浅谈地基处理论文_任生坡

浅谈地基处理论文_任生坡

枣庄市薛城区房屋建筑工程公司 山东枣庄 277000

摘要:我国地域辽阔,幅员广大,自然地理环境不同,土质各异,地基条件区域性较强,随着当前经济建设的高速发展,不仅要事先选择在地质条件良好的场地从事建设,而且有时也不得不在地质条件不好的地方进行修建,因此就需要对天然的软弱地基进行处理。

关键词:地基处理;处理目的;处理方法

1地基处理的定义

凡是基础直接建造在未经加固的天然土层上时,这种地基为天然地基。若天地地基很软弱,不能满足于地基强度和变形等要求,事先需要经过人工处理后再建造基础,称为地基处理。我国地域辽阔,从沿海到内陆,由山区到平原,分布多样的地基土,其抗剪强度,压缩性,以及透水性等因土的种类不同而可能产生很大的差别,地基条件区域性强。一些软弱地基或特殊土地基往往需要地基处理才能使用。另外,随着结构物的荷载日益增大,对变形的要求也越来越严,因而原来一般可被评价良好的地基。也可能在特定的条件下需要进行地基处理。

地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。软弱地基包括(软土,充填土,杂填土,其它高压缩性土),特殊土地基包括(湿陷性黄土,膨胀土,红黏土,季节性冻土,岩溶)

2地基处理的目的

地基处理的目的是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热血等方法对地基土地进行加固,用以改良地基土的工程特性

(1)提高地基土的抗剪强度,地基的剪切破坏表现在:建筑物的地基承载力不够;由于偏心荷载及侧向土压力的作用使结构物失稳;由于填土或建筑物荷载,使临近地基隆起;土方开挖时边坡失稳;基坑开挖时坑底隆起。地基的剪切破坏返现在地基土的抗剪力不足。因此,就需要采取一定措施增加地基土的抗剪强度。

(2)降低地基的压缩性,地基的压缩性表现在建筑物的沉降和差异沉降大:由于有填土或建筑物荷载,使地基产生固结沉降;作用于建筑物基础的负摩擦力引起建筑物的沉降;由于降水地基产生沉降。因此,需要采取措施以提高地基土的压缩模量,借以减少地基的沉降或不均匀沉降。

(3)改善地基的透水性特性。基地的透水性表现在堤坝等基础产生的地基渗漏。

(4)改善地基的动力特性。地基的动力特性表现在地震时饱和松散细沙将产生液化;由于交通荷载或打桩原因,使高地基的抗震能力。

(5)改善特殊土的不良地基特性。主要是消除或减少特殊性土地基的一些不良工程性质,如湿陷性黄土、膨胀土的膨胀性等。

3地基处理的方法

(1)换土垫层法:垫层法其基础原理就是挖除浅层软弱土或不良土,分层碾压或夯实土。换土垫层法克提高持力层的承载力,减少沉降量;消除或部分消除土的湿陷性和膨胀性;防止土的冻胀作用及改善土的抗液化性。常用机械碾压、平板振动和重锤夯实进行施工。强夯挤淤法,采用边强夯、边填碎石、边挤淤的方法,在地基中形成碎石墩体。克提升地基承载力的减小变形。

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(2)振密、挤密法:采用一定手段,通过振动、挤压使地基土体孔隙比减少,强度提供,达到基地处理的目的:采用人工或机械夯实、机械碾压或振动对比较疏松表层土进行压实,可以采用分层回填压实加固;利用重锤自由下落时的冲击能来夯实浅层土,使其表面形成较为均匀的硬壳层;利用强大的夯击能,迫使深层土液化和动力固结;振冲挤密法依靠振冲器的强力振动使饱和砂层产生液化,颗粒重新排列,孔隙比减少,另一方面,依靠振冲器的水平振动力,形成垂直孔洞,在其中加入回填料,使砂层挤压密实;利用钢套管在地基中成孔,通过挤压作用,使地基土加密,然后在孔中分层填入素土后夯实而形成土桩;设置沙桩,能对周围土体或产生挤密作用;利用爆破产生的振动使土体产生液化或变形,从而获得较大实度,用以提高地基承载和减少沉降。

