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摘要:岩土工程实际建设过程中面临着复杂的地质情况,与地基处理的稳定性等相关,越为复杂的地质情况则需进行针对性的地基处理。本文对岩土工程地基处理的常用方法及应用进行了探讨。
关键词:岩土工程;地基处理;常用方法;应用
1 岩土工程地基施工处理技术分析
1.1预压处理施工技术
软弱地基是特殊地基中的一种,由于地理环境的制约,该地基无法采用强夯施工技术,需要采用预压法。预压法的应用主要包括以下内容:①在进行岩土工程施工过程中通过使用对砂层和土层进行覆盖能够对施工范围施加静荷载。②为了能够提高地基的密实度和承载力,在对地基进行压实处理的过程中,就必须要根据软土地基的特点,比如抗剪强度和压缩性高以及土体疏松这些都是它的特点。只有通过在软土地基上施加一定的动荷截,才能够让地基的密实度和承载力得到提高。由于预压处理施工技术施工简便、成本低,通过对地基承载力在预压前进行的实验,能够为建筑工程预压处理提供施工依据。并且在地基处理中也得到了广泛的应用。
1.2强夯施工处理技术
强夯施工技术是地基施工处理最重要的手段之一,其作用原理是利用重力的作用夯实地基,目的是提升地基的承载力。在运用强夯施工技术时,对重锤的质量和其下落的高度都有要求,质量为8~10t的重锤最适合,下落高度保持在20m为宜。重锤下落的过程就是势能转变成动能的过程,当重锤下落到与地基能够接触的位置时,动能便转化成作用在地基土体上的势能及动能,在巨大冲击力的作用下对地基土体中的空隙产生压缩作用,使地基土体的抗压强度大大提高。在地基施工过程中,强夯技术优势显著,便捷性高、应用范围广,有利于提高地基处理的效果。需要注意的是,在使用重锤夯实地基时,由于重锤下落的力度非常大,可能会对周围建筑物和埋设的管线造成破坏,故应采取相应的措施进行保护。
1.3砂石垫层施工技术
部分岩土工程对于地基承载力水平提出了较高要求,倘若在前期勘察中发现地基软弱层厚度较大,需在实际施工时先将软弱地基部分进行清除,再开展地基夯实作业,选取强度大的砂石材料进行换填,经由垫层将地基上部荷载传入下部地基中,借此提升地基承载力。为解决浅层地基沉降问题,可选用基础置换处理技术,并且在施工过程中加强对工艺标准的控制,保障提高软弱地基的承载力,最大限度缓解地基沉降问题。
1.4水泥粉粉煤灰碎石桩处理法
CFC桩,即水泥粉煤灰碎石桩,是一种基于沉管碎石桩的软基处理方法。具体操作如下:先在沉管碎石中掺入适量的粉煤灰、石屑、水泥,再加入一定量的水搅拌成桩身。粉煤灰和水泥胶结后,桩身强度和完整性将大大提高。CFC桩不同于碎石桩。它是柔性碎石桩与刚性混凝土桩相结合的一种混凝土桩。它的强度很低。它可以充分利用桩间的承载力,将荷载传递给较深的地基。处理后,复合地基的承载力明显高于天然地基,软土地基的承载力有较大提高。一般情况下,这种桩的桩径约为400mm,桩长约为15m。该工艺与沉管法施工工艺基本相同,仅与沉管法施工工艺相同。该桩具有以下优点:灌注方便,工艺好,质量控制容易,成本低,可节约大量水泥。这种桩特别适用于砂土、粉土、粘土和松散填土。它是一种主要的地基处理方法。
2 地基处理技术的实际应用
2.1工程概况
以某建筑工程为例,该工程建设占地面积约为40万m2,包含10幢高层建筑物,各单体住宅楼的建筑面积约为20万m2、层高为33层,建设场地属于淤泥软土地基,且在施工场地的北向距红线30~50m处有一排2层高的砖混结构民房建筑。通过开展前期岩土勘察作业发现该工程所处区域的地质条件由上至下分别为杂填土(层厚)1~5.1m、淤泥(层厚10~20m)、强风化土(层厚5~10m)、中风化岩土(主楼下顶板埋深1~2.32m),地下水水位标高为5~6.8m,对于上部混凝土结构具有弱腐蚀性。综合施工场地的地质条件与施工方案,拟将搅拌桩间距设为1.2~1.5m,搅拌桩直径设为400mm、以梅花状形式先于PHC桩布设,桩长为10m,水泥体积比设为10%,且依照搅拌桩数量的1/3将消压孔以梅花状布置,用于释放孔隙水。
2.2施工前期准备
