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重慶建筑加固 地基加固處理方法探究
在設計和規劃一般民用與工業建筑的時候,常常可以按照所建建筑地基土質不同的物理力學的特性和建筑上部的壓力負荷的大小,設計成如條形基礎、獨立基礎等各種不同類型的基礎,并直接埋置天然地基,所謂的天然地基是在經過適當開挖而不作任何處理的天然地層。伴隨著人們對所用建筑物使用要求和安全要求的提高和建筑技術的進步,一些高層、多層、重型工業建筑以及公共建筑和超高層民用日趨增多,且建筑物的對地面的壓力越來越大,控制建筑物變形和支撐上部荷載時天然地基也沒法完全滿足要求了,所以在這種情況下我們必須采取措施對地基進行加固,把建筑使用經過人工處理的地基進行上,像這樣由人工處理的地基稱為人工地基。
1加固地基的重要性
現今,重型工業建筑和大量的高層,多層民用住宅建筑和商務辦公建筑的大量出現,再加上這幾年地震自然災害頻頻發生。建筑物中的人越來越多,所以建筑的對于地方的壓力也越來越大,因此加固地基是保證民眾安全和經濟發展的重要任務之一。地基加固方法有很多,我們今天就來討論幾個比較常見的地基加固方法。
2.地基加固的方法分析
2.1注漿地基加固法
注漿地基加固法是現在工程地基加固最常用的加固方法之一,該加固方法利用液壓或氣壓配以填充擠密和滲透等處理方式,從而把可以凝固的混泥土漿液均勻地注入底下的巖土層中,這樣方法可以驅走泥土顆粒間或巖石裂隙中的氣體和水分,并以漿液進行自身填充,等待漿液冷卻硬化后即可將巖土膠結成整體,這樣可以將持力層荷載傳遞性能和受力狀態加以改善,從而使建筑物的地基得以加固,防止建筑物塌陷或不均勻沉降或減少滲透。同時注漿加固還需根據地質特征及地質條件,本著經濟合理、確保質量的原則,灌漿到設計標桿后,使用水泥漿等進行靜壓注漿法,由于注漿管給予一定的壓力作用,從而使水泥等漿體可以克服各種阻力,進而滲入到土體的裂隙和孔隙中,漿液通過填充、擠密、滲透等方式使得松散的土粒及孔隙膠結在一起,形成一個整體。注漿地基又分有以下幾項:
(1)滲入型注漿:該方法適用于比較松軟且以上所說存在土層裂縫或孔隙的地基,簡單來說就是將可凝固的漿液滲入軟土地基的裂縫或孔隙之中,使裂縫中的水分和氣體排出及軟土與其固結為一個整體,而也基本不破壞和擾動地基土層結構。
(2)壓密灌漿:用擠密土體和濃漿液置換的過程,在地基中將比較濃的加固漿液的灌入,迫使注漿點周圍的土體壓密從而形成大量的漿泡。從而隨著漿泡的不斷增大,灌漿壓力也隨著增大,從而能產生比較大的上抬力。
2.2樹根樁法
樹根樁法是按設計直徑利用小型鉆機鉆進土層至設計一定的深度,然后放入提前準備好的鋼筋籠,在此同時還用放入灌漿管,然后注入水泥砂漿或水泥漿,并且結合碎石骨料做成樁,可以根據需要做成不同的樹根樁,例如可以是垂直的,同時傾斜的也是可以的;可以是單獨的一根也可以是很多根在一塊的。
(1)樹根樁地基加固方法適用的范圍:適用于粘性土、淤泥質土、淤泥、碎石土、粉土、砂土及人工填土等地基上有地下鐵道的穿越,建筑的增層和修復,古建筑的整修等加固工程。
(2)基本施工流程和工藝
成孔工藝:一般使用比較小型鉆機鉆孔,使用泥漿或水作為除渣和循環冷卻鉆頭手段,循環水在整個鉆進的過程中,泥土和水混合在一起使其變成了泥漿狀。有的時候為了能夠提高樹根樁的承載能力,大多數時候都采用循環水正循環的方法,如果遇到土體中較硬土層的時候,這時則換上擴孔鉆頭,從而達到擴大孔徑的目的。在土體的表土層土質松散時,使用套管護孔,套管口通常需要高出地面10厘米,一直向下鉆孔到設計標高。
清孔:成孔工藝完成后就要對孔內的泥漿進行轉換,以此達到基本達到能夠溢出清水或泥漿水的比重的要求。
制作鋼筋籠:制作鋼筋籠之前要根據設計好的荷載來確定它的鋼量的含量,在制作時要根據工程機械的吊放能力和現場體質條件來確定每段鋼筋籠的長度。
