方运传
海南深勘勘察设计有限公司 海南省,海口市 570100
摘要:随着我国建筑业的快速发展和建设项目的不断增多,土地与建设的矛盾逐渐显现。越来越多的工程项目位于的区域地质条件较差,如存在软弱土层、液化砂土或厚层回填土等不良地基土的场地,如何对不良地基土进行地基处理,既能保证地基基础的安全性和稳定性又具经济性,这对岩土工程勘察中的基础型式的选型显得尤其重要。
关键词:岩土工程;地基基础方案;地基处理
引言
在岩土工程勘察中,地基基础方案的建议和选型是极为重要的一节,好的基础方案不仅能保证工程的质量的前提下,又能为工程建设节约成本。本文主要浅谈不良地基土中的地基处理措施。及结合实际工程案例《文昌市文北中学运动场及球场建设项目》岩土工程勘察,分析地基处理问题及地基处理方案。
1 岩土工程勘察中地基处理措施
1.1深层搅拌桩处理法
深层搅拌桩分为喷浆搅拌法和喷粉搅拌法,主要适用于淤泥和淤泥质土、有机质含量高的土、厚层素填土、塑性指数大于25的粘性土、地下水PH值小于4 和地下水具有腐蚀性的场地。其加固原理是利用水泥作为固化剂通过特制的搅拌机械,就地边钻进搅拌边向软土中喷射浆液或雾状粉体,将软土固化成具有完整性、水稳性和一定强度的水泥加固土,提高地基稳定性,增大加固土体变形模量。
1.2砂石垫层处理法
砂石垫层的处理方法是在地基下挖掘软土层,夯实底部地基,然后采用无腐蚀砂砾进行分层加固,形成地基承载层,从而提高地基承载力。一般来说,在地基的沉降中,大部分都是浅层沉降,所以必须用一定厚度的置换层夯实地基。砂石垫层作为持力层,具有较强的应力扩散效应,能有效降低垫层下的天然土压力。另外,砂石垫层具有良好的透水性,可以降低基底下的水压,提高饱和土的抗剪强度,达到防止塑性破坏事件发生的目的。
此外,砂石垫层地基处理方法的使用还需要注意以下几个方面:一是在验收过程中,需要根据建筑地基的施工质量要求进行。必须保证垫层的压力满足要求,回填砂和石料的含水率能满足压实基坑中的分层标准,保证地基的均匀性能。此外,还可采用环刀取样、钢筋贯入法对砂砾垫层的质量进行检验。一般说来,砂石垫层法采用的设备少,工程造价低,是一种比较经济的技术方法,在岩土地基处理中可以获得较高的经济效益。
1.3强夯法
夯实压缩技术是强夯技术岩土工程勘察中最常用的地基处理技术之一。地基的夯实对整个岩土工程具有十分重要的意义。在使用夯实压缩技术时,首先要做好技术分析,达到什么样的压实目标,如何达到这个目标,采取什么样的工艺,这些都需要明确。这也需要专业夯实设备的支持,人为的检测和分析无法保证技术的准确性,因此必须保证技术设备的支持,才能满足强夯技术的实施要求。在技术实现中,必须控制机器的速度、速度和压缩时间。不能偷工减料。必须保证整个土层至少夯实和压缩三次以上,固定夯实位置,控制夯实强度,保证整个地基处理的实施质量。
1.4 CFG桩地基处理法
CFG桩是指水泥粉煤灰碎石桩,它是以沉管碎石桩为基础,延伸而用于软基处理的。具体操作如下:先在沉管碎石中加入适量的粉煤灰、水泥和石屑水,再加入适量的水进行搅拌处理,使之成桩。这样,粉煤灰和水泥胶结后,桩的强度和完整性都能得到显著提高。同时,与碎石桩相比,CFG桩属于一种集合了刚性混凝土桩与柔性砂石桩的混凝土桩,有着较低的强度,可充分利用桩体间承载力,并将该载荷力传至较深地基中,使得处理后的地基承载力明显高于天然地基。一般来说,此类桩的桩径约为400mm,桩长约为15m。与沉管碎石桩相比,其施工工艺基本相同,只增加了搅拌工艺,但可以获得较好的效果,即浇注方便、质量控制容易、加工性好、成本低、材料消耗少等,特别适用于粘土地基处理中的淤泥。砂和松散填土,效果更为显著。
1.5振动压实处理法
对于岩土勘察中的地基处理,一般采用振动压实法。对于大面积填土地基,该方法可以达到较好的处理效果,特别是对于松散填土。在施工中,采用振动压实地基处理方法,充分利用填土地基的低密度和良好渗透性,使土体更加致密,填充强度大,沉降变形小,达到良好的效果。实践证明,振动压实法,如公路工程地基处理,具有广泛的应用范围,可取得良好的效果,具有推广应用价值。
