岩土工程地基处理的常用方法及应用

2020-03-08 00:24:37张春仁
工程技术研究 2020年15期
关键词:岩土土层工程

张春仁

(中国化学工程重型机械化有限公司,北京 102600)

由于岩土工程地基处理受地质、环境因素影响较大,因此岩土工程项目在施工之前需要重点对周围环境、地质状况进行勘察,筛选适用于工程项目的施工技术,优化施工方案,实现对岩土工程地基的高效处理,保证岩土地基施工质量、建筑承载能力满足使用要求。岩土工程施工过程中,要在岩土工程施工质量得到保障前提之下,加快岩土工程地基施工进程,实现建设成本最小化,保证建筑施工企业长足发展。

1 岩土地基处理综合概述

目前,城市化进程速度不断加快,能够直接满足岩土地基建设的土地资源较为紧张,地基处理成为岩土工程建设的首要问题,对岩土地基处理技术也提出了更高要求。岩土工程地基处理要用科学手段和技术,对土地进行加工与改造,保证地基具备一定稳定性与承载力,满足建筑条件。岩土工程地基处理时,需要在根源上对地基沉降以及不稳定性进行处理,保证后期工程建筑质量。在岩土工程项目建设之前,需要建筑相关专业技术勘探人员对施工现场各项数据指标进行勘探,如施工现场地质、土层、地下水水位与水压等,并记录好具体调查数据以供后期施工参考。提前预防岩土施工现场可能发生的状况,根据施工场地具体情况选择岩土地基加固方式,针对每一种地基加固方法,需要在施工之前做好试验,观察施工方法是否适用于该岩土施工项目,施工过程中应重视施工器械的使用,致力于岩土地基稳定性的提升。

2 岩土工程地基处理效率低下的原因

2.1 施工前准备不充分

岩土地基施工之前,施工勘探人员没有对现场实际情况进行认真勘察,所获得的勘察数据不全面,直接导致施工方案选择不准确,施工技术方法与实际施工不相符,影响施工质量。相关单位对前期施工不够重视,没有安排勘探专业人员到现场检查,导致后期施工失误现象频发。另外,在勘测过程中,没有有效调整用于现场的勘探仪器,导致勘测数据不精准,实际施工中出现误差。

2.2 设计缺乏理论与实践的结合

设计人员在施工设计时,没有充分考虑施工现场实际情况,只凭借自身从业经验进行设计,没有深入现场实地考察;对施工单位提供的施工数据以及现场勘探数据没有进行充分利用,找不到工程建设重点,造成实际施工与计划施工严重不符合。这样不仅会导致工程暂停,延误施工工期,还会严重损失施工单位的经济利益。

2.3 施工方法选择不当

在岩土地基施工过程中,施工技术选择与现场施工情况不符,会造成大量安全隐患问题存在;在施工方案与施工技术进行交接时产生纰漏,不仅会影响施工质量,在进行二次修缮过程中,还会耗费大量时间,导致工程不能按照规定期限竣工,为建筑单位带来巨大的经济损失。

3 岩土地基处理的重点

3.1 做好地基预压试验

岩土地基施工之前,一定要做好地基预压试验,通过地质勘探结果,重点分析地质是否发生位移与变形,并整理好调查数据,作为后期施工重点参考数据。

3.2 根据实际情况进行技术优化

施工之前会根据施工场地情况进行技术选择,在技术方法确定之后,也不能一成不变,可以根据实际施工情况进行技术优化。例如,施工过程中选用固化法进行施工,施工之前如果设计地下需要预埋多条管线时,可以先预留出管线管道,加强地下管线防护措施,然后采用夯实法进行夯实处理,之后再运用固化法进行施工,这样才能让施工质量得到保障。

3.3 重视填充材料搅拌程度

在岩土地基处理过程中,对地基进行材料填充是加固的手段之一。在此过程中,需要根据工程实际情况,严格控制水泥砂浆搅拌过程、时间以及是否需要添加外加剂等,并控制好振捣时间,保证水泥砂浆质量满足土质填充要求。

3.4 重视施工机械选择

在岩土施工过程中,施工机械是重要施工工具,施工机械选择也是保证施工质量的关键所在。岩土地基施工时,需要根据施工条件以及地质情况,选择地基承载范围之内型号的机械,通过施工机械的合理运用,保证施工效果。

