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关于工民建地基处理的方法分析

2015-07-13 367 0

前言：
　　在工民建筑进行施工时，地基是非常重要的基础，对工民建筑的抗震性以及稳定性产生的影响是非常重要的。因为在一般的工程中，在地下的地基相对较浅，所以，地基的基本承载力支撑不住上层的建筑。因此，在进行工程的施工时，要对地基进行有效处理，将地基的基本承载力有效提升，使地基渗透性以及抗变形的能力得到有效的改善。在进行具体的工程施工时，一般是将地基性质进行改变，主要包括地基在抗剪切方面的性质、地基在透水方面的性质、地基在动力方面的性质以及地基在抗变形与抗压缩方面的性质等等。同时通过相应方法将土壤各个方面的能力进行提高，保障工程稳定性。
　　一、不良地基土作为地基的表现
　　不良地基土最明显的表现是具有一定的流动性和结构性。由于它的含水量一般很高且孔隙大，导致不良地基土的抗剪强度较小，基土的渗透性不好。这样的地基土不能承受过大的荷载，否则会破坏地基，甚至造成地基的整体性偏移。这种情形在深基坑开挖过程中更为明显。以下简要介绍不良地基土的几种表现：（1）不良地基土压缩性较高，容易发生不均匀沉降或沉降较深。产生不均匀沉降的原因往往是荷载各部分体形过大或是比较复杂。如果承受过大的荷载，沉降深度甚至大于两米。如果用这些不良地基土进行工民建施工，会降低构筑物的基础标高，甚至出现开裂、倾斜等现象。（2）不良地基土过小的渗透性，会降低基土的固结速率。固结速率降低，沉降时间变得更长，地基土较软，从而影响到地基的加固效果。（3）不良地基土的灵敏度较高，会降低基土的强度，破坏地基的结构。这种不良现象在工民建施工进行振动、搅拌、挤压时更为明显。
　　二、不良地基土改造所需考虑的因素
　　不良地基土的地基较软，极易发生不均匀沉降、稳定性差、强度低、压缩性较高以及液化渗漏等问题。所有这些，都达不到工程项目所需的地基强度要求。如此，才能保证工程的质量以及施工过程的安全。以下简要介绍几种不良地基土改造所需考虑的因素。（1）首先要对场区的不良地基土种类进行分析，并综合考虑其对上部构筑物可能造成的影响，如结构稳定、使用安全和使用寿命等。（2）然后要对不良地基土加固处理的可行性进行分析，在确保方案可行、安全的前提下，尽量降低不良地基土改造加固处理的成本。（3）最后对地基基础的要求和处理目标进行确定。这个过程需要结合上部构筑物的使用要求和实际荷载来进行综合考虑。
　　三、地基处理的技术
　　1、换土垫层地基处理技术
　　换土垫层地基处理技术的最主要方法是去除地基浅层的软土和负载能力较高、压缩性低的材料进行换土。换土垫层地基处理方法，要求换土必须是没有侵蚀性的。例如常遇到的换土垫层所使用的土有粗砂、砂石、灰土及石屑等。在处理的过程中，采用分层换土的方法，一次提高换土层的负载能力，有效方式地基土的下沉，甚至是部分下沉问题，同时也改善了地基土原有的膨胀问题。换土垫层地基处理技术主要应用于浅层软弱地基土，或是不均匀地基土的处理。
　　2、预压地基处理技术
　　预压地基处理技术处理可以提高软地基土的承载能力，有效防止建筑物建成后对地基土压载造成的地基土下沉问题。预压地基处理技术主要做法是预先在将建构造物的地基上，施加压力和静负荷，地基经过压密以后，将附着的压力去掉。预压地基处理技术的优点在于可以有效将地基土中孔隙水排除，地基土密度增大，土壤坚固抗压，可以防止地基的下沉问题，增强抗压能力。另外，预压地基处理技术方法简单可行，负压物可以就地选取，处理的时间周期断，造价相对较低。因此，该方法经常用于地基处理中。特别是应用于软粘土地基、粉土地基、泥炭土等地基结构上。
　　3、强夯地基处理技术
