建筑工程地基處理技術(shù)淺析

建筑工程地基處理技術(shù)淺析1引言近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的飛速發(fā)展，進(jìn)一步加快了我國(guó)房屋建筑建設(shè)的步伐，同時(shí)對(duì)房屋建筑施工中的地基處理技術(shù)提出了較高要求。為適應(yīng)房屋建筑環(huán)境困難多變的需求，選擇科學(xué)、合理的地基處理技術(shù)對(duì)房屋建筑質(zhì)量與效率的提高起著特別重要的作用。在房屋、水電、交通、鐵路等工程建設(shè)中，常遇到地質(zhì)條件較差的懦弱地基或不良地基問(wèn)題。例如懦弱土地基，具有壓縮性高，抗剪強(qiáng)度小，透水性差，含水量大，承載力小等特點(diǎn)，這類地基不能滿意建筑物對(duì)地基的強(qiáng)度和變形要求，需針對(duì)不同地基狀況進(jìn)行加固處理形成人工地基才能滿意建筑物對(duì)地基的要求。地基處理是否恰當(dāng)，不僅影響建筑物的平安和運(yùn)用，而且對(duì)建設(shè)速度、工程造價(jià)有不小的影響，有時(shí)候甚至成為工程建設(shè)中的關(guān)鍵問(wèn)題。我國(guó)幅員寬闊，工程和水文地質(zhì)條件困難多樣，建筑物的類型級(jí)別多樣，這就確定了地基處理的方法各有千秋?，F(xiàn)代建筑工程對(duì)地基處理提出了愈來(lái)愈高的要求，地基處理己成為建筑工程中最活躍的領(lǐng)域之一。隨著我國(guó)建筑技術(shù)發(fā)展，國(guó)外先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)，新型機(jī)具的獨(dú)創(chuàng)，新材料的運(yùn)用和不斷的工程實(shí)踐，我國(guó)地基處理技術(shù)也在不斷發(fā)展和改進(jìn)?？偨Y(jié)國(guó)內(nèi)外地基處理方面的閱歷教訓(xùn)，推廣和發(fā)展各種先進(jìn)的地基處理技術(shù)，提高地基處理水平，對(duì)加快基本建設(shè)速度、節(jié)約基本建設(shè)投資等均具有特殊重大的現(xiàn)實(shí)意義。2地基處理的目的和對(duì)象當(dāng)須要被建設(shè)建筑的區(qū)域的地基強(qiáng)度、穩(wěn)定性不足或者是其壓縮性比較大時(shí)，則須要對(duì)其進(jìn)行肯定的地基處理，由此可見地基處理的目的實(shí)質(zhì)就在于實(shí)行肯定的手段來(lái)提高地基土的抗剪強(qiáng)度，增大地基的承載力和改善土的壓縮特性，以便達(dá)到滿意工程建設(shè)的須要。工程建設(shè)中地基處理的對(duì)象一般包括懦弱的地基和不良地基，前者指的是地表下肯定深度范圍內(nèi)存在著肯定的懦弱土，而軟土層一般包括淤泥、淤泥土質(zhì)、沖填土、雜填土以及粉土等等。通過(guò)一系列試驗(yàn)知道這類土的工程特性是壓縮性高、強(qiáng)度比較低、使得其在實(shí)際中比較難滿意地基承載力和變形的要求，而不良地基一般包括濕陷性黃土、膨脹土、土洞地基等等。3地基處理的基本原則由于地基的種類繁多使得地基的處理方法也相應(yīng)的有許多種，然而每一種處理方法都有其自身的適用范圍、局限性和優(yōu)缺點(diǎn)，沒有一種方法是可以用于處理任何地基狀況的。鑒于此，在對(duì)每一個(gè)詳細(xì)的工程進(jìn)行地基處理時(shí)都要事先進(jìn)行比較全面地分析，分析的方面包括以下幾點(diǎn)：（1）從地基條件動(dòng)身；（2）從處理地基要求動(dòng)身，其中的“要求”一般包括經(jīng)處理后地基應(yīng)達(dá)到的各項(xiàng)指標(biāo)、處理的范圍、工程進(jìn)度等；（3）地基處理的費(fèi)用以及材料、機(jī)械配置等各方面進(jìn)行綜合考慮，以便在現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)上確定最好的地基處理方法。