研究岩土工程地基处理的常用方法及应用

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年40卷2月5期   作者:1陈安安2潘传辉
[导读] 为了确保工程项目的顺利建设,在建设之前必须做好岩土工程勘察工作

        1陈安安2潘传辉
        杭州居安地质技术开发有限公司 浙江省杭州市 311700
        摘要:为了确保工程项目的顺利建设,在建设之前必须做好岩土工程勘察工作,了解工程施工环境,对施工场地进行全方位了解,并根据相应参数制定适合的地基处理方法,确保地基的承载能力,有效提升工程的使用周期。本文将研究岩土工程地基处理的常用方法及应用,并简要分析岩土地基处理技术,希望可以通过有效的地基处理工作,不断强化地基的承载能力,促使我国建筑企业更加健康、稳定的向前发展。
        关键词:岩土工程;地基处理;常用方法;应用
        引言
        目前,许多岩土工程所处环境的地质相对负责,如果没有系统应用地基处理技术,则无法判断施工现场的地基、地质是否合格。如果施工人员在不合格的情况开展岩土工程的施工工作,那么会导致岩土工程项目整体的建设质量和安全性无法保障,甚至会对施工工作人员以及使用者的生命健康安全,造成不利的影响。这就需要施工单位先完成相应的准备工作后,才可以进行具体的岩土工程施工工作。施工单位的工作人员首先需要调查施工现场的地质情况,并了解施工现场地基的稳定性,一般地基稳定性较差主要表现为土层是粉质黏土、砂土等,或者地层位于地震带或者地下水频繁活动的位置。此时,工作人员就需要利用地基整体破坏原理以及刚体平衡原理计算施工现场地基的条件,以此来判断地基的具体情况,从而科学地制定岩土工程项目的施工内容,并确定适宜的地基加固处理基础,这样才能够提高地基的稳定性。
        1岩土地基处理技术发展简析
        我国的地基处理技术在发展过程中经历了两个重要阶段。一是五六十年代的起步阶段,在这段时期内,大量先进的国外技术被引入我国,以浅层处理置换为主,主要方法为砂桩挤密、砂石垫层、化学灌浆、灰土桩、石灰桩、预压法、重锤夯实等;第二阶段为70年代发展至今,是技术的创新阶段,项目工程在结合我国实质地质条件的基础上,对国外的先进技术进行创新,初步形成更加符合我国地质条件的地基处理技术,甚至在某些领域已经达到了国际先进水平。
        2岩土工程地基处理的常用方法
        2.1静载法
        在地基处理过程中广泛,静载法发挥着重要的作用,施工单位需要模拟建筑工程地基实际情况,结合曲线分析分析建筑工程地基的承载力。在利用单桩竖向抗压静载法的过程中,施工单位需要明确单桩竖向抗压的承载力,满足建筑工程施工的需求。在处理地基的过程中,施工人员需要测定桩身的内力,有效处理地基结构。利用单桩竖向抗拔静载法的过程中,保障单桩竖向抗拔极限承载力符合岩土工程施工需求。在实际处理阶段,需要测定桩身的内力和变形情况,利用桩身抗摩擦阻力,使地基承载力因此提高。
        2.2强夯处理方法
        强夯处理技术主要是使用重力原理,发挥重锤的作用来完成相应的操作,让重锤从高处位置垂直的下落,这样就可以充分发挥自身的质量和重力,从而对地基形成一定的压力,以此来达到增强土体压实度的目的,并提高施工现场地基的稳定程度。技术人员在选择重锤时,需要结合施工现场地基的基本情况进行选择,如果所选择的重锤较轻,那么则会导致土体的硬度不足,从而降低施工现场地基的稳定性。大多数情况下所选择的重锤质量不会低于8t且不高于10t,在确定下落高度时一般会将下落位置确定在与土地距离20m的高处。相对于其他的地基加固技术来说,强夯处理技术的操作更加简单,如果施工现场的土质属于杂填土和砂性土等,就可以使用强夯处理技术来完成地基的加固处理。施工工作人员在使用强夯处理技术时,并不是只需要进行一次重锤的操作,而是需要反复进行好多次,虽然这样可以达到加固土体的目的,但是也会对施工现场周围的居民产生噪声的影响。

