2021-4-10 | 建筑工程論文
1建筑工程領域軟土地基處理技術存在的主要問題
目前國內軟土地基處理項目在選擇地基處理技術環節存在著一定盲目性,選擇地基處理技術的過程中往往根據當地的工程經驗來決定,沒有完全考慮勘察結果以及在施工過程中可能出現的一系列問題,針對不同技術沒有進行詳細的工程造價對比。例如,在飽和軟粘土地基項目選擇地基處理技術的過程中并不適宜采用擠密、振密法進行加固處理。工程實踐中要全面考慮項目現場的工程地質條件,地形地貌,地下水情況,深入理解所選用方法技術的地基加固原理,科學合理地進行不同技術方法的工程造價對比,因地制宜的合理選擇處理方法。地基處理理論與施工技術水平落后國內地基處理工程技術發展很快,同時地基處理項目較多,直接引起地基處理隊伍迅速膨脹。施工機械與我國工程建設的內在需求還存在較大差距,絕大多數地基處理人員施工前沒有進行系統的技術培訓,導致施工人員不能完全準確的完成地基處理技術的關鍵環節。同時,部分施工單位在施工過程中還存在偷工減料的現象,造成地基處理過程的失敗。工程實踐過程不能缺乏地基處理理論的研究與指導,目前關于地基處理的相關理論大多借鑒于國外的相關研究,國內針對地基處理的理論研究還不能滿足國內地基處理項目的客觀需求,同時,工程施工過程中,監測技術以及質量檢驗手段與方法還需要系統的完善和改進。
2國內軟土地基常用的關鍵技術與處理方法
2.1傳統的軟土地基加固處理技術
國內傳統的地基加固處理技術主要包括表層處理法、強夯法、換填法、真空預壓、加筋法、灌漿法、拋石擠淤法、反壓護道法、化學藥劑方法、塑料排水板法、水泥土攪拌樁法、水泥粉煤灰碎石樁法等等。表層處理法主要包括表層排水法、砂墊層法、穩固劑表層處治法等。表層排水法是在路基施工之前,通過在地面上開挖一個水溝,其目的是有效排除地表水。與此同時,須有效確保場地的施工作業條件,促使開挖水溝發揮盲溝作用。因砂礫透水性較好,故通常采用砂礫進行回填,以降低地基表層的含水量。砂墊層法是在施工過程通過在軟土地基的頂面鋪設厚度為0.6m~1.0m的砂墊層,用該砂墊層作為軟土層固結所需要的上部排水層,以縮短固結過程。穩固劑表層處治法是用熟石灰、生石灰、水泥及土壤離子穩固劑等穩定材料,將這些穩定材料合理摻入軟弱的表層地基土中,保證施工機械的場地作業條件,改善地基的強度特性與壓縮性,進一步提升路堤填土的壓實效果以及承載力。
強夯法一般適用于處理砂土、雜填土、碎石土、粉土、粘性土和素填土等地基。強夯法能夠有效降低地基的壓縮性,提升地基的強度特性,同時能夠有效改善地基土的抗振動液化能力,以及最大限度的消除土的濕陷。因此,強夯法處理易于液化的沙土地基以及濕陷性黃土地基。強夯法也存在一定的弊端,在飽和度較高的粘性土地基施工過程中,一般來說不采用強夯法作為地基處理的首選方法,該方法對于此類地基的處理效果不顯著,特別是淤泥質土地基以及淤泥地基,其處理效果更差,故在軟土地基處理過程中要慎用強夯法地基處理技術。換填法的地基加固原理是將基礎地面一定范圍內的軟弱土層挖去,通過砂、卵石、灰土、碎石、素土、煤渣、礦渣等抗侵蝕特性強、質地堅硬、性能穩定、強度較高的材料進行分層充填,同時經過施工機械以及人工等方法進行分層振動、夯實,使所填材料達到工程設計中要求的承載力,形成比較良好的人工地基。換填法常常應用于比較淺層的地基處理,主要涵蓋淤泥、松散素填土、淤泥質土、雜填土以及已完成自重固結的回填土等。此外還包括加筋法、灌漿法、拋石擠淤法、反壓護道法、化學藥劑方法、塑料排水板法、水泥土攪拌樁法、水泥粉煤灰碎石樁法等。
2.2地基復合加固處理技術
目前國內的地基復合加固處理技術主要包括復合地基加固體、多元加固體復合地基、多方法復合加固、大面積地基加固、土工合成材料、特殊土加固技術等關鍵技術。復合地基主要指由水泥土樁或柔性樁等共同形成的復合地基,工程中具備承擔荷載的重要功能,同時具備承擔排水通道等功能。目前國內對由樁構成的復合地基應用較多,主要包括漿固碎石樁、高噴插芯組合樁、高壓擠土砂漿樁(CCMG)、變徑水泥土攪拌樁、雙向水泥攪拌樁、混凝土芯砂石樁等。多元加固體復合地基是通過采用不同的加固體共同形成多種加固體形成復合地基,其主要目的是有效改善復合地基的工作性能。多元復合地基的工作機理主要體現在促進不排水加固體施工時土的固結、促進加載時加固體之間土體的固結和加固區下土體固結、防止地震時砂土液化、提高地基穩定性、對地基在豎向實現變剛度、變強度加固等五個層面。多方法復合加固是在地基處理的過程中,在同一場地應用兩種或者兩種以上的地基處理技術,通過降低地基的壓縮性,提升地基承載力以及穩定性,達到地基處理的設計要求,保證工程項目施工的安全進行。大面積地基加固主要解決建設覆蓋面廣、規模大、數量多、標準高等特殊要求的地基處理工程。土工合成材料主要通過在軟土地基中加入不同功能的土工合成材料提升軟土地基的承載能力與強度特性等。例如軟土路基在交通荷載的長期作用下,往往會產生軟化現象,從而導致道路產生較大沉降,通過在軟土地基中設置加筋材料等相關材料,實現對軟土地基的加固處理,達到軟土地基處理的工程要求。
3結論與建議
建筑工程領域軟土地基加固處理過程是一個復雜的系統工程,科學合理的選擇軟土地基加固處理技術是項目施工過程的重要環節。工程實踐中,要合理選擇地基處理技術,科學比較不同處理方法技術的工程造價以及對周邊生態環境的影響,因地制宜選擇適合場地工程地質條件的地基處理技術,優化施工方案,保證在地基處理過程中的安全、經濟,實現軟土地基處理工程項目的經濟效益與社會效益。
作者:孫希剛 單位:桂林電子科技大學基建處