地基基础加固技术分析及应用探讨
2015-05-21
昂贵的拆建费用以及对正常生活秩序和环境的严重影响等问题阻碍了新一轮新建高潮的兴起，于是人们纷纷把日光投向对在用房屋的维修加固和现代化改造，加固改造不仅具有可观的经济效益，同时也具有巨人的社会效益，文章基于此分析了建筑加固的基本原则，并在此基础上研究了既有建筑物基础的加固方法。
1 建筑物基础加固的技术原则
建筑物基础的加固工程属于现有结构的地下加固工程，其难度、造价、施工持续时间等往往比新建筑物更多更大，此外还可能涉及停产或居民动迁等问题。因此在加固时宜尽可能考虑周详，根据结构特点、土质情况选择合理的加固方案，在确定是否加固及何种加固方案时应考虑下列原则。
1.1 挖掘地基潜力
当现有建筑地基基础状态良好、地质条件较好时，应尽量发挥地基与基础的潜力。如考虑建筑物对地基的长期压密使原地基的承载力提高;考虑地基承载力的深宽修正。
1.2 切实计算地基荷载
现有建筑在进行加固时，原设设计资料、计算书等未必齐全、地基的承载力也不一定用足，上部结构的加固或改建与扩建均使地基上的荷载变更，通常均会增加。如果增加后超出地基容许承载力的5%一10%，则一般不考虑地基基础的加固，而考虑调整或加强上部结构的刚度 来解决。
1.3 尽量采用改善结构整体刚度的措施
如加强墙体刚度，加强纵横墙的连接等，可使结构的空间工作能力加强，从而有助于减轻不均匀沉降或减少绝对沉降，因在地基与基础的计算理论中未考虑上部结构空间工作的影响。
1.4 尽量采取简易的结构构造措施
如在基础抗滑能力不足时增设基础下的防滑趾;在基础旁边设置坚固的刚性地坪;在与相邻基础间设置地基梁将水平剪力分担到相邻基础上等。
总之，在考虑地基基础问题时，不应孤立地仅考虑地基与基础本身，还应着眼于结构与地基的共同作用;可用加强上部的办法来弥补地基方面的不足;可用较简单的地下浅层操作来代替深层或水下操作。
2 既有建筑物基础加固方法
日前对既有建筑物进行基础加固的方法很多，不同的方法适用于不同的地质条件、建筑物结构形式、基础类型、建筑物质量事故原因与程度及场地环境条件。
2.1 基础补强注浆加固法
加深与加固锚杆静压桩法适用范围：基础因受不均匀沉降、冻胀或其他原因引起的基础裂损时的加固。
加固方法：注浆施工时，先在原基础裂损处钻孔，注浆管直径可为25mm，钻孔与水平面的倾角不应小于30。
钻孔孔径应比注浆管的直径大2～3ram，孔距可为0.5―1.0m。浆液材料可采用水泥浆等， 注浆压力可取0.1～0.3MPa。如果浆液不下沉，则可逐渐加大压力至0.6MPa，浆液在10～15min内再不下沉则可停止注浆。注浆的有效直径为0.6～1.2m。对单独基础每边钻孔不应少于2个；对条形基础应沿基础纵向分段施工，每段长度可取1.5―2.0m。
2.2 加大基础底面积法
适用范围：当既有建筑的地基承载力或基础底面积尺寸不满足设计要求时的加固。
加固方法：采用混凝土套或钢筋混凝土套加大基础废面积。当基础承受偏心受压时，可采用不对称加宽；当最受中心受压时，可采用对称加宽。当采用钢筋混凝土套加固时，加宽部分的主筋应与原基础内主筋相焊接。对条形基础加宽时，应按长度1.5～2.Om划分成单独区段，分批、分段、间隔进行施工。
2.3 加深基础法(墩式托换)
适用范围：墩式托换适用于土层易于开挖，开挖深度范围内无地下水，或虽有地下水但采取降低地下水位措施较为方便者。
加固方法：将原基础埋置深度加深，使基础支承在较好的持力层上，以满足设计对地基承载力和变形的要求。墩式托换的优点是费用低、施工简便，由于托换工作大部分是在建筑物的外部进行，所以在施工期问仍可使用建筑物。缺点是工期较长，由于建筑物的荷重被置换到新的地基土上，对被托换建筑物而言，将击产生一定附加新的沉降，这是类似于其它托换方法而不能完尘避免的。
2.4 锚杆静压桩法
锚杆静压桩是锚杆和静力压桩两项技术巧妙结合而形成的一种桩基施工新工艺，是一项地基加固处理新技术。加固处理类同于打人桩及大型压人桩，受力直接和清晰。
但施工工艺既不同于打人桩，也不同于大型压入桩，在对施工条件要求及“文明清洁施工”方面明显优越于打入桩及大型压人桩。其工艺是对需进行地基基础加固的既有建筑物基础上按设计开凿压杆孔和锚杆孔，用粘结剂埋好锚杆然后安装压桩架与建筑物基础连为一体，并利用既有建筑物自重作反力，用千斤顶将预制桩段压入土中，桩段间用硫磺胶泥或焊接连接。当压桩力或压入深度达到设计要求后，将桩与基础用微膨胀混凝土浇筑在一起，桩即可受力，从而达到提高地基承载力和控制沉降的目的。
由于该工法施工质量的可靠性和技术的优越性，使该工法在很多项既有建筑地基基础加固中成功地得到应用。特别在完成难度很大的工程中，显示了无比的优越性。
2.5 其他地基加固方法
①高压喷射注浆法适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。
②灰土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。
③深层搅拌法适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土等地基。
④硅化法。
⑤碱液法适用于处理非白重湿陷性黄土地基。
⑥高压喷射注浆法、灰土挤密桩法、深层搅拌法、硅化法和碱液法等。
3 结语
地基基础加固在我国正得到迅速发展，但由于该项工作属地下工程，技术要求高，施工难度大，且与地质条件结合密切，因此需要不断总结、发展。为了进一步提高既有建筑纠偏和地基基础加固的技术水平，更好地应用于工程实践，研制和开发适用于既有建筑纠偏和地基基础加固的小型检测设备和施工机具，在既有建筑地基加固技术应用上加大力度，通过工程实践不断总结经验;从经济效益、社会效益等方面完善加固工程的综合性评估。
