淺析土木工程施工中地基加固結(jié)構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用

劉永安

【摘要】地基是保障房屋建筑安全穩(wěn)定性的基礎(chǔ)性結(jié)構(gòu)，在整個土木工程施工中發(fā)揮著不可替代的重要作用，尤其在近年來，隨著城市化進程的逐年加快，高層建筑數(shù)量也呈現(xiàn)出逐年遞增態(tài)勢，因此，地基加固結(jié)構(gòu)技術(shù)在土木工程施工中的實際應(yīng)用效果已成為施工企業(yè)與全社會關(guān)注焦點。本文將圍繞地基加固結(jié)構(gòu)技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用原則，針對地基加固結(jié)構(gòu)技術(shù)的主要應(yīng)用類型予以闡述。

【關(guān)鍵詞】土木工程;地基加固結(jié)構(gòu)技術(shù);應(yīng)用、

由于地基是房屋建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)工程，該結(jié)構(gòu)承載建筑工程的整體荷載，因此，地基結(jié)構(gòu)是否堅固、穩(wěn)定、安全、可靠與房屋建筑的整體安全性能息息相關(guān)。目前，在房屋建筑的土木工程施工當中，較為常用的地基加固結(jié)構(gòu)技術(shù)主要包括：排水固結(jié)技術(shù)、注漿加固技術(shù)、換土加固技術(shù)以及振密加固技術(shù)，根據(jù)房屋建筑結(jié)構(gòu)、地質(zhì)類型以及地基深度的不同，可以針對性的選擇加固方法。

1、地基加固結(jié)構(gòu)技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用原則

1.1加固結(jié)構(gòu)技術(shù)在軟土地基中的應(yīng)用

對于土質(zhì)松軟、厚層粘性土或者粉土層地基，可以采取CFG樁復(fù)合地基加固方法，選取的CFG樁樁徑為0.5m，樁體材料主要用粉煤灰、碎石、石屑以及水泥混合而成，其中水泥標號為PO32.5級的普通硅酸鹽水泥，當混合材料達到28天齡期時，標準試塊的抗壓強度應(yīng)當大于10Mpa ，應(yīng)當該技術(shù)，可以擴大樁間距，減少樁的用量，這樣能夠有效降低工程投入成本[1]。

1.2加固結(jié)構(gòu)技術(shù)在碎石土地基中的應(yīng)用

對于土層中含有砂性土、碎石粘性土或者碎石土地基當中，可以采取高壓旋噴樁復(fù)合加固技術(shù)。旋噴樁的樁徑介于0.6—0.8m之間，水泥可以選用PO32.5級的普通硅酸鹽水泥或者礦碴水泥，在拌合混合漿液時，水灰比為1：1，為了提高固結(jié)強度，可以在拌合料當中填加外加劑，當加固樁的齡期達到28天時，標準試塊的抗壓強度應(yīng)當大于4.0Mpa。

1.3加固結(jié)構(gòu)技術(shù)在厚層軟弱地基中的應(yīng)用

對于深厚層軟弱土地基，一般采取剛性樁樁一網(wǎng)復(fù)合加固技術(shù)，該技術(shù)選取的樁型主要包括鉆孔灌注樁、預(yù)制方樁以及預(yù)應(yīng)力管樁。其中預(yù)應(yīng)力管樁的樁徑介于0.3—0.5m之間，樁間距在2.0—2.5m之間，在施工時，通常在樁的頂端設(shè)置樁帽或者樁筏，這樣能夠確保加固效果。而采取鉆孔樁時，樁徑介于0.8—1.0m之間，樁間距在4.0—5.0m 之間，而樁頂設(shè)置的樁筏厚度通常為1.0m。

2、地基加固結(jié)構(gòu)技術(shù)在土木工程施工中的應(yīng)用效果

2.1排水固結(jié)法

排水固結(jié)法主要利用砂井等豎向排水設(shè)施，對地基重量進行加載預(yù)壓，進而將土體中的孔隙水排出，使地基土逐步固結(jié)，是目前土木工程地基加固施工中較為常用的一種施工工藝。排水固結(jié)法根據(jù)地下水位以及地基深度可以分為堆載預(yù)壓法、砂井法、真空預(yù)壓法、堆載-真空聯(lián)合預(yù)壓法、降水法以及電滲法。

