淺談地基加固技術(shù)
2015-06-03
強(qiáng)夯法處理地基是上世紀(jì)60年代末由法國梅納德（Ménard）技術(shù)公司首先創(chuàng)用的。強(qiáng)夯施工方法具有施工機(jī)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(jià)等優(yōu)點(diǎn)。強(qiáng)夯法在開始時(shí)僅用于加固砂性土和碎石土地基，經(jīng)過幾十年的應(yīng)用與發(fā)展，通過改進(jìn)施工方法和改善地基土的排水條件，強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)夯法加固地基在建筑施工應(yīng)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(xì)顆粒土錘底靜壓力宜取小值。錘的底面宜對稱設(shè)若干個(gè)與其頂面貫通的排氣孔，孔徑可取250-300mm。
?。?）強(qiáng)夯施工宜采用帶自動脫鉤裝置的履帶式起重機(jī)或其它專用設(shè)備。采用履帶式起重機(jī)時(shí)，可在臂桿端部設(shè)置輔助門架，或采取其它安全措施，防止落錘時(shí)機(jī)架傾覆。
?。?）當(dāng)?shù)叵滤惠^高，夯坑底積水影響施工時(shí)，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(yīng)及時(shí)排除。
?。?）強(qiáng)夯施工前，應(yīng)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(biāo)高等，并采取必要的措施，以免因強(qiáng)夯施工而造成破壞。
（5）當(dāng)強(qiáng)夯施工所產(chǎn)生的振動，對鄰近建筑物或設(shè)備產(chǎn)生產(chǎn)生有害的影響時(shí)，應(yīng)采取防振或隔振措施。
?。?）強(qiáng)夯施工可按下列步驟進(jìn)行：1）清理并平整施工場地；2）標(biāo)出第一遍夯點(diǎn)位置，并測量場地高程；3）起重機(jī)就位，使夯錘對準(zhǔn)夯點(diǎn)位置；4）測量夯前錘頂高程；5）將夯錘起吊到預(yù)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(shí)，應(yīng)及時(shí)將坑底整平；6）按設(shè)計(jì)規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊； 重復(fù)步驟3）至6），完成第一遍全部夯點(diǎn)的夯擊；7）用推土機(jī)將夯坑填平，并測量場地高程；8）在規(guī)定的時(shí)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(shí)，并測量夯后場地高程。
?。?）強(qiáng)夯施工過程中應(yīng)有專人負(fù)責(zé)下列監(jiān)測工作：1）開夯前應(yīng)檢查夯錘重和落距，以確保單擊夯擊能量符合設(shè)計(jì)要求；2）在每遍夯擊前，應(yīng)對夯點(diǎn)放線進(jìn)行復(fù)核，夯完后檢查夯坑位置，發(fā)現(xiàn)偏差和漏夯應(yīng)及時(shí)糾正；3）按設(shè)計(jì)要求檢查每個(gè)夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)和夯沉量。
?。?）施工過程中應(yīng)對各項(xiàng)參數(shù)及施工情況進(jìn)行詳細(xì)記錄。
2 地基處理的其他方法
2.1 換填墊層法
當(dāng)?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(shí)，可以將基礎(chǔ)以下的部分或全部軟弱土層挖掉，換填強(qiáng)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(diǎn)是能就地取材，施工簡便，工期短，造價(jià)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(jì)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(yīng)選強(qiáng)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(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的墊層寬度、厚度。挖除軟弱土層，分層回填換填材料，機(jī)械壓實(shí)。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(jī)等夯實(shí)法；砂石宜采用振動碾壓。施工時(shí)還應(yīng)注意以下問題。
?。?）挖除軟土?xí)r應(yīng)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(biāo)高上，如深度不同，基坑底土應(yīng)挖成階梯或斜坡搭接，并按先深后淺的順序施工，搭接處應(yīng)夯壓密實(shí)。
?。?）粉質(zhì)黏土、灰土分段施工時(shí)，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(yīng)拌合均勻并應(yīng)當(dāng)日回填夯壓。粉土夯壓密實(shí)后3d內(nèi)不得受水浸泡。
2.2 重錘夯實(shí)法
重錘夯實(shí)法是利用起重機(jī)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(shí)地基。
重錘夯實(shí)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(shí)要求夯實(shí)加固對周圍建筑的影響在允許范圍之內(nèi)。
重錘夯實(shí)的效果與錘重、落距、錘底直徑、夯實(shí)遍數(shù)以及土的含水量有關(guān)。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(shí)的影響深度大致相當(dāng)于夯底直徑，因此，在分層夯實(shí)時(shí)，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(shè)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(yù)壓法、塑料排水板法、真空預(yù)壓法等。
?。?）砂井堆載預(yù)壓法實(shí)在預(yù)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(yù)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。
（2）塑料排水板法。是將塑料排水板帶用插板機(jī)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(shí)，與大氣隔絕，然后用真空設(shè)施進(jìn)行排氣，使土中空隙水產(chǎn)生負(fù)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(jìn)行搗實(shí)，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(yīng)滿足現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范的要求，并在施工期間進(jìn)行沉降觀測，必要時(shí)尚應(yīng)在使用期間繼續(xù)觀測，用以評價(jià)地基加固效果和作為使用維護(hù)依據(jù)。
