摘要:岩土工程是土木工程建设的重要组成部分,岩土工程涉及岩石、土和地下水等部分的施工,具有一定的危险性。岩土工程中的地基既要承受上层建筑物施加的荷载,又要承担自身的反作用力,在强大的压力下地基经常会出现变形和坍塌的现象,给施工人员的生命财产安全构成巨大的威胁。因此,在岩土工程施工过程中,需要对地基进行加固处理,以改变地基的工程性质,提高地基的稳定性,保障岩土工程的顺利开展。本文结合岩土工程的特点,指出了岩土工程地基处理的重点及难点,并着重分析了几种常用的地基处理方法在岩土工程施工中的应用,希望可以为实际的岩土工程施工提供一定的理论借鉴。
关键词:岩土工程;地基处理;分析与应用
引言
地基处理是岩土工程建设中的必不可少的一部分,其处理的效果直接影响岩土工程开展的顺利性。因此,在岩土工程建设施工前,应派遣专业的技术人员对施工现场的地质情况、环境因素进行细致的考察,并结合岩土工程施工的特点,制定合理的地基处理方案,准备好相关的材料和设备工作,为地基处理作业的开展奠定良好的基础。此外,在进行地基处理时,应选择合适的处理技术工艺,提升地基处理的质量,切实确保岩土工程施工的安全性,保障施工人员的生命财产不受侵犯。
1、岩土工程地基处理重点及难点
地基是建筑物下面支撑基础的土体或岩体,地基土层结构比较复杂,包括岩石、碎石土、粉土、砂土以及粘性土。地基一般含水量比较大,土壤的承载力比较差,且压缩变形大,在岩土工程施工过程中存在很大的安全隐患,增大了地基处理的难度。尤其是遇到软弱地基时,由于软弱地基的孔隙大、压缩性大、透水性小,且土层层状分布复杂,各层之间的物理力学性质相差明显,在处理过程中,一旦出现失误,将会引发巨大的安全事故。因此应加大对软弱地基的处理力度,选择合适的方法,保证处理的有效性,进而推动岩土工程施工的顺利进行。
2、岩土工程地基一般处理方法
2.1 土工合成材料法
土工合成材料法就是将新型的土工材料埋设在岩土工程地基软弱部分或者是边坡上,作为地基的加筋,形成富有弹性的复合土体,起到排水、反滤、隔离、加固和补强的作用,提高地基的承载力,减少地基沉降或变形问题的发生,增强地基的稳定性。随着科技的发展,土工合成材料更新速度加快,新型土工材料尤其是高分子化合物的的出现,弥补了传统土工材料的缺陷,其性能更加优越,对地基处理的效果更加显著。
2.2 预压法
预压法就是对地基施加一定的静荷载,使地基中的水排处,孔隙减小,进而实现土层的预先固结和紧实的效果,提高地基的承载力,有效减少地基后期沉降或变形问题的出现。最常用的预压法有堆载预压法和真空预压法两种,当软土地基的厚度小于4m时,可以采用天然地基堆载预压法处理;当软土地基的厚度大于4m时,就要采用塑料排水带配合砂井预压法处理,在地基内设置排水竖井,将地基土层中多余的水分排泄出去,以提高地基的稳定性。
2.3 高压喷射注浆法
高压喷射注浆法就是在地基中注入硬化剂,并借助高压喷射流的切削作用,促使硬化剂与地基土体进行充分的混合,最终形成圆柱状的加固体,形成一道防水幕,隔断地下水渗流,提高地基的荷载能力,改善地基的土层特性。此种方法比较适合处理含有淤泥、粘性土、砂土以及碎石土的地基,如果地下水的水流速度过大,将不宜采用此种方法,主要是由于水流速度过快无法使诸注入土层中的浆液迅速凝固,也就无法起到加固地基的效果。因此,应根据现场的试验结果确定是否使用该方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
除此之外,地基处理方法还有砖砌连续墙法、混凝土连续墙法、单层或多层条石连续法以及浆砌片连续墙法等,在众多技术人员的不懈努力下,这些地基处理方法均在岩土工程中得到了广泛的应用并取得了良好的施工效果。同时将地基处理方法与现代工程监测技术、基坑监测技术以及土工试验技术等充分结合起来,逐步形成了综合性的地基处理技术体系,大大加快了岩土工程的施工进度,保障了岩土工程施工的质量。
3、岩土工程软弱地基的处理方法