堆載預(yù)壓法是利用堆填土石的方法對地基施加壓力，以排出地基土層縫隙中的水分，防止地基沉降。砂井法包括袋裝砂井與塑料排水帶，施工人員事先在軟粘土地基中設(shè)置一系列砂井，并通過增設(shè)固結(jié)排水通道的方法，縮減排水距離，加快土體固結(jié)速度，使土體強度得到快速提升，該方法不適合在含有炭元素的有機質(zhì)土層中使用。真空預(yù)壓法主要是利用薄膜將砂墊層密封，然后使用真空泵抽取砂墊層當中的氣體，以達到降低水位，加固地基土的目的。真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓法主要在應(yīng)用真空預(yù)壓法達不到預(yù)壓荷載要求時，與堆載預(yù)壓法結(jié)合使用[2]。降水法主要是降低地基土體中的孔隙水壓力值，進而增加土體的有效應(yīng)力，使地基土快速固結(jié)。電滲法是利用金屬電極，在直流電場的作用下，使土體中的水由陽極流向陰極，然后從陰極排出，該方法主要適用于飽和軟粘土地基。

2.2注漿加固法

注漿加固法主要是利用液壓、氣壓或者電化學(xué)原理，將事先拌合好的漿液注入到地基土體當中，漿液在土體中通過流動、滲透、擠密、充填等方式，將土體中的空氣與水分擠壓到土體外部，此時，漿液與土體的分散土料結(jié)合成統(tǒng)一整體，進而達到提升地基強度的目的。注漿加固技術(shù)主要分為靜壓注漿法、高壓旋噴注漿法以及二者結(jié)為一體的復(fù)合注漿法。

以高壓旋噴注漿法為例，該方法主要是利用鉆機將帶有噴嘴的注漿管鉆至土層中事先確定的位置，借助于高壓設(shè)備的噴嘴噴射出來的漿液，破壞土體結(jié)構(gòu)，使?jié){液與土體分散顆粒得到充分混合，而成為一個固結(jié)體，以此提高土體的抗剪強度。在確定高壓旋噴樁直徑時，通常遵照以下標準要求：單管法的旋噴樁直徑在0.3—0.8m之間，三重管法的樁徑在1.0—2.0m之間，二重管法則介于單管與三重管之間，而多重管的樁徑可以達到2.0—4.0m。由于注漿加固法投入成本低，操作便捷高效，因此，是地基加固施工常用的一種施工工藝。

2.3換土加固法

在應(yīng)用換土加固技術(shù)時，應(yīng)當遵循“分塊換填”的原則，即先對樁間的一部分土體進行換填，當該工序結(jié)束后，方可對剩余土體進行換填。為了確保換填效果，提高換填土的密實度，在換填土的最下一層應(yīng)當鋪設(shè)15—20cm厚的松砂，然后用土夯將松砂夯實，在對換填土進行碾壓時，應(yīng)當分層碾壓，采用功率在60—120KN的壓路機進行多次反復(fù)碾壓，這樣能夠大幅提高土體的密實度，保障地基安全穩(wěn)定性。

2.4振密加固法

該方法的施工原理類似于換土加固法，主要是為了減小土體間的孔隙，將土體中的多余水分排出體外，進而達到增強土體密實度，提高地基強度的目的，對于黃土等淺層軟弱土體，在選擇振動壓實機械時，振動力應(yīng)當介于5—10t之間，這樣能夠使土體的加固深度達到1.5m以上。對于淺層為雜填土與非飽和性黏性土，在施工過程中，應(yīng)當采用分層回填碾壓的方法，利用推土機或者壓路機對土體進行碾壓，為了進一步提高土體強度，可以地基土體當中添加水泥、石灰或者樹脂等膠凝材料。對于飽和性粘土地基來說，可以采用擠填振密法，施工時，在原土體表面覆蓋強度相對較高的新土體或者砂石，然后利用碾壓設(shè)備將原來的軟弱土體擠出，這種加固方法的加固深度能夠達到3m以上，但是，由于振密加固法使用機械作業(yè)的頻率較高，因此，在實際施工當中，容易對地基底部的原有樁體造成破壞，為了避免這一情況的發(fā)生，工程技術(shù)人員在選擇地基加固技術(shù)時，需要認真勘查土體屬性，以科學(xué)合理選擇效率高、擾動小的地基加固技術(shù)。

結(jié)語：

地基加固結(jié)構(gòu)技術(shù)在土木施工中的應(yīng)用，對提高房屋建筑的整體質(zhì)量與安全性能發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，因此，工程技術(shù)人員應(yīng)當始終秉持與時俱進的態(tài)度，在實際施工當中不斷應(yīng)用新技術(shù)、新方法、新工藝、新材料，為社會貢獻更多的高質(zhì)量工程。

參考文獻：

[1]江春，苑威威.土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計與地基加固技術(shù)探究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2019（34）：945.

[2]李聰.土木工程建設(shè)中地基加固技術(shù)的應(yīng)用[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2019（29）：63.