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浅谈地基处理中换填法施工技术
【摘 要】地基处理的优劣关系到整个工程的质量。合理的地基处理、上部结构设计,可以减轻和消除处理对上部建筑物的不利影响。地基处理通常要经过人工处理才能满足地基承载力的要求。文章就地基处理的概念、换填法设计、适用范围及施工要点进行了论述。
【关键词】地基;换填法;结构设计;施工技术

地基处理通常要经过人工处理后再建造基础,这种地基加固称为地基处理,建造物的地基问题包括以下三类:(1)地基承载力及稳定性问题;(2)沉降、水平位移及不均匀沉降问题;(3)渗流问题。当天然地基存在上述三类问题之一或其中几个问题时,需要采取各种地基处理措施,形***工地基以满足建筑物对地基的各项要求,保证其安全和正常使用。
1 地基的主要处理方法
目前软基处理的主要方法有:换填垫层法、挤密法、深层搅拌法、灌浆法、强夯法等。
1.1 换填垫层法:换填垫层法主要作用是提高地基的承载力。其方法是将基底下一定范围内的软弱土挖去,换填砂、碎石和素土等散体料,并分层夯实成低压缩性的地基持力层。
1.2 挤密法:挤密法即先往土中打入桩管成孔,然后在孔内填入砾石、砂、石灰,灰土等捣实而成。此法适用于含砂粒、瓦屑的杂填土及含砂量较多的松散土地基,对粘性大的饱和软土地基,由于渗透性小,在加固过程中不能排出很多水分,故挤密效果不大。
1.3 深层搅拌法:此法通过特制的搅拌轴的轮叶,从地面开始破土搅拌至加固的深度,打开阀门将水泥浆或水泥粉由搅拌头注入地基中,用搅拌头强制搅拌均匀。
1.4 灌浆法:用钻机成孔,将注浆管放入孔中需要灌浆的深度,钻孔四周顶部封死。启动压力泵,将搅拌均匀的水泥浆或水泥砂浆压入土的孔隙和岩石的裂隙中,同时挤出土中的自由水。水泥浆凝固后,土体与岩石裂隙胶结成整体。此法基本上不改变原状土的结构和体积,所用灌浆压力较小。适用于卵石、中、粗砂和有裂隙的岩石。如是粘性土,则用较高的压力灌入浓度较大的水泥浆或水泥砂浆。
1.5 强夯法:强夯法是将重锤起重到一定高度,然后自由下落,重复夯打,以加固地基,使强度提高,压缩性减小。此法一般适用于无粘性土,杂填土和半饱和土。
2 土质换填的设计
土质换填因材料的不同可分为以下几种类型:(1)砂垫层;(2)天然砂石(或人工级配砂石)垫层;(3)灰土垫层;(4)素土垫层;(5)由聚丙烯、尼龙等化纤材料做成的滤水毡垫层。下面以砂垫层为例,对土质换填的设计和施工方法进行说明。
垫层的设计
2.1 垫层设计的具体内容就是确定合理的垫层的厚度和宽度。对于起换土作用的垫层即要求有足够的厚度置换可能被剪切破坏的软弱土层,又要有足够的宽度以防止垫层的两侧挤出。
垫层的厚度。用一定厚度的垫层换填软弱土层后,上部荷载通过垫层按一定扩散角传递在下卧土层顶面上的全部压力,不应超过下卧土层的容许承载力。
在实际应用中,可先根据垫层的容许承载力计算出基础底面尺寸,然后根据下卧层土的承载力确定垫层的需要厚度,即先拟定垫层的厚度。实践证明,当换土厚度为0.5~1倍基础宽度时,垫层地基的容许承载力为下卧土层承载力的2~8倍,平均变形模量约为2~3.5倍。垫层不宜太厚,太厚施工难度大,费用高;也不宜太薄,太薄垫层