地基处理十篇

时间:2023-04-08 23:01:22

地基处理

地基处理篇1

关键词:地基 处理方法 土木工程

一 我国地基处理技术概述

地基处理在我国有着悠久的历史,根据我国的史料记载,早在3000年以前我国就用木头、秸秆对地基进行加固。灰土垫层基础和短桩处理也可以追溯到几千年前。地基方案以及固定参数的设计选择是否恰当合理,将直接影响到预期的效果好坏。新中国成立以来,特别是改革开放以后,我国的地基处理技术有了大的发展,强夯处理法、震动沉管砂石桩法、套管砂石桩法、深层搅拌桩法、C F G桩法、灌注桩及灌注桩后压浆法、高强预应力管桩及洛阳铲成孔的水泥土桩法等,都在我国得到了广泛的应用。回顾几十年来我国地基处理技术的发展历程,大体经历了两个阶段。

第一阶段:上个世纪的50到60年代,是起步阶段。这一时期基处理技术主要是从前苏联引进,垫层等浅层处理法应用最为广泛。主要为砂石垫层、砂桩挤密、石灰桩、灰土桩、化学灌浆、重锤夯实、预浸水法及井点降水等地基处理技术广泛应用于建筑行业。这一阶段主要存在的问题是,盲目照搬的现象比较普遍。

第二阶段:上个世纪70 年代至今,是应用、发展、创新阶段。 从我国自身的国情出发,大批引进国外的先进技术,初步形成了具有中国特色的地基处理技术及其支护体系,许多领域达到了国际先进水平。大直径灌注桩,石灰桩、碎石桩、高喷注浆、深层搅拌、真空预压、动力固结、塑料排水板法,托换技术大刚度柔性桩复合地基,大桩距的较短钢筋混凝土疏桩复合地基,深基坑工程及其支护体系等先进方法都得到了迅猛开发与应用。

随着我国经济的迅速发展,土木工程建设也得到了飞速的发展,地基处理对整个建筑工程的质量的好坏有着重要的影响。地基的重要性受到了人们的广泛重视,人们对地基处理的要求也越来越高。地基加固处理的目的是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法,对地基的工程特性进行进一步的改进,提高地基的抗剪切强度,降低地基的压缩性,改善地基的透水特性。地基处理设计的首要问题,就是如何确定地基方案,应根据建筑物上部结构情况、基础形式及建筑场地的地质条件,做出地基处理多种方案,经认真推敲,确定最佳处理方案。

二 地基处理之前的准备工作

1 进行岩土工程勘察

对天然地层进行岩土工程勘察,提供详细的岩土工程勘察资料。

2 对地基处理的判断

根据建筑物对地基的要求和地基的条件确定是采用天然地基,还是采用人工地基,即确定是否需要进行地基处理。

3 收集资料开展调查研究

进行必要的调查研究,首先要了解本地区或其他地区同类工程的地基处理情况。收集资料,为合理确定地基处理方法提供依据。详细的岩土工程勘察资料是判断天然地层能否满足建筑物对地基要求的重要依据之一,也是确定合理的地基处理方法的主要资料之一。其次,岩土工程勘察的内容要丰富,包括查明工程地质条件及各种参数指标等。最后,按照要求,对场地的稳定性,适宜性及地基的均匀性,地基承载力和变形特性等进行综合评价。根据岩土工程勘察得到的天然地层的情况和建筑物的情况,初步确定需要选择的方案。天然地基能否满足结构的要求,不仅取决于建筑物的内部结构及荷载、地基条件,还与结构物基础形式有关,因此,要将上部结构、基础和地基作为统一整体来考虑。例如:增大建筑物的整体刚度可以在一定程度上减小或抵抗不均匀沉降。又如:“宽基浅埋”有时可以减小对地基单位面积承载能力的要求。通过分析研究,确定天然地基不能满足结构物的要求时,就采用人工地基,在确定地基方法前还需进行调查研究。调查研究的内容包括两个方面:一方面,根据地质勘察资料和建筑物对地基要求进行研究,包括方法的基本作用、适用条件、优缺点、处理效果、材料、机具和经济指标等。另一方面,要了解本地区其它工程或其他地区同类工程的地基处理情况。不断总结经验教训,这两方面的资料都是合理确定地基处理方法所必须的。在选择处理方案时,采用上部结构及基础加固与地基处理相结合的综合处理措施,要考虑到技术和经济上的实用性。总之,建筑物上部结构、基础和地基是一个有机的整体,要从整体上进行综合考虑和分析。

三 常用的地基处理方法

地基处理在我国历史悠久,尤其近几十年来,随着机械工业的发展,各种地基加固处理技术不断出现,传统的加固方法不断改进。当今地基处理技术中常用的地基处理方法大致可分为置换法、压密法、挤密法、复合地基法、排水固结法、化学胶节法及加筋法等,尤其复合地基法在地基处理中效果显著。当然为了达到预期的效果,有些地基必须要从当地的实际出发来考虑。

1选择地基处理方法应考虑的因素

影响地基处理的因素是多方面的,例如地基物理力学性质、地质土埋藏条件、上部结构特点、地方材料来源、加固的目的性、现场施工设备、周围环境条件、工期长短及造价等。因此,在确定地基处理方法前应充分考虑各方面因素和现场的实际条件,经多方论证才能进行地基处理,这样才能使经济效果达到最优化。在选择地基处理方法时,应综合考虑场地工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求、建筑结构类别和基础型式、周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素。经过技术经济指标比较分析后择优采用。地基处理方法很多,各种处理方法有它自身的适用范围、局限性和优缺点,没有一种方法是万能的,工程地质条件干变万化,各个工程间地基条件差别很大,根据不同的实际,对地基的要求也不同,而且机具、材料等条件也会因地区不同有较大差别。

2地基处理方法的选择原则

地基处理方法的选择,应坚持因地制宜的原则,针对不同地基的实际情况,采取相应的处理措施。当地基为膨胀土地基、湿性地基可用置换垫层法;松散软土可采用压密法;对于软土较厚,且埋藏较深宜采用预压法、强夯法及复合地基法;持力层不均匀地基可用夯实法调整地基均匀性;对于深厚淤泥质土,可采用排水预压、真空预压及水泥深层搅拌法。在选择处理方法时须考虑对环境的影响,合理的地基处理方法原则上一定要是技术上可靠的、经济上合理的,又能满足施工进度的要求。 通过比较分析可以采用一种地基处理方法,也可采用两种或两种以上的地基处理方法组成的综合处理方案。在确定地基处理方法时,还要注意环境保护、节约能源,避免因为处理地基对地表水和地下水产生污染,振动噪音对周围环境产生不良影响等。例如,强夯法施工应选择白天人们上班时间,避免夜间作业;注浆法及石灰桩法在管体中让化学浆与土充分混合凝固,拔除管体可避免对周围土的污染。

3 常用的几种地基处理方法

(1)水泥土搅拌法。浆液深层搅拌法(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)是两种主要的方法。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、黏性土、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。不适合处理泥炭土、塑性指数>25的黏土、有腐蚀性的地下水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。当地基的天然含水量<30%(黄土含水量小于 25%)、>70%或地下水的 pH 值<4时不宜采用此法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕,受其搅拌能力的限制, 该法在地基承载力>140kPa的黏性土和粉土地基中的应用有一定难度。

(2)排水固结法。排水固结法的原理是软粘土地基在荷载作用下,土中孔隙水逐渐排出,孔隙比较小,地基发生固结变形,同时,随着超孔隙水压力逐渐消散,土的有效应力逐渐增大,地基土的强度逐步增长。排水固结法常用于解决饱和软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压强度,从而提高地基的承载力和稳定性。采用排水固结法时常采用的施工方法有堆载预压法,砂井法,真空预压法,降低地下水位法,电渗法等。

(3)冷热处理法。冷热处理法是通过改变地基土体的温度,从而改变土体中水的存在及状态,达到加固地基的目的。 冷热处理法包括冻结法和烧结法两种。冻结法:通过人工冷却,使地基温度降低到孔隙水的冰点以下,使之冻结,从而具有理想的截水性能和较高的承载能力(或横向支承能力),适用于饱和的砂土或软粘土地层中的临时性措施。烧结法:在软弱粘土地基的钻孔中加热,通过焙烧使周围地基土减小含水量提高强度,减少压缩性,适用于软粘土、湿陷性黄土等。

(4)加筋法。加筋法是在软弱中层中沉入树根桩、砂桩或人工填土的路堤或挡墙内铺设的土工聚合物作为加筋,形成的人工复合土体,承受抗拉、抗压、抗剪或抗弯作用,以此来改善土体的工程性质,从而提高地基承载力,减少沉降,以增加地基的稳定性。

四 地基处理施工过程中和施工完成后应注意的问题

(1)地基处理施工过程中,现场人员仅仅了解如何施工是不够的,还必须很好的了解所采用的地基处理方法的原理、技术标准和质量要求,经常进行施工质量和效果检验,以保证施工的质量。

(2)地基处理施工过程中和施工完成后需要做好监测工作。

(3)处理工作结束后.就尽快用可能的手段来检验处理的效果。

(4)对于重要工程的地基处理工作.或开发、利用新的地基处理方法,或者在进行地基处理方法比较时,最好在大规模施工之前进行小型现场试验,以检验地基处理办案的可靠性,可获得设计计算的参数值和施工控制指标以及施工经验。

(5)反分析。通过反分析可获得必要的参数数值。用以验证设计,监测工程安全,便于进入下一阶段的设计计算。根据实测资料的反分析,而得出的参数值要比前一阶段的计算更为接近实际,必要时可据此修改设计。此外,通过反分析可使人们获得许多宝贵的经验。在施工过程中和完成后,监测和反分析同时进行,是解决上述工程问题一种比较合理的方法。

综上所述,地基处理方法与施工工程的质量密切相关。在进行方案的选择时,既要紧密结合建筑场地的实际情况,又要考虑基础及上部结构的协调作用,争取使地基方案的选择达到既先进合理又经济实用。土木建筑是一门实践性很强的学科,处理地基问题也必须要结合实践,只有这样才能选择出最佳地基处理方法。

参考文献:

[1]白建勇、王朝红. 浅谈软弱地基处理[J]. 山西建筑 , 2008(36).

