浅析地质对地基的影响及针对不同地质的地基的工程处理方法

浅析地质对地基的影响及不同地质的

地基的工程处理方法摘要：针对在建筑工程实际遇到的不同地质，采取不同的工程处理方法来巩固地基，并恰当的选择建筑基础形式，使得建筑在任何地质的情况下尽量稳定、安全。引言：由于我国面积辽阔，地基土种类多差异大，每一项地基工程都有它的特殊性，同一种方法在不同地区应用，其施工工艺也不尽相同，要求也有差异。而众所周知，建筑物和构筑物的全部荷载都是由它下面的地基来承担。地基处理的优劣，关系到整个工程的量、造价与工期，直接影响着建筑物和构筑物的安全。所以地基处理应具备成熟的施工经验，在施工过程中及完工后需要做好监测工作，以保证地基处理的效果和质量，为基础施工提供保证与前提。基地选择的原则和地基处理的原因建筑基地的选择与基础工程的设计是不可分割的。在选择基地时，应尽可能避开暗塘、河沟以及不适宜作天然地基的基地。选择具有良好承载力的土层作地基，不仅可以减小地基的处理费用，还可降低基础造价，保证建筑物的安全。在同样的建筑物，由于选择不同的地基方案和采用不同基础构造，其工程造价也将产生很大的差别。通常应尽可能选择良好的天然地基，争取做浅基础，采用当地产量丰富、价格低廉的材料和先进的施工技术，使设计符合经济合理的原则。但是有时候地基的选择并不能随人所愿，有些特定的工程就要在特定的地形上建造。因此，当地基强度稳定性不足或压缩性很大,不能满足设计要求时，就需要针对不同情况对地基进行处理。处理的目的是增加地基的强度和稳定性、减少地基变形等。地基处理的对象包括软弱地基与不良地基两方面，软弱地基是指在地表下相当深度范围内存在的软弱土，包括淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土及饱和松散粉细砂与粉土。这类土的工程特性为压缩性高、强度低、通常很难满足地基承载力和变形要求。而不良地基包括施陷性黄土地基、膨胀土地基、泥炭土地基、山区地基及岩溶与土洞地基等。进行地基处理时需掌握的资料在设计处理地基前，必须对现场进行充分的调查研究，掌握必要的资料。2.1地形图，一般可通过勘测工作去掌握通过测量，了解拟建场地的有关地形、地貌、周围建筑物、沟渠、暗塘、地下构筑物现状，以及附近交通、给排水、供电的情况。根据这些资料布置拟建建筑物位置，和要求进行钻孔的地点。选择经济合理的建筑物标高。在建筑群设计中可作为组织填挖土方量的依据。2.2工程地质勘探资料工程地质勘探一般采用现场钻孔，取得土样，通过观察和试验，了解岩性土质、地质结构、土层分布及各土层的物理力学性能。并由此判断地基土的容许承载力，了解有无软弱土层、软弱土层的厚度和分布情况：有无暗塘、溶洞、枯井、古墓、垃圾坑等不良地基现象。其他，还应了解地震烈度、附近矿产等对地基产

