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摘要:地基处理是建筑工程施工的第一步,也是重中之重,所以对于广大的建筑工程施工人员来说,必须高质量严要求的完成建筑工程的地基处理工作,而且在进行地基处理时,要做到具体问题具体分析,只有用对了方法才能有效提高建筑工程地基的稳定性。
关键词:建筑工程;地基处理;方法与技术
在建筑工程行为当中,可以通过与实际情况相对应的技术以及处理方法,达到改善地基情况的目的,在建筑工程中,对地基的处理方式与实际的施工质量对建筑工程整体安全产生直接影响。如果处理不当,很可能会导致建筑工程出现事故,而且对于这些事故的处理是非常困难的。
一、建筑工程地基处理的原理
了能够有效的保证建筑工程的耐久度以及安全性,我们需要采取一些合理科学的加固方法以及处理技术。建筑工程地基的处理主要分为岩土加固以及基础工程措施这两种。在进行工程建设的时候,有一些工程不能改变其地基的工程性质,就只有采取基础工程措施。有一些建筑工程需要同时对岩石措施以及地基土进行加固,这样做的目的就是对其工程性质进行改善。如果不需要对其地基性质进行改变就能够满足建筑要求的地基就属于天然地基。
二、建筑工程地基处理方法与技术分析
1换填垫层法
通过此种方法,将地基中相对较软弱的土层清除,换填质量较好的材料,将其夯实,作为建筑工程的垫层。适用于薄层软弱土和不够均匀的地基施工中。采用此种地基处理方法进行处理时,选择灰土、粉质粘土、砂石,将其分层摊铺均匀、压实,以增强地基的承载力。在进行地基处理中,如果有淤泥质土、季节性冻土等,施工人员必须对其进行正确处理,避免影响地基的质量。
2强夯和强夯置换法
强夯法是在地基施工中,对较松散的上层土利用夯锤在地基范围内进行反复夯打,增加其密实度,以达到提高地基承载力的目的。通常情况下,此种方法是将夯锤升高至10-40米的高度之后,任其自由下落,对地基土进行夯实。对于较厚且松散的填土、砂石土、含水量低的土层、湿陷性黄土等,采用强夯法较为有效,不仅能够减少地基的压缩性,而且能够提高地基的强度、抗地震液化能力。采用强夯法处理建筑地基需要根据结构特点布置夯点,可根据承重墙位置和柱网来设置夯点。
强夯置换加固地基的原理是用强夯法在高饱和度的软弱粘性土以及粉土层中不断的将石块以及碎石和一些粗颗粒材料夯填挤开软土形成柱墩。一方面让碎石墩的置换作用形成增强体;另一方面通过碎石夯入,冲击能对土层产生挤密,加固墩侧土层,同时,碎石墩相当于直径很大的一个排水通道,使得土中的孔隙水排出,随着孔隙水压力逐渐的消散,土体的强度得到提升。强夯置换法施工前需要通过试验确定适用性和处理效果。
强夯和强夯置换法具有施工设备工艺简单、工期短、造价低等优点,但是施工中产生的噪音和震动较大,采用时必须充分考虑对周边环境的影响。
3灰土挤密桩和土挤密桩法
该方法是在地基中利用沉管或冲击成孔,将灰土或土夯实形成增强体并挤密桩间土而加固地基,适用于处理地下水位以上的土层、湿陷性黄土,当前在湿陷性黄土地区配合其它桩型应用较多,通过挤密打破黄土原有的结构,消除湿陷性,同时还可以提高桩间土的承载力。
4预压固结法
预压固结法是由排水系统和加压系统组成的,加压系统分为堆载和真空,排水系统分为砂井和塑料排水带。该方法是通过对土层加压排水固结使地层承载力逐步提高。该方法在沿海地区应用较多,适用于含水量较高的淤泥、淤泥质土、冲填土等软土,主要用于大面积的场地预处理。
5水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法
