关于工民建筑地基处理的方法分析

关于工民建筑地基处 理的 方法分析 谭大山 / 重庆双源建设 监 理咨询有限公司 【 摘要 】 在工 民建 筑进 行 施工的 过程 中 ， 非 常重 要 的一个 过程 就是 对地 基进 行处理 ， 在工 民建 筑的 质 量方面 ， 地基 的质 量能够 起到 保障作 用 ， 对 地基进 行处 理时要 依据 不同 环境 选择 不同方 法进 行施 工 ， 保障 工 民建筑的 质量 能够 得到 有效 保障 。 本篇 文章 对地 基处 理的方 法进 行简 单分 析 ， 希望可 以为 施工 企业 提供 一定参考 ， 促进 工民 建筑 的发 展 。 【 关键词 】 工 民建 筑 ； 地 基 ； 处 理方 法 在工民 建筑 进行 施工 时 ， 地基是 非常 重要 的基 础 ， 对工民 建筑 的抗 震性 以及 稳定性 产生 的影 响是 非常重要的 。 因 为在 一般 的工 程中 ， 在地 下的 地基 相对 较浅 ， 所以 ， 地 基的 基本 承载力 支撑 不住 上层 的建 筑 。因此 ， 在 进行 工程 的施 工 时 ， 要对 地基 进行 有效 处 理 ， 将地 基的 基本 承载 力 有效提 升 ， 使 地基 渗透 性 以及抗变形 的能 力得 到有 效的 改善 。 在 进行 具体的 工程 施工时 ， 一般 是将地 基性 质进行 改变 ， 主要包 括地 基 在抗剪切 方面 的性 质 、 地基 在透水 方面 的性 质 、 地基 在动力 方面 的性 质以 及地 基在抗 变形 与抗 压缩 方面 的性质等等 。 同 时通 过相 应方 法将土 壤各 个方 面的 能力 进行提 高 ， 保障 工程 稳定 性 。 随 着施 工技 术不 断的 发展 ，对地基 进行 处理 的方 法也 在逐渐 的丰 富 ， 保障 了工 民建筑 的安 全性 以及 稳定 性 ， 使 工民 建筑 的质 量得 到有效提高 。 一 、 对地基进行振冲的处 理 对地基 进行 振冲 的处 理也 叫做振 冲法 ， 这 种方 法是 一种较 为常 见的 方法 。 这 种方法 主要 是运 用水 冲以及振动 加固 土体 ， 进 而对 地基进 行处 理 ， 依据 回填 料的添 加与 否分 为振 冲桩 法以及 振冲 的密 实法 。 这 种 方法的起 源相 对较 早 ， 在 20 世纪 3 0 年 代末 期由 德国 首 先运用 ， 我 国在 2 0 世 纪 7 0 年代 末期 由南 京的 水利 科学研究 院将 这种 方法 引入 ， 在石 化行 业 、 交通 行业 以及工 民建 行业 中不 断运 用 。 （ 一 ） 适用的 条件 在对地 基进 行处 理时 ， 振 冲桩法 以及 振冲 的密 实法 对环境 的要 求是 不同 的 。 砂土的 致密 性相 对较 差 时 ，可以运 用振 冲的 密实 法对 地基进 行处 理 ， 通常 情况 下 ， 粘 粒量 低于 百分 之十 的时候 运用 振冲 的密 实法 对地基进行 处理 ， 能够 将地 基 液化现 象消 除 ， 将 空隙 的 密度有 效减 少 ， 将 地基 内 部的紧 实程 度有 效增 加 。 粘粒量增长 至百 分之 三十 的时 候 ， 因为 空隙 的密度 相对 较小 ， 地 基内 部的含 水量 相对较 小 ， 运 用振冲 的密 实 法不能将 空隙 有效 减少 ， 也 就不能 达到 加固 目的 ， 因 此 ， 在这 种情 况下 要运 用 振冲桩 法对 地基 进行 处理 。 