地基处理篇2

关键词:真空预压;塑料排水板;固结度;抗剪强度

中图分类号:S276 文献标识码:A 文章编号:

一、概 述:天津部分海岸工业区位于天津市沿海滩涂浅海区,是结合海河口泄洪清淤和综合治理,充分利用滩涂、浅海造地,围埝形成护岸,吹填(陆填)方式开发建设的一片开发用地。其地质属于海象地质。在从自然地面到地下17m的范围内依次卧置有素填土、冲填土、淤泥质粘土、粉质粘土、淤泥质粘土、粉质粘土等六层软弱土。其物理性质基本处于流塑-软塑,无层理,含有机质,夹有粉土薄层,含贝壳碎片,物理性质很不稳定;其工程性能处于结构松散,高压缩性、锥尖阻力小,侧摩阻力小,工程性能很差。场地地下水属潜水,地下水位稳定地下0.2m~0.5m之间,地下水不仅使地基土工程性能更差,而且加快了混凝土及钢材的腐蚀。工业区要在这样地质情况的场地上建设化工类、电子类、轻工类等工厂。主要建构筑物主要有1~5层框架结构厂房、1~3层框架结构办公生活用房、单层排架结构砌体结构厂房、管廊、罐区等。为了保证建构筑物的结构安全、控制基础沉降、延长基础寿命,确保在正常的使用期限内不影响生产,地基处理方案采用真空预压排水固结法对临港工业区地基进行处理。

二、真空预压排水固结法适用范围:真空预压排水固结法主要是用于处理海相、湖相以及河相沉积的软弱粘性土层。这类土的特点是含水量大、压缩性高、强度底、透水性差,而且沉降延续的时间长。临港工业区场地是渤海滩涂浅海区的海象地质。持力层范围内有素填土、冲填土、淤泥质粘土、粉质粘土,均属于软弱土。其物理性质基本处于流塑-软塑,无层理,含有机质,夹有粉土薄层,含贝壳碎片。其工程性能处于结构松散,高压缩性、锥尖阻力小,侧摩阻力小。场地地下水属潜水,地下水位稳定地下0.2m~0.5m之间。从临港工业区场地工程实际来看,场内地下土层性质均符合真空预压排水固结法处理地基的适用范围,所以真空预压排水固结法是最适合临港工业区地基处理的方法。采用预压排水固结法,可以使土体的强度增长,地基承载力提高;相对于预压荷载的地基沉降,在处理期间部分消除或基本消除,使建筑物在使用期间不会产生不利的沉降或沉降差。

三、真空预压排水固结法加固机理:预压排水固结法是在建筑物建造之前,在场地上进行加载预压,使土体中部分孔隙水逐渐排出,地基固结,土体强度逐渐提高,沉降提前完成的方法。根据固结理论,粘性土固结所需的时间与排水距离的平方成正比。目前常用的由砂井或塑料排水板构成的竖向排水系统以及由砂层构成的横向排水系统(见图1),在荷载作用下促使孔隙水由水平向流入砂井,再通过砂井或塑料排水板(见图2)竖向流入砂垫层。这种排水方法适合较厚的软土层,使固结时间可以大大缩小。要使土体中孔隙水排出,必须对土体施加荷载,令土中的孔隙水成为超孔隙水成为超孔隙水才能流动。所以排水固结法还必须配有加载系统。加载系统的形式和方法很多,目前常用的方法有堆载法、真空法(见图3)、降水法、电渗法和联合法等。为了提高工程质量、加快工程进度、缩短预压时间,临港工业区预压排水地基处理中采用竖向横向相结合的排水系统,即由塑料排水板构成的竖向排水系统以及由砂层构成的横向排水系统。加载系统射流真空泵预压的真空法。在一期预压处理中仅预压60天的时间就达到设计要求,可见预压速度大大提高,固结时间可以大大缩小。

图1 预压排水固结法的排水系统

(a)竖向渗流情况;(b)横向和竖向渗流情况

图2 塑料排水板的结构

(a)~(f)为塑料排水板的不同结构形式

图3 真空预压法原理

(a)真空法; (b)用真空法增加的有效应力

四、真空预压设计

1,塑料排水板布置:排水板尺寸为100mm×4mm,排水板间距1.0m,按正方形布置。本工程加固的主要对象是地下17m范围内的软弱土层,所以排水板必须穿过软弱土层,最后确定排水板深度为18m。在排水板顶部铺设0.50m厚的砂垫层,当中布置滤水管,砂垫层上铺设3层密封膜。采用射流真空泵抽真空,预压期间泵真空压力不小于96kPa,膜内真空度不小于80kPa。

2,地基固结度计算:固结度计算的目的是通过计算固结度,推求地基强度的增长,据此进行稳定分析,在此基础上判断排水系统布置的合理性并确定真空预压的施工期。固结度根据三向固结轴对称问题的解析解进行计算,计算参数和结果见表2。由计算结果可以看出,径向固结度远大于竖向固结度,地基主要是通过径向排水固结的。由此可见,在地质情况确定的情况下,固结度主要受排水板平面布置的影响,过大的排水板深度无利于固结度的提高。

表2 固结度计算参数及计算结果

3,抗剪强度增长值的推算:设计根据现场试验点的试验数据进行线性拟合以后进行抗剪强度增长值的推算。经过推算,经过60天的预压达到88%固结度的时候,推算的平均不排水抗剪强度为31kPa。

五、真空预压施工:

1,施工工序:平整场地并把场地分成约50mX100m的小块-铺设砂垫层-打插塑料排水板-在砂垫层中埋设滤水管-在加固区边缘挖沟-铺密封膜、填沟-安装抽气管道和射流真空泵-检验密封情况并抽气

2,主要施工工艺及质量控制要点:①砂垫层厚500mm,选用级配良好的中粗砂,要求含泥量3×10-3cm/s。②在打插排水板的过程中严格控制排水板的间距和深度,并注意保护板表面的滤水膜,防止其损坏而失去反滤的效果。③滤水管采用D100的PVC穿孔管外包无纺布,安放在砂垫层中间,平行布置,间距5m,两端接集水管。④在砂垫层上铺设3层聚氯乙烯塑料密封膜,需要连接的地方用热合粘接,搭接宽度大于20mm。严格保证加固区域的气密性。首先是加强对密封膜的保护,为了防止砂垫层刺破密封膜,在砂垫层和密封膜之间铺设了一层土工布。加固区四周挖了深度1m的梯形密封沟,将密封膜周边贴土铺设过沟后,在膜上填土压实。在抽真空过程中,要注意检查漏气情况,及时修补。⑤在加固区四周布置了6台射流真空泵,每台泵平均控制面积为900m2。为避免停泵后膜内真空度急剧下降,在真空泵和出水管的连接处布置有逆止阀和截门。

3,过程监测:预压60天以后,最大沉降为922mm,最小沉降为636mm,平均沉降值为764mm。从实测结果可以看出,在开始抽真空的30天以内,表面沉降量比较大,前10天、20天和30天的沉降量分别占到总沉降量的45%、70%和78%,以后曲线变化趋于平缓。

六、加固效果检测分析

1,固结度分析:利用实测的沉降量与时间关系曲线,根据下式可以推求地基的最终沉降量Sw

式中S1 、S2 和S3为在停止预压以后的沉降-时间关系曲线上任取的三个时间T1 、T2 和T3(令T3-T2 = T2-T1 )对应的沉降量。据此求得地基最终沉降量S=813mm,由60天的平均沉降量S60=764mm求得相应的固结度U60=94%,满足设计提出的固结度要求。

2,力学强度指标分析:为了检验地基土物理力学指标在加固前后的变化,预压前在加固区内外进行了7孔十字板剪切和9孔静力触探试验,预压结束以后进行了其中3孔十字板剪切和1孔静力触探试验。预压前后力学指标比较见表3。

表3 真空预压加固处理前后淤泥层力学指标对比

由试验结果可以看出,经过真空预压加固处理以后,淤泥质土层的抗剪强度得到了显著的提高,达到了原来值的2.88倍,并大于设计推算的平均不排水抗剪强度31kPa,可以满足渠堤稳定要求。

七、结语

1,深厚的淤泥质土层经过真空预压处理后,抗剪强度指标能得到显著提高。

2,在塑料排水板真空预压加固处理中,水平径向固结度远大于竖向固结度,土体固结主要靠径向排水固结。

3,土体大部分的固结发生在预压2个月左右,固结速率表现为前期很大,后期明显变小。因此,从经济角度出发,在满足加固效果的前提下,可以合理缩短后期预压时间和适当减少后期部分预压设备的运行。

