巖土工程地基加固技術探討

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巖土工程地基加固技術探討

摘要:

隨著土木工程的發展,土木工程的地基加固技術越來越受到關注。相較于其他土木工程而言,巖土工程有著工程復雜、地質狀況特殊的特點,因此在施工的過程中難度較大,這就需要對巖土工程的地質結構進行分析,以此來針對性的選擇科學的地基加固技術。本文簡要分析評價了巖土工程,研究了巖土工程地基穩定性的驗算,并探討了巖土工程地基加固技術,旨在為提升巖土工程地基的穩定性提供參考。

關鍵詞:

巖土工程;地基;加固技術;探討

前言:

地質條件對土木工程的影響是比較大的,巖土工程有著地質狀況特殊、工程量巨大的特點,這就對其地基加固提出了較高的要求,因此對巖土工程地基加固技術的探討是十分必要的。

一、巖土工程相關評價分析

針對巖土工程的地基加固而言,要想選擇科學的地基加固技術,首先要對工程的巖土地質狀況進行評價和分析,只有這樣才能夠為巖土工程地基加固提供科學的參考依據,具體來說主要有以下三個方面:①地層狀況的分析:一般來說,巖土工程的地層有著不同層次的土體成分,具體包括基巖層、殘積層、沖積層、人工填土層等等,這些層次是根據土質的顏色和具體性質的不同而劃分的,不同層次的土體有著不同的土質特點,在進行地基加固的過程中要對不同層次土體的質地、成分及形成過程進行分析評價,以殘積層土體為例,有的殘積層土體由粘土構成,而粘土可塑性較強,而有的殘積層土體則是來自河流的沖擊的粉質土,粉質土的濕度較高[1],這就需要根據土體性質的不同來進行地基加固;②地下水分布的分析:地下水分布的分析和評價主要包括水體位置的分析、水位分布特征的分析等等;③地下構造特征的分析評價:此類分析主要是看工程建設的地點是否處于地震帶,如果在地震帶上則應當按照相關抗震設計規范來對地震波速進行測量,之后來計算出地基所需要的土層厚度。

二、巖土工程地基穩定性的驗算

在上文中我們我們提到了,進行巖土工程地基加固之前首先要對巖土工程的地層狀況、地下水分布、地下構造特征進行評價分析,而在這之后需要選擇科學的驗算方法對巖土工程地基穩定性進行驗算。對于巖土工程來說,由于其地基土壤條件相對復雜,土層分布不均勻,因此在地基加固的過程中勢必要對其穩定性進行科學的驗算,這能夠為巖土地基加固提供有效的依據。在巖土工程地基穩定性的驗算過程中需要做好一系列的基礎性工作,例如在驗算巖土工程地基穩定性之前要對地面工程的差異沉降以及傾斜程度等特征進行分析,在分析的過程中要以科學的規范和標準為基礎,保證分析的科學性和有效性,就目前來看,我國對于巖土工程地面工程差異沉降和傾斜程度的分析研究較小,缺乏科學的驗算方法和相關理論,使得相關施工設計出現一定的盲目性,而在國際上,許多國外的專業人士則能夠利用剛體平衡原理和地基整體破壞原理來驗算地基的穩定性,這種分析方式較為科學。當前國際上有一種有效的地基穩定性驗算方法,即對塑性展開區深度1/3或1/4進行地基承受能力的計算,這種計算方式能夠合理的確定地基具體的穩定性[2]。除上述地基穩定性的驗算方法之外,在《建筑設計規范》中提到,可以采用圓弧法來對地基穩定性進行驗算。

三、巖土工程地基加固技術探討

巖土工程地基地質狀況的分析和地基穩定性的驗算能夠為巖土工程地基加固和加固技術選擇提供依據,根據巖土工程的特點,當前巖土工程主要的地基加固技術有以下三種,分別是換土加固技術、振搗加固技術和排水加固技術,下面對巖土工程地基加固技術進行詳細探討:

(一)換土加固技術探討

換土加固技術的核心在于將不利于地基加固的土層換掉,在巖土工程地層中可能會出現一些濕度較大、粘度較大的軟弱土層,例如黃土土層,同時可能會存在因氣溫較低而出現脆弱的凍土層,這些土層的出現都不利于巖土工程地基的加固,因此需要采取有效的技術措施將這些土層換掉,以此來保證巖土工程地基的穩定性。相較于其他地基加固技術而言,換土加固技術的技術含量較低,但加固效果十分顯著,其往往適用于范圍較大的基坑作業,利用大型的機械設備來進行換土,但這種加固技術在應用的過程中對機械設備的依賴性較強,因此換土的深度受到制約,一般在3m以下。具體的工作流程為,首先將不利于地基加固的土壤用機械設備挖除運送到合適位置,之后用機械設備將穩定性較好、硬度較高、濕度較小的有利于地基加固的土體填入到基坑中,同時可以加入一些煤渣、碎石等工業廢料,以此來對地基進行夯實加固,提升土層的緊實度,這不僅有利于地基加固,同時保護了環境,實現了生態效益。

(二)振搗加固技術探討

振搗加固技術的核心在于采取有效的技術手段來提升地基圖層的密實度,以此來提升巖土工程地基的抗震性能,振搗加固技術針對粘性較大的土體和砂質土體有著良好的加固效果。在具體的實施過程中,其主要應用的技術方法為壓實法、強夯法等降低土質孔隙度、提升土質密度的壓實和夯實方法,具體來說,用重量較大的夯錘進行自由落體運動,對地基進行重擊,以此來排除土體的空隙,提升地基土體的承載能力,此外振搗加固技術由于排除了地基土體中的空隙還能夠有效避免工程建筑物在使用過程中的沉降現象[3]。一般來說,振搗加固技術往往和換土加固技術結合使用,其是一種地基加固過程中比較常見的加固技術。

(三)排水加固技術探討

排水加固技術主要針對的是土壤中含水量過大的巖土工程地基,其核心在于采取有效的技術措施來排除地基土壤中的水分,以此來實現地基的加固,一般來說,主要采用排水固結法進行排水,通過提升重力荷載來講地基土壤中水分擠壓出去,分層次進行施壓,每一次荷載的提升都會使土壤中的水分減少,這就增加了地基的有效應力,提升了地基的抗剪強度,從而實現了巖土地基的加固。

結論

綜上所述,巖土工程是一種特殊的土木工程,其有著地基土質復雜、工程量較大的特點,對于巖土工程的地基加固至關重要。通過分析我們得知,巖土工程地基加固需要對巖土工程的地質情況進行分析評價,同時要對其具體的穩定性進行驗算,最后方可選擇合理的加固技術進行地基加固。

作者:張楊燕 單位:江蘇省核工業二七二地質大隊

參考文獻:

[1]單聯偉.對巖土工程及其勘察的現狀及發展研究[J].科技創業月刊,2012,01:136-137.

[2]鄭剛,龔曉南,謝永利,李廣信.地基處理技術發展綜述[J].土木工程學報,2012,02:127-146.

[3]梁春雙.關于公路工程軟地基加固技術的探討[J].科技與創新,2015,18:141+145.

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