常用地基处理方案

常用地基处理方案（精选9篇）

常用地基处理方案 篇1

软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土构成的地基。由于软弱土具有强度低、压缩性高和透水性差等特点, 因此, 在软土地基上修建建筑物, 必须重视地基变形和稳定问题。在遭遇地震时, 由于地震动的影响, 软弱地基会部分甚至全部丧失承载能力或产生过量沉陷, 造成建筑物的破坏和影响其正常使用。因此, 需要对地基做正确的处理才能保证其静力、动力承载性能和变形性能, 其中地基处理方案的初选又是十分重要的。以下介绍了地基处理的步骤和当代常用地基处理方案的浅析, 可供相关部门做方案比选时参考。

1 软弱地基处理的一般步骤

1) 根据结构类型、荷载大小及使用要求, 结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、环境情况和对相邻建筑物的影响等因素综合分析, 初步选出几种可供考虑的地基处理方案, 包括选择两种或多种地基处理措施。2) 对初步选出的各种地基处理方案, 分别从加固原理、适用范围、优点、局限性等方面做全面分析和比较, 选择最优的地基处理方案。3) 对已选定的地基处理方案, 宜按建筑物地基基础设计等级和场地复杂程度, 在有代表性的场地上进行现场试验或试验性施工, 并进行必要的测试, 检验设计参数和处理效果。4) 经处理后的地基应做承载力、变形能力、稳定性能的评估。

2 当代常用软弱地基处理方案

2.1 强夯法

1) 加固原理:

关于强夯法的加固原理, 国内外学者进行了大量研究, 看法各异, 主要是由于土的类型多, 不同土性能差异大, 加固效果影响因素多所造成的。一般的认识是通过用很重的锤从高处自由落下, 给地基以强大冲击能量的夯击, 使土中出现冲击波和很大应力, 迫使土体空隙压缩, 排除其中的空气和水, 迅速固结, 从而加强软弱地基土。2) 适用范围:适用于处理碎石、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等。对于高饱和度的粉土与黏性土等地基, 当采用在夯坑内回填石块、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯转换时, 应通过现场试验确定其适用性。3) 优点:强夯法设备简单, 适用土质范围广, 加固效果好;工效高, 施工速度快;节约原材料, 节省投资, 广泛应用于工业与民用建筑, 该法比其他地基处理方法使用更为广泛和有效。4) 局限性:对周围环境产生很大振动和噪声, 而且此方法需要较大的建筑场地进行施工, 因此不宜在闹市区施工。

2.2 换填法

1) 加固原理:

换填法的加固原理是将基底以下一定深度范围内的软弱土层挖除, 换填无侵蚀性的低压缩性散体材料 (中砂、粗砂、砾石、碎石、卵石、矿渣、灰土及素土等) , 并对其分层夯实。由于挖去软弱土, 换填承载性能好的材料, 必然提高承载力;由于各垫层的应力扩散作用, 减少了附加应力, 从而减少沉降量;通过换填透水性优良材料可加快下覆软弱土层固结排水并提高其强度, 此外还可以防止冻胀, 消除膨胀土的胀缩作用, 消除或部分消除黄土湿陷性。2) 适用范围:换填法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层地基处理。常用于轻型建筑、地坪、堆料场和道路的地基处理。3) 优点:它可提高持力层的承载力, 减小沉降量, 消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性, 防止土的冻胀作用及改善土的抗液化性。4) 局限性:简易可行, 但仅限于浅层处理, 一般不大于3 m, 对湿陷性黄土地基不大于5 m, 如遇地下水, 对于重要工程需有附加降低地下水位的措施。而且换填厚度越大, 造价越高;不适合处理软土层较厚、埋深大的地基, 地下水位高、易渗水路段抽排水费用高。

2.3 排水固结法

1) 加固原理:

排水固结法的原理是通过布置垂直排水井, 改善地基的排水条件, 及采取加压、抽气、抽水和电渗等措施在建筑物建造前, 利用地基排水固结的特性, 使土体提前完成固结沉降, 其实质上就是通过预压使空隙水压力不断消散和有效应力不断增长的过程。通过有效应力的增长来提高地基承载力。2) 适用范围:排水固结法主要适用于处理淤泥、淤泥质土及其他饱和软黏土。对于沙类土和粉土, 因透水性良好, 无须用此法处理。对于含水平砂夹层的黏性土, 因其具有较好的横向排水性能, 所以不用竖向排水体 (砂井等) 处理, 也能获得良好的固结效果。3) 优点:地基土在较短时间内完成大部分固结沉降, 成为超固结土, 大大降低施工后沉降并迅速提高承载力;此外, 还可实现对地基的预震作用, 有效地消除砂土液化;该法还有利于地下管线的开挖。4) 局限性:施工程序复杂;降水和排水措施必须得到保障;水塘路段须采取额外措施以保证处理效果;处理深度一般不大于10 m;对周边环境影响较大。

2.4 砂石桩法

1) 加固原理:

松散砂土——用不同成桩方法, 在松散砂土中成桩时对周围砂层产生挤密作用, 当采用冲击法或振动法往砂土中下沉桩管和一次拔管成桩时, 由于桩管下沉对周围砂土产生很大的横向挤压力, 桩管就将地基中同体积的砂挤向周围的砂层, 使其孔隙率减小以达到挤密的效果。软弱黏性土——密实的砂桩在软弱黏性土中取代了同体积的软弱黏性土, 形成“复合地基”, 使承载力提高, 地基沉降减小。2) 适用范围:砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、黏性土、素填土和杂填土等地基。饱和黏性土上对变形控制要求不严的工程也可采用砂石桩置换处理, 此法亦可用于可液化地基。3) 优点:兼有挤密、置换和排水固结的作用;可有效处理易液化地基;造价比碎石桩低;工期较排水固结法短。4) 局限性:处理淤泥质地基需结合堆载预压, 且需控制好置换率;不适合高承载力要求地基。

2.5 加筋法

1) 加固原理:

加筋法加固地基的机理比较复杂。采用的加筋方法不同, 或加筋方法相同而所用筋材不同, 其加固机理也可能不同。一般理解认为加筋法是在地基土中设置强度高、模量大的筋材, 使土体与筋材一起形成加筋复合体, 这种人工复合土体可承受抗拉、抗压、抗剪和抗弯作用, 用以提高地基承载力, 减小沉降和增加地基稳定性。2) 适用范围:加筋土法适用于人工填土的路堤和挡墙结构。其中土锚、土钉、锚碇板适用于土坡稳定。3) 优点:对地基的加固效果明显, 并可以有效减小沉降。4) 局限性:其中加筋法中的加筋土法当遇到路堤下软弱土层很厚时, 采用加筋土垫层的应力扩散作用虽可使浅层土体中的附加应力减小, 但使地基土层压缩的影响深度加大。

2.6 化学加固法

2.6.1 灌浆法

1) 加固原理:

灌浆法的实质是用气压、液压或电化学原理, 把某些能固化的浆液注入各种介质的裂缝或孔隙, 经过一定时间形成结构致密、强度大、防水防渗性能、化学性能良好的结合体, 以改善地基的物理力学性质。2) 适用范围:可灌浆的对象很多, 但常用于砂及砂砾石、软黏土、湿陷性黄土。3) 优点:施工工序简单, 加固效果明显。4) 局限性:采用灌浆法通常还会使用除水泥浆液外的其他化学浆液, 而化学浆液不仅造价较高, 而且不少化学浆液具有一定的毒性, 造成环境污染, 影响其推广和使用。

2.6.2 高压喷射注浆法

1) 加固原理:

