钟凯

摘 要：本文对淤泥地质条件下的地基加固常见问题及处理方法进行阐述，并以某工程实际案例为例加以说明。

关键词：淤泥地质；地基；基础加固

中图分类号：TU473 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）15-0099-02

随着城市化建设的不断深入，建筑工程的规模也不断增加，在施工过程中会面临各种不同的地质环境。地基施工是施工过程中的基础工程，也是隐蔽工程，若施工不善可能引发施工事故，因此对地基基础加固做必要的研究。对于地质条件含有深厚淤泥的基坑工程，在挖掘过程中地基会形成较大变形，导致基坑及周边环境产生较大变形及应力集中区，在淤泥地质条件下基础加固是首要解决问题。

淤泥地质条件下的工程特性有，地基承载能力低，受载荷后地基易变形且受力不均，具有渗透性小、流变性大等特点，不易满足水工建筑地基的设计要求，故在基础建筑时需要进行必要处理。本文主要介绍淤泥条件下基础加固的处理方法及处理效果。

1 建筑基础加固问题分析

淤泥地质具有含水量较高、压缩性高、渗透性小、孔隙比较大及抗剪强度低等不良工程特性。因此，在对淤泥地质进行基础加固是，主要从以下几个方面考虑：一是改善基础的剪切特性，提高其抗剪强度；二是改善基础的特性，防止其渗透破坏；三是改善基础的压缩特性，减小其变形和不均匀沉降；四是改善基础的动力特性，提高其抗震特性。

在对淤泥地质基础加固时，应将基础看作整体工程的一部分，充分考虑到建筑上部结构和基础的相互作用，施工中充分考虑实际情况采取相应措施，若建筑上部结构的刚度和强度还需加强，还应根据实际情况对建筑基础计算设计等级，选择相应施工方法进行施工验证，验证合格后才能应用到实际工程中，从而满足基础对上层建筑的支撑能力。

进行基础加固后，应根据地基的支撑能力计算地基深埋深度及地基基础加固面积，并对地基的支撑能力进行修正，地基深埋的支撑能力修正系数去1.0，忽略地基基础加固宽度对支撑能力的影响修正系数取0。若地基基础加固后，上层建筑对地基超出受力范围，存在下沉的风险，应计算地基的软弱层的支撑力。对于受水平载荷较大的建筑或斜坡上的建筑，地基基础加固后，应计算地基的稳定性、地基支撑力验算、地基变形载荷值，根据建筑不同位置的载荷差异，确定施工顺序，按相关设计法规计算出地基允许的变形量。地基基础加固后，在施工过程中还应实时观测地基的沉降量，必要时应停止建筑施工，观察地基基础加固的效果。

2 处理方法

由于淤泥地质条件下地基承载能力低，透水性差，可压缩性较大，对高层建筑地基的设计要求较高，因此需要对地基进行加固处理，下面主要介紹几种淤泥地质条件下基础加固的方法。

2.1 锚杆静压桩法

锚杆静压桩法主要应用于淤泥、粘性土、人工填土等软土地基。锚杆静压桩法是在建筑物原有基础中定位并开凿压桩孔和钻取锚杆孔，将锚杆用结构胶种植在开凿好的锚杆孔中，通过锚杆提供的反力用千斤顶完成压桩。施工完成后，将压入的钢桩或预制桩与地基浇筑一体，地基的承载力得到了提高，以此来达到基础加固的目的。静压桩在压入的过程中会增加桩周围的土密度，桩截面的几何形状、土层的性能以及桩间距等都会影响效果。

锚杆静压桩法施工简便，施工环节单一，易于操作，可在车间不停产的情况下施工，不影响工期，可在狭小的空间内进行压桩作业，传荷过程和受力性能明确，能够明确每根桩的实际承载力，可迅速阻止建筑物沉降和倾斜，不会引起附加沉降，施工质量可靠，但施工过程中的承台留孔及锚杆预埋比较复杂。

2.2 树根桩法

树根桩法主要应用于淤泥、粘性土、沙土、粉土等地基上原有建筑的修复及地下铁道穿越加固等。树根桩法是在钢套管的导向下，将小直径的钻孔灌注桩用旋转法钻进。在施工过程中，钢筋往往要钻穿原有的建筑物地基直至设计标高，同时用压力将水泥浆或水泥砂浆通过注浆管注入。在注浆的过程中应注意避免出现相邻桩冒浆和串孔、缩颈、塌孔等现象。

树根桩法所有施工操作均为地上操作，施工场地较小，施工方便，在低级的原位置加固，桩孔很小，不会对墙身和地基土产生次应力，不会损伤原有建筑物，树根桩的外表面粗糙，与地基土的附着力较强，可大幅度改善建筑物的结构整体性。

2.3 灌浆法

灌浆法是通过气压、液压或电化学原理，通过钻孔的形式，利用压力将能够固体化的浆液注入地基裂缝或孔隙中，提高岩土的力学强度和变形模量，改善地基的承重能力。用于灌浆的浆液主要有水泥浆、粘土水泥浆、水泥沙浆及含有各种化学浆材（硅酸盐类、木质素类、聚酯类）的浆液等，通过在闸机中的高压喷射灌浆形成水泥土桩，提高地基基础加固能力，防止地基沉降。

