在建筑工程中,地基是基礎(chǔ)工程,建筑工程中所有結(jié)構(gòu)的荷載都作用于地基之上。因此,地基的建設(shè)要具有高強(qiáng)度和承載力,可以將沉降量控制在合理的范圍之內(nèi)。然而,在建筑工程中,也會(huì)存在很多的不良地基,嚴(yán)重影響著建筑工程建設(shè)的質(zhì)量。因此,要對(duì)建筑工程中的不良地基進(jìn)行有效的處理,采用多種方法對(duì)地基進(jìn)行加固,從而保障建設(shè)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
1、不良地基的處理工藝
1.1排水固結(jié)法。地基的類型包含很多種,如軟土地基、穩(wěn)定地基等。由于地基種類的不同,所產(chǎn)生的影響也不同,因此,每種地基的加固方法也不盡相同。當(dāng)建筑工程采用軟粘土地基時(shí),則可以使用排水固結(jié)法來(lái)進(jìn)行地基的加固。排水固結(jié)法的應(yīng)用可以有效的將土體空隙中的水分排除出去,使得土體可以慢慢的進(jìn)行固結(jié),從而將密實(shí)度控制在一定的范圍之內(nèi),不會(huì)出現(xiàn)驟然增加或者是縮減的狀況,進(jìn)而減少沉降量,提高地基的荷載力,增加地基的平穩(wěn)度。一般而言,排水固結(jié)法中包含有堆載頂壓法、沙井堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法和電滲法等多種具體方法。其中,堆載預(yù)壓法是應(yīng)用于建筑工程施工之前,在建筑工程的施工準(zhǔn)備階段,利用堆土的手段或者是其他的大型荷載工作,對(duì)地基進(jìn)行壓實(shí)工作,從而增加地基的荷載力,在施工之后,減少地基的沉降量。有些施工單位,為了趕工期,會(huì)在地基中打入沙井,這樣不僅可以減少壓實(shí)的時(shí)間,而且能夠更為有效的提高地基的荷載力。
1.2換填法。所謂的換填法,就是將地基下面的軟土層全數(shù)排除或者是部分排除,將強(qiáng)度更高的砂、碎石等穩(wěn)定性較好并且沒(méi)有侵蝕性的物質(zhì)材料分層填入地基下面的一種地基加固方法。但是在進(jìn)行軟土層的處理時(shí),要注意施工的范圍必須是在規(guī)定的處理范圍之內(nèi),并且在換完材料之后,要對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)處理,使得其密實(shí)度達(dá)到施工的標(biāo)準(zhǔn)要求。一般而言,換填法比較適用于淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、及暗溝、暗塘等的淺層處理或不均勻地基處理范圍內(nèi)。如果建筑工程建設(shè)的范圍內(nèi)的土質(zhì)都比較松軟,這時(shí)就可以將土質(zhì)整體進(jìn)行更換,如果建筑工程的施工范圍內(nèi),只有部分的區(qū)域土質(zhì)比較松散或者存在坑穴,那么就只需要對(duì)這部分土質(zhì)進(jìn)行更換。值得一提的是,運(yùn)用換填法時(shí),處理的深度最好是控制在3m以內(nèi),這樣的處理深度更加的經(jīng)濟(jì)和合理。一般而言,換填法通常是運(yùn)用在處理情形建筑、地坪等建筑工程中,其所起到的加固效果也更加的明顯。
1.3加筋法。加筋法也就是人為的在軟土層中加入一些支撐物,如樹(shù)樁或者是砂樁等,以此來(lái)加固地基。這種人工的加筋處理,其抗壓及抗拉等性能更加的突出,而且能夠有效的改善建筑工程中土體工程的性質(zhì),使得建筑工程的地基更為穩(wěn)固,有利于提高建筑地基的承載能力。加筋法一般采用的材料有人工填土的路堤、樹(shù)樁、或者是擋墻內(nèi)鋪設(shè)的土工聚合物等,其中土工聚合物是由多種合成纖維制成的,其是一種新型的建筑材料,如今常見(jiàn)的土工聚合物有:土工織物、土工膜、塑料排水板、塑料襯墊等等。將土工聚合物填入軟土層中,能夠更好的提高密實(shí)度,從而減少沉降量,其所發(fā)揮的加固作用較為明顯。
1.4深層攪拌法。其原理是利用水泥漿、石灰或其他材料作為固化劑,通過(guò)特制的深層攪拌機(jī)械,在地基深處將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌,利用固化劑和軟土之間產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng),使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基,從而達(dá)到提高地基的承載力和增大變形模量的目的深層攪拌法的適用范圍有淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土、飽和黃土、素填土和勃性土等地基。當(dāng)用于處理泥炭土或地下水具有侵蝕性時(shí),應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定其適用性。深層攪拌法是水泥土攪拌法中的一種,又稱為濕法。