4,施工过程中注意加强气密性检查和修补是保证预压效果的重要环节。

参考资料:

地基处理篇3

关键词:地基;基础;处理;方法

一、引言

基础是建筑物和地基之间的连接体。基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。从平面上可见,竖向结构体系将荷载集中于点,或分布成线形,但作为最终支承机构的地基,提供的是一种分布的承载能力。

如果地基的承载能力足够,则基础的分布方式可与竖向结构的分布方式相同。但有时由于土或荷载的条件,需要采用满铺的伐形基础。伐形基础有扩大地基接触面的优点,但与独立基础相比,它的造价通常要高的多,因此只在必要时才使用。不论哪一种情况,基础的概念都是把集中荷载分散到地基上,使荷载不超过地基的长期承载力。因此,分散的程度与地基的承载能力成反比。有时,柱子可以直接支承在下面的方形基础上,墙则支承在沿墙长度方向布置的条形基础上。当建筑物只有几层高时,只需要把墙下的条形基础和柱下的方形基础结合使用,就常常足以把荷载传给地基。这些单独基础可用基础梁连接起来,以加强基础抵抗地震的能力。只是在地基非常软弱,或者建筑物比较高的情况下,才需要采用伐形基础。多数建筑物的竖向结构,墙、柱都可以用各自的基础分别支承在地基上。中等地基条件可以要求增设拱式或预应力梁式的基础连接构件,这样可以比独立基础更均匀地分布荷载。

如果地基承载力不足,就可以判定为软弱地基,就必须采取措施对软弱地基进行处理。软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。在建筑地基的局部范围内有高压缩性土层时,应按局部软弱土层考虑。勘察时,应查明软弱土层的均匀性、组成、分布范围和土质情况,根据拟采用的地基处理方法提供相应参数。冲填土尚应了解排水固结条件。杂填土应查明堆积历史,明确自重下稳定性、湿陷性等基本因素。

一、地基的处理方法

利用软弱土层作为持力层时,可按下列规定执行:1)淤泥和淤泥质土,宜利用其上覆较好土层作为持力层,当上覆土层较薄,应采取避免施工时对淤泥和淤泥质土扰动的措施;2)冲填土、建筑垃圾和性能稳定的工业废料,当均匀性和密实度较好时,均可利用作为持力层;3)对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性的工业废料等杂填土,未经处理不宜作为持力层。局部软弱土层以及暗塘、暗沟等,可采用基础梁、换土、桩基或其他方法处理。在选择地基处理方法时,应综合考虑场地工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求、建筑结构类型和基础型式、周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素,经过技术经济指标比较分析后择优采用。

地基处理设计时,应考虑上部结构,基础和地基的共同作用,必要时应采取有效措施,加强上部结构的刚度和强度,以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。对已选定的地基处理方法,宜按建筑物地基基础设计等级,选择代表性场地进行相应的现场试验,并进行必要的测试,以检验设计参数和加固效果,同时为施工质量检验提供相关依据。

经处理后的地基,当按地基承载力确定基础底面积及埋深而需要对地基承载力特征值进行修正时,基础宽度的地基承载力修正系数取零,基础埋深的地基承载力修正系数取1.0;在受力范围内仍存在软弱下卧层时,应验算软弱下卧层的地基承载力。对受较大水平荷载或建造在斜坡上的建筑物或构筑物,以及钢油罐、堆料场等,地基处理后应进行地基稳定性计算。结构工程师需根据有关规范分别提供用于地基承载力验算和地基变形验算的荷载值;根据建筑物荷载差异大小、建筑物之间的联系方法、施工顺序等,按有关规范和地区经验对地基变形允许值合理提出设计要求。地基处理后,建筑物的地基变形应满足现行有关规范的要求,并在施工期间进行沉降观测,必要时尚应在使用期间继续观测,用以评价地基加固效果和作为使用维护依据。复合地基设计应满足建筑物承载力和变形要求。地基土为欠固结土、膨胀土、湿陷性黄土、可液化土等特殊土时,设计要综合考虑土体的特殊性质,选用适当的增强体和施工工艺。复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定,或采用增强体的载荷试验结果和其周边土的承载力特征值结合经验确定。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。

二、不良地基处理方法

在确定地基处理时,根据地质情况的不同、建(构)筑物的承载条件需要以及各种处理的成本比对,选择既能达到要求,成本又较低的处理方法。

1.1.1 物理性质

粘粒含量较多,塑性指数Ip一般大于17,属粘性土。软粘土多呈深灰、暗绿色,有臭味,含有机质,含水量较高、一般大于40%,而淤泥也有大于80%的情况。孔隙比一般为1.0~2.0,其中孔隙比为1.0~1.5称为淤泥质粘土,孔隙比大于1.5时称为淤泥。由于其高粘粒含量、高含水量、大孔隙比,因而其力学性质也就呈现与之对应的特点――低强度、高压缩性、低渗透性、高灵敏度。

1.1.2 力学性质

软粘土的强度极低,不排水强度通常仅为5~30kPa,表现为承载力基本值很低,一般不超过70kPa,有的甚至只有20kPa。软粘土尤其是淤泥灵敏度较高,这也是区别于一般粘土的重要指标。

软粘土的压缩性很大。压缩系数大于0.5MPa,最大可达45MPa,压缩指数约为0.35―0.75。通常情况下,软粘土层属于正常固结土或微超固结土,但有些土层特别是新近沉积的土层有可能属于欠固结土。渗透系数很小是软粘土的又一重要特点,一般在10-5~10-8cm/s之间,渗透系数小则固结速率就很慢,有效应力增长缓慢,从而沉降稳定慢,地基强度增长也十分缓慢。这一特点是严重制约地基处理方法和处理效果的重要方面。

1.1.3 工程特性

软粘土地基承载力低,强度增长缓慢;加荷后易变形且不均匀;变形速率大且稳定时间长;具有渗透性小、触变性及流变性大的特点。

杂填土主要出现在一些老的居民区和工矿区内,是人们的生活和生产活动所遗留或堆放的垃圾土。这些垃圾土一般分为三类:即建筑垃圾土、生活垃圾土和工业生产垃圾土。不同类型的垃圾土、不同时间堆放的垃圾土很难用统一的强度指标、压缩指标、渗透性指标加以描述。杂填土的主要特点是无规划堆积、成分复杂、性质各异、厚薄不均、规律性差。因而同一场地表现为压缩性和强度的明显差异,极易造成不均匀沉降,通常都需要进行地基处理。

地基处理篇4

关键词:建筑施工;地基基础缺陷;地基加固;施工人员

中图分类号: TU71文献标识码: A

随着我国经济的不断进步,建筑事业也得到了蓬勃的发展。但在一些建筑中,地基存在这很大的缺陷,大大降低了建筑物的质量,影响了建筑物的使用寿命,为此,建筑施工人员应该在施工作业中不断总结经验教训,努力处理好地基基础缺陷问题,并根据实际施工情况进行适当的地基加固处理,以提高建筑物的使用寿命。

1 常见的地基缺陷和处理因素

处理地基缺陷所采用的措施应该综合考虑四个因素: ( 1)地基的基础缺陷对建筑物的正常使用、安全性、耐久度等角度的影响; ( 2) 建筑的上部整体结构应该具有整体性、安全性、实用性等要求,这些要求对于地基基础变形是否具有适用性;( 3) 地基基础、结构发生变形的发展速度以及趋势; ( 4) 地基基础的缺陷以及加固上部结构所具有的经济性、可能性。

地基基础缺陷是在建筑施工过程中由建筑施工人员造成的,由于缺陷的产生原因有所差异,所以缺陷的处理办法也不尽相同,目前对于地基基础缺陷的处理过程中,尤其要注意几个重要的因素: 首先,地基基础处理的过程中可能会对该工程周边建筑物的结构造成不良影响,所以,在地基施工的过程中必须要针对这些细节环节进行研究; 其次,在对地基基础缺陷的处理过程要需要对整个建筑物的上部构造进行整体性、安全性等几个方面进行综合的分析,并选择出合理科学的施工方法; 再次,对于地基土质结构进行分析,避免受到土层的变动而出现结构变形、数值变化以及发展问题严重的措施; 最后在施工的过程中对于基础中存在的相关缺陷进行分析,并对其上部结构中可能出现的问题深入研究,以确保结构处理的经济性与耐久性要求。

2 地基基础缺陷处理的一般原则

如果地基基础不再进行变形,就不用单独考虑加固的问题。当变形还在进行的时候,通常要等待变形停止,使变形的速度更快,或者迫使沉降停止三种方式。对沉降的等待并不是对地基采取措施,而是将工作重点放在上层结构,进而地基花费将大大减少,并杜绝上层结构的二次需求处理而产生浪费。

3 地基加固的基本举措

地基的稳定性以及其受到剪切伤害引起的破坏都跟其本身的强度有关,考虑实际情况,进行地基的稳固,加强。现在,有关地基的稳定的方式有很多,总的说来有两种分类的方式,分别是物理和化学两种方式。

3.1 物理加固

物理加固主要用以土换土,水分排除,增加钢筋数量的方法来实现, 整个过程不会对内部组成产生影响。

3.1.1 置换的方要方法有抛石法、挖填法、爆破法。

抛石法:当遇到不易排水的低洼处,或者表层厚度小于3m,没有过硬的外壳,并且石料的采集比较方便的状况选择大于30cm 的片石,抛投的位置在路堤的中部,方向向两边,这样软弱的土和泥就会被挤到两边,待抛石填出水面后,用重型压路机压实在其上铺设反滤层,在进行填土。

