地基加固成本论文

地基加固成本论文（精选3篇）

地基加固成本论文 篇1

1 建筑工程基础地基土壤分析

一般来说, 地基土主要包括土壤颗粒、水以及空气三种组分, 而软弱地基主要是由于天然土壤水分以及空气含量超标引起的, 其大幅度降低土壤承载力, 并增加一定程度的压缩变形量, 而这种含水量过大以及密实性较差的地基土应通过人工加固处理才可使用。软弱地基的加固目的主要实现土壤密实度大幅度增加以及土壤水含量降低的过程, 这样可以改善地基性质、提升地基承载力以及增强地基稳定性, 从而有效降低地基变形的目的。

通常软土地基主要含有软土、粉砂、泥炭以及其他土层组成的地基, 其厚度大多在几十米以及上百米范围内, 并且土质较为均匀。同时由于荷载作用影响, 其实际地基承载能力相对较低且沉降变形幅度大, 这使得其不均匀沉降程度相对较大, 并且沉降稳定耗时较长, 因此需要施工人员根据现场实际地基情况选择合适的地基加固技术。

2 常用的地基加固技术

2.1 强夯法

这种地基加固技术可以短时间内达到加固软基的目的, 其主要使用一定重量的锤从合适的高度自由下落, 通过较大的冲击荷载实现软弱土层夯实要求。通常这种技术可以使得地基由于冲击力以及振动作用而被强制压密, 这样可以大幅度提升地基土强度以及降低土层压缩性。这种技术主要基于浅层夯击法, 但其得到独立技术发展, 一般来说, 浅层夯击法夯击能量小, 其主要应用在含水量相对较少的回填土或黄土表层加固, 实际作用深度为1~2m, 而强夯法无论加固深度以及夯击能量均远超过浅层夯击法。

2.1.1 强夯法主要分类形式

首先是强夯加袋装砂井法, 这种方法可以实现快速饱和软粘土排水。其次是强夯拌合法, 其主要应用在饱和软粘土, 并在其上面铺设一定厚度的垫层, 然后通过较高能量的高夯击作用使得上部垫层和下部软土之间进行良好的机械混合, 这样既可以改变软土性质, 又可大幅度提升整体刚度以及承载力。接下来是强夯挤淤加固法, 这种方法主要针对3m厚度范围内的淤泥层, 其先进行抛填块石再实施强夯, 这样可将大块石混入淤泥底层硬土层, 从而将大部分淤泥挤出, 而剩余部分则保留在原有石缝中。最后是点夯筑柱法, 其实质为单点置换法, 而单点则主要为柱基。一般来说, 单一方法处理效果较为有限, 施工人员需要实施复合加固强夯法。

2.1.2 强夯法使用注意事项

这种方法主要应用于富含泥炭的软土层, 其实际处理效果较为明显。同时对于一些柱基、墩基等基础面积较小的软粘土地基也可使用这种方法, 其可以实现强迫预沉降以及换土的目的。另外软粘土也可使用这种方法, 其能有效降低孔隙压力, 而相邻夯点的实际先后夯击间歇时间通常需要3~5周, 这样就要求整体施工时间保持在3个月以上。

2.2 灌浆法

这种技术主要使用气压、液压或电化学将可固化浆液注入到裂缝或孔隙中, 这样可以大幅度提升地基的力学性质。该技术主要通过一定尺寸的钻孔将极浓桨液灌入土中, 这样在注浆点使得土体压密从而产生浆泡。当浆泡相对较小时, 其实际灌浆压力主要向水平扩展, 而浆泡尺寸增加时, 则朝钻孔径向增加, 这样会形成较大的上抬力。而灌浆法主要利用这种上抬力将已下沉的建筑物回升到原有位置, 整个回升过程精度较高。一般来说, 灌浆法主要包括浓浆置换以及压密土两个方面, 这种技术对于软弱土体有较好的加固处理效果, 尤其是粘土地基没有合适的排水条件, 其可能由于排水不畅使得土体具有高孔隙水压力, 因此应保证较低的注浆速率。

