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摘要:地基基础工程不仅对建筑的安全及建成后的正常使用至关重要,而且所占的造价比重和工期比重均较大,科学合理的选用地基基础方案对工程建设有着重要的意义。本文介绍了常见不良基础及地基处理方法。
关键词:不良基础 地基处理方法
随着我国建筑工程项目的不断增多,地基的处理方法变的越来越重要,不仅关系到工程建筑的速度,而且关系到工程建设的质量,因此正确的选择地基处理方法具有重要的价值和意义。
一、不良基础
1、软粘土
软粘土(又称软土)是软弱粘性土的简称。软粘土具有低强度、高压缩性、低渗透性、高灵敏度的特点,不排水强度通常仅为5—30KPa,表现为承载力基本值很低,一般不超过70KPa。它形成于第四纪晚期,属于海相、泻湖相、河谷相、湖沼相、溺谷相、三角洲相等的粘性沉积物或河流冲积物。
2、饱和松散砂土
粉砂或细砂地基在静荷载作用下常具有较高的强度。但是当振动荷载(地震、机械振动等)作用时,饱和松散砂土地基则有可能产生液化或大量震陷变形,甚至丧失承载力。
3、湿陷性黄土
湿陷性土属于特殊土,在上面覆盖土层自重应力作用下,或在自重应力和附加应力共同作用下,因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形。有些杂填土也具有湿陷性。广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。
4、季节性冻土
冻土是指气候在低温条件下,其中含有冰的各种土。季节性冻土是指冻土在冬季冻结,而夏季融化的土层,多年冻土或永冻土是指冻结状态持续三年以上的土层。季节性冻土因其周期性的冻结和融化,因而对地基的不均匀沉降和地基的稳定性影响较大。
5、膨胀土
膨胀土是指具有较大的吸水后显著膨胀、失水后显著收缩特性的高液限粘土。其矿物成分主要是蒙脱石,具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育等特性,性质极不稳定。在工程施工中,建造在含水量保持不变的粘土上的构造物不会遭受由膨胀而引起的破坏。当粘土的含水量发生变化,立即就会产生垂直和水平两个方向的体积膨胀。含水量的轻微变化,仅1%—2%的量值,就足以引起有害的膨胀,对建筑物危害性很大。
二、地基处理方法
1、换填垫层法
换填垫层法是挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层,回填坚硬、较粗粒径的材料,并夯压密实从而形成垫层的地基处理方法。换填垫层可依换填材料不同,分为碎石垫层,砂垫层,灰土垫层,粉煤灰垫层等,由于换填垫层施工简便,因此广泛应用于中小型工程浅层地基处理中。
2、强夯法和强夯置换法
(1)强夯法(又称动力固结法或动力压实法)是反复将质量一般为10—40t的夯锤提高到一定高度(一般为10—40t时,使其自由下落,对地基土进行强力冲击,通过巨大冲击和振动能量,提高地基承载力并降低其压缩性,改善地基性能。适用于处理碎石土、砾上、低饱和度的粉土与勃性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。
(2)强夯置换法是在强夯形成的夯坑内回填块石、碎石等粗颗粒材料,然后用夯锤夯击,重复此规程连续施工,形成一个墩体,称为强夯置换墩。当对变形控制不严时,可用于处理高饱和度的粉土、流塑一软塑的勃性土等地基,具有加固效果显著、工期短、费用低等优点,在设计前必须通过现场试验确定其适用性。
3、分层注浆加固法
分层注浆加固法主要是依靠压力的作用使浆液均匀地劈入土体,形成交叉的网络,再注入化学浆液充填缝隙,使土体形成一种复合体,从而达到加固的目的。
