大厚度人工回填场地高层建筑地基处理方法

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月下6期   作者:刘威
[导读] 随着我国经济的迅猛发展、投资规模的不断扩大,建设用地趋于紧张,
        刘威
        武汉众志启成电力设计有限公司  湖北省武汉市  430000
        摘要:随着我国经济的迅猛发展、投资规模的不断扩大,建设用地趋于紧张,很多工程项目不得不选址在丘陵、山区或沿海地带,当场地地形或地基强度无法满足拟建工程要求时,往往需回填形成回填土地基。因回填的地基土质结构疏松,工程性质差,常需要对回填土地基进行处理。另外,地基作为建筑工程中首要基础环节,做好地基的处理对建筑物有着重要影响。基于此,本文详细分析了回填场地高层建筑地基的处理方法。
        关键词:大厚度人工回填场地;高层建筑;地基处理方法
        大厚度人工回填后,需对其埋深及相应的环境影响因素进行具体的调查研究分析,以便更快地制定出合适的施工方案,确保其更好地进行建筑施工,从而保证高层建筑的施工质量。只有对具体的施工方案进行处理分析研究后,才能确定最适合的施工方法。它可使地基形成一个良好的紧密整体,从而保证其沉降、承载能力能满足要求。
        一、大厚度回填土场地存在的问题
        由于建筑物场地有限,越来越多的建筑物需修建在大厚度回填土地基上,同时,国内外岩土工程专家学者也投身于此项研究中,力求解决实际的工程问题。目前,大厚度回填土主要由“填沟造地”所形成的。大厚度回填土有自身的问题,若处理不当,将会造成建筑物的不均匀沉降,从而影响建筑物的正常使用。
        1、“填沟造地”形成的大厚度回填土,属欠固结土,存在自重固结变形。由于回填土质的不均一、厚度不一、密实度不均匀等因素,造成地基土变形不均匀,导致建筑物开裂破坏。
        2、由于削山和填沟,改变了原始地形地貌,破坏了原有的水文地质条件,区域性的地下水水位有升高的趋势;部分区域由于地表水排泄通道受阻,形成部分地段地基土含水量增大,形成滞水,造成湿陷性黄土湿陷变形、地基土软化,加速地基土固结速率。
        3、削山和填沟过程中由于改变了土体原来的应力状态,破坏了原地基土的结构,形成欠固结土。现有的岩土测试技术和岩土理论不能完全适用于大厚度回填土地基,由于缺乏大厚度回填土工程建设的规划、设计及地基处理的成套技术,相关规范和技术标准也不完善。因此,此类工程若按常规勘察设计,可能会造成建筑物破坏,增加维护费用,提高成本。
        二、回填场地基处理方法
        1、夯实地基法。夯实地基法是工程中最常见的一种地基加固的处理方法,方便便捷操作简单,工程中对于面积较小的地基通常采用夯实地基法处理,夯实地基分为两种方法,重锤夯实地基和强夯地基,重锤夯实地基是利用起重机械将重锤抬举到一定高度,将重锤自由落下完成地基的夯实处理,一般地基需要夯实的强度跟选择的重锤重量、夯实的高度、夯实的遍数有关,重锤的质量通常在2~3吨中选择,重锤夯实加固的深度一般为2米以内,适用于地下水位0.8米以上黏性土、砂土、湿陷黄土、杂填土及分层回填的地基加固处理。强夯地基是利用大型的起重机械将大吨位的重锤抬起高度6米以上的夯实地基处理方法,此方法夯实的强度大,对土体有很大的冲击力,迫使土层孔隙压缩,土体局部液化,在夯实点土体出现微裂缝形成良好的排水通道,土体的中的孔隙水被强压挤出,使土体结构重新排列达到密实程度,从而提高地基的局部承载力,强夯地基法是工程中普遍采用的一种深层地基处理方法。
        2、换填法。

换填法是将基础地面以下不太深的一定范围内的回填土层挖去,然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素上、灰上、煤渣、矿渣等材料分层充填,并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动,使之达到要求的密实度,成为良好的人工地基。当地基回填土层较薄,而且上部荷载不大时,也可直接以人工或机械方法(填料或石填料)进行表层压、夯、振动等密实处理.同样可取得换填加固地基的效果。换填法适用于浅层地基处理,包括淤泥、淤泥质上、松散素填上、杂填土、已完成自重同结的回填土等地基处理。