其原理是将带有特殊喷嘴的注浆管, 通过钻孔置入到处理土层的预定深度, 然后将浆液 (常用水泥浆) 以高压冲切土体。在喷射浆液的同时, 以一定的速度旋转提升, 即形成水泥土圆柱体;若喷嘴提升而不旋转, 则形成墙状固结体, 加固后可用以提高地基承载力, 减小沉降, 防止砂土液化、管涌和基坑隆起, 建成防渗帷幕。2) 适用范围:高压喷射注浆法可用于既有建筑和新建筑的地基处理, 深基坑侧壁挡土或挡水, 基坑底部加固防止管涌与隆起, 坝的加固与防水帷幕工程。但对含有较多大砾块石、大量植物茎根或含过多有机质的土及地下水流过大、喷射浆液无法在注浆管周围凝聚的情况下不宜采用。3) 优点:设备较简单、轻便, 机械化程度高, 全套设备紧凑, 体积小, 机动性强占地少, 能在狭窄场地施工。用于已有建筑物地基加固而不扰动附近土体, 施工噪声低, 振动小。4) 局限性:施工时水泥浆冒出地面流失量较大, 对流失的水泥浆应设法予以利用。

3 结语

常用的软弱地基处理方案除了上述方案外还有振冲法、深层搅拌法等, 随着施工方法的不断改进, 近年来又出现了如爆破挤淤法等先进方法。本文通过对以上常用软弱地基处理方案从加固原理、适用范围、优点、局限性等方面进行了全面阐述, 为有关施工部门提供了较全面的参考依据, 在具体进行方案初选时应结合当地实际地基状况, 经济条件, 施工技术水平全面考虑, 选出几种优化的软弱地基处理方案, 并通过软弱地基方案选择的一般步骤确定出最优化方案。

参考文献

[1]刘永红, 姚爱军, 周龙翔.地基处理[M].北京:科学出版社, 2005.

[2]龚晓南.地基处理[M].北京:中国建筑工业出版社, 2005.

[3]赵明华.土力学与基础工程[M].武汉:武汉理工大学出版社, 2009.

[4]郭继武.建筑地基基础设计及工程应用[M].北京:中国建筑工业出版社, 2008.

[5]刘福臣, 林氏乐, 黄怀峰.地基基础处理技术与实例[M].北京:化学工业出版社, 2009.

[6]张晓青.浅谈几种软土地基处理的方法[J].山西建筑, 2009, 35 (6) :153-154.

常用地基处理方案 篇2

一、单项选择题

1．当建筑物基础下的持力层比较软弱，不能满足上部荷载对地基的要求时，常采用(    )来处理软弱地基。

a．换土垫层法    b．灰土垫层法

c．强夯法        d．重锤夯实法来源：

2．地下水位较低，基槽经常处于较干燥状态下的一般粘性土地基的加固可采用(    )方法来处理地基。

a．换土垫层法    b．灰土垫层法

c．强夯法        d．重锤夯实法

3．对于高于地下水位0.8m以上稍湿的粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土和分层填土地基，常采用(    )来处理软弱地基。

a．换土垫层法    b．灰土垫层法

c．强夯法        d．重锤夯实法

4．用起重机械将重锤吊起从高处自由落下，对地基反复进行强力夯实的地基处理方法是(    )。

a．换土垫层法    b．灰土垫层法来源：

c．强夯法        d．重锤夯实法

5．强夯法所用起重机械的重锤重量一般为(    )。

a．8~40    b．8~30

c．9~30    d．9~40

6．强夯法一般是用起重机械将重锤吊起到(    )m高处自由落下。来源：

a．10~30    b．10~40

c．6~30     d．6~40

7．水泥粉煤灰碎石桩简称(    )。

a．cfp桩    b．cfg桩

c．cfd桩    d．cpg桩

8．水泥粉煤灰碎石桩是处理(    )地基的一种新方法。

a．软弱    b．次坚硬

c．坚硬    d．松散

9．深层密实法中的振冲法又称(    )。

a．振动冲洗法    b．振动水冲法

c．振动密实法    d．震动夯实法

10．振冲桩适用于加固(    )地基。来源：

a．软弱黏土      b．次坚硬的硬土

c．坚硬的硬土    d．松散的砂土

11．深层搅拌法是利用(    )做固化剂。

a．泥浆      b．砂浆

c．水泥浆    d．混凝土

二、多项选择题

1．地基处理就是为了(    )。

a．对地基进行必要的加固或改良

b．提高地基土的承载力 来源：

c．提高建筑的抗震等级

d．保证地基稳定，减少房屋的沉降或不均匀沉降

e．消除湿陷性黄土的湿陷性，提高抗液化能力

2．下列属于常用的人工地基处理方法的有(    )。

a．换土垫层法    b．重锤表层夯实

c．排水灌浆法    d．强夯、振冲、砂桩挤密法

e．深层搅拌、堆载预压、化学加固法

3．换土垫层按其回填的材料可分为(    )。来源：

a．混凝土垫层    b．灰土垫层

c．砂垫层        d．碎(砂)石垫层

e．水泥砂浆垫层

4．人工地基处理方法中用砂垫层和砂石垫层作为地基的持力层，起(    )作用。

a．提高地基承载力

b．减少沉降

c．加速软弱土层排水因结

d．防止冻胀和消除膨胀土的胀缩

e．挡水

5．强夯法适用于处理(    )地基。     来源：

a．碎石土        b．特坚石

c．砂土、粉土    d．低饱和度的粘性土

e．湿陷性黄土及填土地基的深层加固

6．灰土挤密桩是利用锤击将钢管打人土中，侧向挤密土体形成桩孔，将管拔出后，在桩孔中分层回填(    )灰土并夯实而成。

a．2：8灰土    b．2：7灰土

c．3：7灰土    d．3：8灰土

e．3：9灰土

7．灰土挤密桩适用于处理(    )地基。

a．地下水位以上的软弱地基    b．天然含水量12％—25％的软弱地基

c．砂石土                    d．湿陷性黄土的软弱地基

e．厚度5—15m的素填土、杂填土

8．砂石桩适用于处理(    )地基。

a．挤密松散砂土        b．素填土来源：

c．杂填土              d．湿陷性黄土

e．淤泥土

9．挤密桩主要包括(    )。

a．灰土挤密桩    b．预应力桩

c．砂石桩        d．水泥粉煤灰碎石桩

e．混凝土搅拌桩

10．深层搅拌法是利用固化剂和软土发生一系列物理、化学反应，使之凝结成水泥加固体，与天然地基形成复合地基。这种水泥加固体具有(    )的特点。

a．整体性好    b．水稳性好

c．放热少      d．刚度大

e．较高强度

11．深层搅拌法适于处理(    )地基。

a．砂石土来源：

b．加固较深、较厚的淤泥、淤泥质土、粉土

c．粘土

d．承载力不大于0.12mpa的饱和粘土和软粘土

e．沼泽地带的泥炭土

12．砂井堆载预压法适用于处理(    )地基。来源：

a．深厚软土和冲填土地基

b．机场跑道地基

c．软粘土地基

d．水工结构、码头、岸坡等工程地基

e．道路、路堤等工程地基

考点49自测题答案：

一、单项选择题：1．a  2．b  3．d  4．c  5．b  6．c  7．b  8．a  9．b  10．d  11．c

二、多项选择题：1．abde  2．abde  3．bcd  4．abcd  5．acde  6．ac  7．abde

浅析常用地基处理技术 篇3

当天然地基不能满足建筑物要求时, 对于大多数一般建筑往往只需要对地基进行浅层处理即可。浅层处理的范围大致在地面以下5m深度内, 其处理方法的采用主要取决于建筑物荷载的大小和地基土的物理力学性质。

2. 常用地基处理技术

2.1 换土垫层法

换土垫层法是先将基础底面以下范围的软土层挖去, 然后回填强度较高、压缩性较低并且没有侵蚀性的材料 (如中粗砂、砂石或卵石、灰土、素土、石屑、碎喳等) , 再分层夯实, 作为地基的持力层。这种方法量大、面广、简单、快速、经济。其作用在于提高地基的承载力, 并通过垫层应力扩散作用来减少垫层下天然土层所承受的压力, 这样就可减少基础的沉降量。这种方法对于解决荷载较大的中小型建筑物的基础问题是比较有效的。此外, 在寒冷地区可以采用砂垫层防止地基土的冻胀, 在膨胀土地基中可以采用此法消除其胀缩作用。一般砂垫层换土在工程中得到较普遍应用, 下面以此为例介绍一下这种方法的设计施工要点。

