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地基基础设计方案比选浅议

文章编辑:【河南彬豫强夯地基基础工程有限公司】发布日期:2018-09-14 17:15:35

    现阶段,伴随着施工技术的快速发展,地基处理方法变得多种多样。但是根据施工场地地质条件的不同而选择相应的处理方法,做到因地制宜,综合结构设计类型以及周边环境,施工条件等,文章就地基基础设计方案的制定进行举例比对,以供参考。
  关键词:地基处理;方案分析;处理方法中图分类号:TU47 文献标识码:A
  1地基处理思路
  在选择地基处理的方法是要考虑两个问题:所要达到的目标是什么,如何达成目标。地基处理的方法要结合集体的情况总结分析,例如:地基土质的类型;土质的构成、结构状况;土体的构造情况;基土的基本参数;以及压缩性、击实性等;
   据此判认被处理地基土:
   1)可否被利用作为天然地基;
   2)是需要进行力学性质改良、水力学性质改良还是环境及卫生问题处理;
   3)是浅层处理还是深层处理;是用复合地基还是利用桩基。
  天然地基是最节约的地基,充分发挥天然地基土的潜在能力在地基设计中是很重要的工作,在满足地基承载力和建筑物容许变形的条件下,应尽量采用天然地基。只有在确定无法利用天然地基的条件下再分析用什么人工方法进行地基土处理,进而研究选定地基处理方法的技术可靠性、经济性及存在的问题。对于可能出现的问题应尽量想的更多一些。土质改良的思路可参照表1 进行分析和选择.
  
  当确定使用复合地基时,加固深度及目的,是浅层还是深层处理,是需要认真思考和研究的重要课题,必须引起设计者的高度重视。对已选定的加固方法,应按建筑物的安全等级和场地的复杂程度,选择合适的场地进行相应的现场试验并进行必要的测试,以检验选定加固方案的加固效果及可行程度。
  在下列情况下可考虑采用桩基础:
   1)采用天然地基或地基加固处理不能满足建筑对地基承载力的要求,或地基的变形值超过允许值时;
   2)经技术经济指标、工程质量、施工条件等方面进行比较,采用桩基础比天然地基或地基加固处理优越时;
   3)高耸构筑物对整体倾斜有严格限制时;
   4)主要、大型、精密机械设备的基础对地基变形有严格限制时;
   5)当可变荷载占总荷载的比例较大,作用在地基上的压力较大,且由于使用要求不能缓慢加荷时。
  地基处理方法的选择总原则应当是:在保证建筑物安全,地基强度\变形和稳定可靠的实现预期目的,在保证设计的可靠性和经济性的基础上,能用天然地基就不采用复合地基;能用复合地基就不采用桩基础。还应做到:节约能源、保护环境,不对地面水和地下水产生污染,振动噪音不对周围环境产生不良影响。完成这些要求才算实现了预想的目的。不同地基土处理方法的适用范围见表2,常用复合地基作用分析参考见表3.
  
