選擇地基處理方法的關(guān)鍵問(wèn)題分析

【摘要】本文首先分析了所加固工程的特征、地質(zhì)條件等因素，因地制宜地選擇地基處理方法設(shè)計(jì)程序，然后闡述了確定地基處理方法前應(yīng)做的準(zhǔn)備工作以及選用處理方法的原則，最后探討了地基處理應(yīng)注意的有關(guān)問(wèn)題。可供參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】地基處理； 天然地基； 承載力

前言

當(dāng)前地基處理的發(fā)展新水平， 反映在處理機(jī)械、材料、設(shè)計(jì)計(jì)算理論、施工工藝和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的整體水平和多種地基處理方法的綜合應(yīng)用能力。地基處理技術(shù)的具體選用，應(yīng)以地基條件、設(shè)計(jì)要求、處理指標(biāo)及范圍、工程費(fèi)用、工程進(jìn)度、材料來(lái)源和當(dāng)?shù)丨h(huán)境多方面綜合考慮和研究，本著既經(jīng)濟(jì)合理，又安全可靠的原則，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較的方法，科學(xué)地選用地基處理技術(shù)。同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，地基處理技術(shù)也在不斷發(fā)展，要注重選用新型的地基處理技術(shù)。確保能夠有效地加固地基，提高地基強(qiáng)度，使地基的承載力滿足工程建筑物的設(shè)計(jì)要求，保證建筑物的安全使用。我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，帶動(dòng)了巖土工程迅猛發(fā)展。由于基建規(guī)模的日益擴(kuò)大，建筑用地資源日趨緊張，為了充分、有效、科學(xué)、合理地利用這一資源，使天然軟弱的地基得到補(bǔ)強(qiáng)加固，以提高地基強(qiáng)度，保證地基的穩(wěn)定性； 降低地基的壓縮性， 減少地基的沉降和不均勻沉陷； 為消除地基土的振動(dòng)液化潛勢(shì)及消除濕陷性土的濕陷性、膨脹性土的膨脹性等各種土質(zhì)的不良特性， 以改善地基條件， 達(dá)到滿足地基強(qiáng)度、變形及其穩(wěn)定性要求。這就是地基處理技術(shù)在理論和實(shí)踐中研究與解決的課題。為此， 由于土質(zhì)軟弱， 不能滿足建筑物強(qiáng)度或變形要求， 或者由于動(dòng)力荷載作用而可能產(chǎn)生液化、失穩(wěn)和震害等危害， 或由于吸水產(chǎn)生沉陷及由于吸水而引起膨脹失水且下陷的場(chǎng)地必須進(jìn)行人工加固處理。這種對(duì)不良場(chǎng)地進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固的過(guò)程稱為地基處理。地基處理方案選擇是否合理， 不僅影響建筑物的安全和使用， 而且對(duì)建設(shè)速度、工程造價(jià)等都有很大影響， 在有些時(shí)候甚至成為工程建設(shè)的關(guān)鍵。

一、地基處理方法設(shè)計(jì)程序分析

房屋地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程地址和水文地質(zhì)條件、建筑體型與功能要求、載荷大小和分布情況、相鄰建筑基礎(chǔ)情況、施工條件和材料供應(yīng)以及地區(qū)抗震烈度等綜合考慮， 選擇經(jīng)濟(jì)合理的基礎(chǔ)型式。具體步驟如下： 首先， 根據(jù)建筑物對(duì)地基的各種要求和地基條件，確定需要進(jìn)行人工處理的天然地層的范圍以及地基處理要求； 其次，根據(jù)天然地層的條件、地基處理的具體要求， 地基處理方法的原理、過(guò)去應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)和機(jī)具設(shè)備、材料條件， 對(duì)地基處理方案進(jìn)行可行性研究， 提出各種可行方案； 第三， 對(duì)提出的各種方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、進(jìn)度等方面的比較分析， 考慮環(huán)保要求， 確定采用一種或幾種地基處理方法。初步確定地基處理方案后， 可視需要進(jìn)行小型現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)或補(bǔ)充調(diào)查， 然后進(jìn)行施工設(shè)計(jì)。實(shí)踐表明這是比較恰當(dāng)?shù)牡鼗幚矸椒ㄔO(shè)計(jì)順序。