高压喷射注浆法是较为常用的灌浆法之一, 其主要采用钻机将带有喷嘴的注浆管插入到土层的预定位置, 再通过高压设备将已升压至20MPa的高压浆液从喷嘴喷射, 这样可以对土体实现有效的冲击破坏。这种高压浆液具有能量大, 速度快以及脉动状喷射等特点, 其可能将土粒从土体剥落, 并在冲击力、离心力以及重力等综合作用下, 使其和浆液混合较为均匀, 同时依据一定的浆土比例进行重新排列, 当浆液凝固后便可形成一个固结体, 而固结体形状和喷射流移动方向关系密切。通常这种高压喷射注浆法主要采用旋转喷射以及定向喷射两种注浆方式, 当使用旋转喷射方式时, 其形成的固结体主要是圆柱状, 并可以大幅度提升地基的抗剪强度以及改善土体变形性质, 从而使得其在上部结构荷载作用下产生的变形量相对较小。目前这种高压喷射注浆法主要用在松散软弱土层, 其主要包括冲积层、残积层、淤泥以及人工填土等。

2.3 排水固结法

这种技术主要基于一定的承载能力, 并使用合理的竖向排水井将土壤孔隙水分进行有效排出, 这样可以降低孔隙数量以及尺寸, 从而使得地基逐渐固结变形, 并能有效提升地基强度。一般来说, 排水固结法采用的预压方式主要包括下列3种方式:首先是堆载预压方式, 其要求地基堆放一定重量的水、土以及沙子等重物实施预压, 而堆载超过原有建筑物荷载时, 其会造成超载预压, 这样会对地基造成较为严重的破坏, 因此通常采用逐级加载方法。而预压时间应依据土层渗透性特性、土层厚度以及土层预压荷载, 从而对地面沉降能力以及土层孔隙水进行有效去除。其次是真空预压法, 其主要利用大气压作为预压荷载地基土实施抽气, 这可形成一定数值的真空度使得原有土体中的水分被抽出, 从而提升地基土坚固性。最后是降水预压方式, 其利用水泵将地基水位降低至地下水位, 这样可以大幅度降低孔隙水压, 这种方式主要使用在饱和粉土和饱和细砂地层。

2.4 加筋法

这是一种较为常见的加固处理方法, 这种技术的实际施工要点主要包括以下三个方面:首先对于土工合成材料出现折损、刺破以及撕裂等情况时, 施工人员应采取措施进行有效修补以及更换, 通常修补范围应超过裂口30cm以上。当施工质量标准相对较高时, 检测人员应进行定期抽样试验检查, 这样可以保证使用材料质量达到相关标准要求。其次土工合成材料主要采用搭接或缝合方式, 当实施搭接方式时, 其不可顺着材料受理方向, 并且保证实际宽度超过30cm, 而使用缝合方式时, 其宽度大于5cm, 缝合后材料强度应大于同向抗拉强度。最后实施铺设作业过程中, 施工人员应当保证材料拉紧且平顺, 不能存在褶皱、扭曲以及坑洼等问题。尤其对于特殊的地基加固处理过程中, 施工人员应依据相关设计图纸对材料进行良好张拉, 尽可能保障材料可满足应力要求。

3 地基加固技术的选用原则

一般来说, 地基加固技术的选用过程应该遵循合理的工作原则以及技术流程, 并且保证经济合理、安全适用、把握技术前沿和保证质量。技术人员制定地基处理方案过程中, 其需重点考虑基础和地基的共同作用, 并根据不同的变形程度选择相应的处理方法, 从而大幅度提升地基强度以及刚度。因此技术人员实际选用地基加固技术过程中, 应当特别注意下列三个方面的要求。首先对于软弱地基以及不均匀地基, 通常可以使用灌浆法, 这样既可以提升地基承载力, 又可降低沉降量。其次对于一些饱和度相对较低的粉土或湿陷性黄土, 其可以使用强夯法, 这样可以提升土体抵抗振动液化能力, 并且去除土体的湿陷性。接下来对于淤泥质土和冲填土等饱和黏性土地基通常需要使用预压法, 其可以降低土体压缩性。最后施工区域为碎石土地基或人工填土, 尤其对于大粒径块石数量较多时, 通常需要采用高压喷射注浆法。

参考文献

[1]刘帅, 林海鹏.公路桥梁施工中注浆技术的应用论述[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2015, (4) .

