摘要:如今,多层与高层建筑已经成为了城市建筑的主体,要想保证这些建筑的质量安全,首先应解决的就是地基的承载力问题,因而对建筑地基的处理应用方法进行分析具有重要的意义。本文首先阐述了建筑工程地基处理的原理,其后提出了一些建筑地基处理应用方法,最后探析了对建筑地基处理应用方法选择具有影响的因素。
关键词:建筑地基处理;原理;方法;影响
引言
建筑物地基是对整个工程主体的基础与上部结构起到支撑的工程,位于地下隐蔽处,会影响建筑物的安全。近年来,由于人均资源的有限以及建筑行业的发展,各种不良的地基都得到了充分利用,土地的利用率得到了极大的提高。因此,在社会发展中建筑地基建设工程发挥着重要的作用。鉴于此,本文主要分析了建筑地基处理应用方法,以期可以为各种地形条件下开展施工提供参考。
1建筑工程地基处理的原理
所有建筑物的荷载最终都会传递到工程地基中,由于建筑物地上部分的结构材料具有较高的强度,若是建筑地基存在强度低或是压缩性大的特点,就会造成建筑工程地基变形的情况。因此,为了提高建筑物的耐久性与安全性,施工人员应采取合适的方法进行建筑地基的处理与加固。建筑地基的处理方法可以分为基础工程与岩土加固两种。在进行建筑工程建设时,有些工程不能对其地基的工程性质进行改变,因而在施工建设时应选择采取基础工程方法;有些建筑工程的地基处理需要同时采取岩石加固与地基土加固的方法,这样可以有效改善工程性质。不需要对基地性质进行改变就可以满足建筑施工需求的地基属于天然地基;反之,对建筑地基进行加固的就属于人工地基。建筑地基工程问题作为土木工程中的一个重点问题,对其如何进行合理的选择与应用,保证其可以满足建筑工程的需求,并降低投资成本,对于建筑工程地基处理技术人员而言是一个重要的问题。
2建筑工程地基桩基础处理方法
2.1换料填层法
在地基施工桩基础施工中,地基原本的土料可能不符合建筑要求,土料先天条件不足,质地疏松、粘合度低、强度不足等都会影响桩基础施工质量,此时就必须进行换料填层作业。所谓换料填层作业就是用较好的材质置换地基中不符合要求的土料,并对置换后的土料或者先天的土料进行填压,填补土料空隙、暗洞,保证地基基础的密度,避免出现地基塌陷等问题。换料填层法首先要注意置换土料的选择,保持置换土料的透水性、硬度、强度以及粘合度与抗腐蚀性,施工人员可以将素土、灰土、砂卵石等进行配比,用作置换土料,解决地基先天土料密度低、压缩度高、透水性和抗腐蚀度低等问题。采用冲孔灌注的方法对土料进行压实加固,注意工程检测,保证地基土层结构稳定,使其能够支撑建筑体自重和施工压力。在地基的基桩基础施工中,换料填层法是较为常见的施工方法,其具有挖掘难度低、操作简单、可以适用于各种地质环境的优势。此外,由于换料填层法对原料具有较高的要求,需要满足地下排水的需求,保证地基适应地下潮湿、阴暗、细菌多、温差度大的环境,从而提高地基土层的稳定性。比如,柳州航运总公司南新3#楼的地基基础施工,就巧妙的应用了换料填层方法,利用地基先天土质的良好条件优势,采取中粗砂垫层,如此一来,不仅节约了施工成本,还有效保证了地基土层的稳定性,而且这次施工打破了砂垫层厚度不超过三米的施工传统,保证了地基基础良好的抗腐蚀性与排水性,并缩短了地基基础施工的周期。
2.2强夯法
