岩土工程地基加固处理方法研究

建筑技术开发　地基与基础　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｂａｓｅｍｅｎｔ　第４５卷第１期　２０１８年１月　岩土工程地基加固处理方法研究　李君平，田家明　（山东正元建设工程有限责任公司，济南２５００００）　［摘要］随着我国社会经济的迅猛发展，ＡＡ＇１对岩土工程地基处理的关注程度也越来越高。因此需保证各个环节根据相关　标准严格执行，确保施工方法满足技术要求，为后续施工奠定良好的基础。基于此，主要对岩土工程地基加固处理方法进行了　简要的分析，希望可以为相关的工作人员提供一定的参考。　［关键词］岩土工程；地基加固；处理方法　［中图分类号］Ｔｕ７５３　［文献标志码］Ａ　［文章编号］１００１—５２３Ｘ（２０１８）０１－０１２３－０２　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　Ｌｉ　Ｊｕｎ—ｐｉｎｇ，Ｔｉａｎ　Ｊｉａ—ｍｉｎｇ　［Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｗｉｔｈ　ｈｔｅ　ｒａｐｉｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｏｕｒ　ｃｏｔｍｔｒｙ’Ｓ　ｓｏｃｉａｌ　ｅｃｏｎｏｍｙ，ｐｅｏｐｌｅ　ｐａｙ　ｍｏｒｅ　ａｎｄ　ｍｏｒｅ　ａｔｔｅｎｔｉｏｎ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｎｅｅｄ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈａｔ　ａｌｌ　ａｓｐｅｃｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｌｅｖａｎｔ　ｓｔａｎｄａｒｄｓ　ｉｎ　ｓｔｒｉｃｔ　ａｃｃｏｒｄａｎｃｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｓｔｒｉｃｔ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｆｏｌｌｏｗ－ｕｐ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｏ　ｌａｙ　ａ　ｇｏｏｄ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ．Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｉｓ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｍａｉｎｌｙ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ｈｏｐｉｎｇ　ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｓｏｍｅ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅ　ｒｅｌｅｖａｎｔ　ｓｔａｆｆ．　［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ；ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ　地基处理是岩土工程中较重要的问题，在对工程整体特　等特点进行计算，通过以这两个假设结构为参考完成地基承　性和力学性质进行分析的基础上，根据岩土工程的实际规模　载力分析。　和所需要处理地基的实际情况，可选择各种不同的地基基础　以ＧＢ　５００１１－一２０１０《建筑抗震设计规范》为计算理论，　处理方式，提高其整体承载力，确保地基的稳定性，减少岩　利用圆弧法进行验算。受到竖向和水平荷载二者的共同影响，　土工程中地质问题的出现。　不能确定最危险滑动面时，对于均匀地基而言，通过老鹰极　１岩土工程地基加固意义　限平衡理论的圆弧滑动条分法计算危险滑动面上的力，对于　岩土工程施工具有诸多特点，相对较繁琐，主要包含括　要滑动的块体中心所产生的抗滑力矩　与滑动力矩Ｍｓ应满　周期长，工程量大，施工条件复杂，施工工艺水平高等。