生影响的有关资料。钻孔位置的布置与间距是由设计人员提出。一般与拟建建筑物的形状、位置、使用要求、结构类型有关。钻孔深度与建筑物的高度和复杂程度有关。图1甲为拟建建筑物基地。通过钻孔后获得地质剖面图乙。从图中看到地表面有一层杂填土。它是由一些垃圾杂物堆积而成。基础不能做在这层填土上。下层为素填土，是由碎石、砂土等堆填超过十年的，容许承载力为10吨/米’。可作一般中小型建筑的地基。影响地基的因素3.1压缩与沉降土在受压后，将由于颗粒间的孔隙减小而产生垂直方向的沉降变形，称为土的压缩，这样会使得上部建筑物出现沉降，作为地基应具有能承担建筑物荷载的足够强度，同时保证在荷载作用下不会产生过大的变形，使土的压缩沉降控制在允许值范围内，因此，要根据地基特点，分别预计建筑物在施工期间和使用期间的低级沉降值，正确选择地面标高，或在建筑物间留有足够的净空。见图2-甲 图2甲3.2抗剪与滑坡土的抗剪强度是指土对于剪应力的极限抵抗强度。主要取决于土的内聚力和内摩擦力。作为建筑地基，不允许土因剪力而产生滑动变形。为了保证施工中开挖基坑时边坡的稳定性，以及土堆挡土墙的压力作用，都必须了解土的抗剪强度。当土层内部潜在倾斜的和具有抗剪强度差的滑动面，在外界河流冲刷、地下水的活动或地震等的影响下，使部分土层或岩层在重力作用下，沿一定软弱面，以水平位移为主的变形现象称滑坡。岩层受地壳运动的水平方向的挤压，往往破坏了它的完整性，出现各种未断裂的复杂折皱或断裂的节理、劈理和断层。如果建筑物选择在这种折皱倾斜较大的地区内，有时由于建筑物荷载的作用，或地面水的冲刷，以及地下水的作用，将使地基失去稳定，也会产生滑坡现象。见图2乙。滑坡在地质变形中规模大，性质复杂，危害严重。因此，在选择建筑基地的应避开可能产生滑坡现象的地段。在地形地质复杂的山区建设中，应采取各种防止滑坡的措施。如设挡土墙、排除地面水、截流地下水或山地植林等。3.3土中水及其对地基的影响土中水呈气态（水气）、液态（水）、固态（冰）等三种形态.地面以下的液态水称为地下水，是土中水的主要成分。它的主要来源是大气降水（雨、雪、冰雹等）。土孔隙中的液态水在重力、压力或毛细管作用下，能自由移动的水称为自由水。这些水直接影响地基的承载力，对土的工程性质影响很大，如产生流砂现象。见图2-丙图2-乙 图2-丙常用的地基处理方法及适用范围对于软弱的地基，当采用了必须的结构、施工措施后仍不能满足地基承载力和变形的设计要求时，可考虑选用地基处理的方法对软弱地基进行处理。地基处理的方法很多，各自都有自己的特点和作用机理及适用范围。因此选择时应考虑土的类别、处理后土的加固深度、上部结构的要求、当地能提供的材料和机械设备、、周围环境因素、对施工工期要求、施工队伍的技术素质、施工技术条件和经济指标比较等因素进行综合分析，根据安全可靠、施工方便、经济合理的原则选定一个地基处理方案。4.1换填法换填法是将天然软弱土层挖去或部分挖去，分层回填强度较高、压缩性较低，且无腐蚀性的砂土、素土、灰土、工业废料等材料，压实或夯实后作为地基垫层（持力层），也称换土垫层法或开挖置换法。换填法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、膨胀土、素填土、杂填土、季节性冻土地基以及暗沟、暗塘等的浅层地基处理。4.2排水固结法在建筑建造之前，有条件地在建筑场地上安排预压系统和排水系统，是地基在逐渐的加荷载条件下排除空隙水而逐渐固结，预定完成大部分或部分地基沉降，同时逐步提高地基土的抗剪强度，从而提高其承载力和稳定性。此法适用于处理各类淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。4.3机械压实法机械碾压法是一种采用平碾、羊足碾、压路机、推土机或其它压实机械分层压实松软土的方法，适用于大面积填土的压实和杂填土地基的处理。碾压的效果主要取决于被压实土的含水量和压实机械的压实能量。4.4深层挤密法深层挤密法加固地基是在软弱地基中先成孔，再在孔中填以砂、石、土等材料，分层振（挤、冲）实成桩，同时挤密周围软弱土或松散土层，并使土与所成的桩组成复合地基，从而提高地基的承载力，减小沉降量。有以下集中挤密方法：4.4.1土或灰土挤密法。适用于地下水位以上的湿陷性黄土、素填土或杂填土地基；4.4.2振动水冲法。是利用振冲器喷射压力水振冲成孔。当振冲器下沉至设计深度后，往孔中填入碎石再射水振动，自下而上逐段振实，形成密实的圆柱体即成为振冲桩，亦称碎石桩。4.5化学加固法化学加固法是利用化学浆液或胶结剂，通过压力或电渗原理，采用灌注、压入、高压喷射或拌和，使浆液与土粒胶结，以改善地基土的物理与力学性质的地基处理方法。可分为硅化法、高压喷射注浆法和深层搅拌法。硅化法适用于处理已建工程的隐蔽部分地基，此法作用快，工期短，但价格昂贵，只在特殊工程中使用；高压喷射注浆法适用于当土中含有较多大粒块石、坚硬性土、植物根茎或过多的有机质土、对水泥有严重腐蚀的地基均宜采用。高压喷射注浆法还可用于已建或新建筑地基的处理、深基坑的挡土结构、坑底处理、防止管涌与隆起、建造地下帐幕等工程，但在地下水流速过大和已涌水的防水工程应慎重使用。深层搅拌法是利用水泥做固结剂，它在施工过程中无振动无污染无噪声，可在市区和紧密建筑群中施工。5.结语：地基处理是建筑施工中的重要环节，而地基处理的方法选定直接关系到工程建设的质量优劣和经济合理性。因此，在确定地基处理方法时，必须搜集详勘资料和地基基础设计资料，论证地基处理的必要性,并调查本地区地基处理的经验和施工条件，从诸多处理方法中选择一个最佳的地基处理方案。参考文献：[1]杨耀坤，汤福南,黄志