淺談地基加固技術
2015-06-03
強夯法處理地基是上世紀60年代末由法國梅納德（Ménard）技術公司首先創(chuàng)用的。強夯施工方法具有施工機具簡單，施工方便，加固地基效果顯著，適用范圍廣泛，能縮短工期和降低工程造價等優(yōu)點。強夯法在開始時僅用于加固砂性土和碎石土地基，經(jīng)過幾十年的應用與發(fā)展，通過改進施工方法和改善地基土的排水條件，強夯法逐漸適用于加固從礫石到粘性土的各類地基。在我國強夯法用來加固碎石土、砂土、粘性土、雜填土及濕陷性黃土等地基土。
1 強夯法加固地基在建筑施工應用
（1）一般情況下夯錘重可取10-20t。其底面形式宜采用圓形。錘底面積宜按土的性質(zhì)確定，錘底靜壓力值可取25-40kPa，對于細顆粒土錘底靜壓力宜取小值。錘的底面宜對稱設若干個與其頂面貫通的排氣孔，孔徑可取250-300mm。
?。?）強夯施工宜采用帶自動脫鉤裝置的履帶式起重機或其它專用設備。采用履帶式起重機時，可在臂桿端部設置輔助門架，或采取其它安全措施，防止落錘時機架傾覆。
（3）當?shù)叵滤惠^高，夯坑底積水影響施工時，宜采用人工降低地下水位或鋪填一定厚度的松散性材料。夯坑內(nèi)或場地積水應及時排除。
?。?）強夯施工前，應查明場地內(nèi)范圍的地下構(gòu)筑物和各種地下管線的位置及標高等，并采取必要的措施，以免因強夯施工而造成破壞。
?。?）當強夯施工所產(chǎn)生的振動，對鄰近建筑物或設備產(chǎn)生產(chǎn)生有害的影響時，應采取防振或隔振措施。
?。?）強夯施工可按下列步驟進行：1）清理并平整施工場地；2）標出第一遍夯點位置，并測量場地高程；3）起重機就位，使夯錘對準夯點位置；4）測量夯前錘頂高程；5）將夯錘起吊到預定高度，待夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，測量錘頂高程，若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時，應及時將坑底整平；6）按設計規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標準，完成一個夯點的夯擊； 重復步驟3）至6），完成第一遍全部夯點的夯擊；7）用推土機將夯坑填平，并測量場地高程；8）在規(guī)定的時間間隔后，按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數(shù)，最后用低能量滿夯，將場地表層松土夯實，并測量夯后場地高程。
?。?）強夯施工過程中應有專人負責下列監(jiān)測工作：1）開夯前應檢查夯錘重和落距，以確保單擊夯擊能量符合設計要求；2）在每遍夯擊前，應對夯點放線進行復核，夯完后檢查夯坑位置，發(fā)現(xiàn)偏差和漏夯應及時糾正；3）按設計要求檢查每個夯點的夯擊次數(shù)和夯沉量。
?。?）施工過程中應對各項參數(shù)及施工情況進行詳細記錄。
2 地基處理的其他方法
2.1 換填墊層法
當?shù)鼗某休d力和變形不能滿足建筑物的要求，且較軟土層不厚時，可以將基礎以下的部分或全部軟弱土層挖掉，換填強度高、壓縮性小、透水性良好的材料，這種地基處理法成為換填墊層法。
采用換土墊層能有效地解決中小型工程的地基處理問題，其優(yōu)點是能就地取材，施工簡便，工期短，造價低。它常用于處理軟弱地基，也可用于處理濕陷性黃土地基和膨脹土地基。從經(jīng)濟合理角度考慮，換土墊層法一般只用于處理淺層地基。
換填材料應選強度高、壓縮性小、透水性良好，比較容易密室，而且來源豐富的材料。一般選用砂土、粉質(zhì)黏土、各種工業(yè)廢渣等。
施工時，應根據(jù)設計的墊層寬度、厚度。挖除軟弱土層，分層回填換填材料，機械壓實。粉質(zhì)黏土、灰土等宜采用平碾、振動碾或羊足碾，中小型工也可采用蛙式打夯機等夯實法；砂石宜采用振動碾壓。施工時還應注意以下問題。
?。?）挖除軟土時應避免坑底土擾動，可保留200mm厚土層在鋪填換土前挖除。
?。?）墊層底面宜在同一標高上，如深度不同，基坑底土應挖成階梯或斜坡搭接，并按先深后淺的順序施工，搭接處應夯壓密實。
?。?）粉質(zhì)黏土、灰土分段施工時，不得在墻角及承重墻下接縫，上下兩層的接縫距離不小于500mm。
?。?）土應拌合均勻并應當日回填夯壓。粉土夯壓密實后3d內(nèi)不得受水浸泡。
2.2 重錘夯實法
重錘夯實法是利用起重機將夯錘提升到一定高度，然后自由落錘，利用重錘下落的沖擊力夯打擊實地基。
重錘夯實法一般適用于各種黏性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土等，要求擬加固定體至少高出地下水位線0.8m以上，同時要求夯實加固對周圍建筑的影響在允許范圍之內(nèi)。
重錘夯實的效果與錘重、落距、錘底直徑、夯實遍數(shù)以及土的含水量有關。常用的夯錘質(zhì)量不小于15t，錘底直徑為0.7～1.5m，落距為2.5～4.5m，重錘夯實的影響深度大致相當于夯底直徑，因此，在分層夯實時，每層鋪土厚度大致等于夯底直徑，夯擊遍數(shù)為6～8遍。
2.3 排水固結(jié)法
排水固結(jié)法常用于天然地基，或先在地基中設置砂井，是利用建筑物本身的種類或分級加載等形式，是土體中的空隙水排出，是土體固結(jié)的地基處理方法。目前常用的方法有砂井堆載預壓法、塑料排水板法、真空預壓法等。
?。?）砂井堆載預壓法實在預壓層面的表面鋪砂層，并用砂井穿過軟土層，砂井直徑一般為300～400mm，間距為砂井直徑的6～9倍。袋裝砂井堆載預壓法是將砂先裝入聚丙烯編織袋或玻璃纖維布、黃麻片、再升布等所制成的砂袋中，再將砂袋至于井中。井徑一般為70～120mm，間距為1.5～2.0m。此法不會產(chǎn)生縮頸、短頸現(xiàn)象，透水性好，施工速度快。
?。?）塑料排水板法。是將塑料排水板帶用插板機插入軟土層中，組成垂直和水平排水體系，表面砂墊層上覆蓋一層不透氣的塑料薄膜或橡膠布，四周密實，與大氣隔絕，然后用真空設施進行排氣，使土中空隙水產(chǎn)生負壓力，將土中的水和空氣逐漸吸出，從而使土體固結(jié)。為了加速排水固結(jié)，可用塑料排水板帶等構(gòu)成豎向排水系統(tǒng)。
先將帶樁靴的工具式樁管打入土中，擠壓土壤形成樁孔，然后拔出管，再在樁孔中灌入砂石、素土、灰土等填充材料進行搗實，這種方法最適用于加固松軟飽和土地基，其原理就是擠密土壤，排水固結(jié)，以提高地基的承載力，所以也成為擠密樁法。
3 結(jié)語
地基處理后，建筑物的地基變形應滿足現(xiàn)行有關規(guī)范的要求，并在施工期間進行沉降觀測，必要時尚應在使用期間繼續(xù)觀測，用以評價地基加固效果和作為使用維護依據(jù)。