在　足式（１）要求：　进行地基加固的过程中，须做好前期准备，确保在具体施工　ＭＲ／Ｍｓ＞Ｆｇ　（１）　中根据施工方案完成操作。为提升地基加固技术水平，须依　式中：　为抗滑稳定安全系数，当滑动面为圆弧时，取１．２；　据所在工程具体地质状况选择相符合的加固方法。此外，为　当滑动面为平面时，取１．３。　确保项目的顺利完成，须对其所在区域完成稳定性检测，从　抗水平滑动验算，当建（构）筑物承受较大水平推力，　而根据检查结果选择更加适宜的加固技术，进一步保证岩土　地基可能发生侧向滑动时，应满足式（２）要求：　工程的顺利施工。　Ｅ／Ｈ＞￣　（２）　加强岩土工程地基加固具有非常重要的意义，主要体现　式中：　为水平抗力（ｋＮ）；Ｈ为作用于基础底面的水平　如下。（１）加强地基加固处理可进一步保证地基承载力符合　推力（ｋＮ）；　为抗滑稳定安全系数，当滑动面为圆弧时，取　标准需求，确保地基的稳固性。由于岩土工程进行施工的过　１．２￣１．３。　程中，工程量巨大，建筑物荷载力增加，完成地基加固，能有　若经上述验算所得稳定安全系数不足，则应加大基础埋　效防止地基出现剪切破坏，保证建筑工程的稳定及可靠性。（２）　深，继续验算直至符合标准方可停止　加强地基加固技术，可有效减少地基变形状况的发生，如果出　３土工程地基加固处理方法　现变形也能将其把控在有效范围内，防止建筑物载荷力的制　３．１强夯处理技术　约，导致地基变形的问题发生，进一步提升建筑物的整体质　强夯处理法主要是运用重力原理，利用重锤完成重力施　量。（３）完成加固处理能缓解渗透状况，其主要体现在以下　工，进一步加强土体的压实度，从而增加地基的稳定性。在此　两个方面：首先，地基渗透量如果超出设计范畴会造成水涌　过程中，需有效把控重锤的质量，使用８－１０ｔ的重量最佳，同　出，导致发生渗透；其次，地基的水力比降设计的最大范围　时距离土体２０ｍ左右高度。此方式较简便，主要运用在杂填土、　值高会造成地基土由于管涌或腐蚀破坏，制约建筑物的安全　砂性土等土质状况。同时此方法也存在着一定弊端，在施工　性能。完成地基加固能够有效解决以上问题，因此，加强岩　过程中，需重复操作，而建筑物及附近居民会受到震动力所　土工程地基加固是非常必要的。　产生的噪声影响，制约建筑物的使用周期及居住环境。因此，　２地基稳定性验算方法　此方法利用率较低。　地基处理在岩土工程中处于非常重要的地位。在施工前　３．２预压处理技术　期，须加强稳定性验算。对非均匀地基而言，不仅应进行地　预压处理方法主要具有真空预压，堆载预压两种形式。　基基础承载力验算，同时应完成地基稳定性验算，从而有效　在具体施工的过程中，主要操作流程为静荷载一压实地基一　分析建筑物的倾斜、不均匀沉降等特性。现阶段，利用平衡　解除静荷载，从而进一步提升地基承载力。此方式在预压按　理论与有效应力分布原理假设对地基整体破坏以及剪切破坏　工程，可有效保证地基沉降，提升其强度。其主要运用在粘土、　淤泥等土质状况中。操作简便，成本比较低，周期短，因此　收稿日期：２０１７－０９－０４　得到了普遍应用。　作者简介：李君平（１９７４一），男，内蒙古呼和浩特人，工程师，主　３．３砂垫层加固法技术　要研究方向为岩土工程。　砂石垫层处理法对地基承载力要求较高，其主要作用于　·１２３·　第４５卷第１期　２０１８年１月　地基与基础　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｂａｓｅｍｅｎｔ　建筑技术开发　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　地基中的软弱层部分。在实际施工中，需先清除其软弱部分，　再进行夯实作业，最后填入高强度的砂石材料，且在填入时　应选择级配较好的砂石材料。但砂石垫层法的造价较高，且　施工工艺要求严格，所以在高层或超高层建筑的地基处理中　应用较多。　３．４锚杆加固技术　锚杆加固技术主要是利用锚杆杆体的纵向拉力效果，有　效缓解了岩土体抗拉能力，从而使其小于抗压力。其不仅制　约了岩土体脱离原体，同时提升了岩土体的粘聚性。就力学　分析而言，其进一步提高了围岩体的粘聚力ｃ和内摩擦角　。　通过锚杆的作用，将岩土体内与岩土体构成新复合体，能够　有效降低岩体的抗拉力，大幅降低其抗拉力值，增强其承载力。　图１　某施工项目单管旋喷注浆技术应用示意　楼的建筑面积为２４４４ｍ２，两栋楼均为框架结构。　