　　强夯地基处理技术是利用高空抛物，增强地基夯力的原理，一般采用重锤从高空自由下落，重锤的重量一般为8～10kg，高度一般为10～20m。高空自由下落以后产生的夯力，直接作用于地基土的浅层，从而提高浅层地基土的密度，增加抗压能力，减少地基土的压缩性。强夯地基处理技术主要应用于砂性土地基、非饱和粘性土地基、以及杂填土地基。特别是非饱和粘性土地基，采用强夯地基处理技术进行连续，或者是采用分遍间歇方法进行夯实，效果十分明显。强夯地基处理技术的优点也在于施工方法简单，工作时间短，并且既可运用于路面夯实，也可以运用于水上夯实，加固的效果比较明显。
　　4、振冲地基处理技术
　　振冲地基处理技术也被称作为振动水冲地基处理技术，它是利用吊重机，将振动器吊起，同时启动潜水电机和水泵，振动器会产生高频的振动。水泵喷射高压水流，通过“边振边冲”方法，同时将振动器沉到地基的预定位置，在经过清孔处理后，逐步填入碎石，以增长地基的密度，在振动作用下，经过挤压密实后，可以提升振动器振动频率，然后经过不断反复的操作，最终形成一个大的密实的状体，并与原有地基进行连接，形成一个复合型的地基结构。振冲法按加固机理和效果的不同，又分为振冲置换法和振冲密实法2类，前者是在地基土中借振冲器成孔，振密填料置换，制造一群以碎石、砂砾等散粒材料组成的桩体，与原地基土一起构成复合地基，使地基承载力提高，沉降减少，它又名振冲置换碎石桩法；后者主要是利用振动和压力水使砂层液化，砂颗粒相互挤密，重新排列，孔隙减少，从而提高砂层的承载力和抗液化能力，它又名振冲挤密砂桩法，这种桩根据砂土质的不同，又有加填料和不加填料2种。
　　5、桩基础地基处理技术
　　桩基础地基处理技术在我国发展历史悠久，我国古代建筑施工中，建筑选址经常位于软地基位置，因为对地基处理技术要求比较严格。随着时间的流失，我国古代很多宏伟的建筑依然在现代还很健全，这在很大程度上是源于古代建筑桩基础地基处理技术的运用。新中国成立以后，我国建筑企业突飞猛进，地基处理技术和施工工艺得到大幅度提升，桩基础地基处理技术也不断得到了推广和发展。
　　1）土桩及灰土桩地基处理技术，主要应用于我国的华北和西北地区，采用基础地基面打桩孔，然后灌入土和灰土的方法。朱治国土桩及灰土桩适用于处理地下水位以上，深度5～15m的均湿陷性黄土或人工填土地基。土桩主要适用于消除湿陷性黄土地基的湿陷性，地下水位以下或含水量超过25%的地基土，不宜采用该桩基处理方法。
　　2）砂桩地基处理技术主要是利用振动、冲击和水冲等多种作用力，在软地基中打桩孔，然后灌入砂的地基处理技术，并与原地基形成一个密实的砂柱体，增强地基的负载能力。这种方法最早源于欧洲，后来传入国内，并不断得到发展。该方法也主要应用于挤密松散砂土、粉土和素填土等地基。
　　3）水泥粉煤灰桩地基处理技术是使用混合性材料，例如，水泥、砂石、石屑以及粉煤灰等，融合成为一种高粘度和高弥合度的桩，与桩间土、褥垫层相互融合，形成一个复合型的地基结构，该方法目前应该比较成功。具有施工期短、方便和承载力强的特点。
　　4）混凝土桩地基处理技术顾名思义是采用混凝土形成桩结构的方法，这在我国民间建筑中比较常见，应用范围也比较广。混凝土桩地基处理技术，主要有2种，一是普通钢筋混凝土桩地基处理技术，第二种是预应力混凝土桩地基处理技术。
　　结语：
　　在对工民建地基进行处理的过程中，要依据实际的情况选择相应技术进行处理。以上这几种方法适用的条件以及施工的基本原理是不同的，因此，在运用这些方法对地基进行处理的时候，要依据施工实际的地质条件选择相应方法，使地基得到有效的加固，保障建筑的质量。
　　参考文献：
　　[1]邓益兵，周健，孔祥利.软土地基上高填方对邻近建筑的影响及地基处理方法探讨[J].结构工程师，2009（4）.
　　[2]向雪萍.预防相邻建筑物地基沉降的处理方法[J].山西建筑，2008（13）.

岩土工程地基加固技术分析

论高层建筑地基基础检测

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