岩土工程地基处理分析与应用严勇

岩土工程地基处理分析与应用严勇

严勇

中冶建工集团有限公司重庆40080

摘要:在建筑施工工程中岩土工程勘察是首要环节。岩土工程地基是建筑的承载基础项目,岩土工程地基的承载力与沉降量必须符合相关标准,才能够保证建筑的稳定性、安全性。岩土工程地基施工受岩土工程自身的特性影响,使得其非常容易受到周边环境以及施工项目的地质情况影响。所以地基处理工作首先要做的便是地质情况分析,从而保证地基承载力能够满足建筑基础承载力要求。现本文从地基勘察与地基处理要点出发,着重分析与阐述地基处理方式和地基处理技术。

关键词:岩土工程、地基、处理方法

前言:

影响工程项目质量好坏最大的因素就是工程的地基质量,地基处理的合理与否对工程的稳定性和安全性有着决定性影响。因此工程施工必须重点分析地基处理技术和地基处理要点,从而满足工程项目施工需求。在设计地基项目时,必须要确保地基沉降量和承载能力达到相关标准。所以在施工过程中必须做好相关技术的分析工作,在实践中摸索并分析技术成效,为良好的施工质量奠定基础。

一、岩土工程勘察特征

工程勘察的目的是为了分析地基的稳定性与场地的安全性,从而充分了解岩土地质构造、地层结构、成因类型、分布规律及各岩土层的物理力学性质,进一步确定地基持力层岩土类型的选择,保证地基承载力满足设计要求,准确评价地基稳定性和场地适宜性。实现岩土工程勘察的准确性关键取决于勘察手段的有效与否,及仪器设备的先进与否。通过有效的勘察技术与先进的勘察设备对地工程场地的地质环境进行综合探究、分析与勘察,了解工程建设对施工区域以及四周环境带来的影响和危害。此外还要结合勘察成果与评价,借助于相关技术规范标准,为工程地基处理提供技术性指导,提高岩土工程质量。

二、岩土工程地基处理要点

在地基处理时,必须要结合相关技术与指导按次序操作[1]。首先需对项目做预压实验,根据对工程目的地实验得出的土壤孔隙水压、竖向变形、侧向位移等数据,指导岩土工程地基工作。结束施工现场数据测定工作后,准备实验完成地基稳定性测定工作[2]。试夯施工前需做好地下埋线防护工作,做好隔离减震以免在夯实过程中,破坏了周边建筑的地质环境。深层搅拌试验应土质不同的原因会导致深层固化剂与深层搅拌剂发挥的效果不同,因此必须做好土质分析,从而确定搅拌机与固化剂成分,提高地基处理效果。碾压处理、机械振动是地基处理比较常用的技术。此外在上述地基处理基础上,还可以用化学加固方式加固处理地基,提高地基质量。

三、岩土工程地基处理方式

(一)土工合成材料

这种方式为使用新型土工材料处理岩土地基。这种方式相较于传统方式来说有着明显的优势,那就是传统材料的弊端得以改善。在科技的推动下越来越多的新型材料得以出现,这些新型材料有效的改善了传统材料施工带来的不良问题。新型材料大多为高分子化合物,能够有效提升地基处理效果。土工新材料常用于排水、土壤加固、隔离与反滤部分。使用新型土工材料前,需要将板材与土工安装于地基边坡或较软部分,提高地基土承载力。除此之外,新型土工材料的应用还能够改善地基渗透能力。

(二)置换垫层

这种方式为在工程地基较浅垫层中回填级配碎石并分层夯实。这种处理方法大多用于土质较软或地基较浅的情况。使用这种地基处理法前需要将工程地基中所有的松土与软土进行处理,直到地基露出了坚硬的图层。之后将砂石均匀的铺洒在地基上,并通过分层夯实的方式增强土层承载力。将砂石当做是岩土地基能够为地基提供非常出色的透水能力,是减少地下水影响地基质量的有效方法。这种方式目前常见于房间地基处理,有着十分不错的效果。

(三)机械强夯

这种方式操作比较简单,如同字面意思一样,是通过机械设备不断夯实土层,从而提高地基土质强度。地基作为工程项目的基础,地基的质量对于工程质量有着决定性影响[3]。机械夯实的方式操作非常简单,因此是非常常用的地基处理方式。

