摘要：随着我国城市地铁工程建设的持续发展，其对地基基础强度以及结构稳固性的要求持续提升，为施工作业带来了不小的难度。为了保障施工安全以及地铁的安全运行，应根据工程现场实际情况采用合理的地基基础加固技术和结构减震技术，本文将以此为主题进行探讨研究，希望可以为我国轨道交通的发展提供一定的帮助。
关键词：地基基础加固；结构减震；结构性能
在城市化进程中，我国城市人口数量持续增加，城市交通体系面临的压力不断提升。在地面交通接近饱和的情况下，发展城市轨道交通是缓解交通压力的有效举措。近些年我国很多城市都在大力建设地铁项目，为人们出行带来了巨大的便利，而此类工程处于地下，因此对地基结构稳固性有着更高的要求，在工程建设中经常需要对地基基础进行加固和结构减震处理，对相关技术进行研究十分必要。
一、地铁工程地基基础加固技术探究
在进行地基基础加固之前，首先需要对地基和基础进行鉴定，在充分采集资料的基础上进行科学的加固设计，并以此为依据开展施工作业。在当前我国城市地铁项目中，地基基础加固使用到的技术主要包括以下几种。
（一）锚杆静压预制桩加固技术
锚杆静压预制桩加固主要是将抗拉锚杆埋设在现有建筑物的基础上，在具体操作过程中，工作人员需要通过螺母将压桩机架安装在具有螺纹的锚杆上部，之后借助建筑物自身存在的质量和锚杆的压桩反力将桩压入到地层中，利用桩顶通过预埋和地基基础形成稳固连接[1]。该技术比较适用于存在淤泥、湿陷性黄土等土质的既有或是新建地铁车站的基础加固工作。
（二）高压旋喷桩加固技术
高压旋喷桩加固需要使用钻机进行打孔，在提起钻头后使用高压设备向孔内喷浆，待浆体凝固后就可以形成高强度的桩体。同时，在高压设备喷浆的过程中，地基中周围的泥土将被除去，和喷浆经过一定的化学作用和重组后形成更加稳固的结构。此外，喷浆所形成的固结体和混凝土结构相似。在钻进施工的过程中，为了保障钻机的稳定性，需要对其进行锚固锁定，并时刻检查并调查其角度，避免出现过大的偏差。在钻孔结束后，要对其进行细致的检查验收，确定孔深和孔位符合要求。在喷浆施工中，要严格遵守施工工序，并对压力进行控制。
（三）化学喷浆加固技术
化学喷浆加固通常需要使用到钻机进行钻孔，其采用的主要材料是混凝土和水混合后形成的浆液，在高压喷浆和搅拌的作用下，在钻孔附近形成柱状浆体，提高钻孔附近土壤的密实度，同时喷浆会在地层中形成相互交错的浆体结构，并与土壤形成致密联络，进而和桩体产生复合，最终实现地基承载力的提升。在该技术应用的过程中，要对土壤和混凝土浆进行合理的搅拌，如此才能获得较为均匀的土桩[2]。
（四）深层搅拌复合地基加固技术
深层搅拌复合地基加固主要是使用深层施工工艺通过水泥对地下基础的软土部分进行加固处理，水泥中所含有的硅酸钙、铝酸钙等物质会和泥土中所含的二氧化硅以及三氧化二铝产生化学反应并形成水化硅酸钙等具有高密实度的物质，可以有效的提升土壤的强度。需要注意的是，如果土壤的酸性过大或是含有过多的有机物时，将会对水泥和颗粒物之间的化学反应产生不利影响，导致桩的强度出现一定幅度的降低。
（五）植筋式新旧基础边接技术
在现代地铁车站地基基础加固施工中，新旧基础结构联合承载最常采用的形式有二：其一是在新旧结构连接部位设置纵向伸缩缝，其二则是采用植筋式新旧基础边接技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆相较而言，采用后者可以有效增大加载面，且不会对构件产生过大的影响，不仅操作简单便捷、成本还相对偏低。但同时该技术也存在一定的不足，即植筋胶很容易在环境的影响下出现固化，即使施工时可以根据现场情况进行严密的实验，也可能因环境的变化而出现偏差[3]。
