各种不同地质条件下,工程地基处理与地基加固研究与技术发展应用
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摘要：针对我国地基施工存在的现状，重点分析了当前存在的问题，配合施工经验，对地基的处理步骤和常见的处理方式等多个方面进行综合性的考量，将质量控制作为施工的重点，全面提升施工水平，在基础施工的过程中，避免因防潮层和标高等方面的质量问题影响使用功能。
中图分类号：TU407.1文献标识码： A
关键词：地质地基 加固
Abstract: aiming at the existing situation of the foundation construction in our country, analyzed the current existing problems, and cooperate with construction experience, on the foundation of processing steps and common ways of dealing with the comprehensive consideration, on the quality control as the focus of the construction, improve the construction level, in the process of foundation construction, avoid the moistureproof layer and the elevation of quality problems affect the use function.
Keywords: geological foundation reinforcement
一、软土地基地基加固
1）注浆加固法
注浆加固法是一种新型的地基基础处理加固方法。注浆加固法(也称灌浆法)是利用液压、气压或电化学原理,通过注浆管把浆液均匀地注入地层中,浆液以填充、渗透和挤密的等方式,赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气并占据其位置,经一定时间的人工控制后,浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体,形成一个高强度的稳定的“结石体”。它能显著改善土的物理性能及水理性能。
2）扩大基础底面积法
当地基或基础底面面积积不足时,可采用混凝土套或扩大基底面积。当基底荷载偏心时则采用不对称混凝土套,对于中心荷载则采用对称混凝土套。灌注混凝土前应将原基础涂上混凝土界面剂或凿毛洗净后铺一层相同强度等级的水泥浆,以增强新老混凝土的粘结。对加宽部分的地基应铺设垫层,材料和厚度与已有部分的垫层相同。素混凝土套的台阶高宽比应符合地基基础规范的要求。沿高度方向应设置锚筋以加强与老部分连接和抗剪。钢筋混凝土套亦须在新旧混凝土间设锚筋、锚栓或灌环氧。条形基础加宽时可沿纵向分段进行,分段长度为1. 5 m~ 2 m。扩大的宽度部分底面应不低于原有基底。
3）排水固结法
通过设置水平排水体系和竖向排水体系，改善地基土的排水条件；土层在适量的静力、变化的动力荷载及其持续的后效力（动力残余力，即动力作用后，在软弱土体静态覆盖力下仍保持的残余力，该残余力对促进土体的排水固结必不可少）的超载作用下，形成了孔隙水高压力梯度，在人工排水体系及动载下产生的裂纹排水系统下。多次发生孔隙水压力的升降，孔隙水不断排出，孔隙体积减小，有效应力增加。土的强度就不断增加，空隙比也不断减小，土体预先发生部分沉降，这样工后沉降大大降低，地基土成为超固结土，从而达到了软地基加固的目的。该法处理后的地基是一均匀地基，地基承载力可大大提高以满足包括道路在内的建筑物的承载力与变形要求，有效防止地基工后沉降及不均匀沉降造成的各种危害并充分发挥地基土的自身的作用。如：①消除及减少不均匀沉降造成的附加应力及可能产生的裂纹；②防止建筑物附近地坪、道路开裂及局部下陷；③消除松软地基对各类桩的负摩阻效应，特别是对于填土厚度、淤泥厚度变化交大的情况。
