地基处理的方法浅析论文_黄飞岳

地基处理的方法浅析论文_黄飞岳

上海铁路局上海铁路枢纽工程建设指挥部 200071

摘要:随着我国基本建设的不断扩大和发展,对于地基工程也提出了更高的要求。本文将主要针对地基的处理方法展开讨论,研究不同的地基处理方法都有哪些不同的应用,从而满足不同类型建筑物的地基处理要求。

关键词:地基处理;处理方法;复合地基

前言:对于建筑工程项目来说,地基工程的建设可以说是重中之重,而且据不完全统计,地基的施工处理技术变得越来越精细,地基处理的造价成本也越来越高,为此,有关建筑专家提出了一系列有效的地基处理办法,用于改善地基土的剪切、压缩性、渗透性、振动性和特殊土地基的特性,希望能够解决当前建筑工程项目中地基结构不稳的问题,降低软弱地基的压缩性,减少基础的沉降和不均匀沉降,进而提升建筑工程项目的总体质量。

一、地基处理的概念

地基处理属于建筑领域中的一种关于改善地基状况的处理方式,通常情况下地基处理就是利用置换、夯实、挤密、排水、胶结、加筋、热学等方法对地基土进行加固,目的是为了能够更好地改善地基土的剪切、压缩性、渗透性、振动性和特殊土地基的特性。在地基结构发生变形以前进行及时处理,进而确保地基结构可以正常发挥它的固定功能。而复合地基主要指的是由两种刚度或模量不同的材料(桩体和桩间土)组成,因而复合地基是非均质和各向异性的,地基结构中的某些土体可能会形成土质增强体,而由土质增强体和四周土体结构所组成的复合型承载类型的地基,一般被称之为复合地基[1]。

二、地基处理方法的选用

对建造在软弱地基上的工程选择地基处理方案前,应对有关结构条件、场地地质情况、地基处理范围、环境影响、施工条件等展开调查及研究。

(一)初步选定地基处理方案

在科学选择地基处理方式时,应根据场地的地质条件、工程结构类型、荷载大小及使用要求,结合周围环境、材料情况、施工条件、工期、造价和相邻建筑物等因素,初步选定几种可供考虑的地基处理方案。另外,在选择地基处理方案时,应同时考虑上部结构、基础和地基之间所形成共同作用的关系。也就是说,针对地基的处理方法,可以按照地基结构的施工类型,地基结构的负荷能力,再结合工程项目所处的自然地理环境状况进行勘测分析,考察地基的施工是否会影响到周围地区的建筑安全,将备选的几项地基处理方法糅合在一起[2]。

(二)选定合适的地基处理方案

在初步选定的几种可供考虑的地基处理方案中,分别从预期处理效果、材料来源及消耗、机具条件、施工进度、环境影响和工程造价等方面进行认真的技术经济分析和对比,明确每一种不同的地基处理方法的具体应用范围,能够取得哪些地基的处理效果,每种不同的地基处理方法需要的原材料的来源及消耗掉多少量的材料,根据场地情况,机具是否满足施工条件,考虑地基处理施工时间是否符合总工期的要求,同时考虑是否会对四周的自然资源环境造成某种影响。

(三)确定所选择的地基处理办法

对已选定的地基处理方法,在对工程项目的地基展开真正施工以前,应根据工程的重要性和所在位置周围施工现场的复杂程度,明确地基处理的施工等级,可在有代表性的场地上进行相应的现场试验和试验性施工,其目的是为了调试机械设备,确定施工工艺、用料及配合比等施工参数,并进行必要的测试以检验设计参数和处理效果。如果不能够满足设计要求和没有有效解决当前地基处理施工中核心技术的话,需要进一步查找地基处理技术中存在的漏洞[3]。

三、常用的地基处理方法

(一)换填垫层法

使用换填垫层法进行地基处理施工时,能够针对土体结构表层进行填充,填充一些强度较大或性能稳定、无侵蚀的材料,这种地基处理的方法主要应用在软弱地基、湿陷性黄土、素填土、杂填土等地基,可提高持力层的承载力,减少沉降量。当然,换填垫层法的实施应用范围只适用于比较浅层的土体结构,如果处理比较深层次的土体结构,依旧使用换填垫层法,就会造成一定程度的土体结构变形,影响到建筑物上层结构的稳定性,而且施工工艺技术较复杂、工期长、费用大。因而在工程地基处理施工中,在使用换填垫层法展开施工的时候,应当针对土体土层结构进行勘察和检测[4]。

