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论土木工程地基的处理方法

2019-11-29王世红

建材发展导向 2019年1期
关键词:土层承载力建筑物

王世红

(山西省工业设备安装集团有限公司,山西 太原 030032)

在土木工程建设过程中,地基是进行该工程项目的重要条件,是土木建设的基础和前提,如若土木建设的地基条件存在一定的问题,则会给整个土木工程建筑带来严重的影响,给建筑的安全性也会带来一定的威胁。当前,在社会经济不断发展的过程中,土木工程建设对我国经济的发展也发挥着一定的影响与作用。因此,为了进一步提升土木工程业的稳定发展,相关人员应对地基建设给予一定的重视与关注,并应加大土木工程建设的地基处理方式的研究,以严格控制地基处理的要求,实现土木建设的发展。下面主要对我国土木工程建设过程中的地基处理方式进行了一定的分析,希望对地基工程的完善与发展能够起到一定的帮助。

1 地基处理原则

地基处理工程在我国建筑业中有着极长的发展时间,随着建筑行业的发展而不断发展着。近年来,由于机械工业发展水平不断提升,各种先进的地基处理技术逐渐增多,且原有地基加固方式也得到了较好的改进与完善。在土木工程中,复合地基法、置换法、挤密法等都是常见处理方式,且复合地基法在工程中应用效果极为突出。为实现地基处理方式作用的有效发挥,需要将处理方式与施工实际环境相结合。

地基处理方法的选择,应坚持因地制宜的原则,针对不同地基的实际情况,采取相应的处理措施。当地基为膨胀土地基、湿性地基可用置换垫层法;松散软土可采用压密法;对于软土较厚,且埋藏较深宜采用预压法、强夯法及复合地基法;持力层不均匀地基可用夯实法调整地基均匀性;对于深厚淤泥质土,可采用排水预压、真空预压及水泥深层搅拌法。在选择处理方法时须考虑对环境的影响,合理的地基处理方法原则上一定要是技术上可靠的、经济上合理的,又能满足施工进度的要求。通过比较分析可以采用一种地基处理方法,也可采用两种或两种以上的地基处理方法组成的综合处理方案。在确定地基处理方法时,还要注意环境保护、节约能源,避免因为处理地基对地表水和地下水产生污染,振动噪音对周围环境产生不良影响等。例如,强夯法施工应选择白天人们上班时间,避免夜间作业;注浆法及石灰桩法在管体中让化学浆与土充分混合凝固,拔除管体可避免对周围土的污染。

2 地基存在的问题

2.1 地基不均匀沉降问题随着建筑物荷载力不断加强,将会逐渐导致地基无法满足相应的要求,在实际承载期间就会出现不同程度地损坏情况,导致建筑墙体开裂等,严重可导致建筑出现倾斜问题。以上都是由于地基出现不均匀沉降事件,导致地基出现较多的损坏情况。

2.2 地基出现较大的沉降量如果建设地基的沉降量远远大于建筑地基的允许范围,将会对建筑物的实际使用产生较大的影响,严重可破坏建筑物的实际使用。如果建筑存在较大的沉降量,也会相应提升不均匀沉降情况,进一步加强对建筑的损坏力度。

2.3 地基土剪切破坏导致的失稳情况如果地基缺乏必要的承载力,将会导致地基土出现剪切破坏。若地基土承载力与相对埋深之间存在较大的差异性,将会导致地基土沿其软弱层出现整体滑动情况,造成建筑物出现倒塌,倾斜以及地面隆起等情况。如果建筑地基土为软土和松砂土时,就会直接对地基土产生破坏,使其出现大量下沉情况。

2.4 渗流问题如果建筑地基土的渗流量超过允许范围时,将会损失大量地下水,如果出现管涌情况,将会导致地基失稳,进一步导致建筑物出现破坏,出现严重的安全事故。

3 常用的几种地基处理方法

3.1 水泥土搅拌法

浆液深层搅拌法(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)是两种主要的方法。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、黏性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不适合处理泥炭土、塑性指数〉25的黏土、有腐蚀性的地下水以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须通过试验确定其适用性。当地基的天然含水量〈30%(黄土含水量小于25%)、〉70%或地下水的pH 值〈4 时不宜采用此法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕,受其搅拌能力的限制,该法在地基承载力〉140kPa 的黏性土和粉土地基中的应用有一定难度。