  2地基处理方法的选择
  选择地基处理方法绝不能说有什么设备就讲什么处理方法好。目前由于建筑市场不规范,找任务有一定的难度,多数岩土工程单位只具备1 - 2项处理方法的优势,所以就极力的宣传自己拥有设备处理方法的优势,似乎自己拥有设备的处理方法是最好的、万能的、什么样的基土都可以处理,这是违背科学观点的应予纠正。例如:饱和土和非饱和土,饱和土压实固结必须排出孔隙水,非饱和土则不必。饱和土不排水是达不到处理目的的;粘性土和砂性土,它们的渗透性不同,粘性土存在固化内聚力,砂性土则不然。因此必须分别选定适用的处理方法才能达到预想的目的。
   1)当地基土存在流动淤泥、流砂、涌泥、涌水、有害气体以及厚度过大的淤泥层时,必须严格限制使用没有安全保证的人工挖孔桩。
   2)淤泥质土一般讲是一种含水量高、孔隙比大(通常在10-1.5)、工程地质较差的粘性土,地基处理时,如果基土在距持力层处或距持力层较近处有淤泥质土,应慎重对待。因为正确使用和评价淤泥质土不能仅以室内土工试验得出的物理力学指标,同时应考察其成因年代并辅以原位侧试手段综合分析确定其工程性质,才能妥善进行好地基处理。
   3)动力法(重锤夯实:强夯、振动压实等)能有效地用于处理建筑垃圾或工业废料组成的等填土地基;饱和软弱粘性土地基用强夯动力法处理不好需要辅以其它手段,因此要特别
  注意:
   ①孔隙水压力没有消散,会造成橡皮土;
   ②破坏了原土的结构强度,可能使地基承载力比原土还要低。
   4)用振冲法加固粘性土地基,当粘土现场不排水剪切强度<20kPa 时,就不宜采用振冲法加固。因为原土强度过于低弱,土的阻力始终不能平衡,使填料挤入孔壁的力,那就始终不能形成桩体,故是不适用的。也有用振冲法加固粘性土地基的成功实例,其施工工艺要求为:“少吃多餐”、“先护壁、后制桩”。
   5)垫层法是静力法,可用于各类软弱地基的处理。没有限制条件,在静力作用下,地基土可排水固结,孔隙比减小,地基承载力相应提高。但只是用于浅层处理。在软粘土地基上
  不宜采取垫层法处理地基,即使把垫层厚度加大1.5m,甚至更多一些也是不好的,软粘土地基土应当进行竖向处理,处理深度一般应在按规范要求沉降差小于2‰的深度处以下0.5 ~ 1.0m为宜。
  砂垫层方案一般仅用于局部地基处理为好,不宜用于大面积堆料,密集基础和动力基础。用较厚素土垫层时,最好在素土中掺加少量的石灰粉,因为一般夯击很难把分层虚铺填土夯
  实和沉积年久的原状基土在短期内的承载力相协调。
   6)含粘粒较多的粉质粘土选用振冲法处理,振冲挤密效果很差。因此,这种粉质粘土不宜使用振冲挤密法。
   7)堆载预压可用来处理较厚的软粘土地基。用此方法但需注意:
   ①处理的时间较长,效果不错。处理时间取决于饱和软粘土的排水条件,当软粘土中夹有水平分布的薄砂层排水较快,固结时间短;当软粘土渗透系数低(有的只有10 - 7)排水很慢,固结时间长;
   ②堆载预压要分层加荷,逐级稳定,不可急于求成一次堆载预压完成,否则会出问题。
   8)采取某一种方法处理地基,其方法应将被处理地基需要处理的内容全部得到改良。例如:
   ①湿陷性黄土地基,一般需要消除湿陷、提高承载力。因此,当处理湿陷性黄土时,采取的处理方法应当达到消除湿陷和提高承载力的两个目的。应用强夯、灰土桩即可达到这两个目的;
   ②震区的软弱地基土,一般需要提高承载力和消除液化,提高承载力和消除液化必须要先排水,没有排水是达不到上述目的的,应用预压地基、桩基即可满足上述要求;
   ③孔隙比较大的素填土地基,因沉积年代较少,这种地基土除埋藏较浅用浅层的垫层法处理即可满足设计要求外,采用竖向处理一般均需对基土进行挤密,以增强地基土的密度,从而提高复合地基承载力,无挤密作用的竖向处理,需提高桩体强度,经济效果不理想,所以一般情况下处理素填土地基均应采取有挤密作用方法处理为好。
  3结束语
   通过以上总结和分析,可以对地基基础存在的通常处理方案有概括性理解。不同处理方法应用于不同地基土(基土的多变特性),是一个广泛、复杂且难以驾驭的课题,需要学习外地经验,也需要总结本地的经验及技术可行性,任何一个地基处理都涉及多方面的技术问题需要反复的对比和分析,甚至需要应用反分析(从结果到方法的反向思维)的方法进行对比,通过反分析可以获得许多宝贵的经验。地基处理规范规定了不同地基土处理方法的适用范围,一般均应照规范要求执行。因为规范规定的处理方法是经过大量实践的成功经验的总结。恰如其分的用好不同处理地基土的处理方法,掌握不同地基土处理所具有的特点是设计者必须具备的素质。

 

 

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