4 岩土地基处理常用方法及应用

4.1 强夯法

强夯法就是应用强力对土质进行加固,其是岩土地基施工中的常用方法,能够针对各种类型土质进行夯实,并且加固效果极其明显。在使用强夯法时,夯锤是主要夯实工具,施工人员需要操作夯锤机械对土地进行重量锤击,使土地在后续建筑过程中具有较高强度与密度。运用该项方法进行施工,施工人员需要深入了解施工现场地基情况,主要包括工程项目强度、夯锤重点(夯锤重点一般需要≥30t),保证土地在强大重力锤击之下具备高强度稳定性。除此之外,针对土层中含水量较高情况,土层容易运动及流失会给夯锤夯实带来一定难度,造成地基处理过程中不确定因素遗留问题的发生,增加岩土地基处理难度。施工人员在对这类问题进行处理时,需要详细勘探施工周围地质情况,检测土壤中的含水量,并根据土壤中的含水情况选用合理方式进行岩土地基处理。

4.2 置换垫层法

置换垫层法在岩土地基施工中也比较常见,其主要是根据施工现场土层实际情况,对地下软土进行更换,选择合适的材料进行填垫。填充材料需要具备一定强度、硬度、密度以及透水性,以利于地基加固。置换垫层法主要应用在软土层中,并且在软土层不厚地基中最为适用。应用该方法时,可以运用人工进行挖掘与填充,填充材料主要是砂石及卵石类承载力较强的材料,以增加地基承载力。在运用置换法进行填垫之前,需要清理施工场地周围树枝及树叶等,一旦发现施工地质中存有积水,要对有积水之处进行彻底的排水处理。岩土地基填垫过程中,在对软基进行原材料填充时,一定要分层填充,每一层填充完毕需进行夯实处理,保证基坑夯实过程中能够受力均匀,避免出现基坑塌陷或沉降问题,让整个岩土工程质量得到保障。基坑填垫过程中,需格外留意最底层砂石填垫,保证最底层填垫物具有较强压缩性,以使夯实密度达到标准要求,从根源上解决基坑沉降、塌陷问题。

4.3 CFG桩法

CFG桩即水泥粉煤灰碎石桩,在岩土工程地基处理中利用率比较高。CFG桩处理方法在岩土工程中比较实用,具备操作简单、成本低的优势,且施工过程中水泥使用量不高,能够将软土地基承载力提升到较高水平。CFG桩的直径一般≤0.4m,桩长度在10m左右,与沉管碎石桩施工技术大体施工流程一致。CFG桩在岩土地基工程施工中应用时,施工人员需要科学调配混合料,以混合料坍落度为主要参考依据,对水量进行控制,然后将粉末灰、水泥、石屑及适量水一同加入沉管中进行搅拌,以充分发挥粉煤灰及水泥中的凝胶作用,增加CFG桩的稳定性。地基处理过程中,长螺旋钻孔浇筑成桩以后,需要将坍落度控制在200mm左右。在螺旋钻进行钻孔施工工艺时,要明确地基深度,确定钻孔深度,控制钻孔提钻速度和时间,且提钻与送料速度要保持一致,确保桩体灌注混合料的使用质量。沉管灌注桩需要将坍落度控制在40mm左右,并注意提管速度,大约保持在1.2m/min。需注意的是,CFG桩标高要大于或等于设计顶标高,并根据现场实际情况确认具体标高数值,上下浮动数值在0.5m左右。当CFG桩浇筑成桩之后,工作人员必须对桩进行抗压强度的抽样检测,确保桩规格、强度以及高度等参数符合岩土地基施工要求。

4.4 淤土层加筋法

在岩土地基处理施工项目中,会有大量淤土层存在,淤土层的地基加固处理可以使用土工合成材料,土工合成材料能够有效改善土层状况,对提升土层稳定性具有较大帮助。土工合成材料实际上就是人工合成的塑料以及化纤等材料,呈现出不同形态运用到淤土层中。淤土层加筋处理法,可以在钻孔以及注浆等施工步骤作用之下进行淤土层加工,也可以直接在适当土层中打入钢筋进行加固,如在黏土中直接打入钢筋,与周围土体相互接触形成土钉形状,借助摩擦力和施工现场土体融合在一起,形成复合土。土钉在摩擦力作用之下会变形,与平面之间形成角度,这个角度在岩土工程中被称之为斜向加固体,可以提高土层稳定性。

4.5 夯实水泥土桩法

在岩土施工中,夯实水泥土桩法对地基处理具有显著效果,根据实际施工过程中对地基的要求,以及施工难点和重点,可以对夯实水泥土桩法进行多次运用,夯实效果十分可观。在施工过程中,施工人员应根据不同施工阶段随时调整施工技术与施工机械,在满足要求的基础之上,进行分层夯实施工,向孔桩内灌注适量水泥土,待凝固之后形成高稳定性能的水泥土桩。夯实水泥土桩法对地基稳固具有十分重要的作用。

5 结束语

岩土工程施工地基处理过程中,施工单位需要对施工环境和土地质量进行全方位、深程度勘探,及时掌握新型施工技术并不断优化施工技术,为岩土地基施工质量提供保障,使地基处理水平满足建筑施工具体要求,促进建筑行业长足发展。

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