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摘要:建筑建设工程当中的地基处理质量是影响建筑整体质量的重要因素,为了能够满足建筑工程项目的建设要求,以及能够更好的适应复杂地质环境下的地基施工,则应找出地基处理工作中面临的难点,并完善地基工程施工技术。本文主要针对我国建筑地基施工工程的特点,详细探讨了几种地基处理技术的应用要点。
关键词:建筑地基;加固;预压;强夯;灌注桩
Abstract: building foundation treatment of construction project quality is an important factor affecting the quality of construction as a whole, in order to meet the requirements of engineering construction, and can better adapt to the complex geological environment is the foundation construction, you should find out the difficulties faced in the foundation treatment work, and improve the foundation engineering construction technology. This article mainly aims at the characteristics of building foundation construction project in China, discusses the main points of the application of several kinds of ground treatment technology.
Keywords: building foundation; Reinforcement; Preloading; Dynamic compaction; Bored piles
中图分类号:TU441+.6文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
一、建筑地基工程的特点
建筑地基是指建筑物下面支承基础的土体或岩体。作为建筑地基的土层分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。地基有天然地基和人工地基两类。在建筑中地基的处理是十分重要的,上层建筑是否牢固地基有无可替代的作用。还具有以下几个特点,对采取有效的施工手段和技术起到了指导作用。
(一)复杂性
我国地质复杂,包括淤泥质土、杂填土、黄土、冻土以及季节性冻土等多种不同的地质条件,这就加大了地基施工的复杂度和难度。同时我国的地震频发,这就对地基的施工产生了严重的影响,在进地基施工时,必须考虑到工程地质和水文地质的影响,这就加大了地基勘察设计和工程施工的难度,需要采用合理的施工技术应对地质的复杂。
(二)严重性
在建筑工程投入使用以后,地基一旦出现质量问题会对整个建筑带来巨大的损失,并且出现的地基问题是不可弥补的,甚至造成的损失比建设投资的成本要高。因此如果在选择场地和地基的勘察中出现问题,就很容易引起地基的失稳,造成整体结构的破坏,并且是严重性和毁灭性的破坏,不仅造成巨大的经济损失,还会对人们的生命财产构成严重威胁。同时地基的破坏具有扩散性,一旦出现问题,会在短时间内加剧,且不易被人察觉,可见其地基问题危害严重。
(三)困难性
在地基出现问题时,其复杂度和严重性更加加剧了地基处理的难度,因为地基工程属于地下工程,这样就加大了地基处理的难度,其次由于地基是承担着上部的荷载,因此在对地基处理时,必然会对上部的结构造成一定的影响,特别是对交付使用中的建筑,可见,地基的处理是非常困难的。在对地基处理时,需要对地基以上的建筑工程进行处理,同时地基的质量事故具有很强的连锁性,可见,地基的处理面临着巨大的困难。
建筑地基处理技术的应用