        3、干冲碎石桩法。干冲碎石桩法首先使用取土机械取土成孔,填入不同级配的砂卵石,利用夯锤自由落下的巨大冲击能和所产生的冲击波反复夯击砂卵石,并使部分砂卵石挤入土层中,由于重锤冲打挤密,不但在桩位处形成大直径高密度的砂卵石桩体,而且部分砂卵石挤入置换土层,提高了桩间土的承载力;同时砂卵石桩体作为复合地基中孔隙水的消散通道,消除砂土液化;在巨大夯击能作用下,土体中产生冲击波和动应力,致使土体出现裂隙,形成排水通道,加速土体的排水固结;而且由桩体及桩间土形成的复合地基还起垫层作用,将荷载扩散,使应力分布趋于均匀,显著提高地基均匀性和稳定性,减少沉降量,提高承载力。
        4、粉喷桩法。粉喷桩又称加固土桩,是深层搅拌法加固地基方法的一种形式,是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理的方法,其最大的特点是要求地基的含水量高,它是借助于压缩空气通过固化材料供给机的特殊装置,携带着粉体固化材料(水泥或石灰等),经过高压软管和搅拌抽(单轴或比轴)输送到搅拌叶片的喷嘴喷出。适合于加固各种成因的饱和软粘土,常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。
        三、选择回填土地基处理方法时应考虑的因素
        1、地基状况。①土质、砂性土:仅对那种可能发生液化的砂性土采用挤实砂桩法或振动压实法进行改善。粘性土:除压实法外,其他方法均适用。但采取的处理方法对土基的扰动必须尽量小。因粘上一经扰动,强度会降低很多。②地基构成。在回填上层浅而薄的情况下,常用简单的表层处理法。重要的构造物基础常用开挖换填法。若回填土层较厚,应使用其他方法配合表层处理法。夹有砂层且厚度较薄(3~4 m以下)的回填土层,一般采用表层处理法、荷载压重法等方法。即使是5cm的砂层也是有效排水层,在土质调查中不要遗漏。回填土层厚且无砂层的情况,因排水距离长,固结沉降需很长时间,强度也不增长。因此,沉降处理常用垂直排水法,稳定措施常反压护道法,挤实砂桩法和石灰桩法。在浅层部位堆积有4m以上厚度砂层,以下为回填弱粘土层的情况。一般来说,稳定不成问题,只需沉降处理,常用垂直排水、荷裁压重等方法。
        2、性质。建筑物等级愈高,平整度愈重要,愈需要采取有效的沉降处理措施。等级较低时,可先铺简易路面,待沉降结束后,再铺正式路面以节约资金。
        3、施工条件。不同的施工条件选用的处理方法不同,经济性也不同。主要有工期、材料、机械的作业条件等。
        4、周围环境。①施工中对周围环境的影响,如噪音、振动地基及地下水的变化和排出的泥水等,在选择施工方法时必须考虑。②当建筑物有斜坡时,周围地基经常发生大的隆起或沉降,应考虑以减小总沉降量且控制剪切变形的方法为主要措施。不能采用这类方法时,应考虑事先对可能受影响的构造物加以保护,否则应考虑采用机械成孔。
        总之,随着经济的发展,近年来可供建设使用的土地面积大幅度减少。回填土地基成为目前城市建设中最常见的场地。目前对回填土地基主要的处理手段有桩基、开挖置换、强夯等。往往因回填土地基的成分复杂,必须选择合适的地基处理方案方可满足地基处理设计要求。
参考文献:
[1]单金良.强夯法加固回填土地基工程实践[J].浙江建筑,2015(03).
[2]陈生年.大面积回填区场地地基处理方法[J].山西建筑,2016(06).
[3]田阿龙.大厚度人工回填场地高层建筑地基处理方法[J].工程技术,2020(01).
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: