1、浅谈建筑工程中地基处理的方法摘要:地基处理是土木工程建设的重中之重。我国地域辽阔,地质复杂,需要处理的地基也分为多种情况,随着新型结构的应用、楼层的增加,使得上部荷载越来越大,对地基的要求也就越来越高,因此地基处理是否得当对整个建筑显得尤为重要。本文将对建筑工程地基处理技术进行探讨。 关键词:建筑工程地基处理施工方法 中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号: 引言 地基是指直接承受建筑构造物荷载影响的地层。它与土层直接接触,承受房屋墙、柱传来的荷载,连同自重传给土层。地基施工质量关系到整个建筑物的工程质量,在地基施工过程中,遇到各种意外情况,应及时通过业主、监理与设计部门联系,按
2、设计部门的设计修改通知或会议纪要进行施工。地基处理简而言之就是对建筑物和设备的基础下的受力层进行提高强度和稳定性的强化处理,也可以说是改善或加固地基的天然状态,使之符合工程要求的一种技术措施。 近年来,建设行业得益于国家的支持,得到了快速的发展。相应的地基基础技术也得到了创新和发展。强夯法、振冲法、真空预压法、高压喷射注浆法以及加筋法等方法已广泛用于工程实践。 地基处理工程的设计和施工质量直接关系到建筑物的安全,如果处理不当,会造成工程事故,且事后补救大多比较困难。因此,对地基处理要求实行严格的质量控制和验收制度,以确保工程质量。 一地基基础常见问题及处理目的建筑物的地基问题,首先是强度的稳定
3、性问题;其次是不平均压缩沉降问题;再次,管涌和潜蚀问题;再有就是动荷作用下的土体液化等问题。当存在上述四类问题之一或其中的几个时,建筑物的天然地基必须要进行人工处理,来确保建筑物的安全使用。按照上部结构对地基的要求就是处理地基的目的,对地基进行必要的加固或改良,以此来提高地基土地的承载力和地基的稳定,减少房屋的沉降或不均匀沉降,消除失陷性黄土的失陷性,从而提高抗液化能力。二地基设计施工的要求 1 地基设计的要求地基基础设计,必须坚持保护环境、因地制宜、节约资源和就地取材等原则;根据岩土工程勘察资料考虑材料情况、施工条件和结构类型等因素,要精心设计。要贯彻执行国家的经济技术政策在地基基础设计中,
4、要严格遵守相关的规章规范,做到保护环境、经济合理、技术先进和安全使用等条件。2 地基施工的要求为了使建筑物能够安全正常的使用,就要求在荷载作用下基地不产生破坏。因膨胀收缩、压缩、冻胀、湿陷等原因对地基的土层产生的变形不能过大。 在地基设计进行时,要考虑:首先,地基的允许承载力要大于基础地面单位面积压力;其次,容许变形值要大于建筑物的沉降;再次,地基无滑动的危险。因为建筑物的大小不一,对地基的要求也各不相同,必须从实际情况出发考虑地基设计三个方面的要求。有时只要求考虑其中的一个方面,有时则需要考虑两个或者全部的方面。若达不到上述要求时,就要修改相应的基础设计方案或进行地基处理(对地基内的土层采取
5、物理或化学的技术处理,如表面夯实、土桩挤密、振冲、预压、化学加固和就地拌和桩等方法),来改善工程性质,达到建筑物对地基设计的要求。三地基施工的方法一般而言,对于那些只需要通过挖槽、排水等施工方法就能够建起来的基础,并且埋置深度不大的基础就是被称为浅基础。这种浅基础的作用是能够通过扩大建筑物与地基之间的接触面积,从而使上部的荷载扩散。浅基础主要有:独立基础;条形基础;筏形基础。不过当遇到浅层土质不好的情况时,就需要将基础埋置于深处较好的地层,从而出现各种不同类型的深基础,像是桩基础、沉井及沉箱基础、地下连续基础、墩基础等等。这种做法是能够很好的将上部的荷载传递到周围或者下部坚硬的底层上。下面就是
6、几种常见的深基础的施工方法:1 桩基础桩基础在我国具有悠久的应用历史,从隋代的时候就已经用到了建筑施工之中。按照施工方法的不同可以将桩分成灌注桩以及预制桩。灌注桩是在设计的桩位直接开孔然后向其中浇筑混凝土而成;预制桩是用不同的沉桩方法将事先在工厂或者施工现场制成的桩沉入地基。2 沉井和沉箱基础所谓的沉井就是将上下开敞的井筒沉入地基,作为建筑物基础。沉井的刚度比较大,其抗震的效果好,因此沉井不仅仅可以作为承重基础,同时也能够作为一种防渗结构。沉箱也被称作气压沉箱,这种沉箱与沉井相似,比如,用途、结构、形状。但依旧是有所差别的,在其井筒的下端有一个密闭的工作室,在下沉的时候,往工作室内压入压缩空气
7、,从而防止水以及土从底部流入,以便工作人员能够在一个干燥的工作室内进行施工。3 地下连续墙地下连续墙就是一种在地面以下用于支承建筑物荷载、截水防渗或挡土支护而构筑的连续墙体。通过使用一种专门的机具在地基中造孔、泥浆固壁灌注混凝土等材料建成。因此地下连续墙不仅仅可以作为一般土建的挡土墙和地下工程侧墙等,而且还能够用在水工建筑物的混凝土防渗墙。地下连续墙的厚度一般在墙厚一般 40130cm。 4 土基加固 强夯法 强夯法也叫做动力固结法,是一种快速加固软基的方法,它是将一般为 100400kN 的锤从一般为 640m 的高处自由落下,通过冲击荷载夯实软弱土层,进而达到提高地基土强度、降低土层的压缩
