地基对建筑物具有基础性作用,任何建筑物(构筑物)的荷载最终都将传导到地基上。一般情况下,如果地基上部建筑材料的强度相对较高,而地基的强度偏低,不能承受上部建筑物的强度,便会在地基上产生很大的应力,发生变形,承载力差的地基往往会导致房屋建筑陷落,形成工程事故。在已发生的一些房屋质量事故中,很多房屋倒塌都是由于地基基础的问题诱发的。"十二五"以来,随着我国经济社会事业的快速发展,各地新建公共体育建筑单体面积往往较大,建筑物的荷载也同比增大。因此地基处理在公共体育建筑施工中的重要性日益凸显,已成为制约公共体育建筑质量的核心因素。
1.公共体育建筑地基处理的目的
地基基础具有承上启下的作用,它一方面处于上部结构的荷载及地基反力的共同作用下,承受由此产生的内力;基础底面的反力反过来又作为地基土的荷载,使地基产生应力和变形。地基基础除了需保证基础结构本身具有足够的刚度和强度外,同时还需选择合理的基础尺寸和布置方案,使地基的强度和沉降保持在规范允许的范围内。现代公共体育建筑工艺日趋复杂,单体面积不断增加,与此同步建筑物荷载曰益增大,原来一般尚可满足需要的天然地基,也需进行地基处理。公共体育建筑地基处理的目的主要包括以下几个方面。一是改善剪切特性。如果公共体育建筑地基抗剪强度没有达到要求,会导致地基基土的剪切力遭到破坏,导致地基的承载力不足。所以在施工中,我们需要根据实际情况采取恰当的措施来增加地基土的抗剪强度,以防止剪切破坏,减轻土压力。二是改善压缩特性。改善压缩特性的主要方法是采取恰当的措施,使得地基土的压缩模量得以提高,从而减少地基土的沉降。此外,改善剪切特征还有一个重要目的是防止塑性流动产生的剪切变形。三是改善透水特性。在地基施工中往往会遇到地下水,地下水一直都是影响公共体育建筑地基质量的隐患因素,如果地下水位高,长久浸泡地基会对地基形成腐蚀。在地基处理中,我们需采取恰当的方法,减轻地基土的水压。
2.公共体育建筑地基处理的常用方法
公共体育建筑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、预压法等。
1)换填垫层法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。
2)强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。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,在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度,减少压缩性,改善土体反抗振动液化能力和消除土的湿陷性。对饱和粘性土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用。
3)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。
4)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。
5)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。
6)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四周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。
7)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。
3.结论
本文对公共体育建筑地基处理的意义和目的做了一般性的阐明,同时对公共体育建筑常用的地基处理方法做了初步的阐述。由于我国幅员辽阔,各地区地质地貌条件千差万别,截然不同。各地区在公共体育建筑的施工过程中应根据各地区实际的情况,坚持质量第一,保护环境,经济最优的方案评选原则,综合考虑技术经济指标,环境保护等刚性约束要件,在科学论证的前提下,合理选择地基处理方案,确保公共体育建筑工程质量,不断满足人民群众日益增长的对基本公共体育服务的需要。
参考文献
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