给排水构筑物地基处理

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摘要：近年来随着我国社会经济的持续发展发展以及人民生活水平的提高，各种各样的给排水施工工程也越来越多。在给排水的施工过程中，对给排水构筑物地基的处理是一项非常重要的工序，其中有很多需要我们注意的问题，因此在施工过程中，我们要严格按照施工工序，对地基进行合理地测量，采取合理地施工方案，根据施工要求和标准进行施工，从而保证给排水构筑物地基的质量，提高给排水工程的整体质量。本文首先对地基处理的意义进行了简单的介绍，进而对湿陷性黄土地基处理的形式以及混凝土裂缝防止措施这两个方面进行了分析，并通过对富含地下水的地基处理实例进行分析吸取一定的经验，以便更好地对给排水构筑物地基的处理进行阐述和介绍。

关键词：给排水；构筑物；地基；处理

中图分类号：S276文献标识码： A

一、前言

随着经济的发展，各种给排水工程不断得到施工，在进行施工的过程中，、需要进行构筑物的建设施工。在地质条件较软的情况下进行构筑物的建设，不进行良好的处理会造成构筑物沉降，从而造成整个构筑物变形无法正常的使用。

二、地基处理的意义

给水管道及其附属构筑物坐落在土地基础上，其给水管道的重量也全部由下面的土层来承受。随着此构筑物的新建，致使原地基的承受力发生改变。为了保证原来土层的强度和稳定性，预防地基发生不定性破坏，就要对原有地基进行整改，使地基能够适应承载其上给水建筑。而我们把这种改造称之为地基处理。地基处理是地表建设工程的主要工作，地基处理得是否符合标准 ，将直接影响到整个地表建筑工程的质量，间接影响其效益，其地基工作的重要性可见一般 。我国幅源辽阔，具有多咱地样地貌，同时也具有着多样的地基土表结构，其中各项地表建设的性能指标因地基土质的种类不同而各异。地表土是在坚固的岩石在持续风化作用下，形成的大小不同的颗粒状物体。表现在其本身的密度、轻重、干湿、软硬等物理性质指标都不一样。其性质、相对含量等因素也不相同。

三、湿陷性黄土地基处理的形式

对湿陷性黄土地区进行地面构筑物地基的设计和施工，必须紧密围绕着黄土的湿陷性这个主要的特点，采取有效的、合理的建筑工程措施，以保证地表构筑物的建筑安全、使用可靠可以具有正常使用功能。湿陷性黄土施工的措施，其中是以处理地基，以消除黄土湿陷产生的内部原因。我们平常用的地基处理方法(桩基除外)都是用破坏湿陷性黄土的大孔结构，来完成全部或者局部消除地基的湿陷性黄土结构，从根本上尽量避免或者大力削弱黄土湿陷现象的发生，常用的处理方法有下面几种：

1.灰(或土)垫层。是将地表建筑基础下的需进行处理的湿陷性黄土，将湿陷性黄土挖出，然后利用黄土或其他粘性灰(或土)作原土料，经过过筛后，在地表黄土层含水量最优的状态下进行分层回填夯实直至过到设计的标高。这种方法具有的优点是进行施工时材料简易易得、并且效果明显显著。被分层进行夯实后的黄土，其主要的黄土结构被破坏、其孔间隙体积在减小、黄土的密实度却在增大，这样可以从根本处消除了垫层厚度(一般为1 m～3 m)以内黄土本身所具有的湿陷性。常被用于非湿陷性黄土地区基础的处理。

2.夯实法。对于地基浮于表层的湿陷性黄土，在其含水量最优的状态下，可以用将超重锤从高处迅速自由落下的手段，对黄土进行强力反复的夯击以改善其黄土的体质特性，降低其本身所具有的压缩性。这种强夯法可消除湿陷性黄土层厚3 m～6 m的湿陷性，重夯法可消除湿陷性黄土层厚1 m～2 m，从而形成了一层可以减少地表水渗入地基的弱透水层。这种方式具有设备简单、施工方便、效果显著、经济易行和节省材料等优点。

3.土(或灰土)桩挤密。灰桩挤密是将沉管打至黄土湿陷层以下，使沉管的周围土体被挤密挤严，黄土本身所具有的湿陷性被消除，与此同时可以通过向沉管内部夯入枵填入纯净的灰土料或土料形成密封实心的柱体。灰土桩的具体作用是使挤密范围内的地基土其强度和其压缩性得到迅速的改善，从而使其桩长外一定范围内的湿陷土基本消除湿陷性。一般可处理基底下湿陷性土厚5 m～15m。

4.桩基础。即通过多种类型的桩穿透湿陷性黄土层的技术，从而使得桩的上部结构的荷载以扩大头(或桩尖)的形式传到非湿陷性黄土层上。为此，桩的基础建设起着向深处传递荷载作用力的作用，它不具有消除湿陷性黄土本身的湿陷性的作用。以上的各种对于湿陷性黄土处理方法都有其具体的适用范围、但也具有其本身的局限性和优缺点。在确定好地基处理方案时，要根据施工工程的具体情况对处理方法进行经济、技术等全面的比较。

