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岩土工程地基处理分析与应用

来源: 工勘院
发布时间:2018-10-16
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摘要:岩土工程是一个大型的复杂项目工程,在岩土工程的施工过程中地基是建筑的主要承载基础,在工程项目的地基施工过程中需要对岩土工程地基处理的相关技术要点进行分析。在工程项目岩土工程地基的施工过程中由于岩土工程的复杂性使其容易受到工程项目地的地质情况以及周边环境的影响,因此需要在分析工程项目的地质情况的基础上对岩土工程的地基进行合理的处理以确保地基具有足够的承载能力。
关键词:岩土工程;地基处理;应用分析
引言
岩土工程工程量大、耗费时间长、开展工作难度比较大,成为土木工程施工中比较棘手的问题之一。不同地区的地质情况不同,甚至同一地区的地质情况也不尽相同,对于不同的地质条件的处理需要采取不同的方法。因此,在一些特殊地质条件下进行工程建设,首先做的第一件事就是勘测其地质条件,通过科学的勘测和计算分析对地基稳定性进行评价,最后运用相应的地基加固处理技术,保证岩土工程的稳定性。
1岩土工程分析与评价
对工程所在地的岩土分析主要从以下几个方面进行:工程所在地的地层状况、地下水分布状况以及如果在岩溶地区的岩溶发育状况等。在对不同地方的地质状况进行勘测时,通过大量的科学勘测得出一个结论:在一个有限的勘测深度范围内,一般的工程所在地的地层都有多层次的不同土体成分构成。从下到上大体分布为基岩层、残积层、冲积层(砂质粘土,中粗砂、淤泥质粉砂、粉质粘土等)、人工填土层。不同的土层具有不同的土质特点,可以从土体的颜色、粒径以及构成成分、形成过程等方面进行科学的分析。要对工程所在地的地下水分布状况与特征进行分析,分析其水位的升、降特征,水体所在的位置等。要对工程所在地的地下构造特征进行分析。分析其是否处于地震带,所设置的抗震设防烈度是否已经包括工程所在地点,要根据科学的《建筑抗震设计规范》对剪切地震波速数值进行科学的测量与分析,在对每一个层次的波速值获取以后,要根据具体的施工地点的土层厚度计算出等效剪切波速值,再根据施工现场的地震烈度进行科学地规划,做好抗震工作。
2基坑勘察设计与实施
2.1勘察任务
了解基坑场地及周边的岩土分布情况、物理力学性质,分析岩土的地震液化、膨胀性等情况。对地下水位类型、渗透性、水量及承压性等进行分析,并确定最终结果,为基坑工程设计与施工提供数据。掌握场地周围建筑布置、地下管道布置及是否有溶洞等情况。确认场地及周围是否有不良地基,如何规避不良地基带来的影响,确保基坑施工安全。
2.2勘探方法
根据国家相关规定和以往工程经验,本次基坑岩土勘察操作钻探、静力触探、原位测试和室内土工试验等方法。其中,室内土工试验具体包括含水率试验、三轴压缩试验等常规试验,及颗分试验、渗透试验等。勘探与试验过程中,需要配置卫星定位仪、是经纬仪、钻机、触探等机械设备。当然,除了采用科学的探勘技术方法外,还需科学设计勘察组织方案,建立勘察工程项目组,专职负责岩土勘察工作。在整个岩土勘察中都要坚持“安全第一,责任到位”的工作方针,严格落实勘察质量和生产安全保障工作,圆满、成功的完成岩土勘察工作任务。
3岩土工程的地基处理常用方法分析
3.1强夯处理法
强夯处理地基的方法就是通过重力作用土体,对地基达到压实夯牢的目的。在通常工况下,采用重锤的质量为8~10T,重锤落下的高度控制在20m左右。根据能量守恒定律,下落过程中重锤的势能转化为动能,在碰撞接触过程中,动能转化为地基土体的动能和势能,另一部分在碰撞中转化为其他能量,强大的冲击力在土体中进行传播,使得土体中的空隙得到较大程度的压缩,大大增强的土体的抗压强度,相应提高了地基承载能力。强夯处理法较为简单方便,且处理效果较好,对于土体适用范围较为广泛;然而由于强夯处理需要重锤从高处落下,在此过程中产生较为剧烈的震动,对周围建筑物有一定程度的影响,同时对于周围管线等也有不同程度的影响,因此在闹市区等建筑物密集的场所,强夯处理方法一般不推荐使用。
3.2置换垫层法
通过对岩土工程的地基中较浅的垫层使用级配碎石进行回填并分层夯实,此种方法被称为垫层置换法。此种方法多适用于地基较浅且含有软土的地质情况,在应用此种方法时首先要将岩土工程的地基中所含有的软土、松土等进行处理直至漏出地下较为坚硬的土层,而后使用砂石铺筑在地基上并对地基进行夯实处理以增强土层的承载力,使用砂石作为岩土工程的地基可以使其具有良好的透水性以避免地下水对地基造成影响,现今此种方法多应用于对房间地基的处理过程中并取得了较为良好的效果。
3.3土工聚合物处理法
作为一种化纤合成材料,土工聚合物通常在地基的处理中发挥了较大的作用。由于质量较轻,连续性好,抗拉能力和耐候性较好的特点,利用土工聚合物处理地基在目前得到了较大程度的推广。鉴于土工聚合物的抗腐蚀和防侵蚀的特点,边坡工程中土工聚合物方法得到了较为广泛的推广,在边坡的排水、隔离和加固补强中,充分发挥了土工布纤维的强度和韧性,避免了水土的流失,且耐久性较强,增强了地基承载了,保障了边坡安全。土工布纤维的处理方法,避免了传统砂石料的施工困难和防护效果不佳,对于格宾石笼也具有一定的替代作用。
3.4砂石垫层处理法
对于地基承载能力要求较高,同时地基部位又是具有一定厚度的软弱层的部位,需要对于软弱部位进行清除处理,然后进行夯实处理作业,最后填入具有较高强度的沙石材料,并保证沙石材料具有较好的级配,这样才能较好的承载上部传来的荷载,并较好的传递给下部地基。根据以往施工经验,地基沉降中浅层地基的沉降是最为主要的沉降要素,在沉降事故中占据较大的比例,通过置换处理的方法,再加上置换后的地基承载力扩散范围较为广泛,可以有效提高软弱地基土层的承载能力,减少浅层地基的沉降,进而消弱整体沉降水平。然而由于此种地基处理方法和工艺要求较为严格,因此造价较高,多数在高层或超高层建筑的地基处理中应用。
结束语
在基坑岩土勘察中,最重要的工作是设计勘察方案和技术交底,合理选择适合的勘察技术,如原位测试、室内土工试验等,确保野外勘探作业质量与相关数据分析工作质量,以便得到正确的地基土层分布与特征、地下水位等情况,确认地基土的物理力学性能指标,为基坑支护工程设计与施工提供需要的数据。
参考文献
[1]高书存,曾斌.岩土工程中的基坑勘察技术探讨[J].中国高新技术企业,2016(12).
[2]郑瑞荣.岩土工程地基加固处理方法探讨[J].科技与企业,2012,(10):236~237.