广东省地质实验测试中心510080
摘要:随着社会经济的不断发展,地基处理技术的应用范围越来越广泛。20世纪中期,我国的地基处理技术开始步入发展的初期阶段。当时,我国的自主技术还较为匮乏,绝大多数都是引进国外的技术。在应用上,还只是部分简单的处理方法。但随着对国外先进技术的引入、消化和创新,逐渐在处理技术领域形成具有我国特色的地基处理技术体系,现阶段,我国的部分处理技术水平已跻身于世界前列。本文主要分析了岩土工程地基处理的方法与应用。
关键词:岩土工程;地基处理;方法;应用
1、岩土工程地基处理过程中的要求
岩土工程在地基处理过程中应按照有关规定的顺序进行处理:首先,通过侧向位移和竖向变形等方法获得项目土壤的有关的数据,以此作为岩土工程地基处理过程中的可靠依据。接着应对项目地下的埋设管线等设施进行有效的加护,同时做好有关的隔离减震措施,以此来避免在接下来的夯实过程中对周边建筑和地下设施造成影响。其次,做好深层搅拌试验。因为土质的差异使得深层搅拌剂和固化剂所产生的效果也存在一定的差异,所以只有在针对土质进行分析的前提下确定固化剂与搅拌剂的种类,才能实现岩土地基处理的良好效果。最后,采用机械振动或碾压处理的方法对地基进行处理,此外,还可以运用化学加固的方式来加固和处理岩土工程地基。
2、岩土工程地基处理的方法与应用
2.1、强夯技术
强夯法属于一种采用强力对地基进行加固的方法。这种方法主要凭借夯锤的力量来完成,通常夯锤的质量为30吨左右,在特殊情况下可能达到200吨,夯锤每次从高空落下都会对地基产生巨大的冲击力和震动作用,以此实现对地基的夯实目的。强夯技术属于一项现阶段国内普遍运用的较为有效的地基加固技术,这种技术的加固领域还在不断的扩展,其主要应用于黄土、砂土和杂土等地基的处理,同时该处理方法对于防止粉质粘土和粉砂的液化具有很好的处理效果。值得注意的是,强夯法在处理含水率高的土质过程中,由于夯击的沉降量较大,因此存在夯位难以控制的问题,从而给处理工作带来了较大的困难。
2.2、采用土工聚合物进行地基的处理
土工聚合物属于一种化纤合成的材料,其对岩土工程地基的处理具有很好的加固作用。由于土工聚合物具有质量轻、连续性好和抗拉能力好等优势,因此在地基处理加固过程中能够给施工带来较多的便利。同时土工聚合物还具备抗腐性和防侵蚀等性质,使得在边坡地基处理过程中较多的会用到这种材料,这种材料所特有的排水、隔离和加固补强等性能,能够帮助土体提高弹性,增强地基的承载能力,确保地基的稳定性能,有效减少沉降现象的发生。现阶段,土工聚合物多数用在河道沿岸的护坡工程中,以此实现加固河堤的作用。此外,该材料在渠道、水库等堤坝地基处理过程中的应用,也较为普遍;在道路的夹层施工过程中对其的有效利用,能够在很大程度上减少沉降、翻浆现象的发生。采用这种材料,不但能够降低投资成本,而且能够有效缩短施工周期,同时工程的安全性能具有较大的提升。
2.3、利用砂石垫层来加固地基
砂石垫层处理地基的方法通常用于高层建筑物地基的处理,即首先将基础面以下一定深度的土层挖走,并进行夯实,接着选用具有较高强度的砂石材料进行填充,值得注意的是,这些填充材料不允许有腐蚀性。只有达到这样的标准,才能够用其作为持力土层进行夯实。这也是地基承载力的最基本要求,由于承载力和持力层的抗剪强度之间具有非常密切的关系,因此,采用砂石垫层置换以后的抗剪强度会显著增强,从而保证了地基的承载能力,使沉降现象发生的机率得到显著降低。按照过去的经验,地基通常在沉降过程中,容易出现浅层的沉降,但利用砂石垫层置换之后,由于这种垫层本身就具有一定的应力扩散作用,因此就使得下层天然土层的承载力显著降低,从而由整体上提升了地基的牢固度。这种地基加固方法的最大优点就是:能够适应多种地质条件,且不需要更多的特殊设备,造价低廉。