3.2 排水固结法

排水固结法的原理是软粘土地基在荷载作用下,土中孔隙水逐渐排出,孔隙比较小,地基发生固结变形,同时,随着超孔隙水压力逐渐消散,土的有效应力逐渐增大,地基土的强度逐步增长。排水固结法常用于解决饱和软粘土地基的沉降和稳定问题,可使地基的沉降在加载预压期间基本完成或大部分完成,使建筑物在使用期间不致产生过大的沉降和沉降差。同时可增加地基土的抗压强度,从而提高地基的承载力和稳定性。采用排水固结法时常采用的施工方法有堆载预压法,砂井法,真空预压法,降低地下水位法,电渗法等。

3.3 冷热处理法

该种地基处理方式主要是对地基土层的温度进行适当改变,这样可以改变土层当中的水体粗在状态,在改变地基土壤的水分状态之后,将会大幅度提升地基的抗压强度。在实际施工建设期间,在处理地基时,烧结法和冻结法是最常用的方式。冻结法的原理在于人工冷却地基土层,持续降低地基土层的温度,使得达到地基土壤孔隙当中水分的冰点之下,在水分凝结成固态之后,将会全面提升地基土层的承载力。在冻结地基土层之后,能够使地基下面的土壤承载力得到全面提升。使用冻结法处理地基,能够有效作用于软黏土层和饱和砂土层。其次就是烧结法,在采用该种方法处理地基时,需要对地基软土层进行高温加热处理,使其在高温环境之下,全面蒸发地基深层土质的水分含量,在降低土壤水分含量之后,可以全面提升地基软黏土承载力。烧结法主要作用于湿陷性黄土进而软黏土的地基深坑加固当中。

3.4 加筋法

加筋法是在软弱中层中沉入树根桩、砂桩或人工填土的路堤或挡墙内铺设的土工聚合物作为加筋,形成的人工复合土体,承受抗拉、抗压、抗剪或抗弯作用,以此来改善土体的工程性质,从而提高地基承载力,减少沉降,以增加地基的稳定性。

4 土木工程地基处理中应注意的问题

通过以上分析,人们可以了解到地基处理在实际土木工程建设过程中的重要性,因此加强地基处理方式的探讨以及选用完善的地基处理方式对于广大工程技术人员来说是一个亟需解决的问题。其中,在进行土木工程地基处理实践中,相关人员还应对处理过程中的注意事项进行一定的认识与理解,并对此加强一定的重视程度。1)加强对地基资料的分析与判断一般情况下,在进行土木工程建设之前,相关工作人员应首先对工程场地的基本情况进行一定的分析与判断,并加强对地基资料的研究,这对于地基的质量建设起着至关重要的作用。此外,人们还应对地基周边的地址状况和水文状况进行一定的勘察,以加深对土层构造的了解,确保地基建设的安全性和可靠性。2)加强对建筑物结构的分析在进行地基处理过程中,人们还应加强对建筑物本身的分析与研究,即对地基上层建筑物加强一定的考察,如认识建筑物的外部构造、充分认识建筑物的使用用途等,以此才能有助于相关人员对建筑物荷载力的变化程度做出一定的分析,从而为地基建设提供一定的依据。3)与工程技术相结合在进行地基处理的过程中,相关工程技术人员还应将工程设计方案与实际的工程技术进行一定的结合与使用,以使工程建设符合社会的发展需求,并通过与现代社会技术相吻合,从而使土木工程地基建设在一定程度上达到最佳的质量要求。此外,相关工作人员还应具备一定的工程建设经验,并结合现代社会技术的发展完善工程方案,以促进土木工程建设的可持续发展。

5 结语

综上所述,现阶段土木工程存在较多的地基处理方式,在分析和讨论土木工程地基的处理方法时,首先需要明确土木工程地基存在的各项问题,根据以上问题提出针对性地解决措施,主要表现在水泥土搅拌法,排水固结法,冷热处理法以及加筋法等,综合应用以上地基处理方式可以全面解决土木工程地基存在的各项问题。在实际处理期间该需要注意以下问题,自然地质环境因素,建筑物地基强度的要求以及施工成本因素等,这样才能更好地处理土木工程地基存在的各项问题。

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