趙文軍
沈陽(yáng)中冶檢測(cè)工程有限公司(110016)
地基處理選擇與樁基選型的相關(guān)問(wèn)題研究
趙文軍
沈陽(yáng)中冶檢測(cè)工程有限公司(110016)
隨著當(dāng)代科技水平的飛速發(fā)展,人們對(duì)物質(zhì)的享受和選擇也越來(lái)越豐富化、多樣化。隨之而來(lái)的是人們對(duì)自己的住房選擇、出行要求也越來(lái)越苛刻。在這一前提下,放眼現(xiàn)代化的高層建筑或者超高層建筑,合理的地基處理選擇和樁基選型是尤為重要的,因?yàn)榈鼗蜆痘姆€(wěn)固才能夠保證整個(gè)工程的安全和正常使用。這里將詳細(xì)介紹幾種常見的地基處理形式、樁機(jī)類型以及它們的使用方法和優(yōu)缺點(diǎn)。
地基處理方法;樁基選擇;強(qiáng)夯法;振沖法
21世紀(jì)高等教育土木工程系列教材規(guī)劃指出,地基基礎(chǔ)工程和樁基基礎(chǔ)工程的建設(shè)對(duì)高層建筑的安全及建成后的正常使用,有著至關(guān)重要的作用。同時(shí),在考慮這一作用的前提下,我們?cè)诮ㄔO(shè)工程中必須考慮地基與樁基高昂的費(fèi)用和極大的造價(jià)占用率,另外,地基與樁基在整個(gè)工程的工期比例也是比較大的。以下將從不同方面比較各種地基與樁基在不同的工程中的使用狀況,選擇適合的類型來(lái)滿足工程建設(shè)的需要。
目前,地基處理形式的方法一般有以下幾種:換填法、預(yù)壓法、強(qiáng)夯法、振沖法、深沉攪拌法、砂石樁法、土灰或土擠密樁法。比較常見的就是強(qiáng)夯法和振沖法。
1.1 強(qiáng)夯法
所謂強(qiáng)夯法就是用幾十噸的重物從高空處落下,對(duì)地面驚醒夯實(shí),反復(fù)多次,直至地基達(dá)到工程所需的地基承載力。強(qiáng)夯法一般多用于中高層建筑或是低層建筑等一些所需地基承載力不是特別大的工程中,主要用于砂硅土、雜填土等土壤的地基。在一些特定情況下非飽和黏性土地基中強(qiáng)夯法需連續(xù)使用。
強(qiáng)夯法施工方便,操作簡(jiǎn)捷,只需清理現(xiàn)場(chǎng),起重機(jī)就位就能施工。因此,可以根據(jù)該工程所需要的地基承載力來(lái)確定夯實(shí)的次數(shù)和夯實(shí)的有效深度。但由于強(qiáng)夯法只能在地基表面進(jìn)行夯實(shí),一般只有3~6 m的有效夯實(shí)深度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到一些高層建筑所屬的地基承載力。所以強(qiáng)夯法雖然便于操作,但可適用的工程有限,對(duì)于一些特殊的工程地基不建議使用。
1.2 振沖法
振沖法又叫振動(dòng)水沖法。振沖法的第一次使用是在德國(guó)20世紀(jì)30年代,主要作用于黏性土中,振沖法操作要比強(qiáng)夯法操作復(fù)雜得多。首先啟動(dòng)潛水電機(jī)帶動(dòng)偏心塊。同時(shí)用水泵強(qiáng)力通過(guò)噴嘴噴射高壓水法。振動(dòng)器在高壓水流的作用下開始震動(dòng)深入,最后在清理過(guò)的孔徑中填入碎石,然后再用振動(dòng)器擠壓密實(shí),以此來(lái)達(dá)到提高地基承載力的要求。相比于強(qiáng)夯法,振沖法對(duì)于地基土壤的要求有限。通常主要運(yùn)用于黏性土中。在黏性土中經(jīng)過(guò)振沖法填充的碎石在被擠壓密實(shí)后行成石柱,能夠極大提高地基的承載力(此方法也常被稱為石柱法)。振沖法的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是可以處理地基深層土壤,根據(jù)工程所需要的地基承載力來(lái)調(diào)節(jié)振沖的深度。振沖法是高層建筑加固提升地基承載力的主要方法之一。
除上述兩種方法外,換填法也是比較常用的一種提升地基承載力的方法。一般來(lái)說(shuō),工程地基的加固與提升可選擇兩種或多種處理方法在方法的選擇中綜合考慮提升使用條件,操作步驟和價(jià)格等幾個(gè)方面,選擇最合適的方法。
在高層建筑中,樁基的承載力需要比地基承載力大得多,所以樁基的選擇對(duì)高層建筑的建成及正常使用來(lái)說(shuō)非常重要。同時(shí),建筑工程中基礎(chǔ)部分的總造價(jià)是非常高昂的,最高造價(jià)可以占整個(gè)工程的10%~20%,而基礎(chǔ)部分中,樁基的造價(jià)又占據(jù)著一大部分,因此在樁基類型的選擇中,要綜合考慮安全、節(jié)省投資和降低造價(jià)等因素。
樁基的選擇主要包括兩個(gè)方面:一是施工工藝的選擇;二是樁基樁長(zhǎng)的確定。樁基處理按成樁的施工方法可分為鉆孔灌注樁、人工挖孔樁和沉入樁。沉入樁是靠樁錘的沖擊能量將預(yù)制樁壓入土中,使土被壓擠密實(shí),達(dá)到加固地基的作用,鉆孔灌注樁和地基處理方法中的振沖法相似,將鉆頭在高壓噴水下向地面下鉆入,填入碎石擠壓密實(shí)來(lái)提高樁基的穩(wěn)固能力。樁基選擇需注意的事項(xiàng)和地基選擇差不多。
在現(xiàn)代化的工程建設(shè)中,越來(lái)越高的建筑樓房,所需承受能力越來(lái)越大,因此所需的地基處理方法和樁基類型也越來(lái)越多,對(duì)地基處理方法和樁基的要求卻越來(lái)越高。這就需要在符合各方面要求的前提下選擇最優(yōu)的一種,對(duì)于地基和樁基的高要求也促使著現(xiàn)代建筑科技水平的迅速提升,這對(duì)我國(guó)乃至世界未來(lái)工程建設(shè)方面都是一筆寶貴的財(cái)富。
[1]萬(wàn)紅.建筑樁基技術(shù)規(guī)范[J]2010.
[2]王偉.建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[J]2011.