挖填法:挖填法适用于水分很容易排除,操作简且处于地面的表层的软弱层处。把不和要求的土清理掉,并选择合适的材料补充进来,通常进行操作的深度要小于2m。

爆破法:如果建设的时候出现软土深度较大并且比较稠密,泥沼状况还不太稳固,可以选择先填充后爆破,爆破之后填料就会沉下去,杜绝淤积。

3.1.2 排水的主要方法有砂垫层和砂井两种方式

砂垫层是在路堤底部的地面上铺设厚度一般为0.6~1.0m 砂砾或碎石材料。它适用于软弱层薄和路堤高度不大(小于2 倍的极限高度)情况。但施工时须严格控制填土速率,因而工期较长。砂井常用于软弱层厚度超过5m 而路堤较高时,用钻探,沉入钢管或高压射水等方法在地基中形成井孔,再灌以粗、中砂,砂井法系三向排水固结。一般砂井直径为0.2~0.3,井距(中心间距)为井径的8~10 倍,范围为2~4m,平面上呈矩形或梅花形布置,井深应穿过地基可能的滑动面和主要受压层、若软土层较薄或下卧透水层时,则贯穿整个软土层,对排水固结更有利。

3.1.3 挤密的方法有强夯法、干振法、振冲法、加筋法

强夯法适用于加固碎石、砂土、粉土、低饱和度的粘性土,湿陷性黄土、杂填土、素填土、粉煤灰、冶金碴等地基的加固。强夯法应用物理学中的功能原理达到地基加固的目的,这个过程的变化也是动能以及势能不断两向转移的。利用起重机的重量,不断向下击打,让地基受到强大的捶打,形成震动,而质地变得更加紧密和稳定,进而其强度增加,使土更加密实。但是这种方法不合适在有密集施工的地方,击打会产生噪音,使人的正常生活受到影响,因此如果居民较多的地方不适合选择这样的地方,来筹划建筑。

干振法用于加固杂填土和高压缩性非饱和粘性土,可以大幅度提高承载力,减少建筑物的沉降和不均匀沉降。干振法地基加固的有效深度在6m 以内,其工作原理是在振动成孔器水平振动力作用下,地基中形成40~70cm 直径密实砂石桩,承载力可高达500~1000kpa.在上部荷载作用下,桩和桩周挤密土体共同构成复合地基。因为作业过程是干爽的,因此不会因为泥浆导致污染,而化学管桩与置换法需要花更多。并且此法很节约钢筋水泥,有利于保护环境,提高经济效益。

振冲法在水含量较大,浓度很大,渗水的能力很小,粘度较差的地基增强方法,这个过程是把振冲器用起重器吊起来,并且利用水泵喷射强度很大的水流,经过水的冲击和震动的过程,把振动器放在已经计划好的深度,清理好孔内的杂物再向其中放入碎的石头,因为土经过震动之后就会向下挤压,等到密实度已经达到之后才提高振动器。这个过程需要反复进行,直到变成一个有密度,有坚实度的圆柱体,振冲法根据土所形成的压力来组成形状并有承重能力,这个过程会导致一定的变形,压力不但是从上到下的状态,并且这种压力从中间传递向四周,这种情况会使承载力得到提高,因此下降变得更加温和平稳。

加筋方法目前在业界使用的是树根桩加固地基法,所谓树根桩,就是在套管导向下用旋转方法钻进,钻孔直径100~300mm,穿过原有建筑的基础进入地基土中至设计标高,清孔后再下放钢筋,钢筋数量从一根到数根,视桩孔直径而定,再用压力灌注水泥浆、水泥砂浆,边灌边振,边拔管,最后成桩。树根桩的稳定处理过程比较容易,并且花的不多,很快就能完成,并且质量较强,在对从前的建筑展开修理的效果展示出很强的优势特点。

3.2 化学加固

化学加固法是指利用水泥浆液(粉体)、粘土浆液(粉体)与土颗粒发生化学反应胶结起来,以改善地基土的物理和力学性质的地基处理方法。化学加固地基的方法主要有搅拌法、高压喷射注浆法以及灌浆法。

3.2.1 搅拌法一般适用于与松软土层地基加固中,通过填充孔隙、离子交换和结硬反应,而获得加强。浅层搅拌法,将石灰、水泥等结合料掺入表层土内,加以拌和,并进行碾压从而形成一硬层。它的处治深度不超过1.5m;深层搅拌法,利用特制搅拌机械在地层内边压送结合料边搅拌,形成加固土桩体或墙体(加固深度可达20m 以上),以提高地基承载力,限制软土的侧向挤动及截阻地下的渗透水流。

3.2.2 高压喷射法是用高压脉冲泵使浆液通过特殊喷嘴高速喷出,强制土和浆液混合,胶结硬化后就在地基中形成柱状或壁状的加固体。喷射的浆液材料常用水泥浆,如果地下水流速快,为防止浆液流失,需掺速凝剂(如氯化钙)。

3.2.3 灌浆法是指利用机械压力或电化学原理通过注浆管把浆液注入地层,浆液以填充和渗透等方式赶走颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气并占据其位置,经过一定时间后浆液将原岩土层胶结成整体。

4 结束语

综上所述,为了保证建筑的基本质量,提高我国建筑事业的综合竞争实力,建筑施工单位应该落实做好地基工作的处理,一方面及时妥善的处理好已有的地基基础缺陷,另一方面对现有存在安全隐患的建筑物及时进行加固处理。无论是哪种施工方法,建筑施工单位都要从自身的工艺和经济两个方面出发,均衡考量这两个系数,既能保证地基加固的质量又能为建设施工单位节约经济成本,只有这样的加固措施才能在施工建设过程中得到逐渐的推广。

参考文献

地基处理篇5

关键词:岩溶地基;岩土工程;地质勘察;地基处理

前言

保证工程质量安全是建筑单位施工的主要目标之一,尤其是在岩溶地区的岩土工程,更需要施工单位进行重点关注,并通过一系列技术手段,提高地基的稳定性和工程的安全性,维护施工单位的经济效益和商业形象。文章首先对岩溶地基下的岩土工程勘察工作进行了介绍,随后结合实际工作经验,在概述岩溶地基处理原则的基础上,就如何提高岩溶地区地基的稳定性进行了分析说明。

1 岩溶地基下的岩土工程勘察

地质勘察是岩土工程施工中的第一个环节,也是后期制定工程施工方案、具体开展施工作业的参考依据。尤其是对于一些大规模的岩土工程来说,由于占地面积大,因此工程覆盖的岩溶面积也会相应增加,如果不能通过勘察找出地基加固处理的可行性对策,往往会导致岩土工程面临较大的安全风险。因此,施工单位必须要重视岩土工程勘察工作,并运用先进的技术和设备,确保勘察工作保质保量的进行。

目前来说,较为常用的岩土工程勘察方法主要有地质调查、物探、钻探等,需要根据工作需要进行具体选择。例如,考虑到岩溶地区的地形地貌较为复杂,如果采用传统的人工勘察,一方面是勘察工作效率比较低,难以满足岩土工程施工工期的计划安排;另一方面是勘察结果的进度不足,也不能为后期地基处理和工程施工提供可靠的指导。近年来,随着相关技术的不断发展,岩土工程勘察技术也得到了与时俱进的优化,目前来说应用效果较好的是立体勘察技术。该技术的主要应用优势体现在以下几个方面:

(1)勘察过程中不会受地形影响。岩溶地貌中,由于岩面起伏较大,加上石笋、石柱林立分布,给传统的地质勘察造成很大困难。而立体勘察技术则能够有效避免上述问题,从而极大的提高了勘察的效率。

(2)能够获取更加丰富的地质信息。传统的地质勘察,往往只能获取地下岩溶发育情况、水文特点等基本信息。而借助于立体勘察技术,除了获取基本的地质信息外,还能够预测未来一段时间内岩溶地质的发育趋势、分布规律,从而为提前采取地基处理措施提供了必要的参考。

2 岩溶地基处理的基本原则

受岩溶地区地形地貌以及地质结构复杂的影响,在具体选择岩溶地基处理方法时,也会存在较大的差异。因此,为了更好的保证地基处理的效果,需要结合工程区域的实际情况以及施工单位的技术水平,遵循一定的地基处理原则。

第一,对于洞口面积不大、深度在1m以内的溶洞,主要以填塞、跨盖等处理方式为主;第二,对于洞口面积较大,或是深度较深的溶洞,应当在洞口表面加盖一层梁、板结构,作为洞口支撑面;第三,对于溶洞周边岩体破碎或存在明显裂隙的岩体,需要采取一定的加固措施,可以使用混凝土灌浆方式,修补破碎的缝隙和孔洞;第四,对于流水侵蚀较为严重或地下水位较高的区域,要充分考]地下渗水对地基稳定性所造成的影响。可以采取地下截流或河道改道的方式,避免地下水对地基造成侵蚀影响。

