地基的处理与加固

编号：中国农业大学现代远程教育毕业论文（设计）地基的处理与加固学生QQQ指导教师苏WW专业土木工程(工程管理方向)层次专升本批次101学号Q330311112114学习中心连云港广播电视大学工作单位江苏省2014年9月中国农业大学网络教育学院制摘要本文对常用的几种地基基础的加固技术从基本机理、施工方法等几个方面进行了论述。主要技术有：（1）基础加宽加固技术：通过加大基底面积减少基底应力来满足地基承载力要求和变形的要求。（2）基础加深加固技术：通过在原基础下设置混凝土墩使上部荷载传递到较深的承载力较大的持力层中。（3）桩式托换加固技术：通过在原基础下加桩（静压锚杆桩、灌注桩等）使上部荷载传递到深层持力层中。（4）地基加固技术：对地基土进行加固，用以改良地基土的工程特性，形成人工地基，常用的由石灰桩法、灌浆加固技术、高压喷射注浆法、灰土挤密法、硅化法等。地基基础的加固必须同时重视设计与施工，加固方案的选取必须遵照安全适用、确保质量、经济合理、方便施工、技术先进的原则。本文对地基基础的加固作出了一定的描述，简要总结了地基基础的加固方法以及适用范围，并对相应方法的适用性作出了一定的分析与评价。关键词：地基基础加宽基础法加深基础法桩式托换静压锚杆桩目录1绪论.......................................................11.1概述..................................................11.2地基基础加固补强技术的国内外现状......................11.3地基基础加固与处理的目的和意义........................22基础与地基加固技术.........................................32.1基础加宽加固技术......................................32.1.1加固机理.........................................32.1.2基础加宽托换的施工技术...........................32.1.3小结.............................................42.2加深基础法加固技术....................................42.2.1加固机理.........................................42.2.2加深基础法加固技术的施工技术.....................42.2.3小结.............................................52.3锚杆静压桩加固法技术..................................52.3.1概述.............................................52.3.2锚杆静压桩加固法的施工步骤.......................52.3.3小结.............................................62.4地基加固技术..........................................62.4.1概述.............................................62.4.2石灰桩法........................................72.4.3注浆加固法.......................................72.4.4其他地基加固法.................................72.4.5小结............................................83结论.......................................................8参考文献....................................................1011绪论1.1概述随着我国经济建设的发展与对外开放的需求，不断地兴建各类工厂企业、商业大厦、宾馆饭店与高层住宅、保健医院、办公大楼、剧院影院、文化艺术宫、体育场馆、立交桥等工程，良好的地基条件越来越少。据调查统计，世界各国发生的建筑工程事故中，以地基基础失事占多数。而且，地基基础是建筑物的地下隐蔽工程，事故的苗头不易察觉；一旦失事难以补救，甚至造成灾难性的后果。目前造成地基和基础工程缺陷和事故的主要原因一般有如下几种：（1）因地基土层分布软硬不均造成的缺陷和事故。（2）因建筑物基础底面土压力超过地基承载力造成的缺陷和事故。（3）因地基中暗沟、古墓等旧构筑物影响造成的缺陷和事故。（4）因基础土方工程施工质量低劣造成的缺陷和事故。（5）因新建相邻建筑物造成的缺陷和事故。（6）因地下水大幅度下降造成的缺陷和施工。（7）因建筑地基发生溶蚀与管涌造成的缺陷和事故。（8）因土坡滑动造成的缺陷和事故。（9）桩基础的质量问题。（10）因地面大面积堆载造成的缺陷和事故。（11）特殊地基处理不当造成的缺陷和事故。（12）改变使用功能或加层、增加荷载等。上述的这些因素导致建筑物倾斜、地基严重下沉、墙体开裂、基础开裂、地基滑动、地基溶蚀、基槽失稳、土坡滑动、地基液化失效和其他事故，使整个结构性能已不能满足使用者的要求和现行的规范，如带病工作将是极其危险的，如拆掉重建势必造成人力、物力和财力上的巨大浪费，特别是对于我国目前的经济状况，就更不适宜了。由此可见，使用加固补强的方法，已经成为建筑业解决这一问题的趋势，但加固补强要比新建工程复杂，其设计和施工有一定的特殊性：（1）加固补强是针对已建的结构，受到一定的客观条件约束。