(一)换土垫层地基处理技术
建筑施工中的填土新方法随着技术的不断改进和发展,在建筑中对地基处理的技术也得到了不断的进步,一些新的填土方法应运而生。
1、粉煤灰吹填法
由于粉煤灰具有透水性强的特点,可以利用粉煤灰进行地基的吹填,在降低填土的工期和费用的同时,同时还可以加速吹填土的固结。在施工中要将淤泥和粉煤灰按照一定的比例进行吹填,保证施工的均匀,进而改善土的固结性质,不仅对地基的牢固起到了积极的促进作用,还开发出来大量的土地。
2、DDC 灰土挤密法
为了消除地基的湿陷性, 提高地基的承载力并减少地基的变形,需要采用 DDC 灰土挤密法来进行,采用孔内深层强夯法的施工工艺,用螺旋钻机在孔中分层注入灰土,分层夯实成桩,同时反复锤击使桩径逐步扩大,最终与桩间部分土组成符合地基。
3、IFCO 强制固结法
该技术主要是针对提高土体的固结率为目的的,是借助排水系统和加压系统进行的,对保证固结速率的顺畅,缩短工期以及保证混凝土质量方面起到了积极的作用。
(二)预压地基处理技术
该方法主要是针对软地基的处理施工方法,预压地基处理技术的实施要点包括在建筑物施工之前,在建设场地上面加负载(目的是排除土体中的水分),排除水分后土体中的空隙会减少,从而使土体的密度增大,确保了地基对建筑物的承载能力。
该施工技术可以分为堆载预压法和真空预压法两种。如果施工地软土层的厚度小于4米,一般需要采用塑料排水带进行处理,而进行堆载预压法的处理深度可达到10米左右,在真空預压处理方法的施工过程中,需要在地基内部加排水竖井,这种地基处理方法的地基处理深度能达到15米,而且能够有效预防地基发生沉降,并且能确保地基的稳固性。
(三)振密加固
振密加固方法是采用一定的手段,通过振动、挤压使地基土体孔隙比减小,强度提高,达到地基处理的目的,主要包括表层压实法、重锤夯实法、强夯法、振冲挤密法和土桩法等。其中强夯法在建筑基地加固中应用较广泛。
强夯法主要是针对软弱地基进行加固的方法,其所使用的工具是夯锤,其在使用过程中需要达到一定的高度后落下,利用落下所产生的冲击力从而夯实土壤的效果,通过此方法处理的地基具有很好的强度和抗振动性。强夯法在施工中要注意以下技术细节:
1、施工前要进行试夯,调整确定夯点间距、落距、夯击数等;夯击时,选择合适的夯点,避免压缩变形的扩散角重叠,不出现地面隆起和翻浆。
2、夯击后要合理确定间歇时间,保证空隙水压完全消散。
3、在易翻浆的饱和粘性土上,可在夯点下铺填砂石垫层,以利空隙水压的消散,可一次铺成或分层铺填。
4、尽量避免雨期施工,必须雨期施工时,要挖排水沟,设集水井,地面不得有积水,减少夯击数,增加空隙水的消散时间。
(四)振冲地基处理技术
振冲地基处理技术也被称作为振动水冲地基处理技术,它是利用吊重机,将振动器吊起,同时启动潜水电机和水泵,振动器会产生高频的振动。水泵喷射高压水流,通过“边振边冲”方法,同时将振动器沉到地基的预定位置,在经过清孔处理后,逐步填入碎石,以增长地基的密度,在振动作用下,经过挤压密实后,可以提升振动器振动频率,然后经过不断反复的操作,最终形成一个大的密实的状体,并与原有地基进行连接,形成一个复合型的地基结构。
振冲法按加固机理和效果的不同,又分为振冲置换法和振冲密实法2类,前者是在地基土中借振冲器成孔,振密填料置换,制造一群以碎石、砂砾等散粒材料组成的桩体,与原地基土一起构成复合地基,使地基承载力提高,沉降减少,它又名振冲置换碎石桩法;后者主要是利用振动和压力水使砂层液化,砂颗粒相互挤密,重新排列,孔隙减少,从而提高砂层的承载力和抗液化能力,它又名振冲挤密砂桩法,这种桩根据砂土质的不同,又有加填料和不加填料2种。
振冲地基处理技术的优点在于经济实用,成本低,可以有效提升地基的密实度,增长抗压能力,减少地基的沉降。该方法被大量应用于松散砂卵石地基、砂土地基、粉土地基以及素填土地基等。
(五)灌注桩处理技术分析
在处理建筑建设项目的地基时,通常会运用到灌注桩处理技术。灌注桩处理技术分为三种,即旋挖钻孔桩、振动沉管桩以及人工成孔桩技术。
1、旋挖桩
旋挖钻孔桩具有以下优势:施工空间相对较小、精确度较高、劳动强度相对低以及成孔速度相对较快;该技术可以在处理风化岩地基、砂性土地基以及粘性土地基的工作中使用。具体施工工艺如下:
