淺談地基基礎缺陷處理及地基加固
2012-03-02 來源：中國論文網(wǎng)
強夯法常用來加固砂土、粘性土、雜細土等各類地基，可提高地基的強度并降低其壓縮性，并改善其抗振動液化能力和消除土的濕陷性。在雨水充沛的廣東地區(qū)1個新建500KV變電站的地基加固中，采用強夯法來加固新回填粘土的地基，尚屬首次。由于用強夯法加固新回填粘土地基，其加固效果存在一些質量缺陷。在進行了原因分析后，結合工程的實際情況，提出了切實可行的處理方法。
地基基礎缺陷的處理應綜合考慮下列因素：一、地基基礎缺陷的種類及其對建筑物使用、安全、耐久性等方面的影響；二、上部結構的整體性、安全度、使用要求等具體情況對地基基礎變形的適應性；三、地基基礎變形、結構變形的數(shù)值，發(fā)展速度和趨勢；四、地基基礎缺陷和加固上部結構的可能性和經(jīng)濟性。
地基基礎處理的措施有：對上部結構進行維護；對上部結構進行加固或減荷，基礎加固、地基加固。上述幾種措施有時不單獨采用，有時需多種措施綜合采用。這些措施的選擇，往往需要對上部結構和地基基礎作全面的考慮，提出不同的方案，進行經(jīng)濟和技術上的比較，從而選擇合理的方案。必要時還應對缺陷形成的原因及現(xiàn)實，從使用和維護上采取相應的防范措施。
地基基礎缺陷處理的一般原則如下：當?shù)鼗A的變形已經(jīng)趨于穩(wěn)定時，一般可不作地基或基礎的加固。當?shù)鼗痪鶆虺两瞪形蹿呌诜€(wěn)定時，一般考慮“等待沉降穩(wěn)定”、“加速沉降穩(wěn)定”和“制止沉降”三種方法處理。
等待沉降穩(wěn)定的目的是不對地基基礎進行處理，而僅對上部結構進行修補，從而減少地基處理費用，并避免上部結構的再度處理造成浪費。
加速地基沉降的目的和適用條件基本上與等待地基沉降穩(wěn)定的方法相同，但可以縮短消極等待沉降穩(wěn)定所需的時間。一般適用于獨立基礎下的地基處理，具體做法是臨時的增加載荷，人為的有控制的進行地基浸水等。
制止沉降的目的是終止地基和上部結構的發(fā)展。具體做法是上部結構減荷或加固，基礎加大底面積，地基加固等。這些措施的單獨采用或綜合采用應根據(jù)有關措施的適用條件并做經(jīng)濟比較后予以選定。
采用減少上部荷重的措施時，應考慮生產(chǎn)和使用條件的具體要求，并通過地基強度、地基變形的驗算確定減荷的具體數(shù)據(jù)。在地基強度破壞喪失穩(wěn)定以及上部結構嚴重損壞威脅安全的情況下，減荷亦可作為緊急情況下的安全措施后加固施工期間的安全措施。
上部結構加固是當上部結構安全度不足時采取的必要措施。而在地基基礎加固比較困難時，亦可考慮用上部結構加固替代或配合地基基礎的加固。其具體方法有增設圈梁等措施。
基礎擴大底面積的加固，適用于地基承載力不足等情況。增大底面積應由地基強度驗算確定。當?shù)鼗鶑姸葷M足要求而缺陷僅僅表現(xiàn)為不均勻沉降，變形過大時，采用增大基礎底面積的加固，主要由地基變形計算來加以確定。
在建筑結構修繕中，地基加固常用的方法有；分批分段更換病弱地基土、加樁加固、用挖鉆孔灌樁加固、壓力灌漿加固（包括硅化法加固地基）等。地基加固方法的選定應充分了解地基范圍內(nèi)的地質情況。地基加固工作是在建筑物存在情況下進行的，因而施工比較困難。它既應保護地基的加固質量，收到極地加固的效果，又應采取措施保證上部結構的安全。
更換地基和震動打樁加固都可能引起地基附加沉降，上部結構變形會有新發(fā)展。采用此類方法應對生產(chǎn)附加地基沉降有所估計，必要時采取相應措施，挖鉆孔灌樁，壓力灌漿加固地基不使用權地基避免受到附加影響，但施工也比較復雜。地基加固后應做必要的質量檢查，如貫入度實驗等。加固前加固后都應作好沉降的觀測記錄工作。
更換病變的地基是基礎加固中比較直觀的一種。它適宜病變地基土層分布較淺，厚度較小的情況下采用。這種方法加固可導致地基的進一步沉降和破壞。因此加固施工的組織應視具體情況分期分段逐步進行。挖除軟弱土層后常用砼、磚砌體或碎石夯實等材料加以填充。
打樁加固地基的設計原理有的是在打樁時使周圍土壤加密，有的是用樁承重，也有兩者同時采用的。被打入的樁可為木樁、鋼管樁、鋼筋砼樁等。在加固量較大時宜將樁拔出重復使用，而在樁孔內(nèi)填實粗砂、砼、石灰等材料。
挖鉆孔樁加固地基的原理相似于打樁加固地基。挖孔樁的典型方法是石灰灌樁，它用挖孔代替了打樁拔樁成孔，用生石灰吸水膨脹的原理是周圍土加密。生石灰熟化吸水也不降低地基的含水量，該方法適用于加固濕陷性黃土地基及含水率較高的軟弱地基。
壓力灌漿加固地基是將某種液體灌入地基基礎中，填塞孔洞，縫隙，膠結土壤顆粒，從而達到減少增大強度的目的。壓力灌漿加固地基基礎的具體方法很多，應用十分廣泛。其中硅化法加固已有建筑物的地基效果很好，但費用較高，一般僅用于重要部位的加固，其原理是將硅酸鈉等溶液壓入到地基中，發(fā)生化學反應，產(chǎn)生硅膠，將土的顆粒膠結起來，從而增大地基的強度，減少其壓縮性和透水性。硅化適用于粉質土和有一定滲透系數(shù)的粘質土。視土紙滲透性的大小可選用三種方法：一、壓力雙液硅化法；二、電動雙液硅化法；三、壓力單液硅化法。壓力雙硅化法是將水玻璃與氯化鈣輪流壓入土中，適用滲透系數(shù)為0.1—80米/晝夜以下的各類土加固。壓力單液硅化法是將水玻璃壓入土中，適用滲透系數(shù)為0.2—2.0米/晝夜的地下水位以下的濕陷性黃土和粉沙土加固。硅化法不適用于為瀝青、油脂、石油化合物所浸透的土壤以及PH值大于0.9的土壤。施工前須作出硅化加固的施工組織設計，其內(nèi)容包括：注液管及電相管的布置和打入深度、化學溶液濃度和用量、注液方法、灌注速度以及硅化后的加固效果的估計等，必要時硅化設計前應先做實驗。
