摘要:随着近年来工业与民用建筑、水利工程、道路及桥梁工程等基础设施建设的飞速发展,因地基处理不好造成的工程事故也愈来愈多。地基问题作为基础设施建设工程中常见的工程事故,已被广泛关注。若天然地基不能满足结构物对地基的要求,就需要对浅层地基进行处理,通过地基处理提高地基承载力,保证工程质量,加快工程建设速度、降低工程造价。本文综述了常用的各种地基处理方法、适用范围,以及地基处理的步骤。
关键词:地基处理;方法;方法选用;
前言:随着我国工程建设广度和深度的不断扩大,遇到不适合工程建设的地质条件的情况越来越多,特别是淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土、饱和松散粉细砂及粉土等软弱地基,这些地基具有不能满足上部结构要求的承载力及稳定性要求的地基条件,其一般表现为天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、渗透性差、抗剪强度低等特征,这种特征决定了必须对其进行处理,才能满足工程建设的要求。本文以下内容将对地基处理方法进行简要的分析,仅供参考。
一、地基处理的方法
1、机械压实法
土是岩石风化的产物,其形成过程决定了土是一种碎散的颗粒堆积物,土颗粒在堆积的过程中势必会形成大量的孔隙,并且在实际工程中经常会遇到需要将土按一定要求进行堆填的情况,如路堤、土坝、桥台、挡土墙等,机械压实法根据施工机械、施工方法的不同可分为重锤夯实法、机械碾压法和振动压实法。
重锤夯实法是利用起重机械将重锤提升到6-40m高度,然后自由下落,以重锤自由下落的冲击能来夯实浅层地基的处理方法。经重锤反复夯打,可使地基表面形成一层较密实的硬壳,从而提高地基强度,这种方法还可降低黄土的湿陷性并减小杂填土的不均匀性,适用于处理距地下水位0.8m以上的稍湿杂填土、黏性土、砂性土和分层填土等地基,但不宜用于有效深度内存在有软粘土层的地基。夯实的效果和土的含水率密切相关,只有土达到了最优含水率,才能够获得最好的夯实效果。
机械碾压法通常采用压路机、推土机、羊足碾等机械或其他碾压机械在地基表面来回开动,利用机械自重将松散的地基土进行加固,碾压法对表层地基加固的深度一般可达2~3m。 常用于处理地下水位以上大面积填土的压实以及一般非饱和黏性土和杂填土地基的浅层处 理。
振动压实法是一种在地基表层施加振动把浅层松散土振实的方法,来提高地基承载力,减小沉降量。用这种方法处理砂石地基以及碎石、炉渣等渗透性较好的无黏性土为主的松散填土地基效果良好。振动后的地基有较强的抗震能力。
2、换填法
换填法是将基底以下一定深度范围内的软弱土层挖除,换填无侵蚀性的低压缩性散体材料如中砂、粗砂、砾石、碎石、卵石、炉渣等,分层夯实作为持力层的一种地基处理方法。当软弱土地基承载力、稳定性和变形不能满足建筑物的要求时,而软弱层的厚度又不大时,采用换填法能取得较好的结果。换填法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层地基处理。常用于轻型建筑、地坪、堆料场和道路等的地基处理。
3、排水固结法
排水固结法是在建(构)筑物建造前,利用地基排水固结的特性,预先对地基进行加荷预压,使土体提前完成固结沉降,增加地基强度的一种软土地基加固措施。适用于处理淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和黏性土地基,如飞机跑道、铁路和公路路堤、仓库、罐体及轻型建筑。
4、振冲法
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。对于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的粘性土和饱和黄土地基,应在施工前通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10%的疏松砂性土地基。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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、旋喷桩法
旋喷桩法是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程,将预先配制好的浆液通过高压发生装置使液流获得巨大能量后,从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来,形成一股能量高度集中的液流,直接破坏土体,喷射过程中,钻杆边旋转边提升,使浆液与土体充分搅拌混合,在土中形成一定直径的柱状固结体,从而使地基达到加固。旋喷桩适用范围较为广泛,具有施工占地少、振动小、噪音较低等优点,但其施工工艺比较复杂,需要配置专门的旋喷设备,成本较高,且容易污染环境,对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用。
6、灰土桩
灰土挤密桩法的发展,具有我国自己的特点,其施工工艺比较简单。由于灰土具有一定的胶凝强度,桩体可分担较多基础荷载,同时又能较快地传布于一定深度的地基土层中,因此,灰土挤密桩地基的基础效果较好,而且灰土桩的材料主要是白灰和土,可以就地取材,经济效果更好。灰土桩是用石灰和土按一定比例拌和,并在桩孔内夯实加密后形成的桩,这种材料可达到挤密地基效果,提高地基承载力,消除湿陷性,提高地基抗变形能力。灰土桩承担的荷载是通过桩周摩擦力向周围土体传递的。
7、石灰桩法
由生石灰与粉煤灰等掺合料拌和均匀,在孔内分层夯实形成竖向增强体,并与桩问土组成复合地基的地基处理方法。石灰桩法适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、索填土和杂填土等地基。石灰桩法用于地下水位以上的土层时,宜增加掺合料的含水量并减少生石灰用量或采取上层浸水等措施。对重要工程或缺少经验的地区,施工前应在现场地基土中进行桩身材料配合比、成桩工艺及复合地基承载力试验。
二、地基处理方法的选用及步骤
1、在选择地基处理方案时,应考虑上部结构、基础和地基的共同作用。并经过技术经济比较。选用处理地基或加强上部结构和处理地基相结合的方案。地基处理方法的确定宜按下列步骤进行:根据结构类型、荷载大小及使用要求,结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、环境情况和对邻近建筑的影响等因素进行综合分析,初步选出几种可供考虑的地基处理方案,包括选择两种或多种地基处理措施组成的综合处理方案。
2、 对初步选出的各种地基处理方案。分别从加固原理、适用范围、预期处理效果、耗用材料、施工机械、工期要求和对环境的影响等方面进行技术经济分析和对比,选择最佳的地基处理方法。
3、 对已选定的地基处理方法。宜按建筑物地基基础设计等级和场地复杂程度,在有代表性的场地上进行相应的现场试验或试验性施工,并进行必要的测试,以检验设计参数和处理效果。如达不到设计要求时,应查明原因,修改设计参数或调整地基处理方法。
三、结束语
地基基础工程的重要性在于,它不仅关系到建筑的稳定性和安全,还关系到人民的生命财产安全,而且造价大和施工周期长,科学合理的选用地基基础方案对工程建设有着重要的意义。合理的地基处理形式,不仅减少了成本支出,而且便于后期的桩基施工,证明了合理的选用地基处理模式为工程建设带来了巨大的经济效益和社会效益。
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论文作者:田维东
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/11
标签:地基论文; 方法论文; 填土论文; 夯实论文; 淤泥论文; 灰土论文; 适用于论文; 《基层建设》2019年第3期论文;