前言
随着具有中国特色的社会主义现代化的发展,规模宏大的工业与民用建筑、水利工程、环境工程、港口工程、高速铁路、高速公路、机场跑道、大型油罐基础工程等的兴建,不可避免的在不良的地基场地上建造,而且对地基质量的要求也将越来越高,现有的地基处理技术已经不能满足社会发展的需求。地基处理技术将在在原有的基础上有所改善,原来笨重的工人夯实转变为现行的机械操作,甚至发展为用化学药品来处理地基。旧事物在短时间内被新事物的发展所取代是社会发展的需要,同样,地基处理技术也是如此。由此可见地基处理技术的发展前景是远大和美好的,地基处理的新技术、新工艺也将不断涌现。在建筑工程中采取合理的地基处理方法对工程的质量有着重要的影响,此外,对于工程的工期、造价以及工程完工后的安全都有着重要的影响,从这些来看,地基的处理技术对整个工程有着相当重要的作用,当然这一问题也是相对比较复杂的一个问题。常见的地基处理技术有以下几种。
一、换填地基处理问题分析
建筑工程所处的地域的持力层硬度不够,根本无法满足建筑物上部荷载对地基的要求时,通常会采用这种方法来对地基进行处理。这种方法通常是将基础底面以下的软土通过挖掘的方法除去,而后,在原有位置回填一些硬度较高且不易产生压缩形变的无腐蚀性材料,比方说粗砂、鹅卵石、矿渣、素土等,然后对这些材料逐层进行夯实,利用这一夯实层作为建筑的持力层,通常按照回填物的不同可以分为:灰土地基、砂石地基、粉煤地基等种类。
二、夯实地基处理问题分析
当前比较常用的夯实地基处理方式有两种,即重锤夯实地基和强夯地基。一般前者利用的是一些起重机械将重锤提升到一定高度,而后自由落下,不断对基土进行重力捶打,在基土表面砸出一层坚固而且严密的硬壳层,最终起到对地基的加固处理过程。这种方法通常适合于那些地下水位0.8米以上、较湿的粘土、砂土、饱和度小于60的湿陷性黄土的基土处理。而强夯地基的处理方法则是利用一些起重机械将吨位更大的重锤提升到6~30m后,通过重力自由落体,对地基土进行强度更大、冲击力更强的夯实,利用强大的冲击力使得地基土紧密结合和压缩,在夯击区域周围形成各种裂缝,从而使土壤中的水分和气体通过这些缝隙排出,最终使地基土重新紧密的固结在一起,提升整个地基的承载力。这是一种经济实用的方法,在我国的应用范围相当广泛。
三、挤密桩地基处理问题分析
这种地基处理方法也是一种较为常见的处理方法,通常包括灰土桩地基、砂石桩地基等等。这里所讲的灰土桩地基方法主要是指,人们将钢管打入地基土中,形成一种向侧挤压的孔,而后将钢管拔出,在留下的管孔中填入灰土,然后对其进行夯实,原有的地基土与夯实的灰土桩形成一个统一的整体,提升地基整体的荷载。而砂石桩地基则是说,在一些软质的地基上,利用振动、冲击等方法打孔,而后将砂或者砂石填充到孔中,进行夯实处理,从而形成一个巨大的砂石桩,这种方法在处理一些软质地基的时候经常使用,此外,对于一些素填土或杂填土地基也可使用这种方法。
四、深层密实地基处理问题分析
振冲法,也可以称作为振动冲水法,通常是利用起重机将振动器吊起,利用电机带动偏心块旋转,从而使振动器产生强烈的振动,与此同时利用水泵,在前部喷嘴处形成高压水流,从而在不断振动和高压水流的共同作用下,将振动器沉入到地基的预定位置,而后向孔内添加各种碎石,也可以不添加任何材料,只是利用振动器将地基的土壤挤密到一定的密度,通过这样反复的对土壤进行填料或振密,伴随着振动器的不断上升直至地面,最终在原有地基中形成一个更加密实的复合地基,使得地基的整体荷载力变得更强,避免沉降现象的产生,是一种较为经济和使用的地基加固方法。按照上述的描述我们不难发现,这种方法可以分为两类,即振冲置换法和振冲密实法。前者主要是利用振冲器产生的孔,进行填料的填充,从而形成一个由石块碎石组成的桩体,与原有的地基形成一个复合的地基体,大大增加了地基强度。而后者主要是通过振动器的振动以及水压使砂层液化,土壤颗粒之间相互紧密的重新排列,减少原有地基中的缝隙和气体,从而达到原有地基的密实加固过程。
五、旋喷注浆桩地基处理问题分析
这种方法又叫做旋喷桩,是一项近几年才兴起的方法,对于地基的加固以及防渗堵水有着明显的效果。这种方法的施工简单快捷,所需的设备是一些比较常见的,经过简单的改装就能够投入使用。这种方法通常是将注浆管钻入预定的地基深度,或者是事先钻好的孔中,在注浆管的缓慢旋转和提升过程中,不断将高压浆液注入其中,利用注浆管前端的喷嘴形成一个旋转的浆液流,不断破坏土壤,形成一个土壤与浆液的混合圆柱体,最终达到地基加固和防渗的作用。
六、注浆地基处理问题分析
常见的注浆地基包括水泥注浆地基和硅化注浆地基两种。水泥注浆地基是将水泥浆,通过压浆泵、灌浆管均匀地注入土体中,以填充、渗透和挤密等方式,驱走岩石裂缝中或土颗粒间的水分和气体,并填充其位置,硬化后将岩土胶结成一个整体,形成一个强大、压缩性低、抗渗性高和稳定性良好的新的岩土体,从而使地基得到加固。硅化注浆地基是利用硅酸钠为主剂的混合溶液,通过注浆管均匀地注入底层。浆液赶走土粒间或岩土裂隙中的水分和空气,并将岩土胶结成以整体,形成强度较大、防水性能好的结石体,从而使地基得到加强。
七、加筋法分析
加筋法是在软弱中层中沉人树根桩、砂桩或人工填土的路堤或挡墙内铺设的土工聚合物作为加筋,形成的人工复合土体,承受抗拉、抗压、抗剪或抗弯作用。以此来改善土体工程性质,从而提高地基承载力,减少沉降是增加地基的稳定性。土工聚合物是指各种合成纤维如丙纶、尼纶、维纶、腈纶或其他合成材料制成一系列新型建筑材料或预制构件,现有的成品有:土工织物、土工膜、塑料排水板、塑料衬垫等等。土工聚合物埋在土中能发挥的作用。
八、结语
总之,建筑工程地基处理是一项技术性很强的工作,合理的方案还需要落实到技术措施和施工质量的保证上,这不但要求认真制订技术措施的技术标准,保证施工质量,还要进行施工现场质量检验、试验和现场监测与控制,监视地基加固动态变化,控制地基的稳定性和变形的发展,检验加固的效果,才能获得地基处理预期的效果,确保地基方案顺利的实施。展望地基处理的技术发展,应在普及的基础上进一步提高,在选择地基加固方法时,既要考虑各种地基处理方法的适用范围,又要综合考虑地基土质、施工难易程度、施工周期以及施工费用等情况,在保证质骨和使用的条件下达到技术与经济的互补。
参考文献:
[1]梁学杰.建筑工程中地基处理方法及现状分析.黑龙江科技信息,2010.
[2]王孝金.工业厂房工程地基的加固与处理技术.城市建设理论研究,2011.
[3]陆富生.建筑工程中地基加固技术的探讨.城市建设与商业网点,2009.
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