广西市别墅地基基础加固

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基础采用换填处理时，应按照设计要求和规范规定挖除地表浅层软弱土层或不均匀土层，选择灰土、砂土或粉煤灰类无机材料，并应控制材料配比、含水量、分层厚度及压实度。


设计无要求时，地层遇有局部软弱土层或孔穴，挖出后用无机材料分层填实。配合砖、砌石、混凝土等材料使用时，厚度通常为300～450mm，分2步或3步换填，台阶宽高比为1/1.5。


基槽边角处无机材料不易夯实，每边的实际施工宽度应比设计宽50mm以上。砌体所用砌材强度应符合设计要求，石料应质地均匀、无裂缝、不易风化，设计无要求时不得小于30MPa。


2强夯处理


应将施工场地的积水及时排除，地下水位降低到夯层面以下2m;施工前应进行现场试验施工，确定强夯工艺参数、机械组合形式和适用性，确认加固效果。施工应控制夯锤落距、次数、夯击位置和夯击范围;强夯处理的范围宜**出给水排水构筑物基础，**出范围为加固深度的1/3～1/2，且不小于3m;对地基透水性差、含水量高的土层，前后两遍夯击应有2～4周的间歇期。


3注浆加固


应根据设计要求及工程具体情况选用浆液材料，并应进行现场试验，确定浆液配比、施工参数及注浆顺序;


浆液应搅拌充分、筛网过滤;施工中应严格控制施工参数和注浆顺序;地基承载力、注浆体强度合格率达不到80%时，应进行二次注浆。


4砌石基础


片石的形状不受限制，小边长及中部厚度不得小于mm，每块质量宜在20～30kg左右。块石形状应大致方正，其厚度一般不小于200mm，长及宽不小于其厚度。用作镶面的块石外漏面应四边整齐、棱角方正，表面凹入部分不得大于20mm，且砌筑时应修凿，打去锋楞，石料四边自外露面向后呈内收口，每边不得大于10mm。细料石应为形状规则的六面体，经细加工表面凹凸深度不大于2mm，厚度和宽度均不小于200mm，长度不大于厚度的3倍，其加工偏差应符合砌体施工规范规定。

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施工中，地基加固是很重要的部分，常采用的地基加固方法有换填垫层法、强夯法、预压法等。但如何确保地基加固质量效果?下面针对不同地基加固方法分享一些地基加固质量效果的方法。


换填垫层法


(1)环刀法


在相同的施工条件下，可在砂石、碎石、卵石或砾石等垫层中设置纯砂点，采用容积不小于200cm3的环刀压入每层2/3的深度处取样，其干密度。通常取样前应刮去测点表面30~50cm厚的松砂，其中环刀内砂样应不包含尺寸大于10mm的泥团和砂石。


(2)贯入测定法


采用贯入测定法时一般先刮去垫层表面30~50mm厚的砂，再根据钢筋的贯入度大小定性垫层质量，并进行相关性试验确定贯入度。通常可采用直径为20mm且长1.25m的平头钢筋，将其自700mm高处落下，以不大于该砂控制干密度测定值的贯入度为合格。


此外，还应满足以下要求：(1)点间距应小于4m;(2)大基坑时，每50~100㎡应不少于1个监测点;(3)基槽时，每10~20m应不少于1个点;(4)每个单独柱基应不少于1个点。


强夯法


强夯施工结束后应间隔一定时间再对地基加固质量进行，通常包括室内土工试验和原位测试。其中，碎石土和砂土地基间隔时间应取1~2周;低饱和度的粉土和粘性土地基应取3~4周。


(1)室内土工试验。主要通过夯击前、后土的物理力学性质指标的变化判断其加固质量效果，通常包括抗剪强度指标、重度、孔隙比、含水量及压缩模量等物理力学性质指标。


(2)现场试验。一般包括动力触探试验、静力触探试验、十字板试验、载荷试验、波速试验、旁压仪试验及偏铲侧胀试验等。


此外，点位置可分别布置在夯坑内、夯坑外及夯击区边缘，应根据场地复杂程度和建筑物的重要性确**数量。其中，对简单场地上的一般建筑物，每个建筑物地基的点不应少于3处;对复杂场地或重要建筑物地基应增加点数。通常深度不应小于设计处理的深度。


