在建筑领域中,我们常常会遇到在软弱地基上建造建筑物(构筑物)的情况。由于天然地基无法满足设计要求,我们需要采取人工处理措施,提高地基的承载力,减小沉降,以确保建筑物结构的稳定性。为此,本文将介绍三种常用的地基处理方法。
首先,我们来看地基换填法。这种方法需要将基础以下一定范围内的土层挖去,然后用灰土、砂或砂石等材料进行回填,并分层夯实。这样做的目的是提高地基承载力、减少沉降、加速软弱土层的排水固结,防止冻胀和消除膨胀土的胀缩等作用。这种方法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土等浅层的地基处理。
其次,我们来看重锤夯实地基法。这种方法是将1.5至3吨的重锤提升到一定高度后自由下落,夯击基土表面,一般为8至12遍,使浅层地基受到压密加固,加固深度一般为1.2米。这种方法适用于处理离地下水位0.8米以上稍湿的粘性土、砂土、杂填土和分层填土。
我们来看强夯地基法。这是一种高能量夯击方法,将8至40吨的夯锤从6至30米的高处自由下落,利用其产生的巨大冲击能使土中出现冲击波和很大的应力,迫使土颗粒重新排列,排除孔隙中的气和水,从而提高地基强度,其影响深度一般在10米以上。
四、灰土挤密桩法
灰土挤密桩法是一种常用的地基处理方法,它通过在基础底面形成若干个桩孔,然后将灰土填入并分层夯实,以提高地基的承载力或水稳性。这种方法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基,处理深度为5——15m。
在施工过程中,灰土挤密桩法具有较高的技术要求,需要使用专门的设备进行操作。首先,需要在基础底面上形成若干个桩孔,这些桩孔的深度和大小需要根据地基的处理要求进行设计和施工。然后,将灰土填入桩孔中并分层夯实,以增加地基的承载力和水稳性。
五、振冲法
振冲法又称振动水冲法,是一种利用振动器和高压水流共同作用,将振动器沉到土中的预定深度,经清孔后,从地面向孔内逐段填入碎石,使其在振动作用下被挤密实,达到要求的密实度后即可提升振动器,如此反复直至地面,在地基中形成一个大直径的密实桩体与原地基构成复合地基,提高地基承载力,减少沉降,是一种快速、经济有效的加固方法。
振冲法的施工过程比较简单,首先利用起重机吊起振冲器,启动潜水电机带动偏心块,使振动器产生高频振动,同时起动水泵,通过喷嘴喷射高压水流,在边振边冲的共同作用下,将振动器沉到土中的预定深度。然后清孔后,从地面向孔内逐段填入碎石,使其在振动作用下被挤密实,达到要求的密实度后即可提升振动器。如此反复直至地面,在地基中形成一个大直径的密实桩体与原地基构成复合地基。这种方法的施工效果比较好,可以有效提高地基的承载力,减少沉降。
六、深层搅拌法
深层搅拌法是一种广泛应用于软土地基处理的技术。它利用水泥、石灰等材料作为固化剂,通过深层搅拌机械在地基深处将软土和固化剂(浆液)强制搅拌。在这个过程中,固化剂和软土之间会发生一系列物理化学反应,使得软土逐渐硬结,从而提高地基的承载能力和稳定性。
深层搅拌法具有多种优点。首先,它能够有效地提高地基的承载能力,使得建筑物能够安全稳定地矗立在地面上。其次,该方法适用于各种不同类型的软土地基,如淤泥、沼泽、河滩等。此外,深层搅拌法还能够有效地减少地基沉降量,从而避免建筑物因地基不均匀沉降而产生的开裂、倾斜等问题。
在实施深层搅拌法时,需要先将固化剂与软土进行充分混合,然后通过深层搅拌机械进行强制搅拌。搅拌过程中,要控制好固化剂的比例和搅拌深度,以确保软土能够充分硬结。同时,在搅拌过程中还需注意防止过度搅拌导致地基扰动和破坏。
七、地基压浆法
地基压浆法是一种通过将含有胶结材料的浆液或化学溶液注入岩土体中,以填充、渗透和挤密等方式驱走岩石裂隙中或土颗粒间的水分和气体,并填充其位置,硬化后将土体胶结成一个整体的地基处理方法。
地基压浆法具有多种优点。首先,它能够有效地提高地基的承载能力和稳定性,使得建筑物能够安全稳定地矗立在地面上。其次,该方法适用于各种不同类型的地基,如岩石、砂土、粉质土等。此外,地基压浆法还能够有效地减少地基沉降量,从而避免建筑物因地基不均匀沉降而产生的开裂、倾斜等问题。
在实施地基压浆法时,需要先将含有胶结材料的浆液或化学溶液制备好,然后通过压浆泵、灌浆管等设备均匀地注入岩土体中。在压浆过程中,要控制好压浆压力和注浆速度,以确保浆液能够充分渗透到岩土体中并形成整体。同时,在压浆过程中还需注意防止因压力过大导致岩石裂隙扩大和土体扰动等问题。