通常情况 下 ， 在粘 性土 、 杂 填土 、 素填 土 、 粉 土以 及 砂土等 地基 中运 用振 冲桩 法 ， 在 对地 基进 行处 理的 时候 ，一般使 用碎 石进 行填 充 ， 使地基 的重 量增 加 。 在 进 行 振动 的时 候 ， 地 基会 进 行持续 的下 降 ， 同 时得 到 相应的加固 ， 而且 在地 基中 ， 碎石能 够形 成排 水的 通道 ， 使 地基 附近 的水 加快 流 动速度 ， 将地 基强 度有 效 提升 。 （ 二 ） 施工的 基本 原理 在运用 振冲 桩法 以及 振冲 的密实 法进 行加 固时 ， 基 本的原 理是 大致 相同 的 ， 主要是 ： 一方 面对振 冲 的机械产 生的 振动 进行 充分 利用 ， 将 地基 的土层 液化 有效加 快 ， 使 地基内 部砂 粒能够 重新 的进 行排 列 ， 将 空隙的密 度有 效减 小 ， 达到 密实效 果 ； 另外 一个 方面 ， 振冲 的机 械在 工作 的时 候 ， 会 产生 水平 的振 冲力 ， 使填充料 与砂 粒之 间产 生挤 压力 ， 使 地基 在水 平的 范 围之内 达到 有效 固结 。 但 是 ， 如果 地基 是黏 性土 ， 那么振冲在 振密 以及 挤密 的方 面没有 明显 的效 果 。 面对 地基是 黏性 土的 情况 ， 在 进行振 冲的 处理 时主 要是 将填料填充 ， 然后 利用 振冲 的 碎石桩 法 ， 通 过碎 石桩 具 备的加 筋 、 垫 层 、 置 换以 及排水 等作 用将 黏性 土的 地基加固 ， 这种 方法 的机 理与 沉管的 碎石 桩大 致相 同 。 二 、 对地基进行强夯的处 理 这种处 理方 法的 应用 较为 普遍 ， 包 括强 夯的 置换 法 以及强 夯法 这两 种方 法 。 这种方 法最 早在 法国 运用 ，主要是 对地 基的 基础 进行 加固 。 我国 在 20 世纪 70 年代末 期开 始运 用这 种方 法对地 基进 行处 理 ， 使用 的机械就是 履带 吊车 。 这种 方 法将重 夯锤 吊至 相应 的高 度 ， 通过 冲击 产生 的能 量 ， 使 地基 压缩 ， 达到 加固 的目的 ， 将 地基 的强 度有 效提 升 。 （ 一 ） 适用的 条件 对 地 基 进 行 强 夯 的 处 理 是 动 力 性 固 结 的 一 种 技 术 ， 在 地 基 的 含 水 量 相 对 较 高 时 运 用 这 种 方 法 进 行 处理 ， 强 夯的置 换法 以及 强 夯法的 条件 是不 同的 。 在 碎石土 、 低饱 和度 粉土 、 湿陷性 黄土 、 砂土 、 素填 土以及砂土 等基 地中 运用 强夯 法对地 基进 行处 理 ， 如果 地基是 高饱 和粉 土 ， 那么 要谨慎 适用 。 地基是 高饱 和 粘性土 ， 同 时含 水量 相对 较 高 ， 就要 运用 强夯 的置 换 法对地 基进 行处 理 。 在 对 地基进 行强 夯处 理的 时候 ， 要将块石 或者 是碎 石回 填至 夯坑 ， 使地 基能 够有 效加 固 。 （ 二 ） 施工的 基本 原理 在实际 施工 的过 程中 ， 运 用强夯 的置 换法 以及 强夯 法进行 施工 的基 本原 理大 致相同 ， 所以 ， 通 常将 强夯的置 换法 以及 强夯 法统 一称作 强夯 法 。 在施 工的 时候 ， 对 夯锤 产生的 能量 充分利 用 ， 使 夯坑的 周围 出 现应力波 ， 将颗 粒之 间存 在 的阻力 进行 有效 削减 ， 使 地基得 到有 效的 密实 。 