预压法


预压法一般包括堆载-预压或真空-预压法，时应在预压区内选择有代表性地点预留孔位，进行不同深度的十字板抗剪强度试验和取土进行室内试验，并根据地基的抗滑稳定性判别地基加固质量效果。其中，采用堆载-预压法时，应在堆载不同阶段进行试验;采用真空-预压法时，应在抽真空结束后进行试验。


通常应在预压期间整理变形与时间、孔隙水压力与时间等关系曲线，并推算地基的终固结变形量、不同时间的固结度和相应的变形量，以此为依据进行分析，从而确定卸载时间。


此外，对于真空-预压加固法，除应进行地基变形和孔隙水压力外，还应膜下真空度和不同砂井深度的真空度。
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一、古旧建筑物地基基础加固工艺特点


1、地基基础注浆及附设基础圈梁特点


2、 通过注浆，将软弱的主要地基持力层得以改良加固。


3、 通过注浆，对建筑物的基础裂缝进行注浆，将松散的基础凝结为一体，以提高建筑物基础的整体性。


4、 基础加固方法：附设基础圈梁将有效的提高基础整体性和刚度。


二、施工工艺流程及操作要点


2 、TITAN桩施工


TITAN 桩施工主要由钻进、钻杆接长和注浆三部分组成，钻进时根据土质情况不同，选择不同的注浆压力。操作要点如下：


(1)按照设计的TITAN桩横向间距、角度，进行钻机钻杆定位。


(2)采用可调角度的钻机钻进，钻进时直接利用TITAN桩作为钻杆。成孔深度按照设计要求，节钻杆前安装带注浆孔的十字钻头，钻杆连接采用**钻杆套筒连接。每根钻杆中部安装专门定位片。


(3)TITAN桩采用72mm、53mm两种类型桩，注浆完成后可形成110mm、mm的桩体。


(4)边钻边进行注浆，注浆压力不低于5MPa，浆液为净水泥浆


三、效益分析


1、施工效益分析


钢板桩施工机械化程度较高，能够大大削减人工和劳动力。施工速度较快，工作效率要比地下连续墙快三分之二，施工工艺和施工程序要比地连墙简便快捷;减少挖土和土方外运，减少使用泥浆护壁费用和其它设施费用，大大缩减了施工成本


2、经济效益分析


钢板桩在经济效益方面，也是非常可观的。它可也缩短工期，为后续工作创造更多施工准备和时间;节约人工; 其次，还可以减少基坑开挖土方量，有利于施工排水，对于临时工程，可以回收，多次周转，重复利用;作为地下结构围护墙的钢板桩，还可以当作混凝土的外墙模板使用，既经济又实用，大大减少了模板的使用量，降低了材料购置成本、

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2. 钢筋混凝土结构加固的基本原则及问题


2.1 钢筋混凝土结构加固的基本原则。


2.1.1 先鉴定后加固的原则。


加固方案确定前，必须对已有结构进行和可靠性鉴定分析，全面了解已有结构的材料性能、结构体系以及结构缺陷和损伤等基本信息，分析结构当前的受力现状，为加固方案的确定奠定基础，避免在加固工程中留下隐患甚至发生工程事故。


2.1.2 结构体系总体效应原则。


加固应针对危险构件进行，但同时要考虑加固后对整体结构体系的影响，如对梁的加固，有时会改变整个结构的受力特性，从而产生薄弱环节。因此，在制定加固方案时, 应从结构总体角度考虑，不能仅仅考虑局部效应。


2.1.3 加固方案优化选择原则。


加固方案通常不是惟一的，方案选择应根据优化的原则来确定。方案应技术可靠、经济合理、方便施工，并充分考虑已有结构实际现状和加固后结构的受力特点、保证加固后结构体系传力途径明确，结构安全可靠。


除了以上列举的三点原则外，混凝土加固中尚涉及到加固材料的确定、施工方案的实现形式、现有损伤构件的拆除等具体的问题，因此，终加固方案的确定还需依据现场的实际情况确定。


