工程建设中不良地基基础处理方法的研究
2015-07-10
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核心提示:本文将简单阐述当前主要的不良地基类型及其处理方法,希望能够帮助施工单位在工程项目建设中遇见不良地基时,能在第一时间选择合适的处理方法,减少损失,促进我国的经济建设和城市化进程的推进。
当前我们所说的地基基础处理,是指人们为了进一步提高地基的承载能力或者为了改变地基变形性质或渗透性质,而借助人工进行干预的行为。在面对不良地基的时候,如果能够采用最科学、合适的基础处理方法,不仅能够使原地基承载力得到充分的发挥,还能够最大限度的精简施工工艺、大幅提升施工速度、降低工程成本等。我国幅员辽阔,不同地区之间的地质条件存在巨大的差异,如果使用大量桩基础工程,势必会造成施工期限延长、工程成本增加以及建材资源浪费等严重后果。这和当前我国的基本国情是相违背的,所以在对项目工程地基基础进行处理时,一定要采取合适的方法。
1.常见的不良地基类型
工程建设本身就具有一定的风险性,所以在项目工程的建设施工过程中,不可避免的会遇见一些地质条件较差的作业区域。这种作业区域当中的地基,基本上都可以被归纳为不良地基。当前主要的不良地基主要有以下几种。
1.1透水性非常强的地基基础分析
这种透水性非常强的地基基础,主要由粗砂、砾石或者卵石等颗粒较粗的物质构成,由于其本身的材料存在缺陷,所以这种地基基础的透水性非常强,而且还容易发生潜渗现象。这种地基基础一般会对建筑物的稳定性,产生直接而重大的影响。
1.2膨胀土地基基础分析
此地基通常是由带有膨胀性的亲水粘性土组成。其最大的特点就是,当外界的环境温度发生一定的变化时,地基基础会发生严重的膨胀,最终导致地基基础发生形变。在膨胀发生之后如果没有及时采取合适的方式进行处理,建筑物的安全性就会受到严重的影响。
1.3软弱夹层地基基础分析
软弱夹层地基,按照其倾角的大小又可以分为高倾角和低倾角两种主要类型。其中高倾角软弱夹层地基的倾角通常大于三十度,而低倾角软弱夹层地基的倾角则通常低于三十度。由于这两种地基基础的倾角存在一定的差异,所以,其最终对建筑的负面影响也不尽相同。
1.4淤泥质软弱土地基基础分析
这类不良地基主要是由淤泥、泥炭土、腐泥土以及其他含水量较大、抗剪强度较低、承载能力非常差、压缩性较强的土质构成。因为地基基础土质本身的软弱性,这类地基非常容易出现变形、位移或者挤出等状况。
1.5可液化土地基基础分析
可液化土地基基础,通常是由粘性较弱或者完全没有粘性的土、砂组成的。如果组成地基基础的土体受到静力或者振动力的作用,孔隙当中的水压力就会急剧增加,导致土层的抗剪强度瞬间消失,最终形成液化。当地基基础被液化之后,原先的承载能力也会随之消失,最终可能诱发地面塌陷或者地基位移,造成巨大的经济损失,严重的甚至会造成人员伤亡。
1.6深覆盖层地基基础分析
深覆盖层不良地基是由厚度相对较大的泥石堆积层、洪积层、卵石、碎石以及砂石等共同组成的,所以这种地基的结构相对而言比较松散,内部的孔隙率也比较好。因此,这种地基基础非常容易发生形变和渗漏,从而对上层建筑的稳定性产生影响,同时,此地基基础偶尔还会掺杂着软弱土层,会对其抗滑性和稳定性产生较大的影响。
2.不良地基的处理方法和加固措施
2.1置换法地基处理方法的分析
