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建筑工程地基处理技术探讨

2015-07-13 278 0

地基主要指的是建筑物下面用来支撑基础的岩体或者是土体。从施工现场的角度来看，地基可以分为人工地基和天然地基。通常情况下，地基指的就是基础下面用来承受压力的岩土持力层。
　　1 地基及地基处理方法
　　1.1 地基：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.。当天然地基的持力层承载力不能满足上部荷载承载力要求时.就需要采取人工方法对地基进行处理，以满足设计和施工要求。
　　1.2 地基处理就是为满足建筑上部结构对地基承载力的要求，采取人工的方法对地基的主要受力层采取物理或化学技术措施进行必要的加固和改良，达到提高地基土体承载力效果，满足设计要求，保证地基稳定，减少房屋的沉降量和不均匀沉降，消除湿陷性黄土的湿陷性和抗液化性，以满足施工要求。地基处理的方法很多包括：换填地基、夯实地基、挤密桩地基、水泥搅拌桩地基、高压旋喷注浆地基、注浆地基和人工合成材料地基等。
　　1.2.1 换填地基：是将基础地面以下不能满足设计要求的承载力部分软弱土体清除，然后把强度高没有侵蚀性的材料如：石硝、石子、碎石卵石、灰土等分层回填分成夯实至设计标高作为地基的持力层。包括：灰土地基、沙石地基、粉煤灰地基等。
　　1.2.2 夯实地基：是采取锤击或机械碾压的方法，把不符合设计要求的地基土通过夯锤或机械碾压等手段把土体变得密实，提高土地强度，满足设计要求。
　　1.3 挤密桩地基：挤密桩法，是软土地基加固处理的方法之一。通常在湿陷性黄土地区使用较广，用冲击或振动方法，把圆柱形钢质桩管打入原地基，拔出后形成桩孔，然后进行素土、灰土、石灰土、水泥土等物料的回填和夯实，从而达到形成增大直径的桩体，并同原地基一起形成复合地基。特点在于不取土，挤压原地基成孔；回填物料时，夯实物料进一步扩孔。包括灰土桩地基、砂石桩地基、水泥粉煤灰碎石桩地基、夯实水泥土复合地基。
　　1.3.1 灰土桩地基：是利用锤击将钢管打入土中侧向挤密成孔，将管拔出后，向第桩孔内分层回填2：8或3：7灰土夯实而成，与桩间土共同组成复合地基承受上部荷载。
　　1.3.2 砂石桩地基：是用振动或水冲等方式在软弱中成孔后，再将砂或碎石挤压入土孔中，形成大直径的砂或碎石构成的密实桩体，它是处理软弱地基的一种常用方法。
　　1.3.3 水泥粉煤灰碎石桩地基：又称CFG桩，是一种低强度混凝土桩可充分利用桩间土承载力共同作用，并可传递荷载到深层地基中去，具有较好的技术性能和经济效果。是在碎石桩的基础上掺，入适量的石硝，粉煤灰和少量的水泥，加水拌合后制成具有一定强度的桩体。
　　1.3.4 夯实水泥土复合地基：就是使用洛阳铲或螺旋钻机成孔，在孔中分层填入水泥、土混合料经夯实成桩，与桩间土共同作用组成复合地基。
　　1.3.5 注浆地基：包括水泥注浆地基和硅化注浆地基。就是将水泥浆或硅酸钠溶液，通过高压泵将其均匀的注入地层，此时，浆液会驱走土粒间或是岩土裂隙间的水份和空气并将其胶结在一起。形成强度较大的新土层，使地基更稳固。
　　2 浅层地基处理的技术要点
　　2.1 换土垫层法
　　换土垫层法是将建筑物基底下一定深度的软弱土层挖除。然后回填强度较大、压缩性较小、料源较丰富、价格较便宜且无腐蚀性的砂土、碎石、二灰土及其他性能稳定的材料，分层夯实至要求的干密度，作为持力层，达到增强承载力、减小地基沉降的地基处理目的。
　　换土垫层法不仅可用来提高地基承载力、减少沉降变形，而且在软土层上采用透水性能较好的砂石垫层，还可以有效地加速软弱土层的排水固结潲除或部分消除湿陷性黄土、膨胀土或季节性冻土等不良土质的湿陷性、胀缩性或冻胀性。
　　2.2 抛石挤淤法
　　抛石挤淤法就是通过向流塑状的高灵敏度的淤泥表面大量集中抛填土石填料，依靠填筑体的自重，挤开淤泥，强制置换饱和软土地基的地基处理方法。抛石挤淤法可分为整式压载挤淤和散式挤淤两种挤淤方式。