软弱地基其自身的稳固较差,土质结构比较松散,土质颗粒之间的空隙较大,颗粒之间的粘结性差,且在外界作用力的干扰下,极易发生湿陷性变形,使土层结构遭到破坏,增加了岩土工程施工的难度和危险性,因此,需要采用合理的方法对其进行有效的处理,以确保施工人员的人身安全,加快岩土工程的施工进度。
3.1换填土处理方法
换填法是比较常用的软弱地基处理方法,可以有效提高地基持力层的承载力,改善土的压缩性。且换填的材料简单易得,可以是粗砂、级配良好的砂石或灰土,也可以是常规的素土、石屑或煤渣等原料。当软弱地基较厚时,可以将部分软土土挖去,然后向坑内填充级配砂石、碎石或者是素土,并进行分层夯实。采用换填垫层的方式减少软土基底的扩散应力,提高软弱地基土层的承载力,避免地基出现不均匀沉降的现象。
3.2 密实加固方法
密实加固方法又分为排水挤密加固法、深层密实加固法、动力固结法以及水泥土混合法等。其中排水挤密方法顾名思义就是将软弱地基中多余的水分吸走或者是及时排出,以提高软弱地基的承载力,这种方法比较适用于沼泽和江河胡海等含水量较高的土层中。深层密实加固法主要是对地层进行爆破和挤压,以实现对软弱地基的加固效果。动力固结法又被称为强夯法,主要是利用重锤在自由落体过程中会产生强大的作用力的原理对软弱地基进行打压加密,以此提高软弱地基的承载力,该方法主要适用于饱和性较高的黏土地基。而水泥混合法又被称为深层混合法,主要是将水泥等建筑材料与软土地层进行混合,并利用相关设备对其进行搅拌,利用水泥等建筑材料的吸水功能将软弱地基中多余的水分吸除,以有效提高软弱地基的承载能力。
3.3 水泥粉煤灰碎石桩方法
水泥粉煤灰碎石桩方法就是利用搅拌机将水泥、粉煤灰以及碎石等原料进行均匀的搅拌,然后利用打桩机将水泥粉煤灰碎石混合物制作成桩。将桩最为软弱地基的稳固基础,利用石桩粘性较强和强度过高的优势,使地基与桩紧密的联系在一起,最终形成统一的整体,进而提高软弱地基的整体结构性能。
3.4 孔内深层强夯方法
孔内深层强夯方法就是在地基内部出现空隙现象时,将重锤放入孔内,并向孔内填筑填料,然后再利用相关机械对填料进行强夯,以改变原有软弱地基的高粘度和低承载力的现状,提高地基的稳固性。在孔内进行填料夯实的过程中需要注意采取分层填料方法,同时根据不同的土层和不同的土质情况选择合适的挤压夯实方式,按照沿竖向深挤压固结的形式进行,有效改善软弱地基的原有性能,增强地基的稳固性。此外,在采用这种处理方法尤其在孔内填筑的过程中,为了避免填筑材料对周围环境的污染,降低施工成本,可以选择工程施工剩下的废弃物料进行填筑,也可以选择鹅暖石和或煤灰等填筑物,有效减少对环境的污染,同时对软弱地基进行有效的加固。
4、结语
地基处理是岩土工程施工建设中必不可少的工作,一旦缺乏对地基的有效处理,那么将给岩土工程施工带来巨大的安全隐患。现代地基处理方法种类繁多,处理技术也相对成熟。但是由于每一种地基处理方法其应用原理和使用范围存在一定的差异。因此,施工人员应根据岩土工程施工的特点以及实际的施工条件选择合适的地基处理方法,以切实保证岩土工程施工的顺利开展。
参考文献
[1]刘婧乐. 岩土工程地基处理分析与应用[J]. 江西建材,2017,(02):94+97.
[2]解磊,吴正. 岩土工程地基处理分析与应用[J]. 科技创新与应用,2016,(30):270.
[3]兰正卿. 解析岩土工程中软土地基处理技术的应用[J]. 江西建材,2014,(18):56+60.
[4]盛小龙. 岩土工程地基处理的方法与应用分析[J]. 江西建材,2017,(08):232-233.
[5]夏立程. 岩土工程地基处理分析与应用[J]. 江西建材,2017,(14):63+70.
论文作者:郭华轩
论文发表刊物:《防护工程》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/19
标签:地基论文; 方法论文; 软弱论文; 岩土论文; 岩土工程论文; 土层论文; 工程施工论文; 《防护工程》2017年第11期论文;