(山东省鲁建建筑工程检测有限公司,山东 济南 250031)
摘要:随着经济的发展,越来越多的建筑出现,在实际施工过程中,施工质量是其基础施工质量的根本。然而确保有一个良好的质量,必须加强基础设施建设,严格使用合理的施工技术,以确保其基础设施建设和土木工程桩基础施工。地基处理的选择与桩基的选型工作是极其重要的,其是建筑工程施工中的必要准备。在地基处理与桩基型号的选择中,要根据基础工程的实际施工状况选取合适的处理方法与相应的桩基型号。
关键词:地基处理;桩基选型;重要作用;建筑工程
导言:
在建筑工程建设的过程中,地基和桩基类型的选择是相对比较重要的工作内容。主要是由于地基形式的科学性与否直接影响到建筑工程的整体稳定性,因此,在实际的工程建设中,工作人员应该对桩基问题加强重视。如果地基形式和项目施工工作的标准之间差距较大,就应该及时对地基进行加固。桩基选型在地基处理工作中起到重要的促进作用。因此,工作人员应该加强对这两项工作的控制,提升工程的稳定性。
1工程中桩基和地基的类别
工程中桩基础是由多根单桩组成,在桩顶设置承台与桩身连接成为整体,达到传递荷载的作用。按照承台位置高低不同可将桩基础分为高承台桩基础和低承台桩基础,前者主要应用在桥梁与码头工程中,而后者则在房屋建筑工程中得到广泛应用。按照承载性质的不同,桩基础被分为端承桩和摩擦桩,端承桩通过桩端传递荷载,摩擦桩依靠桩身与土体的摩擦慢慢将荷载扩散在桩身周围的土体中。按照桩身的材料区别,功能区别,桩径大小甚至施工工艺的不同,都可以把桩基础分为不同的类别。
地基也分为天然地基和人工地基,建筑的地基是不是需要进行处理,主要看建筑物的沉降计算结果,如果计算值在安全允许范围之内,并且压缩层范围内的土层比较均匀的时候,则应该优先采用天然地基的方案。当建筑物的计算变形值超过了安全允许范围时,就应当采取人工地基。而对于如何确定人工地基的深度而言,主要是以控制变形值为原则。但是没有必要为了将变形值控制得趋近于零而把处理深度设计得太深,这样会大大增加工程的造价,导致浪费资源。当地基处理深度达到处理后的地基计算变形值比允许变形值小50%左右的时候,则被视为合理的设计深度。
2地基处理与桩基型号选择的重要作用
现如今,科学技术的不断创新与提高同时也推动了我国土木建筑工程的持续发展。而在较高层的土木建筑中,最基础且重要的还是地基的操作与处理工作,由此可知有关地基的处理与操作是具有一定重要性的。
有关地基的处理与桩基的选型工作两者是具有对应的联系的,而在具体的土木工程的施工过程中,面对一些不良地质状况的地基土地时,例如一些杂填土、冲填土、饱和的松散土、湿陷性黄土以及软黏土等,则需根据相应的地基土质性质采取不同的处理与施工方式,如杂填土主要以成分构造复杂,较不规律的状态表现;软黏土则以低强度,渗透能力差的状态表现;而膨胀土则在不间断的吸水与失水膨胀收缩的过程中,不断产生变形运动,导致其的承载能力降低。目前在施工中常用的地基处理方法都是通过改变土质的剪切特征、压缩能力以及渗透能力来达到相对夯实且稳定的状态,主要的处理方法有以下种类:换土垫层法、深层密实法、排水固结法、加筋法、热学法以及胶结法。
在面对不同的地基土质状况时,要采取不同原理,不同性质的处理方法,该方法的决定主要是从施工场地的地质状况,土质特征、结构条件以及环境因素等多方面、多角度去分析。在地质状况、土质特征、结构条件以及环境因素中,也要切实地从影响这四个主要方面的要素入手,找寻到科学的施工方法与技艺。
3地基的处理方法分析
地基处理就是按照上部结构对地基的要求,对地基进行必要的加固或改良,提高地基土的承载力,保证地基稳定,减少房屋的沉降或不均匀沉降,消除湿陷性黄土的湿陷性,提高抗液化能力等。常用的人工地基处理方法有换土垫层法、重锤表层夯实、强夯、振冲、砂桩、挤密、深层搅拌、堆载预压、化学加固等方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆下面笔者将具体分析换土垫层法、强夯、砂石桩法以及振冲法的相关优缺点。