3 岩溶地基的地基处理措施

3.1 冲孔灌注桩施工

该种地基处理措施主要适用于具有多层溶洞的岩土工程中。首先,根据岩土工程的施工需要,合理确定钻孔的位置,随后利用钻井进行钻孔;其次,将钻孔内的碎石和其他杂物清理干净,然后将配置好的泥浆灌入到钻孔内;最后,观察钻孔是否存在泥浆渗漏现象,如果有,则向孔内回填粘土,达到堵漏的效果。重复上述工作,直至所有钻孔全部施工结束。利用钻孔灌注桩施工处理岩溶地基的优势在于施工方便,成本较低,不需要大型的作业设备,对于地形复杂的岩溶地区,具有较好的适用性。

3.2 挖空桩施工

由于岩溶地基往往伴随暗河或较高的地下水位,因此开挖地基过程中需要抽取地下水。为了尽可能的节省施工成本,可以采取分散施工的形式,将岩土工程地基划分为若干个区域,每个区域内开挖5个左右的桩孔,然后以桩孔为基点,进行抽水作业。待达到灌注条件后,向桩孔中灌注混凝土,一方面能够起到加固地基的作用,另一方面也能够有效防止水的渗透。

3.3 加固法

该法通常包括溶洞灌浆、压力注浆法、顶柱法、强夯法、挤密法、浆砌法等。溶洞灌浆主要针对众多的小型设备基础及辅助用房下的浅层多溶洞及软弱土,处理范围广,但造价低。其加固机理主要是使溶洞填充密实,形成具有一定强度的稳定体,其次尽量切断溶洞与土层及地下水之间的联系,防止溶洞的发展危害建筑物的安全。由于场地溶洞多为软塑状黏性土或夹有砂砾充填,存在严重漏水现象,有的则与上部土洞相通,为了保证加固效果,采用联合灌浆方法,对洞内无充填物则不进行旋喷洗孔。高压旋喷清水及注浆是为了保证灌注水泥混合浆液前溶洞内浆液的稳定,也保证了加固处理后形成的灌浆体性质均匀稳定,不存在软弱“灶”,并使溶洞没有继续发育的条件及空间。施工中应注意地层情况,准确控制及处理溶洞的规模、深度、范围及充填情况。

3.4 填垫法

该法可分为充填法、换填法、挖填法、垫褥法等几类。充填法适用于岩溶土洞,其上部附加荷载不大的情况;换填法适用于充填法中充填物物理力学性质不好的情况(洞中原先充填物全部用块石、片石、砂、混凝土等材料进行换填);挖填法适用于在浅埋的岩溶土洞上建设轻型建筑物,并且要估计到地下水活动再度掏空的可能性;垫褥法适用于有岩溶洞、隙、沟、槽、石芽等岩溶凸出物。

4 岩溶地基处理的质量监管

岩溶地基施工具有隐蔽性和复杂性的特点,加上岩溶地貌本身环境较为特殊,因此做好岩溶地基处理的质量管理就显得极为必要。从施工单位角度来说,可以从以下几方面开展质量监管工作:第一,要结合岩溶地基处理工作规程,制定详细和合理的质量监管条例,明确各个成员的责任,切实履行好岗位责任,保证地基处理工作按部就班的开展;第二,要制定应急处理预案。由于地基处理属于地下施工,因此存在许多不可控的因素。为了尽可能降低这些不可控因素所造成的破坏性影响,需要提前制定应急预案;第三,要实施地基处理质量评价机制。在地基处理过程中,不定期的进行抽查评价,对于评价不合格的要进行整改,及时消除地基处理中存在的问题,全面提升地基质量。

5 结束语

在岩溶地区进行岩土工程施工时,必须要进行地质勘察,以明确该区域的地质情况,从而为施工方案的制定提供参考,保证岩土工程的整体安全。同时,也要重视地基处理工作,根据具体的岩溶发育情况以及施工单位的施工水平,合理选择地基处理措施,消除地基处理施工中可能存在的质量隐患,确保岩土工程的整体质量得到全面提升。

参考文献

[1]袁俊军,周志华.克里格法在岩土工程勘察和地基处理与基础设计中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2013(19):111-113.

[2]丁坚平,高均昭,周丕康,等.岩溶地区不整合地层系统地基评

地基处理篇6

【关键词】软土地基;换填;砂垫层;承载力

1、工程概况

清水池位于山东莱钢银山型钢3#高炉配套公辅工程型钢水厂院内,为矩形钢筋混凝土蓄水池,总蓄水量达20000立方米。清水池长115.5米,宽57.4米,深度约3.3~3.6米,设计地基承载力特征值fak=150KN/m2。面积6600余平方,面积大,沿长度方向设置三道变形缝,沿宽度方向设置一道变形缝,将清水池划分为八个贯通区域,该清水池在处理本区域生产生活用水方面,发挥着重大作用。

2 、工程地质及水文地质条件

清水池范围临近厂区排水河道,主要位于原有河床上,结构底板下土质为淤泥质粉质粘土,局部为膨胀土质,地下水位较浅,经静力荷载力试验,地基承载力为100KN/m2,因此未经处理不能直接作为天然浅基持力层。

3、地基处理方案选择

水池设计采用筏板基础,荷载较为均匀,对地基承载力要求不高,若采用桩基在造价方面显然是不合理的。砂石地基是将基础底面下要求范围内的软弱土层挖去,采用砂或砂石混合物进行换填,经分层夯实而成。砂垫层地基在工程中主要有以下特点:

(1)提高地基承载力

砂垫层密实度大、强度高,作为地基的持力层,可提高基础下部地基强度,并通过垫层的压力扩散作用,降低地基的压应力,减少变形量;

(2)防止地基冻结

由于砂颗粒大,可防止地下水因毛细作用上升,地基不受冻结的影响;

(3)施工简单

用机械和人工相结合方式使地基密实,施工工艺简单,可缩短工期,降低造价。

砂石垫层适用于 3m以内的软弱、透水性强的粘性土层处理;不宜用于加固湿陷性黄土地基及渗透性系数小的粘性土地基;垫层厚度一般为0.5~2.5m之间为宜。经综合分析,该方法具有强度高、压缩性小、透水性良好和容易碾压密实等特点,且成本低,施工简单、快捷,质量易于控制,且本工程满足该处理方法的适用范围。经勘查、设计、甲方共同协商探讨后,决定采用换填砂垫层法进行地基处理。

4、换填地基处理施工方法

砂垫层的构造既要求有足够的厚度,以置换可能被剪切破坏的软弱土层,又要有足够的宽度,以防止垫层向两侧挤出,经设计部门计算,设计出回填深度及宽度。

(1)材料准备:砂垫层说选用粗砂应颗粒级配良好,质地坚硬,砂中有机含量、含泥量均不超过5%。

(2)清理基土:土方开挖时注意对基坑的保护,机械开挖保留20cm厚土层,人工将基底表面浮土、淤泥、杂物等清除干净,严禁扰动垫层下卧层及侧壁的软弱土层,防止被践踏、受冻或受浸泡,降低其强度,避免扰动土层而破化土的结构。

(3)设置回填厚度控制线:基坑周边挡沙墙砌筑完成后,在挡砂墙竖壁上弹上标高线,无挡砂墙则在基坑的边坡上钉上水平标高木橛,用以控制回填厚度。

(4)铺设砂垫层之前应验槽,边坡要求一定的坡度,防止振动碾压时,发生塌方。

(5)砂垫层应分层铺设,分层压实。根据控制线,控制每层砂垫层的铺设厚度。砂垫层施工的厚度每层不超过500mm,装载机及挖掘机进行整平后,浇水润湿,含水率控制在8%-12%,使用25t振动式压路机进行反复碾压,碾压遍数不少于6遍(振动式压路机振动3-5min),碾压时直线段由一边向另一边回填碾压 ,轮迹重叠宽度不小于500mm,达到无漏压、无死角,确保碾压均匀,确保砂垫层的密实度达到0.95。

(6)分段施工时,清水池基底垫层底面标高不同时,土面挖成阶梯或斜坡搭接,并按先深后浅的顺序施工,搭接处应夯压密实。分层铺设时,接头应做成斜坡或阶梯形搭接,每层错开0.5~1.0m,并注意充分捣实。

(7)砂垫层及挡砂墙施工如下图:

图1 挡砂墙及砂垫层施工示意图

5、质量控制

(1)施工前对砂的质量进行检查、检测。施工前应检查砂、石等原材料质量及砂、石拌合均匀程度。

(2)施工过程中必须检查分层厚度,分段施工时搭接部分的压实情况、加水量、压实遍数、压实系数。

(3)施工时为保证压实系数,分层碾压完成后,采用环刀法做实验,控制压实系数。必须分层进行砂垫层的质量检验,每压实一层就检验该层的平均夯实系数。若压实系数达到设计要求,则继续回填;若达不到设计要求,则再进行碾压,相应提高碾压次数,直至试验合格达到设计要求。

(4)施工结束后,采用静力荷载试验,检查砂垫层处理后的地基承载力。

(5)基坑深度较大,砂垫层施工应派专人进行监护,专人指挥。施工过程中仔细观察边坡稳定情况,发现问题,立即解决。

(6)砂垫层施工过程中机械较多,应注意人员安全。平砂和机械碾压时,机械周围严禁站人。

(7)同时应注意施工过程中可能出现的质量问题:

大面积下沉:主要是未按质量要求施工,分层铺筑过厚、碾压遍数不够、洒水不足等。要严格执行操作工艺的要求。

局部下沉:边缘和转角处夯打不实,留接槎没按规定搭接和夯实。对边角处的夯打不得遗漏。

级配不良:应配专人及时处理砂窝、石堆等问题,做到砂石级配良好。

密实度不符合要求:坚持分层检查砂石地基的质量。每层的纯砂检查点的干砂质量密度。必须符合规定,否则不能进行上一层的砂石施工。砂石垫层厚度不宜小于100mm;冻结的天然砂石不得使用。

