地基基础缺陷处理及地基加固措施
2015-06-23
随着我国经济的不断进步，建筑事业也得到了蓬勃的发展。但在一些建筑中，地基存在这很大的缺陷，大大降低了建筑物的质量，影响了建筑物的使用寿命，为此，建筑施工人员应该在施工作业中不断总结经验教训，努力处理好地基基础缺陷问题，并根据实际施工情况进行适当的地基加固处理，以提高建筑物的使用寿命。
1 常见的地基缺陷和处理因素
处理地基缺陷所采用的措施应该综合考虑四个因素: ( 1)地基的基础缺陷对建筑物的正常使用、安全性、耐久度等角度的影响; ( 2) 建筑的上部整体结构应该具有整体性、安全性、实用性等要求，这些要求对于地基基础变形是否具有适用性;( 3) 地基基础、结构发生变形的发展速度以及趋势; ( 4) 地基基础的缺陷以及加固上部结构所具有的经济性、可能性。
地基基础缺陷是在建筑施工过程中由建筑施工人员造成的，由于缺陷的产生原因有所差异，所以缺陷的处理办法也不尽相同，目前对于地基基础缺陷的处理过程中，尤其要注意几个重要的因素: 首先，地基基础处理的过程中可能会对该工程周边建筑物的结构造成不良影响，所以，在地基施工的过程中必须要针对这些细节环节进行研究; 其次，在对地基基础缺陷的处理过程要需要对整个建筑物的上部构造进行整体性、安全性等几个方面进行综合的分析，并选择出合理科学的施工方法; 再次，对于地基土质结构进行分析，避免受到土层的变动而出现结构变形、数值变化以及发展问题严重的措施; 最后在施工的过程中对于基础中存在的相关缺陷进行分析，并对其上部结构中可能出现的问题深入研究，以确保结构处理的经济性与耐久性要求。
2 地基基础缺陷处理的一般原则
如果地基基础不再进行变形，就不用单独考虑加固的问题。当变形还在进行的时候，通常要等待变形停止，使变形的速度更快，或者迫使沉降停止三种方式。对沉降的等待并不是对地基采取措施，而是将工作重点放在上层结构，进而地基花费将大大减少，并杜绝上层结构的二次需求处理而产生浪费。
3 地基加固的基本举措
地基的稳定性以及其受到剪切伤害引起的破坏都跟其本身的强度有关，考虑实际情况，进行地基的稳固，加强。现在，有关地基的稳定的方式有很多，总的说来有两种分类的方式，分别是物理和化学两种方式。
3.1 物理加固
物理加固主要用以土换土，水分排除，增加钢筋数量的方法来实现, 整个过程不会对内部组成产生影响。
3.1.1 置换的方要方法有抛石法、挖填法、爆破法。
抛石法：当遇到不易排水的低洼处，或者表层厚度小于3m，没有过硬的外壳，并且石料的采集比较方便的状况选择大于30cm 的片石，抛投的位置在路堤的中部，方向向两边，这样软弱的土和泥就会被挤到两边，待抛石填出水面后，用重型压路机压实在其上铺设反滤层，在进行填土。
挖填法：挖填法适用于水分很容易排除，操作简且处于地面的表层的软弱层处。把不和要求的土清理掉，并选择合适的材料补充进来，通常进行操作的深度要小于2m。
爆破法：如果建设的时候出现软土深度较大并且比较稠密，泥沼状况还不太稳固，可以选择先填充后爆破，爆破之后填料就会沉下去，杜绝淤积。
3.1.2 排水的主要方法有砂垫层和砂井两种方式
砂垫层是在路堤底部的地面上铺设厚度一般为0.6～1.0m 砂砾或碎石材料。它适用于软弱层薄和路堤高度不大（小于2 倍的极限高度）情况。但施工时须严格控制填土速率，因而工期较长。砂井常用于软弱层厚度超过5m 而路堤较高时，用钻探，沉入钢管或高压射水等方法在地基中形成井孔，再灌以粗、中砂，砂井法系三向排水固结。一般砂井直径为0.2～0.3，井距（中心间距）为井径的8～10 倍，范围为2～4m，平面上呈矩形或梅花形布置，井深应穿过地基可能的滑动面和主要受压层、若软土层较薄或下卧透水层时，则贯穿整个软土层，对排水固结更有利。
3.1.3 挤密的方法有强夯法、干振法、振冲法、加筋法
