结构鉴定技术及地基、基础加固方法

一、地基加固方法

当天然地基不能满足建筑物对它的要求时，需要进行地基处理，形成人工地基以满足建筑物对它的要求。当已有建筑物地基发生工程事故，需要对已有建筑物地基进行加固处理，以保证其正常使用和安全。

1．换填法

    当在建筑范围内土层上层存在淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土等为软弱土层，若其厚度不很大，软弱土层的承载力和变形区满足不了建筑物的要求时，可以采用换填强度较大的砂碎石、素土、灰土、高炉干渣、粉煤灰或其他性能稳定、无侵蚀性的材料，并压（夯、振）实至要求的密实度为止，成为良好的人工地基。

2．排水固结

含淤泥、淤泥质土、冲填土等的软弱饱和黏性土层，这种土层的特点是含水量大、压缩性高、强度低、透水性差且不少情况埋藏深厚。由于其压缩性高透水性差，在建筑物荷载作用下会产生相当大的沉降和沉降差，而且沉降的延续时间很长，有可能影响建筑物的正常使用，另外，由于其强度低，地基承载力和稳定性不能满足工程要求。因此，这种软黏土地基通常需要采取处理措施，排水固结法就是处理软黏土地基的有效方法之一。

3．强夯法和强夯置换法

强夯法常用来加固碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等各类地基。它不仅能提高地基的强度并降低其压缩性，而且还能改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性等。

高饱和度的粉土与软塑一流塑的黏性土等地基，如淤泥和淤泥质土地基，强夯处理效果不显著，这时可采用在夯坑内填碎石、砂或其他粗颗粒材料，通过夯击能作用排开软土，从而在地基中形成碎石墩。强夯置换法主要用于这类土壤地基上对变形控制要求不严的工程，具有良好的处理效果。

4．振冲法

    振冲法形成的复合地基由桩体和周围土体共同承担上部荷载，桩体能适应较大变形，透水性好，且成桩过程中随地层软弱程度的不同，形成上下不同的桩，它们与土体共同作用有力地改善了地基的工程性能。如复合地基承载力显著提高，沉降量明显减少，地基的抗剪性能和排水效果提高。振冲置换法适用于处理砂土、粉土、粉质黏土、素填土和杂填土等地基以及不排水抗剪强度不小于20 kPa的饱和黏性土和饱和黄土地基。振冲加密适用处理砂土和粉土地基，不加填料振冲加密适用于处理黏粒含量不大于10%的中砂、粗砂地基。

5．砂石桩法

    砂石桩法适用于处理松散砂土、粉土、黏性土、素填土、杂填土等地基。对饱和黏土地基上变形控制要求不严的工程也可采用砂石桩置换处理。砂石桩法也可用于处理可液化地基。

6．水泥粉煤灰碎石桩法

水泥粉煤灰碎石桩简称CFG桩，是在碎石桩基础上加入适量石屑、粉煤灰和水泥，力口水拌和制成的一种具有一定黏结强度的桩，与周围地基土体形成复合地基。它比一般碎石桩复合地基的承载力高、变形量小。

水泥粉煤灰碎石桩法适用于处理黏性土、淤泥、淤泥质土、粉土、砂性土、杂填土以及湿陷性黄土地基中以提高地基承载力和减少地基变形为主要目的地基处理。若以消除液化为主要目的时，采用CFG桩不太经济。对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。

7．夯实水泥土桩法

夯实水泥土桩地基处理时应用土料和水泥拌和形成混合料，通过各种机械成孔方法在土中成孔并填入混合料夯实形成桩体，当采用具有挤土效应的成孔工艺时，还可将桩间土挤密，形成复合地基，提高地基承载力、减少地基变形。夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、黏性土等地基。处理深度不宜超过10 mo

8．水泥土搅拌法

水泥土搅拌法是用于加固饱和黏性土地基的一种新方法。它是利用水泥（或石灰）等材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地层深处就地将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，由固化剂和软土间所产生的一系列物理一化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土桩体，桩间土构成复合地基。从而达到提高地基强度和增大弹性模量的作用。

水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。

9．高压喷射注浆法

高压喷射注浆法就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻入至上层的预定深度后，以20～40MPa的压力把浆液（或水）从喷嘴中喷射出来，形成喷射流冲击破坏土层及预定形状的空间，当能量大、速度快和呈脉动状的喷射流的动压超过土体结构强度时，十粒便从土体剥落下来，一部分细黏土随浆液或水冒出地面，其余土颗粒在射流的冲击力、离心力和重力等作用下与浆液混合并按一定的浆土比例和质量大小有规律重新排列，凝固成新的加固体，从而达到加固土体的目的。

