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摘要:文章从五个方面对建筑地基处理技术进行分析,包括:喷粉桩地基技术、排水固结地基技术、水泥粉煤灰碎石桩地基技术、土工织物地基技术和树根桩地基技术。
关键词:地基;处理技术;建筑物
中图分类号:TU47 文献标识码:A文章编号:
随着科学技术的日新月异,结构物的荷载日益增大,对变形的要求越来越严,因而原来一般可评价为良好的地基,也可能在某些特定条件下非进行地基处理不可,而且现代建筑事业对地基处理提出了愈来愈高的要求。所以,我们不仅要善于针对不同的地质条件、不同的结构物,选定最合适的基础形式、尺寸和布置方案外,更要善于选取最恰当的地基处理方法,不断推广和发展各种地基处理技术。提高地基处理水平对加快基本建设速度、节约基本建设投资具有重大意义。
1喷粉桩地基技术
这是近年從高压喷射注浆法改进发展起来的一项新技术,系采用喷粉桩机成孔,用压缩空气将水泥粉体输送到钻头,以雾状喷射到加固地基的土层中,借钻头的叶片旋转加以搅拌,使充分混合,形成水泥土桩体,与原地基构成复合地基,达到加固软弱地基的目的。它具有可加固、改良地基,提高地基承载力(2~3倍)和水稳性;对环境无排污、无噪声;机具设备简单,液压操纵方便迅速,技术易于掌握,成桩效率高(8m长桩,每台桩机可成100根/d);造价低(每根桩每1m造价为20元左右)等优点。适用于7层以下民用建筑、有地下水或土的含水率大于23%的粘性土、砂土软土地基作浅层(深14m以内)加固,目前已在10多个省市推广应用,已取代高压喷射注浆桩、灰土挤密桩大量应用于工程上,仅郑州地区就已在350多项工程上使用,取得良好的技术经济效果。
2排水固结地基技术
在软弱地基用堆载,或设置砂井、袋装砂井、塑料排水板或真空预加压的方法迫使地基中的孔隙水迅速排出,使土体加速固结,以提高地基抗剪强度和承载力,并使建(构)筑物的后期沉降量减少到设计允许范围内。它具有机具设备简单,就地取材,节约三材,缩短施工期限,降低工程造价等优点,这一工艺已在工程上逐渐得到广泛应用。适用于各类软弱土地基,包括沼泽土、淤泥、淤泥质土、饱和粘性土以及水力冲填土等,较广泛地用于住宅建筑、冷藏库、油罐、水池、水工结构、机场跑道、路堤、堤坝、集装箱码头、桥台、铁路等沉降要求较高的地基。如某炼油厂10座1万m3钢制油罐工程,直径31.88m,高14.07m,采用钢筋混凝土环形基础,高2.3m,中间填砂,坐落在滨海软弱粘性土地基上,该场地含水量高(30.1%~50.2%),压缩性大,抗剪强度低,地基承载力仅60~70kPa,远不能满足油罐荷载(191.4kPa)要求。地基处理采用砂井并充水预压方案,在基底设直径40cm、深18m的砂井252根,间距2.5m,采用等边三角形布置,基础外设2排砂井,以利于基础外地基强度的提高,减小侧向变形。油罐安装完后充水至顶预压,经80d充水加荷和30d预压,共110d。根据实测,地基孔隙水压力基本消失,实测沉降值为1.88m,与计算推算的最终沉降值1.90m接近,表明采用砂井充水预压法处理油罐地基效果良好。
3水泥粉煤灰碎石桩地基技术
又称CFG桩,是近年发展起来的处理软弱地基的一种新方法。它是在沉管碎石桩的基础上掺入适量石屑、粉煤灰和少量水泥加水拌和后制成的一种桩体,它不同于碎石桩,而是一种介于柔性砂石桩和刚性混凝土桩之间的低强度混凝土桩,可充分利用桩间土的承载力,发挥地基的强度,共同作用,并可传递荷载到深层地基中去,使承载力大幅度提高(其复合地基承载力可提高2.5~3倍),对软土地基承载力提高更大。桩径一般为350~400mm,桩长5~18m。其施工工艺除增加搅拌工序外,其它工序与沉管碎石桩基本相同。