四、膨胀土地基处理的常用方法

1.换土垫层法

将地基下的膨胀土挖除，换填非膨胀黏性土、砂、碎石或灰土等，其目的是回避膨胀土的不良工程特性，从源头上改善地基土的胀缩性。这种方法是最常用，简单且行之有效的方法，通过设置褥垫层换填，不但可以消除膨胀土的胀缩影响，而且可以提高地基承载力。膨胀土地基换填厚度根据变形计算确定。

2.土质改良法

土质改良分为压实改良、掺合料改良。压实改良就是通过对膨胀土碾压，使土的干密度增大而含水量减小，其内摩擦角和粘聚力增大，提高膨胀土的强度。压实后的膨胀土能在一定程度上抵消胀缩变形带来的强度影响，但不能抑制土体本身的胀缩，适用范围有限，只适用于弱膨胀土。

3.保湿法

采取措施保持土体中的含水率不变，则土体基本上保持体积不变，从而不会造成结构破坏。通常有暗沟进行保湿、预水保湿、帷幕保湿等一些方法。

4.隔水法

根据土的膨胀的特性，含水率变化是导致土体胀缩的根本原因。因此采用相应的措施来切断基底以下外界水渗入条件，是保证土体含水率稳定的一个重要前提。通常是在建筑物周围设置完善的排水系统来阻断大气雨水的渗入。如在建筑物周边修建散水边沟，浇筑一圈混凝土地坪等等，这样可避免雨水直接渗入基底以下对基底土产生影响。

5.深埋法

对于层数在5层以下且基底荷载不大的多层建筑，可采用加大基础埋深的方法来减少大气对基底膨胀土的影响。这是一种在膨胀土地址区域，在自然气候作用下，由降水、蒸发、地温等因素引起土的升降变形的地质，大气影响特别显著的深度地域。深埋法的原则就是通过将基础埋深降到大气影响深度以下，来回避大气变化产生的膨胀土胀缩。因为气候条件的差异，不同地区有不同的大气影响深度在确定基础有效埋深时，可参考当地的建筑经验。对于普通多层建筑，只要将基础埋深降至大气影响急剧层深度以下，再辅以适当的换填处理，基本上可消除膨胀土的影响。但这种方法仅适用于基底荷载不大的多层建筑，而且也仅适用于弱膨胀土地区。

6.桩基础法

对于高层和基底压力很大的建筑或强膨胀土分布很厚和大气影响深度很深的地区的建筑，桩基是最好的地基处理方法。将桩尖支撑在非膨胀土持力层或大气影响层以下的稳定层上，可有效避免膨胀土的影响。桩基一般采用灌注桩。

五、富含地下水的地基处理实例

我们在施工过程中经常会遇到地下含水量较多的地质，在施工时我们需要打降水井，等到水位降到设计标高以下以后才能实施土建工程。这种方法可避免因扰动地基而降低地基的承载力。

在施工中如遇到地下水较多，且地质土表的土质特征为细砂，淤泥等土质时，若在地下水位以下施工，则地基底下的土结构在开挖过程中被破坏，土质变软变黏。有时会产生流砂的现象(我们也称其为土的液化)，这会使原本天然的地基承载力降低巨大。这是由于在常期疏松状态的砂土，在外部动力的整体作用下，原来的结构从疏松变得密实，砂与砂中间的孔隙率变小，而原本在孔隙中的水不能被立即的排出，其中所含的土壤颗粒被其中尚未排出的水分开，变成为悬浮状态，在外部进行开挖过程中进行的扰动，使其产生了流动，形成流砂。

下面我们结合实例来说明地表地基的几种处理方法：如遇到一段结构松散的细粒砂土肯土质为含水饱和的状况时，为了避免对其进行机械开挖时而扰动进而产生流砂，为其防止流动沙层对槽底部的冲击，从而造成下部的塌方，我们采用了插板桩的施工方法。随着板桩的不断打入，增加了水在其中的渗流长度，从而减少了地下水力坡度，这样可以减轻了减少流砂的现象，这样可以保护了原地基与地表所具有的承载力。等到水被排干以后，需要做大概400 mm厚的干插片石。这是因为片石具有足够的强度和稳定性，其自身材质也可以起排水层的作用已达到加速地基下部固结的作用。最后在片石上再做200 mm厚的碎石层密灌进毛砂，作用其同片石。并且在其间保持排水的状态，直至工程完成上面的构筑物混凝土垫层及构筑物的正常施工和养护。在拔桩的时候需要注意的是：防止板桩拔出以后，引起地基的基础下沉因此在板桩拔出的同时必须要随时用砂土回填，并且要填满所有的空隙。并对之振捣密实。

六、结语

综上所述，进行给排水构筑物的建设施工之前，施工单位应当对施工场地进行简要的地质条件测量，进而采取合理的施工方案进行处理，以便提高给排水构筑物的地基稳定性，从而提高构筑物本身的建筑质量和安全。

主要参考文献：

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