另外,在进行重锤的操作时,重锤在下落的过程中也会形成一定的震动力,这会影响到施工现场周围的建筑物质量,甚至还会导致其周围建筑使用时间的减少。因此,如果岩土工程项目的施工现场较为空旷,则可以使用强夯处理技术来加固地基;如果施工现场周围的建筑物较多且居民较为集中,则不适用强夯处理技术。
        2.3粉喷桩复合处理法
        粉喷桩加固地基的工作原理是通过粉体喷射装机在钻孔过程中,用高压空气将粉状固化剂以雾状喷入被加固的软土中,并借助机械上特制的钻头叶片的旋转,使固化剂与原位软土就地被强制搅拌混合,从而使桩位原土变硬。固化剂会在吸水后产生一定的化学反应,因而可改有效改变软土性能,从而形成一种承载力更高并且水稳定性更强的新桩体,同时桩体也可与桩间土交叉作用,形成一种具有高强度承载能力的复合地基。在实际工程中,水泥和石灰是粉喷桩所采用的常见固化剂,所以粉喷桩的桩体大多由水泥土桩或石灰土桩构成。如果以水泥为固化剂,水泥需要在具有活性的粘土中进行硬化,通过水泥吸水后的水化反应,从而把土颗粒凝结成土团粒,随着化学反应的不断深入,会逐渐产生微晶凝胶,该凝胶不溶于水并且会在空气中硬化,进而增加软土强度,并保证加固后的地基具有很强的水稳定性。如果以生石灰作为固化剂,由于生石灰遇水会膨胀、发热,并与土壤中的离子进行化学交换,从而产成碳酸钙、火山灰等化学产物,这些化合物会在水和空气的作用下变硬,从而可有效促进桩体与桩间土的固结,进而形成具有一定承载能力的石灰土,从而完成对软土地基的加固。
        2.4换土垫层地基处理方法
        对于地基施工换土垫层是必须采用的一种方法,这也是自古以来一直在建设行业不可忽略的过程。通过对建设地基的土地检测,来使用合适的材质进行铺垫,防止因为土壤造成土地面积的承受力降低,出现凹凸的现象,这样所建设的工程就容易出现倒塌。例如,每当施工人员完成一项建设工程时,首先要对这块泥土进行检测,通过对泥土检测的质量来判断实施地基建筑时要考虑的对地基建筑当中采取的措施。如果发现这片土壤比较松软,在增加换土垫层方面就要着重加强管理,才能保证所施工的地基项目与建筑发展达成一致,避免因为地基建设不够坚固,对整个工程造成影响。
        2.5堆载预压处理方法
        堆在预压进行不良地基基础的处理原理是在地基基础上进行荷载堆放。通过施加巨大的荷载,使地基沉降密实。堆放预压方法不仅能够实现对地基的改良,同时还能够对含水量较高的地基进行处理。通过堆载与沙井的结合使用,在地基上设置透水性较好的沙井,当地基受到荷载压力时,地基中的水分会通过沙井排出,达到含水地基的处理目的。堆载预压虽然能够有效处理地基承载力问题,成本投入低,但是需要的周期长,所以适合应用在工期充裕的房屋建筑项目中。而且重物堆在存在一定的安全隐患,在堆在预压过程中需要加强控制管理。
        结束语
        综上所述,岩土工程地基基础施工技术不断进步和发展,不仅能够为大规模房屋提供足够的承载力,同时还能够改善不良地质条件,推动我国城市化建设的开展。在地基基础施工过程中,需要按照相应的流程顺序,做好地基施工每个环节的重点内容管控。对于不良地质环境,需要通过勘察检测,掌握地质特点,选择最佳的地基处理方案,改善地基条件,确保房屋建筑能够正常使用。随着科技的进步和地基基础施工技术的不断创新改良,能够进一步提高岩土工程建设效率,为我国基础设施建设提供帮助。
        参考文献
        [1]吴文龙.研究岩土工程地基处理的常用方法及应用[J].岩土工程,2019(2):294-295,477.
        [2]谭江.岩土工程勘察与地基设计中的问题及处理措施研究[J].低碳世界,2020,010(005):91-92,94.
        [3]施昌盛.岩土工程地基处理的常用方法及应用[J].区域治理,2020,000(013):222-223.
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