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摘 要:随着我国经济的快速发展,我的建筑行业也取得了较快的发展,一些新建工程不上上马,这样岩土工程的基础和基坑施工也就不断。目前随着建筑的多样化发展,给岩土工程的勘查和地基处理也带来了较大的难度。本文从我国地基处理技术的发展出发,分析了当前岩土工程中地基处理的方法。
关键词:岩土工程;地基处理;方法
前 言
我国的地基处理技术起步于上世纪五十年代,这是地基处理技术发展的最初期,很大一部分技术都是从国外引进的,在处理上比较广泛使用的还是一些浅层处理方法,地基处理技术则处于应用、发展和创新阶段,这时是在引用国外先进技术的基础。再结合我国自身的特点,从而在处理技术上形成了具有中国特色的地基处理技术体系,同时一些处理技术水平已达到世界领先的位置,所在当前,我国的地基处理技术与世界各国的水平相比,也处于一个较高的水准。现介绍几种应用广泛、有代表性、有创新和发展的地基处理方法。
1 强夯技术
强夯法是一种强力加固地基的方法。夯锤(质量通常为10~40t,个别甚至达到200t)从高处自由落下(落距一般为6~40m)给地基以冲击力和振动夯实地基,从而提高地基土的强度和降低其压缩性。强夯技术是国内广泛应用的一项有效的地基加固技术,其加固领域也在不断发展,主要应用于加固非自重湿陷性黄土、碎石土、砂土、高回填土及杂土等地基;也可用于防止粉质粘土及粉砂的液化,效果较明显;对软土、含水率大的回填土以及饱和粉土地基等,存在夯击沉降量大,夯位难以控制等问题,处理较困难。
2 夯实水泥土桩地基
夯实水泥土桩地基是在夯实灰土挤密桩的基础上创新、发展起来的一种新型复合地基,其工艺是用轻便的洛阳铲或小型成孔机成孔,用少量水泥(水泥:土=1:7,体积比)代替灰土桩中的石灰与土搅拌均匀,分层填入孔内夯实形成水泥土桩,利用水泥的胶凝作用,使桩体具有较高的强度和整体性。桩径350~400mm,桩长为3~10m。这种桩的优点是可提高地基承载力80~100%,成桩采用较简单的灰土桩施工机具和工艺,材料来源广,工效高,地基处理费用低,适宜于地下水位以上,天然含水率为12~23%,厚10m以内的新填土、湿陷性黄土以及含水率较高的软弱地基,是一种经济、实用、有发展前途的地基处理方法。
3 水泥粉煤灰碎石桩
水泥粉煤灰碎石桩又称CFC桩,是在沉管碎石桩的基础上创新开发的一种处理软弱地基的方法。它是在沉管碎石中掺入适量的石屑、粉煤灰、水泥加水拌和制成桩体,利用水泥、粉煤灰的胶凝作用,提高桩体的整体性和强度。它不同于碎石桩,是一种介于柔性砂石桩和刚性混凝土桩之间的低强度混凝土桩,可充分利用桩间土的承载力,并可传递荷载至深层地基中,经处理后的复合地基承载力比天然地基提高80~150%,对软土地基承载力提高更大。桩径一般为350~400mm,桩长8~15m。其施工工艺除增加搅拌工序外,其他工序与沉管碎石桩基本相同。这种桩的特点是:施工工艺性好,灌注方便,易于控制质量,可利用工业废料,节约水泥、钢材,降低工程费用,适用于多层和高层建筑地基,如砂土、松散填土、粉土、粉质粘土、粘土、淤泥质粘土的处理,已成功地在西安、南京、天津等十几个城市应用;陕西地区还进一步掺入石灰,用砂子代替碎石,配合比为石灰:粉煤灰:水泥:砂=7:0.1:1:2制成三灰砂桩,应用于大型水池作抗拔、抗渗桩。在GB50202-2002规范中,水泥粉煤灰碎石桩亦被列为主要地基处理方法之一。
4 土工聚合物的应用
土工聚合物是一种合成纤维材料,在岩土工程上进行应用掀起了一起技术性的革命。由于土工聚合物自身的重量较小,其整体具有较好的连续性,抗拉强度较高,所以在施工时存在着很大的便利,同时在地基中还具有较好的耐腐蚀性和抗微生物侵蚀性,所以土工聚合物在软弱地基或是边坡部位具有非常好好的适用性使其土体变得更具弹性,使地基的承载力得以提高,减少其沉降,使其具有更好的稳定性。土工合成材料由于其自身的诸多优点,从而使其在使用过程中具有非常好的渗透性和疏导作用,其不需要大量的砂、石料等,具有很好的经济性,同时施工较为方便。将基在软弱地基上应用,可以使土得以快速的固结。
5 岩土工程中淤土层的加筋法
岩土工程中淤土层的加筋法也就是指在建筑物施工的基础软弱处和土基中科学地加入一些特殊材料。