2.2 一些值得思考的问题。


现今，钢筋混凝土加固技术已取得了长足的发展，并且具备了不少成熟的经验。然而，这其中仍然有不少值得思考的问题存在。首先是节点核心区加固问题，节点核心区的加固方法比较少，且各个学者的实验结果并不统一，对于各类方法的加固效果也存在争议。目前，梁柱的加固都取得了不错的效果，这势必造成一些建筑结构的薄弱点向节点核心区转移，这也要求我们必需加快对节点核心区加固方法的研究。其次，由于混凝土材料是一种离散型很强的材料，结构加固前后材料性能的变化也是需要研究的一个问题，这为今后加固方案的优化选择提供了依据。后，如何充分保证加固材料与原结构或构件协同工作也是加固方案中需要考虑的一个问题，这决定了直接决定了加固效果的优劣。


随着建筑业的发展，加固工程越来越多。目前加固发面的规范主要有《混凝土加固技术规范》CE25：90.对于上部结构荷载增加而对柱子的加固方法有加大截面加固法、外包钢加固法、粘钢加固法等，其中加大柱子截面法熟称外包柱施工，该方法施工方便且承载力提高效果明显。


加大截面加固法的问题就是使新旧部分混凝土整体工作，共同受力问题，而新、老混凝土的结合面是加固结构受力时的薄弱环节。因此，从设计构造上配置足够的贯穿于结合面的剪切摩擦筋或锚固件将两部分连接起来，是确保结合面能有效传力，并使新旧两部分混凝土整体工作的关键。


一、工程实例柳州火车站站房改造外立面装修工程中，在原有站房的基础上进行改造装修，1~2层在外立面上增加单跨框架结构，其中的一排框架柱利用既有站房柱，2层以上框架则在1、2层的框架梁上布置跨度小些的框架结构，并且在框架**及原有站房屋面上新增钢筋混凝土大型弧形屋面板。根据以上改造，原有站房的一排框架柱要增加承受几乎一半的新增荷载。根据设计要求采用加大框架柱截面法对该部分柱进行加固。该加固工程中该如何保证新老混凝同工作就成为工程施工中需要解决的主要矛盾，故必须采取一系列施工措施加以保证。


二、构造措施在加大截面法加固柱施工过程中如何保证新老混凝土整体工作就成为构造措施的关键。为了确保结合面能有效的传力，使新老混凝土能整体工作，在设计过程中就要考虑如何把外包混凝土的封闭箍筋，通过可靠的的方式与原混凝土柱联系。要使众多的箍筋能与原混凝土柱连接好，需要设计出可靠而简单的连接方法。

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基坑地基加固的目的


基坑外加固的目的主要是止水，有时也可减少围护结构承受的主动土压力。


基坑内加固的目的主要有：提高土体的强度和土体的侧向抗力，减少围护结构位移，保护基坑周边建筑物及地下管线;防止坑底土体隆起破坏;防止坑底土体渗流破坏;弥补围护墙体插入深度不足等。


基坑地基加固的方式


在软土地基中，当周边环境保护要求较高时，基坑工程前宜对基坑内被动区土体进行加固处理，以便提高被动区土体抗力，减少基坑开挖过程中围护结构的变形。


按平面布置形式分类，基坑内被动区加固形式主要有墩式加固、裙边加固、抽条加固、格栅式加固和满堂加固。采用墩式加固时，土体加固一般多布置在基坑周边阳角位置或跨中区域;长条形基坑可考虑采用抽条加固;基坑面积较大时，宜采用裙边加固;地铁车站的端头井一般采用格栅式加固;环境保护要求高，或为了封闭地下水时，可采用满堂加固。加固体的深度范围应从*二道支撑底至开挖面以下一定深度，考虑地表有施工机具运行需要时，也可以采用低水泥掺量加固到地面。


换填材料加固处理法，以提高地基承载力为主，适用于较浅基坑，方法简单操作方便。采用水泥土搅拌、高压喷射注浆、注浆或其他方法对地基掺人一定量的固化剂或使土体固结，以提高土体的强度和土体的侧向抗力为主，适用于深基坑。


常用方法与技术要点


(一)注浆法


注浆法是利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管把浆液均匀地注入地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置，经人工控制一定时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能好和化学稳定性良好的“结石体”。在地基处理中，注浆工艺所依据的理论主要可分为渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆和电动化学注浆四类。


