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对现代房屋建筑地基处理方法的介绍

2015-07-15 193 0

前言
　　所谓地基，一般而言是指支撑建筑物全部荷载的土层或岩层。地基处理的优劣关系到整个工程的质量、造价和工期。换而言之，建筑的地基基础是整个建筑整体结构安全和经济程度的关键因素。
　　1建筑地基基础的重要性
　　现代建筑地基和基础都为隐蔽工程，在现代建筑施工完工之后检查工作比较复杂，一旦出现事故不仅难以采取补救措施，如果处理措施不当，甚至会导致更为严重的后果出现。一般来讲，对现代建筑地基基础质量构成影响的因素主要有以下两个个方面。首先是地基基础缺陷的影响，这个因素会导致现代建筑性能的下降。其次是地基基础的形变，对现代建筑结构的整体性产生破坏，进而威胁到结构的安全性。
　　2现代建筑地基处理应考虑因素
　　2.1土层构造的影响
　　房屋基础应设置在坚实可靠的地基上，不要设置在承载力较低、压缩性高的软弱土层上。基础埋深与土层构造有密切关系。
　　2.2地下水位的影响
　　地下水对某些土层的承载力有很大影响。如粘性土含水量增加则强度降低；当地下水位下降，土的含水量减少，则基础将下降。
　　2.3冰冻线的影响
　　冻结土与非冻结土的分界线成为冰冻线。当建筑物基础处在冻结土层范围内时，冬季土的冻胀会把房屋向上拱起；土层解冻时，基础又下沉，使房屋处于不稳定状态。
　　2.4相邻建筑物的影响
　　紧张的城市用地，使得一栋房屋紧邻另一栋房屋建造的现象经常发生。两栋房屋要么紧紧相连，使用同一地基；要么设一道变形缝，各用一半地基；要么采用悬挑地基或桩地基。尤其是一些设计和建设单位只注意一般新建房屋地基比原房屋地基浅埋，两地基基础间净距一般取地基底面高差的1-2倍，新建房屋周围有旧建筑物时，除应根据上述条件决定基础埋深外，还应考虑新建房屋基础对旧有建筑的影响。地基浅埋，两地基基础间净距一般取地基底面高差的1-2倍，新建房屋周围有旧建筑物时，除应根据上述条件决定基础埋深外，还应考虑新建房屋基础对旧有建筑的影响。
　　3地基处理技术探讨
　　3.1强夯地基处理方法
　　强夯地基处理方法是较为普遍的一种地基处理方法，主要包括强夯法和强夯置换法两种地基处理方法。其最早起源于法国，主要用于地基基础的加固。我国在1978年塘沽新港首次使用以后开始广泛的应用于建筑地基的处理，其使用机械为履带吊车。强夯地基处理方法一般是将重夯锤吊起到一定高度，然后利用其自用裸体产生的冲击能量，对周围地基进行压缩加固，提高地基强度。
　　3.1.1强夯地基处理方法适用条件
　　强夯地基处理方法一种动力性的固结技术，主要用于含水量较高的地基基础，强夯法和强夯置换法两种适用的基础条件有所不同。强夯法主要适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，对于高饱和度的粉土与粘性土应谨慎采用。强夯置换法与强夯法的适用条件有所不同，它主要适用于含水量较多的高饱和度的粘性土地基环境。在施工时，需要对夯坑内进行回填碎石、块石等固体材料，从而达到加固的条件。
　　3.1.2强夯法施工原理
　　在实际的工程建设中，强夯法和强夯置换法其施工原理是相同的，因此，在工程建设中一般将其统称为强夯法。强夯法主要是通过夯锤的动力能量，在夯坑周围地基产生一系列的应力波，这种应力波以能力的形式削弱了颗粒间的阻力，从而使得地基更加密实。冲击产生的应力波主要分为体波和面波两种形式的波形，面波主要是在地基表面进行传播，对于实际工程没有什么作用。体波则主要是在地基内部产生压缩和剪切两种能量，这两种能量是压实地基的关键。通过夯锤的高速动能，使得地基周围形成一定的应力波场，从而保证了一定范围内的地基进行了有效的加固和压实，从而达到了地基加固的目的。
　　3.2水泥土搅拌法
　　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）。深层搅拌法系利用水泥或其它固化剂通过特制的搅拌机械，在地基中将水泥和土体强制拌和，使软弱土硬结成整体，形成具有水稳性和足够强度的水泥土桩或地下连续墙，处理深度可达8～12m。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。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。
　　3.3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。对于预压时间的长短，需要根据地基渗透性、地基土的厚度、预压负荷度等进行确立，现在也有具体的地基固结理论，可以根据该理论进行核算。
　　3.4排水固结法
　　排水固结法常用于天然地基，或先在地基中设置砂井，是利用建筑物本身的种类或分级加载等形式，是土体中的空隙水排出，是土体固结的地基处理方法。目前常用的方法有砂井堆载预压法、塑料排水板法、真空预压法等。
　　3.4.1 砂井堆载预压法实在预压层面的表面铺砂层，并用砂井穿过软土层，砂井直径一般为300-400mm，间距为砂井直径的6-9倍。袋装砂井堆载预压法是将砂先装入聚丙烯编织袋或玻璃纤维布、黄麻片、再升布等所制成的砂袋中，再将砂袋至于井中。井径一般为70-120mm，间距为1.5-2.0m。此法不会产生缩颈、短颈现象，透水性好，施工速度快。
　　3.4.2塑料排水板法。是将塑料排水板带用插板机插入软土层中，组成垂直和水平排水体系，表面砂垫层上覆盖一层不透气的塑料薄膜或橡胶布，四周密实，与大气隔绝，然后用真空设施进行排气，使土中空隙水产生负压力，将土中的水和空气逐渐吸出，从而使土体固结。为了加速排水固结，可用塑料排水板带等构成竖向排水系统。先将带桩靴的工具式桩管打入土中，挤压土壤形成桩孔，然后拔出管，再在桩孔中灌入砂石、素土、灰土等填充材料进行捣实，这种方法最适用于加固松软饱和土地基，其原理就是挤密土壤，排水固结，以提高地基的承载力，所以也成为挤密桩法。水泥粉煤灰碎石挤密桩是一种以水泥、石屑、碎石、粉煤灰和水的拌合物作为填充料的低强度混凝土桩，是近年发展起来的一种软弱地基处理新方法，根据成孔工艺不同可有振动水冲法和沉管挤密法等施工方法。
　　4结语
　　本文只初步介绍了几种建筑地基的处理方法，在具体的工程中，施工人员不仅要针对地基土层的性质选择好地基处理的方法更应该全面考虑建筑物机构的优化设计、建筑场地环境优化设计等综合各方面因素以此采用更为安全、经济的地基处理方式。
　　参考文献：
　　[1]宋伟安.论建筑工程中的地基处理方法[J].中国科技博览，2010（30）
　　[2]周荣娟.浅议现代建筑软土地基施工技术[J].企业家天地（理论版），2011（11）
　　[3]朱治国.地基处理技术综述[J].科技情报开发与经济，2011（20）

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