总结

采用砂垫层换填是地基处理中的一种经济、快捷、简便的方法。用砂石垫层处理地基,施工是关键。实际施工中往往由于材料上选用细砂,强度不高且不易压实;砂石材料中含泥及杂质较多,使砂石垫层产生不均匀压缩;不当的砂含水量、夯实或压实密实度;基坑土及侧壁土不注意保护,任意破坏原状土结构;砂石垫层基坑底不在同一标高时,不按规定做台阶退台等原因,造成处理效果不好,严重影响质量。本工程严格控制施工过程,在实践中不断创新、改进,通过各项控制措施,提高了砂垫层的回填质量,成为工程中的亮点。

参考文献

地基处理篇7

关键词:地基处理;建设工程;承载力;稳定性

Abstract: When the bearing capacity and stability can not meet the requirements of the construction project; it must to deal with the foundation in order to achieve the requirements of the upper structure, this article will be provide a brief analysis of the foundation treatment methods for reference only.Key words: ground treatment; construction projects; capacity; stability

中图分类号:TU47文献标识码:A

1、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。

2、软弱地基的处理方法

根据作者多年的实践经验,认为软弱地基的处理方法主要有如下几种:第一,孔内深层强夯法(DDC)。孔内深层强夯法(DDC)地基处理专利新技术(专利号ZL92114452.0),是先在地基内成孔,将强夯重锤放入孔内,边加料边强夯或分层填料后强夯。孔内深层强夯法(DDC)技术与其它技术不同之处:是通过孔道将强夯引入到地基深处,用异型重锤对孔内填料自下而上分层进行高动能、超压强、强挤密的孔内深层强夯作业,使孔内的填料沿竖向深层压密固结的同时对桩周土进行横向的强力挤密加固,针对不同的土质,采用不同的工艺,使桩体获得串珠状、扩大头和托盘状,有利于桩与桩间土的紧密咬合,增大相互之间的摩阻力,地基处理后整体刚度均匀,承载力可提高2~9倍;变形模量高,沉降变形小,不受地下水影响,地基处理深度可达30米以上。孔内深层强夯法(DDC)技术适用范围广,可适用于大厚度杂填土、湿陷性黄土、软弱土、液化土、风化岩、膨胀土、红粘土以及具有地下人防工事、古墓、岩溶土洞、硬夹层软硬不均等各种复杂疑难的地基处理。该技术可根据不同的地质情况和设计要求,就地取材,如:建筑碴土、工业无毒废料、素土、砂、毛石、砂卵石、粉煤灰、土夹石、灰土和混凝土等材料均可做成各种DDC桩。大幅度降低工程造价,施工质量容易控制、地面振动小、施工噪音低、施工速度快;成桩直径0.6~3.0m,单桩处理面积1.0~14.0㎡,不受季节限制,同时能消纳大量建筑垃圾,可在城区或危房改造居民区施工等特点。第二,换填垫层法。该方法是用物理力学性质较好的岩土材料置换天然地基中的部分或全部软土层,并分层夯实成低压缩性的地基持力层,地基持力层有利于防止地基的冻胀,有利于提高地基的承载能力,也有利于加速软土的排水固结,同时也有利于减少地基的沉降量。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。第三,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。第四,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。第五,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。当地基的天然含水量小于30%(黄土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用于法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕,受其搅拌能力的限制,该法在地基承载力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的应用有一定难度。第六,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。第七,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。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于4m时,可采用天然地基堆载预压法处理,当软土层厚度超过4m时,应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。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。第八,软弱地基局部处理。在工程建设中,需要经常对地基作局部的加固处理,这样可以保证工程的质量,缩短工程建设的进度。在对软弱地基作局部处理时,要首先查明局部地基异常的原因和范围,然后根据软弱地基的实际情况,适用各种软弱地基处理方法,使得建筑物的各个部位的沉降量趋于一致,从而较少地基的不均匀沉降。①局部范围内硬土处理。对于桩基周围有部分过分坚硬的土质时,要对这些东西进行局部的处理,这就需要挖掉旧的墙基、老灰土、大树根等等,这样就能减少地基的不均匀下降,也能有效避免建筑物建成之后的开裂,从而保证建筑物的质量。②橡皮土的处理。对于地基的土质出现粘性土的时候,这种土一般含有较多的水分,对这部分进行夯排以后,就会形成所谓的橡皮土,因此,对于这样的情况,要采用其它办法先进行处理,比如进行晾槽或者使用白灰沫等办法,使得土的含水量得到有效的降低,对于出现的地基颤动情况,应把这些土进行全部的挖除,并填入相应部分的砂土,从而消除地基颤动情况。③松土的处理。当遇到范围较小的松土坑时,可以先将松软土挖掉至老土,然后用压缩性相近的材料回填,当天然土为砂土时,用砂或级配砂石回填,回填时应分层洒水,夯实或用平板振捣器振密,每层厚度不大于20cm,同时根据土的性质和范围的不同,采用不同比例的灰土分成夯实。应通过配置适当的钢筋提高地基上部的刚度能力。④砖井和土井的处理。如果砖井在基槽的中央,这时的内填土已经变得很密实,当出现这种情况时,应把井的砖圈放低到槽低下面1米的位置,同时用合适比例的灰土夯实到槽低,当井的直径大于1.5米以后,这时采用提高上部结构的刚度,并运用钢筋做墙内的地基,使得地基梁跨越砖井,对于井在基础的转角处的情形,一方面应对基础进行必要的加固处理,另一方面采用拆除回填的方法进行合适的处理。⑤管道处理。对于槽底附近的上下水管道,要采取其它的措施,防止出现漏水情况,避免出现水侵湿地基,使得地基出现不均匀的沉降。对于在槽底下方出现管道的情况,要把管道进行清除,或者将基础局部落低,使得管道穿过基础墙,同时也要防止建筑物下沉,从而对管道形成破坏漏水,造成地基的不均匀沉降,影响建筑物的质量问题。

3、结尾

以上内容介绍了地基处理的方法,并对其适用的范围进行了分析,但是作者深知,在很多情况下,仅仅用一种地基处理方法是达不到应有的效果的,在这种情况下就必须根据地基条件及上部结构的要求,选择一种或者几种地基处理方法对地基进行处理,以满足要求。另外还应注意的是,在进行地基处理方法选择的时候,除了技术条件外,还应考虑经济条件和工期的要求,综合各个方面选择合适的一种或者几种方法对地基进行处理,以达到技术先进、经济合理和处理效果好的目的。

【参考文献】

[1] 《岩土工程治理手册》林宗元等,辽宁科学技术出版社

地基处理篇8

关键字: 地基处理;研究现状;适用范围

中图分类号:TU47文献标识码: A 文章编号:

一、前言

建筑物的建造使地基中原有的应力状态发生变化,这就必须对地基进行加固、处理,以满足其稳定和沉降的要求。地基处理技术在一些欧洲国家发展较早[1],也取得了许多相关的研究成果和实践经验。我国地基处理技术的发展过程大体上可划分为两个阶段。第一个阶段,砂石垫层法、砂桩挤密法、石灰桩、化学灌浆法、重锤夯实法、堆载预压法、挤密土桩和灰土桩等地基处理技术先后被引进及开发利用。第二个阶段,大批国外先进的地基处理技术被引进,从而大大促进了我国地基处理技术的应用和研究。

二、地基处理方法

1、强夯法和强夯置换法

强夯法处理地基有设备简单、效果显著、经济和施工快的特点。强夯置换和强夯挤密在加固机理上是不同的,应用范围也不相同。强夯挤密法常用来加固碎石土、砂土、低饱和度的黏性土、素填土、杂填土、湿陷性黄土等各类地基。对于厚度小于6m的软黏土层采用强夯置换法处理,边夯边填碎石等粗粒形成深度为3~6m,直径2m左右的碎石桩体与周围土体形成复合地基,也已取得较好的加固效果。

2、排水固结法(静力排水固结法)

排水固结法又称预压法,适用于淤泥质土、淤泥、冲填土等饱和黏性土地基。饱和软黏土在荷载作用下,孔隙中水慢慢被排出,土的孔隙比减小,随着超静孔隙水压力消散,有效应力提高,土的强度增加。

3、深层搅拌法

深层搅拌法是通过特制机械沿深度将固化剂与地基土强制搅拌就地成桩加固地基的方法,当固化剂(水泥或石灰)为粉体时又称为粉体喷射搅拌法。深层搅拌法适用于处理淤泥、淤泥质土和含水量较高的地基及承载力特征值不大于120Kpa的黏性土、粉土等软土地基。该法目前在国外特别是日本和美国应用很广,国内近些年发展较快。

4、高压喷射注浆法

是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定深度,以高压喷射流使固化浆液与土体混合,凝固硬化加固地基土体的方法。它适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。

5、加筋地基

土工合成材料是一种新型的岩土工程材料,是岩土工程应用的合成材料产品的总称。加筋地基是将基础下一定范围内的软弱土层挖去,然后逐层铺设土工合成材料与砂石等组成的加筋垫层来做地基持力层。当埋设方式和数量得当时,就可以极大地改善地基承载力。土工合成材料的应用被称为岩土工程革命,土工合成材料进一步发展势必促进地基处理新技术的发展。

