浅论地基处理技术

时间:2022-10-06 01:02:55

浅论地基处理技术

摘要:我国有着悠久的建筑发展历史。特别是随着改革开放的深入,一座座高楼拔地而起,上百层的高楼并非奇事。高楼稳固与否最重要的一点可以说与地基是息息相关的。地基因地理条件和地质概况的不同而不同,面对复杂的地质状况,如何处理地基稳固的问题,是建筑行业相当重要的一个课题,只有解决好了地基问题,才能保证高楼的稳固,否则,任何建筑都将成为“楼歪歪”。

关键词:建筑 地基 技术

一、常见的几种地基处理方法

(一)胶结加固法

胶结法主要是利用水泥、混泥土和石灰等注入地基比较薄弱的地方,使得被注入的水泥、混凝土和石灰与薄弱的地基相互混合,从而达到加固地基的作用,以提高其载重力,避免地基发生沉降。该种方法使用最为普遍,成为地基处理最常用的方法之一。在使用该种方法进行处理时,可以利用高压喷射的方法,通过钻孔技术,把水泥、混凝土和石灰注入地基预订深度,从而实现加固作用。

(二)置换加固法

置换加固法主要是利用碎石、沙土置换地基本身比较薄弱的土层,使得新换的碎石和沙土在混凝土的作用下与没有被置换的地基部分形成复合型地基,从而达到地基加固的目的。最常见的有石灰桩法、强夯置换法、水泥粉煤灰碎石桩法等,这几种方法中的强夯置换法有着重要的作用。强夯置换法于20世纪60年代末、70年代初首先在法国发展起来的,在国外称之为动力加固法。

(三)排水固结法

该方法的基本原理是软土地基在附加荷载的作用下,逐渐排除孔隙水,使孔隙比减少,实现固结变形。在这个过程中,随着土体超静孔隙水压力的逐渐消散,使土体效应力增加,地基抗减强度相应增加,并使沉降提前完成或提高沉降速度。该方法主要由排水和加压两个系统组成。排水可以利用天然土层本身的透水性,也可以设置砂井、袋装砂井和塑料排水板之类的排水体。加压主要采用地面堆载法、真空预压法和井点降水法。使用排水固结法可以解决两个问题:1.地基的沉降问题。使地基的沉降在加载预压期间大部分或基本完成,使建筑物在使用期间不致产生不利的沉降和沉降差。2.地基的稳固问题。通过排水固结法可以加速地基土的抗剪强度的增长,从而提高地基的稳定性和承载力。

(四)换填垫层法

该方法主要是挖除地基中比较薄弱的、土质较差的浅层土,实行分层碾压或利用其它材料置换。可以置换的材料有沙石、碎石、粉煤灰、干渣土、石灰石等等。该法常用于基坑面积宽大和开挖土方较大的回填土方工程,一般适用于处理地基浅层薄弱土层与地表低洼区域的填筑。一般处理深度为2到3米,适用于处理浅层非饱和软弱土层、膨胀土、季节性冻土等。

二、地基处理技术的新发展

随着我国土木工程建设的高速发展,我国从国外引入了很多地基处理的新技术,并日益应用到我国的土木工程建设行业,给人耳目一新的感觉,大大推动了我国土木工程行业的发展。在新技术应用之前,我国的大部分老技术发挥了重要的作用。以下是几种主要的地基处理技术在我国应用的时间:

以上只是部分地基处理方法在我国建筑行业的应用时间,随着我国的建筑行业飞速发展,将会有越来越多的新技术得到引进和应用。

地基处理技术的最新发展反映在地基处理机械、材料、地基处理设计计算理论、施工工艺、现场监测技术及地基处理新方法的不断发展和多种地基处理方法宗和应用等各方面。主要表现在以下方面:

(一)新机械的发展

近年来,在地基处理领域成功研制了可变距双轴深层搅拌机、多头深层搅拌机和可同时喷浆和喷粉的深层搅拌机,搅拌的深度从14米提高到25米,成桩直径也在增大,海上深层搅拌机已经投入使用。高压喷射注浆机械发展也很快,出现了不少新的高压喷射设备,喷射压力提高,增加了对地层的冲切搅拌能力。

(二)新材料的应用

新材料的应用大大提高了地基处理技术的效能,也促进了新的技术的发展。如,土工合成加筋材料的发展促进了加筋土法的发展,轻质土工合成材料EPS作为填土材料形成EPS超轻质料填土法。灌注材料,如超细水泥、粉煤灰水泥浆材、粉硅水泥浆材等水泥系浆材和化学浆材的发展有效扩大了灌浆注法的应用范围,满足了现代工程的需要。

(三)地基处理计算理论的发展

地基处理计算促进了复合地基理论的发展,逐步形成了复合地基承载力和沉降计算理论。除复合地基理论外,对强夯加固地基的机理、强夯法加固深度、砂井法非理想井计算理论,真空预压法计算理论方面都有不少新的研究成果。

(四)施工工艺的发展

地基处理技术的发展促进了施工工工艺的发展,不仅有效地保证和提高了施工质量,提高了功效,而且扩大了应用范围。真空预压法施工工艺的改进使该技术应用得到推广,石灰桩施工工艺的改进使石灰桩法走向成熟。

(五)地基处理监测的发展

地基处理监测表现在地基处理施工过程中和施工后,用以指导施工、检查处理效果、检验设计参数。监测手段越来越多,监测的精度也不断提高。使得地基处理逐步实现信息化施工,有效地保证了施工质量,取得了较好的施工效益。

以上只是对我国土木工程领域关于地基处理技术的一点小小的探讨,部分地基处理新方法和新技术还没有完全列举穷尽,随着我国建筑行业的深入发展,相信地基处理技术将会越来越被重视。放眼世界,我们应当大胆吸取世界先进国家关于地基处理的新方法和新技术,从而促进我国建筑行业的发展,提高土木工程行业的施工质量。

参考文献:

[1]王建华,《土力学与地基基础》,中国建筑工业出版社,2011年12月版

[2]龚晓南,《基础工程》,中国建筑工业出版社,2008年7月版

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