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岩土工程中地基与桩基础处理技术的应用分析

2015-10-21程芝照

建筑工程技术与设计 2015年28期
关键词:桩基础岩土混凝土

程芝照

【摘要】随着城市化进程的推进,好多城市出现了平山造地、围湖造地等一系列城市扩张运动,同时也面临各种地基方面的问题出现。而要想保证岩土工程的质量,延长建筑物的使用寿命,就必须不断加强与提高岩土工程地基处理技术的水平,加大地基处理的科技投入,采取有效的处理措施是非常必要。

【关键词】岩土工程 地基与桩基础 处理技术 应用

引言

岩土工程是以岩体力学、工程地质学和土力学为理论基础的,对岩石和土进行重点整治和改造的工程。岩土工程的施工要做好开挖、降水和支护工作,对岩土的状况进行准确的测试,提高工程设计和施工的质量。岩土工程施工主要包括了开挖工程、地基工程、基础工程和加固支护工程,施工人员要加强对不同介质作用的研究,加强对复合地基和基坑围护的研究,整体上提升岩土工程处理的质量。

1.地基处理技术的发展现状

在我国来说,地基处理技术是经历了两个比较大的阶段。第一阶段主要是在50~60年代刚刚起步应用阶段,从国外引进是这一时期地基处理技术的主要途径,前苏联是技术途径输入的重要之一,被较多使用的浅层处理方法是置换法等,主要为砂石垫层、石灰桩、砂桩挤密、灰土桩、重锤夯实、化学灌浆、预压法等。第二阶段是70年代至今,主要是以应用、发展、创新阶段。结合我国自身的一些特点加上国外的大批先进技术引进,初步的形成了具有中国特色的地基处理技术及支护体系,在国际上某些领域达到了一定的先进水平。我国的地基处理技术可谓是达到了一个比较高的水准。

2.岩土工程桩基础施工中常见问题

2.1桩基础顶部缺陷。桩基顶部的缺陷主要是因为混凝土的质量受到了影响而引起的,根据实际的施工情况主要有三方面原因。首先是在水下浇筑混凝土时会有泥浆的沉淀,对于沉淀泥浆的厚度很难做到准确测定,如果超灌桩顶的混凝土的强度不大,很有可能出现夹泥的现象从而影响了混凝土质量;其次在混凝土浇筑完以后,由于工人师傅的匆忙粗心而对钢护筒进行的预埋和拆拔使用的力不均匀,从而干扰到桩顶的混凝土,影响了混凝土的质量;最后,因使用较大功率的风镐来凿除混凝土桩头,在一定程度上会扰动声测管周围的混凝土,对混凝土质量造成影响。

2.2桩基础中部缺陷。工程中往往有可能出现勘探的失误,结果导致混凝土在浇灌时出现局部的塌孔,使混凝土翻浆受到阻碍,最后很有可能出现桩身的局部缺陷。施工中往往有些工人的匆忙而在拆管时用力过大使混凝土受到连续性的波动,混凝土的质量受到影响。导管气密性较差时,在水下灌注混凝土的导管插入泥浆中,这时导管内外的压强肯定不一样,混凝土质量受到影響,严重时混凝土的下料受阻,不能正常翻浆,结果引起断桩。

2.3预制桩中的缺陷 预制桩在施工过程中,最容易出现的问题就是桩身断裂、桩顶断裂。岩土工程建设中,通常运用锤击打入法进行桩基础施工,在将预制桩沉入的过程中,容易出现桩身倾斜错位的现象。桩尖土质并没有出现明显变化,但是当桩灌入的时候,随着灌入的速度猛然增大,桩锤挑起,则桩身也会随着发生回单现象。在预制桩基础施工中,桩被锤击打入,若桩的长细比较大,或者是桩沉入后遇到过大的坚硬障碍物,导致桩尖偏离纵轴线,或出现多节桩相衔接时不在同一的轴线上的现象,进而致使桩身弯曲,在反复多次的较为集中的荷载作用下,当桩承受超过本身的抗弯强度时,则桩便会出现断裂。通过多次反复长时间的锤击,桩身要承受拉应力和压应力双重力的作用。若混泥土抗拉强度小于拉应力时,则桩身会出现横向裂缝,并随着锤击的持续进行,受拉时间的不断增加,桩身表面上混凝土就会剥落,进而最终引起桩身断裂。

