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地基处理存在的问题及其处理措施探究

2018-03-25张文涛王鑫文

山西建筑 2018年7期
关键词:砂石垫层软土

于 航 张文涛 王鑫文

(天津市勘察院,天津 300191)

随着我国经济的不断发展,建筑业也取得了突破性的成果,但是人们对生活水平的要求越来越高,作为建筑规划中至关重要的一个环节,我国现有的地基处理技术显然不能很好的满足大众的需求,它在处理过程中出现了很多问题,本文将对地基做一个基本阐述,分析地基处理过程中出现的各种问题,并探求解决对策,以期提高建筑质量。

1 我国地基处理现状

在我国古代早期,人们在处理地基时会利用木头来增加稳固性,到了后来开始用碎石代替木头。而我国现有的现代化地基处理系统在技术和方法两方面都呈现出多元化的特点。例如在理论知识方面,地基处理的知识点不再是孤立的存在,而是和各方面探索得出的知识点形成了一个完整的丰富的知识系统,同时系统内部条理清晰,主次分明,不同类别的理论知识归属于不同部分,使得系统具有条理性,同时在知识系统中又有一部分作为关键知识点,起支撑作用,如复合地基理论知识,对它的拓展研究为我们具体的地基处理实践提供了一定理论指导。

我国地基处理在队伍的扩大和技术的普及两方面也取得了一定成就,我国借鉴了许多先进的地基处理技术,并结合实际地基处理情况,找到了最合适的技术。为了解决地基处理过程中常出现的问题,地基处理的专业队伍也不断扩大,专业素质不断提高,为建筑行业提供了最有力的支持。

2 地基处理常见问题

总体来说,我国地基处理整体处于快速发展和进步的阶段,但是喜人的成果并不意味着我国地基处理已经很完善了,事实上,它在实践过程中仍然存在很多问题。严重的时候甚至引起了一些事故,例如宁德蕉城区就曾因为特殊土发生过一起房屋坍塌事故,坍塌的主要原因是房屋长期受西边排水沟的浸泡,过于潮湿,软土地基下陷,再加上房屋是砖墙承重,强度较低,最终导致了这场事故。我们将近年来发生的相关事故进行一定探究分类,总结出以下几种常见问题。

2.1 地基渗流

地基渗流造成的危害很大,它很容易会改变土体结构,造成土洞等现象,也容易形成流土,此外地下水位的下降也会改变有效应力,造成沉降,总的来说这三种处理不当的状况都会破坏地基。

2.2 地基变形

地基渗流会造成地基的沉降,其实地基还可能因为建筑物荷载而产生沉降现象,主要包括三个部分,分别是瞬时、固结以及蠕变。每个建筑物都设有一定允许沉降值,当沉降量在这个范围内的时候,就相对安全,不会产生裂缝等现象,但是一旦出现不均匀沉降或者总沉降量超出这个范围的情况,就会造成建筑物结构的破坏,特别是不均匀沉降是建筑物上部分结构倾斜的主要原因,倾斜的结果是荷载偏心,荷载分布情况改变,最终同样会严重影响地基的稳定性。

2.3 地基失稳

地基失稳同样也会影响建筑物的正常使用。地基的剪切破坏共有三种形式:冲剪切破坏、局部剪切破坏以及整体剪切破坏,如果地基所受到的作用力超过了它自身承载力,那么地基就会遭到剪切破坏,造成建筑物损坏。

3 处理措施

3.1 砂石桩法

砂石桩法旨在于提高地基的承载力,它可以通过挤压将松散的地基的密度增加。砂石桩法有一定适用范围,在一开始它只适用于砂土的挤密,随着技术的不断发展,现在它的应用范围被扩大,可以适用于松散粉土、砂土、粘性土、素填土等地基。一般来说对于饱和软粘土变形控制要求不是很严格的建筑也可以采用这种方法,但是对于变形要求比较严格的建筑来说,如果在采用这个办法后不预压就会容易产生超过允许沉降量的实际总沉降量。

