趙興言
摘要:近年來,伴隨著經(jīng)濟發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步,我國的建筑行業(yè)得到了迅速的發(fā)展,其建筑的規(guī)模也在不斷擴大。巖土工程地基處理是建筑工程的前提條件,目前隨著建筑的多樣化發(fā)展,也給巖土工程地基處理帶來了較大的難度?;诖耍P者就巖土工程中常見的地基處理方法進行總結(jié)分析,以供同行參考。
關(guān)鍵詞:巖土工程;地基處理;強夯法;高壓噴射注漿法
在我國對于地基處理的技術(shù)開始是在上個世紀五十年代,同時這也是地基處理技術(shù)發(fā)展過程中的最初期,并且有很大的一部分技術(shù)是來自于國外,在對地基處理的過程中也僅僅使用一些比較簡單的方法,并且處于應(yīng)用以及發(fā)展的新階段,對國外先進技術(shù)的引進再結(jié)合自身技術(shù)的特點,進而形成了我國特色的地基處理技術(shù),并且有些技術(shù)已經(jīng)是達到了世界先進水平。
一、巖土工程中可能存在的主要問題
黃土在壓力作用下受水浸濕時其自身結(jié)構(gòu)會發(fā)生顯著的附加性下沉而被迅速破壞,這種特性被稱為黃土濕陷性。黃土主要存在于我國的西部地區(qū),這一類土壤存在灰黃和褐黃等多種顏色,具有大孔隙發(fā)育和垂直節(jié)理等多種特點。從黃土的工程地質(zhì)性質(zhì)角度看,部分的黃土都具有一定的濕陷性,這一類黃土主要分布在丘陵崗地區(qū),在地表以下的3~6m深度內(nèi),屬于低中等級的壓縮性土層。如果土壤具有濕陷性,就會對建筑物造成不同輕重程度的破壞,輕則會令建筑物發(fā)生層面起伏和開裂,重則會令建筑物傾斜歪倒甚至是下沉拆裂,對建筑物的安全性造成極大的影響。因此,在對一這類型的土壤分布地區(qū)進行建筑的施工時就需要對地基做好綜合措施的處理,以避免地基的濕陷,最終保證建筑的安全性和正常使用。此外巖土工程中還存在大量的淤泥土、粘性土、粉土、砂土、填土等,在施工過程中均需要首先做好地基處理工作后方能展開工程項目的建設(shè)活動。
二、巖土工程中地基處理的主要方法分析
在建筑施工工程中,地基是支撐上部建筑結(jié)構(gòu)的主要載體,也是保證建筑工程能在一段時期內(nèi)正常使用的基礎(chǔ)工程。在實際生活中,地基經(jīng)常會由于長期的擠壓或是熱脹冷縮等印象遭到破壞,從而出現(xiàn)變形。在地基處理中要充分保證地基的承載力控制在合理的范圍內(nèi)。常用的地基處理方法如下:
1.強夯處理法
強夯技術(shù)主要利用重力對土體起到壓實夯牢的作用。一般情況下選用質(zhì)量8~10t的重錘作為重力來源,而高度控制在距離土體20m左右。其下落過程中產(chǎn)生的強大沖擊力會以動應(yīng)力的形式在土體中傳播,使得土體之間的空隙急劇減小,從而能夠壓實土體,提高地基的強度。此種方法在操作上簡單易用,對于一些黏性土、砂性土、雜填土等土質(zhì)是一種較好的地基加固處理方法,效果也相當明顯。這種地基處理方法,在施工中需要來回連續(xù)逐遍夯擊,其產(chǎn)生的震動會波及周邊建筑物,影響建筑物的安全穩(wěn)定,通常建筑物密集的地方一般不適宜采用此種地基處理方法。
2.預(yù)壓處理法
預(yù)壓法主要針對軟弱地基的處理,在施工之前首先在擬建設(shè)的構(gòu)筑物的地基上施加靜荷載,待到地基基本壓實壓牢之后,移除此前靜荷載,從而提高軟弱土層承載力和避免建筑物建成后較大沉降的處理方法。這種預(yù)壓處理方法使得地基沉降發(fā)生在預(yù)壓工程,也逐步提升了地基的強度。淤泥、粘土、人工沖填土等土質(zhì)地基多采用預(yù)壓處理法,其中主要有真空預(yù)壓與堆載預(yù)壓兩種方式。預(yù)壓法具有操作較容易、取材方便、造價較低、施工周期短等優(yōu)點,但是在施工中要嚴格根據(jù)土體空隙中水壓和地基沉降狀況進行及時預(yù)壓控制。
3.土工合成材料方法
