浅谈地基对岩土工程施工的影响及其处理

2016-03-16 03:41
环球市场 2016年7期
关键词:砂石土工垫层

李 林

桂林基础设施建设有限公司

浅谈地基对岩土工程施工的影响及其处理

李 林

桂林基础设施建设有限公司

随着我国经济的快速发展,建筑行业也显示出迅猛的发展势头。不管是是基础建设项目,还是高层建筑,新建工程项目层出不穷,推动者城市建设的快速前行。地基作为工程的基础,在岩土工程中,需要确保地基的稳定性和均匀性,这对于整体工程的施工质量,具有非常重要的作用。

岩土工程;影响;地基处理方法

岩土工程过程中地基作为工程的承载力,其不仅需要满足承载的要求,而且还在确保其达到容许的沉降量要求,这样才能有效的保证工程的安全性。因此在工程地基岩土工程中要求工程设计人员根据地形的特点,确定正确的施工方案,这样才能保证工程地基在高质量、高效率的条件下完成,确保整体工程的施工质量。

一、地基对岩土工程的影响

1、地基的稳定性是岩土工程工作中的重要环节。进行工程地基设计时,地形条件往往是工程设计人员在设计初期最关注的问题,因为地形条件是导致地基发生变形的主要原因,在一定程度上决定着工程地基的变化形态,如果地基发生变形较为严重时,就会导致也会发生不同程度的变形。

2、在岩土工程中,其中一项重要的工作内容就是对工程地基的均匀性进行评价,所以工程在进行施工时,需要对施工的平面范围和深度范围进行确定,特别是评价天然地基的均匀性时,其平面范围与抗震场地的平面范围在很大程度上有相似之处。

3、在岩土工程报告阶段,有很多工程在评价工程地基均匀性的问题上,存在较为严重的片面性,没有自己独特的见解,缺乏创造力,而且工程地基的设计方案也与实际工程施工存在较大误差,这在一定程度上加大了我国工程施工过程中的安全隐患,同时也使得工程施工中的不确定性因素增加,所以在岩土程勘察施工中,无论是工程的设计人员还是工程的施工人员,都需要根据工程地基的施工区域的地质特征及荷载特征来确定施工区域的平面范围和深度范围,进而确定地基的深度范围,确保工程的施工质量和施工过程中的安全性。

4、正常情况下的工程地基变形其实就是地基的压缩变形,而忽视地基的压缩变形就会影响施工的正常进行。因此,如果工程的地基在进行岩土勘察时,发现有不均匀的情况,就必须按照标准化流程工程的施工设计方案进行设计。通常会采用柱荷载作用下的十字交叉基础简化而做的单向连续形基础方法。我们可以将工程剖分成三部分进行分解求解,即将工程分为基础结构、地基结构、上部结构三个部分。这三个完整的静力平衡结构体一旦其完整性被打破就可以取不均匀地基的岩土层承载力数值。

5、在设计过程中需要注意的就是工程的地基土承载力不能取定值,因为这样做很可能给工程造成许多安全隐患,影响工程的整体施工质量。并且在参照工程总载荷及总反力的相对静力平衡条件的时候,必须联系工程上部结构和基础以及和地基土之间的变形等连续性质,应把一切影响因素看做是一个整体进行分析。针对不同的基础刚度、基础型式可对地基土的承载力进行适当合理的调整。岩土工程人员在发现地基存在不均匀现象时,必须要做的就是对工程倾斜、差异沉降、沉降特征等进行分析,在进行了倾斜、差异沉降、沉降特征分析以后还需要验算工程地基的稳定性。

