劉敏

摘? ? 要：隨著工程技術(shù)的日益發(fā)展，房屋建筑領(lǐng)域工程中的地基施工技術(shù)也在不斷發(fā)展，以適應(yīng)日漸復(fù)雜的建筑要求和施工環(huán)境。本文主要對(duì)建筑工程基礎(chǔ)施工中地基加固常用的兩種處理技術(shù)與方法進(jìn)行了分析探究，提出了個(gè)人的見解，可供同行參考借鑒。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)工程;地基加固處理;強(qiáng)夯法;灌漿法

1? 前言

近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，城市建設(shè)、基礎(chǔ)設(shè)施投入的不斷加大，我國(guó)土木工程建設(shè)發(fā)展很快，土木工程功能化、城市建設(shè)立體化、交通高速化，以及改善綜合居住環(huán)境已成為現(xiàn)代土木工程的特征，工程建設(shè)對(duì)地基提出了更高的要求。

2? 地基土壤分析

地基土是由土壤顆粒、水、空氣三部分組成的，軟弱地基是由于天然土壤中的水及空氣含量過(guò)大所造成的，在這種條件下，土壤的承載力較低，而且壓縮變形量也大。含水量大、密實(shí)性差的地基土就需要經(jīng)過(guò)人工加固處理。軟弱地基的加固原理實(shí)質(zhì)是將土壤由松軟變密實(shí)，使土壤中的水及空氣含量由高變低的過(guò)程，以達(dá)到改善地基性質(zhì)、提高地基承載力、增加地基穩(wěn)定性、減少地基變形的目的。軟土地基指以軟土為主，與粉砂、泥炭等一些其它土層相間組成的地基，當(dāng)然也存在厚度幾十米、上百米而土質(zhì)較均勻的軟土地基。在荷載作用下，軟粘土地基承載能力低，地基沉降變形大，不均勻沉降也大，而且沉降穩(wěn)定歷時(shí)比較長(zhǎng)。在比較深厚的軟粘土層上，結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)的沉降往往持續(xù)數(shù)年乃至數(shù)十年之久。地基處理方法，可以按地基處理原理、地基處理的目的、處理地基的性質(zhì)、地基處理的時(shí)效、動(dòng)機(jī)等不同角度進(jìn)行分類。

3? 建筑工程中的強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法亦名動(dòng)力固結(jié)法是一種快速加固軟基的方法，它是將很重的錘（一般為100kN～400kN）提起從高處自由落下（落距一般為6m～40m），以沖擊荷載夯實(shí)軟弱土層，使地基受沖擊力和振動(dòng)，土層被強(qiáng)制壓密，從而提高地基土強(qiáng)度，降低土層的壓縮性，以達(dá)到地基加固的目的。強(qiáng)夯法是在淺層夯擊法基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，但又是與淺層夯擊法迥然不同的一項(xiàng)新技術(shù)，二者的根本區(qū)別在于淺層夯擊法的夯擊能量小，僅適用于含水量較低的回填土或黃土等的表層加固，影響深度1m～2m。而強(qiáng)夯法加固深度和采用的夯擊能量遠(yuǎn)大于淺層夯擊法。軟土地基加固的強(qiáng)夯法應(yīng)注意的問(wèn)題：（1）強(qiáng)夯對(duì)于以泥炭為主的軟土層，仍有明顯效應(yīng)。（2）對(duì)于基礎(chǔ)面積較小的軟粘土地基，如柱基、墩基等，采用強(qiáng)夯，即使不能形成良好的排水通道，產(chǎn)生周圍隆起，但也能達(dá)到強(qiáng)迫預(yù)沉降，強(qiáng)迫換土的效果。（3）軟粘土采用強(qiáng)夯，最好配以較疏的砂并，而砂井的井徑，盡可能采用較大直徑，以加強(qiáng)壓密排水效應(yīng)。（4）軟粘土采用強(qiáng)夯，孔隙壓力消散遲緩，相鄰夯點(diǎn)，先后夯擊的間歇時(shí)間，常須達(dá)到3～5星期，如果平均按一個(gè)月計(jì)算，則整個(gè)施工期問(wèn)，必須在3個(gè)月以上。在工期要求及施工組織工作上，需要精心安排。強(qiáng)夯法對(duì)碎石土、砂土、粉土、雜填土、素填土及低飽和度的粘性土、濕陷性黃土均有較好的加固效果。對(duì)飽和土地基加固效果的好壞關(guān)鍵在于排水，如飽和砂土地層滲透性好，超孔隙水壓力容易消散，加固效果就好。在軟土地基加固中，目前廣泛采用的復(fù)合加固強(qiáng)夯法，加固效果比較好。

4? 建筑工程中的灌漿法

（1）灌漿法的實(shí)質(zhì)是用氣壓、液壓或電化學(xué)原理，把某些能固化的漿液注入各種介質(zhì)的裂縫或孔隙，以改善地基的物理力學(xué)性質(zhì)。通過(guò)鉆孔在土中灌入極濃的槳液，在注漿點(diǎn)使土體壓密而形成漿泡。當(dāng)漿泡的直徑較小時(shí)，灌漿壓力基本上沿鉆孔的徑向即水平向擴(kuò)展。隨著漿泡尺寸的逐漸增大，便產(chǎn)生較大的上抬力而使地面拾動(dòng)。當(dāng)合理地使用灌漿壓力并造成適宜的上抬力時(shí)，能使下沉的建筑物回升到相當(dāng)精確的范圍。簡(jiǎn)單地說(shuō)，壓密灌漿是用濃漿置換和壓密土的過(guò)程。

