杨秀敏
(中钻勘察设计有限公司,河北 唐山 063000)
浅谈地基处理的方案优化选择
杨秀敏
(中钻勘察设计有限公司,河北 唐山063000)
摘要:随着科技的进步,地基处理方案的选择性越来越多,可选择余地也多来越大,但真正做到择优选择,从众多地基处理方案中做出最佳选择,却需要多方面的考虑与衡量。本文通过对地基处理方案和优化选择方案的方法进行分析,希望在今后的地基处理方法选择上提供一些可靠的借鉴依据。
关键词:地基处理;方案优化;地基处理优化
由于我国城市化发展之路的不断向前迈进,因此催生更多的城市或人口用地,在这种大批量用地的需求下,保证建筑用地的质量的可靠性是相关部门或单位重点关注的事情,也就是说地基施工的好坏直接影响到建筑物的使用情况,在这样的条件下多种多样的地基处理方案被提出,为了确定出这些其中最适合现场土地情况方案,就需要根据机具、施工材料、技术和各项指标等多方面考虑,从而确定出最为科学合理的地基处理方案。
我国的建筑水平和技术日新月异,但随之而来的就是建筑物的地基处理问题,虽然地基的处理是随着科技进步而逐步改善,但由于地基的对于建筑物的重要作用,所以在了解地基作用之前应当先明确地基处理的概念,所谓地基处理就是为提高地基承载力,改善其变形性质或渗透性质而采取的人工处理地基的方法总体被称为地基处理[1]。
从概念中不难看出,地基打的可靠与否对于建筑物来说有着决定其结构及使用寿命的影响,地基处理方案的可以解决的具体问题包括,稳定性问题,经过有效处理的地基在承载建筑物载荷时,可以最大限度地阻止建筑物损坏和稳定问题等情况发生;沉降问题,在建设施工中遇到软土是较为常见的情况,软土有软黏土、杂填土、湿陷性黄土、冻土、腐蚀土等等,如果不良土壤不能得到有效管理与处理,其地表的建筑物会直接面临沉降或水平位移等情况;渗流问题,由于地下水源的流动,所以对于地基的处理就更加严格,地基的渗流量或不力比降超过其允许值时, 会发生较大水量损失, 或因潜蚀和管涌可能导致失事。[2]
以上这些问题的存在,是由于地基处理问题上没有严格进行择优选择处理方案导致的,在多种地基处理方案上选择最适合的处理方式才是避免问题的关键。
随着科技的进步,地基处理的方案也逐步发展起来,就目前我国常用的处理方式主要有以下几种:置换、排水固结、灌入固化物、振密或挤密、加筋、冷热处理、托换、纠倾等[3],当然这几种处理方式中由于用途的不同,可以分为总体工程使用和工程改造两种类型。
3.1地基处理方案
地基预压方案,这种方法是对地基进行真空预压或者堆载处理,目的是使地基承载能力提升,土质堆固成形,从而减少地基沉降的基础型地基处理方法。真空预压法通过地基表面的不透气薄膜将覆盖于竖井内抽真空,从而使地基固结。这种方法更适用于处理理淤泥质土等饱和粘性土地基情况。地基强夯方案,这种方案是平时较为常见的地基处理方法,其工作原理就是运用夯锤自由落体时的重力,对地基进行强力的冲击,其目的就是将地基土彻底夯实,以提高地基土的紧实程度,消除土质中的湿陷土质或土质松散,以更加适用于建筑用地基,这种方法更适合处理砂土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基情况,除此之外,夯实发还有一种适用于对变形控制要求并不严格的工程方案—强夯置换法,其工作原理就是在强夯同时将砂石类硬性材料,回填到地基坑中,其目的效果与强夯方案相同。地基砂石桩方案,这种方法采用冲、振动或水冲等方式将地基土质打压成孔径后,将碎石或砂石挤压进入已成的孔径当作,从而将地基土质固结,由于其特殊的工作原理,所有这种方案对于粉土、粘性土、索填土、杂填土类软土比较有效,在灌入素料时需要注意参考孔径和地基土质进行相应合适的灌入量和灌入材料。
除了以上几种方法意外,还有夯实水泥土桩法,高压喷射注浆法,水泥土搅拌法和水泥土搅拌法等等,但如何选择合适的地基处理方案还需要进一步分析。
对待不同建筑情况来说,地基处理方案的选择是有一定原则规律可循的,应当主要从以下方面进行综合考虑,地质条件:地形与地质层状态,土壤指标和地下水流等数值;环境条件:气象,周围设施,地下掩埋物,施工用水用电等情况;施工条件:工程经费设备的情况,施工队伍的技术水平和施工材料的供给情况;工程要求情况:工程进度要求,工程质量管控及成本控制等。
4.1地基处理方案优化选择方法
在地基处理方案的选择上可以运用层次分析法来进行优化选择,层次分析法(AnalyticHierarchyProcess,简称AHP 方法)是一种多目标决策评价方法[4],这种方法的运用原理可以将决策依据的相对权重进行比较,从而为评价结果提供可靠依据,具体来说就是,将地基相关组成的复杂因素按照递阶层次结构方式,组合为层次关系树图,然后通过数据比较的方式进行确定出重要的数据因素,最后进行权重排序得出决策决定。
4.2地基处理方案优化选择步骤
首先,要明确地基处理方案选择时所面临的约束条件,如在技术方面的地基土的适应性,有效加固深度,加固后的的变形量,处理工期;在施工条件方面的施工机具情况,施工队伍技术水平和素质,施工材料情况等;环境条件的地下环境污染;经济性的相对成比较和经费情况等因素。其次,在地基处理方案中列出所有影响条件,因为每种地基处理方法在面对复杂条件时的结果并不相同,在对列表中的处理数据进行一一对比,就可以判断矩阵列表中,哪种地基处理方法具有一定的优势。再次,在淘汰不适合的地基处理方案之后,再次分析此次工程影响的关键因素,并对适合的地基处理方案进行总体排序,以找出最佳的地基处理方案。
总结,地基处理方案的选择直接关系到,建筑施工的整体情况,所以仅仅选择适宜的地基处理方案并不能将处理效果最大化,通过优化选择的方式,筛选出的地基处理,无论从科学角度还是施工效果来看,都能让地基处理方案的效果达到最为理想的状态,值得大力推广。
参考文献:
[1]龚晓南.地基处理手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.
[2]白文彪,马健.谈地基处理常见技术及发展[J].山西建筑, 2008(06):152-153.
[3]宁卫华,卢刚.地基处理方案的合理选用[J].科技情报开发与经济,2008(18).
[4]王莲芬等.层次分析法引论[M].北京:中国人民大学出版社,1990.