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浅谈地基加固的处理方法

2018-08-10霍达

科学与财富 2018年16期
关键词:密法夯法建筑物

霍达

摘 要:地基是挺起建筑物的基础,它承担着整个建筑物的荷载,所以地基质量的好坏直接影响着建筑物的安危,所以在建筑施工中,要提高地基的处理技术。文章分析了建筑工程地基加固处理的重要性,对房屋地基的处理方法进行了深入探讨,分析了各种方法的原理和适用范围,以提高人们对地基处理方法的认识,为相关工作者提供参考。

关键词:地基加固;施工;处理

前言

建筑物的安全需要稳固的地基来做为基础,地基的稳定性是保证建筑物稳固的前提,所以在对软弱地基进行处理时,需要加大其承载力,采取加固技术使其保持稳定,从而达到地基所要求的标准。

1房屋地基加固的原理

当工程结构的荷载较大,地基土质又较软弱(强度不足或压缩性大),不能作为天然地基时,可针对不同情况,采取各种人工加固处理的方法,以改善地基性质、提高承载力、增加稳定性、减小地基变形和基础埋置深度。地基加固的原理是:“将土质由松变实,将土的含水量由高变低”,即可达到地基加固的目的;工程实践中各种加固方法,如机械碾压法、重锤夯实法、挤密桩法、化学加固法、预压固结法、深层搅拌法等都是基于此加固原理。在拟定地基加固处理方案时,应充分考虑地基与上部结构共同工作的原则,从地基处理、建筑、结构设计和施工方面都应采取相应的措施进行综合治理,其具体的措施有:改变建筑形体,简化建筑平面;调整荷载差异;合理设置沉降缝;采用轻型结构、柔性结构;加强房屋的整体刚度,如采用横墙承重方案或增加横墙,增设圈梁,减小房屋的长高比,采用筏式基础、筏片基础、箱形基础等;对基础进行移轴处理,当偏心荷载较大时,可使基础轴线偏离柱的轴线;施工中正确安排施工顺序和施工进度;对软土地基则应放慢施工速度,以便使地基能排水固结,提高承载力。否则,施工速度过快,将造成较大的孔隙水压力,甚至使地基发生剪切破坏。

2地基处理的目的和意义

2.1提高地基土的抗剪切强度

在地基的施工中,对地基的质量造成影响的最主要因素则剪力破坏,所以在建筑物施工中,要充分考虑剪力破坏所带来的影响,如建筑物的地基承载力不够;偏心荷载及侧向土压力使结构物失稳;填土或建筑物荷载使邻近地基产生隆起;土方开挖时边坡失稳;基坑开挖时坑底隆起。地基土抗剪力强度不够是导致地基剪力破坏的主要原因,所以在施工中要采取相应的措施,增加地基土的抗剪强度,从而减轻剪力破坏的影响。

2.2降低地基土的压缩性

近几年,建筑物沉降事故频繁发生,引起建筑物沉降的原因是多方面的,主要是由于地基土的压缩性所引起的,如固结沉降主要是由于填土或建筑物的荷载所引起的,同时建筑物基础的负摩擦力、基坑开挖和除水等都会导致沉降的发生,一旦地基产生沉降,则会使建筑物的质量受到严重的影响,所以在地基施工中要对地基的沉降进行严格控制。随着城市化进程的快速进行,城市人口急剧增加,城市用地越加趋于紧张,但对建筑行业还存在着刚性的需求,所以近年来建筑物的高度呈不断上升的趋势,高层建筑和超高层建筑不断的崛起,这类建筑自身的高度较高,同时结构较为复杂,但其建筑物自身的重量则需要地基具有较好的承载力,如果地基超过所能承载的负荷,则会发生地基沉降,所以在实际施工中,要采取有效措施不断的提高地基土的压缩模量,从而使地基的沉降降低。

2.3改善地基土的动力特性

动力特性是指地基土在地震时饱和松散粉细砂在震力作用下将会发生液化,或是在振动下会导致邻近的地基下沉,所以在施工中,要针对地基土的动力特性采取相应的措施改变其振动的特性,以防止其发生地基液化,增加地基的抗震性能。

