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1、不良地基土及地基的处理方式与选择探讨 摘要:地基基础工程对于高层建筑的安全及使用至关重要,其造价高、工期长。科学合理地选择地基处理方式对于现代土木工程建设有着重要的意义。 关键词:地基土;地基;地基处理 Abstract:Thegroundfoundationengineeringandusesveryimportantregardinghigh-riseconstruction’ssecurity,itsconstructioncostishigh,thetimeislong.Sciencereasonablechoicegroundtreatmentwa
2、yhasthevitalsignificanceregardingthemoderncivilengineeringconstruction. Keywords:foundationsoil;ground;groundtreatment 地基处理是指为提高地基土的承载力或改变其变形性质或渗透性质而采取的人工方法。采用科学合理地基处理方法,有充分发挥原地基土承载力,就地取材,施工工艺简单,施工速度快,地基处理费用低的特点。中国地域广阔,地质条件变化大,差异显著,建筑工程量大,施工周期长,经济欠发达,设计可靠度低,如使用大量桩基础工程,必然造成施工工期延长,施
3、工费用加大,也造成工程费用的浪费,这是国情和财力所不允许的。因此,低廉、快速的地基处理施工技术非常适合中国国情。 1不良地基土种类 地基土与上部建筑有着密切的关系,地基土的优劣直接关系着地基处理方式的选择及地基施工,中国不良地基土的种类较多,主要有杂填土、软黏土、冲填土、饱和松散砂土、湿陷性黄土、膨胀土、红黏土、季节性冻土、含有机制土、泥炭土以及山区地基土等。比如湿陷性黄土在山西也广泛存在,湿陷性土属于特殊土,在上面覆盖土层自重应力作用下,或在自重应力和附加应力共同作用下,因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形。山西属于封闭的内陆气候,气候干燥,降雨量少,蒸发
4、量大,属干旱、半干旱气候类型地区。湿陷性与其他地区相比有其独特的力学性质,山西湿陷黄土多为冲积、坡积、洪积或风积成因,主要分布在汾河流域和晋东南地区,多数为粉土和粉质黏土,有少量粉质黏土含有少量结核。 不良地基土存在影响建筑安全的问题,当地基的抗剪强度不足以支撑上部结构的自重及外荷载时,地基就会产生局部或整体剪切破坏。会影响到建筑物的正常使用,甚至引起建筑物的开裂或破坏;由于地下水一直处于运动而产生的问题,当地基土的渗漏量或水力梯度超过允许值时,就会发生水量损失,或因潜蚀和管涌而导致渗漏;由于地震、设备、车辆的振动以及波浪作用和爆破等动力荷载,可能引起地基土(特
5、别是饱和无黏性土)的液化、失稳和震陷等危害情况。液化问题主要是由于动力荷载引起的稳定和变形问题,当地基土在上部结构自重或外荷载作用下产生过大的变形时,会影响结构物的正常使用;当超过了建筑物所能允许的不均匀沉降时,可能导致结构开裂破坏;当沉降量较大时,产生的不均匀沉降也随之增大。当建筑物的天然地基存在诸多问题,就必须进行地基处理。通过地基处理,从而满足建筑物对地基的各项要求。 2常见地基处理方式3 建筑地基内不经过处理,土层的各项物理力学指标能满足建筑的荷载、变形等要求,则建筑物基础可直接设置在天然地层上,那么我们通常把这种地基叫做天然地基。在天然地基上的基础,
6、埋置深度小,施工技术较为简单,能节约大量的工程费用和材料。 若天然地基很软弱,不能满足地基强度和变形等要求,则必须事先要经过人工加固处理后再进行基础施工。加固处理必须根据地基土的情况进行,当建筑物的地基土存在着强度、稳定性、渗漏、液化、压缩及不均与沉降等问题,就必须采取相应的地基处理措施,改善地基条件,确保建筑物的安全和正常使用。这些措施主要有:改善剪切特性,为了防止剪切破坏以及减轻土压力,需要增加地基土的抗剪强度;改善压缩特性,通过提高地基土的压缩模量以减少地基土的沉降;改善透水特性,采取一定的措施使地基土减轻水压力或不透水;改善动力特性,采取措施避免地基土液
7、化,并改善其振动特性以提高地基的抗震性能;改善特殊土的某些特性,如消除黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性等。 3合理选择地基处理方式 常见地基处理方式有:换填垫层法、预压法、强夯法和强夯置换法、振冲法、砂石桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、夯实水泥土桩法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法、锚杆静压桩法、树根桩法、坑式静压桩法和其他地基处理方法等。 比如,山西地区对湿陷性黄土地基处理的常用方法有:垫层法,对非自重湿陷黄土,湿陷厚度小于7m,采用一次垫层,湿陷厚度超过7m可以采用分层垫层;挤密桩法,此方法可以破
8、坏黄土结构