分层注浆加固技术成果配套,它解决了在软土条件下如何控制流量、压力和注浆量等参数,做到以最佳的比例达到预期的目的;形成了一整套施工工艺,研制了专门的注浆设备,应用电脑技术对注浆的动态过程进行监测,并研制了配套的注浆材料。该项技术适用于盾构法软土隧道的施工,地铁镜框式车站的施工,城市中房屋密集地区地下工程的基础开挖,以及机场的停机坪、滑行道的基础处理等。
4、锚杆静压桩法
锚杆静压桩是锚杆和静压桩结合形成的新桩基工艺。它是通过在基础上埋设锚杆固定压桩架,以既有建筑的自重荷载作为压桩反力,用千斤顶将桩段从基础中预留或开凿的压桩孔内逐段压人土中,再将桩与基础联结在一起,从而达到提高基础承载力和控制沉降的目的,从而使既有建筑物可增加荷载或加层,或者用于由于地基承载力不足导致基础下沉时的地基加固。对新建建筑物,当场地条件不能采用常规打桩设备施工时,也可采用锚杆静压桩法进行桩基础施工,实施时
可先根据天然地基承载力和沉降控制的要求确定现行施工的建筑物层数,然后再按类似既有建筑物的基础托换加固方法进行锚杆静压桩施工。锚杆静压桩法适用于淤泥、淤泥质土、勃性土、粉土和人工填土等地基。
三、地基处理方法选择
在确定地基处理方法时,可根据工程的具体情况,对几种地基处理方法进行技术、经济以及施工进度等方面的比较。通过比较分析可以采用一种地基处理方法,也可采用两种或两种以上的地基处理方法组成的综合处理方案。
另外,地基处理设计时,要考虑上部结构、基础和地基的共同作用,必要时应采取有效措施,加强上部结构的刚度和强度,以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。对已选定的地基处理方法,按建筑物地基基础设计等级。选择代表性场地进行相应的现场试验.并进行必要的测试,以了解各项参数和加固效果,同时为施工质量检验提供相关依据。
参考文献
[1] 叶书麟,叶观宝.地基处理与托换技术[M],北京;中国建筑工业出版社.2005
[2] 顾晓鲁,钱鸿缙,刘慧珊等.地基与基础[M],北京;中国建筑工业出版社,2003
[3] 罗树德, 陈会芳.建筑地基的基础危害及处理方法[J]. 河南科技.2011
关键词:不良基础 地基处理方法
随着我国建筑工程项目的不断增多,地基的处理方法变的越来越重要,不仅关系到工程建筑的速度,而且关系到工程建设的质量,因此正确的选择地基处理方法具有重要的价值和意义。
一、不良基础
1、软粘土
软粘土(又称软土)是软弱粘性土的简称。软粘土具有低强度、高压缩性、低渗透性、高灵敏度的特点,不排水强度通常仅为5—30KPa,表现为承载力基本值很低,一般不超过70KPa。它形成于第四纪晚期,属于海相、泻湖相、河谷相、湖沼相、溺谷相、三角洲相等的粘性沉积物或河流冲积物。
2、饱和松散砂土
粉砂或细砂地基在静荷载作用下常具有较高的强度。但是当振动荷载(地震、机械振动等)作用时,饱和松散砂土地基则有可能产生液化或大量震陷变形,甚至丧失承载力。
3、湿陷性黄土
湿陷性土属于特殊土,在上面覆盖土层自重应力作用下,或在自重应力和附加应力共同作用下,因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形。有些杂填土也具有湿陷性。广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。
4、季节性冻土
冻土是指气候在低温条件下,其中含有冰的各种土。季节性冻土是指冻土在冬季冻结,而夏季融化的土层,多年冻土或永冻土是指冻结状态持续三年以上的土层。季节性冻土因其周期性的冻结和融化,因而对地基的不均匀沉降和地基的稳定性影响较大。
5、膨胀土
