（上海房科建筑设计有限公司，上海200031）
摘要：本文首先对建筑地基基础进行了概述，分析了地基基础沉降的原因，并详细介绍了地基基础加固技术，最后通过具体工程案例针对锚杆静压桩在地基基础加固中的应用进行了说明。
关键词：建筑工程；地基基础；加固技术
前言
地基基础是建筑结构的重要组成部分，与建筑的质量和使用安全密切相关。建筑地基基础工程具有复杂性、多发性、潜在性、严重性等特点，建筑物地基基础的稳固是其质量安全的基础，不同的地质条件应采用不同的加固技术。
1地基基础概述
地基是指建筑物下面支承基础的土体或岩体。作为建筑地基的土层分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。地基有天然地基和人工地基两类。天然地基是不需要加固的天然土层。人工地基需要进行加固处理，常见的有石屑垫层、砂垫层、混合灰土回填再夯实等。简单来说，地基就是保证建筑物在一定荷载作用下不变形的部分地层；基础则是将建筑荷载作用传递给地基的下部结构。优质的建筑地基基础必须能支承住建筑荷载，能防止外界强度破坏，避免建筑物出现失稳现象。
在满足建筑物荷载要求的前提下，将基础的沉降控制在一定范围内，尽量采用埋深不大的浅基础，这样施工非常简单。当浅基础无法满足工程要求时就应采用埋深较大的桩基础，也称深基础，将建筑物荷载更多地传递到深部的地基中去，避免基础沉降现象的发生，保证建筑物的质量和使用安全。
实际工程中，地基基础工程的设计和施工都必须以防止失稳、破坏和变形为根本原则，关注施工细节，对不合格的地基进行加固处理，从而使其满足建筑地基的要求。常见的施工技术有静力桩和振动沉桩，通过桩基础将建筑物的荷载传递到地基上，达到稳定建筑物的目的。而高层建筑物越来越多，建筑物自重迅速增加，简单的施工技术已经无法满足稳固建筑物的需求，为了将建筑物的荷载顺利传递到地基中，必须科学、系统设计地基基础工程，通过严谨细致的施工和管理提高地基基础质量，实现建筑设计安全、稳定、多功能等目标。
2地基基础沉降的原因
地基基础一旦发生较大程度的沉降，建筑物的安全就受到巨大威胁，影响到人身安全，地基基础沉降的原因有很多，可以分成地质原因和结构原因。
（1）地质原因。地下水富集、软土、山坡冲沟都有可能导致地基基础沉降。在大规模建筑物各部位的地基不同，前期处理不当就有可能带来不均匀沉降，影响建筑物的质量和安全性，这是建筑地基基础工程中应注意的要点。
（2）结构原因。在地基基础施工中，为了保证工程质量和进度，往往采用分区施工方法。也就是说，不同地基采用不同的施工方法，地质条件较好的地基采用省时、省工的施工方法，地质条件较复杂的区段采用振动桩、静力压桩等施工技术。这种分区施工方法没有从整体上考虑地基基础工程，容易出现下沉量的差异。
3地基基础加固技术介绍
3.1基础加宽加固技术
当地基的承载力无法满足工程需要或是基础面积不足时，必须增加基础的底面积，减少作用在地基上的接触压力，从而降低地基土中的附加应力水平，减小沉降量。当场地许可，基础埋深较浅时，可以采用基础加宽加固技术提高地基承载力，这是一种设计简单、工艺成熟的加固技术，直接使用钢筋混凝土加大基础底面，并保证新旧基础的可靠连接，考虑旧基础的强度，若旧基础的使用年限过长，强度出现较大折损，这时应尽量进行卸载降低旧基础中的应力。
基础加宽加固技术的施工流程为：开挖→地基加宽部分两端的地基土上进行与原基础相同的压实施工，铺设相同厚度和填料的垫层→凿毛原基础（做好原基础的凿毛工作和清洗工作，增强新旧基础之间的粘结力）→设置钢筋锚杆（在新旧基础相连部位设置一定长度和固定间距的锚杆，保证新旧基础的稳固连接）→配置混凝土→浇筑混凝土。
3.2加深基础法加固技术
加深基础法是在原基础下设置墩式基础，使基础坐落在较好的土层上的一种加固技术。简单来说，该加固技术就是在基础下挖坑，然后往坑中填筑混凝土墩，从而实现加固效果，适用于地下水位低、地基浅层有较好持力层的地基基础施工中。
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混凝土墩既可以是连续的，也可以是间断的，当间断混凝土墩基础无法满足工程承载力要求时应采用连续混凝土墩基础。
加深基础法加固技术的施工流程为：在既有建筑物基础的一侧开挖一个长宽分别为1.2m、0.9m左右的导坑，并挖至原基础底面以下的1.5m处，接着继续将导坑延伸到基础下面，挖到要求的持力层标高为止。然后开始对基础下面的深坑进行混凝土浇筑，浇筑到距离基础底面80mm左右的地方停止，进行为期1天的混凝土养护，然后将掺加有膨胀剂和速凝剂的干稠水泥浆填入基础的空隙中，挤实水泥浆。最后就是分批挖坑和修筑混凝土墩子，直到基础托换工程全部完成。