砂垫层的设计, 主要是确定砂垫层的厚度和宽度。厚度应根据垫层底部软弱土层的承载力来确定, 即当上部荷载通过砂垫层按一定的扩散角传至下卧土层时, 下卧土层顶面所受的总压力不应超过其容许承载力。碎石、粗砂或中砂扩散角可取30°, 其他较细的材料扩散角稍大于20°。砂垫层底部的宽度B1=B+2Htgθ。施工的关键是使砂饱和并分层铺设, 并注意保护好基坑底及侧壁土的原状结构, 以免降低土的强度 (见图1) 。

2.2 褥垫法

褥垫法是把基底露出岩石凿去一定厚度, 然后回填填充材料。其中以炉渣效果最好, 因为它调整沉降的幅度大, 不受水的影响;中砂、粗砂、土夹石或高炉矿渣的水稳定性好, 但压缩性低, 调整沉降不大;黏土调整沉降灵活, 但水作用影响大, 不易控制;松散材料应防止浇筑混凝土时水泥砂浆的渗入, 以至垫层失去作用。

褥垫法比较新颖, 在处理山区有岩石层露出而大部分为土层的基地时, 简便易行而又可靠。对条形基础效果较好, 因为它能调节岩土交界部位地基相对变形, 避免该处应力集中而使墙体出现裂缝。褥垫的厚度一般取30cm-50cm, 为调整沉降, 基础四周岩石要涂沥青, 同时也起到防漏水的作用, 因为寒冷地区结冰会出现冻胀 (见图2) 。

2.3 机械碾压法机

机械碾压法是一种采用平碾、压路机等压实机械压实松散土的方法, 这种方法常用于大面积填土的压实和杂填土地基的处理。

黏性土的碾压, 通常用8t-10t的平碾, 每层铺土厚约20cm-30cm, 碾压8-12遍。杂填土碾压时, 应先消除一定深度的土, 开挖的范围一般从基础纵向放出3 m左右, 横向放出1.5 m左右, 然后回填土, 每层约30cm, 选用8t-12t压路机压实, 承载力可达100KN/m2左右。

2.4 振动压实法

振动压实法是振动压实机 (电动机带动两个偏心块以相同的速度反向转动, 以产生振动) 在地基表面施加振动力以振实浅层土的处理方法。这种方法对于处理砂土地基及炉渣、碎石等无黏性土为主的填土地基效果较好。

开始振动时, 振动时间越长, 效果越好, 但振动超过某一数值后, 振动引起的下降基本稳定, 再继续振动就不会起到进一步压实的作用。对于炉渣、砖瓦碎块等建筑垃圾, 振实约1分钟以上。对于细粒填土, 振实约3-5分钟。

振实范围应从基础边缘放出0.6m左右, 先振基槽两边, 再振中间。振动标准是以振动机原地施振不再继续下降为合格。如地下水位距振实面小于60cm, 应先降低水位, 且振源与相邻建筑物的距离应大于3 m。如此加固的地基土, 地基承载力可达1 5 0 K N/m 2左右。

2.5 重锤夯实法

重锤夯实是利用起重机将重锤提高一定高度后, 自由下落, 重复夯打击实地基, 形成一层比较密实的硬壳层。这种方法适用于处理各种黏性土、砂土、湿陷性黄土, 分层填土和杂填土地基。富士康集团在秦皇岛开发区新建的部分厂区就是采用的这种处理技术, 效果很好。

夯锤形状为一圆台, 重约1.5t。落距一般取2.5m-4.5m, 夯打遍数一般取6-8遍。当最后两遍的平均夯沉量不超过下列数值时即可停止:

黏性土及湿陷性黄土1cm-2cm

砂土0.5cm-1cm

夯实的效果与土的含水量关系十分密切, 只有在土处于最优先含水量的条件下, 才能得到最好的夯实效果。经夯实处理后的填土, 承载力可达1 2 0 K N/m 2左右。虽然夯实法用料少, 成本低, 工期短, 但必须查明地基的土性状况, 当软土表层较厚或上部荷载量级较大, 应慎重选用。

2.6 挤密 (灰) 土桩法

挤密 (灰) 土桩适用于处理杂填土和湿陷性黄土, 在我国东北地区和西北地区应用广泛。土桩沉桩时对地基土侧向挤密, 桩身与周围挤密土基本一致, 相当于形成一层厚的土垫层。灰土桩本身强度较高, 桩顶应力大于周围地基土应力, 可以分担较大部分荷载。

桩孔直径一般45cm左右, 平面上应超出0.25-0.5倍基础宽度, 设计标准则是以处理地面的附加应力和自重应力不超过该处的允许承载力为准则。成孔方法有沉管法、爆扩法及冲击法。沉管法是用打桩机将带有特制桩尖的钢管打入土层中, 而后拔管成孔。爆扩法是用钢钎打入土中成直径2cm左右的孔, 然后在孔底部放下炸药等引爆。冲击法是使用冲击钻机将0.6t-3.2t的锥形锤头提升0.5m-2.0m后自由落下, 反复冲击成孔。

回填桩孔的土料尽量使用就地挖取的净黄土或一般黏土, 过筛后土块不大于20mm, 石灰使用消解3-4天后的熟石灰, 粒径不大于5 m m, 质量不低于Ⅲ级, 构成的填土灰土的体积比一般取2:8。

2.7 楔形桩法

即是用楔形状的桩加固地基, 它对于改善土体的天然结构, 改善土的物理力学性质效果较好, 而又有利于发挥桩与土体间的共同作用, 适应于较多类型的土。

楔形桩长1.5m-4.0m, 上截面直径60cm-80cm, 下截面直径2cm-10cm, 对于软土锥角9°-13°;中密土8°-9°;密实土5°-7°, 桩身由上至下逐渐变细, 可为锥形体或棱柱形体以及其他形式。

楔形桩预制一般采用金属定型模板或扇形钢木结构箱形模板。沉桩方法一般为锤击法或振动法, 沉入桩后, 孔中放入钢筋骨架, 灌注混凝土, 形成楔形桩。

楔形桩在变形模量、内摩擦角大的砂土, 亚黏土, 液性指数较小的黏性土和黄土中效果显著。如保定塞片厂酒精蒸馏车间即是采用灌注圆锥桩, 时间及实践证明, 建筑物使用情况良好, 未出现裂痕。

3. 结语

以上仅就浅层地基的常用处理方法作了简要介绍。其它如挤密碎石桩, 水泥土桩等, 近年来在浅层地基处理中亦有广泛的应用, 实际工程选用时, 宜根据地基情况、当地施工条件和经济技术比较后, 因地制宜采取合理的处理方法。

参考文献

[1] 中国建筑科学研究院主编.建筑地基处理技术规范 (JGJ 79—2002) 中国建筑工业出版社.2003年.

[2] 中国建筑科学研究院主编.建筑桩基技术规范 (JGJ 94—94) 中国建筑工业出版社.2003年.