膨胀土是指具有较大的吸水后显著膨胀、失水后显著收缩特性的高液限粘土。其矿物成分主要是蒙脱石,具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育等特性,性质极不稳定。在工程施工中,建造在含水量保持不变的粘土上的构造物不会遭受由膨胀而引起的破坏。当粘土的含水量发生变化,立即就会产生垂直和水平两个方向的体积膨胀。含水量的轻微变化,仅1%—2%的量值,就足以引起有害的膨胀,对建筑物危害性很大。
二、地基处理方法
1、换填垫层法
换填垫层法是挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层,回填坚硬、较粗粒径的材料,并夯压密实从而形成垫层的地基处理方法。换填垫层可依换填材料不同,分为碎石垫层,砂垫层,灰土垫层,粉煤灰垫层等,由于换填垫层施工简便,因此广泛应用于中小型工程浅层地基处理中。
2、强夯法和强夯置换法
(1)强夯法(又称动力固结法或动力压实法)是反复将质量一般为10—40t的夯锤提高到一定高度(一般为10—40t时,使其自由下落,对地基土进行强力冲击,通过巨大冲击和振动能量,提高地基承载力并降低其压缩性,改善地基性能。适用于处理碎石土、砾上、低饱和度的粉土与勃性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。
(2)强夯置换法是在强夯形成的夯坑内回填块石、碎石等粗颗粒材料,然后用夯锤夯击,重复此规程连续施工,形成一个墩体,称为强夯置换墩。当对变形控制不严时,可用于处理高饱和度的粉土、流塑一软塑的勃性土等地基,具有加固效果显著、工期短、费用低等优点,在设计前必须通过现场试验确定其适用性。
3、分层注浆加固法
分层注浆加固法主要是依靠压力的作用使浆液均匀地劈入土体,形成交叉的网络,再注入化学浆液充填缝隙,使土体形成一种复合体,从而达到加固的目的。
分层注浆加固技术成果配套,它解决了在软土条件下如何控制流量、压力和注浆量等参数,做到以最佳的比例达到预期的目的;形成了一整套施工工艺,研制了专门的注浆设备,应用电脑技术对注浆的动态过程进行监测,并研制了配套的注浆材料。该项技术适用于盾构法软土隧道的施工,地铁镜框式车站的施工,城市中房屋密集地区地下工程的基础开挖,以及机场的停机坪、滑行道的基础处理等。
4、锚杆静压桩法
锚杆静压桩是锚杆和静压桩结合形成的新桩基工艺。它是通过在基础上埋设锚杆固定压桩架,以既有建筑的自重荷载作为压桩反力,用千斤顶将桩段从基础中预留或开凿的压桩孔内逐段压人土中,再将桩与基础联结在一起,从而达到提高基础承载力和控制沉降的目的,从而使既有建筑物可增加荷载或加层,或者用于由于地基承载力不足导致基础下沉时的地基加固。对新建建筑物,当场地条件不能采用常规打桩设备施工时,也可采用锚杆静压桩法进行桩基础施工,实施时
可先根据天然地基承载力和沉降控制的要求确定现行施工的建筑物层数,然后再按类似既有建筑物的基础托换加固方法进行锚杆静压桩施工。锚杆静压桩法适用于淤泥、淤泥质土、勃性土、粉土和人工填土等地基。
三、地基处理方法选择
在确定地基处理方法时,可根据工程的具体情况,对几种地基处理方法进行技术、经济以及施工进度等方面的比较。通过比较分析可以采用一种地基处理方法,也可采用两种或两种以上的地基处理方法组成的综合处理方案。
另外,地基处理设计时,要考虑上部结构、基础和地基的共同作用,必要时应采取有效措施,加强上部结构的刚度和强度,以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。对已选定的地基处理方法,按建筑物地基基础设计等级。选择代表性场地进行相应的现场试验.并进行必要的测试,以了解各项参数和加固效果,同时为施工质量检验提供相关依据。
参考文献
[1] 叶书麟,叶观宝.地基处理与托换技术[M],北京;中国建筑工业出版社.2005
[2] 顾晓鲁,钱鸿缙,刘慧珊等.地基与基础[M],北京;中国建筑工业出版社,2003
[3] 罗树德, 陈会芳.建筑地基的基础危害及处理方法[J]. 河南科技.2011