在施工准备阶段,首先做好施工场地的平整处理,将桩位周围的石块、垃圾等杂物进行彻底清除,选用粘土进行场地低洼部位的回填处理,保障场地的平整度;其次选取R32.5级普通硅酸盐水泥作为原材料,待送检合格后用于制作水泥搅拌桩;再次需配备相应记录仪与计算机打印设备,用于控制水泥浆用量、喷浆均匀性;最后是加强对施工机械设备使用性能的检查,在利用钻机开钻前需由项目经理、监理工程师进行设备检查与验收,保障性能合格后方可进行开钻作业。在施工工艺流程设计上,需依照“桩位放样→钻机就位、调整测试→正循环钻进至设计深度→开启高压注浆泵→反循环提钻、喷射水泥浆至基准面以下0.3m→重复搅拌、下钻,喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩→开始下一桩的施工”等流程开展具体施工作业,实现施工作业的标准化
2.3施工过程控制
在施工过程中,应在钻机开钻前利用清水冲洗管道,针对管道进行测试、保障无堵塞问题,待将水排出后开始下钻;选取吊锤悬挂在主机上,通过调节吊锤与钻杆的距离保障搅拌桩桩体的垂直度达标;针对成型搅拌桩质量进行检查,通常需选取水泥用量、压浆环节有无断浆问题、喷浆搅拌提高次数等作为质量检查要点,并配备电脑记录仪、水泥浆比重测定仪等设备仪器,配合监理工程师等人员进行质量检测。在水泥搅拌桩施工时,通常选取二喷四搅工艺,在第一次下钻时采用带浆下钻方法,将喷浆量控制在喷浆总量的50%以内,并且在下钻、提钻时均采用低档操作,待复搅环节再提高一个档位,确保各桩体的成桩时间不小于40min、喷浆压力控制在0.4MPa以上;在钻进过程中,应将钻进速度控制在1.2m/min以内,在穿越粘土层时保障钻进速度不超过0.8m/min,并且在钻进50m后启动空压机,用于减少负载扭矩,避免在钻进过程中出现喷浆口堵塞问题,提高钻进效率;在第一次提钻喷浆时,应在桩体底部停留30s左右,保障余浆上提环节全部喷入桩体内部,并且在顶部磨桩头,用于保障桩端、桩顶与桩身质量;选取叶缘喷浆式搅拌头,使喷浆口位于搅拌叶的外缘部位,便于在喷浆过程中利用叶片的转动与切削使得浆液均匀分布在桩体土中,避免在喷浆过程中出现搅拌不均问题。此外,在施工过程中需针对喷浆、停浆时间进行重点控制,确保喷浆过程中保持连续作业、不得中断,在喷浆前禁止提升钻杆,并且保障储浆罐内的浆液质量不得小于单根桩体用量的50kg以上;倘若在施工过程中发生喷浆量不足的问题,需执行整桩复搅与复喷作业,在喷浆中断后的12h内进行补喷处理,确保补喷重叠部分不小于1m。
2.4质量检测要点
在施工结束后的3d内,应针对水泥搅拌桩进行轻便触探试验,将触探深度控制在4m内、检测数量不小于施工总桩数的1%,用于检测桩身浆液是否呈均匀分布状态。在施工完成的第28d后,应开展复合地基承载力试验与单桩承载力试验,用于检测地基承载力是否达标、桩身质量是否符合设计要求,且检验数量不得少于施工总桩数的0.5%~1%,各单体工程检测桩数不少于3根。倘若在检测过程中发现桩体质量不达标,需在成桩28d后利用抽芯机进行桩身强度、长度、完整性与搅拌均匀度的检测,并送至专业检测机构进行无侧限抗压强度试验;此外,还可以在施工现场利用轻型动力触探、钻孔取芯、吊装载荷试验等方法进行质量检测,更好地强化水泥搅拌桩施工的质量保障。
结束语
随着我国建筑行业和城市建设的不断发展随着我国建筑行业和城市建设的不断发展,高层、超高层层、大体量建筑工程的数量和比例都在飞速上升,这对于岩土工程地基的施工处理技术提出了更高的要求。因此,岩土工程地基施工处理技术是建筑工程中不可忽视的重要环节。
参考文献:
[1]地基处理方法的工程应用分析[J].王小庆. 建材技术与应用.2020(01)
[2]岩土工程地基处理分析与应用[J].刘婧乐. 江西建材.2017(02)
[3]岩土工程地基处理分析与应用[J].王彬,隋倩倩,宋涛. 绿色环保建材.2017(08)
[4]岩土工程地基处理分析与应用[J].张莉. 绿色环保建材.2017(08)
[5]分析地基处理新技术及发展形势[J].李彬,余鑫. 科技与企业.2015(18)