[2]何足惜.建筑工程岩土勘察及地基处理方法分析岩土工程勘察技术及其发展相关探讨[J].地球, 2015, (5) .

浅谈地基基础缺陷处理及地基加固 篇2

关键词：地基,缺陷处理,加固

强夯法常用来加固砂土、粘性土、杂细土等各类地基, 可提高地基的强度并降低其压缩性, 并改善其抗振动液化能力和消除土的湿陷性。在雨水充沛的广东地区1个新建500k V变电站的地基加固中, 采用强夯法来加固新回填粘土的地基, 尚属首次。由于用强夯法加固新回填粘土地基, 其加固效果存在一些质量缺陷。在进行了原因分析后, 结合工程的实际情况, 提出了切实可行的处理方法。

地基基础缺陷的处理应综合考虑下列因素:

(1) 地基基础缺陷的种类及其对建筑物使用、安全、耐久性等方面的影响;

(2) 上部结构的整体性、安全度、使用要求等具体情况对地基基础变形的适应性;

(3) 地基基础变形、结构变形的数值, 发展速度和趋势;

(4) 地基基础缺陷和加固上部结构的可能性和经济性。

地基基础处理的措施有:对上部结构进行维护;对上部结构进行加固或减荷, 基础加固、地基加固。上述几种措施有时不单独采用, 有时需多种措施综合采用。这些措施的选择, 往往需要对上部结构和地基基础作全面的考虑, 提出不同的方案, 进行经济和技术上的比较, 从而选择合理的方案。必要时还应对缺陷形成的原因及现实, 从使用和维护上采取相应的防范措施。

地基基础缺陷处理的一般原则当地基基础的变形已经趋于稳定时, 一般可不作地基或基础的加固。当地基不均匀沉降尚未趋于稳定时, 一般考虑“等待沉降稳定”、“加速沉降稳定”和“制止沉降”三种方法处理。

等待沉降稳定的目的是不对地基基础进行处理, 而仅对上部结构进行修补, 从而减少地基处理费用, 并避免上部结构的再度处理造成浪费。

加速地基沉降的目的和适用条件基本上与等待地基沉降稳定的方法相同, 但可以缩短消极等待沉降稳定所需的时间。一般适用于独立基础下的地基处理, 具体做法是临时的增加载荷, 人为的有控制的进行地基浸水等。

制止沉降的目的是终止地基和上部结构的发展。具体做法是上部结构减荷或加固, 基础加大底面积, 地基加固等。这些措施的单独采用或综合采用应根据有关措施的适用条件并做经济比较后予以选定。

采用减少上部荷重的措施时, 应考虑生产和使用条件的具体要求, 并通过地基强度、地基变形的验算确定减荷的具体数据。在地基强度破坏丧失稳定以及上部结构严重损坏威胁安全的情况下, 减荷亦可作为紧急情况下的安全措施后加固施工期间的安全措施。

上部结构加固是当上部结构安全度不足时采取的必要措施。而在地基基础加固比较困难时, 亦可考虑用上部结构加固替代或配合地基基础的加固。其具体方法有增设圈梁等措施。

基础扩大底面积的加固, 适用于地基承载力不足等情况。增大底面积应由地基强度验算确定。当地基强度满足要求而缺陷仅仅表现为不均匀沉降, 变形过大时, 采用增大基础底面积的加固, 主要由地基变形计算来加以确定。

在建筑结构修缮中, 地基加固常用的方法有;分批分段更换病弱地基土、加桩加固、用挖钻孔灌桩加固、压力灌浆加固 (包括硅化法加固地基) 等。地基加固方法的选定应充分了解地基范围内的地质情况。地基加固工作是在建筑物存在情况下进行的, 因而施工比较困难。它既应保护地基的加固质量, 收到极地加固的效果, 又应采取措施保证上部结构的安全。