常用表面处理方法 篇4

工业中常采用机械处理方法来清理、强化及光整金属表面，如喷丸处理、滚压加工、内孔挤压以及磨光和抛光等，其中喷丸处理、抛光处理在生产中应用很广泛，

（一）喷丸处理

喷丸处理是利用高速喷射的沙丸或铁丸，对工件表面进行强烈的冲击，使其表面发生塑性变形，从而达到强化表面和改变表面状态的一种工艺方法。喷丸的方法通常有手工操作和机械操作两种。常用的喷丸有以下几种：铸铁弹丸、钢弹丸、玻璃弹丸、砂丸等，其中黑色金属常选用铸铁弹丸、钢弹丸和玻璃弹丸，而有色金属与不锈钢常用玻璃弹丸和不锈钢弹丸。

喷丸处理是工厂广泛采用的一种表面强化工艺，其设备简单、成本低廉，不受工件形状和位置限制，操作方便，但工作环境较差。喷丸广泛用于提高零件机械强度以及耐磨性、抗疲劳和耐腐蚀性等。还可用于表面消光、去氧化皮和消除铸、锻、焊件的残余应力等。

（二）磨光和抛光

1．磨光磨光是用磨光轮对零件表面进行加工，以获得平整光滑磨面的一种表面处理方法。其作用在于去掉零件表面的锈蚀、砂眼、焊渣、划痕等缺陷，提高零件的表面平整度。

磨光分粗磨和细磨两种。粗磨是将粗糙的表面和不规则的外形修正成形，可用手工或机械操作。手工操作多数用于有色金属；机械操作用于钢材，一般在砂轮上进行；经过粗磨后金属表面磨痕很深，需要通过细磨加以消除，为抛光做准备。细磨有手工细磨和机械细磨。手工细磨是由粗到细在各号金相砂轮上进行；机械细磨常用预磨机、蜡盘、抛光膏加速细磨过程。

磨光用的磨料，对于青铜、黄铜、铸铁、锌等软材料用人造金刚砂；对于钢用人造刚玉。金刚砂可用于所有金属的磨光，尤其适用于软韧金属材料。

2．抛光抛光是镀层表面或零件表面装饰加工的最后一道工序，其目的是消除磨光工序后残留在表面上的细微磨痕,获得光亮的外观。

抛光方法有机械、化学、电解等多种，常用的方法是抛光轮抛光，它是将数层圆形的布、呢绒、毛毯等叠缝成车轮状，安装在抛光机轴上使其旋转进行抛光。抛光轮的载体种类很多，有棉、麻、毛、纸、皮革、塑料及其混合物等；研磨材料颗粒细而均匀，外形呈多角形、刃口锋利。常用抛光粉的种类、性能、用途如表2－1所示。粗抛光时用粘结剂将研磨粉粘在抛光轮上，可用金刚石、氧化铁研磨粉，也可用氧化铬研磨粉，或者使用半固态或液态的研磨剂。

二、转化膜处理

转化膜处理是将工件浸入某些溶液中，在一定条件下使其表面产生一层致密的保护膜，提高工件防腐蚀的能力，增加装饰作用。常用的转化膜处理有氧化处理和磷化处理。

（一）氧化处理

1．钢的氧化处理钢的氧化处理是将钢件在空气—水蒸气或化学药物中加热到适当温度，使其表面形成一层蓝色(或黑色)的氧化膜，以改善钢的耐蚀性和外观，这种工艺称为氧化处理，又叫发蓝处理。氧化膜是一层致密而牢固的Fe3O4薄膜，只有0.5~1.5mm厚，对钢件的尺寸精度无影响。氧化处理后的钢件还要进行肥皂液浸渍处理和浸油处理，以提高氧化膜的防腐蚀能力和润滑性能。

钢的氧化处理有以下基本工艺过程：

氧化处理过程中溶液中的氧化

一、表面机械强化

工业中常采用机械处理方法来清理、强化及光整金属表面，如喷丸处理、滚压加工、内孔挤压以及磨光和抛光等，其中喷丸处理、抛光处理在生产中应用很广泛。

（一）喷丸处理

喷丸处理是利用高速喷射的沙丸或铁丸，对工件表面进行强烈的冲击，使其表面发生塑性变形，从而达到强化表面和改变表面状态的一种工艺方法。喷丸的方法通常有手工操作和机械操作两种。常用的喷丸有以下几种：铸铁弹丸、钢弹丸、玻璃弹丸、砂丸等，其中黑色金属常选用铸铁弹丸、钢弹丸和玻璃弹丸，而有色金属与不锈钢常用玻璃弹丸和不锈钢弹丸。

喷丸处理是工厂广泛采用的一种表面强化工艺，其设备简单、成本低廉，不受工件形状和位置限制，操作方便，但工作环境较差。喷丸广泛用于提高零件机械强度以及耐磨性、抗疲劳和耐腐蚀性等。还可用于表面消光、去氧化皮和消除铸、锻、焊件的残余应力等。

（二）磨光和抛光

1．磨光磨光是用磨光轮对零件表面进行加工，以获得平整光滑磨面的一种表面处理方法。其作用在于去掉零件表面的锈蚀、砂眼、焊渣、划痕等缺陷，提高零件的表面平整度。

磨光分粗磨和细磨两种。粗磨是将粗糙的表面和不规则的外形修正成形，可用手工或机械操作。手工操作多数用于有色金属；机械操作用于钢材，一般在砂轮上进行；经过粗磨后金属表面磨痕很深，需要通过细磨加以消除，为抛光做准备。细磨有手工细磨和机械细磨。手工细磨是由粗到细在各号金相砂轮上进行；机械细磨常用预磨机、蜡盘、抛光膏加速细磨过程。

磨光用的磨料，对于青铜、黄铜、铸铁、锌等软材料用人造金刚砂；对于钢用人造刚玉。金刚砂可用于所有金属的磨光，尤其适用于软韧金属材料。

2．抛光抛光是镀层表面或零件表面装饰加工的最后一道工序，其目的是消除磨光工序后残留在表面上的细微磨痕,获得光亮的外观。

抛光方法有机械、化学、电解等多种，常用的方法是抛光轮抛光，它是将数层圆形的布、呢绒、毛毯等叠缝成车轮状，安装在抛光机轴上使其旋转进行抛光。抛光轮的载体种类很多，有棉、麻、毛、纸、皮革、塑料及其混合物等；研磨材料颗粒细而均匀，外形呈多角形、刃口锋利，

常用抛光粉的种类、性能、用途如表2－1所示。粗抛光时用粘结剂将研磨粉粘在抛光轮上，可用金刚石、氧化铁研磨粉，也可用氧化铬研磨粉，或者使用半固态或液态的研磨剂。

二、转化膜处理

转化膜处理是将工件浸入某些溶液中，在一定条件下使其表面产生一层致密的保护膜，提高工件防腐蚀的能力，增加装饰作用。常用的转化膜处理有氧化处理和磷化处理。

（一）氧化处理

1．钢的氧化处理钢的氧化处理是将钢件在空气—水蒸气或化学药物中加热到适当温度，使其表面形成一层蓝色(或黑色)的氧化膜，以改善钢的耐蚀性和外观，这种工艺称为氧化处理，又叫发蓝处理。氧化膜是一层致密而牢固的Fe3O4薄膜，只有0.5~1.5mm厚，对钢件的尺寸精度无影响。氧化处理后的钢件还要进行肥皂液浸渍处理和浸油处理，以提高氧化膜的防腐蚀能力和润滑性能。

钢的氧化处理有以下基本工艺过程：

氧化处理过程中溶液中的氧化

剂含量越高，生成氧化膜速度也越快，而且膜层致密、牢固。溶液中碱的浓度适当增大，获得氧化膜的厚度增大，碱含量过低，氧化膜薄而脆弱。溶液的温度适当升高，可以提高氧化致密度。工件含碳量越高，越容易氧化，氧化时间越短。氧化处理时间主要根据钢件的含碳量和工件氧化要求来调整。氧化处理工艺不影响零件的精度，常用于仪器、仪表、工具、枪械及某些机械零件的表面，使其达到耐磨、耐蚀以及防护与装饰的目的。

2．铝及其合金的氧化处理铝(或铝合金)在自然条件下很容易生成致密的氧化膜，可以防止空气中水分和有害气体的氧化和侵蚀，但是在碱性和酸性溶液中易被腐蚀。为了在铝和铝合金表面获得更好的保护氧化膜，应该进行氧化处理。常用的处理方法有化学氧化法与电化学氧化法。

化学氧化法是把铝(或铝合金)零件放人化学溶液中进行氧化处理而获得牢固的氧化膜，其厚度为0.3～4mm。按处理溶液的性质可分碱性和酸性溶液氧化处理。例如，碱性氧化液为Na2CO3(50 g/L)、Na2CrO4(15 g/L)、NaOH(25 g/L)，处理温度：80～100°C，处理时间：10～20min。经氧化处理后的铝表面呈现厚度为0.5～1mm的金黄色氧化膜。此方法适用于纯铝、铝镁、铝锰合金。化学氧化法主要用于提高铝和铝合金的耐蚀性和耐磨性，并且此工艺方法操作简单，成本低，适于大批量生产。

