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所屬欄目:建筑設(shè)計論文 發(fā)布日期:2010-09-04 10:27 熱度:
摘要:在進(jìn)行建筑物的基礎(chǔ)設(shè)計時,有時會碰到軟弱地基問題。如何采用合理的方法進(jìn)行地基處理,滿足設(shè)計和使用要求,這是地基基礎(chǔ)工程中的關(guān)鍵性問題。本文根據(jù)自己的工作經(jīng)驗,結(jié)合軟弱地基的特點(diǎn),介紹了幾種實(shí)用的建筑軟弱地基處理方法,以便于同行交流和學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞:建筑;軟弱地基;處理方法
1前言
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,建筑用地資源變得日趨緊張,在進(jìn)行建筑物的基礎(chǔ)設(shè)計時,有時會碰到軟弱地基問題。在軟弱地基上的建筑物往往會出現(xiàn)地基強(qiáng)度和變形不能滿足設(shè)計要求的問題,因而需要采取措施,進(jìn)行地基處理。國內(nèi)外建筑工程事故調(diào)查表明,多數(shù)工程事故源于地基問題,地基處理的優(yōu)劣,關(guān)系到整個工程的質(zhì)量、造價與工期,直接影響著建筑物和構(gòu)筑物的安全。如何采用合理方法進(jìn)行地基處理,以控制地基的變形及提高承載力,滿足設(shè)計和使用要求,這是地基基礎(chǔ)工程中的關(guān)鍵性問題。在軟土地區(qū)的工程建設(shè)需要特別重視和研究土的工程特性,采取針對性的技術(shù)措施以使工程建設(shè)得到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理和使用安全的效益。如何保證在軟弱地區(qū)所修建建筑物的穩(wěn)定性和正常使用,一直以來都是一個重大的技術(shù)課題
2軟弱地基的特點(diǎn)
所謂地基,一般而言是指支撐建筑物全部荷載的土層或巖層,軟弱地基是指在地表下相當(dāng)深度范圍內(nèi)存在的軟弱土,包括淤泥質(zhì)土、泥炭、呈軟塑與流塑狀態(tài)的粉土和粉質(zhì)黏土、松散的粉細(xì)砂等天然土層。這類土的具有天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、滲透性差、抗剪強(qiáng)度低等不利的工程特性,且易發(fā)生變形導(dǎo)致流土、管漏、液化,以至于結(jié)構(gòu)整體沉降或局部沉陷,并導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的損壞,大大降低其使用性能。
3軟弱地基一般處理原則
對于新建工程,原則上首先應(yīng)考慮利用天然地基,對于淤泥和淤泥質(zhì)上利用其上覆較好上層作為地基持力層,當(dāng)上覆土層較薄,應(yīng)注意避免施工時對淤泥和淤泥質(zhì)土的擾動:對于沖填、雜填建筑垃圾和性能穩(wěn)定的工業(yè)廢料,當(dāng)均勻性和密實(shí)度較好時,均可利用作為地基、持力層;對于有機(jī)質(zhì)含量較多的生活垃圾和對基礎(chǔ)有腐蝕性的工業(yè)廢料等雜填土,未經(jīng)處理不宜作為地基持力層。若地基軟弱不能滿足要求,根據(jù)工程情況及地基土質(zhì)條件或組成的不同則需進(jìn)行處理,地基處理的目的是:提高土的抗剪強(qiáng)度,使地基保持穩(wěn)定;降低土的壓縮性,使地基的沉降和不均勻沉降至允許范圍內(nèi);改善土的動力性能、防止地基產(chǎn)生震陷變形或因土的震動液化而喪失穩(wěn)定性;除去或減少土的沉陷性或脹縮性引起的地基變形,避免建筑物玻壞或影響其正常使用。
4 軟弱地基的處理方法
軟弱地基處理方法很多,具體選擇地基處理方案時,應(yīng)根據(jù)具體工程和地基的實(shí)際情況,對各種方法進(jìn)行比較,做到經(jīng)濟(jì)上合理,技術(shù)上可靠,下面簡要介紹幾種方法。
(1)換填墊層法
換填墊層法的基本原理是挖除淺層軟弱土或不良土,換填其他無侵蝕性的低壓縮性的散體材料,并分層夯實(shí)至設(shè)計要求的密實(shí)程度,作為地基的持力層。當(dāng)建筑物基礎(chǔ)下的持力層比較軟弱、不能滿足上部結(jié)構(gòu)荷載對地基的要求時,常采用換填土墊層來處理軟弱地基。按回填的材料可分為砂(或砂石)墊層、碎石墊層、粉煤灰墊層、干渣墊層、土墊層等。
換填墊層法是一種較簡單的淺層處理方法,適用于淺層地基處理,在軟弱土層較薄(一般小于4m),上部荷載又不太大的條件下處理軟基,宜優(yōu)先考慮此法。本法的優(yōu)點(diǎn)是:可就地取材,施工方便,不需特殊的機(jī)械設(shè)備,既能縮短工期,又能降低造價,因此,此法得到了較為普遍的應(yīng)用。
(2)擠密法
擠密法即先往土中打入樁管成孔,然后在孔內(nèi)填入礫石、砂、石灰、灰土等搗實(shí)而成。其作用是擠密樁周的松軟土層,使樁和擠密后的土層共同形成復(fù)合土層作為持力層,從而提高地基承載力和減小地基的沉降變形。此法適用于含砂粒、瓦屑的雜填土及含砂量較多的松散土地基,對粘性大的飽和軟土地基,由于滲透性小,故擠密效果不好。