作為一種新型的土工材料,土工合成材料具有一定的優(yōu)勢性,它在很大程度上改變了傳統(tǒng)材料的一些弊端,必將特征進行合理的利用,加以改進。隨著科技的不斷發(fā)展,在化學(xué)合成工業(yè)的領(lǐng)域上也有了很大的突破,新型土木材料的出現(xiàn)改善了諸多的問題。它主要是有一系列高分子的化合物組合而成的,例如:條綸、腈綸、尼龍、丙綸等。像我們在日常的生活中會見到很多這種新型土工材料,施工用的土工格柵、土工膜、土工織物等等,這些都是很好的材料并被廣泛的應(yīng)用。那么這種材料被人類所認可,必定是其整體的作用比較突出,比如它所用的材質(zhì)都非常的輕便,在應(yīng)用中不復(fù)雜、具有很好的連續(xù)性。在巖土工程中,主要應(yīng)用于反濾、隔離、加固和排水等部分。應(yīng)用土工合成材料的方法對地基進行處理的方法主要的操作過程就是,將土工及板材材料安裝在比較軟的基礎(chǔ)位置或者在邊坡上面,從而改善土質(zhì)的承載力,這樣就可以得到滿足施工要求的復(fù)合地層。那么即使是軟地層也可加以利用。與此同時,不用擔心合成材料的整體性能,它的耐腐蝕性、抗拉強度都很強大,而且質(zhì)輕還具有滲透性。所以相比于以往簇擁砂石墊層來改善地基情況會更方便快捷,節(jié)省人力和材料的資源。土工合成材具有廣泛性,無論在在道路、橋梁及房建的地基處理中都被認可,在其作用下的土質(zhì)層很堅固。
4.砂石墊層處理法
砂石墊層處理地基法主要是先將基礎(chǔ)面之下一定厚度的軟性土質(zhì)挖去,緊接著進行夯實,填入具有較高強度、較低壓縮性的砂石材料,這里必須保證所填材料沒有腐蝕性且級配良好,這樣才可以作為地基的持力土層,然后逐層夯實壓牢。這也保證了地基基本的承載力,因為承載力與持力層的抗剪強度有著密切的關(guān)系,砂石墊層置換之后,抗剪強度明顯增強,確保了地基的承載能力,減少沉降。根據(jù)以往的經(jīng)驗,地基在沉降過程中淺層的沉降會占據(jù)總沉降很大的比重,而通過置換層的夯實壓牢加上持力層所具有的應(yīng)力擴散作用,可以有效的減弱下層天然土層的承載壓力,其天然土層的沉降也會相應(yīng)減少,整個地基的沉降也會隨之減少。此種方法一般多用于高層建筑物地基的處理上,最大的一個特點就是因地制宜,施工不需要特殊的設(shè)備,造價也較低。
5.泥粉煤灰碎石樁處理法
水泥粉煤灰碎石樁處理法作為一種新的處理軟弱地基方法,其主要基于的是沉管碎石樁,在施工中將碎石、粉煤灰、水泥、水等材料加入沉管中,制成地基樁體。粉煤灰和水泥所具有的快速膠凝作能夠提升地基樁體的強度和整體性,使得應(yīng)力能夠通過樁體傳遞到深層的地基之中,避免地基整體沉降。水泥粉煤灰碎石樁處理地基,工藝先進,在灌漿過程中能夠較好的控制質(zhì)量,采用粉煤灰等工業(yè)廢料不僅降低了項目成本,也加固了地基。在高層建筑物地基中粉土、粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、松散土等土質(zhì)加固上也廣泛采用此種處理方法。
6.高壓噴射注槳處理法
地基的處理方法還有高壓旋噴樁,高壓旋噴樁是一種采用高壓水或高壓漿液形成的高速噴射流束,沖擊、切割、破碎地層土體,并以水泥基質(zhì)漿液充填、摻混其中,形成樁柱或板墻狀的凝結(jié)體。適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂土、填土等地基,對土中含有較多大直徑塊石、高含量有機質(zhì)的工程應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗結(jié)果確定其適用性。旋噴樁施工可根據(jù)工程需要及土中條件選用單管法、雙管法和三管法,加固體形狀可分為柱狀、壁狀、條狀或塊狀。旋噴注漿有強化地基和防滲漏的作用,可用于既有建筑和新建工程的地基處理、地下工程及堤壩的截水、基坑封底、被動區(qū)加固等。
巖土工程項目施工難度較大,所要求的技術(shù)也較高,整個工程中地基的處理逐漸成為一項重要的內(nèi)容。其地基基礎(chǔ)處理的好快,關(guān)系到工程后續(xù)的施工及建筑物的質(zhì)量和安全。為了保障建筑物的安全及其質(zhì)量,所以提高巖土工程中地基的處理技術(shù)水平是非常必要的。經(jīng)過多年的發(fā)展,地基處理方法有了許多新的工藝和技術(shù),這也是滿足不同施工狀況的基本要求。
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