二、结构减震技术探索
不同于地上建筑物，在发生地震时，地下结构会在土体运动的作用下随之而运动。地下结构的抗震安全性与土层变形情况以及结构变形能力相关，因此直接延长结构周期以降低地震影响的方法并不适用。基于影响因素，现如今可以达到地下结构减震效果的技术方法主要有以下几种。
（一）加固地基以减少地震中地基变形
地下结构的地震响主要受周围土体运动的影响，基于此，只有提高地下结构周围岩土体的弹性模量，就可以大幅度的降低土体传递到地下结构上的变形，从而减少地下结构在地震中受到的损害。在当前地铁工程中，提升地下结构周围岩土体弹性模量时最常用的方法是注浆加固，将混凝土结构和周围建筑物进行有机联络，形成一个稳固的整体，降低地震作用的影响。与此同时，这样做还可以起到防水抗渗的效果。
（二）对结构性能进行优化
通过结构性能的优化可以有效的降低周围土体变形作用在结构上的内力，以此达到减震的效果，具体方法有两种：其一，适当减轻结构的整体质量。在地下结构建造的过程中，一般采用混凝土作为主要材料，为了达到降低结构质量的目的，可以在混凝土配置的过程中选用轻骨料，如此获得的混凝土在重量以及弹性模量上都要偏低于普通混凝土，相应的地震作用时地下结构承受的荷载也相对较低。同时结构自震周期的的增长也使得结构抵抗变形能量的性能变得更强。其二，增大结构的强度和阻尼。在地下结构建造中，采用掺有纤维材料的混凝土，相较于普通的混凝土，其抗冲击抗压、抗弯、抗拉等韧性都会获得大幅度的提升，提升幅度最高可答几十倍，在这样的情况下，地下结构的延性将获得极大的增强，可以在对周围土地的变形能量进行吸收和耗散，起到良好的减震效果。同时，在混凝土中采用高分子聚合物可以实现地下结构弹性和阻尼的提升，同样可以对地震传递到结构上的何在进行吸收和消耗，减小地震响应[4]。
（三）设置隔震系统
设置隔震系统是地下结构常采用的减震技术，无法直接应用于地下结构中。但在经过大量的理论研究和试验之后，人们发现，在地下结构和岩土体之间设置一道减震层，可以对地震中岩土体传递过来的能量进行吸收消耗，避免地下结构发生严重的变形和损坏。当前阶段，比较常见的地下结构隔震技术主要有设置隔震地板、整体隔震以及多级隔震等方法，具体原理均相同，即通过在主体结构上设置隔震系统的方式达到隔震效果。就目前而言，国内外关于地下结构隔震的研究仍旧处于起始阶段，相关理论和技术都存在许多不足之处，加之地下施工难度较高，因此所取得的效果并不理想，需要进一步研究改进。
结束语
综上所述，在地铁工程中进行地基地基加固和结构减震处理时必须结合项目所处的环境条件和地质特点，选择最适用的技术制定科学的方案，如此才能保障地铁安全运行。
参考文献
[1]叶波.微型钢管桩基础加固的设计与施工[J].资源信息与工程,2016, 31(02):170-171+173.
[2]周炜,杨宝红.地基基础缺陷及地基加固措施简析[J].中国建材科技,2016,25(02):118-119+145.
[3]卫林斌.地铁车站结构的抗震分析与减震技术研究[D].西安科技大学,2017.
[4]张海聪.桩梁托换技术在地基基础加固中的应用研究[D].石家庄铁道大学,2017.
论文作者:沈斌,赵杭凯
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/10
标签：结构论文; 地下论文; 技术论文; 地基论文; 地铁论文; 混凝土论文; 地基基础论文; 《基层建设》2019年第17期论文;