地基基礎(chǔ)施工與加固技術(shù)探討

毛小雷 孔維濤

（河南華元基礎(chǔ)工程有限公司 河南鄭州 450000）

地基基礎(chǔ)施工與加固技術(shù)探討

毛小雷 孔維濤

（河南華元基礎(chǔ)工程有限公司 河南鄭州 450000）

在土建施工的過(guò)程之中，最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是地基的施工，假如地基未經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚恚敲瓷喜拷Y(jié)構(gòu)就會(huì)由于穩(wěn)定差的原因，進(jìn)而發(fā)生各種的安全以及質(zhì)量的各類(lèi)問(wèn)題。本文所介紹的幾種地基加固處理技術(shù)，各自的優(yōu)缺點(diǎn)，所以在實(shí)際的工作之中，就得根據(jù)工程的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行分析，采取行之有效的措施來(lái)將地基土的穩(wěn)定性與密度提高，從而也就可以相應(yīng)的保障地基的穩(wěn)定性與強(qiáng)度，最終就可以充分的保障整個(gè)工程的質(zhì)量。

地基基礎(chǔ)；施工技術(shù)；加固技術(shù)

引言：

地基指的就是在建筑物荷載的作用之下，基地的下方所產(chǎn)生的變形堅(jiān)決不可以忽視的就是地基的低層，然而基礎(chǔ)指的就是將建筑物荷載傳遞給地基的下部結(jié)構(gòu)。其本身作為支撐建筑物荷載的地基，務(wù)必要有防止失穩(wěn)以及強(qiáng)度受到破壞的現(xiàn)象，與此同時(shí)，還得有效地將基礎(chǔ)的沉降進(jìn)行有效地控制，不可以超過(guò)地基變形允許值。在充分的滿(mǎn)足上述各項(xiàng)要求的根本前提之下，在最大程度之上來(lái)采用相對(duì)埋深小，只是簡(jiǎn)單的需要普通的施工程序就即可建造起來(lái)的基礎(chǔ)類(lèi)型，也就是天然地基上的淺基礎(chǔ)；地基根本就無(wú)法滿(mǎn)足上述的各項(xiàng)條件，則就得相應(yīng)的進(jìn)行地基的加固處理，在之后地基之上建造的基礎(chǔ)之上，就可以稱(chēng)得上是地基上的淺基礎(chǔ)。在上述地基基礎(chǔ)形式無(wú)法滿(mǎn)足各項(xiàng)要求，則就得相應(yīng)的考慮到借助于特殊的施工手段相對(duì)于埋深較大的基礎(chǔ)形式，也就是我們所說(shuō)的深基礎(chǔ)（常用樁基），在最大限度之上來(lái)將荷載更多的傳遞給深部的堅(jiān)實(shí)土層之中去。

1 工程概況：

某住宅小區(qū),由3幢13層商住樓組成,建筑物基礎(chǔ)采用樁徑D=400～500mm的預(yù)應(yīng)力管樁。由于擬建場(chǎng)區(qū)下伏基巖為古生代二疊統(tǒng)龍?zhí)督M炭質(zhì)泥巖及灰?guī)r,巖層面埋深起伏較大,從而導(dǎo)致基樁樁長(zhǎng)變化較大,局部地段樁長(zhǎng)過(guò)短,特別是 A棟樁長(zhǎng)普遍為2～5m,B棟部分樁長(zhǎng)為2～5m及5～10m。技術(shù)分析表明,由于預(yù)制樁施工時(shí)的擠排土效應(yīng),建成后的樓房總體沉降和差異變形將超出規(guī)范允許值,加上樁身下段樁側(cè)土層變化較大,部分土質(zhì)呈軟塑～可塑狀,樁側(cè)水平方向約束力較差,不利于樁基的整體穩(wěn)定。

