岩土工程地基处理的常用方法及应用分析

2019-02-12 10:34金晶晶
科学与技术 2019年2期
关键词:成桩土工土层

金晶晶

摘要:近几年,建筑项目的骤然增加也导致了岩土工程的剧增,因此如何更好处理岩土工程地基是目前工程建设最为关注的问题之一。地基处理即通过一系列施工给地基进行加固和改进,人工增加建筑的支撑能力、抗渗能力、抗压能力等并改善地下水文。要从根本上杜绝地基倾倒失稳、不均匀沉降等问题需要相关施工单位在处理地基时加大科技投入、提高技术水平,针对不同岩土层进行合理化处理,以此保证工程质量,建筑安全性和抗震性合格,延长建筑使用寿命。

关键词:岩土工程;地基处理;常用方法;应用分析

1引言

随着现代工程建设的数量越来越多,各种工程建設在我国工程建设中已经实现了科学性建设发展规划,而岩土工程作为我国工程建设中较为常见的一种工程建设,在其整个工程建设中已经实现了工程建设质量提升。通过对岩土工程勘察中的地基处理技术应用分析,能够保障在其技术的应用分析下,能够将岩土工程勘察中的地基处理技术应用水平提升,保障了整个工程建设的水平提升。

2岩土工程地基处理的要点

在岩土工程实际开始前,一定要做好对现场的预压试验,有效测量实验过程中的地基横向位移、沉降以及土层水压等数据,这些数据可以为后期工程处理,打下一个坚实的基础。如果采用强夯法对地基进行处理,就应该掌握地下管线的实际情况,考虑施工可能会对这些管线造成的影响,并提前做好防护措施,在施工区域周围设置减震带,这样可以有效减少对周围建筑的影响。如果需要向地基中灌入水泥浆,就应该预先进行深层搅拌试验,确定水泥浆的合理配比,有效保证地基处理的质量。在实际的夯土试验过程中,一定要处理好预埋管线等设备,还应该保证处理过后的土层强度能够抵御地质运行所带来的各种影响。通过土层深入搅拌试验的影响,可以确定搅拌机的实际需要添加量,这可以更进一步提升土层加固的效果,有效提升地基的稳固性,让工程可以更加顺利进行。在岩土工程的建设过程中,针对地基工程的加固问题,应用积极利用机械设备进行碾压和振动作业。

3岩土工程地基处理的常用方法

3.1夯实处理法

砂土、碎石土都是软土地基的主要成分,它们有较低的饱和度,不稳定性很高,因此在岩土工程的软土地基处理时一般都要用到夯实处理技术。夯实处理技术的原理是把大型物理机械开到地基上,通过多次碾压,改变表层土的紧密程度,而且因为是多次的碾压,软土地基上就被持续作用了较大的压应力,这样会使地基的土壤被固结,从而有效的提高了地基的强度。在运用夯实处理技术时,必须要用特定的工具来进行,而且工艺条件较为苛刻,比如用锤子进行夯实处理时,锤子打下去的高度等等必须要进行严格的控制,不用规定力度是因为夯实的时候是依靠锤子自身重力进行工作的,冲击力度直接由高度决定,但是也要规定夯实的次数,这样软土的强度也会随着一次次的夯实而得到有效的提高。一般来说,夯实处理技术的工作范围是1.2以上,过深的话效果会有很大差别。同时,夯实处理技术需要软土含有一定水分,但是也不是说水分越多越好,工程分析有一个最佳含水量,只有软土层达到最佳含水量时,夯实处理的效果才会很明显。

3.2换填处理法

换填处理法也被人们称之为垫层法,主要是将地基上面与施工要求不符的软土层去除,之后利用各种强度高、压缩性低的材料替代,如碎石、砂土、灰土等等,之后采取有效的夯实处理操作,并将其作为地基垫层。在换填处理技术使用过程中,能够将荷载承受能力进一步提升,帮助人们解决地基沉降过大等问题。相比之下,换填技术在使用过程中显得更加方便,而且操作上并不复杂,这也是该项技术在应用时的最大优势,但整个换填技术的适用性并不广泛。如果是深度在3m以下的软土地基上,人们可以将换填处理技术作为最佳的软土地基处理方式进行应用,如果深度在3m以上,换填技术的应用效果将会大打折扣,而且还会耗费更多的投资费用,这与岩土工程建设的经济性原则不符。