(3)排水固结法:是软土地基在附加荷载的作用下,逐渐排出孔隙水,使孔隙比减少,产生固结变形。在这个过程中,随着土体超静孔隙水压力的逐渐消散,土的有效应力增加,地基抗剪强度相应增加,并使沉降提前完成。排水固结法主要由排水和加压两个系统组成。按照加载方式的不同,排水固结法又分为堆载预压法、真空预压法、真空堆载联合预压法、降低地下水位法和电渗排水法。

(4)置换法:是以砂、碎石等材料置换软土,与未加固部分形成复合地基,达到提高地基承载力的目的。利用一种单向或双向振动的冲头,边喷高压水流边下沉成孔,然后边填入碎石边振实,形成碎石桩,桩体和原来的粘性土构成复合地基;在软弱地基中用机械成孔,填入作为固化剂的生石灰并压实形成桩体,利用生石灰的吸水、膨胀、放热的作用以及土和石灰的化学反应,形成复合地基;对厚度小于6CM的软弱土层,边夯边填碎石,形成石柱体,与周围土体形成复合地基;柱锤冲扩成孔,填入碎砖三合土等材料,强夯成桩,住和桩间土通过褥垫层形成复合地基;利用发泡聚苯乙烯用于回填料,可有效减少作用于地基上的荷载,需要时也可置换部分地基土。

(5)加筋法:在土层中埋设强度较大的土工聚合物、拉筋。受力杆件等提高地基承载力、减少承接或维持建筑物稳定:利用土木聚合物的高强度、韧性等力学性能,扩散土中应力,增大土体的抗拉强度,改善土体或构成加筋土以及各种复合土工结构;把抗拉能力很强的拉筋埋置在土层中,通过土颗粒和拉筋之间的摩擦力形成一个整体,用以提高土体稳定性;在土体内放置一定长度和分布密度的土钉体,与土共同作用,用于弥补土体自身强度的不足;在地基中沿不同的方向,设置细桩,形成如树根桩的群桩,用以支撑结构物。

(6)胶结法:在软弱地基中部分土体内渗入水泥、水泥砂浆以及石灰灯舞,形成加固体,与未加固的部分形成复合地基。利用压力泵把水泥或其他化学成分浆液注入土体,已达到提高地基承载力、降低沉降、防渗等作用;将带有特殊喷嘴的注浆管,通过钻孔置入要处理土层的预定深度,然后以水泥浆液高压冲切土体。可以提高地基承载力。防止砂土液化;利用水泥石灰或其他材料作为固化剂的主剂,通过特别的深层搅拌机,在地基深处将软土和固化剂强制搅拌,形成坚硬的拌和柱体,与原地基形成复合地基

(7)冷热处理法:通过人工冷却,使地基温度低到孔隙水的冰点以下,从而具有理想的截水性和较高的承载力;通过渗入压缩的热空气和燃烧物,并依靠热传导,将细颗粒土加热到100度以上,从而增加土的强度,减少形变。

结束语

在地基处理施工过程中对各个环节的质量标准要求严格,作为建筑工程的基础,施工过程中的技术管理和质量管理对整个工程有较大影响。目前我国地基处理方法众多很多方法还在不断完善改善中。每一种地基处理方法都有它的适应性和局限性,因而选用某一种方法时,要根据地基土质、工程要求、工期、造价等因素综合分析后确定。

参考文献:

[1]廖凡.地基处理方案确定需考虑的因素[J].河南科技,2013,12:167.

[2] 李刚.地基处理方法浅析[J].科学之友.2011(12)

论文作者:任生坡

论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期

论文发表时间:2018/11/17

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