在對(duì)地基處理方法進(jìn)行確定時(shí)，其依據(jù)是：工程的詳細(xì)狀況，有必要的話可以對(duì)幾種地基處理方法進(jìn)行肯定的比較，比較的內(nèi)容一般包括技術(shù)方面、經(jīng)濟(jì)方面以及工期方面等。對(duì)于最終定下來(lái)的地基處理方法，其在原則上須要滿意的是技術(shù)上是特別牢靠的、同時(shí)經(jīng)濟(jì)方面也是比較合理的。也要求其可以比較好地滿意施工的進(jìn)度。在確定地基處理方法時(shí)不要局限于一種方法，可以利用兩種或者多種方法進(jìn)行地基處理。同時(shí)須要留意的是在進(jìn)行地基處理時(shí)，須要留意環(huán)境愛護(hù)、節(jié)約能源，避開因?yàn)樘幚淼鼗鶎?duì)地表水和地下水產(chǎn)生污染，振動(dòng)噪音對(duì)四周環(huán)境產(chǎn)生不良影響等。4建筑工程中地基處理的特點(diǎn)4.1困難性我國(guó)的土地狀況導(dǎo)致地質(zhì)條件很困難，所以和其他的房屋建設(shè)施工方式對(duì)比，多種房屋建筑地基施工方法和高標(biāo)準(zhǔn)工藝性要求很高。因?yàn)榉课萁ㄔO(shè)施工時(shí)地下工程基本是地基便利的處理，施工局限性有限，導(dǎo)致建筑地基工程中的施工技術(shù)和處理方法難以開展起來(lái)，一旦方式駕馭不對(duì)，不僅增加了建筑工程的難度，而且影響了整個(gè)建筑工程的質(zhì)量。4.2嚴(yán)峻性從一般層面上看，房屋建筑一經(jīng)投入運(yùn)用，地質(zhì)基礎(chǔ)假如出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題通常無(wú)法彌補(bǔ)，帶來(lái)的損失也往往是破壞性的遠(yuǎn)超出地基處理投入成本。地基假如出現(xiàn)問(wèn)題，房屋建筑整體結(jié)構(gòu)則會(huì)失穩(wěn)，對(duì)人們的生命和財(cái)產(chǎn)產(chǎn)生威逼。一旦出現(xiàn)事故，破壞程度巨大，而且事故一般無(wú)法預(yù)料，多是突發(fā)性事故，更加加劇了其嚴(yán)峻性。4.3潛在性從房屋建筑施工工序角度看，地基處理是基礎(chǔ)性工程，地基處理技術(shù)施工具有潛在性，很難通過(guò)之后的工序中進(jìn)行檢驗(yàn)，并且房屋投入運(yùn)用中也很難發(fā)覺問(wèn)題，一般只有發(fā)生事故才能發(fā)覺地基處理中存在的問(wèn)題，可見房屋建筑中的地基處理施工技術(shù)具有潛在性。4.4多發(fā)性在之前的一段時(shí)間內(nèi)，地基設(shè)計(jì)以及施工不當(dāng)?shù)葐?wèn)題造成的房屋倒裂等質(zhì)量問(wèn)題不斷凸顯，影響比較嚴(yán)峻，損失也比較慘重。房屋建筑中的地基處理問(wèn)題造成的工程質(zhì)量問(wèn)題，與房屋建筑中的其他部分進(jìn)行比較可以發(fā)覺誘因比較多樣，而且很簡(jiǎn)單爆發(fā)出問(wèn)題。一旦地基處理施工技術(shù)不當(dāng)，導(dǎo)致房屋建筑的上部結(jié)構(gòu)質(zhì)量不過(guò)關(guān)，尤其是在房屋建筑交付運(yùn)用后，其地基承載了全部建筑物的負(fù)荷，這樣會(huì)使得房屋建筑中的地基處理施工技術(shù)問(wèn)題很簡(jiǎn)單顯現(xiàn)出來(lái)。4.5困難性我國(guó)幅員寬闊，在地球上的經(jīng)緯跨度范圍廣袤，國(guó)土面積較大，因此各個(gè)地區(qū)的地質(zhì)地貌存在很大的差異，土地種類較多，如鹽堿地、軟土地、凍土地等，并且氣候環(huán)境各不相同，再加上滑坡、泥石流和地震等自然災(zāi)難頻發(fā)，導(dǎo)致房屋建筑施工過(guò)程中的地基處理工藝特別困難。