(1)岩土工程中的土工合成材料就是一种比较新型的岩土工程施工材料。土工合成的施工材料详细可以分为土工织物、土工膜、特种土工合成的材料以及复合型的土工合成材料等主要类型。它就是以塑料、化纤以及合成橡胶等人工进行合成的聚合物,最终制成各种不同类型的建筑产品。
(2)土钉墙的处理技术通常是主要通过了钻孔、插筋以及注浆来进行设置的,但是其也有通过直接打入比较粗钢筋以及型钢、钢管形成的土钉。土钉一般适用在地下水位以上或者经过降水之后的人工填土、粘性土以及弱胶结砂土的基坑支护以及边坡加固中。土钉和其周围的土体接触,并且与其接触界面之上的粘结产生一定摩擦阻力,最终和其周围的土体结构形成了复合土体结构,土钉于土体结构中发生的变形条件为被动受力。并且主要就是通过其受剪工作对于工程土体进行加固处理。土钉通常和平面形成了一定的角度,所以将其称为斜向的加固体。拉筋就是一种水平方向上的增强体,能够和土结构形成统一的整体,减少了整体性的变形与增强了整体的稳定。拉筋材料通常是使用抗拉能力比较强、摩擦系数比较大而且比较耐腐蚀的条带状、网状以及丝状材料。因为土工织物的受拉作用,进一步有效地调整了基底应力的分布情况。地基发生的侧向位移以及沉降却随之相应的减少,那么地基的稳定性也就被大大提高
6 结束语
在我国土木工程建设过程中,遇到需要进行除险加固的不良地基数量越来越多,对其建筑的地基建设标准也越来越高。因此,淤泥质地基的处理技术也在我国得到了迅猛的发展。淤泥质地基处理的根本目的就是进一步提高地基中软弱土壤的实际强度,确保淤泥质地基的稳定性,有效地降低相关软弱地基的实际压缩性,以确保减少淤泥质基础的沉降程度与不均匀沉降问题。所以,对于岩土工程中的淤泥地基处理方法还需要进行深入研究。针对不同情况采用有针对性的方法,提高淤泥质地基的稳定性。
参考文献
[1]G:50021-2001,岩土工程勘察规范[S].北京:中国建筑出版社,2002.
[2]G:50007-2002,建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑出版社,2002.
[3]G:579-2002,建筑地基处理技术规范[S].北京:中国建筑出版社,2002.
[4]赵明华.土力学地基与基础疑难释义[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.86~95.
关键词:岩土工程;地基处理;方法
前 言
我国的地基处理技术起步于上世纪五十年代,这是地基处理技术发展的最初期,很大一部分技术都是从国外引进的,在处理上比较广泛使用的还是一些浅层处理方法,地基处理技术则处于应用、发展和创新阶段,这时是在引用国外先进技术的基础。再结合我国自身的特点,从而在处理技术上形成了具有中国特色的地基处理技术体系,同时一些处理技术水平已达到世界领先的位置,所在当前,我国的地基处理技术与世界各国的水平相比,也处于一个较高的水准。现介绍几种应用广泛、有代表性、有创新和发展的地基处理方法。
1 强夯技术
强夯法是一种强力加固地基的方法。夯锤(质量通常为10~40t,个别甚至达到200t)从高处自由落下(落距一般为6~40m)给地基以冲击力和振动夯实地基,从而提高地基土的强度和降低其压缩性。强夯技术是国内广泛应用的一项有效的地基加固技术,其加固领域也在不断发展,主要应用于加固非自重湿陷性黄土、碎石土、砂土、高回填土及杂土等地基;也可用于防止粉质粘土及粉砂的液化,效果较明显;对软土、含水率大的回填土以及饱和粉土地基等,存在夯击沉降量大,夯位难以控制等问题,处理较困难。
2 夯实水泥土桩地基
夯实水泥土桩地基是在夯实灰土挤密桩的基础上创新、发展起来的一种新型复合地基,其工艺是用轻便的洛阳铲或小型成孔机成孔,用少量水泥(水泥:土=1:7,体积比)代替灰土桩中的石灰与土搅拌均匀,分层填入孔内夯实形成水泥土桩,利用水泥的胶凝作用,使桩体具有较高的强度和整体性。桩径350~400mm,桩长为3~10m。这种桩的优点是可提高地基承载力80~100%,成桩采用较简单的灰土桩施工机具和工艺,材料来源广,工效高,地基处理费用低,适宜于地下水位以上,天然含水率为12~23%,厚10m以内的新填土、湿陷性黄土以及含水率较高的软弱地基,是一种经济、实用、有发展前途的地基处理方法。
3 水泥粉煤灰碎石桩