1.5粉體噴射法。利用生石灰或水泥等粉體材料作為固化劑,通過(guò)特制的深層攪拌機(jī)在地基深部就地將軟土和固化劑強(qiáng)制拌和,利用固化劑與軟土產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng),形成堅(jiān)硬的拌和土體,以置換部分軟弱土體,形成復(fù)合地基適用范圍同深層攪拌法但對(duì)于含水量較小的勃性土,處理效果欠佳與深層攪拌法相比,在固化過(guò)程中,粉體材料能吸收周圍土體更多的水分,使土體固結(jié)。粉體噴射法俗稱旋噴法,是水泥土攪拌法中的一種,又稱為干法。
1.6強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯法是通過(guò)840t的重錘從820m高處自由落下,對(duì)地基施加沖擊能,在地基中形成沖擊波和動(dòng)應(yīng)力,使地基土壓密和振密,以加固地基土,達(dá)到提高粗粒土強(qiáng)度、減小軟土壓縮性、改善砂土抗液化條件、消除濕陷性黃土濕陷性的目的強(qiáng)夯法在實(shí)踐中被證實(shí)是較好的地基加固方法之一但由于其本身的復(fù)雜性和缺乏系統(tǒng)的強(qiáng)夯現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以及必要的室內(nèi)精確實(shí)驗(yàn),有關(guān)強(qiáng)夯理論還不完善,還沒(méi)有一套成熟的理論和設(shè)計(jì)計(jì)算方法,強(qiáng)夯設(shè)訓(xùn)還在經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段。
2、不良地基處理工藝的發(fā)展前景
我國(guó)的不良地基處理工藝的發(fā)展相較于西方國(guó)家來(lái)說(shuō)較晚。西方發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快,而且科學(xué)技術(shù)力量雄厚,在不良地基的處理工藝上的發(fā)展也比較迅速,西方國(guó)家注重創(chuàng)新,其不斷的在原有的處理工藝上進(jìn)行改進(jìn),發(fā)展出了多種不良地基處理工藝。
在20世紀(jì)60年代中期,從如何提高土的抗拉強(qiáng)度這一思路中,發(fā)展了土的“加筋法”;從如何有利于土的排水和排水固結(jié)這一基本觀點(diǎn)出發(fā),發(fā)展了土工合成材料、砂井預(yù)壓和塑料排水帶等。另外,現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展對(duì)地基上程提供了強(qiáng)大的生產(chǎn)手段,如能制造重達(dá)幾十噸的強(qiáng)夯起重機(jī)械;潛水電機(jī)的出現(xiàn),帶來(lái)了振動(dòng)水沖法中振沖器的施工機(jī)械;真空泵的問(wèn)世,可能建立真空預(yù)壓法;生產(chǎn)了大于200個(gè)大氣壓的壓縮空氣機(jī),從而產(chǎn)生了“高壓噴射注漿法”。
不良地基處理在我國(guó)有著悠久的歷史,早在3000年前就有采用竹子、木頭以及麥秸等材料加固地基的史料記載。新中國(guó)成立后,特別在近二十年來(lái)得到了迅猛發(fā)展。我國(guó)不良地基處理工藝的發(fā)展主流成績(jī)驕人,經(jīng)驗(yàn)是通過(guò)吸收國(guó)外開(kāi)發(fā)的先進(jìn)技術(shù)及其原理和方法,從而開(kāi)發(fā)研制了我國(guó)獨(dú)有的技術(shù)工法,諸多方面擁有了與國(guó)外媲美的先進(jìn)技術(shù),達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。但同時(shí)看到由于受我國(guó)儀表工業(yè)、機(jī)械制造業(yè)水平限制,在機(jī)械設(shè)備和處理能力與國(guó)外先進(jìn)水平仍有相當(dāng)差距展望前景地基處理技術(shù)必將迎來(lái)更加輝煌燦爛的明天,諸多領(lǐng)域有待巖石工程界開(kāi)發(fā)創(chuàng)新,研究探索在不久的將來(lái),我國(guó)不良地基處理必將在設(shè)計(jì)理論、計(jì)算方法、施工工藝、應(yīng)變措施、設(shè)備創(chuàng)新等一系列理論與技術(shù)有新的突破,向更高的目標(biāo)邁進(jìn)
3.結(jié)語(yǔ)
本文展望不良地基處理工藝的發(fā)展,應(yīng)在普及的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高,在選擇地基加固方法時(shí),既要考慮各種不良地基處理工業(yè)的適用范圍又要綜合考慮地基土質(zhì)以及施工費(fèi)用等情況,在保證質(zhì)量和使用的條件下達(dá)到技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的互補(bǔ)。不良地基處理的方法選定直接關(guān)系到工程建設(shè)的質(zhì)量?jī)?yōu)劣和經(jīng)濟(jì)合理性。因此,在確定地基處理方法時(shí),必須調(diào)查本地區(qū)不良地基處理的經(jīng)驗(yàn)和施工條件,從諸多不良地基處理工藝中選擇一個(gè)最佳的地基處理方案。
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