岩土工程地基处理的常用方法及应用

(整期优先)网络出版时间:2022-03-23
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岩土工程地基处理的常用方法及应用

刘建政

身份证号: 45088119940607****

摘要:在岩土工程中,地基处理十分关键,这是非常关键的内容之一,而想要确保整个岩土工程的稳定性与安全性,在质量上给予肯定,就需要在地基施工之前做好勘察与测量工作,尤其是要对地基处理方法进行科学选择,避免工期延误,确保施工质量可以达到预期的要求。基于此,本文针对岩土工程地基处理的常用方法及应用进行探讨分析,以供参考。

关键词:岩土工程;地基处理技术;软土地基

引言

近年来,随着社会经济和工程建筑行业的迅速发展,我国各类市政工程剧增,这也带动了岩土工程地基处理技术的快速发展,使其成为当前市政施工领域备受关注的课题之一。在岩土工程中,地基处理是指通过多种形式的施工对地基进行加固和优化,人工提升地基的承载能力、抗渗透性、抗压性、抗拉伸性等,并改善土壤与地下水文状况,从根本上杜绝地基沉降、失稳、地表龟裂等问题,延长工程的使用寿命。

1岩土工程地基建设的主要问题

1.1岩土工程地基处理技术水平有待提高

当前,我国岩土工程地基处理技术总体水平不高,其原因在于我国工业化起步较晚,大量的施工人员没有经过专业、高强度的工程技术培训;部分岩土工程施工系统与设备革新不成熟,无法满足时代的建设需要,导致在岩土工程中的使用效益不高,不能发挥其真正的作用。当前,我国的地基处理技术仍处于相对薄弱的阶段,缺乏完善的地基施工技术的行业标准体系,亟须进一步提升地基处理施工的标准化水平[1]

1.2自然因素的影响

岩土条件和施工材料直接影响岩土工程的施工质量,同时也是保证工程质量的重要前提。实际工程中往往缺乏行之有效的地基保护措施,导致各种不可控的自然因素对地基的影响越来越大。例如,在混凝土地基基础浇筑前后,要尽量加快施工速度,保证浇筑质量,否则一旦暴雨、暴雪来临,会严重影响工程进度和质量;或者在浇筑完成后,遇到高温天气,要进行适当的遮盖、浇水,进行降温处理,否则混凝土凝固会产生空腔,轻则形成裂缝,重则基底垮塌。由此可见,自然因素对岩土工程地基建设影响很大。

1.3软土地基问题

在道路工程施工中,经常会遇见软土地基。软土地基易产生路面变形或沉降,严重影响道路的使用寿命。

2岩土工程地基基础施工技术

因其组成成分的多样性,岩土本身在表面就会产生非常大的裂缝,使得岩土层的承重能力也逐渐下降,在实际的施工中出现各种坍塌、下陷等问题。为了解决岩土松动不紧密的问题,就需要开展一些加固施工,采用固定材料如混凝土,让岩土层能够承受较大的质量,结合施工现场的岩土层状况、当地岩土组分进行施工。岩土工程地基建设作为一项基础性工程,如果在其施工过程中出现问题,则会在工程交付或投入使用后造成严重的安全问题。因此,在岩土工程施工初期,就应制定好每个施工环节的定量标准,对砂土骨料、混凝土材料以及配比进行适当把控。在此过程中,各施工区域有着不同的适用条件,应先进行适当的地质勘探,明确地基稳定性和强度[2]。除了稳定性和强度以外,工程对地基防水、防渗透性能也有一定的要求。由于地基处于地表以下,常常会埋藏在湿润的岩土层内,如在沿海地带的土层主要为水分充足的砂砾层,在此基础上建设的地基,会在地下水的长期侵蚀下导致土壤内部产生空隙,造成承载能力下降;地下水的侵蚀还会引起地基结构内部出现问题,导致地基下沉,降低结构性能。

3处理地基的常用方法

3.1换填垫层法

建筑物基础持力层软弱、难以有效承载上部结构重量现象并不少见,为解决这方面的问题,需要采取相应的措施,比如换填土垫层技术应用即比较普遍,其意在于促进软弱地基改善,增强其承载力,满足上部结构载荷需求。此法的具体操作程序如下:先挖去基础下特定区域土层,随之用有较强强度的灰土、砂石或砂等回填挖空层,并以设计密实度为标准进行分层夯实,以此建立地基新持力层。浅层地基处理适宜采用此法,处理深度一般在2~3m之间。之所以采用砂垫层替代饱和软土,是因为砂垫层有助于地基沉降量减少和承载力提升,对冻胀加以防范,提升软土排水固结功能[3]