高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。可用于既有建筑和新建建筑地基加固，深基坑、地铁等工程的土层加固或防水。

高压喷射注浆有强化地基和防漏的作用，可卓有成效地进行既有建筑和新建工程的地基处理、地下工程及堤坝的截水、基坑封底、被动区加固、基坑侧壁防漏或减小基坑位移等。

1 0．石灰桩法

石灰桩是以生石灰为主要固化剂与粉煤灰或火山灰、炉渣、矿渣、黏性土等掺合料按一定的比例均匀混合后，在桩孔中经机械或人工分层振压或夯实所形成的密实桩体。石灰桩的主要作用机理是通过生石灰吸水膨胀挤密桩周土，继而经过离子交换和胶凝反应使桩间土强度提高，与桩间土共同作用形成复合地基。

石灰桩法适用于处理饱和黏性土、淤泥、淤泥质土、素填土和杂填土等地基；用于地下水位以上的上层时，宜增加掺合料的含水量并减少生石灰用量，或采取上层浸水等措施。石灰桩不适用于地下水下的砂类土。

1 1．灰土挤密桩法和土挤密桩法

土桩和灰土桩挤密地基是用沉管、冲击或爆炸等方法在地基挤土，形成28 ～60 cm的桩孔，然后向孔内夯填素土或灰土（所谓灰土，是用不同比例的消石灰和土掺合而形成），形成七桩或灰土桩。成孔时，桩孔部位的土被侧向挤出，从而使桩间土得到挤密。另一方面，对灰土桩而言，桩体材料石灰和土之间产生一系列物理和化学反应，凝结成一定强度的桩体。桩体和桩间挤密土共同组成的人工复合地层，属于深层加密处理的一种方法。

土桩主要适用于消除陷性黄土地基的湿陷性，灰土桩主要适用于提高人工地基的承载力和水稳性，并消除湿陷性黄土地基的湿陷性。

1 2．柱锤冲扩桩法

 柱锤冲扩桩法是通过用直径300 ～ 500 mm、长度2 ～6 m、质量1 ～8 t的柱状锤，利用自行杆式起重机或其他专用设备，将梓（梓锰）提升至距地面一定高度后下落，在地基土中冲击成孔，并重复冲击至设计深度，在孔内分层填料、分层夯实形成桩体，同时对桩间土进行挤密，形成复合地基。柱锤冲扩桩法适用于处理杂填土、粉土、黏性土、素填土和黄土等地基。

1 3．单液硅化法和碱液法

单液硅化法是硅化加固法的一种，是指将硅酸钠(Na2Si03)溶液灌入土中，当溶液和含有大量水溶性盐类的土相互作用时，产生硅胶将土颗粒胶结，提高水的稳定性，消除黄土的湿陷性，提高土的强度。碱液法是将加热后的碱液（NaOH溶液），以无压自流方式注入地基土中，使土粒表面溶合胶结形成难溶于水的、具有高强度的钙铝硅酸盐络合物，从而达到消除黄土湿陷性，提高地基承载力的目的。

对于下列情况可采用单液硅化法或碱液法：

 1)沉降不均匀的既有建（构）筑物和设备基础。

 2)地基受水浸湿引起湿陷，需要立即阻止湿陷继续发展的建（构）筑物或设备基础。

 3)拟建的设备基础和构筑物。

二、基础加固方法

1．基础扩大托换

对许多既有建筑物或改建增层工程，常因基底面积不足而使地基承载力和变形不能满足要求，导致建筑物开裂或倾斜。此时，加固方法之一就是采用基础加宽的托换方法，一般这种托换方法施工简单、造价低廉、质量容易保证、工期较短，为经常采用的方法。

2．基础加深加固

在许多既有建筑物或改造工程中，由于基底面积不足而使地基承载力和变形不能满足要求，此时也可采用加深基础，此方法是直接在被托换建筑物的基础下挖坑后浇筑混凝土的托换加固方法。以满足设计规范的地基承载力和变形要求。

3．基础锚杆静压桩加固法

锚杆静压桩的优点是：施工时无振动，无噪声；设备简单，操作方便，移动灵活，可在场地和空问狭窄条件下施工；可应用于新、旧建筑物的地基加固和基础托换；并可在不停产和不搬迁的情况下进行施工处理。

4．基础树根桩加固法

树根桩是一种小直径的钻孔灌注的钢筋混凝土桩，制桩时可竖向也可斜向，并在各方向上可倾斜任意角度，因而所形成的桩基形状如同树根。树根桩适用于各种不同的土质条件，如淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、碎石土、黄和人工填土等地基上既有建筑物的修复、增层、古建筑物的整修，地下铁道的穿越以及增加边坡稳定性等托换加固工程都可应用。