（2）加固补强工程往往在不停工或尽量少停工的条件下施工，要求其施工速度快，工期短。（3）施工现场受限制，大型施工机械难以有效发挥作用，还会因各种干扰而中断。（4）清理、拆除工作量往往较大，工程较繁琐复杂，并常存在一些不安全因素。1.2地基基础加固补强技术的国内外现状国外的地基基础加固早从19、20世纪就开始。20世纪五、六十年代对地基基础加固的技术发展和工程应用逐渐增多，各种学术研究逐渐开始系统化、惯例化，理论逐渐成熟。近20年来，我国建筑地基基础技术发展迅猛，特别在桩基技术、地基处理技术、基坑及边2坡支护技术方面，取得了显著成绩和突破性进展，有些技术已接近国际水平，但也存在一些技术配套能力差、工艺落后、污染环境、检测盒监测滞后的问题。我国沿海地区软土地基处理技术起步较晚，但发展很快，从解决一般工程地基处理向解决各类超软、深厚、高填方等大型地基处理和多种方法联合处理方向发展，现已接近国际先进水平，同时在天然地基的合理利用方面，开发了复合地基和复合桩基技术。目前，对地基基础常用的加固方法主要有以下几种：（1）基础补强注浆加固法。适用于基础因受不均匀沉降、冻胀或其他原因引起的基础裂损时的加固。基础补强注浆加固法是在基础的破损部位两侧钻孔，注入水泥浆或环氧等浆液。（2）基础加宽技术。通过增加基础底面积，减少作用在地基上的接触压力，降低地基土中的附件应力水平，以减小沉降量或满足承载力和变形要求。适用于场地允许，基础埋置较浅的基础加固。优点是费用较低，施工方便。（3）基础加深技术。通过在原基础下设置墩式基础，使基础坐落在较好的土层上，以满足承载力和变形要求。也就是说，它是直接在被托换的建筑物的基础下挖坑后浇筑混凝土的托换加固方法。适用于土层易于开挖，开挖深度范围内无地下水，或虽然有地下水但采取降低地下水位措施较为方便的情形。因为它难以解决在地下水位以下开挖后会产生的土流失问题，所以坑深和托换深度一般都不大。优点是费用较低，施工方便，且大部分工作在建筑物外部进行，所以在施工期间仍可使用。缺点是工期较长。（4）桩式托换技术。是用桩将原基础荷载传到较深处的好土上去，使原基础得到加固的方法。又分为树根桩托换技术、锚杆静压桩托换技术、梁式静压桩托换技术、以及其他的灌注桩托换技术。（5）地基加固技术。在建筑物建设和使用过程中，当天然地基不能满足建筑物对地基的要求时，需对天然地基进行加固，加以改良，形成人工地基，以满足建筑物对地基的要求，保证其安全与正常使用。这种地基改良称为地基处理。地基处理的目的是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固，用以改良地基土的工程特性。（6）综合加固技术。由于地基基础加固工程的复杂性，在工程中的实际应用的情况不同，通常需要多种方法一起应用。1.3地基基础加固与处理的目的和意义地基基础加固与处理的目的如下：（1）提高土的抗剪强度，防止过大的剪切变形和剪切破坏，提高地基承载力。地基的剪切破坏表现在：建筑物的地基承载力不够；由于偏心荷载及侧向土压力的作用使结构物失稳；由于填土或建筑物荷载，使邻近地基产生隆起；土方开挖时边坡失稳；基坑开挖时坑底隆起。地基的剪切破坏反映在地基土的抗剪强度不足，因此，为了防止剪切破坏，就需要采取一定措施以增加地基土的抗剪强度。（2）降低土的压缩性，减小地基变形和不均匀沉降。地基土的压缩性表现在建筑物的沉降和差异沉降大；由于有填土或建筑物荷载，使地基产生固结沉降；作用于建筑物基础的负摩擦力引起建筑物的沉降；大范围地基的沉降和不均匀沉降；基坑开挖引起邻近地面沉降；由于降水地3基产生固结沉降。地基的压缩性反映在地基土的压缩模量指标的大小。因此，需要采取措施以提高地基土的压缩模量，借以减少地基的沉降或不均匀沉降。（3）改善土的透水性，减小渗流量，防止地基渗透破坏。地基土的透水性表现在堤坝等基础产生的地基渗漏；基坑开挖工程中，因土层内夹薄层粉砂或粉土而产生流砂和管涌。以上都是在地下水的运动中所出现的问题。为此，必须采取措施使地基土降低透水性或减少其水压力。（4）改善土的特性，减轻振动反应，防止土体液化。地基土的动力特性表现在地震时饱和松散粉细砂(包括部分粉土)将产生液化；由于交通荷载或打桩等原因，使邻近地基产生振动下沉。为此，需要采取措施防止地基液化，并改善其振动特性以提高地基的抗震性能。地基基础加固与处理的意义：建筑新建将会耗费大量的人力、物力，给人们的正常生活带来诸多不便，同时还会给环境带来不良影响。地基基础加固与处理在整个建筑工程中有着十分重要的意义，它是一个建筑工程的基础，是建筑工程后期质量安全的重要保障。地基基础加固与处理技术方法与措施有很多，而且目前还处在不断发展当中。随着新材料与新技术的大量产生，地基基础加固与处理技术也必然在不断更新发展，主要表现在地基基础加固与处理设计的计算理论、机械、地基处理材料、现场监测技术、施工工艺以及多种地基基础加固与处理方法进行综合应用等。做好地基加固处理工作能够使建筑物的安全使用得到有效保障，只有准确掌握地基构造的施工方法、基本原理与适应土层范围，才能够在具体的应用中灵活使用地基基础加固与处理技术。对既有地基基础加固与处理具有非常重要的实用意义和现实意义，本文探讨了一些地基基础加固与处理技术，旨在为地基基础加固与处理技术积累一些经验。2基础与地基加固技术2.1基础加宽加固技术2.1.1加固机理当地基承载力或基础面积不足时，可以采用混凝土套或钢筋混凝土加大已有基础底面。通过增加基础底面积，减少作用在地基上的接触压力，降低地基土中的附加应力水平，以减小沉降量或满足承载力和变形要求。适用于场地允许，基础埋置较浅的基础加固。2.1.2基础加宽托换的施工技术基本施工步骤如下：（1）开挖。根据规范要求按1.5-2.0m的长度分成单独区段、错开时间开挖，间隔施工。决不能在基础全长挖成连续的坑槽和使全长上地基土暴露过久，以免导致饱和土浸泡软化从基底下挤出，使基础产生很大的不均匀沉降。（2）在基础加宽部分两边的地基土上，进行与原基础下同样