湖北中广公路勘察设计有限公司,湖北宜昌443100
摘要:在建筑工程施工中,岩土工程的施工非常重要。地基处理在岩土工程中扮演着重要的角色。本文旨在探讨地基处理的研究进展、影响与效果,并展望其未来发展方向。首先,介绍了地基问题对工程的影响和地基处理与加固的需求和挑战。然后,详细讨论了地基处理技术,总结了地基处理的研究进展。
关键词:岩土工程;地基处理;方法应用
引言
在岩土勘察工作中,地质形态的勘察为关键部分,其与工程施工质量息息相关。因此,在实际勘察过程中,勘测人员需充分掌握地下空洞、岩石等分部情况,明确其位置与深度。此外,工作人员还需科学合理的划分界面,如岩石、岩土体风化程度等,为工程基础设计提供依据。然而,在传统的地质勘察过程中,仅统计一些简单的参数,缺乏地基处理的针对性。
1岩土勘查与地基施工的关联
岩土勘查是指针对工程项目所在地的地质情况进行全面、系统、科学的调查和研究,以便为工程设计、施工等提供必要的地质资料和科学依据,以确保工程的安全和稳定。而地基施工则是在岩土勘察的基础上,按照岩土勘查结果确定的地基处理方法进行实施,使工程得到稳定的支撑。岩土勘察是地基施工的前置工作,没有岩土勘察的基础上盲目地进行地基处理,将带来诸如地基沉降过大、建筑物倾斜、地下水涌出等问题,从而影响工程质量和安全性。正因如此,岩土勘查成为保证地基工程质量和安全性的重要保证。同时,地基施工也会反过来影响岩土勘查。例如,当施工方案需要调整时,需要根据实际情况重新进行岩土勘查,以及在施工过程中还需要进行一些现场勘探,以进一步确定地质情况和岩土特性,以调整施工方案保证施工质量。因此,岩土勘察与地基施工是密切相关的,只有两者紧密结合,才能确保地基工程的质量和安全性。
2地基处理技术
2.1堆载预压法
堆载预压法在天然地基上方堆放重物作为荷载,持续向下方地基土层施加荷载力,在荷载状态下,逐渐增加地基总应力,消散超孔隙水压力,最终起到控制地基强制固结、增加地基整体强度的作用。待地基处理完毕后,卸除上方堆载重物。堆载预压法多用于处理含水量大、压缩性大的饱和软土地基,有操作简单、成本低廉、无须配备种类繁多机具设备、影响深度大的优势,可用于处理厚约12m的地基,但地基处理周期较长,普遍为3~6个月,不适用于工期时间紧张的岩土工程。
2.2换填垫层法处理技术
对于建筑工程而言,地基的稳定性直接影响着建筑的稳定性与抗震性,通过提升地基的性能,可有效提升工程质量。换填技术目前常用一种地基处理技术,其主要适用于厚度小于0.5m的软土地基处理。在采用此种方法时,需将原有的软土地基运出,并在原有的位置换填相应的复合材料,具有处理效率高、降低成等优势,可有效提升路基的压实度。因此,在换填过程中,需针对工程实际情况选择合理的换填材料,进而有效提升工程质量与地基的承载力。目前常用的换填材料以天然砂砾为主,在换填前,需采用人工的方式对局部进行处理,然后在进行换填,进而有效提升地基的稳定性。
2.3振冲碎石桩处理技术
与其他地基处理技术相比,振冲碎石桩是一种组合式地基处理技术。该技术是利用专用振动冲孔装置,用高压水炮冲洗工作面,使之产生一定深度且符合设计要求的孔,然后将准备好的砾石材料按一定顺序送入孔中。在此过程中,要小心、缓慢地将振动冲孔装置拖出孔洞,并适当振动,以增强桩与周围地基之间的咬合,进而打造出地基与碎石桩相结合的复合地基。这种技术可以提高施工现场地基的打桩效率,提高建筑地基的整体稳定性,提高地基的密实度和抗剪强度,适用于一些上部荷载较大的高层建筑。在应用振冲碎石桩处理技术时,需要事先对工程场地的地基性质进行详细调查,以明确地基中的岩土组成。当基岩和土壤中的土壤渗透性较强时,需要进行相应的排水工作。如果地基土层以软土或软弱土为主,则应更换这一段地基中的土层,以增强施工现场的地基加固效果,提高地基的稳定性和整体承载力。
2.4强夯施工
在地基强夯施工期间,提前收集工程资料信息,根据现场情况选择夯锤形式,现场标记各处夯击点位置,把起动机与夯锤布置就位,对场地进行清理、平整处理。前期准备工作结束后,将夯锤起吊至夯击点上方一定高度处悬停,开启脱钩装置,控制夯锤自由落体锤击夯击点,再把夯锤复位,测量调整锤顶高程,连续多次开展夯击作业。到达预先规定遍数,且夯击点周边地层沉降量与压实度达标后,将起重机与夯锤运往下处夯击点,重复上述操作,直至完成全部强夯作业。从实际施工情况看,强夯过程中偶尔出现影响深度不足、表层土松散下陷、下沉量超标、坑底倾斜等工艺问题,致使地基处理效果不达标,要求施工人员深入了解问题形成原因,并采取技术改进措施。以影响深度不足问题为例,形成原因包括现场土质不均、夯击点分布障碍物、夯击遍数不足、夯击点间距不合理、前后两遍夯击间隔时间不足,施工人员需要提前了解现场地质情况,清理孤石等障碍物,确定夯击遍数、夯锤质量、夯锤顶部高程、相邻夯击点间隔距离等工艺参数的最佳值,如果现场存在砂卵石夹层,可以适当增加夯击能量。
3岩土工程地基处理的研究进展
地基处理与加固技术是岩土工程领域的重要研究方向,近年来取得了许多进展。以下是一些研究进展的例子:1.新型地基改良方法的研究:研究人员致力于开发新型地基改良方法,如土钉墙、地下连续墙、纤维增强土工材料等。这些方法能够有效地增加地基的承载力和抗变形能力。2.地基加固材料的研究:研究人员对地基加固材料进行了广泛的研究,包括增强材料、土工合成材料、地基灌浆材料等。这些材料具有优异的力学性能和耐久性,能够提供持久的地基加固效果。3.数值模拟与分析方法的发展:随着计算机技术的不断进步,数值模拟和分析方法在地基处理与加固领域得到了广泛应用。有限元分析、离散元法等数值方法可以模拟地基的变形、稳定性和承载行为,为工程设计和施工提供依据。4.环境友好型地基处理技术的研究:随着可持续发展理念的普及,研究人员开始关注地基处理技术的环境影响。开展了环境友好型地基处理技术的研究,如利用再生材料进行地基改良、开展生物地基处理等,以减少对环境的负面影响。
结语
地基处理和岩土工程勘察工作在工程建筑的施工过程中占据着极其重要的地位,但在实际情况中,由于种种原因,岩土工程勘察与地基处理工作容易出现很多问题。因此,这就需要相关单位加强对岩土工程勘察与地基处理工作的重视和监管,根据不同施工场地选择不同施工方式,并制定高效的勘察报告,提高施工人员技术水平和专业素养。相关工作人员应坚持认真负责的工作态度,及时发现并解决影响工程质量的因素,坚持将理论知识与实际施工相结合,严格遵照标准规范操作,保障工程安全及质量,为我国建筑行业发展提供专业的技术支持。
参考文献
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