这种桩具有施工工艺性好,灌注方便,易于控制施工质量,可利用工业废料,消耗大量粉煤灰,节约大量水泥、钢材,降低工程费用,与混凝土预制桩加固相比,可节省投资30%~40%。4土工织物地基技术系在软弱地基中或边坡上埋设土工织物作为加筋,使形成弹性复合土体,以提高承载力,减少沉降和增加地基的稳定。土工织物具有柔软、重量轻、整体性好,施工方便,抗拉强度高,各向强度一致;耐磨、耐腐蚀性和抗微生物侵蚀性好和一定的耐久性(不受阳光紫外线照射,可使用40年以上)等特点。埋设在土中能起到排水、过滤作用,消除土体中孔隙水压,加速土体固结,提高土体强度,同时可阻挡、分隔两种土料,避免混杂。土工织物有较高的抗拉强度和延伸率,能加固保护地基,提高地基抗压、抗拉、抗剪、抗弯强度,降低地基的沉降,控制不均匀沉降。与砂井加固相比,不用施工机具设备,施工简捷,节省大量砂石材料,工程质量可靠,降低造价1/3左右。
5树根桩地基技术
系一种小型钻孔灌注桩,直径75~250mm。用钻机钻孔,同时清除孔内的土,达到预定深度后,插入钢筋笼灌(压)注水泥浆或砂浆(或混凝土)成桩;或钻孔后先放入钢筋笼,投入骨料,再通过埋管由底向上压注水泥浆或砂浆。用于地基加固通常是一束不同倾斜度的桩束,形状如同树根,因而得名,它亦属“土的加筋”范畴。这种桩的优点是:所需施工场地空间较小,在地面操作,施工简便,振动小,噪声低,桩直径小,面积大,桩身摩阻力大,强度高;同时因钻孔小,对建筑物和地基不产生任何损伤和附加应力,用于旧基础托换,无需开挖和做新的支撑体系。适用于碎石土、砂土、粉土和粘土层中改扩建加固的基础托换;原建筑加层的地基加固;边坡稳定的支挡结构和地下建筑的地基处理以及作深基坑的临时支护等,应用已很广泛。
参考文献:
[1]张厚先,王志清.主编,建筑施工技术[M].机械工业出版社,2007年6月出版.
[2]俞宾辉.编建筑土建工程施工质量验收实用手册[M].山东科学技术出版社2003年出版.
[3]张建国.软基处理水泥搅拌桩施工控制[J].西部探矿工程,2007,(07)
关键词:地基;处理技术;建筑物
中图分类号:TU47 文献标识码:A文章编号:
随着科学技术的日新月异,结构物的荷载日益增大,对变形的要求越来越严,因而原来一般可评价为良好的地基,也可能在某些特定条件下非进行地基处理不可,而且现代建筑事业对地基处理提出了愈来愈高的要求。所以,我们不仅要善于针对不同的地质条件、不同的结构物,选定最合适的基础形式、尺寸和布置方案外,更要善于选取最恰当的地基处理方法,不断推广和发展各种地基处理技术。提高地基处理水平对加快基本建设速度、节约基本建设投资具有重大意义。
1喷粉桩地基技术
这是近年從高压喷射注浆法改进发展起来的一项新技术,系采用喷粉桩机成孔,用压缩空气将水泥粉体输送到钻头,以雾状喷射到加固地基的土层中,借钻头的叶片旋转加以搅拌,使充分混合,形成水泥土桩体,与原地基构成复合地基,达到加固软弱地基的目的。它具有可加固、改良地基,提高地基承载力(2~3倍)和水稳性;对环境无排污、无噪声;机具设备简单,液压操纵方便迅速,技术易于掌握,成桩效率高(8m长桩,每台桩机可成100根/d);造价低(每根桩每1m造价为20元左右)等优点。适用于7层以下民用建筑、有地下水或土的含水率大于23%的粘性土、砂土软土地基作浅层(深14m以内)加固,目前已在10多个省市推广应用,已取代高压喷射注浆桩、灰土挤密桩大量应用于工程上,仅郑州地区就已在350多项工程上使用,取得良好的技术经济效果。
2排水固结地基技术