3.2强夯法

基于软弱地基承载力提升需要,从特定高度让重锤落下,对土层进行夯击,以此快速固结地基技术。处理素填土、杂填土、湿陷性黄土、粉土与粘性土(低饱和度)、砂土、碎石土等地基一般需要采用此法。如果是高饱和度粘性土和粉土等地基,如果选择夯坑碎石、块石等粗颗粒材料回填这种强夯置换方案,那么必需利用现场试验来检验适用性。地基加固时,地基附近设备、建筑物如果有明确杜绝振动等要求,则不能采用强夯法,如果必需采用强夯技术,隔振和防振方案必需到位[4]

3.3砂石桩法

将桩管(底部装配活瓣式桩靴)通过冲击荷载或振动方式向地层中挤入,软弱地基成孔条件下,自桩管投料口重新把碎石向桩管中投入,随后边击实、桩管边上拔,以此构建密实碎石桩,且和桩周土体形成复合地基的技术,就是砂石桩法。挤密松散的杂填土、素填土、粉土和砂土地基适合采用碎石桩法。各类桩体(复合地基)中的砂桩与碎石桩均为散体材料桩,因此具有相近的加固机理。而且加固机理会因加固土质差异而有一定区别,如果是填土、粘性土,主要为置换作用,也有一些挤密等功能;如果是碎石土、粉土和砂土,有挤密与置换功能。湿陷性黄土湿陷性消除、可液化砂土液化性消除、加固堤坝边坡和软弱地基等通常需要用到砂石桩

[5]

3.4振冲法

振冲法也可以叫做振动水冲法,实质上就是利用加水振动砂土地基,让其密实,振冲置换碎石桩(粘性土层)即源于此法。振冲法是为改善不良地基,以满足建(构)筑物基础要求的地基加固处理方法。

3.5水泥土搅拌法

饱和软粘土地基加固通常采用此法。此法中的固化剂是水泥,在地基深处利用搅拌设备(特制)强制搅拌固化剂和软土,使二者发生各种理化反应,以便软土硬结,就此构建具备特定强度、水稳定性及整体性的地基。一般来说,加固深度大于5m,湿法加固深度通常控制在20m内,干法加固深度通常控制在15m以内。

3.6高压喷射注浆法

将带喷嘴注浆管通过钻机钻孔向土层内的目标部位插入,把浆液通过高压装置转换成高压射流(最小20MPa),自喷嘴喷出,以此对土体形成冲击破坏,即高压喷射注浆。与浆液一起从水面冒出的还有一些细小土料,在喷射流的重力、离心力和冲击力等作用下,浆液和其余土粒搅拌混合,基于特定的浆土比例重排(规律性)。浆液凝固过程完成,固结体形成,随之和桩间土共同组成复合地基,地基承载力就此有明显提升,地基变形显著弱化,加固地基意图至此即可实现。工程修复、新建工程均可采用此法,建筑物上部结构、建筑物运行均不会受到任何影响。

结束语

总之,施工企业要充分认识岩土工程地基处理的全新要求和标准,客观地分析施工现场土壤质量,按照具体情况具体分析,集合多种技术方法来处理问题,在提高施工现场岩土资源利用率的同时,实现建设高效、高质量地建设地基,以满足工程项目的各项要求。

参考文献

[1]陈承佑.关于岩土工程地基处理的常用方法及应用分析[J].建材与装饰,2018(51):210-211.

[2]汪明耀.岩土工程地基处理的常用方法及应用分析[J].珠江水运,2018(13):60-61.

[3]王英男,张婷.岩土工程地基处理的常用方法及应用分析[J].中国高新区,2018(01):223.

[4]马红暴,沈智文.岩土工程地基处理的常用方法及应用分析[J].世界有色金属,2017(17):287-288.

[5]胡天亮.岩土工程地基处理的常用方法及应用分析[J].绿色环保建材,2017(08):144.