置换法按照具体的实施方式,可以分为换填法、振冲置换法和夯置换法三种。其中换填法是指将表层当中的不良地基土挖掘出去,然后将符合要求的土体进行回填并夯实,从而使地基基础具备良好的承载能力,提高其稳定性和抗形变能力。不过要注意的是,在置换过程中要将需要转换的土层挖掘干净,同时还要保证回填土体的质量符合标准,最后回填的过程中填料应该分层进行夯实。振冲置换法是借助专业的振冲机械,在高压水射流下边振边冲,在地基当中形成孔洞;然后,在孔洞当中分批次填入粗砂等粗颗粒的填料形成桩体,最终使地基的承载能力得到提升。
夯置挤法在实施过程中要利用沉管的办法,把管置入土体当中,让土体因受力而向两侧挤开,随后在挤开的管内放入碎石或者砂石等抗剪强度大的填料,该桩体和原地基土能够组成新的复合型地基基础。由于挤压、夯实使土体向侧向进行挤压,地面会发生一定的隆起,土体超静孔隙水压力会随之得以提升;当超静孔隙水压力消失以后,土体强度便会得到相应的提升,最终提高地基基础的稳定性和承载能力。
2.2预压法地基处理方法分析
预压法按照其具体的施工方式不同,又分为堆载预压法、真空预压法和降水法以及电渗法四种方式。其中堆载预压法,是在建筑物的建设施工之前,用临时堆载的方法对地基基础施加适当的负荷,给予一定的预压期,从而使地基预先进行压缩,完成大部分沉降并在提升地基基础的承载能力之后,将地基上的负荷去除,随后便可以开始建筑物的正式施工建设。第二,真空预压法是在软粘土地基的表面预先铺设一层砂垫层,然后用土工薄膜对地基进行覆盖密封处理。密封之后用真空泵将砂垫层的空气抽出,使薄膜下的地基形成负压,随着砂垫层的空气和水分逐渐降低,地基土会得以固结,从而提升地基基础的承载能力,实现加固地基基础的目标。第三,降水法是指通过降低地下水位,减少地基的孔隙压力增加上覆土的自重应力,使有效应力得以提升,最终使地基得到预压。最后,电渗法是在地基基础当中插入金属电极并接通直流电,地基基础在直流电的作用之下,其中的水分会逐渐渗出,地基土中的水分减少其强度就会提升,从而提高地基基础的整体承载能力,为地基的安全稳定提供保障。
2.3压实和夯实法地基处理方法分析
同样的,按照施工形式的不同,压实和夯实法也能够分为表层压实法、重锤夯实法以及强力夯实法三种。表层压实法的应用,需要借助人工和简单的夯实机械,对比较疏松的表层土体进行压实。当然,也可以分层对填筑土体进行压实,通过对含水量较高的填筑土层进行压实能够显著提升其承载能力。重锤夯实法,顾名思义就是利用重锤的重力作用对浅层地基进行夯实,使地基表面形成一层比较均匀的硬壳层,从而提升地基的稳定性和承载能力。强力夯实,简单的说就是反复进行重锤夯实,使地基土当中的颗粒结构发生变化,使土体变得更加紧密,从而最大限度的提高其承载能力。
2.4其它地基处理方法分析
除了上述的三大类处理方法之外,当前在工程建设过程中还存在其他的不良地基处理方法,比如:挤密法、拌合法、加筋法和灌浆法等。虽然每种方法的施工形式存在较大的差异,但是其基本原理是相似的,都是通过改变地基土密实程度、含水量等其他方式,来最终实现加固地基、提升地基稳定性的目标。
3.结束语
不良地基基础处理方法和加固措施有很多种,每一种处理方法都有其自身的优势和缺陷,任何一种处理方法都不可能完全解决所有的不良地基。所以,施工单位在项目的建设过程中如果遇见不良地基,一定要对其性质进行深入的了解,然后选择合适的处理方法,只有这样才能够在降低处理成本的基础上,保证地基基础的稳定性和安全性,为建筑物的顺利竣工提供基础保障。
参考文献;
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