　　整式压载挤淤是填筑体整体一起沉入淤泥中。除与淤泥的交界面外填筑体内部不混有淤泥。其又可分为接底式和悬浮式等方式。相对于散式挤淤，其结构整体性好、承载力高，又以接底式稳定性最好。在淤泥较薄的情况下应尽可能使填筑体挤至层底硬土层面上即接底式结构。
　　散式挤淤中抛填体必须下沉到层底的硬土层上石料层层挤压成稳定的承重骨架，才能作为垫层使用。
　　2.3 重锤夯击法
　　重锤夯击法就是利用起重机械将重锤（15～3.0t）吊至一定的高度（2.5～4.5m）。使其自由下落刑用重锤下落的冲击能来夯实地基浅层土体。经过重锤的反复夯击。使地基表面形成～层较为均匀的硬壳层。从而达到提高地基表层土体强度，减少地基沉降的目的。
　　2.4 强夯法
　　强夯法又称动力周结法，是将一个重锤（一般为10—40t）从高处10～40m）自由落下，夯击地基，从而使地基土的强度得到提高、压缩性得到降低的方法。
　　冲击破坏压缩理论主要是针对粗粒土提出来的。该理论认为在土体受夯时，上体孔隙减小，加固深度范围内液相和气相比例有所降低，土体的抗剪强度和密实度得到提高。与饱和黏性土不同，强夯中，土体并不产生液化、触变及孔隙水压力消散的现象。
　　3 软土地基处理技术要点
　　3.1 对软土地基的表层做技术处理
　　在地表面极为软弱的情况下，可以对其进行表层处理，这种方法是在实施铺设以及材料增加、排水等等多项措施之后，实现地表面硬度以及强度的合理提高，预防其余部位出现形变情况，确保施工作业的顺利实施；同时，需使填土荷载均匀地分布在地基上面。这种表层处理的方法有：排水法、垫砂法、铺设材料法以及添加剂法等。
3.2 粉喷桩加固处理
　　3.2.1 在对软土地基进行粉喷桩施工之前，应该具备以下施工技术材料：a.施工场地的地质报告书。b.土地工程试验报告书。c.室内配比的实验报告书。d.粉喷桩的设计桩位图。e.原地高程数据表、停灰面高程以及测量资料等等。
　　3.2.2 要保证整个软土地基层粉喷桩的场地平整，要清除所有障碍。例如在场地低洼处，要用回填粘性土；当施工场地不能满足施工机械活动要求时，要对其铺设少量的砂土或者碎石垫层。如果地表面过软，必须使用各种措施，防止机械失去稳定性。在对施工机械进行使用前，一定要对机械进行检查和试运行。
　　3.2.3 粉喷桩的施工，一定要依据实际设计要求的配比，和实际测试的各项参数来进行试桩和确定。通常情况下，试桩一般为5根，通过试桩来确定粉喷桩的钻进速度、提升速度、喷气压力以及单位时间喷粉量等等。
　　3.2.4 粉喷桩所使用的水泥材料需符合相关设计需求，确保每件产品都持有正规合格证书，并通过相应的室内检测，然后才可投放到施工中进行使用，此外，决不可将已经变质以及出现受潮情况的加固材料运用在施工中。
　　4 地基处理技术的发展展望
　　俗话说：“根基不正彻底歪”。其隐喻是无论做什么事情，打不好基础，将一事无成。房建施工更不能例外。地基处理已成为工程建设中的一道永恒命题，也是一道干古不变的难题，与建设质量的好坏息息相关。原有地基处理技术已远远落后于历史发展的需求。改进原有地基处理技术，向复合型地基处理技术的方向发展，是大势所趋。复合型地基处理技术，在地基加固机理的研究上，已突破了功能叠加的束缚，产生出综合效益。另外，在复合地基的计算上，因传统计算模式应用的参数过多，很容易导致地基计算数据出现误差，再加上在地基变形计算上，将桩、土分开考虑，从而造成计算数据不够全面完整，这往往造成整栋楼房的工期人为延长，且直接影响到施工质量。当今，把计算机计算技术有效的运用到地基施工的计算中后，即确保了计算数据的精确度，又大大的提高了地基的承载能力，从而使整体楼房的施工进度、施工质量得到了大的提高。
　　参考文献：
　　[1]周蕾，孟敏.路桥软土地基施工的新技术[J].中国科技博览，2011，（01）.
　　[2]杨柏松.刍议路桥施工中软土地基施工技术[J].建材与装饰，2013，（04）.

灰土挤密桩在湿陷性黄土地区地基处理中的应用

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