强夯法适用于加固碎石、砂土、粉土、低饱和度的粘性土，湿陷性黄土、杂填土、素填土、粉煤灰、冶金碴等地基的加固。强夯法应用物理学中的功能原理达到地基加固的目的，这个过程的变化也是动能以及势能不断两向转移的。利用起重机的重量，不断向下击打，让地基受到强大的捶打，形成震动，而质地变得更加紧密和稳定，进而其强度增加，使土更加密实。但是这种方法不合适在有密集施工的地方，击打会产生噪音，使人的正常生活受到影响，因此如果居民较多的地方不适合选择这样的地方，来筹划建筑。
干振法用于加固杂填土和高压缩性非饱和粘性土，可以大幅度提高承载力，减少建筑物的沉降和不均匀沉降。干振法地基加固的有效深度在6m 以内，其工作原理是在振动成孔器水平振动力作用下，地基中形成40～70cm 直径密实砂石桩，承载力可高达500～1000kpa.在上部荷载作用下，桩和桩周挤密土体共同构成复合地基。因为作业过程是干爽的，因此不会因为泥浆导致污染，而化学管桩与置换法需要花更多。并且此法很节约钢筋水泥，有利于保护环境，提高经济效益。
振冲法在水含量较大，浓度很大，渗水的能力很小，粘度较差的地基增强方法，这个过程是把振冲器用起重器吊起来，并且利用水泵喷射强度很大的水流，经过水的冲击和震动的过程，把振动器放在已经计划好的深度，清理好孔内的杂物再向其中放入碎的石头，因为土经过震动之后就会向下挤压，等到密实度已经达到之后才提高振动器。这个过程需要反复进行，直到变成一个有密度，有坚实度的圆柱体，振冲法根据土所形成的压力来组成形状并有承重能力，这个过程会导致一定的变形，压力不但是从上到下的状态，并且这种压力从中间传递向四周，这种情况会使承载力得到提高，因此下降变得更加温和平稳。
加筋方法目前在业界使用的是树根桩加固地基法，所谓树根桩，就是在套管导向下用旋转方法钻进，钻孔直径100～300mm，穿过原有建筑的基础进入地基土中至设计标高，清孔后再下放钢筋，钢筋数量从一根到数根，视桩孔直径而定，再用压力灌注水泥浆、水泥砂浆，边灌边振，边拔管，最后成桩。树根桩的稳定处理过程比较容易，并且花的不多，很快就能完成，并且质量较强，在对从前的建筑展开修理的效果展示出很强的优势特点。
3.2 化学加固
化学加固法是指利用水泥浆液（粉体）、粘土浆液（粉体）与土颗粒发生化学反应胶结起来，以改善地基土的物理和力学性质的地基处理方法。化学加固地基的方法主要有搅拌法、高压喷射注浆法以及灌浆法。
3.2.1 搅拌法一般适用于与松软土层地基加固中，通过填充孔隙、离子交换和结硬反应，而获得加强。浅层搅拌法，将石灰、水泥等结合料掺入表层土内，加以拌和，并进行碾压从而形成一硬层。它的处治深度不超过1.5m；深层搅拌法，利用特制搅拌机械在地层内边压送结合料边搅拌，形成加固土桩体或墙体（加固深度可达20m 以上），以提高地基承载力，限制软土的侧向挤动及截阻地下的渗透水流。
3.2.2 高压喷射法是用高压脉冲泵使浆液通过特殊喷嘴高速喷出，强制土和浆液混合，胶结硬化后就在地基中形成柱状或壁状的加固体。喷射的浆液材料常用水泥浆，如果地下水流速快，为防止浆液流失，需掺速凝剂（如氯化钙）。
3.2.3 灌浆法是指利用机械压力或电化学原理通过注浆管把浆液注入地层，浆液以填充和渗透等方式赶走颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气并占据其位置，经过一定时间后浆液将原岩土层胶结成整体。
4 结束语
综上所述，为了保证建筑的基本质量，提高我国建筑事业的综合竞争实力，建筑施工单位应该落实做好地基工作的处理，一方面及时妥善的处理好已有的地基基础缺陷，另一方面对现有存在安全隐患的建筑物及时进行加固处理。无论是哪种施工方法，建筑施工单位都要从自身的工艺和经济两个方面出发，均衡考量这两个系数，既能保证地基加固的质量又能为建设施工单位节约经济成本，只有这样的加固措施才能在
