王佳彧
地基處理技術(shù)的意義與發(fā)展分析
王佳彧
(湖南省長沙市同升湖實(shí)驗(yàn)學(xué)校 410116)
地基處理技術(shù)一直是巖土工程研究的重點(diǎn)領(lǐng)域,隨著技術(shù)水平的發(fā)展,各類新型地基處理技術(shù)出現(xiàn),本文主要針對(duì)地基處理技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展等問題進(jìn)行綜述。
地基處理技術(shù);發(fā)展;應(yīng)用
中國幅員遼闊,從東海岸到西戈壁灘,從北部的森林到南部的丘陵,有各種各樣的基礎(chǔ)土壤,土壤的承載力、抗剪強(qiáng)度、壓縮性、滲透性和化學(xué)性質(zhì)有很大的差異,對(duì)于各種地基土有不同的處理方法。近年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,各類不利于工程建筑的地質(zhì)問題越來越普遍,這對(duì)地基處理提出了比之以往更加嚴(yán)格的要求,對(duì)地基進(jìn)行科學(xué)的處理可以有效提升軟土第一強(qiáng)度和穩(wěn)定性,減小地基土壓縮性,避免出現(xiàn)不均勻沉降了基礎(chǔ)沉降問題的發(fā)生,可以減少濕土濕陷性,滿足地基的施工要求。因此,根據(jù)不同的基礎(chǔ)選擇合理的地基處理技術(shù),具有重要的意義。
以前人類在房屋建設(shè)中就知道人工處理的天然土壤,許多現(xiàn)有的基礎(chǔ)處理技術(shù)在古代有它的原型。我國地基處理具有悠久的歷史,早在2000年前就已在軟土中采用了夯擊法,如石灰土和石墊置換法是傳統(tǒng)建筑技術(shù)。近4年,國內(nèi)在地基處理技術(shù)的迅猛發(fā)展,舊方法的改進(jìn),新的方法不斷涌現(xiàn),主要體現(xiàn)在:大直徑鉆孔灌注樁得到了空前的發(fā)展;石灰樁、碎石樁、高壓噴射灌漿、深層攪拌、真空預(yù)壓、強(qiáng)夯加固,塑料排水板的方法已被廣泛的研究和應(yīng)用;建筑液壓織物使用;工業(yè)廢渣、廢料和城市建筑垃圾處理的基礎(chǔ)研究已經(jīng)取得了可喜的進(jìn)展;托換技術(shù)對(duì)過程與方法的重大進(jìn)展;大樁間距鋼筋混凝土短樁復(fù)合地基的開發(fā)與應(yīng)用;隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,地基處理技術(shù)也在不斷地產(chǎn)生和發(fā)展。地基的處理分類主要有以下集中技術(shù)方法:
1.1 換土墊層法
換土墊層法是挖除淺層軟土,用強(qiáng)度較高,壓縮性較低并且沒有侵蝕性的材料(如中粗砂,砂石或卵石,灰土,素土,石屑等)分層夯實(shí),以提高承載層的承載能力,減少沉降,濕陷性有效的消除、脹縮、改善土壤液化性能。該方法適用于淺弱基礎(chǔ)與不均勻地基處理。此外,在寒冷地區(qū)的沙墊層可用于防止地基土的凍結(jié),并可采用膨脹土地基來消除脹縮。
1.2 預(yù)壓法
為了提高軟土地基的承載力,降低工程竣工后的沉降,提出在結(jié)構(gòu)上采用一定的靜載,在地基基礎(chǔ)上再進(jìn)行卸荷后再進(jìn)行地基土的壓實(shí)。這種方法可以使土壤在水中的間隙出來,慢慢地固結(jié)土壤,減少沉降,提高承載力。該預(yù)壓方法的目的,具有機(jī)械和工具的簡單使用、局部材料、時(shí)間短、成本低等特點(diǎn)。預(yù)壓所需的時(shí)間長度取決于地基土的入滲特性、厚度和預(yù)壓荷載的大小等因素。這些因素可以根據(jù)地基固結(jié)理論進(jìn)行計(jì)算。施工應(yīng)監(jiān)測土壤孔隙水壓力的地面沉降和消散,預(yù)壓控制。該方法適用于軟粘土、粉砂和雜填土、泥炭土基礎(chǔ)。