电化学氧化法是在电解液中使铝和铝合金表面形成氧化膜的方法，又称阳极氧化法，将以铝(或铝合金)为阳极的工件置于电解液中，通电后阳极上产生氧气，使铝或铝合金发生化学或电化学溶解，结果在阳极表面形成一层氧化膜。阳极氧化膜不仅具有良好的力学性能与抗蚀性能，而且还具有较强的吸附性，采用不同的着色方法后，还可获得各种不同颜色的装饰外观。

为了在铝及铝合金表面获得不同性质的氧化膜，常采用不同种类的电解液来实现。常用的电解液有硫酸、铬酸和草酸等。

铝及铝合金氧化处理的基本工艺过程如下：

由于阳极氧化膜的多孔结构和强吸附性能，表面易被污染，特别是腐蚀介质进人孔内易引起腐蚀。因此阳极氧化膜形成后，必须进行封闭处理，封闭氧化膜的孔隙，提高抗蚀、绝缘和耐磨等性能，减弱对杂质或油污的吸附。常用的封闭方法有蒸汽封闭法和石蜡、油类、树脂封闭法等。

（二）磷化处理

把钢件浸人磷酸盐为主的溶液中使其表面沉积，形成不溶于水的结晶型磷酸盐转化膜的过程称为磷化处理。常用的磷化处理溶液为磷酸锰铁盐和磷酸锌溶液，磷化处理后的磷化膜厚度一般为5～15mm，其抗腐蚀能力是发蓝处理的2～10倍。磷化膜与基体结合力较强，有较好的防蚀能力和较高的绝缘性能，在大气、油类、苯及甲苯等介质中均有很好的抗蚀能力，对油、蜡、颜料及漆等具有极佳的吸收力，适合做油漆底层。但磷化膜本身的强度、硬度较低，有一定的脆性，当钢材变形较大时易出现细小裂纹，不耐冲击，在酸、碱、海水及水蒸气中耐蚀性较差。在磷化处理后进行表面浸漆、浸油处理，抗蚀能力可较大提高。

磷化处理所需设备简单，操作方便，成本低，生产效率高。在一般机械设备中可作为钢铁材料零件的防护层，也可作为各种武器

的润滑层和防护层。

（三）电镀与化学镀

1．电镀电镀是将被镀金属制品作为阴极，外加直流电，使金属盐溶液的阳离子在工件表面沉积形成电镀层。电镀实质上是一种电解过程，其阴极上析出物质的重量与电流强度、时间成正比。欲进行电镀必要的三个条件是：电源、渡槽(度液)及电极。

电镀可以为材料或零件覆盖一层比较均匀、具有良好结合力的镀层，以改变其表面特性和外观，达到材料保护或装饰的目的。电镀除了可使产品美观、耐用外，还可获得特殊的功能，可提高金属制品的耐蚀性、耐磨性、耐热性、反光性、导电性、润滑性、表面硬度以及修复磨损零件尺寸及表面缺陷等，如在半导体器件上镀金，可以获得很低的接触电阻；在电子元件上镀铝—锡合金可以获得很好的钎焊性能；在活塞环及轴上镀铬可以获得很高的耐磨性；防止局部渗碳的镀铜、防止局部渗氮的镀锡等。目前，广泛应用的电镀工艺有镀铜、镀镍、镀铬、镀锌、镀银、镀金等。

2．化学镀化学镀亦称无外接电源镀。其原理是:在水溶液中金属沉积一般按下式进行：

M2+ + 2e → M

浅谈软土地基处理常用方法 篇5

关键词：软土地基,处理方法,原理,工后沉降量

在路基设计和施工中, 常会遇到软土地基的处理。如果软土地基的处理方法采用不当, 不仅浪费了资源, 起不到应有的作用, 还会造成路基的破坏。因此在路基设计和施工中, 对软土地基处理方法的选择上要特别慎重。

1 选择软土地基处理方法应注意的几个问题

1.1 软土地基处理后对路基作用的认识

1) 路基在施工期间和使用期间应该是稳定的, 不因填筑荷载、施工机械和交通荷载的作用引起路基的失稳、破坏, 也不应由于路基的过大变形, 引起桥台、涵洞、挡土墙等构造物及沿线各种设施过大的变形。

2) 在可以不进行软土地基处理的情况下, 为了避免路基沉降造成涵洞、挡土墙等构造物变形破坏, 首先应考虑提前填筑路基, 在其充分沉降后再修筑构造物的路基施工方案。

3) 高等级公路严格限制了路基在规定年限内的工后剩余沉降量, 对工后15年~20年的剩余沉降量通常采用如下标准:一般路段30 cm, 桥头10 cm, 过渡段沉降坡差小于2‰。这样就可避免路面的变形破坏, 以及连接桥梁、涵洞等构造物的引道路基产生不均匀沉降。

4) 在软土层较厚且沉降历时较长的地区及大范围的软土地区, 有时将工后剩余沉降量控制在要求的范围内是很困难的, 或者虽能控制但不经济时, 则应考虑对路基进行堆载预压或超载预压、设置桥头搭板、铺筑临时性路面、加强养护等修建方案。

5) 在没有一定厚度硬壳层的软土地基上, 不宜直接修筑填土高度小于2 m~2.5 m的低路基。这种低路基在交通荷载作用下, 可使路面发生较大的不均匀沉降, 特别是当软土层不均匀, 重型车辆交通较大时, 引起路面破坏。

1.2 软土地基处理方案确定的步骤

首先要进行水文地质堪察, 搞清地基的工程地质和水文地质条件, 这是搞好路基设计、施工的关键。地基处理方案的确定一般按下列步骤进行:

1) 收集详细的工程地质、水文地质及地基基础的设计资料。

2) 根据地基处理的目的 (如解决路基变形或稳定性问题) 、使用要求 (如工后沉降量及差异沉降量) 、结构类型、荷载大小等, 并结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、周围环境和相邻建筑物等因素, 初步选定几种处理方案。

3) 对初步选定的各种处理方案, 分别从处理效果、材料来源机具条件、工程进度、环境影响等方面进行技术经济比较, 根据安全可靠、施工方便、经济合理的原则选择最佳处理方案。

4) 对已选定的处理方案, 根据道路等级和场地复杂程度, 可在有代表性的场地上进行相应的现场试验, 通过试验, 检验设计参数和处理效果, 如达不到设计要求时, 要查找原因, 采取措施或修改设计。试验工程的修筑也可为大规模施工积累经验, 提供设计依据和控制指标。

1.3 软土地基处理方法和适用范围

1) 清除换填法, 此法适用于软土层较薄, 底部为硬底的地基换填的材料可根据地基底部的软弱程度换填砂砾、碎石、石灰土等材料。

2) 抛石挤淤法, 适用于湖塘、河流或积水洼池、常年积水且不宜抽干、软土层厚度薄的情况。

3) 排水固结法, 适用于软黏土、淤泥和淤泥质土地基。此法是在软土地基中设置竖向排水系统 (如插设塑料排水板、袋装砂井等) 和水平横向排水系统 (砂垫层) , 再逐层填筑路基, 在路基荷载的作用下使土体排水固结、密实, 强度增长, 地基承载力提高, 可有效减小工后沉降。若采用大于路基及工作荷载的超载预压方式预压, 可进一步减少工后沉降, 并可减小次固结沉降。排水固结法的竖向排水系统和横向排水系统必须同时发挥作用, 这就要求施工过程中, 不能出现断板、断井现象, 地基表面必须要有一定的平整度和拱度, 以确保水能够排出路基之外, 充分发挥该体系的作用。