3.3注浆加固技术
注浆加固技术施工流程为：先用钻机在基础上成孔并到达要加固的土层，然后用灌浆设备将水泥浆灌入地层中，通过劈裂和挤压作用，使土层与水泥浆充分混合，发生一定的物理化学作用，最终胶结在一起，达到加固基础的目的。
3.4高压旋喷桩加固技术
高压旋喷桩的加固机理是通过形成复合地基的方法来改善和提高基底软弱地基的强度与抗变形性能，达到阻止和减少进一步沉降的目的。
高压旋喷桩是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土体预定位置后，以高压设备向周围土体喷射化学浆液，同时钻杆以一定速度逐渐上升。高压射流使一定范围内的土体结构遭到破坏，并强制与化学浆液混合，胶结硬化后，即在地基中形成直径均匀的具有较高强度的圆柱体。该法的主要优点有：
（1）高压技术的应用使得加固土体质量可靠；
（2）特别适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑软塑或可塑的软粘土地基；
（3）施工较简便，机具设备简单，操作空间要求较小，低噪音低振动，适应于对已有建筑物的托换加固。
（4）污染较小，不影响周边建筑物及设备的使用。
3.5锚杆静压桩加固技术
锚杆静压桩是锚杆和静力压桩两项技术巧妙结合而形成的一种桩基施工工艺，加固机理类同于压入桩，受力直接和清晰。其工艺是在需要进行地基基础托换的原有建筑物的基础上按要求设置压桩孔和锚杆孔，用粘结剂埋设好锚杆，安装压桩架，利用原有建筑物的自重做反力，用千斤顶将钢管桩的桩段压入土中，当压桩力或压入深度达到设计要求后，用微膨胀混凝土进行封桩，待封桩混凝土达到一定强度后，锚杆静压桩即可承担原有建筑物的荷载，将原有建筑物基础传来的荷载，传递到更深的地基中，从而达到提高地基承载力和控制原有建筑物沉降的目的。锚杆静压桩施工简单，对环境污染小，是一项较为成熟的工艺。
4工程实例分析
某居民住宅楼为五层砌体结构，建于1995年。房屋平面呈矩形，由三个单元组成，一梯二户。房屋东西向长约41m，南北向宽约11m，开间尺寸3.6m、3.3m，房屋建筑面积约为1800m2，房屋的基础类型为墙下条形基础。由于房屋所处地东南面地貌均为河道，地基情况不甚理想，房屋下地基承载力不足，导致房屋出现不均匀沉降，房屋基础及上部结构多处开裂。
4.1加固设计
为了阻止房屋不均匀沉降的进一步发展，设计采用在房屋承重墙体两侧增设钢筋混凝土基础梁兼做承台，并布置锚杆静压桩对其基础进行全托换加固，通过压入持力土层的桩基础代替软弱土层上的条形基础。锚杆静压桩采用截面尺寸为250mm ×250mm的方桩， 桩长1.5～2.0m 每段，设计桩长17.5m，桩身混凝土强度等级为C30。设计单桩承载力特征值为265kN，封桩力为397.5kN。压桩以桩长控制为主，压桩荷载为辅；但如压桩荷载达到终压值后，荷载持续5分钟，且荷载值不下降，可停止压桩；为了减少压桩施工带来的附加沉降，封桩可采用预加反力封桩法。
4.2施工流程
按照以上加固设计方案，对该房屋进行锚杆静压桩基础加固施工。在钢筋混凝土基础梁达到设计强度要求后，再进行压桩施工。
（1）引孔：按照基础加固施工图纸在设置锚杆静压桩处，用地质钻机引孔；
（2）钢筋混凝土基础梁施工：按照基础加固设计进行钢筋混凝土基础梁施工，施工过程中预留压桩孔；
（3）钢筋混凝土基础梁达到设计强度要求后，安装压桩架；采用千斤顶压桩，压桩过程必须连续，压桩过程中应保持桩段垂直，压桩力不能超过设计最大压桩力；最终压桩力为单桩竖向承载力特征值的1.5倍，本工程为397.5kN；
（4）根据房屋的情况，压桩至设计要求时，就可以进行封桩，向压桩孔内灌入C30微膨胀混凝土，在桩顶用钢筋与锚杆对角交叉焊牢，然后再浇注早强混凝土。
5结语
综上所述，建筑工程地基基础的加固处理技术可以实现对建筑沉降及变形的控制。根据处理目标的差异，在实际工程中，应该根据实际情况，选择合理的加固方法，从而实现加固施工的经济性和安全性。
参考文献：
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[2]谢祖圆．浅析地基基础加固技术及其应用[J]．科技致富向导，2011（8）
[3]宋兆阳．房屋建筑地基基础施工技术及应用[J]．技术与市场，2012（12）
论文作者:张文卿
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2016年2月第4期
论文发表时间:2016/11/21
标签：基础论文; 地基论文; 建筑物论文; 地基基础论文; 荷载论文; 技术论文; 混凝土论文; 《建筑建材装饰》2016年2月第4期论文;