1.3 振沖法
振沖法又稱振動(dòng)水沖法,在起重機(jī)振動(dòng)器振動(dòng),啟動(dòng)潛水電機(jī)帶動(dòng)偏心塊振動(dòng)器的高頻振動(dòng)泵的啟動(dòng)的同時(shí),通過噴嘴,在振動(dòng)和沖擊高壓水,對(duì)振動(dòng)沉到土壤所需的深度聯(lián)合作用下,清孔后,從地面到補(bǔ)洞進(jìn)行碎石,在振動(dòng)作用下振動(dòng)擠密,如此反復(fù)直到地面,形成一個(gè)復(fù)合地基基礎(chǔ)的原始形式大直徑樁。該方法可以提高地基的承載力,減少沉降,是一種快速、經(jīng)濟(jì)、有效的加固方法,一般適用于疏松的砂卵石、砂、粉土、粉質(zhì)粘土、顆粒填充和雜填土地基的處理。
2.1 土樁及灰土樁
土與石灰土樁是一種由人工復(fù)合地基組成的夯擠密樁體,廣泛應(yīng)用于北方和西北地區(qū)的一種土工合成材料中。樁土和石灰土擠密樁是在地基基礎(chǔ)上形成數(shù)樁孔,然后再進(jìn)行土或土的填充和分層壓實(shí),以提高地基的承載力和水的穩(wěn)定性。土樁和石灰土樁適用于地下水位,主要應(yīng)用在深度為5~15m的人工填土或者濕陷性黃土中,木樁可以應(yīng)用在濕陷性黃土中,對(duì)于地下水水位較高的地基土中,就一般不采用樁基礎(chǔ)處理法了。
2.2 砂樁
砂樁又稱擠密樁法。它的定義是指在振動(dòng)、沖擊或水和砂孔上的軟土,形成大直徑圓筒的密實(shí)砂地基的加固方法,砂樁是一種中樁復(fù)合地基。沙樁起源于歐洲,直到20世紀(jì)50年代,在國內(nèi)外迅速發(fā)展,建筑技術(shù)逐漸完善和成熟砂樁法適用于擠密松散砂土,粉土,黏性土,素填土,雜填土等地基。對(duì)飽和黏土地基對(duì)變形控制要求不嚴(yán)的工程可采用砂樁置換處理,砂樁還可用于處理可液化的地基,而在用于飽和黏土的處理時(shí),最好是通過現(xiàn)場試驗(yàn)后再確定是否采用。
2.3 混凝土樁
混凝土的類型有普通鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土幾種類型,混凝土樁有著耐用、方便的優(yōu)勢,且其造價(jià)非常的低廉,已經(jīng)在工業(yè)建筑、水利施工、橋梁工程、土木工程中得到了推廣和應(yīng)用,非常適宜應(yīng)用在基坑支護(hù)、邊坡支護(hù)施工中。根據(jù)類型的差異,混凝土樁可以分為普通鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng)力混凝土樁兩種類型,根據(jù)其技術(shù)方便的差異,可以分為擠土樁與擠密樁。對(duì)于普通鋼筋混凝土預(yù)制樁,一般采用人工挖孔的形式,其應(yīng)用范圍非常廣泛,施工簡單、操作性強(qiáng),耐久度高,已經(jīng)受到了一致的認(rèn)可。
本文主要就目前巖土工程中常用的地基處理方法進(jìn)行了分析,在科技水平的發(fā)展下,越來越多的新型地基技術(shù)相繼出現(xiàn),關(guān)于地基處理技術(shù)的安全性開始受到社會(huì)的關(guān)注。為了滿足施工要求,需要根據(jù)各個(gè)地區(qū)的地理情況因地制宜的采用地基處理技術(shù),不僅要穩(wěn)固地基,還要滿足經(jīng)濟(jì)性的要求。
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TU753
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1004-7344(2016)27-0300-01
2016-9-3