建筑工程地基桩基础处理方法及特点探讨

2014-05-30 22:29马艳华
中华民居·学术版 2014年9期
关键词:填充物碱液粉煤灰

摘 要:近年来,随着我国经济的持续快速发展,国内建筑工程的地基桩处理技术也得到相应的发展,对建筑工程地基桩进行工程处理,以降低建筑工程造价、缩短建设工期和确保建筑工程质量为出发点。本文主要依据我国建筑工程的发展状况,阐述了对我国建筑工程地基桩基础的具有代表性的四种处理方法和特点,并进行了较为全面的探讨。

关键词:建筑工程;地基处理;冲击碾压

引 言

我国地域宽广,幅员辽阔,地形地质情况复杂多变,在对建筑工程地基桩进行处理的时候,应依据其地形选择恰当的处理方法进行操作,改善地基条件,提高地基承载力,从而保障建筑工程质量。建筑工程地基桩的处理方法各式各样,每一种处理方法都有独特的特征,都有其适用范围和局限性,没有在任何地基条件下都试用合理的万能处理方法,采取适合建筑工程地基桩实际的处理方案是至关重要的。

1 换填料层法

1.1 处理方法

换填料层法是指挖去建筑工程地基底面先天形成的或者后天形成的部分或全部软弱土层,分层换填压缩性较低、不易腐蚀、透水性较好、且强度大的材料,比如灰土、素土、砂卵石、工业废料之类的,然后将其压实,作为建筑地基持力层。对于土质疏松、不符合建筑物强度或变形需求的软土地应当进行人工加固处理。

1.2 特 点

换填压缩性较低、不易腐蚀、透水性较好、强度较大的材料后,能够有效地防止建筑物的沉降,提高地基桩的承载力,加速基层软土的排水固结,能够防止建筑材料因受冻而导致冻胀,消除膨胀土的胀缩。例如,在容易湿陷的黄土地基桩中,用灰土或者素土替换黄土,能够有效地消除湿陷变形。并且,换填后的高密度的材料还可起到防水的作用,防止地下水浸泡下卧天然黄土层。

换填料层法不仅具有上述良好功能,而且在环保质量日益增长的现代社会,它基本无大气污染、无水质污染、无噪声污染、无地面泥浆污染的特点,只有微量的且波及范围小的振动感。

2 压实法

2.1 处理方法

压实法是指由孔隙率相对较大的固体、气体、液体三种土质填充物构成的,采用碾压的方式,使填充物材料颗粒互相接近和小颗粒融进大颗粒的孔隙内而重新排序,并排出水分和空气,降低孔隙率,以此加大填充物的密实度和提高填充物固体颗粒的密度,使建筑工程地基桩含水率及密实度都符合需求的物理过程。

2.2 特 点

影响因素多。在对建筑工程地基施加压力时,其填充物的类型、填充物的含水量、压实机的种类和功能、施压分层的厚度、施压的遍数及方法等都会对地基压实度造成影响。

其方法的施工过程较为复杂,施工准备工作较为繁琐。施工作业标准化、规范化、程序化。该地基处理方法不但适用于公路工程地基、铁路工程地基以及机场、堤坝、码头等工程地基的填筑施工,而且更适用于那些工程地基区域土质较为软,亦或较为疏松的地质。

3 碱液法

3.1 处理方法

碱液法是指向土地中注入碱液,活化颗粒表面,之后再在交接处互相胶结形成一个整体,但碱液本身是不析出任何胶凝物杂质的,从而达到提高土的强度,加固地基作用的化学过程。

碱液法加固技术首先要测量好灌注孔的平面距离,明确其位置,对于独立基础,应当在在四周设孔,对于条形基础,应当在两侧各布置一排,依据加固情况设置其孔距,然后进行打孔,使用直径为70mm左右的的洛阳铲竖向或向基础中心倾斜钻孔至设定的加固深度,接着再进行埋管,先在孔中埋进粒直径为30mm左右的砂石至灌浆管下端标高处,插入大小合适的开口钢管,然后在管子四周填充较厚、粒径较小的砂砾石,上方使用素土或灰土分层压实至地基表层,用直径为25mm的胶皮管将溶液桶与灌浆管连接进行灌浆,控制好溶液浓度和灌浆速度,最后将碱液加热至高温,开启阀门,溶液将自動注入土中。

3.2 特 点

碱液法加固建筑地基的施工方法较为简单,浆料硬化较快,加固体强度较高。但是,灌浆材料价格较高,并且加固深度不够深,通常局限于对浅层加固的处理。

4 打桩法

4.1 水泥粉煤灰碎石桩法

4.1.1 处理方法

水泥粉煤灰碎石桩法是指复合地基是由水泥、碎石、粉煤灰、石屑等材料搅拌形成的粘结强度较高的桩,并设置厚度适中的褥垫层在桩顶与基础之间,以确保土与桩一起负重,构成桩、桩间土与褥垫层的共同载重的复合地基。水泥粉煤灰碎石桩法适用于处理粘性土、砂土、粉土和素填土等土质的建筑地基。对可液化地基,应采取碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩多桩型复合地基,以防止地基土的液化和提高地基的承载力。

4.1.2 特 点

其处理方法应依据现场试验或者地区经验来确定,具有可变现,灵活性。在进行地基处理时,对水泥粉煤灰碎石桩复合地基承载力特征值都有具体的要求。复合地基中因为少量的粉煤灰掺入了水泥粉煤灰碎石桩中,不足以充分发挥桩间土良好的承载效果,其受力和变形类似于素混凝土桩,具有地基承载力高、稳定快、变形小、施工简单易行的优点,且工程造价低,具有快捷、经济的特点,其社会效益和经济效益较高。

4.2 粉体喷射搅拌法

4.2.1 处理方法

粉体喷射搅拌法是指将粉粒状加固材料水泥、生石灰粉搅合于软弱地基中,与原位土进行强制搅拌,使原位土与加固材料产生一系列物理化学反应,在改善土质性状的同时,提高其强度,是软土地基深层搅拌加固的一种技术。

4.2.2 特 点

其处理方法使用的加固材料常见,容易采购。当前普遍采用的加固材料以水泥为主。用粉喷桩加固软土地基,大大地提高了软土地基的强度,能够提高路堤填土率,有效地控制铺筑路面后的工后沉降量,可以保证建筑工程的质量。而且,粉喷桩技术的运用在我国工程界的越来越受重视,具有发展速度快,运用范围广,加固深度深的特点。

5 结 语

由于我国建筑地基桩处理技术的不断完善和发展,以及建筑工程地基桩实践项目的逐渐增多,人们已不断地对建筑工程地基桩的应用特性进行深入研究,并且在原有的处理技术和施工方法上进行了改革和创新。建筑工程地基桩处理技术也已经成为土质学、土力学以及基础工程领域中一个充满生命力的专业分支。在建筑工程实践过程中,应依据区域地基桩的工程特点,制定区域性的地基桩处理技术规范,选择适合的地基桩处理技术,以达到施工安全、工程造价低、施工周期短、处理效果好、经济效益高的目的。

参考文献

[1]建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002.

[2]郭继武,赵超燮编.房屋地基基础基本知识,中国工业出版社.

[3]沈克仁主编.地基与基础建筑施工专业用.

作者简介:马艳华(1972-),女,中专,中级工程师,研究方向为乡镇建筑与管理。

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