摘要:地基处理工程的设计和施工质量直接关系到建筑物的安全,如处理不当,往往发生工程事故,且事后补救大多比较困难。因此,在地基处理的设计和施工中应符合国家政策,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境。地基处理应满足工程设计的要求,确保达到各项技术经济指标。
关键词:地基处理;基础;预制桩;土层
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和改良,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及提高抗液化能力等。
地基处理主要分为基础工程措施和岩土加固措施。选定适当的基础形式,不需改变地基的工程性质就可满足要求的地基称为天然地基;反之,已进行加固后的地基称为人工地基。
一、基础工程措施
1、浅基础。通常把埋置深度不大,只需经过挖槽、排水等普通施工程序就可以建造起来的基础称为浅基础。一般指基础埋深小于基础宽度或深度不超过5m的基础。它可扩大建筑物与地基的接触面积,使上部荷载扩散。浅基础主要有:1)独立基础(如大部分柱基);2)条形基础(如墙基);3)筏形基础(如水闸底板);4)箱型基础(如桥梁桥墩);5)壳体基础。
2、桩基础。当浅层土质不良,需把基础埋置于深处的较好地层时,就要建造各种类型的深基础,如桩基础、墩基础、沉井或沉箱基础、地下连续墙等。它将上部荷载传递到周围地层或下面较坚硬地层上。
3、沉井和沉箱基础。沉井又称开口沉箱。它是将上下开敞的井筒沉入地基,作为建筑物基础。沉井有较大的刚度,抗震性能好,既可作为承重基础,又可作为防渗结构。
沉箱又称气压沉箱,其形状、结构、用途与沉井类似,只是在井筒下端设有密闭的工作室,下沉时,把压缩空气压入工作室内,防止水和土从底部流入,工人可直接在工作室内干燥状态下施工。
4、地下连续墙。利用专门机具在地基中造孔、泥浆固壁、灌注混凝土等材料而建成的承重或防渗结构物。它可作成水工建筑物的混凝土防渗墙;也可作一般土木建筑的挡土墙、地下工程的侧墙等。墙厚一般40~130cm。
二、常用的地基处理方法
常用的地基处理方法有:换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。
1、换填垫层法。适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力,减少沉降量,加速软弱土层的排水固结,防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。
本人设计过一个工业厂房,地质情况:一层为耕土,二层为粉土,三层为淤泥质粉质粘土,考虑到三层土地基承载力特征值太小,建议建设单位采用桩基,比较合理,他们考虑到费用问题没有采用,因此便设计成条型基础,把下面的淤泥质土全部清除干净用碎石换填,施工过程中遇到淤泥质土层局部很深,有的挖了4米深才见到好土,上午挖好的基础,下午边坡就塌了,渗水比较严重,又处理了排水、降水的问题,比较复杂。
2、强夯法。适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土,软-流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程,在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度,减少压缩性,改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。对饱和粘性土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用。
3、砂石桩法。适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基,提高地基的承载力和降低压缩性,也可用于处理可液化地基。对饱和粘土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理,使砂石桩与软粘土构成复合地基,加速软土的排水固结,提高地基承载力。
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4、振冲法。分加填料和不加填料两种。加填料的通常称为振冲碎石桩法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振冲碎石桩主要用来提高地基承载力,减少地基沉降量,还可用来提高土坡的抗滑稳定性或提高土体的抗剪强度。
5、水泥土搅拌法。分为浆液深层搅拌法(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须通过试验确定其适用性。
6、高压喷射注浆法。适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。当地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的有机质时,应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。高压旋喷桩的处理深度较大,除地基加固外,也可作为深基坑或大坝的止水帷幕,目前最大处理深度已超过30m。
7、预压法。适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。对真空预压工程,必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。
8、夯实水泥土桩法。适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。该法施工周期短、造价低、施工文明、造价容易控制。
9、水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法。适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。该法适用于条基、独立基础、箱基、筏基,可用来提高地基承载力和减少变形。对可液化地基,可采用碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩多桩型复合地基,达到消除地基土的液化和提高承载力的目的。
10、石灰桩法。适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土层时,可采取减少生石灰用量和增加掺合料含水量的办法提高桩身强度。该法不适用于地下水下的砂类土。
11、灰土挤密桩法和土挤密桩法。适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基,可处理的深度为5~15m。当用来消除地基土的湿陷性时,宜采用土挤密桩法;当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时,宜采用灰土挤密桩法。
12、柱锤冲扩桩法。适用于处理杂填土、粉土、粘性土、素填土和黄土等地基,对地下水位以下的饱和松软土层,应通过现场试验确定其适用性。地基处理深度不宜超过6m。
13、单液硅化法和碱液法。适用于处理地下水位以上渗透系数为0.1~2m/d的湿陷性黄土等地基。在自重湿陷性黄土场地,对Ⅱ级湿陷性地基,应通过试验确定碱液法的适用性。
14、综合比较法。在确定地基处理方案时,宜选取不同的多种方法进行比选。
地基基础其他处理办法:砖砌连续墙基础法、混凝土连续墙基础法、单层或多层条石连续墙基础法、浆砌片石连续墙(挡墙)基础法等。
结束语
地基土层的变化复杂多变,设计时,必须坚持因地制宜,就地取材,保护环境和节约资源的原则;根据岩土工程勘察资料,综合考虑结构类型,材料及施工条件等因素,精心设计。
参考文献
[1]GB50007-2011建筑地基基础设计规范[S]中国建筑工业出版社,2012.
[2]JGJ79-2012建筑地基处理技术规范[S]中国建筑工业出版社,2013.
[3]黄海鸿,杨小平。基础工程[M]北京:中国建筑工业出版社,2008.
[4]黄晓南。地基处理[M]北京:中国建筑工业出版社,2005.
论文作者:刘娟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/3/8
标签:地基论文; 基础论文; 适用于论文; 粘性论文; 淤泥论文; 预压论文; 填土论文; 《基层建设》2018年第36期论文;