地基处理技术的意义与发展分析

2016-07-13 06:09王佳彧
大科技 2016年27期
关键词:承载力振动土壤

王佳彧

地基处理技术的意义与发展分析

王佳彧

(湖南省长沙市同升湖实验学校 410116)

地基处理技术一直是岩土工程研究的重点领域,随着技术水平的发展,各类新型地基处理技术出现,本文主要针对地基处理技术的应用发展等问题进行综述。

地基处理技术;发展;应用

中国幅员辽阔,从东海岸到西戈壁滩,从北部的森林到南部的丘陵,有各种各样的基础土壤,土壤的承载力、抗剪强度、压缩性、渗透性和化学性质有很大的差异,对于各种地基土有不同的处理方法。近年来,随着我国经济的快速发展,各类不利于工程建筑的地质问题越来越普遍,这对地基处理提出了比之以往更加严格的要求,对地基进行科学的处理可以有效提升软土第一强度和稳定性,减小地基土压缩性,避免出现不均匀沉降了基础沉降问题的发生,可以减少湿土湿陷性,满足地基的施工要求。因此,根据不同的基础选择合理的地基处理技术,具有重要的意义。

1 地基处理发展现状及分类

以前人类在房屋建设中就知道人工处理的天然土壤,许多现有的基础处理技术在古代有它的原型。我国地基处理具有悠久的历史,早在2000年前就已在软土中采用了夯击法,如石灰土和石垫置换法是传统建筑技术。近4年,国内在地基处理技术的迅猛发展,旧方法的改进,新的方法不断涌现,主要体现在:大直径钻孔灌注桩得到了空前的发展;石灰桩、碎石桩、高压喷射灌浆、深层搅拌、真空预压、强夯加固,塑料排水板的方法已被广泛的研究和应用;建筑液压织物使用;工业废渣、废料和城市建筑垃圾处理的基础研究已经取得了可喜的进展;托换技术对过程与方法的重大进展;大桩间距钢筋混凝土短桩复合地基的开发与应用;随着科学技术的进步,地基处理技术也在不断地产生和发展。地基的处理分类主要有以下集中技术方法:

1.1 换土垫层法

换土垫层法是挖除浅层软土,用强度较高,压缩性较低并且没有侵蚀性的材料(如中粗砂,砂石或卵石,灰土,素土,石屑等)分层夯实,以提高承载层的承载能力,减少沉降,湿陷性有效的消除、胀缩、改善土壤液化性能。该方法适用于浅弱基础与不均匀地基处理。此外,在寒冷地区的沙垫层可用于防止地基土的冻结,并可采用膨胀土地基来消除胀缩。

1.2 预压法

为了提高软土地基的承载力,降低工程竣工后的沉降,提出在结构上采用一定的静载,在地基基础上再进行卸荷后再进行地基土的压实。这种方法可以使土壤在水中的间隙出来,慢慢地固结土壤,减少沉降,提高承载力。该预压方法的目的,具有机械和工具的简单使用、局部材料、时间短、成本低等特点。预压所需的时间长度取决于地基土的入渗特性、厚度和预压荷载的大小等因素。这些因素可以根据地基固结理论进行计算。施工应监测土壤孔隙水压力的地面沉降和消散,预压控制。该方法适用于软粘土、粉砂和杂填土、泥炭土基础。

1.3 振冲法

振冲法又称振动水冲法,在起重机振动器振动,启动潜水电机带动偏心块振动器的高频振动泵的启动的同时,通过喷嘴,在振动和冲击高压水,对振动沉到土壤所需的深度联合作用下,清孔后,从地面到补洞进行碎石,在振动作用下振动挤密,如此反复直到地面,形成一个复合地基基础的原始形式大直径桩。该方法可以提高地基的承载力,减少沉降,是一种快速、经济、有效的加固方法,一般适用于疏松的砂卵石、砂、粉土、粉质粘土、颗粒填充和杂填土地基的处理。

2 桩基础处理法

2.1 土桩及灰土桩

土与石灰土桩是一种由人工复合地基组成的夯挤密桩体,广泛应用于北方和西北地区的一种土工合成材料中。桩土和石灰土挤密桩是在地基基础上形成数桩孔,然后再进行土或土的填充和分层压实,以提高地基的承载力和水的稳定性。土桩和石灰土桩适用于地下水位,主要应用在深度为5~15m的人工填土或者湿陷性黄土中,木桩可以应用在湿陷性黄土中,对于地下水水位较高的地基土中,就一般不采用桩基础处理法了。

2.2 砂桩

砂桩又称挤密桩法。它的定义是指在振动、冲击或水和砂孔上的软土,形成大直径圆筒的密实砂地基的加固方法,砂桩是一种中桩复合地基。沙桩起源于欧洲,直到20世纪50年代,在国内外迅速发展,建筑技术逐渐完善和成熟砂桩法适用于挤密松散砂土,粉土,黏性土,素填土,杂填土等地基。对饱和黏土地基对变形控制要求不严的工程可采用砂桩置换处理,砂桩还可用于处理可液化的地基,而在用于饱和黏土的处理时,最好是通过现场试验后再确定是否采用。

2.3 混凝土桩

混凝土的类型有普通钢筋混凝土、预应力混凝土几种类型,混凝土桩有着耐用、方便的优势,且其造价非常的低廉,已经在工业建筑、水利施工、桥梁工程、土木工程中得到了推广和应用,非常适宜应用在基坑支护、边坡支护施工中。根据类型的差异,混凝土桩可以分为普通钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩两种类型,根据其技术方便的差异,可以分为挤土桩与挤密桩。对于普通钢筋混凝土预制桩,一般采用人工挖孔的形式,其应用范围非常广泛,施工简单、操作性强,耐久度高,已经受到了一致的认可。

3 结论

本文主要就目前岩土工程中常用的地基处理方法进行了分析,在科技水平的发展下,越来越多的新型地基技术相继出现,关于地基处理技术的安全性开始受到社会的关注。为了满足施工要求,需要根据各个地区的地理情况因地制宜的采用地基处理技术,不仅要稳固地基,还要满足经济性的要求。

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TU753

A

1004-7344(2016)27-0300-01

2016-9-3

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