四、岩土工程地基处理技术

施工前需要对施工现场做详细的地质情况勘察,根据测量得来的数据结合费用投入比、处理效果需求选择合理的地基处理方案。地基处理方式有很多种,不同地基处理方式有着不同的施工优点。所以在处理地基时,需结合工程实际需要与现场环境合理选择,进而提高地基处理能力。

(一)换填法

换填法即将软土地基中的上半部分软土层挖去,之后将砂石、素土、灰土等压缩比较低、强度较高的材料回填至被挖掉的地基部分,之后在机械夯实之后,将其作为地基垫层。这种地基处理技术可以大大提高地基土层承载水平,相较于其他技术来说,换填法有着更大的操作可行性。不过换填法技术的操作也有着一定的问题,即适用范围存在局限。如果软土层的深度低于3米,那么换填法就是一种较为不错的地基处理技术。但如果软土层深度超过3米,那么由于所需换填的部分过多,因此需要大量的人力、材料费用,换填法便不再具有经济优势。换填法技术应用中需遵循先深后浅原则分层铺设。没完成一层铺设工作后必须及时夯实,确保垫层密实度达到施工需求。如果垫层材料为人工配置,那么在施工前还需要拌和砂石。一般情况下,垫层材料所用的随时为自然级配碎石,粒径大小为5至40毫米范围。完成垫层铺设与夯实作业后前需要浇水湿透。并在结束垫层施工后及时检测垫层数据指标,检测结束后方可进行下一步操作。

(二)软土地基夯实处理法

如果软土地基为低饱和度黏土、沙土、粉土、碎石等材料构成时,可以采取夯实法加固处理软土地基。夯实法所用方式为机械物理碾压,夯实施工现场表层地基土。除此之外也可以通过强夯的方式,用夯击冲能的剧烈动应力提高黏土紧固度。强夯法一般用于地基深度为1.2米土层。需注意的是只有在土基含水量达到最优条件下,强夯法才能够获得良好的夯实效果。

(三)固化法

这种技术为使用胶结结构化学物质或化学溶液拌和或灌入地基方式,利用交接结构物理或化学反应加固软土地基。目前常用的固化材料包括纸浆液、水玻璃、水泥等胶结材料,将上述材料填充至泥土孔隙,从而提高软土土壤颗粒间粘结力,这种技术可以大大提高软土地基渗水性、抗压性。根据地基加固所用方式不同,可以将地基加固氛围深层搅拌法、旋转喷法、压力灌浆法。分体喷射搅拌桩法是比较常用的软土地基处理方法,使用生石灰粉、水泥粉等材料作为主材,利用空压机强气压将石灰粉与水泥粉混合物喷入软土地基。在结束粉体材料喷洒工作后,使用钻头实现混合物与地基的充分拌和,利用其中的物理反应与化学反应提高地基的稳定性。

(四)振实挤密法

如软土地基为填杂土、松砂、粉土等材质,一般会选择振实挤密法进行处理。这种地基处理技术的原理为,通过挤密或振密的方式减少土壤孔隙,强化软土地基强度。在使用挤密法或振密法时,也可以适当回填一些砂石、素土、灰土,进一步提高地基土壤抗荷载能力,使软土地基转化成复合类地基。振实挤密法常用于地下深度为5至20米之间的地基土壤处理,有着良好的地基处理效果和处理深度。

结语:

地基作为工程项目的基础工作,地基质量的好坏对于整个工程项目的寿命、质量、稳定性、安全性都有着极为明显的影响。本文在分析地基处理要点和处理方式的基础上,重点探讨了地基处理技术,希望能够帮助更多施工单位了解到合理、科学的地基处理方法。在强化地基处理效果的同时,保障地基工程项目质量,发挥地基工程的作用,进而提高工程项目的施工质量与施工水平。

参考文献:

[1]夏立程.岩土工程地基处理分析与应用[J].江西建材,2017(14):63+70.

[2]刘婧乐.岩土工程地基处理分析与应用[J].江西建材,2017(02):94+97.

[3]解磊,吴正.岩土工程地基处理分析与应用[J].科技创新与应用,2016(30):270.

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