二、特殊土地基处理
1特殊土质地基处理分类有以下几种：
1）、湿陷性黄土地基处理的机理是破坏湿陷性黄土的大7L结构,全部或部分消除地基的湿陷性,从根本避免或削弱湿陷现象的发生。常用方法有土(灰土)垫层、重锤夯实、强夯、化学加固、土(灰土)桩挤密等。
2）、膨胀土地基应根据膨胀土的胀缩性、埋藏深度和厚度以及大气影响深度等因素来确定是否进行处理。当膨胀土位于地表下3m,或地下水位较高时,一般不做处理。否则应用砂、碎石等材料进行换填,换填厚度应按设计确定。
3）、在建筑场地范围内有岩溶、土洞和红粘土地基时,应综合考虑岩溶发育情况、土洞大小、红粘土的工程特性,结合工程要求、施工条件、经济与安全等方面问题,合理选择地基或结构处理方案。
2特殊土质地基处理几种方法：
1）换填法
当建筑物基础下的持力层比较软弱,不能满足上部荷载对地基的要求时,可采用将基础下一定范围内部分(或全部)软土挖去,然后再回填强度较大的砂、碎石或素土等材料,经夯实处理使之成为建筑物基础的持力层,换垫法处理地基时按换填所用材料分为砂垫层、砂石垫层、碎石垫层、素土垫层等。适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟(塘)的浅层处理。
1.1砂垫层和砂石垫层。砂垫层和砂石垫层是将基础下面一定厚度的软弱土层挖除，然后用强度较大的砂或碎石等回填，并经分层夯实至密实，作为地基的持力层。该垫层具有施工工艺简单、工期短、造价低等优点。适用于处理透水性强的软弱黏性土地基，但不宜用于湿陷性黄土地基和不透水的熟性土地基的加固，以免引起地基大量下沉，降低其承载力。
1.2灰土垫层。灰土垫层是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖去，用按一定体积比配合的石灰和黏性土拌和均匀后在最优含水量情况下分层回填夯实或压实而成。灰土垫层适合于地下水位较低，基槽经常处于较干燥状态下的一般黏性土地基的加固。该垫层具有一定的强度、水稳定性和抗渗性，施工工艺简单，取材容易，费用较低，适用于处理1-4m厚的软弱土层、湿陷性黄土、杂填土等，还可用作结构的辅助防渗层。
2）预压法
适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。
3）扩大基础底面积法
当地基或基础底面面积积不足时,可采用混凝土套或扩大基底面积。当基底荷载偏心时则采用不对称混凝土套,对于中心荷载则采用对称混凝土套。灌注混凝土前应将原基础涂上混凝土界面剂或凿毛洗净后铺一层相同强度等级的水泥浆,以增强新老混凝土的粘结。对加宽部分的地基应铺设垫层,材料和厚度与已有部分的垫层相同。素混凝土套的台阶高宽比应符合地基基础规范的要求。沿高度方向应设置锚筋以加强与老部分连接和抗剪。钢筋混凝土套亦须在新旧混凝土间设锚筋、锚栓或灌环氧。条形基础加宽时可沿纵向分段进行,分段长度为1. 5 m~ 2 m。扩大的宽度部分底面应不低于原有基底。
4）挤密法。
4.1振冲密实法。利用专门的振冲器械产生的重复水平振动和侧向挤压作用，使土体的结构逐步破坏，孔隙水压力迅速增大。由于结构破坏，土粒有可能向低势能位置转移，这样土体由松变密。
4.2沉管砂石桩(碎石桩、灰土桩、OG桩、低标号桩等) 。利用沉管制桩机械在地基中锤击、振动沉管成孔或静压沉管成孔后，在管内投料，边投料边上提(振动)沉管形成密实桩体，与原地基组成复合地基。
4.3 夯击碎石桩(块石墩)。利用重锤夯击或者强夯方法将碎石(块石)夯人地基，在夯坑里逐步填人碎石(块石)反复夯击以形成碎石桩或块石墩。
总结：地基必须具有很高的强度和稳固性，能够经受建筑物长年累月的荷载作用，同时还要确保基础的沉降速度不至于使地基变形状况超过变形允许值的界限。不良地基土是指质量没有达到要求的地基土，它们不利于地基的施工。
参考文献：
[1]杨俊婧．不良地基土的处理与加固方法及施工工艺.工程技术，2011,(6)．
[2]鹿先果．不良地基土的处理与加固方法．中国商界。2001