4) 超载预压法, 可直接作为一种处理软土地基的方法, 也可与其他处理软土地基的方法共用, 直接作为一种处理软土地基的方法, 适用于表面有硬壳层、软土下埋较深、较薄的软弱地基;与其他处理软土地基的方法共用, 适合各种复杂的软基处理方法。

5) 反压护道法, 反压护道是在路堤一侧或两侧填筑一定宽度和高度的护道, 运用力学平衡原理, 平衡路堤自重作用而产生的滑动力矩, 以提高路基的稳定性。

6) 强夯法, 适用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土、黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土地基。此法是采用质量为10 t~40 t的夯锤从高处自由落下, 地基土在强夯的冲击力和振动力作用下振实、挤密, 部分土体液化, 水分从地基中排出, 从而提高了地基的承载力, 减少沉降。

7) 深层搅拌法, 适用于淤泥、淤泥质土和含水量较高、地基承载力标准值不大于120 kPa的黏土、粉土等软土地基, 用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时, 应通过试验确定其适用性。此法是利用深层搅拌机将水泥或其他固化剂与地基土原位搅拌形成圆柱状、格栅状或连续墙状土的增强体, 形成桩土复合地基以提高地基承载力, 减小沉降。深层搅拌法分喷浆搅拌法和喷粉搅拌法两种。

8) 碎石 (砂) 挤密桩法, 适用于不排水抗剪强度不小于20 kPa的黏性土、粉土、饱和黄土和人工填土地基。此法是利用机器在地基中成孔, 在孔内填入砂、碎石等粗粒料, 利用沉管的振动、抽插, 使孔中的骨料密实, 形成桩体, 同时周围的土体也被挤密。桩体与桩间土形成复合地基, 以提高地基承载力, 减小沉降。

9) 强夯置换法, 适用于人工填土、砂土、黏性土、黄土、淤泥和淤泥质土地基。此法是边强夯边填粗粒料, 粗粒料可为碎砾石建筑垃圾等具有一定级配的坚硬颗粒, 粗粒料被夯入地基中, 在地基中形成粗粒料墩体, 墩体与墩间土及砂垫层形成复合地基, 从而提高地基承载力, 减小沉降。

10) 石灰桩法, 适用于软土层较浅的杂填土, 软黏土地基。此法是通过机械或人工成孔, 在软弱地基中填入生石灰或生石灰掺合料, 通过石灰的吸水膨胀、放热以及离子交换作用, 改善桩周围土的物理力学性质, 并形成石灰桩复合地基, 从而提高地基承载力, 减小沉降。

11) 低强度混凝土桩复合地基法, 适用于各类深厚软弱地基。在地基中设置低强度混凝土桩, 与桩间土形成复合地基。

12) 加筋土法, 适用于各种软弱地基。在土体中埋置土工合成材料 (土工织物、土工格栅等) 、金属板条等形成加筋土垫层, 增大压力扩散角, 提高地基承载力, 减小沉降。

13) 轻质路基, 适用于具有一定承载力的软弱地基。用粉煤灰等轻质材料填筑路基, 达到减轻路基自重, 以减少路堤沉降及提高路堤稳定安全系数的目的。

1.4 选择软基处理方法应考虑的条件

为保证路基稳定或控制工后剩余沉降在选择处理方法时, 除了考虑处理方法的特点、对地基的适用性和效果外, 还应考虑公路条件、施工条件、经济性、可靠性等。目前新技术、新工艺、新机具、新测试方法不断涌现, 当开发、引进新的软基处治方法或进行软基处治方法比较时, 应在大规模施工前进行现场试验, 以验证该处治方法的可靠性, 并验证设计参数、工艺参数作为施工时的控制指标, 掌握必要的施工经验和施工工艺。

2 工程实例

石黄高速公路沧州—黄骅港段三合同段按照施工图设计, 软土地基处理方法为水泥搅拌桩和强夯, 施工单位进场后对软土地基的水文地质情况进行了调查, 并做了软土地基处理试验段。发现K25+460处0 m~4.2 m深范围内为低液限黏土, 4.2 m~9 m深范围内为高液限黏土, 该段设计的软土地基处理方法为强夯, 施工单位在该处做了试验段, 处理效果没有达到设计要求。施工单位进行了原因分析:该段软土地基土质为低液限黏土和高液限黏土, 虽然进行了强夯, 但是土基中的水分难以从地基中排出来, 达不到振实、挤密效果, 因此没有达到设计要求的地基承载力。施工单位要求对该处理方法进行变更, 变为深层水泥搅拌桩, 理由是:该段0 m~4.2 m深范围内为低液限黏土硬壳层, 且低液限黏土和高液限黏土都适合用水泥固化。监理工程师对此变更进行了批复, 并报业主批准。深层水泥搅拌桩施工完成28 d后, 检测单位对水泥搅拌桩的成型情况及复合地基承载力进行了检测, 水泥搅拌桩成型情况良好, 复合地基承载力满足设计要求。可见在软土地基处理方法的选择上一定要根据具体的地质情况, 选择可靠的处理方法, 才能达到要求的处理效果。

参考文献

[1]JTJ 017-96, 公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].

[2]JGJ 79-2002, 建筑地基处理技术规范[S].

浅议常用的地基处理办法 篇6

1 换土垫层法

当建筑物基础下的持力层比较软弱, 不能满足上部荷载对地基的要求时, 常采用换土垫层法来处理软弱地基。换土垫层法是先将基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去, 然后回填强度较高、压缩性较低, 并且没有侵蚀性的材料, 如中粗砂、碎石或卵石、灰土、素土、石屑、矿渣等, 再分层夯实后作为地基的持力层。换土垫层按其回填的材料可分为灰土垫层、砂垫层、碎 (砂) 石垫层等。

1.1 灰土垫层。

灰土垫层是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖去, 用按一定体积比配台的石灰和黏性土拌合均匀后在最优含水量情况下分层回填夯实或压实而成。适合于地下水位较低, 基槽经常处于较干燥状态下的一般黏性土地基的加固。1.2砂垫层和砂石垫层。砂垫层和砂石垫层是将基础下面一定厚度软弱土层挖除, 然后用强度较大的砂或碎石等因填, 并经分层穷实至密实, 作为地基的持力层, 以起到提高地基承载力。减少沉降, 加速软弱土层排水固结, 防止冻胀和消除膨胀土的胀缩等作用。

2 夯实地基法

2.1 重锤夯实法。

重锤夯实是用起重机械将夯锤提升到一定高度后, 利用自由下落时的冲击能重复夯打击实基土表面, 使其形成一层比较密实的硬壳层, 从而使地基得到加固。适用于处理高于地下水位0.8m以上稍湿的黏性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土和分层填土地基的加固处理。2.2强夯法。强夯法是用起重机将重锤 (一般8~30t) 吊起从高处 (一般6~30m) 自由落下, 对地基反复进行强力夯实的地基处理方法。适用于处理碎石土、砂土、低饱和度黏性土、粉土、湿陷性黄土及填土地基等的深层加固。强夯所产生的振动和噪声很大。对周围建筑物和其他设施有影响, 在城市中心不宜采用。必要时应采取挖防震沟 (沟深要超过建筑物基础深) 等防震、隔振措施。

3 挤密桩施工法

3.1 灰土挤密桩。

常用地基处理方案 篇7

软弱地基是一种不良地基。软土地基具有孔隙比大、天然含水量高、压缩性强、承载能力低等特点, 因此在软弱土地基上的建筑物往往会出现地基强度和变形不能满足设计要求的问题, 而常常需要采取措施, 进行地基处理。处理的目的是要提高软弱地基的强度, 保证地基的稳定, 降低软弱土的压缩性, 减少基础的沉降和不均匀沉降, 使建筑物修建以后能正常使用, 满足强度及稳定性要求。