3常用地基加固方法

3.1换土垫层法

包括机械碾压法、重锤夯实法、平板振动法和重夯挤淤法:机械碾压法常用于基坑面积较大和开挖土方量较大的回填土方工程,一般适用于处理浅层次软弱地基、湿陷性黄土地基、膨胀土地基、季节性冻地基;而重锤夯实法一般适用于地下水位以上较为湿润的粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土以及分层填土地基;平板振动法用于处理无粘性土或粘粒含量少和透水性好的杂填土地基。

3.2深层密实法

包括强夯法、挤密法、砂桩挤密法、振动水冲法、灰土桩挤密法、二灰桩或土桩挤密法和石灰挤密法,首先,强夯法是利用强大的夯击能,迫使深层土液化和动力固结而密实,这种方法使用于碎石土、砂土、素填土、杂填土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土,对淤泥质土,经试验证明施工有效时,可以使用;而其余的挤密法、砂桩挤密法、振动水冲法、灰土桩挤密法、二灰桩或土桩挤密法和石灰挤密法等,其工作原理大致相同,就是通过挤密或振动使得深层土密实,并在振动挤密过程中,回填砂、砾石、灰土或石灰等形成砂桩等,与桩间土一起组成复合地基,从而提高地基承载力,减小沉降量,消除或部分消除土的湿陷性或液化性,砂桩挤密法、振动水冲法一般适用于杂填土和松散的砂石,对软土地基经试验证明加固有效时方可使用;灰土桩挤密法、二灰桩或土桩挤密法一般适用于地下水位以上,深度为5~10m的湿陷性黄土和人工填土。

3.3排水固结法

包括堆载预压法、真空预压法、降水预压法和电渗排水法,其工作原理是通过布置垂直排水井,改善地基的排水条件,及采取加压、抽气、抽水和电渗等措施,以加速地基土的固结和强度的增长,提高地基土的稳定性,并使沉降提前完成,这些方法一般适用于处理厚度较大的饱和软土和冲填土地基,但需要有预压的荷载和时间,对于较厚的泥炭层要慎重对待。

3.4高压喷射注浆加固

高压喷射注浆(旋喷)加固地基是利用高压泵通过特制的喷嘴,把浆液(一般为水泥浆)喷射到土中。浆液喷射流依靠自身的巨大能量,把一定范围内的土层射穿,使原状土破坏,并因喷嘴作旋转运动,被浆液射流切削的土粒与浆液进行强制性的搅拌混合,待胶结硬化后,便形成新的结构,达到加固地基的目的。旋喷法适用于粉质粘土、淤泥质土、新填土、饱和的粉细砂(即流砂层)及砂卵石层等的地基加固与补强。其方法有单管法、双重管法、三重管法及干喷法等。强夯法在施工前要进行试夯,调整确定夯点间距、落距、夯击数等,避免压缩变形的扩散角重叠,不出现地面隆起和翻浆。

3.5振密加固

振密加固方法是采用一定的手段,通过振动、挤压使地基土体孔隙比减小,强度提高,达到地基处理的目的,主要包括表层压实法、重锤夯实法、强夯法、振冲挤密法和土桩法等。其中强夯法在建筑基地加固中应用较广泛。强夯法主要是针对软弱地基进行加固的方法,其所使用的工具是夯锤,其在使用过程中需要达到一定的高度后落下,利用落下所產生的冲击力从而夯实土壤的效果,通过此方法处理的地基具有很好的强度和抗振动性。

结语

随着城市建设不断进行,地基加固施工技术也得以不断的进步,其已经成为建造地面建筑物的重要的施工方法,通常情况下我们进行建设施工时多采用人工改良和加固地基的方法进行施工。在实际的施工过程中,施工人员不但要充分的了解和掌握地基构造的基本原理,施工方法和适应土层范围,同时也要根据当时当地的实际情况出发,结合气候环境等因素进行综合考虑,才可以在具体应用中针对情况灵活使用。

参考文献:

[1]王建,姚令侃,陈强.汶川地震路堤成灾模式及土工格栅加筋变形控制研究[J]. 岩石力学与工程学报,2010,29(增1):3387-3394

[2]蒋建清,杨果林,李丽民.基于SIMULINK的高填方加筋路堤地震反应分析[J].中南大学学报:自然科学版,2011,42(1):227-233

[3]王仕传,凌建明,黄琴龙.交通荷载下土工格栅加筋软土地基的变形特性[J].建筑材料学报,2010,13(4):452-456

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