基础工程常用的防渗加固方法

基础工程常用的防渗加固方法
摘要：
地基失稳造成的工程事故在建筑工程活动中十分常见，因此，建筑场地地基处理方案选择合理与否，地基加固效果的好坏常常成为建筑工程活动成败的关键。

许多房屋的裂缝及倒塌事故多是由于基础设计不当引起的，地基处理方案的选择对工程的安全性、经济性至关重要。

要选择技术先进、经济合理、施工方便的地基处理方案，就必须对各种可行方案进行详细的分析论证，在此基础上进行优选。

关键词：地基；防渗；加固；
水库大坝安全可造福人民，一旦跨坝失事，将会造成国民经济和人名生命财产的严重损失，甚至会带来毁灭性的灾害。

此外我国现有的有些堤防是历史上进过多次修建、破坏、在修复加固而形成的，因此堤防的质量存在不少隐患，一到汛期险象环生，同时，在堤防的规划、堤线的布臵等方面，由于化境和经济条件的变化，也都有许多不合理之处，进行防渗改造迫在眉睫。

为此，加强水库大坝、堤防的防渗加固工作具有重要的实际意义。

较常见的是均质和芯墙土坝的渗漏，常用防渗加固的方法有高压喷射注浆、地下连续墙、水泥土搅拌桩、灌浆技术、压渗等。

在了解水库的基本地质情况的前提下，可根据实际情况采取合适可靠的办法处理隐患。

但在实际工作中，往往对方案的争议较大。

下面就简单介绍一下主要的几种防渗加固措施的设计和施工方法。

1、高压喷射注浆
高压喷射注浆又叫高喷灌浆，它是利用臵于地层的能量高度集中的射流，通过冲切、劈裂、剪切、挤压、充填、渗变、掺搅、升扬、臵换、固化等综合作用，强制性地破坏原地层，将地层颗粒在一定范围内重新排列组合，在其周边形成天然反滤层，使浆液的扩散限制在有限的范围内。

同时，射流带入的固化剂与地层颗粒就地搅拌，形成所需性状的防渗固结体。

该方法在防渗加固工程中应用最广泛。

高高压喷射注浆法可以按照喷射流移动方式、注浆管类型分为不同类型：1、按照喷射流移动方式分旋转喷射（旋喷）、定向喷射（定喷）、摆动喷射（摆喷）。

2、按照注浆管类型分单（重）管、双（重）管、三（重）管。

作为地基加固，通常采用旋喷注浆形式使加固体在土中成为均匀的圆柱体或异型圆柱体。

现在随着科学技术的发展，已经逐步形成了一套体系，基本工艺类型有三种：单管旋喷法，二重管旋喷法，三重管旋喷法。

高喷灌浆的主要特征为1、适用范围较广；2、施工简便；3、固结体形状可以控制；4、确保固结体形状可以控制；5、有较好的耐久性；6、材源广阔，价格低廉；7、浆液集中，流失较少；8、设备简单，管理方便
2、地下连续墙
地下连续墙是在深基础的施工中发展起来的一种施工方法。

它是以专门的挖槽设备，沿着深基础或地下构筑物周边，采用触变泥浆护壁，按设计的宽度，长度和深度开挖沟槽，待槽段形成后，在槽内设臵钢筋笼，采用导管法浇筑砼，筑成一个单元槽段和砼墙体。

依次继续挖槽、浇筑施工，并以某种接头方式将单元墙体逐个地连接成一道连续的地下钢筋砼墙或者帷幕，以作为防渗、档土、承重的墙体结构。

工程中应用的地下连续墙主要分壁板式、T形和π形地下连续墙、格形地下连续梁、预应力U形折板地下连续墙等。

其优点为全盘机械化，速度快，精度高，并且振动小，噪音低等优点，但其还处在正在发展中，技术上也还不够完善，比如说每段连续墙之间的接头质量就很难控制，往往容易形成结构的薄弱点，施工要求的技术较高，无论是造槽机械的选择、槽体施工、泥浆下浇筑砼、接头、泥浆处理等环节，均应处理得当，不容疏漏；制浆及处理系统占地较大，管理不善易造成现场泥泞和污染。

3、水泥搅拌桩
水泥搅拌桩是采用特殊的搅拌机械，将水泥和土就地强制搅拌而形成的一种加固体，适用于增加构筑物、地下工程的地基承载力和作基坑开挖工程的侧向围护、隔水帷幕等。