2 软弱地基处理不当的原因分析

2.1 地质勘察不详、设计依据不准确

地质勘察报告是设计人员了解场地情况及地下土质状况的重要依据, 如对建筑场地没有进行认真勘察评价, 勘察资料不准确, 以致作出错误的判断。

2.2 地基处理不当、基础设计不合理

利用软弱土层作为持力层时, 应遵守《建筑地基基础设计规范》中相关规定。经常出现的问题是地基处理方案欠佳, 沉降量没有得到有效控制或发生不均匀沉降。再就是基础形式的确定欠推敲, 刚度小或基底面积小, 不能抵御不均匀沉降带来的危害。

2.3 建筑结构不妥、处理措施不恰当

2.3.1 建筑形体选择不当。

在满足使用和其他要求的前提下, 建筑体形应力求简单。在软弱土地区建筑物的裂缝事故, 往往以有高度差异和荷载差异的建筑物为多, 尤其是高低或轻重单元连成一体未设置沉降缝时易发生。

2.3.2 建筑结构措施不当。

减少建筑物沉降和不均匀沉降, 采取的措施包括:选用轻型结构, 减轻墙体自重;采用覆土少、自重轻的基础形式;加大基础宽度, 减小基底压力。控制建筑物的长高比及合理布置纵横墙是增强砌体承重结构建筑物整体度和强度的有效措施。长高比大的建筑物, 调整地基不均匀变形的能力差。墙体内设置钢筋混凝土圈梁。常见问题是沉降缝设置不合理, 结构形式选择不当, 构造措施不完善, 结构的整体性差。

2.4 施工质量不高、过程控制不够严

主要是施工工艺和施工方法不恰当。软土地基成因类型不同, 厚度不同, 性质各异, 因此在处治过程中不能一律对待, 应首先查明地质特点和土质条件, 有针对性的制定出适合的软基处理的最佳方案。

3 软弱地基处理方法原理及适用范围

3.1 换填垫层

处理方法:砂石垫层、素土垫层、灰土垫层、矿渣垫层等。

原理及作用:挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层, 回填坚硬、较粗粒径的材料, 并夯压密实, 形成垫层, 从而提高持力层的承载力。

适用范围:适用于处理浅层软弱地基及不均匀地基。

3.2 碾压及夯实

3.2.1 处理方法:

重锤夯实, 机械碾压, 震动夯实。原理及作用:利用压实原理, 通过夯实、碾压、振动, 把地基表层压实, 以提高其强度, 减少其压缩特性和不均匀性, 消除其湿陷性。适用范围:适用于处理低饱和度的黏性土、粉土、砂土、碎石土、人工填土等。

3.2.2 处理方法:

强夯。原理及作用:反复将夯实锤提到高处使其自由落下, 给地基以冲击和振动能量, 将其夯实, 从而提高土的强度并降低其压缩性, 在有效的影响深度范围内消除土的液化及湿陷性。

适用范围:适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等。

3.3 预压

处理方法:堆载预压、真空预压、降水预压。

原理及方法:对地基进行堆载或真空预压, 加速地基的固结和强度增长, 提高地基的稳定性;加速沉降发展, 使地基沉降提前完成。降水预压则是借井点抽水降低地下水位, 以增加土的自重应力, 达到预压目的。

适用范围:适用处理饱和软弱土。降水预压适用于渗透性较好的砂或砂质土。

3.4 挤密、振密

处理方法:土或灰土挤密桩、石灰桩、砂石桩等。

原理及作用:借助机械、夯锤或爆破, 使土的孔隙减少, 强度提高;必要时, 回填素土、灰土、石灰、砂、碎石等, 与地基土组成复合地基, 从而提高地基的承载力, 减少沉降量

适用范围:适用于处理无黏性土、杂填土、非饱和黏性土及湿陷性黄土等。

3.5 置换及拌入

处理方法:高压喷射注浆、水泥土搅拌等。

原理及作用:在地基中渗入水泥、石灰或砂浆等形成墙体, 与未处理部分上组成复合地基, 从而提高地基的承载力, 减少沉降量。

适用范围:适用与处理软弱黏性土、欠固结冲填土、粉砂、细砂等。

3.6 加筋

处理方法:加工合成材料构成加筋、锚固、加筋土、树根桩。

原理及作用:通过在地基土中设置强度较大的土工合成材料、拉筋等加筋材料, 从而提高地基的承载力, 减少量, 或维持建筑物的稳定。

适用范围:适用与处理砂土、软弱土、人工填土基础。

3.7 托换技术

处理方法:桩式托换、灌浆托换、热加固托换、纠偏托换等。

原理及作用:通过独特的技术措施对原有建筑物和基础处理、加固或改建, 来改变受力和变形性能, 以满足原有建筑物的安全和正常使用要求。

适用范围:根据具体方法确定。

4 建筑设计处理措施

(1) 采用合适的结构形式。建筑结构应力求简单, 平面布置简单、高度一致, 基底应力比较均匀, 圈梁宜拉通, 整体刚度好, 当地基不均匀沉降时, 建筑物依靠自身的刚度, 可以进行荷载重分配, 减少沉降的不均匀性。

(2) 适当调整建筑物的标高。根据基础的沉降有可能引起建筑物各组成部分的标高变化, 影响建筑物的正常使用, 所以应根据基础的预估沉降量, 适当地调整和确定建筑物各部分的标高, 从而达到基础的均匀沉降。

(3) 减少基础的附加压力。采用轻质材料、轻型结构以减轻建筑物自重, 扩大基础面积, 选用有一定厚度的、地基容许承载力较高的匀质土层作为基础持力层。这些措施都可以减少基础的附加压力从而有利于对不均匀沉降的控制。

(4) 设置沉降缝。在建筑物的特定部位设置沉降缝, 将建筑物分成若干长高比小、整体刚度好、自成沉降体系的单元, 从而使上部结构适应可能出现的地基不均匀沉降。

(5) 注意邻近建筑物的相互影响。建筑物荷载不仅使建筑物地基土产生压缩变形, 而且由于基础压力扩散的影响, 在相邻一定范围内的土层也将产生压缩变形, 这种变形随着距离增加值逐渐减小。由于软弱地基的压缩性很高, 当两建筑之间距离较近时, 常造成邻近建筑的倾斜或损坏。因此应使建筑物之间相隔一定距离以满足地基承载力的要求。

5 施工方面措施

(1) 合理安排施工顺序。相邻建筑物因荷载和基础埋深差异较大时, 应先深后浅, 先重后轻, 先高后低。同一建筑物各单元部分施工加载应力求均衡, 必要时可控制加载速度。

(2) 软弱地基基坑开挖, 应分层进行。深基础应考虑由于卸载引起的坑底回弹和土体边坡稳定的问题, 同时保护好基坑基础地面的土层, 尽量减少扰动。

(3) 合理选择施工方法。在已经建成的轻型建筑物周围, 不宜堆放大量的建筑材料或土方等重物, 以免地面堆载引起建筑物产生附加沉降量。

6 结语

近年来我国地基处理设计水平的提高、施工工艺的改进和施工设备的更新, 使我国的地基处理技术发展很快, 对于各种不良地基, 经过处理之后, 一般均能满足建造大型、重型和高层建筑的要求。但是还没有一种万能的地基处理方法, 每一种地基处理方法都有其适用范围和局限性。只有根据拟建区域内地基土的组成及力学性质和施工条件等因素, 选用合理的基础形式, 按照施工流程对地基土进行处理, 把好原材料关和施工质量关, 才能够达到地基承载力的要求, 才有可能取得最佳的技术经济效益。

参考文献

[1]梁中天, 软土地基处理方法探讨, 科技情报开发与经济, 2008-l1.

[2]邓中亚, 软弱地基处理对策探讨, 应用指南.

[3]JGJ79～2002, 建筑地基处理技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2005.