但总体来说,同砂石桩来提高地基的稳固性仍然有许多优势。砂石桩法是通过桩的挤密等方法来降低压缩性,但是当它遇到软粘土的时候,它的挤密作用就不是非常明显了,因为软粘土水分高,但当砂石桩与软粘土结合构成复合地基的时候,地基的承载力就会得到提高,同时与其他方法不同的是,砂石桩构成的复合地基还能增强地基的抗滑动破坏能力。此外,砂石桩可以加快软土的排水,增加地基强度。

砂石桩直径一般为300 mm~800 mm,这个需要根据具体情况来确定,比如说饱和粘性土地基所用的砂石桩直径就要偏大一些。桩位的布置有两种方案:正方形或者等边三角形,仍然是要根据具体情况来确定,例如如果需要提高砂土的密度,就需要采用等边三角形,因为它作用力比较均匀。

3.2 换填垫层法

换填垫层法主要应对的是上面所说的地基变形的问题,为了解决建筑物荷载问题,我们可以采用换填土垫层,用砂石等强度比较大的物体代替原有的一定范围内的土层,以此来增加密度,加强地基的稳定性。换填垫层法的具体做法首先是将软弱的土层挖出,用密度较大的材料进行替换。那么这一层比较坚固厚实的垫层就能发挥应力扩散作用,减小其他土层受到的压力,这样总沉降量就不会超过允许沉降量,可以减少地基变形的几率。同时垫层材料也能起到一定防冻胀的作用,此外在选择垫层材料的时候,我们除了要考虑密度还要考虑它的透水性,从上面的宁德蕉城区房屋坍塌事故,我们也可以看出,土层受到水的浸泡对地基也有不利影响,因此,我们要尽量避免软土蓄水,水分过多,结构就会不稳定,而选用透水性好的材料能将软土中的水分排掉,加快软土的固结,避免工后沉降现象的发生。总之,换填垫层法如果运用到位就能增加强度,避免沉降,加快排水,防止冻胀。

3.3 加筋法

加筋法主要是在土层埋设一些受力杆件或拉筋来加强密度,提高地基的承载力,维持地基稳定性。值得商讨的是加筋法的具体方案的选择,因为加筋法包含了锚固法、树根桩法等数十种方法。那么在施工的过程中到底选用哪一种具体方案就是工程师需要认真思考的一个问题了,工程师需要综合考虑承载力、材质、土性等多个方面,在最初可以将多种方法进行对比,找出最适合的一个。

3.4 竣工检验

此外,我们要避免不按规定检验承载力和压实系数的现象发生。GB 50007—2002建筑地基基础设计规范是我国现行标准,根据标准要求,安全等级为丙级的建筑物可以省去承载力检验,当换填厚度小于1 250 mm的时候,地基处理结束后也可以只做压实系数检验。但是当要求较高或者厚度大于2 mm时,两方面的检验必须做到位。

4 结语

建筑物的安全性关键需要看地基的处理情况,如果地基不稳,那么建筑物的质量和使用寿命就始终存在一定隐患。因此,对地基处理出现的问题所进行的分析和探究是非常重要的,它与环境保护、工程安全质量等息息相关。目前我国地基处理有一定应对措施,但是在很大程度上还停留在传统技术上,相关研究者需要跳出传统策略的束缚,寻求一些创新突破,从新的角度来提高地基处理的质量。

参考文献:

[1]王晓泉.一种组合地基处理技术在地基处理中的应用[J].施工技术,2016(S1):33-34.

[2]王林鹏,席振刚.砂垫层地基处理的实践与分析[J].河南科学,2002(4):77.

[3]闫志芳.湿陷性黄土地区建筑物地基处理方案优选研究[D].西安:西安建筑科技大学,2015.

[4]喻新宇.大西铁路客运专线湿陷性黄土地基处理技术应用研究[D].成都:西南交通大学,2013.

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