王佳彧
地基處理技術的意義與發展分析
王佳彧
(湖南省長沙市同升湖實驗學校 410116)
地基處理技術一直是巖土工程研究的重點領域,隨著技術水平的發展,各類新型地基處理技術出現,本文主要針對地基處理技術的應用發展等問題進行綜述。
地基處理技術;發展;應用
中國幅員遼闊,從東海岸到西戈壁灘,從北部的森林到南部的丘陵,有各種各樣的基礎土壤,土壤的承載力、抗剪強度、壓縮性、滲透性和化學性質有很大的差異,對于各種地基土有不同的處理方法。近年來,隨著我國經濟的快速發展,各類不利于工程建筑的地質問題越來越普遍,這對地基處理提出了比之以往更加嚴格的要求,對地基進行科學的處理可以有效提升軟土第一強度和穩定性,減小地基土壓縮性,避免出現不均勻沉降了基礎沉降問題的發生,可以減少濕土濕陷性,滿足地基的施工要求。因此,根據不同的基礎選擇合理的地基處理技術,具有重要的意義。
以前人類在房屋建設中就知道人工處理的天然土壤,許多現有的基礎處理技術在古代有它的原型。我國地基處理具有悠久的歷史,早在2000年前就已在軟土中采用了夯擊法,如石灰土和石墊置換法是傳統建筑技術。近4年,國內在地基處理技術的迅猛發展,舊方法的改進,新的方法不斷涌現,主要體現在:大直徑鉆孔灌注樁得到了空前的發展;石灰樁、碎石樁、高壓噴射灌漿、深層攪拌、真空預壓、強夯加固,塑料排水板的方法已被廣泛的研究和應用;建筑液壓織物使用;工業廢渣、廢料和城市建筑垃圾處理的基礎研究已經取得了可喜的進展;托換技術對過程與方法的重大進展;大樁間距鋼筋混凝土短樁復合地基的開發與應用;隨著科學技術的進步,地基處理技術也在不斷地產生和發展。地基的處理分類主要有以下集中技術方法:
1.1 換土墊層法
換土墊層法是挖除淺層軟土,用強度較高,壓縮性較低并且沒有侵蝕性的材料(如中粗砂,砂石或卵石,灰土,素土,石屑等)分層夯實,以提高承載層的承載能力,減少沉降,濕陷性有效的消除、脹縮、改善土壤液化性能。該方法適用于淺弱基礎與不均勻地基處理。此外,在寒冷地區的沙墊層可用于防止地基土的凍結,并可采用膨脹土地基來消除脹縮。
1.2 預壓法
為了提高軟土地基的承載力,降低工程竣工后的沉降,提出在結構上采用一定的靜載,在地基基礎上再進行卸荷后再進行地基土的壓實。這種方法可以使土壤在水中的間隙出來,慢慢地固結土壤,減少沉降,提高承載力。該預壓方法的目的,具有機械和工具的簡單使用、局部材料、時間短、成本低等特點。預壓所需的時間長度取決于地基土的入滲特性、厚度和預壓荷載的大小等因素。這些因素可以根據地基固結理論進行計算。施工應監測土壤孔隙水壓力的地面沉降和消散,預壓控制。該方法適用于軟粘土、粉砂和雜填土、泥炭土基礎。
1.3 振沖法
振沖法又稱振動水沖法,在起重機振動器振動,啟動潛水電機帶動偏心塊振動器的高頻振動泵的啟動的同時,通過噴嘴,在振動和沖擊高壓水,對振動沉到土壤所需的深度聯合作用下,清孔后,從地面到補洞進行碎石,在振動作用下振動擠密,如此反復直到地面,形成一個復合地基基礎的原始形式大直徑樁。該方法可以提高地基的承載力,減少沉降,是一種快速、經濟、有效的加固方法,一般適用于疏松的砂卵石、砂、粉土、粉質粘土、顆粒填充和雜填土地基的處理。
2.1 土樁及灰土樁
土與石灰土樁是一種由人工復合地基組成的夯擠密樁體,廣泛應用于北方和西北地區的一種土工合成材料中。樁土和石灰土擠密樁是在地基基礎上形成數樁孔,然后再進行土或土的填充和分層壓實,以提高地基的承載力和水的穩定性。土樁和石灰土樁適用于地下水位,主要應用在深度為5~15m的人工填土或者濕陷性黃土中,木樁可以應用在濕陷性黃土中,對于地下水水位較高的地基土中,就一般不采用樁基礎處理法了。
2.2 砂樁
砂樁又稱擠密樁法。它的定義是指在振動、沖擊或水和砂孔上的軟土,形成大直徑圓筒的密實砂地基的加固方法,砂樁是一種中樁復合地基。沙樁起源于歐洲,直到20世紀50年代,在國內外迅速發展,建筑技術逐漸完善和成熟砂樁法適用于擠密松散砂土,粉土,黏性土,素填土,雜填土等地基。對飽和黏土地基對變形控制要求不嚴的工程可采用砂樁置換處理,砂樁還可用于處理可液化的地基,而在用于飽和黏土的處理時,最好是通過現場試驗后再確定是否采用。
2.3 混凝土樁
混凝土的類型有普通鋼筋混凝土、預應力混凝土幾種類型,混凝土樁有著耐用、方便的優勢,且其造價非常的低廉,已經在工業建筑、水利施工、橋梁工程、土木工程中得到了推廣和應用,非常適宜應用在基坑支護、邊坡支護施工中。根據類型的差異,混凝土樁可以分為普通鋼筋混凝土樁、預應力混凝土樁兩種類型,根據其技術方便的差異,可以分為擠土樁與擠密樁。對于普通鋼筋混凝土預制樁,一般采用人工挖孔的形式,其應用范圍非常廣泛,施工簡單、操作性強,耐久度高,已經受到了一致的認可。
本文主要就目前巖土工程中常用的地基處理方法進行了分析,在科技水平的發展下,越來越多的新型地基技術相繼出現,關于地基處理技術的安全性開始受到社會的關注。為了滿足施工要求,需要根據各個地區的地理情況因地制宜的采用地基處理技術,不僅要穩固地基,還要滿足經濟性的要求。
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TU753
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1004-7344(2016)27-0300-01
2016-9-3