二、岩土工程中常见的地基处理方法

目前地基处理的方法主要有换填垫层法、预压地基处理法(堆载预压、真空预压)、压实和夯实地基法、复合地基法及注浆加固、及微型桩加固法。

1、砂石垫层处理法

砂石垫层法在工程的实际应用过程中,主要是挖去基础底面下层区域内的软土层,然后将基础底面夯实,地面选择无腐蚀性的砂石对地面逐层进行夯实。使其成为工程地基的持力层,有效提高工程的承载力,在工程的地基沉降量中,地基浅层沉降量占有较大比例,进而夯实必须以一定的厚度作为夯实的基础。因为砂石垫层是地基的持力层,所以其具有较强的应力扩散作用,能够有效降低地基垫层之下天然土的压力,进而有效减少地下卧土层的沉降量。同时,由于砂石垫层具有较好的透水性,能够让地基底土质中孔隙水压力迅速消散,最终起到提高饱和土抗剪强度的作用,有效预防了塑性破坏事件的发生。

2、CFG桩处理法

CFG桩又称水泥粉煤灰碎石桩,该种技术主要用于处理加固软土地基,是20世纪90年代出现的一种地基护理技术,随着社会的发展和进步,今天的水泥粉煤灰碎石桩主要是以沉管碎石桩为基础而创新、发展起来的一种软弱地基的处理方法。其具体使用方法如下,先将适量粉煤灰、石屑及水泥掺人碎石中进行搅拌,再加人适量的水将其制成桩体,粉煤灰和水泥的进行胶凝后,桩体的强度及整体性便会得到大幅度的提高。水泥粉粉煤灰碎石桩与碎石桩不同,它是一种融合了柔性砂石桩与混凝土桩的混凝土桩,不具有较高的强度,在应用的过程中,可充分利用桩体的承载力,并能快速的把重力荷载传递到较深层的地基土层中。处理之后,所得到的的复合地基承载力要远高于天然地基的图层承载力,同时,还能有效提高软土地基的承载力,通常情况下,这种桩体的桩径为400毫米左右,桩的长度一般为15米左右。该种处理方法的施工技术与沉管碎石桩的施工技术相比,具有很大程度的相似,只多了一道搅拌工序而已。

3、土工合成材料地基的处理方法

土工合成材料具有重量小、连续性好、施工方便等优势,并且与砂石垫层相比,土工合成材料造价更低,用料更省,因此土工聚合物在岩土工程中得到了大量的使用。在软弱地基的加固上,埋设土工合成材料可以使土体变成弹性复合土体,从而提高土体的承载力;在公路或铁路的加强层中使用土工材料,可以加固加强层,防止路基发生下沉、翻浆;在围墙、堤坝等挡土墙的加固中,具有有效预防河道、海岸护坡被冲毁的能力。

4、砂石垫层处理法

地基底层下部的持力层如果是软弱土,受力效果与稳定性不强。为了提高地基承载力,可以使用砂石垫层处理法:挖去底部的软土并填充级配较好、不具备腐蚀性的砂石对底部分层夯实。利用砂石垫层处理需要注意三个方面:首先,砂石垫层对应力的扩散作用要强。由于垫层下为以天然土为主的下卧层,其应力效果自然比砂石垫层差。这样可以增强持力层对应力的扩散作用,减少下卧层收到的应力,同时减少下卧层的沉降量。与此同时,持力层的砂石已经被夯实,并对应力有较强的扩散作用,其沉降量大大减小。因此提高砂石垫层的应力扩散作用将有效减少地基的沉降量。其次,砂石必须严格进行分层夯实,保证地基的均匀性,否则不均匀的地基极易发生地基的沉降。最后,要保证砂石的透水性良好。孔隙中的水压力增大同样可以导致垫层发生塑形破坏,及时而又迅速的排水可以减少水压力,提高饱和土抗剪强度。

三、结束语

总而言之,中国目前建筑行业处在高速发展阶段,在加快建设的同时,需要把保证工程的质量当作首要任务。保障工程质量的稳定与安全,首先要保证对地基的正确处理。而地基处理方法并不只是进行理论分析,因为现实的地址情况远比理论分析来的复杂。在岩土工程的勘察过程中,处理好工程的地基,保证工程的施工质量,是重中之重。

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