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浅谈地基建设

文章编辑:【河南中豫强夯基础工程有限公司】发布日期:2019-06-14 16:49:12

    随着我国经济的飞速发展,城市化建设进程的不断加快,各类建筑如雨后春般出现,新的建筑一座高过一座。而每个建筑物都少不了一个重要的工程,那就是地基工程,地基建设作为建筑物的基础,它的质量好坏直接关系到整个建筑施工及建筑物质量的好坏。地基建设包括地基设计、地基施工等多个环节,本文主要从地基建设对建筑工程的影响出发,谈谈地基设计的原则,并介绍几种地基处理的常用方法,以使地基处理满足相应的工程要求。
土建工程项目的日益增多,目前建筑用地也日趋紧张起来,现实不符合建筑要求的场地也相继被迫被用来作为建筑用地,这类场地中大部分的土体较软或强度不够,都不能成为合格的建筑工程地基。因而,地基建设成为土建工程的重要组成部分,且对地基建设的要求也越来越高。地基处理方案的选择已成为建筑工程设计需要考虑的首要问题之一。
1.地基建设概述
在建筑学学者一般认为,地基是指建筑物下面起支承基础作用的土体或岩体,它是构成一栋建筑物的基础。由于建筑物高大、载重,因此作为地基的地层应该具备足够的强度和稳定性,以保证在地基上面的建筑物能够坚固、稳定和安全可靠。因此建筑物的地基是否牢固和得当,直接影响到建筑物的安全系数高低和质量高低。如果地基处理的设计不合理,地基建设施工不妥当,则非常容易带来工程事故,而且还带来十分大的财产损失。由此可以得出,地基在建筑工程中的重要性是不可忽视的。按照通常的划分方法,地基可以分为天然地基和人工地基两种。天然土层被用作筑物直接坐落地的就是天然地基,这类地基通常地质条件较为良好,且承载能力也相对较强,无需人工进行加固处理;人工地基则是经过了人工加固或处理后才能予以建造建筑物的地基。
总体上来讲,筑物的全部荷载都是由地基来承受的。为了使建筑物安全、正常地使用而不遭到破坏,地基应该在在荷载作用下时不产生破坏,组成地基的土层也不因膨胀收缩、压缩、冻胀、湿陷等原因产生大的变形。土建工程越来越好的发展势头状况下,天然地基的面积变得越来越少目前在的建筑地基大部分都是人工地基。即是需要人工进行加固处理的地基。这些地基土层一般较软弱,进行地基施工时,如果土质是淤泥或粘性土体和较松散的沙土时时,需采取适当的处理措施才能进行下一步的施工建设。
2.土的工程特性及其与地基处理的关系
岩土的形态多种多样,他们都是具有不同特性的介质,或者充满了裂隙和节理,或者根本就是碎散颗粒的集合,其矿物质成分、裂隙分布的区域、颗粒大小、状态与结构都不尽相同。岩土的裂隙中包含着液水和空气,土、水、气这三者间不同的比例关系及他们之间的相互作用,使得岩土具有着复杂的物理性质。土体具有的碎散性、多相性和天然性三大特性,就对应于工程建设中的变形、破坏和渗透三大问题。地基的变形则相应对应着土的压密、塑性变形和固结三项处理措施。由于砂性土的渗透性是较好的,所以这类地基一般在施工阶段就能完成固结沉降。而黏性土的沉降一般是利用固结沉降的方法。另外土是由碎散的颗粒组成的,颗粒间的摩擦力就成为其强度的主要决定因素而没有所谓的抗压强度。对于一个土样施加压力,只会使土样越来越密实,而不会受到破坏,这就是土具有压密性的原理。土的强度实际上就是土骨架的强度,而绝不是单个土颗粒的强度,它只与有效应力有关。在力学中地基变形问题也是采用基线弹性理论的分层总和法计算,而不涉及土的强度。