在软弱地基用堆载,或设置砂井、袋装砂井、塑料排水板或真空预加压的方法迫使地基中的孔隙水迅速排出,使土体加速固结,以提高地基抗剪强度和承载力,并使建(构)筑物的后期沉降量减少到设计允许范围内。它具有机具设备简单,就地取材,节约三材,缩短施工期限,降低工程造价等优点,这一工艺已在工程上逐渐得到广泛应用。适用于各类软弱土地基,包括沼泽土、淤泥、淤泥质土、饱和粘性土以及水力冲填土等,较广泛地用于住宅建筑、冷藏库、油罐、水池、水工结构、机场跑道、路堤、堤坝、集装箱码头、桥台、铁路等沉降要求较高的地基。如某炼油厂10座1万m3钢制油罐工程,直径31.88m,高14.07m,采用钢筋混凝土环形基础,高2.3m,中间填砂,坐落在滨海软弱粘性土地基上,该场地含水量高(30.1%~50.2%),压缩性大,抗剪强度低,地基承载力仅60~70kPa,远不能满足油罐荷载(191.4kPa)要求。地基处理采用砂井并充水预压方案,在基底设直径40cm、深18m的砂井252根,间距2.5m,采用等边三角形布置,基础外设2排砂井,以利于基础外地基强度的提高,减小侧向变形。油罐安装完后充水至顶预压,经80d充水加荷和30d预压,共110d。根据实测,地基孔隙水压力基本消失,实测沉降值为1.88m,与计算推算的最终沉降值1.90m接近,表明采用砂井充水预压法处理油罐地基效果良好。
3水泥粉煤灰碎石桩地基技术
又称CFG桩,是近年发展起来的处理软弱地基的一种新方法。它是在沉管碎石桩的基础上掺入适量石屑、粉煤灰和少量水泥加水拌和后制成的一种桩体,它不同于碎石桩,而是一种介于柔性砂石桩和刚性混凝土桩之间的低强度混凝土桩,可充分利用桩间土的承载力,发挥地基的强度,共同作用,并可传递荷载到深层地基中去,使承载力大幅度提高(其复合地基承载力可提高2.5~3倍),对软土地基承载力提高更大。桩径一般为350~400mm,桩长5~18m。其施工工艺除增加搅拌工序外,其它工序与沉管碎石桩基本相同。这种桩具有施工工艺性好,灌注方便,易于控制施工质量,可利用工业废料,消耗大量粉煤灰,节约大量水泥、钢材,降低工程费用,与混凝土预制桩加固相比,可节省投资30%~40%。4土工织物地基技术系在软弱地基中或边坡上埋设土工织物作为加筋,使形成弹性复合土体,以提高承载力,减少沉降和增加地基的稳定。土工织物具有柔软、重量轻、整体性好,施工方便,抗拉强度高,各向强度一致;耐磨、耐腐蚀性和抗微生物侵蚀性好和一定的耐久性(不受阳光紫外线照射,可使用40年以上)等特点。埋设在土中能起到排水、过滤作用,消除土体中孔隙水压,加速土体固结,提高土体强度,同时可阻挡、分隔两种土料,避免混杂。土工织物有较高的抗拉强度和延伸率,能加固保护地基,提高地基抗压、抗拉、抗剪、抗弯强度,降低地基的沉降,控制不均匀沉降。与砂井加固相比,不用施工机具设备,施工简捷,节省大量砂石材料,工程质量可靠,降低造价1/3左右。
5树根桩地基技术
系一种小型钻孔灌注桩,直径75~250mm。用钻机钻孔,同时清除孔内的土,达到预定深度后,插入钢筋笼灌(压)注水泥浆或砂浆(或混凝土)成桩;或钻孔后先放入钢筋笼,投入骨料,再通过埋管由底向上压注水泥浆或砂浆。用于地基加固通常是一束不同倾斜度的桩束,形状如同树根,因而得名,它亦属“土的加筋”范畴。这种桩的优点是:所需施工场地空间较小,在地面操作,施工简便,振动小,噪声低,桩直径小,面积大,桩身摩阻力大,强度高;同时因钻孔小,对建筑物和地基不产生任何损伤和附加应力,用于旧基础托换,无需开挖和做新的支撑体系。适用于碎石土、砂土、粉土和粘土层中改扩建加固的基础托换;原建筑加层的地基加固;边坡稳定的支挡结构和地下建筑的地基处理以及作深基坑的临时支护等,应用已很广泛。
参考文献:
[1]张厚先,王志清.主编,建筑施工技术[M].机械工业出版社,2007年6月出版.
[2]俞宾辉.编建筑土建工程施工质量验收实用手册[M].山东科学技术出版社2003年出版.
[3]张建国.软基处理水泥搅拌桩施工控制[J].西部探矿工程,2007,(07)