2 加固方案

鑒于目前國(guó)內(nèi)外地基加固方法有很多種,但是住宅樓的建筑場(chǎng)區(qū)下的土質(zhì)為古生代二疊統(tǒng)龍?zhí)督M炭質(zhì)泥巖及灰泥巖,對(duì)于此類(lèi)土質(zhì)的地基基礎(chǔ)加固,本作者認(rèn)為采用靜壓注漿樁形成樹(shù)根狀微型樁是最理想的加固方案,即在原承臺(tái)下先埋花管進(jìn)行靜壓注漿加固,鋼花管保留在基土中從而形成樹(shù)根狀小型樁基,構(gòu)成復(fù)合地基,使工程樁、小型樹(shù)根樁及土體構(gòu)成一個(gè)整體,以增加加固工程的安全可靠度,同時(shí)選擇在3層～4層框架結(jié)構(gòu)工程完成后再進(jìn)行二次注漿加固,在有上部荷載作用下,可提高注漿壓力及擴(kuò)大注漿范圍；而對(duì)于預(yù)埋管后期灌漿加固施工,可保留在灌漿壓力作用下,基礎(chǔ)板塊產(chǎn)生適量上抬,可起到減小沉降量及調(diào)節(jié)沉降差的作用。該加固方案具有方便簡(jiǎn)捷,可與土建同步進(jìn)行,工效高,成本低等優(yōu)點(diǎn),并可根據(jù)信息化管理,及時(shí)調(diào)整建筑物的沉降,增加建筑物的整體穩(wěn)定性。

3 加固原理

靜壓注漿形成樹(shù)根微型樁加固軟弱土層機(jī)理:系采用水泥(或化學(xué))漿材,通過(guò)注漿管,在壓力作用下,漿液克服土層的初始應(yīng)力,引起土體結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)和破壞,使其沿垂直于小應(yīng)力的平面發(fā)生劈裂,使地層中原有的裂隙或孔隙張開(kāi),形成新的裂隙或孔隙,漿液的可灌性和擴(kuò)散距離增大,漿液充分注入所要加固的土體中,通過(guò)漿液在土體中劈裂擠壓和滲透等作用機(jī)理,使高濃度的水泥漿與土體充分膠結(jié),形成具有較高強(qiáng)度的水泥土固結(jié)體和樹(shù)根狀水泥網(wǎng)狀脈體；同時(shí)在鉆孔附近形成“漿泡”,隨著灌漿壓力的增大,漿泡尺寸也逐漸增大,灌漿壓力沿鉆孔的徑向擴(kuò)展,便產(chǎn)生較大的上抬力而使地面抬動(dòng),而離漿泡較遠(yuǎn)的土則基本上發(fā)生彈塑性變形,因而土的密度有明顯的增加,使其強(qiáng)度提高:另外,采用鋼濾管(花管)注漿,并保留土中,使水泥漿在壓力的驅(qū)動(dòng)下通過(guò)濾管孔眼向四周放射性擴(kuò)散,使注漿花管與水泥土體及樹(shù)根狀水泥網(wǎng)脈緊密聯(lián)結(jié)成一體,形成小型樁體,由這種樹(shù)根狀小型樁體與水泥加固土體構(gòu)成復(fù)合地基,以達(dá)到加固軟弱地基的目的。

4 注漿孔的布置

根據(jù)理論計(jì)算及施工經(jīng)驗(yàn)分析,注漿影響有效半徑約 0.5m,在控制整體較為均勻沉降(變形)的基礎(chǔ)上,對(duì)單柱荷重較大的4樁承臺(tái)～7樁承臺(tái)的工程樁進(jìn)行樁間埋鋼花管靜壓力灌漿。需加固承臺(tái)每承臺(tái)預(yù)留1支注漿管,作為后期預(yù)備調(diào)節(jié)注漿用。注漿孔(管)分兩類(lèi):一類(lèi)系預(yù)計(jì)沉降差較大,需前期注漿加固處理的注漿孔;另一類(lèi)為后期若出現(xiàn)較大沉降差而需加固處理的儲(chǔ)備孔(即預(yù)埋管加固孔) 。