3.1换土垫层法
换土垫层法是地基处理中应用范围最广的方法之一,其常用于基坑面积较为宽大,且开挖土方量较大的回填土方工程。该方法简易可行,但仅限于浅层的处理与操作中,一般不大于5m。
3.2强夯
强夯法主要适用于碎石土、砂土以及黏性土等地基方面,其主要共性在于施工对地基的变形控制要求不是太严格,因此在进行正式施工之前对地基只需进行简单的现场试验,证明其适用性与处理效果是否良好即可。但是其在对饱和黏性土进行施工时还需辅以必要的堆载预压法与垂直排水法方可使用。
3.3砂石桩法
砂石桩法主要适用于松散型的砂土、粉性黏土以及杂填土等地基,该法在具体使用的过程中可以提高地基的承载力度以及降低地基土的压缩性能。然而其在面对地基变形控制不严的施工时,也需辅以软黏土与其构成复合地基,这样才能综合提高地基的承载力与压缩力。
3.4振冲法
振冲法又称振动水冲法,是以起重机吊起振冲器,启动潜水电机带动偏心块,使振冲器产生高频振动,同时开动水泵,通过喷嘴喷射高压水流成孔,然后分批填以砂石骨料,借振冲器的水平及垂直振动,振密填料,形成的砂石桩体与原地基构成复合地基,以提高地基的承载力,减少地基的沉降和沉降差的一种快速、经济有效的加固方法。其共有两种类型,分别为加料振冲与不加填料的两种。加料振冲又称振冲碎石桩法,主要适用于砂土、粉土、粉质性黏土等,其局限适用于不排水且抗剪强度大于20kPa的黏土性地基,在施工前需进行现场试验判断其适用性。
4工程桩基选型
在高层建筑中,桩基的承载力需要比地基承载力大得多,所以桩基的选择对高层建筑的建成及正常使用来说非常重要。同时,建筑工程中基础部分的总造价是非常高昂的,最高造价可以占整个工程的20%,而基础部分中,桩基的造价又占据着一大部分,因此在桩基类型的选择中,要综合考虑安全、节省投资和降低造价等因素。
桩基的选择主要包括两个方面:一是施工工艺的选择;二是桩基桩长的确定。桩基处理按成桩的施工方法可分为钻孔灌注桩、人工挖孔机和沉入桩。沉人桩是靠桩锤的冲击能量将预制机版人土中,使土被压挤密实,达到加固地基的作用,钻孔灌注桩和地基处理方法中的振冲法相似,将钻头在高压喷水下向地面下钻入,填人碎石挤压密实来提高桩基的稳固能力。桩基选择需注意的事项和地基选择差不多。
无论一个工程繁琐还是简单,造价昂贵还是低廉,桩基础始终都是起着至关重要的作用。一项工程在确定桩型的时候,从提出多种不同桩基方案到确定工程最终方案的过程中,没有统一的模式。但大都通过三种方式进行选择:其一,在多个方案中进行经济技术的分析比较,在保证安全系数的前提下,选择最能满足建设方需求的方案作为最终方案;其二,邀请专家论证,根据专家的专业知识与个人经验,通过对工程地质情况、工程经济技术指标及工程特点进行定性比较,确定最优方案;其三,针对多个地基处理方案,借助数学中的模糊综合评价方法等进行定量计算分析,选择最优方案。
结语:
随着施工环境的提高和处理要求,地基处理选择与桩基选型在现代建筑施工的基础上无疑是最重要的。我国基础工程的处理方法和措施选择已达到国际先进水平,应加强对建筑施工基础处理技术的研究,以保证建筑工程的施工质量。
参考文献
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[2]张永涛.浅谈房屋建筑施工工程中的地基处理技术[J].科技与企业,2014,(2).
[3]张永胜.试论地基处理选择与桩基选型[J].山西建筑,2015,5(2)
论文作者:郭新山
论文发表刊物:《知识-力量》2018年11月上
论文发表时间:2018/10/29
标签:地基论文; 桩基论文; 工程论文; 方法论文; 黏土论文; 土质论文; 方案论文; 《知识-力量》2018年11月上论文;