8、性以及地基加固的目的。强夯对于以泥炭为主的软土层有明显的作用,还可以与较疏的砂并配合使用,尽量采用较大直径的砂井井径,这样可以提高压密排水效应。在软土地基加固中,因为复合加固强夯法加固效果比较好,所以一般采用复合加固强夯法加固效果的比较多。 灌浆法 灌浆法就是利用气压、液压或电的化学原理,将某些能固化的浆液注入各种介质的裂缝或孔隙,从而达到改善地基的物理力学性质的目的。通过在土中钻孔灌入极浓的桨液,然后在注浆点将土体压密而形成浆泡。当浆泡的直径较小时,灌浆压力一般都是沿钻孔径向扩展。随着浆泡尺寸的增大,就会出现较大的上抬力使得地面拾动,适当地使用灌浆压力而形成的上抬力,可以使下沉的建筑物回升到
9、原来的范围。压密灌浆可以在较软弱的土体中取得较好的效果,也可以在有适宜的排水条件的粘土地基中使用。高压喷射注浆是灌浆法中最常用于加固软土地基的一种方法,高压喷射注浆主要适用于如残积层、淤泥和人工填土等松散、软弱土层。 砂桩地基法 砂桩地基是采用类似沉管灌注桩的机械和方法, 使用冲击和振动在软弱地基中成孔,然后再把砂挤压进入土中形成大直径的密实砂桩加固地基。砂土地基容易操作、比较经济实用,一般适用于挤密松散沙土、素填土和杂填土等地基。砂桩地基通过采用振动或冲击的挤密作用,使地基达到密实的状态,进而加大地基的承载力,降低孔隙比,提高了地基抵抗震动液化的能力。这种方法用来处理软黏土地基, 可以达到置
10、换和排水砂井的效果,从而使土的固结时间缩短,提高了地基的承载力和地基的整体稳定性. 水泥粉煤灰碎石桩地基 水泥粉煤灰碎石桩地基,又称为 CFG 桩,是最近新发展起来处理软弱低级方法,是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂石水拌和形成的高粘结强度桩。CFG 桩具有承载力高、沉降量小、变形稳定以及易控制施工质量等优势,使用 CFG 桩可以节约大量水泥、钢材等材料, 相对于预制钢筋混凝土桩加固,降低了工程费用。 水泥搅拌桩地基 水泥搅拌桩地基就是把水泥、石灰当作固化剂,通过深层搅拌机械,在地基深处就地强制搅拌软土和固化剂,利用固化剂和软土之间发生的物理化学反应,来达到原状土的结构和性质的目的,使之硬结成具
11、有整体性、水稳性的水泥土或石灰土。这种方法在地基加固过程中,具有无振动、无噪音、无侧向挤压、对临近建筑物影响很小以及施工期短等特点。 5 岩基加固 具有低渗透性和强度高、裂隙小的坚硬岩石,通常是不予处理作为天然地基。对于节理裂隙、软岩、风化岩等构造发育的岩石,一定要经过具体的岩基加固措施(如开挖置换、设置断层混凝土塞、锚固、灌浆等)进行加固。 采用类似土基加固的开挖置换法,按设计规定用混凝土置换建筑物建基高程以上的风化岩。 采用设置断层混凝土塞法,挖除断层内断层角砾岩、断层泥回填混凝土,使其形成混凝土塞。 采取岩石内埋设锚索的锚固法,使侧向力或向上的力得以很好地抵抗,锚固法也可以加固土基。 采
12、用灌浆法,主要有帷幕灌浆和固结灌浆等方法。 四地基基础处理步骤 1 考虑地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、环境情况和对邻近建筑物影响等各种因素,并结合结构类型、荷载大小及使用要求,选定几种可供考虑的地基处理方法。 2 分别从加固原理、适用范围、预期效果、材料来源及消耗、机具条件、施工进度和对环境的影响等方面,进行技术经济分析和对比选择最佳的地基处理方法,也可以选择两种或多种的综合处理方法。 3 根据建筑物安全等级和场地复杂程度,对已选定的初步地基处理方法,必须在有代表性的场地上进行相应的现场试验和试验性施工,并进行测试,检验设计参数和处理效果。不达要求的情况,要找出原因,采取改进措施和
13、修改设计。 4 经处理后的地基承载力设计值要按地基承载力标准值乘以综合修正系数来确定。技术人员应掌握地基处理目的,加固原理,技术要求和质量标准等。施工过程由专人负责控制、监测并做好施工记录,在出现异常情况时,及时协同有关部门解决处理好。 结束语 随着中国建设行业的高速发展,规模宏大的工业与民用建筑工程等的建设对地基质量的要求也将越来越高,所以现有的地基处理技术已经不能满足社会发展的需求。地基处理技术将在在原有的基础上巨大的改变,由此可见地基处理技术的发展前景是远大和美好的,地基处理的新技术、新工艺也将不断涌现。 参考文献 1 GB 50007-2002 建筑地基基础设计规范S.2002 2 建筑地基基础设计规范理解与应用M. 北京:中国建筑工业出版社.2004 3 GB50068-2001,建筑结构可靠度设计统一标准S.2001 4 吴强地基基础设计中的土与结构共同作用问题分析J西部探矿工程,2006,21(09):3134