（2）壓密灌漿的主要特點(diǎn)之一，是在較軟弱的土體中具有較好的效果。粘土地基中若有適宜的排水條件也可采用，若因排水不暢而可能在土體中引起高孔隙水壓力時(shí)，就必須采用很低的注漿速率。高壓噴射注漿也是灌漿法的一種，是最常用于加固軟土地基的方法，但是有其獨(dú)自的特點(diǎn)。

（3）所謂高壓噴射注漿，就是利用鉆機(jī)把帶有噴嘴的注漿管鉆進(jìn)至土層的預(yù)定位置后，以高壓設(shè)備使?jié){液或水成為20MPa左右的高壓流從噴嘴中噴射出來(lái)，沖擊破壞土體。當(dāng)能量大，速度快和呈脈動(dòng)狀的噴射流的動(dòng)壓超過(guò)土體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí)，土粒便從土體剝落下來(lái)。一部分細(xì)小的土粒隨著漿液冒出水面，其余土粒在噴射流的沖擊力、離心力和重力等作用下，與漿液攪拌混合，并按一定的漿土比例和質(zhì)量大小有規(guī)律的重新排列。

（4）漿液凝固后，便在土中形成一個(gè)固結(jié)體。固結(jié)體的形狀和噴射流移動(dòng)方向有關(guān)。一般分為旋轉(zhuǎn)噴射（簡(jiǎn)稱旋噴）和定向噴射（簡(jiǎn)稱定噴）兩種注漿形式。旋噴時(shí)，噴嘴一面噴射一面旋轉(zhuǎn)和提升，固結(jié)體呈圓柱狀。主要用于加固地基，提高地基的抗剪強(qiáng)度、改善土的變形性質(zhì)，使其在上部結(jié)構(gòu)荷載直接作用下，不產(chǎn)生破壞或過(guò)大的變形。作為地基加固，通常采用旋噴注漿形式，使加固體在土中成為均勻的圓柱體或異形圓柱體。其加固體形成機(jī)理如下：高壓噴射流沖擊土體時(shí)由于能量高度集中地沖擊一個(gè)很小的區(qū)域因而在這個(gè)區(qū)域內(nèi)及其周圍的土和土結(jié)構(gòu)的組織之間，受到很大的壓應(yīng)力作用，當(dāng)這些外力超過(guò)土顆粒結(jié)構(gòu)的破壞臨界數(shù)值，土體便受到破壞。由于高壓噴射流是高能高速集中和連續(xù)作用于土體上，壓應(yīng)力和沖蝕等多種因素總是同時(shí)密集在壓應(yīng)力區(qū)域內(nèi)發(fā)生效應(yīng)，因此，噴射流具有沖擊切割破壞土體并使?jié){液與土攪拌混合的功能。

（5）單管噴射注漿使用漿液作為噴射流;二重管噴射注漿也以漿液作為噴射流，但在其外周裹著一團(tuán)空氣流成為復(fù)合噴射流;三重管噴射法注漿，以水氣為復(fù)合噴射流并注漿填空;多重管噴射許遲的高壓水射流把土沖空以漿液填充。四者使用的漿液都隨時(shí)間逐漸凝固硬化。旋噴時(shí)，高壓噴射流在地基中把土體切削破壞。其加固范圍就是噴射距離加上滲透部分或壓縮部分的長(zhǎng)度為半徑的圓柱體。一部分細(xì)小的土粒被噴射的漿液所置換，隨著液流被帶到地面上（俗稱冒漿），其余的土粒與漿液攪拌混合。在噴射動(dòng)壓，離心力和重力的共同作用下，在橫斷面上土粒質(zhì)量大小有規(guī)律地排列起來(lái)，小顆粒在中間部位居多，大顆粒多在外側(cè)或邊緣部分，形成了以漿液為主體、攪拌混合和壓縮的滲透等部分，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間便凝固成強(qiáng)度較高滲透系數(shù)小的固結(jié)體。高壓噴射注漿適用地層較廣。目前，主要用于松散、軟弱土層，如第四紀(jì)的沖（洪）積層、殘積層、淤泥和人工填土等。在N<15的砂類土、N<10的粘性土、粉土和黃土中易取得較好的效果。但堅(jiān)硬土層、含大礫（塊）石或礫（塊）石量多的土層及含大量纖維質(zhì)的腐植土，處理效果變差，有時(shí)可能不如靜壓灌漿，在有地下水勁流的地層、永久凍土層和無(wú)充填物的巖溶地段，采用也需慎重。

5? 結(jié)語(yǔ)

在建筑基礎(chǔ)工程中，地基加過(guò)處理方法很多，每種方法均有它的適用范圍、局限性和優(yōu)缺點(diǎn)。因此對(duì)每一具體工程都應(yīng)從地基條件、處理要求、工程費(fèi)用以及材料機(jī)具來(lái)源等各方面進(jìn)行綜合考慮。

參考文獻(xiàn)：

[1] 龔曉南.地基處理技術(shù)發(fā)展與展望[M].中國(guó)水利水電出版社.

[2] 徐仁弟.建筑地基基礎(chǔ)處理分析[J].科技信息（科學(xué)教研），2007（19）.

[3] 樊向軍.地基基礎(chǔ)抗震設(shè)計(jì)的若干問(wèn)題[J].世界地震工程，2000（2）.