灌浆法对于加固淤泥软土地质结构具有明显的效果，浆液品种齐全，能实现单组成品化生产，施工现场无需调配浆液，且灌浆的浆液无化学腐蚀作用，浆液固化后对环境无影响，还能够持久防水。灌浆法在工程领域上应用广泛，如检修、天燃气管道、抢修工程等，不受天气季节影响，施工过程容易操作，灌浆过程快，施工效率高，效果显著。

2.4 水泥土搅拌法

水泥土搅拌法适用于淤泥土质、固结的淤泥、回填土、粘性土、饱和黄土及无流动性地下水的饱和沙土等地基。该方法利用水泥、石灰等材料作为固化剂，通过搅拌机在施工地基处将固化剂与淤泥土强制搅拌，固化剂与淤泥土产生一系列的物化反应，使淤泥土硬化具有稳定性、整体性，从而增大地基变形模量，提高地基基础加固能力。水泥土固化的物化反应与混凝土硬化的反应机理不同，混凝土硬化主要是填充料进行水解和水化反应，活性介质弱，所以凝结速度较快，而水泥土加固时，由于搅拌的水泥量少，水泥的水解和水化反应是在活性介质较强的环境中反应的，所以水泥加固的速度较慢。该法可以提高淤泥地基的承载能力，提高抗震动能力，减少地基下沉，且施工速度快，无噪声、无污染等优点。水泥土搅拌法在施工前应根据不同的淤泥地质环境，计算设计参数，确保达到地基的承载要求。因此在保证施工质量的前提下，水泥土搅拌法是快速施工、可靠性高、成本较低等基础加固方法。

2.5 直径钢管桩法

钢管桩的特点具有强度高、挤压土层影响小、入土能力强、接截方便等，适用于限制沉桩挤土、持力层起伏较大的地质环境，根据建筑地基结构、建筑载荷、地基土层、施工环境等条件选择桩型。对于建筑室内地坪，在回填地基时发生地基不均匀沉降时，重新施工地基既不经济，又影响工期，采用小直径钢管桩法可以解决此类问题。用于填埋地基较浅的基础加固时，在土层较软地区的横向、纵向范围布置钢管桩，当出现钢管桩进尺较短的情况，冲击钢管桩判断是否沉入到地基持力层，桩与桩连接处用钢筋焊接连接，然后浇筑混凝土，增强地基的强度满足承载能力。

2.6 筏管注浆法

袖筏管注浆法用于淤泥、土洞、流塑、砂土等地基，注浆的目的是增强地基的强度，使地基周边土层能够均匀受力。袖筏管注浆法施工的面积应大于原地基底层面积，注浆深度根据建筑土质情况确定，注浆孔采用正方形布置，每隔两米设置一个注浆孔，然后向套壳内注水泥浆，浇筑时避免将水泥注进袖筏管内。施工中应严格控制水泥的强度等级，控制好操作参数，由下至上逐层分段注浆，保证注浆体均匀。若施工中发现注浆压力损失，应停止注浆，及时查明原因，检查是否漏浆，并保护好注浆管，便于二次注浆。

3 工程实例技术方案分析及经济性选择

某工程办公楼墙体开裂，经过现场勘查及对设计图纸、基础检测单位出具的《单桩竖向抗压静载试验检测报告》、勘察单位出具的该项目岩土工程勘测报告、施工单位出具的施工记录等相关资料查询发现，该办公楼结构体型简单，设计布局合理，含有足够的结构设计安全储备，且延承重墙布置多道桩基础，有利于整体受力，控制不均匀沉降，桩身完整性检测结果也满足规范要求，在压桩施工中，压桩值满足设计的要求。该工程地质情况较均一，近50米厚的淤泥，6米厚的砂层，在作为持力层的强风化岩层上有全风化岩层，桩长较长。综合上述情况，推断墙体裂缝主要是由对地质不熟导致的管桩施工问题，或者是桩头连接筏板的节点施工问题，又或者是对负摩阻力估计不足所导致的基础沉降造成的。

结合工程实际情况，本着安全、合理、经济的原则，提出了桩式托换法和锚杆静压桩法两种方案。桩式托换法经济性中等，施工环节较多，根据沉降观测结果和现场构件检测结果，有针对性的对薄弱环节加固施工。如施工处理得好，处理过的位置可以控制沉降，但其余未處理处以后会不会沉降，或是沉降差过大，就很难保证。锚杆静压桩法经济性较好，施工环节单一，较便利。但如果只是局部处理，但对沉降差的控制，只能说是改善，很难完全避免。如需要更严格的控制不均匀沉降，可考虑整体基础做锚杆静压桩。毕竟每个薄弱环节的桩基础的情况都不同，根据提供的资料无法做到准确判定。根据表1中关于两种方案的对比分析，各方面综合考虑，推荐采用桩式托换法。

4 结语

地基作为建筑的基础部分，地基基础加固在建筑施工中具有重要作用，是建筑施工的安全保证。本文从建筑施工地基处理分析，介绍地基加固常见的处理方法，并从实际工程出发，如何选定地基基础加固方法，提出个人看法，对今后建筑地基基础加固起到参考作用。

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