在有关土的工程特性研究中,都认为土中水对工程很大的的影响。土中水会在水头差作用下发生流动,渗透水流对土骨架能产生冲击作用,容易使土体产生流土、管涌等渗透变形问题,造成各种各样的工程问题与工程事故。土中的水流还能破坏土层的结构,造成矿物质软化与风化,这些作用会造成土的湿陷性、膨胀土收缩、冻土冻胀和改变土的自重、强度和荷载,引发与抗滑稳定有关的问题等等。而地基建设的目的是采取各种地基处理方法以改善地基条件。总的来说,各种各样的地基处理方法,无非就是改善地基土层的工程特性,提高土体的强度,减小土中水对地基的影响,使其满足工程施工的要求。
3.地基处理中的常用方法
地基处理在随着建筑工程的发展而发展起来,至今在我国已经有了长足的发展,近几十年来,各种地基加固处理技术更是不断出现,传统的加固方法也不断得到改进和完善。地基处理中常用的方法大致可分为置换法、密实法、排水固结法、胶结法及加筋法等。当然影响地基处理的因素是多方面的,因此在确定地基处理的方法时应全面考虑各方面的因素和地基施工现场的实际条件,综合考虑之后确定地基处理的方法,针对不同地基的实际情况和环境,因地制宜地采取相应的地基处理措施。
3.1置换法。置换法主要是指通过将处于建筑物基地底层一定深度的软土挖出来后,在这一位置进行回填碎石、砂土、矿渣、煤灰等压缩性较小、强度较大、稳定性好且价格低廉的材料,使其形成良好的受力层。从而改变地基的承载力特性,提高其抗变形的能力,使其变得稳定。该方法主要适用于软土地基的处理。
3.2密实法。密实法有两种: 一种是表层压实法,即采用人工或低能夯实机械、碾压或振动碾压机械等方式对比较疏松的表层土进行压实处理,使地基的承载能力得到提高。这一方法主要适用于砂土、碎石土和粘性土的处理。另一种是挤密法,主要是通过机械挤密或人工振动使深层土体变得密实,同时在进行挤密或人工振动的过程中,用砾石、石灰和碎石等硬性材料进行回填处理,使土层变得坚固稳定,进而减少土体的沉降,提高地基的承载能力。
3.3排水固结法。排水固结法的基本原理是软土地基在附加荷载的作用下,会排出孔隙水,以使孔隙比减小,从而产生固结变形。它主要利用排水井作为排水的基础设施,以改善地基的排水状态好人环境,并通过加压、抽水、抽气等具体措施,使地基土的体能够快速固结成一个整体,有效地提高地基的抗压能力和稳定性并提前完成沉降。此方法比较适合一些较厚的饱和软土及杂填土的处理。
3.4胶结法。胶结法主要适用于处理含水量较大的淤泥质土、黏性土和一般人工填土的加固施工工程。主要包括渗入注浆法、高压喷射注浆法以及水泥土搅拌法。渗入注浆法是将已经搅拌好的水泥液或化学浆液,灌注入地基土层的裂缝和空隙中去,使水泥液或化学浆液充分地与土体固结形成一个整体,以提高土体的强度和承载能力而成为符合标准的地基。高压喷射注浆法主要是通过将注浆管放置到提前经过钻孔处理了的深层土体中,利用高压或其他措施把水泥浆液从管中喷出,进而灌入土体中。水泥土搅拌法主要是使土体形成柱状的水泥体,进而提高地基的承载能力并减少地基沉降,于此同时还可以防止渗漏、增加地基的稳定性。
3.5加筋法。它是指在土层中填埋强度较大的聚合物、拉筋、受力杆件等来提高地基承载力、减小沉降、增强建筑物整体稳定性的处理方法。在具体施工过程中常用的加筋法主要有三种,包括土工聚合物、锚固技术、加筋土三种方法。土工聚合物法主要是指利用一种特殊的聚合物本身所具有的高强度和韧性好等力学性能,并将其扩散到土层中,以改善土体结构增加土体的强度。锚固技术法则指利用锚固力来承受来自水、土、风等施加给建筑物的外力,来维持建筑的稳定性。加筋土法是将具有很强拉力性能的钢筋埋设入土体中,使之与土体形成一个整体。
5.结语
总而言之,地基建设在土建工程中占有十分重要的地位,它关系到整个构筑物的安全和稳定。在选择地基处理技术时,必须综合考虑土体特性、施工环境等因素。对地基的处理技术和方法还有待进行更深一步的探索研究,这是土建工程发展的大必然要求,也是土建工作者的任务。

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