(1)先完成测量放线工作,随后根据测量结果进行钻孔;
(2)钻孔完成之后,便可以安装导管以及钢筋笼;
(3)在灌注施工材料的过程中,应注意观察导管情况,保证完成孔深的复测工作之后,才能进行水封。
2、振动沉管桩
振动沉管桩一般被应用于多层建筑的地基施工工作当中,如果地基当中存在大量软土,则更应优先考虑振动沉管桩技术。该技术的施工工艺为,采用锤子振动以及击打地基处理设备,以便使处理之后的钢管以及桩尖沉入土中,当钢管或者是桩尖沉入土中之后,桩孔便得以形成;在桩孔当中放入钢筋骨架,并灌注混凝土;灌注施工完成后,要拔出套管,并对混凝土进行振捣。
人工挖孔桩
如果建筑的地基当中含有大量石粘土层、粉质粘土层、粘土层,则可以采用人工挖孔桩技术进行处理;人工成孔桩的桩径通常为850 mm至1500 mm之间,其扩大头直径一般为950 mm至1700 mm之间;施工工艺为,先测量基础轴线,进行人工挖桩以及钎探;完成釬探之后,便可以进行验槽以及下放钢筋笼,最后一步施工工序为灌注混凝土。
(六)排水固结法
排水固结法主要是针对于软土地基进行的,在软土地基上加载压力,从而使软土有效的排出孔隙里的水,从而降低其含水量,增加其强度,使地基具有较强的抗剪度,同时加快地基的沉降速率,使地基土地的有效应力增加。此办法通常情况下由两个系统组成,即排水和加压,在施工中可以利用天然土层的透水性,从而达到排水,也可设置砂井、袋装砂井和塑料排水板之类的竖向排水体。加压主要是地面堆载法、真空预压法和井点降水法。为加固软弱的粘土,在一定条件下,采用电渗排水井点也是合理而有效的。
结语
综上,地基的处理是建筑工程施工的关键,建筑地基处理的方法多样,需要在设计阶段加强对施工场地的勘测和岩土分析,在进行选择的时候一定要根据地基的特殊性,必要时可以使几种方法结合,从而设计出较为合理的处理方案,以提高地基的承载力,保证建筑的安全性。
参考文献
[1]冯小平.关于地基处理常见技术的探讨[J].西部探矿工程,2013.2.
[2]李逊.浅谈建筑工程地基处理技术[J].科技信息,2011.4.
[3]张禾.振冲技术在砂壳坝抗震加固工程中的应用研究[D].河海大学,2006.
[4]胡宪洲.石佛寺水库坝基防渗及抗震加固技术的研究与应用[D].河海大学,2004.
关键词:建筑地基;加固;预压;强夯;灌注桩
Abstract: building foundation treatment of construction project quality is an important factor affecting the quality of construction as a whole, in order to meet the requirements of engineering construction, and can better adapt to the complex geological environment is the foundation construction, you should find out the difficulties faced in the foundation treatment work, and improve the foundation engineering construction technology. This article mainly aims at the characteristics of building foundation construction project in China, discusses the main points of the application of several kinds of ground treatment technology.
Keywords: building foundation; Reinforcement; Preloading; Dynamic compaction; Bored piles
中图分类号:TU441+.6文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