４．２．１稳定性验算分析　此外，灰岩地层土质工程中，能够在锚杆外包细纱布，细纱　布中注浆，有效防止水泥浆在串联溶洞中流走。外包细纱布　在注浆过程中，下部锚杆构成扩散头，使锚杆与岩体相融合，　从而进一步确保工程的整体质量。其主要应用于节理裂隙岩　体当中，效果突出，可以提升土层密实度，因此得到了广泛　的应用。　３．５土工合成材料法　土工合成材料法是一种利用新型土工材料对岩土工程地　基进行加固处理的技术。土工合成材料在地基加固方面与传　统的地基处理技术相比有较大优势。新型的土工材料主要为　高分子化合物，在进行地基处理时，多用于反滤、隔离及土　壤的加固和排水等方面。在加固施工过程中，为提高土壤承　载力，可在软土地基处或地基边坡位置安装土工合成材料及　板材。同时，使用新型土工合成材料可很好地改善地基的渗　透性。　３．６注浆技术　在岩土工程中，注浆技术也可应用于对地基或桩底的加　固处理，通过加固桩底或地基，提高其本身的承载能力，达　到抬升与加固建筑物沉陷地基的效果。由于部分地表土质不　佳，导致地基自身承载力较弱，浅层基础模式已不能满足现　代工程发展的新需求，故浅层基础模式已向超深基础方向不　断发展。　超深基础中最为常见的类型是桩基。桩基由桩与连接桩　项的桩承台组成，按端承桩施工方式的不同可分为灌注桩与　预制桩两种形式。桩基中摩擦桩承载力主要影响因素为桩侧　的摩擦力，在长时间荷载作用下，桩基中的上部结构会发生　一定程度沉降。因此，在端承桩设计过程中，应详细分析其　建筑形式，选择适合该岩土工程的端承桩。　４案例分析　４．１案例１　以某一综合性建筑楼为工程研究案例，该建筑占地面积　约为１３８０５ｍ２，总面积约４９１５５ｍ２。该建筑共有１６层，地下１　层，地上ｌ５层。此工程属于钢筋混凝土框架剪力墙结构，其　钻孔灌注桩的直径分别为７００ｍｍ与８００ｍｍ，灌注桩总数量约　为１２０根，灌注桩有效长度为２８ｍ，每根灌注桩垂直方向承载　力为７０００ｋＮ与８０００ｋＮ。　本工程中采用单管旋喷注浆法对该建筑进行地基加固处　理，单管旋喷注浆技术应用如图１所示。在使用单管旋喷注浆　技术时，其涉及的设备地上与地下两部分，地下包括注浆管、　桩底压力注浆设备等，地上包括存浆筒、浆液搅拌机、高压　注浆泵及数据观测仪表等。其中，高压注浆泵是实现该技术　的核心设备，高压注浆泵可有效避免钻孔抬升现象的出现，　在进行灌注桩底部注浆时，由于泥浆排放量较少，可保证灌　注桩内部压力满足要求。　４．２案例２　某高层建筑住宅小区，３，４号楼的建筑安全等级均为二级，　而且没有地下建筑。其中，３号楼的建筑面积为７３５５ｍ２，４号　·１２４·　在进行地质勘察时，需对地基进行如下测算：（１）测算　该高层建筑的倾斜度；（２）由于本工程中高层建筑的沉降量　较大，故需测算本工程的地基沉降量；（３）本工程中最关键　的测算为其地基基础稳定性测算。　４．２．２不均匀地基加固处理技术　（１）在对不均匀地基进行加固处理时，应遵循因地制宜　原则。在进行建筑地基处理时，要根据建筑的实际需求及情　况对地基进行适当的加固处理。　（２）须合理选择地基形式，在建筑工程施工中，建筑可　以建设在不均匀的地基上，但不能建设在岩土性质不同的地　基上。　（３）由于有些建筑是建设在不均匀的地基上，所以要进　行地基加固处理，以提高地基刚度。　（４）在选择建筑物地基形式时，应以安全施工为原则，　加强施工安全控制。　（５）在进行建筑工程地基处理的过程中，须加大对其的　监管力度，保证地基处理施工符合相关标准。　５结束语　总而言之，土木工程地基进行加固处理过程中施工较为　繁琐，因此，须加强加固处理方法。本文主要介绍了集中加　固技术，在选择处理方法的过程中，需根据工程具体状况，　选择相符合的处理方法。在此过程中，不管是运用哪种加固　技术或综合运行，均要在施工前期完成全方位的勘察及分析，　从而制订出相合理的加固方法，进一步完成科学性及合理性，　有效提升加固效果，确保施工方法满足技术要求，为后续施　工奠定良好基础。　参考文献　【１】《建筑科技与管理》组委会．２０１５年４月建筑科技与管理学术交流　会论文集【ｃ】．２０１５．　【２］韩庆．岩土工程中地基加固的处理方法ｆＪ］．黑龙江科技信息，２０１６　（２４）：２２９．　【３１马婷婷，魏久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