5建筑施工中的地基處理方法和地基處理技術(shù)5.1地基處理方法排水固結(jié)法排水固結(jié)法主要是指房屋建筑工程的軟土地基受到重力荷載的作用，在地基中設(shè)置豎向的排水孔，將軟土地基的水分排水，減小孔隙水比例，促使地基發(fā)生固結(jié)變形，提高地基的抗剪強(qiáng)度和承載實(shí)力，進(jìn)一步提高房屋建筑工程的穩(wěn)定性。沙井法在房屋建筑的軟土地基中，設(shè)置一些砂井，在砂井上鋪設(shè)砂溝或者砂墊層，通過(guò)在軟土地基中設(shè)施排水通道，增加地基的固結(jié)，提高地基強(qiáng)度，加快固結(jié)，縮短地基排水實(shí)踐和距離。2.堆載預(yù)壓方法在房屋建筑施工中的地基處理過(guò)程之前，在地基施工現(xiàn)場(chǎng)先堆填上大于或者等于建筑物荷載的土石，對(duì)軟土地基進(jìn)行預(yù)壓加載，提前完成房屋建筑地基的沉降過(guò)程，這種堆載預(yù)壓的地基處理方法，可以有效提高房屋建筑地基的穩(wěn)定性和承載實(shí)力。3.電滲排水方法 電滲排水地基處理方法是在房屋建筑的軟土地及中插入金屬電極，通上直流電，將軟土地基中的水分由陰極流向陽(yáng)極，從陽(yáng)極將水分排水，在電滲作用下，漸漸將軟土地基中的水分排出，降低地基的地下水位和含水量，提高房屋建筑邊坡的穩(wěn)定性和地基承載實(shí)力。換填型地基處理方法換填型地基處理方法是指將房屋建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)低強(qiáng)度的土質(zhì)換成高強(qiáng)度的土質(zhì)，滿意房屋建筑工程地基處理的強(qiáng)度要求。在運(yùn)用換填型地基處理方法時(shí)，通常選擇一些抗腐蝕實(shí)力較強(qiáng)、穩(wěn)定性較高的砂石、碎石等地基材料。在房屋建筑施工地基處理過(guò)程中，施工人員首先挖去強(qiáng)度較低的地基土，換填上強(qiáng)度較高的低級(jí)材料，然后進(jìn)行夯實(shí)，提高地基的強(qiáng)度和承載實(shí)力。換填型地基處理方法可以加快地基層的固結(jié)速度，避開房屋建筑工程的地基出現(xiàn)塑性變形問(wèn)題，有效提高房屋建筑地基的基礎(chǔ)強(qiáng)度。DDC灰土擠密法DDC灰土擠密法利用房屋建筑地基的強(qiáng)夯法處理深層的地基孔，運(yùn)用螺旋鉆機(jī)分層的將灰土注入地基混凝土孔隙中，然后夯實(shí)成樁，經(jīng)過(guò)多次錘基，不斷擴(kuò)大樁徑，從而形成混凝土復(fù)合地基，漸漸變更房屋建筑工程的土質(zhì)結(jié)構(gòu)，提高地基的穩(wěn)固性，防止地基發(fā)生變形。DDC灰土擠密法被廣泛的應(yīng)用在我國(guó)濕陷性黃土的房屋建筑工程的地基處理過(guò)程中，DDC灰土擠密法可以有效改善濕陷性黃土的性質(zhì)，提高房屋建筑地基的承載實(shí)力和鞏固形態(tài)。IFCO強(qiáng)制固結(jié)法IFCO強(qiáng)制固結(jié)法可以快速提高房屋建筑施工地基的固結(jié)速率，通過(guò)排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)可以有效地進(jìn)行固結(jié)，房屋建筑工程內(nèi)部的砂墻可以作為其排水系統(tǒng)，能夠加快地基凝固和固結(jié)的速度，擴(kuò)大房屋建筑的排水通道。IFCO強(qiáng)制固結(jié)法的這種加壓系統(tǒng)，可以利用真空壓力，縮短堵截時(shí)間，加強(qiáng)房屋建筑工程的地基質(zhì)量。IFCO強(qiáng)制固結(jié)法的這兩個(gè)系統(tǒng)最重要的特點(diǎn)是加快地基的凝聚和固結(jié)的速度，縮短房屋建筑工程地基施工時(shí)間，降低地基處理成本，提高地基施工質(zhì)量。