一、建筑地基工程的特点
建筑地基是指建筑物下面支承基础的土体或岩体。作为建筑地基的土层分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。地基有天然地基和人工地基两类。在建筑中地基的处理是十分重要的,上层建筑是否牢固地基有无可替代的作用。还具有以下几个特点,对采取有效的施工手段和技术起到了指导作用。
(一)复杂性
我国地质复杂,包括淤泥质土、杂填土、黄土、冻土以及季节性冻土等多种不同的地质条件,这就加大了地基施工的复杂度和难度。同时我国的地震频发,这就对地基的施工产生了严重的影响,在进地基施工时,必须考虑到工程地质和水文地质的影响,这就加大了地基勘察设计和工程施工的难度,需要采用合理的施工技术应对地质的复杂。
(二)严重性
在建筑工程投入使用以后,地基一旦出现质量问题会对整个建筑带来巨大的损失,并且出现的地基问题是不可弥补的,甚至造成的损失比建设投资的成本要高。因此如果在选择场地和地基的勘察中出现问题,就很容易引起地基的失稳,造成整体结构的破坏,并且是严重性和毁灭性的破坏,不仅造成巨大的经济损失,还会对人们的生命财产构成严重威胁。同时地基的破坏具有扩散性,一旦出现问题,会在短时间内加剧,且不易被人察觉,可见其地基问题危害严重。
(三)困难性
在地基出现问题时,其复杂度和严重性更加加剧了地基处理的难度,因为地基工程属于地下工程,这样就加大了地基处理的难度,其次由于地基是承担着上部的荷载,因此在对地基处理时,必然会对上部的结构造成一定的影响,特别是对交付使用中的建筑,可见,地基的处理是非常困难的。在对地基处理时,需要对地基以上的建筑工程进行处理,同时地基的质量事故具有很强的连锁性,可见,地基的处理面临着巨大的困难。
建筑地基处理技术的应用
(一)换土垫层地基处理技术
建筑施工中的填土新方法随着技术的不断改进和发展,在建筑中对地基处理的技术也得到了不断的进步,一些新的填土方法应运而生。
1、粉煤灰吹填法
由于粉煤灰具有透水性强的特点,可以利用粉煤灰进行地基的吹填,在降低填土的工期和费用的同时,同时还可以加速吹填土的固结。在施工中要将淤泥和粉煤灰按照一定的比例进行吹填,保证施工的均匀,进而改善土的固结性质,不仅对地基的牢固起到了积极的促进作用,还开发出来大量的土地。
2、DDC 灰土挤密法
为了消除地基的湿陷性, 提高地基的承载力并减少地基的变形,需要采用 DDC 灰土挤密法来进行,采用孔内深层强夯法的施工工艺,用螺旋钻机在孔中分层注入灰土,分层夯实成桩,同时反复锤击使桩径逐步扩大,最终与桩间部分土组成符合地基。
3、IFCO 强制固结法
该技术主要是针对提高土体的固结率为目的的,是借助排水系统和加压系统进行的,对保证固结速率的顺畅,缩短工期以及保证混凝土质量方面起到了积极的作用。
(二)预压地基处理技术
该方法主要是针对软地基的处理施工方法,预压地基处理技术的实施要点包括在建筑物施工之前,在建设场地上面加负载(目的是排除土体中的水分),排除水分后土体中的空隙会减少,从而使土体的密度增大,确保了地基对建筑物的承载能力。
该施工技术可以分为堆载预压法和真空预压法两种。如果施工地软土层的厚度小于4米,一般需要采用塑料排水带进行处理,而进行堆载预压法的处理深度可达到10米左右,在真空預压处理方法的施工过程中,需要在地基内部加排水竖井,这种地基处理方法的地基处理深度能达到15米,而且能够有效预防地基发生沉降,并且能确保地基的稳固性。
(三)振密加固
振密加固方法是采用一定的手段,通过振动、挤压使地基土体孔隙比减小,强度提高,达到地基处理的目的,主要包括表层压实法、重锤夯实法、强夯法、振冲挤密法和土桩法等。其中强夯法在建筑基地加固中应用较广泛。
强夯法主要是针对软弱地基进行加固的方法,其所使用的工具是夯锤,其在使用过程中需要达到一定的高度后落下,利用落下所产生的冲击力从而夯实土壤的效果,通过此方法处理的地基具有很好的强度和抗振动性。强夯法在施工中要注意以下技术细节:
1、施工前要进行试夯,调整确定夯点间距、落距、夯击数等;夯击时,选择合适的夯点,避免压缩变形的扩散角重叠,不出现地面隆起和翻浆。
