施工过程中,我们经常会遇到中填土、冻土、山区岩石等不良地基。在任何一处地基的选择上,我们都要根据当地的实际情况做出分析,将地基涉及到的方方面面作为一个整体进行考虑。
在地基处理之前,首先我们要对地基所在的位置进行地质勘探,掌握好地基所在位置的土层情况,该勘探要严格按照相关要求进行并确保资料的完整性和准确性;其次,掌握好地上建筑物的相关指标要求,并结合上一步得出的勘探数据进行对比分析,判定出该地基是否能够符合建筑物的建筑标准;最后,结合同一地区相同或者相近的地质条件下地基的处理经验,以求为地基的处理提供可靠依据。在整个准备工作阶段,地质勘探要求越详尽越好,在考虑地基与建筑物的可行性的同时,要重点考虑经济因素;在选择地基处理方案的时候,综合采用上部结构和基础加固相结合的地基处理措施,在技术和经济上都是一个合适的选择。
2 地基的处理方式、程序及原则
根据地基加固原理可以将地基的处理方法划分为八个大的门类,具体包括置换、排水固结、灌入固化物、振密或挤密、加筋、冷热处理、托换、纠倾。方法的选取要根据实际情况而定。
在确定地基处理的最终程序时,首先要根据不同的地上建筑物对地基的总体要求,重点考察地基所处的地质特征、水文因素、环境情况以及所需要的材料设备等,对众多的地基处理方法及程序进行初步筛选;其次,对筛选出的方案进行原理、适用范围、预期效果和对环境的影响等因素的对比分析,选择出比较符合条件的几种优选方案;最后,在地基处理之前,对优选出的几种处理方案进行小规模的实验验证,分析结果、及时查找影响结果的相关因素并对其进行进一步调整,确定无误后方可进行下一步工作。
地基的处理方式多种多样,每一种方法都有着其特有的范围和局限性。因此,在对每一处地基的处理上都要根据具体情况综合考虑,以选择最合适的处理方法。总的地基处理方法的选取原则为安全可靠、经济合理且高效,同时还要注意保护生态环境,避免对周围环境和居民造成负面影响。在最终确定地基处理方案之前,要对初步选择出来的几种方案进行对比分析,着重讨论大家都比较关注和比较赞同的方案,以工程的安全性和经济实用性为总体原则,在比较难于使用一种独立的方法进行处理的地基,可以具体情况具体分析,结合使用几种不同的地基处理方案进行联合处理,以求处理过的地基满足工程建设的整体需求。
3 不同地基处理方法的选用及其适用范围
3.1 高压喷射注浆法
该种地基处理方法适用于黏性土、淤泥、人工填土或者是砂土地。如果在地基处理过程中,出现有较多的植被或者大块石头阻碍处理时,要根据具体的实验分析结果来确定本方法的适用性。研究表明,如果地下水流速度过大,则喷射出的浆液无法迅速凝结,用此法进行地基处理甚为不妥。该种方法适用的范围较广,通常用于非常深的地基作业,研究表明本方法可以处理深度达30米的地基。
3.2 砂石桩方法
该方法适用于比较松散的砂土地和杂填土地基。它能够有效地提高地基的承重能力。对于在饱和黏土地基上控制相对松懈的地理处理工作作业中,此方法依然适用,它可以加速软土地的排水固结作用,在很大程度上能够提高地基的承重能力和使用年限。
3.3 换填法
换填法的适用范围为淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理或不均匀地基处理。在该方法的使用过程中,将建筑物基底面的软弱土挖掉,然后换用碎石、灰土、矿渣等分层率非常高的材料进行换填,换填后的材料性能稳定、密实度可调,是非常可行的办法。另外,如果在施工区域内的上部出现软弱土较薄的情况下,也采用同样的处理方式进行换填,对于局部情况可以根据实际情况进行局部换填。此方法的理论换填深度为3米,超出3米的话则成本较高,不利于大范围的地基处理。
3.4 灰土挤密法
此方法的原理在于将挤密土和桩共同组成整体地基,它可以有效地避免地基因潮湿而下陷。灰土挤密法可以有效地提高地基的承重能力,并可以在一定程度上加强其稳定性能,该方法可以应用于湿陷性黄土、杂填土的地基处理中。
