浅谈如何合理的选择地基处理的方法

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  【摘 要】 在建筑整体施工过程中,建筑地基施工一直都是核心环节,建筑地基施工是否得当,不仅对今后建筑实体有着决定性影响,同时也是工程质量的前提。本文通过对目前国内发展日新月异的地基处理进行了简单的总结和分析。从常见的不良地基类型出发,通过总结既有的不良地基处理措施、处理程序,为工程建设提供一些有益的经验,以供参考。
  【关键词】 建筑施工;地基处理;方法
  引言:
  随着我国建设事业的发展,新建工程越来越多的遇到不良地基,需要对天然地基进行处理,采用人工地基以满足建(构)筑物对地基要求。桩基础也是应用得最多的人工地基之一,考虑到桩基础已有较完整的理论,故在本文中未单独把它作为一种地基处理方法进行介绍,而将其纳入复合地基范畴。采用合理的、有针对性的不良地基处理和上部结构设计,可以有效地减轻和消除软弱地基对上部结构的不利影响,确保工程质量
  1、常见不良地基处理措施分类
  在土木工程建设中经常遇到的软弱土和不良土主要包括:软粘土、杂填土、冲填土、饱和粉细砂、湿陷性黄土、泥炭土、膨胀土、多年冻土、盐泽土、岩溶、山洞、土洞、山区地基以及垃圾掩埋土地基等。
  1.1不良地基处理分类
  地基处理方法的分类很多,按照各种地基处理方法加固地基的原理进行分类,地基处理被分为置换、排水固结灌入固化物、振密或挤密、加筋、冷热处理、托换、纠倾共八大类。每个大类又可以细分为很多具体的方法。地基处理方法除按地基处理加固原理进行分类外,还可按下列一些方法分类:可分为物理的地基处理方法、化学的地基处理方法和生物的地基处理方法三大类。在新形成的土坡上铺设一层带有植被种子和肥料的土层的三维土工格栅,可促使早日形成植被以增加土坡的稳定性,并达到绿化的目的,这种加固处理方法就属于生物的地基处理方法。国外也有学者在探讨利用生物酶来改良地基。事实上,严格的统一的分类是很困难的,不少地基处理方法具有多种效用,例如土桩和灰土桩既有挤密作用又有置换作用;砂石桩既有置换作用,在荷载作用下也有排水固结作用;夯实水泥土桩法既有振密、挤密作用,又有置换作用,又是灌入固化物。
  1.2地基处理方法应用
  不同的土就有不同的处理方法,我国地域广阔,各地区的地理位置、气象条件,地层构造及成因,以及地基土的地质特性差异较大。各类不良地基土可能选用的地基处理方法如下:1)软弱粘性土地基:排水固结法(包括堆载预压法、超载预压法、真空预压法),深层搅拌法,换土垫层法、石灰桩法,高压喷射注浆法,振冲置换法,砂石桩法,强夯法,加筋垫层法,短桩处理法;2)杂填土地基:换填法,表层夯实法,短桩处理,灰土桩,石灰桩,强夯法,挤密砂石桩法,干振碎石桩法,振冲密实法,孔内夯扩桩法;3)冲填土地基:视冲填料性质确定,若冲填土为粘性土可采用应用于软弱粘性土地基的方法,若冲填土为砂性土可用应用于松散砂土地基的方法;4)松散砂土地基可能选用的地基处理方法:强夯法,振冲密实法,沉管碎石桩法,灌浆法,高压喷射注浆法;5)湿陷性黄土地基:土桩,灰土桩法,换垫法,强夯法,表层夯实法,预浸水法,碎石桩法,深层搅拌法,氢氧化钠溶液加固法;6)盐泽土地基可能选用的地基处理方法:沉管碎石桩法,振冲碎石桩法,换填法;7)膨胀土地基:换土垫层法,浸水保湿法,灌浆法,其他措施(增大基础埋深、砂包基础、宽散水、保湿暗沟、地基帷幕);8)冻土地基:通风地基措施等;9)山区地基:褥垫法,换填法,灌浆法。
  2、地基处理规划程序
  地质勘查的资料对地基处理起到决定性作用,既要把地质条件搞清楚又应避免要求过高过多,原则上应争取以最少的勘察工作量而能满足工程上的需要。地基处理方案的选择好坏直接决定了经济效益。一般来说地基处理应首先根据建(构)筑物对地基的各种要求和天然地基条件确定需要进行地基处理的天然地层的范围及地基处理要求。然后根据天然地层的条件、地基处理的具体要求、地基处理方法的原理、过去应用的经验和机具设备、材料条件,进行地基处理方案可行性研究,提出多种可行方案。最后,对提出的各种方案进行技术、经济、进度等方面的比较分析,同时考虑环境保护的要求,确定采用一种或几种地基处理方法。初步确定地基处理方案后,可视需要先进行小型现场试验或进行补充调查,根据试验成果进行施工设计,然后再进行施工。施工过程中通过监测、检验以及反分析,如需要还可对设计进行修改、补充。实践表明这是比较恰当的地基处理规划程序。
  3、竖向增强体复合地基承载力
  不少地基处理方法都是通过在地基中形成竖向或水平向增强体,组成复合地基以提高地基承载力,减少沉降。复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强,或被置换,或在天然地基中设置加筋材料,加固区是由天然地基土体和增强体两部分组成的人工地基。加固区整体看是非均质的和各向异性的。根据地基中增强体方向又可分为竖向增强体复合地基和水平向增强体复合地基。复合地基有两个基本特点:一、加固区是由天然地基和增强体两部分组成,是非均质和各向异性;二、在荷载作用下,天然地基和增强体共同承担荷载的作用。龚晓南院士于1992年提出竖向复合地基承载力计算的极限承载力计算,其公式如下:
  pcf=k1λ1mp+k2λ2(1-m)psf(1-1)
  式中:pcf——桩体极限承载力,(kPa);
  psf——天然地基极限承载力,(kPa);
  k1——反映复合地基中桩体实际极限承载力的修正系数,一般大于1.0;
  k2——反映复合地基中桩间土实际极限承载力的修正系数,具体视工程情况;
  λ1——复合地基破坏时,桩体发挥其极限强度的比例;
  λ2——复合地基破坏时,桩间土发挥其极限强度的比例;
  m——复合地基置换率。式(1-1)表示复合地基承载力是由桩的承载力和桩间土的承载力按一定的原则叠加而成。
  4、地基处理技术发展展望
  地基处理最新发展反映在地基处理机械、材料、地基處理设计计算理论、施工工艺、现场监控技术,以及地基处理新方法的不断发展和多种地基处理方法综合应用等各个方面。回顾我国地基处理技术发展情况,特别是近30年的发展,地基处理发展应重视下述几个方面:1)研制和引进地基处理新机械,提供各种功法的施工能力;2)发展地基处理理论;3)发展地基处理新技术;4)提高地基处理技术综合应用水平;5)发展地基处理测试技术;6)深化施工管理体制改革,重视专业化施工队伍建设。
  5、结束语
  建筑工程的质量能够产生的影响远远不止我们思想中所了解的日常生活、生命与财产,其产生的影响也会涉及到精神、社会效益等诸多方面。所以,在建筑工程地基基础施工中,注重施工技术,懂得施工质量的关键与核心位置,才能够创造出优质工程。
  参考文献:
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