2、夯击后要合理确定间歇时间,保证空隙水压完全消散。
3、在易翻浆的饱和粘性土上,可在夯点下铺填砂石垫层,以利空隙水压的消散,可一次铺成或分层铺填。
4、尽量避免雨期施工,必须雨期施工时,要挖排水沟,设集水井,地面不得有积水,减少夯击数,增加空隙水的消散时间。
(四)振冲地基处理技术
振冲地基处理技术也被称作为振动水冲地基处理技术,它是利用吊重机,将振动器吊起,同时启动潜水电机和水泵,振动器会产生高频的振动。水泵喷射高压水流,通过“边振边冲”方法,同时将振动器沉到地基的预定位置,在经过清孔处理后,逐步填入碎石,以增长地基的密度,在振动作用下,经过挤压密实后,可以提升振动器振动频率,然后经过不断反复的操作,最终形成一个大的密实的状体,并与原有地基进行连接,形成一个复合型的地基结构。
振冲法按加固机理和效果的不同,又分为振冲置换法和振冲密实法2类,前者是在地基土中借振冲器成孔,振密填料置换,制造一群以碎石、砂砾等散粒材料组成的桩体,与原地基土一起构成复合地基,使地基承载力提高,沉降减少,它又名振冲置换碎石桩法;后者主要是利用振动和压力水使砂层液化,砂颗粒相互挤密,重新排列,孔隙减少,从而提高砂层的承载力和抗液化能力,它又名振冲挤密砂桩法,这种桩根据砂土质的不同,又有加填料和不加填料2种。
振冲地基处理技术的优点在于经济实用,成本低,可以有效提升地基的密实度,增长抗压能力,减少地基的沉降。该方法被大量应用于松散砂卵石地基、砂土地基、粉土地基以及素填土地基等。
(五)灌注桩处理技术分析
在处理建筑建设项目的地基时,通常会运用到灌注桩处理技术。灌注桩处理技术分为三种,即旋挖钻孔桩、振动沉管桩以及人工成孔桩技术。
1、旋挖桩
旋挖钻孔桩具有以下优势:施工空间相对较小、精确度较高、劳动强度相对低以及成孔速度相对较快;该技术可以在处理风化岩地基、砂性土地基以及粘性土地基的工作中使用。具体施工工艺如下:
(1)先完成测量放线工作,随后根据测量结果进行钻孔;
(2)钻孔完成之后,便可以安装导管以及钢筋笼;
(3)在灌注施工材料的过程中,应注意观察导管情况,保证完成孔深的复测工作之后,才能进行水封。
2、振动沉管桩
振动沉管桩一般被应用于多层建筑的地基施工工作当中,如果地基当中存在大量软土,则更应优先考虑振动沉管桩技术。该技术的施工工艺为,采用锤子振动以及击打地基处理设备,以便使处理之后的钢管以及桩尖沉入土中,当钢管或者是桩尖沉入土中之后,桩孔便得以形成;在桩孔当中放入钢筋骨架,并灌注混凝土;灌注施工完成后,要拔出套管,并对混凝土进行振捣。
人工挖孔桩
如果建筑的地基当中含有大量石粘土层、粉质粘土层、粘土层,则可以采用人工挖孔桩技术进行处理;人工成孔桩的桩径通常为850 mm至1500 mm之间,其扩大头直径一般为950 mm至1700 mm之间;施工工艺为,先测量基础轴线,进行人工挖桩以及钎探;完成釬探之后,便可以进行验槽以及下放钢筋笼,最后一步施工工序为灌注混凝土。
(六)排水固结法
排水固结法主要是针对于软土地基进行的,在软土地基上加载压力,从而使软土有效的排出孔隙里的水,从而降低其含水量,增加其强度,使地基具有较强的抗剪度,同时加快地基的沉降速率,使地基土地的有效应力增加。此办法通常情况下由两个系统组成,即排水和加压,在施工中可以利用天然土层的透水性,从而达到排水,也可设置砂井、袋装砂井和塑料排水板之类的竖向排水体。加压主要是地面堆载法、真空预压法和井点降水法。为加固软弱的粘土,在一定条件下,采用电渗排水井点也是合理而有效的。
结语
综上,地基的处理是建筑工程施工的关键,建筑地基处理的方法多样,需要在设计阶段加强对施工场地的勘测和岩土分析,在进行选择的时候一定要根据地基的特殊性,必要时可以使几种方法结合,从而设计出较为合理的处理方案,以提高地基的承载力,保证建筑的安全性。
参考文献
[1]冯小平.关于地基处理常见技术的探讨[J].西部探矿工程,2013.2.
[2]李逊.浅谈建筑工程地基处理技术[J].科技信息,2011.4.
[3]张禾.振冲技术在砂壳坝抗震加固工程中的应用研究[D].河海大学,2006.
[4]胡宪洲.石佛寺水库坝基防渗及抗震加固技术的研究与应用[D].河海大学,2004.