2.4、水泥粉煤灰碎石桩加固法
水泥粉煤灰碎石桩简称为CFC桩,其属于在沉管水泥桩的基础上,经过创新开发而形成的一种适宜于处理软质地基的方法。这种方法也就是在沉管碎石中适量加入石屑、粉煤灰和水泥,然后将其加水搅拌制成桩体。由于水泥和粉煤灰具有胶凝作用,因此这种桩体较之于碎石桩具有更好的强度。这种桩体的强度介于砂石桩和混凝土桩之间。在地基处理过程中对该桩体的使用,不但能够实现对桩间土承载力的充分利用,而且还可以将荷载有效传递到地基深层中,有关的测试数据显示,利用该方法处理之后的复合地基的承载能力要比天然地基提升一倍以上,对于软土地基的承载力提升则会更高。这种桩的桩径通常在0.4m以内,桩长为8~15m不等,施工工艺与沉管碎石桩较为相似。该桩的施工工艺简便,质量容易控制,同时由于能够利用工业废料,因此能够节省大量的钢筋和水泥,从而有效降低了工程成本,适用于多层或高层建筑的地基处理。到目前为止,这种地基处理技术已在我国的多个省份得到了成功应用,特别是在中西部黄土地基的处理过程中还进行了一定的改进,其利用沙子代替碎石,并按照一定比例加入石灰和粉煤灰制成三灰砂桩,以此作为大型水池的抗渗桩,从而使工程造价更加的低廉。当前,水泥粉煤灰碎石桩技术,已在有关地基规范中列为地基处理的主要方法之一。
2.5、岩土工程中的淤土层加筋处理技术
所谓岩土工程淤土层加筋,实际是指向建筑物施工地基中的软弱处或土基中采用科学的方法添加一些特殊材料。一是利用土工合成材料充当岩土工程施工材料。土工合成材料主要类型有:土工织物、特种土工合成材料和复合型土工合成材料等。通俗的讲,就是利用塑料、化纤等材料通过人工合成的形式制成各种聚合物,以此作为不同类型的建筑产品。二是土钉墙处理技术的实际应用。即利用钻孔、插筋和注浆来实现土层加固的技术,当然,在部分土质结构中也可以直接将钢筋打入土层形成土钉。土钉多用于粘性土和弱胶结砂土基坑的边坡加固。当土钉与周围土体接触时,其会在接触面上形成一定的摩擦阻力,在这种阻力的作用下,能够使土钉与周围土体实现有机的结合,从而最终与周围土体形成复合土体结构。土钉在进入土体的过程中,当被动力达到一定程度时土钉就会出现变形,从而使土钉与平面形成一定的角度,通常将其成为斜向加固体。而拉筋则属于一种水平方向的加固体,其能够与土体结构形成完整的统一体,增强了整个土体结构的稳定性。拉筋材料一般选用抗拉能力强、摩擦系数大和耐腐蚀的条带状或网状材料。由于土工织物在受拉作用下,能够有效改变地基底部的应力分布,因此使得地基侧向位移和沉降的可能性显著降低,从而使地基的稳定性得到很大的提升。
3、结束语
由于岩土工程项目的施工难度相对较大,因此对各项技术的要求也就高,使得整个工程项目中的地基处理成为工程内容的重要部分。地基基础的处理好坏与以后建筑物的质量安全具有直接的关系。为了确保建筑物的质量安全,就必须不断提升岩土工程的地基处理技术水平。现阶段,我国在地基处理方面经过多年的技术积累,已经形成了很多较为成熟的工艺与技术,此就为确保我国工程质量的安全性提供了技术条件。
参考文献:
[1]王建业,张德林.论岩土工程施工与现场监测[J].中国新技术新产品,2017(6):85-86.
[2]王子红.岩土工程一体化模式潜在缺陷的解决对策[J].工程技术研究,2017(3):45-46.