在 应力波 的方 面 ， 分 为面 波 以及体波这 两 种 形式 ， 在 地基 的表面 传播 的就 是面 波 ， 对于实 际的 工程 而言 没有 明显的 作用 ； 体波指 的是 在 地基的内 部产 生剪 切以 及压 缩这两 种能 量 ， 能够 有效 的压缩 地基 。 通过夯 锤高 速的动 能 ， 能 够在地 基的 附 近出现应 力波 ， 保 障有 效的 压实以 及加 固相 应范 围之 内的地 基 ， 使地 基得 到有 效的加 固 。 三 、 粉煤灰以及水泥的碎 石桩 与振冲 以及 强夯 相比 较而 言 ， 这种 方法 的研 发是 我 国独立 完成 的 ， 在 应用 方 面 ， 时间 相对 较晚 。 在我国的第 八个 五年 计划 期间 ， 这种 方法 是我 国的 建筑 科学院 重点 攻关 的项 目 ， 在 20 世纪 90 年 代初 期研 发相应的配 套设 备 ， 运用 于实 际的工 程中 。 同 时因 为具 备相应 优 点 ， 在 对地 基进 行处理 的过 程中 得到 广泛 运用 。这种方 法将 粉煤 灰 、 水 泥 以及碎 石进 行加 水搅 拌 ， 利用长 螺旋 的钻 管成 桩机 械或者 是振 动的 沉管 打桩 机械 ，形成的 桩具 备相 应的 粘结 强度 ， 通 过垫 层将 桩与 桩 之间的 土进 行连 接 ， 形 成 复合的 地基 。 目前 ， 许多 实际的过程 在施 工时 将粉 煤灰 更换为 水泥 ， 形 成素 混凝 土的桩 ， 要 对这 种桩 具备 的强度 进行 控制 ， 通 常情 况下 ，控制 在 C20 至 C 10 范 围之 内 。 （ 一 ） 适用的 条件 在对砂 土 、 粘 性土 、 素 填 土进行 自重 的固 结以 及粉 土的地 基进 行处 理时 通常 使用这 种方 法 ， 在箱 形基础 、 筏 基基 础 、 独立 基础 以及条 形基 础中 都可 以使 用这种 方法 对地 基进 行处 理 。 对 于没 有超 过 30 层 的高层建筑 以及 多层 建筑 的地 基 ， 可 以运 用这 种方 法进 行处理 ， 在 工业 的厂 房以 及民用 的建 筑中 都可 以使 用这种方法 。 在运 用这种 方法 进行施 工的 时候 ， 常 见的 方法包 括泥 浆护 壁的 钻孔 成桩 、 螺 旋钻 孔的成 桩以 及 振动沉管 的成 桩等 等 ， 每一 种施工 的方 法都 具备 相应 的适用 条件 以及 相应 优点 ， 在实 际的 施工 过程 中要 依据施工的 地质 条件 ， 选 取相 应的方 法对 地基 进行 处理 。 （ 二 ） 施工的 基本 原理 与振冲 以及 强夯 相比 较而 言 ， 这种 方法 对地基 进行 处理时 ， 基本 的原理 相对 简单 。 基 本的 原理是 通 过自身强 度 ， 将 地基附 近的 土体进 行有 效的 固结 以及 加强 ， 同 时与 地基附 近的 土体进 行联 合 ， 形成 复合 的 地基 ， 依 据相 应的 应力 比对 建筑上 部的 荷载 进行 共同 的分担 。 四 、 总结 在 对地 基进 行处 理的 过程中 ， 要依 据实 际的 情 况选择 相应 技术 进行 处理 。 在 对地 基进 行处 理的 过 程中 ，主要的 方法 包括 对地 基进 行振冲 的处 理 ， 对地 基进 行强夯 的处 理以 及粉 煤灰 与水泥 的碎 石桩 等方 法 ， 这几种方法 适用 的条 件以 及施 工的基 本原 理是 不同 的 ， 因此 ， 在 运用 这些方