更换地基和震动打桩加固都可能引起地基附加沉降, 上部结构变形会有新发展。采用此类方法应对生产附加地基沉降有所估计, 必要时采取相应措施, 挖钻孔灌桩, 压力灌浆加固地基不使用权地基避免受到附加影响, 但施工也比较复杂。地基加固后应做必要的质量检查, 如贯入度实验等。加固前加固后都应作好沉降的观测记录工作。

更换病变的地基是基础加固中比较直观的一种。它适宜病变地基土层分布较浅, 厚度较小的情况下采用。这种方法加固可导致地基的进一步沉降和破坏。因此加固施工的组织应视具体情况分期分段逐步进行。挖除软弱土层后常用砼、砖砌体或碎石夯实等材料加以填充。

打桩加固地基的设计原理有的是在打桩时使周围土壤加密, 有的是用桩承重, 也有两者同时采用的。被打入的桩可为木桩、钢管桩、钢筋砼桩等。在加固量较大时宜将桩拔出重复使用, 而在桩孔内填实粗砂、砼、石灰等材料。

挖钻孔桩加固地基的原理相似于打桩加固地基。挖孔桩的典型方法是石灰灌桩, 它用挖孔代替了打桩拔桩成孔, 用生石灰吸水膨胀的原理是周围土加密。生石灰熟化吸水也不降低地基的含水量, 该方法适用于加固湿陷性黄土地基及含水率较高的软弱地基。

压力灌浆加固地基是将某种液体灌入地基基础中, 填塞孔洞, 缝隙, 胶结土壤颗粒, 从而达到减少增大强度的目的。压力灌浆加固地基基础的具体方法很多, 应用十分广泛。其中硅化法加固已有建筑物的地基效果很好, 但费用较高, 一般仅用于重要部位的加固, 其原理是将硅酸钠等溶液压入到地基中, 发生化学反应, 产生硅胶, 将土的颗粒胶结起来, 从而增大地基的强度, 减少其压缩性和透水性。硅化适用于粉质土和有一定渗透系数的粘质土。

视土纸渗透性的大小可选用三种方法:

(1) 压力双液硅化法;

(2) 电动双液硅化法;

(3) 压力单液硅化法。

某车站地基加固处理 篇3

关键词：软土地基,地基加固,CFG桩

1 工程概况

该项目位于丘陵地区, 其横断面布置4~6 股道, 其中DK251+154~DK257+327 段的填土为软土, 且有丰富的地下水, 埋深较浅, 因此需对该段进行地基加固处理。

根据地质勘察报告, 地基所处地下水主要是松散岩类孔隙水, 地下水位埋深约为1.5m。地层土的性质为:第一层为灰黑色淤泥土, 流塑态, 承载力35k Pa, 属于二级普通土;第二层土为黄褐色粉质黏土, 硬塑态, 承载力160k Pa, 属于二级普通土;第三层土为灰黑色淤泥质粉黏土, 软塑态, 承载力85 k Pa属于二级普通土;第四层土为黄褐色冲洪积粉土, 饱和态, 承载力170k Pa, 属于二级普通土。

2 地基处理原则

一般而言, 软土抗剪强度由软土中的天然强度及由上部结构的附加荷载所引起的固结强度构成。填土覆盖在软土地基上, 填土将产生固结, 由此需要考虑填筑时的临界高度值和固结增长时的强度, 以固结系数完成固结度的计算。在软土路堤的计算时, 其安全系数应按双线的双荷载考虑, 应大于1.15, 在不考虑轨道及列车荷载时, 其最小稳定安全系数应不小于1.2, 如在考虑列车、轨道荷载时则要求不小于1.15, 在考虑运架梁荷载时, 更应不小于1.05, 软土地基底部存在斜坡时, 则应检算路堤沿软土下沿处的稳定, 通过设计规程设计路基中的固结强度及天然强度, 如存在基底斜坡时, 还应验算路堤底部的滑动稳定性。对于本项目的软土处理, 采取的处置措施为:对于较浅的软土, 直接采用换填法, 挖除软土部分, 以砂土代替;对于土层较深的软土, 大多采用以搅拌桩为主的复合地基加固法, 如地基中有深度较深的硬层时, 当施工困难时, 复合地基加固时可以考虑CFG桩加固的方案。