(3)強(qiáng)夯法
強(qiáng)夯法也稱動力固結(jié)法,它是以巨大的夯擊能將塊石或碎石夯穿軟土層,使之沉底形成樁或墩柱體,其作用的結(jié)構(gòu)是使一定范圍內(nèi)的地基強(qiáng)度提高,孔隙擠密,消除濕陷性,這里所說的一定范圍即是強(qiáng)夯法的加固深度。強(qiáng)夯法主要用于砂性土、非飽和黏性土與雜填土地基。對非飽和的黏性土地基,一般采用連續(xù)夯擊或分遍間歇夯擊的方法,并根據(jù)工程需要通過現(xiàn)場試驗以確定夯實(shí)次數(shù)和有效夯實(shí)深度,一般在大型強(qiáng)夯施土前,都應(yīng)選擇面積不大于400m2的場地進(jìn)行典型試驗,以便取得數(shù)據(jù),指導(dǎo)設(shè)計與施工。
(4)預(yù)壓法
1)堆載預(yù)壓法
堆載預(yù)壓法就是直接地在地基土體上堆放重物(如:塊石、土體)以對土體進(jìn)行預(yù)壓和排水固結(jié),提高地基的承載力,并使建(構(gòu))筑物在使用階段的地基沉降量減少,堆載預(yù)壓的荷載應(yīng)大于設(shè)計荷載,預(yù)壓時間可由建筑物的要求和軟土所達(dá)到的固結(jié)程度決定。堆載預(yù)壓法處理地基的設(shè)計內(nèi)容如下:1)選擇砂井或塑料排水帶等豎向排水體,確定其直徑間距、排列方式和深度。2)確定加載的數(shù)量、范圍、速率和預(yù)壓時間。3)計算地基的固結(jié)度、強(qiáng)度增長、抗滑穩(wěn)定性和地基變形。
2)真空預(yù)壓法
在軟粘土地基表面鋪設(shè)砂墊層,用土工薄膜覆蓋且周圍密封。用真空泵對砂墊層抽氣,使薄膜下的地基形成負(fù)壓。隨著地基中氣和水的抽出,地基土得到固結(jié)。為了加速固結(jié),也可采用打砂井或插塑料排水板的方法。
(5)深層攪拌法
深層攪拌法適于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和含水量較高且地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值不大于120kPa的黏性土等地基。它是使用特制的攪拌機(jī)械,以水泥、石灰等材料為固化劑,在土層中強(qiáng)行與軟土攪拌,使軟土硬結(jié)成水泥(或石灰)土樁(柱)體或連成地下樁排,使之成為具有整體性和一定強(qiáng)度的復(fù)合地基,從而達(dá)到提高地基承載力,減少壓縮量的目的。。具體施工工藝:1)定位;2)漿液配制;3)送漿;4)鉆進(jìn)噴漿攪拌;5)提升攪拌噴漿;6)重復(fù)鉆進(jìn)噴漿攪拌;7)重復(fù)提升攪拌;8)當(dāng)攪拌軸鉆進(jìn)、提升速度為0。65-1。0m/min時,應(yīng)重復(fù)攪拌一次;9)成樁完畢,清理攪拌葉片上包裹的土塊及噴漿口,樁機(jī)移至另一樁位施工。
(6)漿液灌注加固法
土體用漿液灌注加固是處理地基的一種原位加固方法,就是要讓水泥或其他漿液在周圍土體中通過滲透、充填、壓密擴(kuò)展形成漿脈。它一般是用壓力將加固土的漿液通過注漿管,灌注入土的孔隙或縫隙中,藉漿液的膠結(jié)或凝固,增強(qiáng)松散土粒間或土體間的聯(lián)結(jié),從而提高地基的強(qiáng)度,減少沉降。根據(jù)灌漿的目的可分為防滲灌漿、堵漏灌漿、加固灌漿和結(jié)構(gòu)糾傾灌漿等。按灌漿方法可分為壓密灌漿、滲入灌漿、劈裂灌漿和電化學(xué)灌漿。作為注漿法加固地基,具有設(shè)備和工藝簡便靈活,施工占用空間小、工期短,加固深度視地基土壤結(jié)構(gòu)而定,便于操作控制等優(yōu)點(diǎn)。
5結(jié)束語
地基處理是建筑施工中的重要環(huán)節(jié),而地基處理方法的選定直接關(guān)系到工程建設(shè)的質(zhì)量優(yōu)劣和經(jīng)濟(jì)合理性。因此,在確定地基處理方法時,必須根據(jù)地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)類型、使用要求、對周圍環(huán)境的影響、材料供應(yīng)情況、施工條件以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等因素作綜合考慮,單一的處理方法,由于受工期、資金等多方面限制,往往難以解決問題,所以應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況采用復(fù)合的方法,綜合發(fā)揮幾種方法的各自優(yōu)勢,使軟土地基工程質(zhì)量得以保證。
參考文獻(xiàn):
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[3]張曉青。淺談幾種軟土地基的處理的方法[J]。山西建筑,2009(6)。
文章標(biāo)題:對建筑工程中軟弱地基處理方法的研究
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