5.2地基處理技術(shù)碎石樁和強(qiáng)夯相結(jié)合的地基處理技術(shù)在房屋建筑工程的地基處理過(guò)程中，運(yùn)用碎石樁和強(qiáng)夯相結(jié)合的地基處理技術(shù)，依據(jù)房屋建筑工程地基土層的厚度和實(shí)際實(shí)現(xiàn)等級(jí)來(lái)確定夯擊的深度，并且綜合土壤屬性、夯擊深度、載荷大小以及單位夯擊量，在房屋建筑工程地基處理中，可以依據(jù)地基性質(zhì)適當(dāng)調(diào)整夯擊次數(shù)。在運(yùn)用強(qiáng)夯法處理房屋建筑工程地基時(shí)，要留意嚴(yán)格把握夯擊的夯沉量、深度和夯擊次數(shù)，必需確保夯擊的效果。在房屋建筑工程施工中要對(duì)碎石樁的填土層進(jìn)行處理，對(duì)地基結(jié)構(gòu)進(jìn)行擠密和排水固結(jié)，然后在選定地基的強(qiáng)夯點(diǎn)，在強(qiáng)大的壓作用下將碎石樁擊散，碎石會(huì)沿著樁徑進(jìn)入四周的護(hù)土層中，并且利用碎石樁和硬殼層在地基上部形成復(fù)合層，密實(shí)的碎石能夠有效地提高房屋建筑工程地基的穩(wěn)定性和承受實(shí)力。粉煤灰水泥碎石樁和碎石樁相結(jié)合的地基處理技術(shù)在房屋建筑施工中的地基處理過(guò)程中，粉煤灰水泥碎石樁地基處理技術(shù)可以有效地提高地基的承載力和穩(wěn)定性，并且可以改善碎石樁的特性，消退地基混凝土中的水化熱現(xiàn)象。利用碎石樁技術(shù)來(lái)處理地基，可以將地基承受的荷載力轉(zhuǎn)移到地基的其他位置，能夠有效地緩沖地基受到的沖擊力，兩者之間充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，有效解決房屋建筑地基的沉降問(wèn)題，提高房屋建筑的穩(wěn)定性。6將來(lái)地基處理技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)現(xiàn)階段，在建筑領(lǐng)域發(fā)展中，地基處理是一個(gè)普遍性難以解決的問(wèn)題，同時(shí)這也正是我們探討的主要趨勢(shì)。然而，在新技術(shù)不斷發(fā)展的時(shí)代，高層建筑的地基處理技術(shù)也正朝著復(fù)合型方向發(fā)展。目前，我國(guó)針對(duì)復(fù)合型地基探討已經(jīng)完全打破功能間相互疊加的這種束縛，全面對(duì)綜合效益進(jìn)行考慮此外，傳統(tǒng)復(fù)合樁基承載力計(jì)算因涉及到多個(gè)參數(shù)，所以，假如數(shù)據(jù)計(jì)算不精確，簡(jiǎn)單造成數(shù)據(jù)失真，這樣便奢侈了大量人力、物力等。然而，借助計(jì)算機(jī)在數(shù)值計(jì)算方面具有的優(yōu)勢(shì)，例如計(jì)算軟件，在提升樁基承載與變形計(jì)算精度精確性的同時(shí)會(huì)不斷提升建筑工程的總體效率。7結(jié)束語(yǔ)總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)是全世界房屋建設(shè)大國(guó)之一，目前我國(guó)不僅駕馭了大量先進(jìn)的地基處理技術(shù)，而且有些處理技術(shù)已經(jīng)超過(guò)了國(guó)際水平。但是，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，導(dǎo)致房屋建設(shè)環(huán)境變得特別的困難，從而使地基處理技術(shù)面臨更多新的挑戰(zhàn)，所以，關(guān)于建筑的地基處理技術(shù)的探討還有很大的探討空間，例如新型地基處理技術(shù)、處理方法等。除此之外，把地基處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密相結(jié)合，這