3.5 水泥土搅拌法 水泥土搅拌法又称为干法,还有对应的湿法,即水泥浆液搅拌法。该种方法适用于粉土、饱和黄土或者淤泥土地基的处理上。另外,本方法不适合在塑性指数大于25的黏土、地下水具有腐蚀性的地基处理上,如果非要在这一类的地基上使用本方法,必须要施工之前进行相关试验验证,分析结果确实可行之后方可施工。虽然该方法适用于粉土和黏性土,但是如果要求的地基承载能力过大,此法虽可行,但应用较为困难。
4 地基处理前后应当注意的问题
在整个地基的处理过程中,要时刻注意如下五个方面的问题:第一,在施工过程中,对施工质量和效果进行检查。由于施工人员的技术水平和相关素质不一致,因此很难在地基的处理原理和方法上符合工程质量的整体要求,一旦地基质量不稳,其后果将是非常严重的,因此在地基的施工过程中,要严格按照相关要求和指标对地基进行检查,一旦发现不合格的地基,一律停工重建,以避免安全事故的发生;第二,地基施工技术后进行技术筛查。一旦发现安全隐患,及时要求施工人员整改,直至调整合格方可允许其下一步建设工作;第三,对监测数据进行反分析,获取必要的参数值,同时对工程的安全性进行检测。检测和分析要循环进行,这样可以使得工程建设中得到的监测数据更加真实有效,并能够为检测人员和施工人员增加工作经验;第四,对重大施工项目的施工建设,施工之前应当进行相关实验,并分析实验数据,结果符合要求的时候方可进行施工,一旦没有进行实验验证,施工之后地基不符合要求重新整改难度就非常大了;第五,地基工程技术之后,要采取可用的各种手段对其进行质量检验,只有保证质量的工程才能在很大程度避免安全事故的发生,延长建筑物的使用寿命。
5 地基处理的新应用及注意的问题
相关调查研究表明,新型的土木合成材料具有非常特殊的性能,可以有效地改善地基土的性能,提高地基的承重能力,增强地基的稳定性,这种新材料的应用必将促进地基处理新技术的出现,掀起地基处理技术的新的技术产业革命。
除了新材料的开发以外,地基处理理论研究和先进的施工设备的研制和利用也是促进地基处理的新方式。新的处理方法和先进的处理设备必将大大提高地基处理时的工作效率,节约成本,是新时代工程建设的需要。
地基处理的方式有很多,它们的适用范围和使用条件不尽相同,有着各自独有的特点。如果能将不同的地基处理方法联合起来使用,必将呈现出不一样的效果。在地基处理方法的选择上,我们要遵循安全、经济的总原则,力求符合当地的水文地质条件,利用先进的工艺和设备进行地基的处理。对每一项工程都要做好严格的施工前分析,在地基处理时因地制宜,将其细分为可以采取不同地基处理方式的部分或者联合使用几种地基处理模式。在地基的处理上,要综合考虑到上部建筑物的结构和地基结构的共同作用,选出最佳的能够承受住建筑物压力的地基处理方法。施工前,对地基的处理进行可行性分析,确定无误后方可施工。
6 结语
当前地基处理的众多方法反映出了我们在处理材料、施工设备、设计方案、检测技术等多因素方面综合处理的应用能力,但是,据相关调查研究表明,目前还没有什么地基处理方法是万能的,每一种地基处理方法都有着其自身特有的适用范围,这与地基所处位置的地貌特征、水文因素、周边环境以及施工条件等多方面因素有关。因此,只有根据施工现场的实际情况选择一种或综合使用几种符合条件的地基处理方法,才能取得最佳的经济效益,在满足安全性的同时保护周边生态环境。
参考文献
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[2] 张旭.地基处理方法的选用及处理前后应注意的问题[J].山西建筑,2007,(4).
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[4] 宁卫华,卢刚.地基处理方案的合理选用[J].科技情报开发与经济,2008,(18).
[5] 张旭.地基处理方法的选用及处理前后应注意的问题[J].山西建筑,2007,(33).
作者简介:秦海军(1982-),女,湖南张家界人,广西华蓝岩土工程有限公司工程师,硕士,研究方向:边坡支挡结构。