6、静动力排水固结法

静动力排水固结法是近些年来发展起来的一种软土地基处理新技术,它利用改进的强夯法的夯击机具与排水固结法中排水体系针对包括高含水量的软黏土地基进行处理。该法最早在深圳等地针对软土地基进行了大量的工程实践及监测测试,取得了成功,之后得到了逐步的推广运用。

7、CFG桩法

随着我国基础建设进程的加快,CFG 桩复合地基处理技术在我国的应用前景更加广阔。CFG 桩复合地基处理技术的主要特点是加快了施工速度、提高了施工质量、降低了施工成本,建设工程的经济效益和社会效益能够得到充分的保证,和其他地基处理技术相比,具有非常明显的优势,为建设单位、建设企业及业内人士较为关注的建设工程三大问题:施工进度、质量控制和成本控制难题得以解决。

8、水泥土搅拌桩法

水泥土搅拌桩法在施工中较为常见[2],其加固机理是用水泥做固化剂,通过使用特制的深层搅拌机械,在钻进的同时往软土中喷射水泥浆液,在地基深处将软土固化成为具有足够的强度的水泥土,这些加固土、柱体与柱体间的土构成了一种复合地基,从而达到地基加固的目的。水泥土搅拌桩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。水泥土搅拌桩加固的特点是施工工期短,效率高,施工中无振动,无噪声,无地面隆起,不排污,不挤土,不污染环境,施工工具简易,费用低廉等。

9、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。

10、灰土桩

灰土挤密桩法的发展,具有我国自己的特点[3],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[4]。

三、结论

不同的地基采用的地基处理的方法不同,相同的地基由于设计和施工要求的不同,采用的方法也不同,在进行地基处理时,要充分调查现场的实际情况以及设计要求,采取多种方案进行比选,在实用性、经济性、环保性等方面做到最优。

参考文献

[1] 戢英, 软土地基处理技术及在公路施工中的应用[D].天津,学位论文,2006.12。

[2] 叶书麟,叶观宝,地基处理[M].北京:中国建筑工业出版社,2006。

[3]中华人民共和国建设部,建筑抗震设计规范(GB50011-2001)[S].北京:中国建筑工业出版社,2001,20-23。

地基处理篇9

关键词:软弱地基;成因; 处理方法。

中图分类号:C35文献标识码: A

引言:随着我国建筑工程项目的不断增多,尤其是超高层建筑的不断涌现,地基处理技术和基础设计变得越来越重要,特别是软弱地基的处理好坏与基础类型的选择,对工程的建设速度与工程质量有着极其重要的价值和意义。

首先要明确地基与基础的定义的区分。地基指的是承受上部结构荷载影响的那一部分土体,基础下面承受建筑物全部荷载的土体或岩体称为地基。地基不属于建筑物的组成部分,但它对保证建筑物的坚固耐久具有非常重要的作用。基础是建筑物和地基之间的连接体,基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。地基基础设计包括了对地基的处理和对基础的设计,二者密不可分。在地基处理技术与基础设计中,基础的类型选择必须根据上部结构的荷载分布情况、地基土体承载情况以及工程造价等各方面因素进行全面综合细致的考虑后才能确定。

一、地基的处理目的

地基分为天然地基和人工地基。天然地基是指不需要对地基进行处理就可以直接放置基础的天然土层;人工地基是指天然土层的地土质过于软弱或不良的地质条件,需要人工加固或处理后才能修建的地基。在现实生产建设中,有一部分的天然地基属于比较适合建筑生产的,只需要微量的处理便可以投入建设使用,但这种地基只占极少的一部分,大部分的地基都需要人工的方法去处理才能达到建设要求。当地基承载力不足时,就可以判定为软弱地基,就必须采取措施对其进行处理,软弱地基的处理是地基处理中最薄弱的环节。这是因为软弱地基中土的孔隙比大,含水量高,渗透性差,强度低,这类地基在外力的作用下会引起沉陷,产生不均匀沉降等若干问题,因此必须改善其地基的变形与稳定性,提高土的密实度。

总之,地基处理的目的就是:改善其剪切特性,改善其压缩特性,改善其透水特性,改善其动力特性,改善其特殊土的不良地基的特征。

二、软弱地基形成的原因

软弱地基是由淤泥、淤泥质土、杂填土、冲填土或者其他高压缩性土层形成的地基,在建筑地基局部范围内有高压缩性土层时,应按局部软弱土层考虑。这些地基基本上很少受到地质变动或者地形的影响,也从没有收到过地震、荷载等物理作用的影响,更没有受到土颗粒间的化学作用影响。软弱地基天然含水量过大,承载力低,在荷载的作用下易产生滑动或固结沉降,其稳定性非常的差。因此,在工程建设过程中,要充分考虑地基的变形和稳定性的问题,对其采取一定的措施,从而提高地基的稳定性,减少地基的不均匀沉降。

三、软弱地基的处理方法

对建在软弱地基上的建筑物,在工程设计和地基处理方案确定前,应进行工程地质和水文地质勘察,查明软弱土层的组成、地质成因、分布范围、均匀性、软弱土层厚度、持力层位置及状况以及地基土的物理和化学性质等。对冲填土还应了解均匀性和排水固结条件;对杂填土尚应查明堆载历史年代,明确自重下的稳定性和湿陷性等基本因素;对其他特殊土应查明其特征、工程性质、成层情况等,以作为工程设计和选用地基处理方案的依据。

常用地基处理的方法:换填垫层法、强夯法、挤密桩法(碎石、砂石桩挤密法)(石灰、土、灰土桩挤密法)、水泥粉煤灰碎石桩法、排水固结法(堆载预压法、真空预压法、降水预压法、电渗排水法)、加筋法、胶结法(水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、注浆法)等等。

下面简单介绍几种地基的处理方法

(一)换填法就是将基础底面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去,然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填,并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动,使之达到要求的密实度,成为良好的人工地基。

本方法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土及暗沟、暗塘等浅层基础处理。换填材料中可用中(粗)砂,级配良好的砂石、灰土、素土、石屑或煤渣等。换填法的作用是提高持力层的承载力,加速软土土层的排水固结,减少地基的沉降量,同时可以防止冻胀和消除膨胀土的胀缩,改善了土的压缩性并减少了地基的变形。当软弱土层较薄时,可全部挖去;当软弱土层较厚时,可部分挖去。现行的设计思路是将换填垫层作为基础的持力层,利用基地附加应力在换填垫层中向下扩散时应力不断减少的特点,选择合适的垫层厚度,已达到软弱下卧层顶面所受的压力不大于其容许应力的目的。

其优点及局限性为:施工简易可行,但限于浅层处理,一般不大于3米,对于湿陷性黄土地基不大于5米。如遇地下水,对于重要工程,需附有降低地下水位的措施。

(二)强夯法指的是为提高软弱地基的承载力,用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。 强夯称动力固结法,利用起吊设备,将10~25吨的重锤提升至10~25米高处使其自由下落,依靠强大的夯击能和冲击波作用夯实土层。

强夯法主要用于砂性土、非饱和粉土和粘性土、湿陷性黄土、杂填土等地基。强夯置换是指对于厚度小于7米的软弱土层、边夯边填碎石等粗颗粒材料,形成厚度为3-7米,直径为2米碎石柱体,与周围图形成复合地基。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,对淤泥、泥炭等粘性软弱土层,置换墩应穿透软弱土层,在设计前必须通过现场试验确定其实用性和处理效果。对非饱和的粘性土地基,一般采用连续夯击或分遍间歇夯击的方法;并根据工程需要通过现场试验以确定夯实次数和有效夯实深度。现有经验表明:在100~200吨米夯实能量下,一般可获得3~6米的有效夯实深度。

优点及局限性:施工速度快,施工质量容易保证,经处理后土性较为均匀,造价经济,适用于处理大面积场地。但施工时对周围有很大震动和噪声,不宜在闹市区施工。再者,需要有一套重锤、起重机等强夯施工机具。

(三)挤密桩法是指用冲击或振动方法,把圆柱形钢质桩管打入原地基,拔出后形成桩孔,进而进行素土,灰土、石灰土、水泥土等物料的回填和夯实,达到形成增大直径的桩体,并同原地基一起形成复合地基。特点在于不取土,挤压原地基成孔;回填物料时,夯实物料进一步扩孔。

砂(砂石)桩挤密法、振动水冲法、干振碎石桩法,一般适用于杂填土和松散砂土,对软土地及经试验证明加固有效时可以使用。石灰桩适用于软土粘性土和杂填土。土桩、灰土桩挤密法一般适用于地下水位以上深度5-15米的湿陷性黄土和人工填土。

其优点为:经振冲处理后,地基土性较为均匀。

(四)水泥粉煤灰碎石桩法是指以一定配合比率的石屑、粉煤灰和少量的水泥加水拌和后制成的一种具有一定胶结强度的桩体。其原理与作用是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高黏结强度桩,桩、桩间土和褥垫层一起构成复合地基、从而大幅度提高地基承载力,减小变形等特点。

适用于处理黏性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。

(五)排水固结法包括堆载预压法、真空预压法、降水预压法、电渗排水法,其作用原理为通过布置垂直排水井,改善地基排水条件以及采取加压、抽气、抽水或电渗等措施,以加速地基土的固结和强度增长,提高地基土的稳定性,并使沉降提前完成。