二、確定地基處理方法前的基礎(chǔ)工作分析

1、對(duì)天然地層進(jìn)行巖土工程勘察， 提供詳細(xì)的巖土工程勘察資料。

2、根據(jù)建筑物對(duì)地基的要求和地基的條件確定是否采用天然地基， 還是采用人工地基， 即確定是否需要進(jìn)行地基處理。

3、開(kāi)展必要的調(diào)查研究。了解本地區(qū)其他工程或其他地區(qū)同類工程的地基處理情況， 收集資料， 為合理確定地基處理方法提供依據(jù)。詳細(xì)的巖土工程勘察資料是判斷天然地層能否滿足建筑物對(duì)地基要求的重要依據(jù)之一， 同時(shí)要進(jìn)行地基處理時(shí)， 也是確定合理的地基處理方法的主要基本資料之一。巖土工程勘察的內(nèi)容主要是指查明工程地質(zhì)條件及各種參數(shù)指標(biāo)。最后， 按照要求， 對(duì)場(chǎng)地的穩(wěn)定性、適宜性及地基的均勻性， 地基承載力和變形特性等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。根據(jù)巖土工程勘察得到的天然地層的情況和建筑物的情況， 可初步確定是采用天然地基還是人工地基。首先要分析采用天然地基的可能性。天然地基能否滿足結(jié)構(gòu)的要求不僅取決于建筑物的上部結(jié)構(gòu)及荷載、地基條件， 而且還與結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)形式有關(guān)， 要將上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基作為統(tǒng)一整體來(lái)考慮。例如： 增大建筑物的整體剛度可以在一定程度上減小或抵抗不均勻沉降。又如： “寬基淺埋”有時(shí)可以減小對(duì)地基單位面積承載能力的要求。通過(guò)分析研究， 確定天然地基不能滿足結(jié)構(gòu)物的要求時(shí)， 就采用人工地基， 在確定地基方法前還需進(jìn)行調(diào)查研究。調(diào)查研究的內(nèi)容包括兩個(gè)方面： 一方面， 根據(jù)地質(zhì)勘察資料和建筑物對(duì)地基要求， 對(duì)可能應(yīng)用的地基處理方案進(jìn)行研究， 包括方法的基本作用、適用條件、優(yōu)缺點(diǎn)、處理效果、材料、機(jī)具和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。另一方面， 要了解本地區(qū)其他工程或其他地區(qū)同類工程的地基處理情況， 總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)， 這兩方面的資料都是合理確定地基處理方法所必須的。在選擇處理方案時(shí)， 采用上部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)加固與地基處理相結(jié)合的綜合處理措施， 往往在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都是合適的。總之， 建筑物上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基是一個(gè)有機(jī)的整體， 要從整體上綜合考慮和分析。

三、地基處理方法分析

在選擇地基處理方法時(shí)， 應(yīng)綜合考慮場(chǎng)地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑物對(duì)地基要求、建筑結(jié)構(gòu)類型和基礎(chǔ)型式、周圍環(huán)境條件、材料供應(yīng)情況、施工條件等因素， 經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較分析后擇優(yōu)采用。地基處理方法很多， 各種處理方法有它的適用范圍、局限性和優(yōu)缺點(diǎn)， 沒(méi)有一種方法是萬(wàn)能的， 工程地質(zhì)條件千變?nèi)f化， 各個(gè)工程間地基條件差別很大， 具體工程對(duì)地基的要求也不同， 而且機(jī)具、材料等條件也會(huì)因地區(qū)不同有較大差別。利用軟弱土層作為持力層可按下列規(guī)定執(zhí)行： 1） 淤泥和淤泥質(zhì)土， 宜利用其上覆較好土層作為持力層， 當(dāng)上覆土層較薄， 應(yīng)采取避免施工時(shí)對(duì)淤泥和淤泥質(zhì)土擾動(dòng)的措施； 2） 沖填土、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(shí)， 均可利用作為持力層； 3） 對(duì)于有機(jī)質(zhì)含量較多的生活垃圾和對(duì)基礎(chǔ)有侵蝕性的工業(yè)廢料等雜填土， 未經(jīng)處理不宜作為持力層。局部軟弱土層以及暗塘、暗溝等， 可采用基礎(chǔ)梁、換土、樁基或其他方法處理。

四、地基處理施工過(guò)程中和施工完成后應(yīng)注意的問(wèn)題分析

1、地基處理施工過(guò)程， 只讓現(xiàn)場(chǎng)人員了解如何施工是不夠的， 還必須使他們很好地了解所采用的地基處理方法的原理、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求； 經(jīng)常進(jìn)行施工質(zhì)量和效果檢驗(yàn)， 以確保施工質(zhì)量。

2、地基處理施工過(guò)程中和施工完成后需要做好監(jiān)測(cè)工作。

3、處理工作結(jié)束后， 就盡量采用可能的手段來(lái)檢驗(yàn)處理的效果。

4、對(duì)于重要工程的地基處理工作， 或開(kāi)發(fā)、利用新的地基處理方法， 或者在進(jìn)行地基處理方法比較時(shí)， 最好在大規(guī)模施工之前進(jìn)行小型現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)， 以檢驗(yàn)地基處理方案的可靠性， 可獲得設(shè)計(jì)計(jì)算的參數(shù)值和施工控制指標(biāo)以及施工經(jīng)驗(yàn)。

5、反分析。通過(guò)反分析可獲得必要的參數(shù)數(shù)值， 用以驗(yàn)證設(shè)計(jì)， 監(jiān)測(cè)工程安全， 便于進(jìn)入下一階段的設(shè)計(jì)計(jì)算。根據(jù)實(shí)測(cè)資料的反分析，而得出的參數(shù)值要比前一階段的計(jì)算更為接近實(shí)際， 必要時(shí)可據(jù)此修改設(shè)計(jì)。此外， 通過(guò)反分析可使人們獲得許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。在施工過(guò)程中和完成后， 監(jiān)測(cè)和反分析輾轉(zhuǎn)進(jìn)行， 是解決土木工程問(wèn)題合理的方法， 即近年來(lái)在國(guó)際巖土工程界提出的觀察方法， 這種方法有時(shí)稱為“邊觀察邊分析”的方法。

五、結(jié)語(yǔ)

地基處理的重要性已越來(lái)越多地被人們所認(rèn)識(shí)和重視，推廣和發(fā)展各種地基處理技術(shù)， 提高地基處理水平對(duì)加快基本建設(shè)速度， 節(jié)約基本建設(shè)投資， 保證建筑安全具有極其重要的意義。