油田污水常用处理技术分析 篇8

关键词：油田污水,常用处理技术,分析

0引言

随着科技发展,油田的开采目前在各国都成为一项热门技术,要促进油田开采工作的发展,需要提升油田污水的处理有效性,为此,各个国家也在致力于研究新的油田污水处理技术。开采出来的油田中,所含污水主要有油田采出水、钻井污水、及其他类型的含油污水;根据开采的技术及生产目的不同,污水的处理方式也不一样。当前国内与国外均采用俗称“老三套”的油污处理技术,这项技术中除油方法分别是重力、压力、浮力和水力旋转。同时根据油和水的熔沸点不同,可以采用API和CPI油水分离器、诱导气浮等设施,气浮后可以获得用于回注地层的净化水。这样可快速实现油和水的分离,又可以得到干净的净化水,实现了水源再利用;但是这种技术对于乳化严重的采出水和稠油污水处理效果不佳,还需更一步改进。目前,物理法、化学法和生物法是油田污水常用的处理方法,但随着科技的创新,膜分离法、磁吸附分离法和高级氧化法成为各个国家的研究方向。

1物理处理法

1.1膜分离处理法

膜分离法是利用特殊膜所具有的选择透过性,对污水中某些微粒或离子性物质进行分离和浓缩的方法。随着化学实验成果的应用,膜处理技术已经在油田污水处理中得到了广泛的应用,并且在王村等地方已经取得了相对大的成效,利用这种技术不仅可以将油和水分离开来,还可以进行深度处理,且处理好的水质能够达到标准回注水水质指标。如果结合各种膜的处理方法及各自的特性将其组合在一起成为复合膜,研究出更先进的分离技术,可以让我国石油污水处理技术得到更加迅速的发展。

1.2吸附处理法

为了提升油田污水的深度处理效果,研究人员研发出了油田污水吸附法。将油污吸附在多孔性和较大比表面积的吸附剂上,将油污溶解到吸附剂中,这样即可达到油水分离的目的。这种方法高效、经济实用,广泛被各个石油开采产业所利用,节约了成本和时间。随着技术的发展,新的处理方法也相继出现,由郑学海新研究出采用炼钢厂排放的烟气和气溶胶凝聚物,通过静电除尘后的“红土”状细粉作磁性物质载体处理含油污水是其中的典型代表,这种方法更为先进,但是需要消耗大量的人力物力资源。

1.3浮选处理法

目前各个国家都非常注重浮选法的创新研究,在装备设施、工艺美观等角度都进行着改进。气浮法一般与絮凝法结合使用,它不仅利用充氧的功效,同时能提高微生物的生化降解性能,为生化法提供便捷的除污方式。

2化学处理法

2.1化学氧化法

随着化学技术的改善,各种催化剂相继出现,利用化学氧化可以将污水中存在的可溶解无机物或者有机物氧化成微毒或无毒物质,进而改善水质问题,即使排入地下水再利用,也不会污染正常的生活用水,该种方式实现了水资源的循环再利用,有效提升了它的可生化性。为此,这一高效快速的技术应用让超临界水氧化技术在科研上得到了广泛认可。

2.2化学絮凝法

为了使化学絮凝法与气浮法得到联合使用,达到更好更深入的油污处理效果,我国研究团队研制出一系列絮凝剂,包括无机絮凝剂、有机絮凝剂和复合絮凝剂,这种絮凝剂不仅处理效率高,节约大量成本,更重要的是超高速度的降解作用让油污处理更加便捷,有效提高了油田油质,随着研发技术的发展,油污处理技术将会得到进一步的发展。

3生物处理法

生物技术的创新发展,让难降解的大分子有机物在水解菌的作用下,将有机物内部肽链及链环分解成可降解的小分子有机物,直接处理了油田污水,并且有效减少了油污处理的环节,加快石油提取速度。生物界王新刚等一批专业人士利用水解酸化来处理含有高盐分的污水,将污水的可生化性提高了10.2%,成效非常理想。

4结语

油田污水的处理是一个难题,在未来阶段,我们要创新处理工艺,注重水力旋流、气浮除油工艺、生化法、膜处理法、高级氧化法等处理技术的研究,从中研究更优的进步空间,此外,还要加强对射流气浮机、动态水力旋流器及聚结器等小型污水处理设备的研发,让处理器不仅用在油污处理方面,还可以应用于日常生活中的污水处理,提升水的净化标准。在多种处理技术中,可以采用联合分级使用法,建立专业有能力的科研团队,研究新型处理机器,不仅在效率上更快捷,又可以实现专一、多功能的使用。随着蒸汽驱稠油开采技术、复合驱技术的发展,需要进一步加强聚合物驱采油污水及稠油污水的处理技术和工艺的研究。

参考文献

[1]马兆峰,李嘉,李波,等.南堡油田加气浮选器改造措施研究及应用[J].工业水处理,2016(3).

[2]夏福军,隋向楠.含油污水处理工艺中的污泥及污油回收技术改进措施[J].油气田环境保护,2011(4).

[3]刘承婷,韩洪升,刘保君.油田污水在新型油水分离器中的实验研究[J].科学技术与工程,2011(19).

论图像处理的常用方法 篇9

关键词：数字图像,处理方法,格式

图像的处理方法种类繁多, 但无论图像的表现形式如何, 都需要涵盖真实事物的二维或三维特征。本文主要对二维图像特征进行细致分析, 二维图像可以借助两个坐标系进行划分, 这样就可以将图像分解成一个二维函数模型, 公式f (x, y) ={fred (x, y) , fgreen (x, y) , fblue (x, y) }。

一、数字图像的种类

(一) 黑白图像

(二) 灰度图像

灰度图像是指每个像素的信息由一个量化的灰度级来描述的图像, 没有彩色信息。

(三) 彩色图像

彩色图像是指每个像素的信息由RGB三原色构成的图像, 其中RBG是由不同的灰度级来描述的。

二、数字图像的常见格式

数字图像的格式种类较多, 目前使用较为广泛的数字图像格式包括:jpeg、gif、tiff、bmp等。格式主要依靠不同的图面扩展名来识别。

(一) BMP图像格式

BMP图像格式最早由微软定义, 主要特征是: (1) BMP图像格式只能存在固定色彩, 如单色、16色、256色等; (2) BMP图像格式只能存放一个图片文件; (3) BMP图像格式可以支持两种图像压缩形式; (4) BMP图像格式的调色板功能比较独特, 图像的存储格式受文件参数的限制。例如, RLE4职能对16色图像进行压缩, 而RLE8只能对256色图像进行压缩。

BMP图像格式主要包括图像表头、图像的信息头、图像的色彩效果与图像的数据信息等。其中, 图像表头一般具有54个色彩, 不会超过256种, 只有真彩图像不具备调色板限制。

(二) GIF图像格式

GIF图像格式最早由Compu Serve提出, 特点是: (1) GIF图像格式的调色板具有两种形式, 即图像整体调色板与局部区域调色板; (2) GIF图像格式与BMP图像格式不同, 它可以支持多个图像文件, 同时还课程采取多图像交错或覆盖形式; (3) GIF图像格式的主要压缩方式为LZW; (4) GIF图像格式的每一个图像字节都进行单独存储; (5) GIF图像格式最多只能支持256色; (6) GIF图像格式可以采用交叉或顺序排列图像信息; (7) GIF图像格式中图像信息多数没有特定的信息长度, 同时图像信息的存储位置也不固定, 这样就可以通过信息的第一个字节进行数据搜索, 可以精准寻找目标信息区域。

(三) TIF图像格式

TIF图像格式最复杂, 主要特点是: (1) GIF图像格式中数据排列也已不遵循特定顺序, 但图像表头必须在图像信息最前部, 其余信息可以任意排列; (2) GIF图像格式可以支持多种图像存储; (3) GIF图像格式可以支持用户的特定信息标记; (4) GIF图像格式能够支持多种图像模式; (5) GIF图像格式提供多种调色板信息, 同时调色板信息的存储方式比较特殊; (6) GIF图像格式提供多种信息压缩方式; (7) GIF图像格式的数据可以进行分区域存储。

(四) JPEG图像格式

JPEG图像格式不对图像数据的格式进行限制, 与之类似的还有JFIF图像格式, 这种图像格式使用灰度表示, 或者使用Y, Cb, Cr分量彩色表示。可以与JPEG图像格式互相兼容, 同时图像可以是彩色或是灰度。