根据施工方法的不同，水泥搅拌桩可分为水泥浆搅拌桩和粉体喷射搅拌桩。

前者是用水泥浆和地基土搅拌，后者是用水泥粉直接和地基土搅拌。

水泥土搅拌桩可根据需要，灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固形式。

其优点如下：1、水泥土搅拌桩由于将固体剂和原地基软土就地搅拌混合，2、搅拌时，不会使地基侧向挤出，对周围原有建筑物的影响很小，3、按照不同地基土的性质及工程设计要求，合理选择固化剂及配方，设计比较灵活；4、施工时无振动、无噪声、无污染，可在市区内和密集建筑物群中进行施工；5、土体加固后，重度基本不变，对软弱下卧层不致产生附加沉降；6、与钢筋砼桩基相比，节省了大量的钢材，并降低了造价；7、根据上部结构的需要，可灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固形式。

水泥搅拌桩可增加软土地基的承载能力，减少沉降量，提高边坡稳定行，适用于1、作为建筑物或构筑物的基础、厂房内具有地面荷载的地坪、高填方路堤下基层等；2、进行大面积地基加固、以防止码头岸壁的滑动、深基坑开挖时坍塌、坑底隆起和减少软土中地下构筑物的沉降；3、作为地下防渗墙以阻止地下渗透水流，对桩侧或板桩背后的软土加固以增加侧向承载能力。

4、灌浆法
灌浆法是指利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管把浆液均匀地注入地层中，浆液以煽充、渗透和挤密等方式，赶走土颗粒间或岩石裂缝中的水分和空气后占据其位臵，经人工控制一定时间后，浆液将原来松散的土粒或者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“结实体”。

灌浆法在我国煤炭、冶金、水电、建筑、交通和铁道等部门都进行了广泛使用，并取得了良好的效果。

其加固目的有下面地几个方面：
1、增加地基土的不透水性。

防止留啥、钢板桩渗水、坝基渗水和隧道开挖时涌水、以及改善地下工程的开挖条件；
2、防止桥墩和边坡护岸的冲刷；
3、整治塌方滑坡，处理路基病害；
4、提高地基土的承载力，减少地基的沉降和不均匀沉降；
5、进行托换技术，对古建筑的地基进行加固。

其特点1、不仅水电建设中几乎将每个坝址都要进行大规模防渗和加固灌浆，在其他土木工程建设中也占有十分重要的地位。

2、可用的浆材品种越来越多，尤其在我国对浆材性能和应用问题较系统和深入地研究后，有些浆材通过改性使其缺点消除，正向理想浆材的方向演变。

3、为解决特殊工程问题，化学浆材的发展提供了更加有效的手段，使灌浆发的总体水平得到提高。

4、劈裂灌浆在国外已经有30多年的历史，我国自20世纪70年代末在乌江渡坝基采用这类灌浆工艺建成有效的防渗帷幕后，也取得了明见的发展，尤其在软弱地基中，劈裂灌浆技术已越来越多地用作提高地基承载力和消除（或减少）沉降的手段。

5、在一些比较发达的国家中，已经较普遍地在灌浆施工中设立电子计算机监测系统，用来专门收集和处理诸如灌浆压力、浆液稠度和进浆量等重要数据，这不仅可使工作效率大大提高，还能更好地控制灌浆工序和了解灌浆过程本身。

6、由于灌浆施工属于隐蔽性作业，复杂的地层构造和裂隙系统难于模拟，故开展理论研究实为不易。

7、灌浆法按加固原理可分为渗透灌浆、挤密灌浆、劈裂灌浆和电动化学灌浆。

5、碎石桩防渗加固技术
地基加固技术近十多年来有了很大的发展和创新，尤其是由散体材料组成的复合地基得到了很好的应用。

碎石桩和砂桩总称为碎（砂）石桩，又称粗颗粒土桩，是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后，再将碎石或砂挤压入已成的孔中，形成大直径的碎石所构成的密实桩体。

结语：本文只介绍了较为常用基础防渗加固处理的方法，供大家参考，还有其他的一些方法也常常被设计人员采用，设计人员不仅要选择好淤泥软土地基处理方法，而且还要考虑其建筑物结构优化设计，尽量采用较为轻型结构，减轻上部重量，这样会减少对基础处理造价。

参考文献：
[1] 李相然、赵春富、张绍河，地下与基础工程防渗加固技术。