制作灌漿管:在制作灌漿管,拔出時應當考慮,采用接頭處為外縮節,從而能夠使管的外壁光滑度很好,那么就容易將灌漿管從砂漿中拔出來。為了不讓管內有泥漿進入,則需要在管的底口部位用封閉性好的膠布封住,在管底口以上的1米的范圍的管體做成花管的形狀,管的孔眼的直徑為0.8厘米,管身的縱向的間距為10厘米,灌漿管通常的情況下都放在制作的鋼筋籠內,然后一起把它們放到鉆好孔內。
灌漿成孔:在向土體鉆孔中沉入鋼筋籠和灌漿管之后,再將水泥砂漿壓入,在灌注在水泥漿中的過程中,灌漿管一般要埋入2~3m水泥漿中,樁體的質量以次來保證。灌漿完成后,立即投入大量的碎石并且用鋼筋不停插搗,使碎石骨料于樁身均勻分布。
注漿:注入經篩選好并攪拌好的漿液,漿液通常采用的是水泥制作的砂漿,水和水泥的比例最好為0.4或0.5之間,黃砂采用細砂,顆料要均勻,其中最大的粒的直徑不能夠超過0.5mm。再一次采用注漿工藝,在前一次注漿凝固后,才能 進行第二次的注漿操作,兩次的注漿的壓力都不同,且第二次注漿的壓力要大于第一次注漿的壓力。
2.3錨桿靜壓樁法
靜壓預制樁主要在土質較軟的地基。在沉樁的整個過程中,樁尖直接對土體行生沖切,從而破壞土體,直接剪切破壞先發生或伴隨沿樁身的土體。孔隙水形成很多不均勻水頭也是受此沖剪作用擠壓而成的,同時產生超孔隙水壓力,從而對土體結構造成擾動,使土體大于樁周一倍的樁徑的土層抗剪強度降低,發生稠化或軟化嚴重,進而出現了土重塑的現象,從而使靜壓樁的連續送入很深的地基土層中變得容易。在壓樁過程中如發生停頓,可致使土體中的一部分孔隙水壓力會消失,同時樁周土會發生固結現象,導致土體密實度增加,樁周的摩阻力也得到增長,特別是擾動重塑的樁端,土體強度得到恢復,致使樁端阻力較大,停頓時間越長土體的堅硬程度越大。因此,靜壓沉樁盡量避免中途停頓,在必須接樁停留時,應該考慮淺層接樁,還應在好土層深度處盡量避開停留接樁。靜壓樁壓入由于土體也在逐漸恢復,所以在這個過程中可能會導致樁周圍的土體密度增加,靜壓樁的壓下效率取決于樁截面的大小和樁間距、幾何形狀。
2.4加大基礎底面積法
加大基礎底面積法適用于當既有建筑的地基承載力或基礎底面積尺寸不滿足設計要求時的加固。可采用混凝土套或鋼筋混凝土套加大基礎底面積。
(1)當土體基礎偏心受壓時,可以采用不對稱加寬;當中心受壓時,可采用對稱加寬的方法進行加寬。
(2)應將原基礎刷洗和鑿毛干凈后再灌注混凝,鋪一層涂混凝土界面劑或高強度等級水泥漿,以增加混凝土的粘結力。
(3)對于加寬部分,地基上應鋪設材料和厚度均與原土體基礎墊層相同的墊層。
(4)當采用土套鋼筋混凝加固時,基礎內主筋應與加寬部分的主筋焊接。
3.總結
由于靜力(li)壓(ya)(ya)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)加固(gu)法(fa)能將(jiang)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)壓(ya)(ya)至地(di)基(ji)中(zhong)的(de)硬塑狀態的(de)砂質粘性土層中(zhong),且通過樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)能直(zhi)接將(jiang)上部結構的(de)荷載轉移到堅硬狀態的(de)土層深部的(de)方法(fa)來使(shi)條基(ji)下的(de)砂墊層和(he)軟土層地(di)基(ji)處(chu)于釋荷狀態,保證(zheng)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)的(de)受力(li)和(he)傳力(li)直(zhi)接,壓(ya)(ya)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)機的(de)儀(yi)表中(zhong)可直(zhi)接反映單樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)承載力(li)值,得以控制地(di)基(ji)變形,效果優良(liang)。