3 地基加固措施

3.1 稳定验算

对天然地基及其稳定性及沉降不符合要求的地基进行地基加固, 如果经验算断面稳定性不满足要求, 可以使用两层土工格栅及多向水泥搅拌桩加固, 当桩长在2m以下时, 进入硬层1 m后经验算沉降不符合规定, 可以使用CFG桩进行加固, 如果桩长在硬层的2m以上时, 还需对采取复合地基加固措施后的边坡稳定性及地基的沉降进行验算。

DK251+154 段的断面布置了6 股道, 其中两条是正线, 两条是联络线, 路堤高度是12.32m, 路基填土基本性质:r=17k N/m3, c=25k Pa, , 车辆荷载及轨道荷载换算成土柱的高度是2.8m, 宽度3.2m。

本断面布置6 股道, 左侧边坡稳定的验算只需考虑四个工况的超载, 沉降验算需要考虑正线荷载, 荷载布置为:工况1 定位距离1.55m, 分布宽度3.5m, 超载值71k Pa, 不考虑沉降计算, 考虑稳定计算;工况2 定位距离是5.3m, 分布宽度3.5m, 超载值71k Pa, 不考虑沉降计算, 考虑稳定计算;工况3 定位距离是13.75m, 分布宽度3.5m, 超载值71k Pa, 考虑沉降计算, 考虑稳定计算;工况4 定位距离是18.65m, 分布宽度3.5m, 超载值71k Pa, 考虑沉降计算, 考虑稳定计算。

对上述工况的计算采用如下计算方法:对于已超过两线的断面变形的计算时, 只考虑正线及双线荷载, 在两线断面的验算时一般的计算通常考虑一线荷载, 计算地基沉降时以经验系数法分析其过程并做计算, 对于主固结沉降一般使用压缩模量法, 至于超载所产生的地基附加应力可以用三角棱体法 (虚拟) , 在沉降计算时采用的分层厚度是50cm, 以20% 的应力比作为判断压缩层厚度的依据。另外, 以复合地基的桩身压缩量法对所处地基的加固区进行固结沉降计算, 在计算时还应综合考虑软土地基沉降时所导致的路堤增高值;上述四种工况的荷载起算时间是施载时的最后一级荷载施加完成时。

考虑超载时稳定计算结果, 本次最终地基总沉降为0.57m, 计算后不满足稳定要求, 需要做加固处理。

3.2 复合地基处理措施

经反复验算, 在路基坡脚不稳定的范围内使用水泥搅拌桩、土工格栅等增加路基稳定性, 路堤影响范围内以CFG桩增加稳定性, 已达到控制地基沉降的位移在可控的范围。

两层的土工格栅离地高度是0.3m、0.4m, 设计拉力值为130k N, 滑动安全稳定系数1.183 大于1.5。断面地层埋深以下为软土, 软土之下是硬层结构, 采用CFG桩的基本属性为:桩长为15.4m, 间距1.7m。水泥搅拌桩的抗剪强度是350k Pa, 桩身强度为2.3MPa, 经验算复合地基承载力为220k Pa。

以CFG桩加固地基沉降, 经计算, 其最终地基总沉降为0.146m, 小于0.2m, 因此符合本区段设计区间的沉降规定。 在本断面地层中, 其埋深为12.6m, 其下为硬层结构, 在桩长进入硬层2.2m, CFG桩的基本参数为:桩长为15.8m, 间距为1.5m, 单桩承载力大于320k N, 复合地基的承载力大于180k Pa。

4 结论

该车站内在同一横断面股道较多, 且软土范围较广, 经验算单纯采用水泥搅拌桩加固地基时, 成本较高, 因此采用CFG桩的复合地基法进行加固, 经验算, 该地基处理方法对本车站软土地基有较好的稳定作用, 能很好的控制沉降, 且经济合理。

参考文献

[1]谈旭东, 蔡志勇.南京城北污水处理系统软土地基的CFG桩处理[J].岩土工程界, 2003 (07) :45-46.

[2]瞿峰.CFG桩复合地基处理在I:程中的应用[J].江苏科技信息, 2009 (06) :12-15.