注浆加固土的强度具有较大的离散性，注浆检验应在加固后28d进行。可采用标准贯入、轻型静力触探法或面波等方法加固地层均匀性;按加固土体尝试范围每间隔1m进行室内试验，测定强度或渗透性。检验点数和合格率应满足相关规范要求，对不合格的注浆区应进行重复注浆。


注浆方法


适用范围


渗透注浆


只适用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石


劈裂注浆


适用于低渗透性的土层


压密注浆


常用于中砂地基，黏土地基中若有适宜的排水条件也可采用。如遇排水困难而可能在土体中引起高孔隙水压力时，就必须采用很低的注浆速率。压密注浆可用于非饱和的土体，以调整不均匀沉降以及在大开挖或开挖时对邻近土进行加固


电动化学注浆


只靠一般静压力难以使浆液注入土的孔隙的地层


(二)水泥土搅拌法


水泥土搅拌法利用水泥作为固化剂通过特制的搅拌机械，就地将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基土强度和增大变形模量。根据固化剂掺人状态的不同，它可分为浆液搅拌和粉体喷射搅拌两种。前者是用浆液和地基土搅拌，后者是用粉体和地基土搅拌。可采用单轴、双轴、三轴及多轴搅拌机或连续成槽搅拌机。水泥土搅拌法适用于加固淤泥、淤泥质土、素填土、黏性土(软塑和可塑)、粉土(稍密、中密)、粉细砂(稍密、中密)、中粗砂(松散、稍密)、饱和黄土等土层。不适用于含有大孤石或障碍物较多且不易清除的杂填土、欠固结的淤泥和淤泥质土、硬塑及坚硬的黏性土、密实的砂类土，以及地下水影响成桩质量的土层。


(三)高压喷射注浆法


高压喷射注浆法对淤泥、淤泥质土、黏性土(流塑、软塑和可塑)、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基都有良好的处理效果。但对于硬黏性土，含有较多的块石或大量植物根茎的地基，因喷射流可能受到阻挡或削弱，冲击破碎力急剧下降，切削范围小或影响处理效果。而对于含有过多**质的土层，其处理效果取决于固结体的化学稳定性。鉴于上述几种土的组成复杂、差异悬殊，高压喷射注浆处理的效果差别较大，应根据现场试验结果确定其适用程度。对于湿陷性黄土地基，也应预先进行现场试验。
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房屋增层，地基基础的牢固尤其的重要，因此有必要对地基基进行加固，以便能更好的承载整个建筑。


1、当既有建筑地基土质良好，承载力高时，可加大基础底面积，加大后基础的面积宜比计算值提高10%;


2、当验算原基础强度时，应根据实际情况进行强度折减。


3、当既有建筑地基土较软弱、承载力较低时，可采用桩基础承受增层荷载，应在桩体强度达到设计要求后，再在其上施工新加大的基础承台，按规定将桩与基础连接，并应根据具体情况验算基础沉降。


4、当既有建筑为钢筋混凝土条形基础时，根据增层荷载要求，可采用锚杆静压桩加固，当原钢筋混凝土条形基础的宽度或厚度不能满足压桩要求时，压桩前应先加宽或加厚基础，再进行压桩施工。


5、当原基础刚度和整体性较好或有钢筋混凝土地梁时，可采用抬梁或挑梁承受新增层结构荷载，不需对原基础进行加固。


6、当上部结构和基础刚度较好、持力层埋置较浅、地下水位较低、施工开挖对原结构不会产生附加下沉和开裂时，可采用墩式基础或在原基础下做坑式静压桩加固。


7、当采用注浆法加固既有建筑地基时，对湿陷性黄土地基和填土地基或其他由于注浆加固易引起附加变形的地基，均应添加膨胀剂、速凝剂等，以防止对增层建筑物产生不利影响。


8、当既有建筑为桩基础时，应检查原桩体质量及状况，实测土的物理力学性质指标，以确定桩间土的压密状况，按桩同工作条件，提高原桩基础的承载能力。对于承台与土脱空情况，不得考虑桩同工作。


