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施工現(xiàn)場地基加固都有哪些方法?
一、定義
地基基礎(chǔ)加固,就是因為天然地基軟弱無法滿足地基強(qiáng)度、變形等要求,那么就需要事先對地基進(jìn)行處理,利用換填、夯實、擠密、排水、膠結(jié)、加筋和熱學(xué)等方法改良地基土的工程特性,從而達(dá)到地基加固的目的。
二、地基處理的目的及意義主要有下面5點:
1.提高地基土的抗剪切強(qiáng)度
地基的剪切破壞表現(xiàn)在:
建筑物的地基承載力不夠;由于偏心荷載及側(cè)向土壓力的作用使結(jié)構(gòu)物失穩(wěn);由于填土或建筑物荷載,使鄰近地基產(chǎn)生隆起;土方開挖時邊坡失穩(wěn);基坑開挖時坑底隆起。地基的剪切破壞反映在地基土的抗剪強(qiáng)度不足,因此,為了防止剪切破壞,就需要采取一定措施以增加地基土的抗剪強(qiáng)度。
2.降低地基土的壓縮性
地基土的壓縮性表現(xiàn)在建筑物的沉降和差異沉降大;由于有填土或建筑物荷載,使地基產(chǎn)生固結(jié)沉降;作用于建筑物基礎(chǔ)的負(fù)摩擦力引起建筑物的沉降;大范圍地基的沉降和不均勻沉降;基坑開挖引起鄰近地面沉降;由于降水地基產(chǎn)生固結(jié)沉降。地基的壓縮性反映在地基土的壓縮模量指標(biāo)的大小。因此,需要采取措施以提高地基土的壓縮模量,借以減少地基的沉降或不均勻沉降。
3.改善地基土的透水特性
地基土的透水性表現(xiàn)在堤壩等基礎(chǔ)產(chǎn)生的地基滲漏;
基坑開挖工程中,因土層內(nèi)夾薄層粉砂或粉土而產(chǎn)生流砂和管涌。以上都是在地下水的運(yùn)動中所出現(xiàn)的問題。為此,必須采取措施使地基土降低透水性或減少其水壓力。
4.改善地基土的動力特性
地基土的動力特性表現(xiàn)在地時飽和松散粉細(xì)砂(包括部分粉土)將產(chǎn)生液化;由于交通荷載或打樁等原因,使鄰近地基產(chǎn)生振動下沉。為此,需要采取措施防止地基液化,并改善其振動特性以提高地基的抗震性能。
5.改善特殊土的不良地基特性
主要是消除或減少黃土的濕陷性和膨脹土的脹縮性等。 次數(shù)用完API KEY 超過次數(shù)限制
排水固結(jié)法
基本原理:就是軟土地基在附加荷載的作用下,逐漸排出孔隙水,使孔隙比減小,產(chǎn)生固結(jié)變形。在這個過程中,隨著土體超靜孔隙水壓力的逐漸消散,土的有效應(yīng)力增加,地基抗剪強(qiáng)度相應(yīng)增加,并使沉降提前完成或提高沉降速率。
排水固結(jié)法主要由排水和加壓兩個系統(tǒng)組成。
排水可以利用天然土層本身的透水性,尤其是軟土地區(qū)多夾砂薄層的特點,也可設(shè)置砂井、袋裝砂井和塑料排水板之類的豎向排水體。
加壓主要是地面堆載法、真空預(yù)壓法和井點降水法。為加固軟弱的粘土,在一定條件下,采用電滲排水井點也是合理而有效的。
(1)堆載預(yù)壓法
在建造建筑物以前,通過臨時堆填土石等方法對地基加載預(yù)壓,達(dá)到預(yù)先完成部分或大部分地基沉降,并通過地基土固結(jié)提高地基承載力,然后撤除荷載,再建造建筑物。
一般臨時的預(yù)壓堆載等于建筑物的荷載,但為了減少由于次固結(jié)而產(chǎn)生的沉降,預(yù)壓荷載也可大于建筑物荷載,稱為超載預(yù)壓。
為了加速堆載預(yù)壓地基固結(jié)速度,常可與砂井法或塑料排水帶法等同時應(yīng)用。如粘土層較薄,透水性較好,也可單獨采用堆載預(yù)壓法。適用于軟粘土地基。
(2)砂井法(包括袋裝砂井、塑料排水帶等)
在軟粘土地基中,設(shè)置一系列砂井,在砂井之上鋪設(shè)砂墊層或砂溝,人為地增加土層固結(jié)排水通道,縮短排水距離,從而加速固結(jié),并加速強(qiáng)度增長。砂井法通常輔以堆載預(yù)壓,稱為砂井堆載預(yù)壓法。