水泥粉煤灰碎石桩法,这种处理方法在地基处理中运用的时间并不是特别的长,但是因其造价低、施工简单、工期短、承载力高,受到了建筑企业的青睐,广泛应用于高层建筑的地基处理。这种方法的出现对高层建筑地基产生了革命性的影响,该方法起初是将石屑、水泥、粉煤灰混合在一起,通过加水搅拌来形成的混合料作为桩身材料,现在多用强度更高的混凝土替代,地基处理深度已能超过30米,能够更高的满足建筑物的承载力和沉降要求。CFG桩法适合用在自然固结的粉土、砂土、粘性土、填土地基土层中,桩端持力层应选在承载力和压缩模量相对较高的土层,如果在有淤泥的地基土质中使用,需要通过试验确定适用性,所以利用这种方法需要结合工程地质情况来进行合理使用。
三、建筑地基处理方法的案例分析
本次研究所涉及到的工程是A小区的1号、2号楼。这两栋楼房的建筑面积分别为7236m2和2668m2,且均为建筑重要等级为二级的地上建筑,均为框架结构。
1.地基稳定性验算和有关加固处理方法
(1)稳定性验算
由于此项工程属于非均匀性地基,不仅要按照相关标准对地面建筑物的倾斜度、差异沉降等特征进行整体分析外,还需要根据建筑环境的具体情况,选择性地进行稳定性验算。国内对这项问题的相关研究较少,因此,在解决此项问题时,通常借鉴国外的一些成功经验进行设计。例如,外国的相关研究人员,以地基的破坏原理为基础,利用刚体平衡理论,对塑性展开区的深度进行假设,通常取值为1/3或1/4,然后在此基础上对地基的实际承载能力进行分析,通过这种方法可以更好地完成对整体建筑稳定性的分析工作。
(2)对不均匀地基的加固处理方法
相对于均匀地基来说,不均匀地基的反力集中现象更为明显,需要在对建筑工程进行设计时对这个问题提高重视,如果在对基础设计的过程中,忽略了这个问题,很容易造成塌陷等问题,给整个工程埋下安全隐患。因此,在对不均匀地基进行设计时,除了要先沿着纵横向设置钢筋外,还需要采取相关的措施对其进行进一步的处理。对于不同的建筑物而言,最好选取不同类型的地基;对于不均匀的地基,需要适当增加其基础刚度;对于层数较多的钢筋混凝土结构房屋,其独立柱基应该沿着纵、横两个主轴的方向设置系梁;同一个建筑的基础应该设置在具有相同或相似岩石特性的地基岩土层上;对于那些桩基础被设置在不均匀岩石上的建筑,应该在桩基础的两端各设置适当宽度的箍筋加密区,对于预制桩来说,需要采用高强度的预应力管桩;对于多层砌体房屋来说,若被设置在不均匀的地基上,需要设置相应的基础圈梁,以保障房屋的稳定性。
2.基础方案分析
(1)天然地基浅基础的可行性分析
根据工程项目的实际情况,与施工的具体情况可知,1号、2号楼的衙载较大,但是浅部地基土的承载力相对偏低。同时地下水资源较为丰富,由于软底基层存在一定数量的溶洞,这种条件下无法为天然地基的构建提供可行条件,因此,不能采用天然地基浅基础型式。
(2)人工复合地基浅基础的可行性分析
对于1号、2号楼地基的处理均采CFG桩法,通过深层搅拌桩对地基涂层进行加固,以提升地基的承载能力,根据施工现场的环境条件和实际情况,对搅拌的深度进行调节,并配以条形基础,而搅拌桩特定值的大小需要通过实践的验证进行调整,如可以通过对单、复合多桩地基荷载的试验来确定。在对地基的初步设计过程中,需要以相关的标准和规范作为制定的依据,通过对施工现场的实际分析进行调整,保证好人工复合地基浅基础的正常施工。
结束语:
总而言之,地基处理水平和质量直接关系着建筑工程的整体安全系数,因而建筑工程地基处理过程中,必须做好勘察、设计、施工工作,根据不同的地质条件而选择合理的地基处理方法和技术,并且加以规范化施工,以打好建筑物的根基,提高建筑工程的安全性能。
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