2.4断桩 检测桩身是否出现断桩现象,可以通过低应变动测法,若波形图的传递受阻,则可以判断出桩身局部分离或是有段无混凝土。出现端桩的现象,有可能是:在拔管时,速度过快,混凝土还没有流出套管,孔周围的土块就已经快速回缩,导致断桩。土层分布不均匀,振动的波速在不同的土层则不一样,产生强大的剪力,并将桩剪断。

3.地基具体处理方法与应用

随着这些年来基建规模的日渐扩大,日益变得紧张的建筑用地逐渐明显,为了能够解决这一建筑用地的困难,需要采取合理、有效、充分的方法来规划,所以采用一些合适的地基处理技术对一些软弱天然地基来进行施工处理是建设者们开始注意和考虑的,克服那些容易变形、不稳定、强度差的软弱地基出现的问题,结合人工的加固,来满足地基对建筑物的支持要求。

3.1强夯法强夯法是利用质量8t-10t的重锤从10-20m 高度自由下落来夯实土体,夯击土体产生很大冲击能,在地基中产生冲击波和很大动应力,密实土体,从而提高土的强度,降低压缩性。该方法施工简单,加固效果好,对于处理砂性土、非饱和黏性土及杂填土地基效果较好,对非饱和的黏性土地基,一般采用连续夯击或分遍间歇夯击的方法。但它也存在诸多缺点,比如施工噪声大 震动大,对周边现有建筑物影响较大,一般不适用于房屋密集区。

3.2高压喷射注桨法化学注浆法的基础是高压旋喷注浆法的起源。高压喷射注浆就是利用钻机钻孔,把带有喷嘴的注浆管插至土层的预定位置后,以高压设备使浆液成为2Mpa以上的高压射流,从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体,与浆液搅拌混合,并按一定的浆土比例有规律地重新排列。浆液凝固后,便在土中形成一个固结体与桩间土一起构成复合地基,从而提高地基承载力,减少地基的变形,达到地基加固的目的。

3.3预压法预压法指的是为提高软弱地基的承载力和减少构造物建成后的沉降量,预先在拟建构造物的地基上施加一定静荷载,使地基土压密后再将荷载卸除的压实方法。对软土地基预先加压,使大部分沉降在预压过程中完成,相应地提高了地基强度。预压法适用于淤泥质粘土、淤泥与人工冲填土等软弱地基。预压的方法有堆载预压和真空预压两种。施工时,根据地面沉降和土中孔隙水压力的消散情况,对预压加以控制。这种方法适用于软黏土、粉土、杂填土等。该方法具有使用机具简单、就地取材、工期短、造价低等优点。

3.4振冲法振冲法又称振动水冲法,是以起重机吊起振冲器,启动潜水电机带动偏心块,使振动器产生高频振动,同时起动水泵,通过喷嘴喷射高压水流,在边振边冲的共同作用下,将振动器沉到土中的预定深度,经清孔后,从地面向孔内逐段填入碎石,使其在振动作用下被挤密实,达到要求的密实度后即可提升振动器,如此反复直至地面,在地基中形成一个大直径的密实桩体与原地基构成复合地基,提高地基承载力,减少沉降,是一种快速、经济有效的加固方法。

4.结束语

岩土工程桩基础施工是一项十分复杂的工程体系,是保证上部建筑安全的关键。因此,施工前必须建立科学的施工管理体系,制定科学的施工方案,设计、施工、监理各方的密切配合,建立完善的质量保证体系,依据现行的施工及验收规范,控制施工和验收,确保工程质量符合设计要求。

参考文献:

[1]李东文.浅析岩土工程的发展及其工程处理方法[J].价值工程,2010(01).

[2]于树兵,张松虎,张林,赵睿敏.桩基础施工中常见质量问题及预防措施[J].河南建材,2008(4).

[3]孙一平.桩基础施工中的通病及防治[J].城市建设理论研究,2011(34).

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