適用范圍:適用于透水性低的軟弱粘性土,但對于泥炭土等有機(jī)質(zhì)沉積物不適用。
(3)真空預(yù)壓法
在粘土層上鋪設(shè)砂墊層,然后用薄膜密封砂墊層,用真空泵對砂墊層及砂井抽氣,使地下水位降低,同時在大氣壓力作用下加速地基固結(jié)。
適用范圍:適用于能在加固區(qū)形成(包括采取措施后形成)穩(wěn)定負(fù)壓邊界條件的軟土地基。
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千萬要注意,不是所有軟弱地基都適合用砂石墊層加固
砂石(砂礫、砂卵石)墊層主要適用于中小型建筑工程的浜、塘、溝等的局部處理;適用于一般飽和、非飽和的軟弱土和水下地基處理;不宜用于地下水位較高,且地下水流速快、流量大的地基處理;不宜用于大面積堆載、密集基礎(chǔ)和動力基礎(chǔ)的軟土地基處理。
對于房屋建筑工程,此法適用于3m內(nèi)的軟弱、透水性強(qiáng)的粘性土層處理;墊層厚度一般在0.5~2.5m之間為宜,若超過3m,則費工費料,施工難度也較大,經(jīng)濟(jì)費用高;若小于0.5m,則不起作用。
施工要點⑴砂石均需機(jī)械拌和均勻后方可分層夯填;
⑵施工前要統(tǒng)一放置標(biāo)高及清除基層的雜草浮土,同時應(yīng)嚴(yán)禁攪動下臥層及周邊土層;
⑶為防止下雨造成邊坡塌方,施工作業(yè)前應(yīng)在基坑內(nèi)及四周采取排水措施,從而確保邊坡穩(wěn)定;
⑷如基底尚存在較小厚度淤泥質(zhì)土,為防止夯實或碾壓時冒出泥漿或脫層,可在施工前往該處拋石擠密,或?qū)⒒鶎訅喝胫脫Q再作底層;
⑸應(yīng)分層分級夯鋪,每層鋪設(shè)厚度應(yīng)小于300mm,如采用大型碾壓機(jī)械,其鋪設(shè)厚度可控制在500mm以內(nèi)。
砂石墊層施工質(zhì)量檢測墊層的施工質(zhì)量檢驗必須分層進(jìn)行,即每夯壓完一層,檢驗該層的平均壓實系數(shù)。檢驗方法常用的有環(huán)刀法、貫入法、灌砂法、法、靜力試驗等。當(dāng)其干密度或壓實系數(shù)符合設(shè)計要求后,才能鋪填上一層。
墊層施工完畢后,除檢驗施工質(zhì)量外,還須對地基強(qiáng)度或承載力進(jìn)行檢驗,檢驗方法可選擇貫入試驗、靜(動)力觸探、十字板剪切強(qiáng)度和靜荷載試驗,檢驗數(shù)量,對大基坑每50~100m2不應(yīng)少于1個檢驗點或每100m2不少與2點;對基槽每10~20m不應(yīng)少于1個點;每單位工程不應(yīng)少于3點;每一獨立基礎(chǔ)下至少應(yīng)有1點。 次數(shù)用完API KEY 超過次數(shù)限制
深層加固法
1、深層攪拌法
深層攪拌法是利用水泥、石灰等作為固化劑的主劑,并采用特的深層攪拌機(jī)械將軟土和固化劑在地基深部拌和,使軟土硬結(jié),從而提高地基強(qiáng)度。深層攪拌法常用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和含水量較高且地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值不大于120kPa的粘性土等地基。按加固材料的狀態(tài),可將深層攪拌法分為漿液攪拌法(濕法)和粉體攪拌法(干法)。
2、高壓噴射注漿法
高壓噴射注漿法是利用鉆機(jī)將帶有噴嘴的注漿管鉆入至土層預(yù)定深度后,利用鉆桿將高壓水泥漿或水從噴嘴噴出,形成噴射流,以與土拌和形成水泥土加固體,從而達(dá)到加固地基的目的。該方法常用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基,加固深度可達(dá)30m。 次數(shù)用完API KEY 超過次數(shù)限制