水泥粉煤灰碎石桩又称CFC桩,是在沉管碎石桩的基础上创新开发的一种处理软弱地基的方法。它是在沉管碎石中掺入适量的石屑、粉煤灰、水泥加水拌和制成桩体,利用水泥、粉煤灰的胶凝作用,提高桩体的整体性和强度。它不同于碎石桩,是一种介于柔性砂石桩和刚性混凝土桩之间的低强度混凝土桩,可充分利用桩间土的承载力,并可传递荷载至深层地基中,经处理后的复合地基承载力比天然地基提高80~150%,对软土地基承载力提高更大。桩径一般为350~400mm,桩长8~15m。其施工工艺除增加搅拌工序外,其他工序与沉管碎石桩基本相同。这种桩的特点是:施工工艺性好,灌注方便,易于控制质量,可利用工业废料,节约水泥、钢材,降低工程费用,适用于多层和高层建筑地基,如砂土、松散填土、粉土、粉质粘土、粘土、淤泥质粘土的处理,已成功地在西安、南京、天津等十几个城市应用;陕西地区还进一步掺入石灰,用砂子代替碎石,配合比为石灰:粉煤灰:水泥:砂=7:0.1:1:2制成三灰砂桩,应用于大型水池作抗拔、抗渗桩。在GB50202-2002规范中,水泥粉煤灰碎石桩亦被列为主要地基处理方法之一。
4 土工聚合物的应用
土工聚合物是一种合成纤维材料,在岩土工程上进行应用掀起了一起技术性的革命。由于土工聚合物自身的重量较小,其整体具有较好的连续性,抗拉强度较高,所以在施工时存在着很大的便利,同时在地基中还具有较好的耐腐蚀性和抗微生物侵蚀性,所以土工聚合物在软弱地基或是边坡部位具有非常好好的适用性使其土体变得更具弹性,使地基的承载力得以提高,减少其沉降,使其具有更好的稳定性。土工合成材料由于其自身的诸多优点,从而使其在使用过程中具有非常好的渗透性和疏导作用,其不需要大量的砂、石料等,具有很好的经济性,同时施工较为方便。将基在软弱地基上应用,可以使土得以快速的固结。
5 岩土工程中淤土层的加筋法
岩土工程中淤土层的加筋法也就是指在建筑物施工的基础软弱处和土基中科学地加入一些特殊材料。
(1)岩土工程中的土工合成材料就是一种比较新型的岩土工程施工材料。土工合成的施工材料详细可以分为土工织物、土工膜、特种土工合成的材料以及复合型的土工合成材料等主要类型。它就是以塑料、化纤以及合成橡胶等人工进行合成的聚合物,最终制成各种不同类型的建筑产品。
(2)土钉墙的处理技术通常是主要通过了钻孔、插筋以及注浆来进行设置的,但是其也有通过直接打入比较粗钢筋以及型钢、钢管形成的土钉。土钉一般适用在地下水位以上或者经过降水之后的人工填土、粘性土以及弱胶结砂土的基坑支护以及边坡加固中。土钉和其周围的土体接触,并且与其接触界面之上的粘结产生一定摩擦阻力,最终和其周围的土体结构形成了复合土体结构,土钉于土体结构中发生的变形条件为被动受力。并且主要就是通过其受剪工作对于工程土体进行加固处理。土钉通常和平面形成了一定的角度,所以将其称为斜向的加固体。拉筋就是一种水平方向上的增强体,能够和土结构形成统一的整体,减少了整体性的变形与增强了整体的稳定。拉筋材料通常是使用抗拉能力比较强、摩擦系数比较大而且比较耐腐蚀的条带状、网状以及丝状材料。因为土工织物的受拉作用,进一步有效地调整了基底应力的分布情况。地基发生的侧向位移以及沉降却随之相应的减少,那么地基的稳定性也就被大大提高
6 结束语
在我国土木工程建设过程中,遇到需要进行除险加固的不良地基数量越来越多,对其建筑的地基建设标准也越来越高。因此,淤泥质地基的处理技术也在我国得到了迅猛的发展。淤泥质地基处理的根本目的就是进一步提高地基中软弱土壤的实际强度,确保淤泥质地基的稳定性,有效地降低相关软弱地基的实际压缩性,以确保减少淤泥质基础的沉降程度与不均匀沉降问题。所以,对于岩土工程中的淤泥地基处理方法还需要进行深入研究。针对不同情况采用有针对性的方法,提高淤泥质地基的稳定性。
参考文献
[1]G:50021-2001,岩土工程勘察规范[S].北京:中国建筑出版社,2002.
[2]G:50007-2002,建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑出版社,2002.
[3]G:579-2002,建筑地基处理技术规范[S].北京:中国建筑出版社,2002.
[4]赵明华.土力学地基与基础疑难释义[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.86~95.