9、当既有建筑原地质勘察资料过于简单或无地质勘察资料，而建筑物下又有人防工程或较为复杂场地情况时，应补充进行岩土工程勘察，查明场地情况。


10、当采用扶壁柱式结构直接增层时，柱体应落在新设置的基础上，新旧基础应连成整体，新基础下如为土质地基时，应先夯入碎石或采用其他方法加固后方可进行基础施工。
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实际施工时，由于**地基软弱，无法满足地基强度、变形等要求，因此需事先对地基进行加固处理，以提高建筑物的地基承载力，避免因偏心荷载及侧向土压力的作用使结构物失稳，或土方开挖时出现边坡失稳、坑底隆起等现象。下面整理了常见的地基加固措施，以给您提供借鉴。


地基加固方法可按加固深度的深浅分为浅层加固法和深层加固法。浅层加固法主要有换土垫层法、石灰桩法、夯实地基法及土工聚合物法等。深层加固法主要有深层搅拌法、高压喷射注浆法、排水固结法、冻结法、电动硅化法及水泥灌浆法等。


浅层加固法


1、换土垫层法


采用换土垫层法时，先将基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去，然后回填强度较高、压缩性较低，且不具有侵蚀性的材料，如中粗砂、碎石或卵石、灰土、素土、石屑、矿渣等。该方法施工简单，材料易获取，可降低造价。


换土垫层常用于地基加固深度在2m以内的情况下，且按回填材料的不同可分为灰土垫层、砂垫层、碎(砂)石垫层等。灰土垫层是按生石灰∶粘性土为1∶3的比例进行配比，适用于地下水位较低、基槽干燥等情况。


2、石灰桩法


石灰桩法是利用生石灰吸取桩周土体中水分进行水化反应，以降低桩四周土体的含水量，使孔隙减小、土体挤密和桩体硬化，一般应在地基加固深度在4m以上时采用该方法。实际施工时，应先将钢套管成孔并灌入生石灰块，同时按照8∶2或7∶3的比例掺入适量的水硬性掺和料粉煤灰或火山灰。


深层加固法


1、深层搅拌法


深层搅拌法是利用水泥、石灰等作为固化剂的主剂，并采用特制的深层搅拌机械将软土和固化剂在地基深部拌和，使软土硬结，从而提高地基强度。深层搅拌法常用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120kPa的粘性土等地基。按加固材料的状态，可将深层搅拌法分为浆液搅拌法(湿法)和粉体搅拌法(干法)。


2、高压喷射注浆法


高压喷射注浆法是利用钻机将带有喷嘴的注浆管钻入至土层预定深度后，利用钻杆将高压水泥浆或水从喷嘴喷出，形成喷射流，以与土拌和形成水泥土加固体，从而达到加固地基的目的。该方法常用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基，加固深度可达30m。

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适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力，减少沉降量，加速软弱土层的排水固结，防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。


适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。


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适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。


适用于高饱和度的粉土，软-流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程，在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度，减少压缩性，改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。对饱和粘性土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用。


适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基，提高地基的承载力和降低压缩性，也可用于处理可液化地基。对饱和粘土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理，使砂石桩与软粘土构成复合地基，加速软土的排水固结，提高地基承载力。


分加填料和不加填料两种。加填料的通常称为振冲碎石桩法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等 地基。对于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的粘性土和饱和黄土地基，应在施工前通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于 10%的中、粗砂地基。振冲碎石桩主要用来提高地基承载力，减少地基沉降量，还可用来提高土坡的抗滑稳定性或提高土体的抗剪强度。


分为浆液深层搅拌法(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、 素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性以及**质含量较高的地基。若需采用时必须 通过试验确定其适用性。当地基的**含水量小于30%(黄土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用于法。连续搭接的水泥搅拌桩 可作为基坑的止水帷幕，受其搅拌能力的限制，该法在地基承载力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的应用有一定难度。


适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。当地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的**质时，应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。高压旋喷桩的处理深度较大，除地基加固外，也可作为深基坑或大坝的止水帷幕，目前处理深度已**过30m。


适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带 或砂井地基堆载预压和**地基堆载预压。当软土层厚度小于4m时，可采用**地基堆载预压法处理，当软土层厚度**过4m时，应采用塑料排水带、砂井等竖向 排水预压法处理。对真空预压工程，必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。


适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土层时，可采取减少生石灰用量和增加掺合料含水量的办法提高桩身强度。该法不适用于地下水下的砂类土 。