强夯法是采用起吊设备将一定质量的夯锤吊离地面一定的高度后,使其自由落下,以强大的冲击能量强制压实土体,从而提高地基承载力的一种地基处理方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆强夯法具有施工方便、设备简单、工期短、成本低、加固效果显著等优点,我国从20世纪70年代引进此法后在全国得到了快速发展。采用强夯法能迅速减小地基孔隙比,增强地基土的强度,快速提高地基的压缩模量和承载力,形成较密实均匀的地基。强夯法适用范围非常广泛,不但可以在陆地上施工,还可以在水下施工。工程实际证明,强夯法对于处理砂土、碎石土、湿陷性黄土和低饱和度的土体等地基,通常能获得良好的效果。但是,对于软土地基采用这种方法效果不明显。另外,对于工程周围的建筑物不能受到振动影响的场地,不得采用强夯法进行地基处理。
2.3砂石桩法
有些建筑工程要求地基具有较高的承载与变形能力,面对这种要求,在地基施工处理时就可以选择砂石桩法。砂石桩法可以有效增强地基的密实度以及抗剪强度,保证建筑工程地基具有较高的均匀度与密实度。在地基软土中,砂石桩法自身的密实功能得不到明显的体现,主要是运用换料填层法;在具有饱和性质的流塑地基土中,对其进行一些前期的预处理工作,就可以保证砂石桩法取得良好的效果。砂石桩法主要适用的地基土包括粉土、砂土、杂填土等,在这些地基土中,可以有效降低建筑工程地基的压缩性并提高地基的承载能力,同时,其还可以处理液化的地基。此外,砂石桩法还可以适用于对于控制形变要求不严格并具有饱和性质的粘土地基中,这种地基处理方法可以使砂石桩与粘土地基融合形成复合型地基,从而有效提高建筑工程地基的承载力。
2.4浆液固化法
浆液固化法是利用各种能固化的浆液,例如黏土浆液或水泥浆液等,通过高压喷射或机械搅拌的方式注入土体的裂缝或孔隙中,使土颗粒和浆液能相互粘结,从而提高地基土的物理性质和力学性质的地基处理方法。目前常用的方法有灌浆法、水泥土搅拌法和高压喷射注浆法,在地基处理中均取得了良好的效果。将浆液注入土体的裂缝或孔隙中,可以增加地基土的不透水性,提高岩土的力学性质和变形模量,从而提高地基承载力,减少地基的不均匀沉降。浆液固化法适用于处理淤泥质土、粉土、含水量较高的黏性土以及人工填土等地基的加固,尤其对超软土效果更为明显。但对于坚硬黏性土、含有过多有机质或植物根茎土等情况,不宜采用。
3建筑地基处理方法选择影响因素
地基工程建设的核心内容便是对建筑地基方法的合理选择。在进行地基选择时应考虑以下几种影响因素:第一,建筑物的体型、结构受力体系、建筑材料的使用要求,基底压力、天然地基承载力、稳定安全系数、变形容许值,负荷承载的大小、深度与布局;第二,周围环境条件、地基土的类别、施工周期、施工技术条件、材料来源、上部结构要求、加固深度以及施工人员的专业素质、设备情况与经济指标等;第三,对于一些需要应用到多种地基处理方法的重大建筑项目而且地基条件复杂,应对施工区内地形及地质成因、地基成层状况、地基土的物理性质与力学性质、持力层位置及状况、软弱土层厚度、不均匀性和分布范围、地下水情况等进行详细勘察。
结束语
综上所述,建筑地基作为承载建筑物的基础结构,其特点的多样性与复杂性给建筑行业带来了诸多的困难,同时为了保证建筑物的质量与安全,对地基处理也提出了更高的要求。本文主要分析了建筑地基处理中的换料填层法、强夯法、砂石桩法、浆液固化法,以期可以为相关技术人员进行地基处理应用方法的选择提供参考。
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论文作者:黄玉
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/14
标签:地基论文; 方法论文; 建筑论文; 浆液论文; 建筑工程论文; 砂石论文; 建筑物论文; 《基层建设》2017年第8期论文;