5 施工工藝

（1）成孔:按現(xiàn)場(chǎng)測(cè)放點(diǎn)位,采用洛陽(yáng)鏟(或鉆機(jī))進(jìn)行成孔,成孔孔徑100mm,深至堅(jiān)硬土層或強(qiáng)風(fēng)化層;（2）埋管:采用Φ48 mm鋼管,根據(jù)孔深將入土段加工成花管(底端稍收斂),插入已成的孔內(nèi),孔口用黏土封閉,水泥砂漿抹面,預(yù)埋管在離墊層面高 0.50m的位置設(shè)止水環(huán),止水環(huán)與鋼管滿(mǎn)焊焊接,上端管口高出樁臺(tái)面不小于0.5m,管口開(kāi)絲扣加接管套及止水塞(保護(hù)絲口及防止雜物掉入管內(nèi)),埋管要在澆搗底板混凝土前完成,管口要用編織袋包封,防止搗混凝土?xí)r堵塞注漿孔;（3）壓力灌漿:在完成上述工序并對(duì)孔口進(jìn)行封閉后,可進(jìn)行該項(xiàng)工作,即將高壓注漿膠管、循環(huán)管連接注漿鋼管及高壓注漿泵,開(kāi)動(dòng)注漿泵,采用濃水泥漿進(jìn)行靜壓注漿,將漿體壓入土中;（4）穩(wěn)壓控制:當(dāng)注漿壓力增大后,進(jìn)漿量很小時(shí),可保持一定的壓力下穩(wěn)壓注漿,穩(wěn)壓時(shí)間20min～30min;（5）拆管:穩(wěn)壓注漿完成或地面底板上抬量接近控制范圍時(shí),即停止灌漿,關(guān)閉進(jìn)漿閥,拆除注漿膠管,注漿鋼管(花管)留置注漿孔中;（6）底板上抬量觀測(cè):采用水準(zhǔn)儀觀測(cè)注漿期間板塊上抬變化情況,按技術(shù)要求控制上抬量;（7）沖洗及移位:單孔注漿完畢后,用清水沖洗注漿膠管,以防漿管堵塞,同時(shí)換孔灌漿,跳孔位進(jìn)行。

6 灌漿主要技術(shù)參數(shù)

（1）水泥漿體水灰比:0.65～0.75；（2）灌漿壓力:250kPa～400kPa(預(yù)埋管壓漿)；（3）漿體有效擴(kuò)散半徑約0.5 m；（4）漿體滲入量約為加固土體的10%～ 15%；（5）控制底板上抬量不大于10 mm。

7 灌漿加固施工情況及完成工作量

7.1 施工順序及工作量

采用先東后西,先外后內(nèi)的順序?qū)︻A(yù)埋鋼管進(jìn)行靜壓灌漿。灌漿分兩期進(jìn)行,每樁臺(tái)預(yù)留1根～2根鋼管,大樁臺(tái)約預(yù)留1/3管進(jìn)行第二期灌漿；第二期灌漿在第一期灌漿完成后進(jìn)行。兩期一共完成孔(管) 270個(gè),灌漿加固水泥總耗量136t,灌漿漿體體積總量約150 m3 ,在灌漿過(guò)程中,由于土體較弱,有少量灌漿管產(chǎn)生串通冒漿堵塞。

7.2 灌漿過(guò)程的變形觀測(cè)

在地下室東側(cè)設(shè)立變形觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn),在灌漿樁臺(tái)柱上設(shè)立觀測(cè)尺,當(dāng)樁臺(tái)進(jìn)行壓力灌漿時(shí),采用水準(zhǔn)儀觀測(cè)灌漿過(guò)程柱位上抬量。變形觀測(cè)由專(zhuān)人負(fù)責(zé),觀測(cè)的最大上抬量為 5 mm。同時(shí),觀察灌漿點(diǎn)附近灌漿管是否產(chǎn)生冒水及冒漿情況,若出現(xiàn)上述情況及時(shí)封閉管口及清孔處理。由于地下室有積水,在灌漿過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)地下室底板有多處冒氣泡現(xiàn)象,但經(jīng)灌漿后,冒氣泡現(xiàn)象消失。

8 結(jié)語(yǔ)

由于在灌漿加固施工過(guò)程中,嚴(yán)格按灌漿施工技術(shù)要求及工藝進(jìn)行,保證了較大的灌漿量(150m3),在第一期灌漿過(guò)程中,柱位上抬不明顯,第二期灌漿過(guò)程中,柱位有上抬現(xiàn)象,特別是B幢較為明顯(達(dá)2 mm～5 mm),說(shuō)明在施加的灌漿壓力及灌入量的作用下,樁側(cè)土得到加固,提高了樁體的水平約束力及樁身摩阻力。從建筑物主體施工沉降監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,沉降量為1.2 mm～8.6 mm,相鄰柱體沉降差小于5 mm,滿(mǎn)足了設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。所以,建筑物樁基在經(jīng)靜壓灌漿形成小型樹(shù)根樁加固處理后,達(dá)到控制建筑物整體沉降量及沉降差的效果,確保了建筑物的穩(wěn)定及安全使用。

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1007-6344（2016）10-0252-01