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(二)地基预压法

该法常用于解决软弱粘土地基的沉降和稳定问题,可使地基的沉降在加载预压期间基本完成或大部分完成,使建筑物在使用期间不致产生过大的沉降和沉降差。同时,可增加地基土的抗剪强度,从而提高地基的承载力和稳定性。在应用预压法进行地基土体施工时,必须考虑到地基结构自身的承载能力,在考虑地基的沉降问题时,可以应用地基预压法的方式加以解决,地基预压法分成堆载预压法,还有真空预压法。通常情况下,应用预压法对工程项目进行地基处理后,能够有效地解决淤泥和淤泥质土、粉土或者粘性土等软基的沉降和稳定问题。

(三)地基强夯法

应用强夯法进行地基处理,适用于碎石土、沙土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土、杂填土等地基。强夯的意思是,将夯锤从比较高的地方落下,进而对地基产生巨大的冲击力,同时还可以产生巨大的振动力量,通过地基土体夯实的方式,可以很好地提升地基承载能力,进而有效地缓解地基的压缩程度,从而有效地缓解土体的沉陷性问题,避免让地基结构中的砂土发生变化,从而改善其抗液化条件,同时夯击能还能提高土层的均匀程度,减少将来可能出现的差异沉降。在进行地基强夯的过程中,还可以不断地实施砂石的回填。一般情况下,在使用强夯法展开工程项目的地基施工时,需要进行试夯作业,如果试夯作业的结果合格了的话,就可以展开进一步的地基夯实作业[5]。

(四)砂石桩法

所谓砂石桩法,就是在地基施工处理中,通过振动、冲击或水冲击等施工方式,在软弱地基结构中打入一些小孔,再将砂石等物质挤压到小孔当中,具有置换、挤密、排水和加筋的多重作用,进而和原来的地基结构进行融合,然后形成复合地基,砂石桩法可提高持力层的承载力,减少沉降量,因而主要被使用于粘性土质,还有杂填土体当中。

(五)水泥粉煤灰碎石桩法

水泥粉煤灰碎石桩简称CFG桩,可适用于碎石土、沙土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土、杂填土等地基,是在碎石桩基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥,加水拌和制成的一种具有一定粘结强度的桩,这些材料各自含量的多少对其强度、和易性有很大影响,所以通过配合比及其力学性能试验进行确定。水泥粉煤灰碎石桩和桩间土一起,一般通过褥垫层形成CFG桩复合地基,当天然地基承载力较低而设计要求的承载力较高,用一般柔性桩难以满足要求时,CFG桩复合地基比较容易实现。CFG桩复合地基,通过改变桩长、桩距、褥垫厚度和桩体配比,可使复合地基承载力提高,并具有很大的可调性。

(六)石灰桩法

石灰桩法适用于一般粘性土、淤泥质土和淤泥、透水性小的粉土、湿陷系数不大的黄土、素填土、杂填土地基,具有成孔挤密作用、吸水作用、膨胀挤密作用、反应热作用、离子交换作用、胶凝作用、桩身交换作用等。在使用石灰桩的技术处理方式时,可以将生石灰材料和粉煤灰材料进行混合搅拌,有些地基结构的地下土层,会存在一些地下水,因而在应用石灰桩法进行地基处理施工的时候,需要控制石灰中的含水量,同时也要控制石灰的投放量,在对工程项目比较重要的位置进行施工时,还应当考虑其材料的配比,进行相应的地基承载力测验。

(七)高压喷射式注浆法

可适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、沙土、黄土、人工填土和碎石土等地基,具有加固强度高、加固质量均匀、加固形状可控的特点。所谓高压喷射注浆法,主要是应用钻机把带有喷嘴的注浆管,钻入土层的预定位置,将水泥浆以高压流的形式从喷嘴里射出,产生的喷射冲击破坏土体,进而对地基土体进行切割分割绞碎作业,形成具有一定强度和抗渗能力的水泥浆加固体。

结论:综上所述,在建筑工程项目的设计及施工过程中,针对地基结构出现的稳定性不高,承载能力差的问题,需要采取有效的地基处理方法来给予解决,从源头上提高软弱地基的强度,保证地基的稳定,减少软弱地基的压缩性,减少基础的沉降和不均匀沉降,消除特殊性土的湿陷性。

参考文献:

[1]张晓斐,苗磊,胥维纤.水工建筑物液化砂土地基处理方法浅析[J].地下水,2016,(04):197-198.

[2]蒋丽丽,李伟,王鹏.花草滩矿井黄土状盐渍土特性及地基处理方法浅析[J].煤矿开采,2015,(05):84-86+109.

[3]高兴福,康广鹏,崔祥国.浅析水利工程中的软土地基处理方法[J].中国高新技术企业,2014,(30):85-86.

[4]邹岫桦,王雷.浅谈水利施工中软土地基处理的方法[J].科技与企业,2012,(21):198.

[5]张剑彪.地基处理的方法浅析[J].中国新技术新产品,2011,(19):162-163.

论文作者:黄飞岳

论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期

论文发表时间:2017/7/24

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