排水固结法适用于处理厚度较大的饱和软土和冲填土地基,但对厚度较大的泥炭层要慎重对待。

其优点和局限性为:需要有预压时间和荷载条件及土石方搬运机械。对真空预压,预压力达80kpa不够时,可同时加土石方堆载。真空泵需长时间抽气,耗电较大。降水预压法无需堆载,效果取决于降水位的深度,需长时间抽水,耗电较大。

(六)加筋法包括1土工合成材料2加筋土、土锚、土钉、锚定板3树根桩4碎石桩、砂石桩砂桩

其作用原理是在人工填土的路堤或挡墙内铺设土工合成材料、钢带、钢条、尼龙绳或玻璃纤维等作为拉筋;土锚、土钉和锚定板都是提高土体的自身强度和自稳能力;或在软弱土层上设置树根桩、碎石桩、砂(石)桩等,是这种人工复合土体可承受抗拉、抗压、抗剪和抗弯作用,用以提高地基承载力、减少沉降和增加地基稳定性。

土工合成材料适用于沙土、黏性土和软土;加筋土适用于人工填土的路堤和挡墙结构;土锚、土钉和锚定板适用于土坡稳定;树根桩适用于各种土,可用于稳定土坡支挡结构或用于对既有建筑物的托换工程;碎石桩、砂石桩、砂桩适用于黏性土、松散砂性土、人工填土,对于软土经试验证明施工有效后方可采用。

(七)胶结法包括注浆法、高压喷射注浆法、水泥土搅拌法

注浆法是通过注入水泥浆液或化学浆液的措施,使土颗粒胶结,用以提高地基承载力,减少沉降、增加稳定性、防止渗漏。适用于处理岩基、砂土、粉土、淤泥质粘土、粉质黏土、黏土和一般人工填土,也可加固暗浜和使用托换加固工程。

高压喷射注浆法是将带有特殊喷嘴的注浆管通过钻孔置入要处理的土层的预定深度,然后将水泥浆液以高压冲切土体,在喷射浆液的同时以一定的速度旋转、提升,即形成水泥土圆柱体;若喷嘴提升而不旋转,形成墙状固结体。加固后可以提高地基承载力,减少沉降、防止砂土液化、管涌和基坑隆起,建成防渗帷幕。适用于处理淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、黄土、砂土、碎石土和素填土等地基。当土中含有较多大粒径石块、坚硬黏性土、大量植物根茎或有过多有机质以及地下水流速过大和已涌水的工程,应根据期现场试验结果确定其使用程度。高压喷射注浆法也可对既有的建筑物进行托换加固。其缺点是施工时水泥浆冒出地面流失量过大,对流失的水泥浆应设法加以利用。

水泥土搅拌法包括湿法和干法。湿法是利用深层搅拌机将水泥浆和地基土在原位拌合;干法是利用喷粉机将水泥粉与地基土在原位拌合。搅拌后形成柱状水泥土体,可提高地基承载力,减少沉降,增加稳定性和防渗漏,建成防渗帷幕。水泥搅拌法适用于处理正常固结的淤泥、淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。其缺点是不能用于含石块的在填土。

小结:对于地基的处理设计,处应满足地基土强度、变形、抗液化和抗渗等要求外,还应明确地基处理范围。对初步选用的几种地基处理方案,要分别从预期处理效果、材料来源、施工机具、工期、造价和对周围环境的影响等各因素考虑,进行技术经济分析对比,从中选择最佳处理方案。另外,也可采用两种或多种地基处理的综合处理方案。对已选定的地基处理方案后,根据建筑物的安全等级和现场复杂程度,在有代表性的场地上进行现场实体试验,以检验设计参数、选择合理的施工方法和确定其处理效果,以保证工程建设质量,取得良好经济效益和社会效益。

参考文献

1.同济大学等编. 地基处理. 第二版. 北京:中国建筑工业出版社,2004.

地基处理篇10

【关键词】水闸 地基处理 技术

1水闸地基处理概述

所谓水闸,就是在某些水利工程中用于挡水或者放水的水工性建筑物。在水闸中,工作人员一般会安装可以升降的闸门,其主要作用就是为了控制水位,保证水量合理。由此可见,水闸的主要作用就是调节水流的总量,因此它在防洪、灌溉等水利工程中应用十分广泛。当然,水闸的应用,也给我国社会经济的正常发展提供了较大的好处。

一般来说,水闸由四部分组成:水闸室、防渗排水设施、防冲设施以及与其连接的建筑物。这几个部分相互配合,又各自发挥作用,缺一不可。尽管水闸的使用给我们的社会生活带来了便利,但是我们必须意识到,水闸的设计是非常繁琐的。如果水闸的地基等工作处理不当,就会给社会生活带来较大的灾难。因此,我们必须要做好水闸的地基处理工作。对水闸地基进行处理的主要目的是进一步增加水闸地基的承重能力,保障整个水工建筑物的稳定,防止地基因发生沉降或者变形而造成严重的事故,给人们的日常生活和社会经济的正常运转等造成较为严重的负面影响。

2水闸地基处理技术分析

就目前我国水闸地基处理技术方面来看,我国主要采用三种处理技术: 换土处理法、振冲处理法以及木桩加固法。下面,笔者将对着三种技术进行一一阐述。

2.1换土处理法

所谓换土处理法,也称为换土垫层法。该方式是一种古老的、发展也相对成熟的水闸地基处理方法,施工过程相对简单。同时,该种地基处理方法通常应用于浅层地基(软土基)的处理过程中,并且施工质量也相对易于保证。为了提高施工单位的经济效益,降低其成本投入,在选择垫层材料时,工作人员按照就地取材的原则,方便施工过程。同时,工作人员要根据工程施工的特点,选择合理的施工材料,最好使用级配良好的中砂和粗砂,因为这些材料更容易震动密实。一般来说,腰闸的地基在进行换土处理时,要填大约4米左右的中砂,并采用水撼法的震动方法,提高地基的稳定性。

同时,按照规定要求,所换填砂料中的含泥量要控制在3%之内,如果情况特殊,此要求可以放宽至5%左右。由于粘性土壤中的水含量丰富,不易打碎,因此一般不推荐选用粘性土料作为换填材料。在换填过程中,工作人员一定要注意保护坑底基层土的稳定性,在换土时要预留一定厚度的保护层。例如,在那些含水量较大的地方,工作人员可以在基坑的底部加铺一层土工织物,既能保护基坑的底面,又能承受一部分的拉力,有利于进一步减小工程的沉降量。

2.2振冲处理法

振冲处理法应用的主要目的就是加固水闸砂土地基,增加土层的密度,以有利于排水减压,实现预振效果,进一步提高地基的承载力。振冲处理法的应用原理就是,通过振冲置换土层和制桩的挤实作用,使水闸地基形成复合性质的地基。为此,施工人员必须注意,一般的软粘性水闸地基处理过程中,振冲处理法的使用相对较少。

通常,在那些地基土层多为粉细砂的地方,施工人员可以用粗砂进行振冲置换,而在那些软土基的地方,施工人员可以采用碎石进行振冲置换。但是,在这个过程中,工作人员必须意识到碎石之间的缝隙较大,水流很容易渗出,因此地基中要添加防渗设施。碎石填料的粒径在5毫米到40毫米之间,如果粒径过大则会造成拒落现象,而粒径过小则会使振冲空内的泥浆沉入速度过慢,也不易于地基的密实,影响工程的稳定性。除此之外,在振冲置换法的过程中,施工人员要注意采用循序渐进的原则,稳打稳扎,做好每一个环节的工作,提高工程处理的质量。

2.3木桩加固法

木桩加固法是水闸地基处理领域中最为古老的方法之一,同时该种施工方法中,木桩加固设计相对简单,施工容易,且不受环境的限制。木桩加固法的使用一般分为两种: 第一,将木桩的桩头与水闸的底板浇筑在一起,形成稳定性较高的深基础。第二,在木桩的桩顶设立碎石垫层,形成一种复合地基。

尽管该种地基处理技术使用广泛,但我们必须注意到这样一个现象:由于材质的特殊性,在使用过程中,很多木桩都出现了桩体腐朽以及木桩变形的情况,既严重影响了木桩竖向和横向的承载力,也给水闸的正常使用造成了严重的影响。因此,在当前的水闸地基处理过程中,该种方法已经基本不再使用。

3结语

水闸的地基处理工作到位与否,将会对整个水工建筑物的质量产生十分重要的影响,进而影响水闸的作用效率。因此,各个水闸地基施工单位必须从工程施工的实际情况出发,选择合适的技术处理方法,加固水闸地基,提高地基的稳定性。在保证工程质量的同时,施工单位要加强安全管理工作,规范各个作业流程,做好安全防护措施。要加强安全教育培训,提高施工人员的安全意识,以防止各种安全事故的发生。另外,相关工作人员要不断加强科技创新研究,不断优化水闸地基处理技术,提高工程施工效率等。相信未来,在各方的共同努力之下,我国水闸工程的质量一定会得到更进一步的提高,我国的水利事业一定能朝着更好的方向发展。

参考文献:

[1]万勇,潘诚文,黄宗远.粉喷桩复合地基现场变形监测及数值模拟研究[J].公路与汽运,2013(04).

[2]张红日,叶绍献,李文勤.粉喷桩复合地基的加固效果分析[J].西部交通科技,2011(05).

[3]赵青山,陈怀均.某水库副坝高压旋喷桩试验施工质量控制分析[J].山西建筑,2010(25).