1.6挤密砂石桩处理法
挤密砂石桩复合地基适用于处理松散的砂土、粉土、粉质粘土等土层,以及人工填土、粉煤灰等可挤密土层。其加固原理是采用振动、沉管或水冲等方式在地基中成孔后,再将碎石、砂或砂石混合料挤压入已成的孔中,形成大直径的砂石体所构成的密实桩体。挤密砂石桩法处理液化砂土和填土地基效果显著,近些年来国内外均得到广泛应用。
2工程实例分析
2.1 工程概况
拟建文昌市文北中学运动场及球场建设项目位于文昌市铺前镇文德路文北中学内,拟建1座主席台、2座看台、1个运动场及篮球、排球场,±0.000标高与现地面标高基本持平,约为6.00m,岩土工程勘察等级为乙级。场地地下水埋深3.50~5.00m,标高为1.06~1.79m。场地抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.30g,设计地震分组为第二组,抗震地段类别属建筑抗震的不利地段。工程抗震设防类别主席台和看台为重点设防(乙)类。
2.2 场地工程地质条件
场地原始地貌单元为海成一级阶地,地层自上而下依次为①层素填土(Qml),第四纪全新世海相沉积相②层中砂层(Q4m)、③层粉砂(Q4m)、④层淤泥质粉质粘土(Q4m)、第三纪上新世海相沉积⑤层粗砂(N2m)。其中①层素填土,松散;②层中砂,饱和,松散~稍密,具严重液化特征;③层粉砂,饱和,松散,局部夹有淤泥团块,具严重液化特征;④层淤泥质粉质粘土,流塑~软塑,局部夹薄层淤泥质粉细砂,具软土震陷特征;⑤层粗砂,饱和,中密,含少量生物碎屑,局部夹薄层硬塑状粉质粘土。各地层的埋藏分布特征详见下表1。
地层分布统计表 表1
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2.3 地基土物理力学指标及设计参数
本项目采取原状土样、扰动样进行了室内土工试验,及各土层进行了标准贯入试验。并对试验数据进行了数理统计及分析。
地基土设计参数建议值 表2
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2.4 地基基础方案分析
根据场地各土层工程地质条件,本场地存在具有严重液化特征的②中砂、③粉砂和软弱土层④淤泥质粉质粘土,主席台和看台抗震设防类别为重点设防类,应采取抗液化措施全部消除液化沉陷,同时应考虑软弱下卧层的震馅影响。
主席台、看台地基基础方案:考虑到本项目既要全部消除液化又要对软土进行加固,深层搅拌桩、强夯法、CFG桩、振动压实法均无法起到同时处理砂土液化和软土震陷的效果。故本项目建议采用挤密碎石桩或载体桩的复合地基,对②层中砂、③层粉砂、④层淤泥质粉质粘土进行加固处理,处理深度应进入⑤层粗砂不少于0.5m。
考虑到本场地不良地基土(液化砂土+软土)厚度较大,厚度为16.50~22.80m,采用复合地基处理法,工程造价成本较大,因此本工程亦考虑采用桩基础,以⑤层粗砂作为桩基持力层,桩型可采用钻(冲)灌注桩或预制管桩。最终应通过进一步的计算综合对比,选用最合适、经济的基础方案。
3 结束语
地基基础方案是岩土工程勘察的重中之重,而地基基础处理方案应根据工程场地的工程地质条件的差异,采取不同的地基处理技术,从而最大限度地发挥地基处理效果,以保证工程安全质量为前提下,提升工程造价的的经济效益。
参考文献:
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[2]徐优件,方运传.文昌市文北中学运动场及球场建设项目岩土工程勘察报告[R].海南深勘勘察设计有限公司,2021.
[3]倪昌进,郭鹏飞,李万鹏.岩土工程勘察中的地基处理研究[J].居舍,2018(12):5.