3.3水泥粉煤灰碎石桩加固法

水泥粉煤灰碎石(CFG)桩其实是根据沉管水泥柱进行创新,新开发的一种适合与软质地基处理的方法,该方法具有成本低、实用性强、简单快捷的特点,目前在处理岩土工程地基中使用比较广泛,具体操作方法如下:①将混合料按照科学配比混合,再根据其塌落度计算确定加水量,常用的塌落度有:沉管灌注成桩的约是40毫米,长螺旋钻孔灌注成桩的约是200毫米;②使用长螺旋钻孔灌注成桩时,需要注意提钻的速度(在钻孔至设计深度后),需要使提钻速度和送料速度相配合,以此保证灌注的混合料均匀,质量好;使用沉管灌注成桩时却需要将管保持匀速(约1.2m/min)地拔出,且是在灌注完成后;③实际做出的桩顶标高需要比设计的大,具体高出多少由进行实际操作的施工人员根据施工条件进行调整确定,但至少要有半米;④灌注成桩后一定要对桩子的抗压强度进行抽样检查,以保证这批桩子能满足使用要求。

3.4土工合成材料处理技术

土工合成材料应用是整个岩土工程勘察地基处理中较为常用的一种地基处理措施,在其整个措施处理中,采用的是土工合成材料控制,即在进行地基处理中,通过土工材料的合成,能够将整个地基处理质量提升,保障了岩土工程勘察技术实施质量。并且在土工合成材料的应用中,能够借助其整个材料的应用,将岩土工程勘察中的排水性能提升,在很大程度上满足了岩土工程建设的自身性发展需求。由于土工材料的防水及防腐性较强,因此在进行岩土工程勘察技术处理中,为更好的将整体的勘察技术实施质量提升,必须要完善对应的材料应用性能分析。

4岩土工程中的地基处理实例分析

4.1工程概述

以某工程为例,施工现场地层结构相对单一,地层岩性和厚度等变化很大。表层自上而下主要情况如下(部分数据):(1)填砂。此层为回填土,土质松散,平均标贯击数N=1击,力学强度不高。该层揭露于XHDLZK4和XHDLZK27以及XHDLZK28钻孔周围,顶板埋深范围为0-210m,顶板标高范围为+0125到-7137m,厚度单位为0185-210m。泥质含量约20%,颗粒级配一般。(2)淤泥。层厚在2145-611m范围内,平均标贯击数N<1击,为低强度软弱土,高压缩性土。(3)粘土和亚粘土。厚度范围为317-912m;为中等压缩性土壤,平均标贯击数N=11击。结合地质情况,进行综合分析,决定采用CFG桩处理法,进行地基处理。

4.2处理方案

使用长螺旋钻管内泵压作业,成桩直径参数为50cm。在桩顶部制作厚度为50cm的碎石垫层,并且铺设两层土工栅格,增强基地刚度,为桩顶应力的调整,提供保证。采取正三角形的方式,进行布桩作业。A区桩间距设计为115m;B区桩间距设计为2m。经过计算,结合以往的工程实践,桩长设计为16m。桩处理段以及运用固结排水手段预压处理段的接头位置,采取设置两层双向土工栅格的方式,进行过渡处理。

4.3处理效果

在成桩后的28d,开展桩性能检测。检测内容具体包括静载荷试验以及低应变检测。其中,静荷载试验选择至少3点,开展性能检测;低应变检测点数为总桩数的10%,按照检测要求具体执行。从低应变动力检测实践来说,桩身能够达到工程要求。从地基静载试验结果来说,提升到200-300Kpa,达到了工程施工要求。除此之外,接触部分的处理质量达标。

5结束语

总之,岩土工程勘察实践中,对于地基的处理,可选择的方法较多,不过每个方法的适用范围不同,在具体实践中,要结合地质情况,合理选择,保证处理效果。从工程实践效果来说,运用地基处理技术,做好全过程的质量把控,能够获得不错的处理效果。

参考文献

[1]杨洪.关于岩土工程地基勘察及处理技术探讨实践思考[J].冶金与材料,2018,3801:36-37.

[2]宋军涛.岩土工程地基处理的常用方法及应用分析[J].门窗,2017,01:228.

[3]田嘉炜,雷博涵.岩土工程地基处理的常用方法及其应用[J].黑龙江科技信息,2015,10:203.

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