岩土工程地基处理应用

(整期优先)网络出版时间:2024-04-02
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岩土工程地基处理应用

方威

中铁大桥勘测设计院集团有限公司 湖北省武汉市   430056

摘要:众所周知,岩土工程地基处理是土木工程中至关重要的一环,它涉及地基的稳定性、承载力和变形控制等方面。在本文中,作者首先介绍了岩土工程地基处理的重要性,然后详细阐述了地基处理的基本原则和方法,并对地基处理技术的发展趋势进行了展望,希望能够对相关人员予以一定的借鉴和帮助。

关键词:岩土工程;地基处理;应用

引言:随着我国城市建设的快速发展,高层建筑、大型公共设施等不断涌现,对岩土工程地基处理提出了更高的要求。地基处理的好坏直接关系到建筑物的稳定性和安全性。所以,研究岩土工程地基处理方法和技术具有重要意义。

一、岩土工程地基处理的基本原则

岩土地基工程的问题处理核心,在于确保地基的稳定性、承载力和变形控制。这一原则要求我们在进行岩土地基处理时,必须深入了解和分析地质条件,包括:岩土层的分布、厚度、物理力学性质等,以便为后续的地基处理提供科学依据。同时,工程要求也是决定处理原则的重要因素,包括建筑物的规模、荷载、使用功能等,这些要求将直接影响地基处理的设计和施工。在处理过程中,需要综合考虑经济因素,选择经济合理、技术可行的地基处理方法和技术措施。这既是为了满足工程要求,也是为了实现经济效益和社会效益的协调发展。例如,在选择地基处理方法时需要权衡各种方法的优缺点,选择最适合当前工程条件的方法,以达到最佳的经济效益和社会效益。此外,随着社会对环境保护和可持续发展的日益关注,要求在进行地基处理时尽量减少对环境的影响。

二、岩土工程地基处理的原则

(一)地基承载力原则

地基承载力原则是岩土工程地基处理中的核心原则之一,它要求地基处理设计必须确保地基能够承受建筑物或结构物的全部荷载,并保证在使用期间不发生过量沉降或变形。在处理过程中,应根据地质条件、工程要求以及经济因素综合考虑,选择适当的地基处理方法和技术措施,以提高地基的承载能力和稳定性。同时,地基承载力原则也强调在设计和施工过程中,应充分考虑地基的承载能力和变形特性,确保建筑物或结构物的安全使用和正常使用。通过科学合理的地基处理,可以确保地基承载力满足工程要求,为建筑物的稳定性和安全性提供坚实的基础[1]

(二)地基变形控制原则

地基变形控制原则要求在地基处理过程中,通过采取适当的工程措施和技术手段,确保地基在使用过程中发生的变形量在允许范围内,以保证建筑物或结构物的正常使用和安全性。这包括在设计和施工过程中,对地基的变形特性进行深入分析和预测,并采取相应的控制措施,如:优化地基处理方案、加强地基加固措施、实施有效的排水系统等,以减小地基的变形量,并防止因变形引起的结构破坏和安全隐患。通过科学合理的地基处理,可以确保地基变形控制在允许范围内,为建筑物的稳定性和安全性提供坚实的保障。

(三)地基稳定性原则

地基稳定性原则是岩土工程地基处理中的根本原则,强调在地基处理过程中必须确保地基在受到各种外力和环境因素影响下能够保持稳定,不发生失稳、滑移或破坏等现象。为实现这一目标,需要在地基处理设计和施工中充分考虑地质条件、荷载特性、环境因素等多方面因素,并采用合适的工程措施和技术手段来提高地基的稳定性。例如,通过加固地基、改善岩土体的物理力学性质、设置有效的排水系统等措施,来增强地基的抗剪强度、减少变形和沉降,从而提高地基的稳定性。同时,在地基处理过程中还需进行严格的监测和评估,及时发现和处理潜在的不稳定因素,确保地基在整个使用期间都能保持稳定和安全。

三、岩体工程地基处理的有效方法

(一)换填法

在岩土地基工程中,换填法是一种常用的地基处理方法。操作方式如下。首先,将地基中不满足承载力要求的软弱土层或不良土质挖除,挖除的深度和范围根据工程要求和地质条件确定。然后,用强度较高、稳定性较好的材料进行回填,常用的回填材料有砂、碎石、素土等。回填过程中需确保材料的均匀性和密实性,可以采用分层回填和压实的方式。回填完成后,进行必要的压实和排水处理,确保回填层与原有地基紧密结合,形成良好的整体承载能力。通过换填法处理后的地基,可以显著提高承载能力,减少变形和沉降,为建筑物的安全稳定提供有力支持[2]

(二)压实法

在岩土地基工程中,压实法是一种通过增加岩土体密实度来提高地基承载能力的常用方法,它要求对地基表面进行清理和平整,确保没有杂物和积水。然后,选择合适的压实机械,如:压路机、振动压路机等,根据岩土体的性质和要求确定压实遍数和压实速度。在压实过程中,通过机械的碾压和振动作用,使岩土体颗粒重新排列,达到更加紧密的状态。压实过程中还需注意控制压实深度和均匀性,避免出现过压或欠压的情况。压实完成后,进行必要的检测和评估,确保地基的密实度和承载能力达到设计要求。通过压实法处理后的地基,可以显著提高承载力和稳定性,为建筑物的安全稳定打下坚实基础[3]

(三)排水固结法

在岩土地基工程中,排水固结法是一种通过改善地基的排水条件,加速地基中水分的排出,使地基土逐渐固结,提高地基承载力的方法。首先,在地基中设置排水系统,包括水平排水管和竖向排水井,以便将地基中的水分引出。然后,在地基表面施加预压荷载,使地基土在荷载作用下逐渐固结。预压荷载可以分级施加,根据地基土的固结情况逐步增加。在固结过程中,排水系统会将地基中的水分排出,加速固结过程。同时,还需对地基进行监测,观察固结效果,确保地基的稳定性和承载能力。通过排水固结法处理后的地基,可以显著减少地基的沉降和变形,提高地基的承载力和稳定性,为建筑物的安全使用提供有力保障。

(四)注浆加固法

在岩土地基工程中,注浆加固法是一种通过向地基中注入特定的浆液材料,以改善岩土体的物理力学性质,提高地基承载力和稳定性的方法,这种方法要根据地质勘察结果和工程要求,确定注浆孔的布置和注浆参数,如注浆压力、注浆量、注浆速度等。然后,在预定的注浆孔位置进行钻孔,确保钻孔的垂直度和孔径符合要求。接下来,将注浆管插入钻孔中,并通过注浆泵将浆液注入岩土体中。注浆过程中,需要控制注浆压力和注浆量,确保浆液能够均匀扩散并填充岩土体中的空隙和裂缝。注浆完成后,进行必要的养护和固化处理,使浆液与岩土体充分结合,形成一个整体。通过注浆加固法处理后的地基,可以显著提高岩土体的强度和稳定性,减少地基的变形和沉降,为建筑物的安全稳定提供有力支撑[4]

四、岩土工程地基处理技术的发展前瞻

我国岩土工程地基处理的下一步发展趋势将更加注重技术创新与环保可持续发展。随着科技的不断进步,地基处理技术将向更高效、智能、环保的方向发展。比如,利用先进的地质勘探技术、数值模拟方法和大数据分析,可以更精确地评估地基性能和预测工程行为;绿色施工、节能减排和资源循环利用将成为行业的重要方向,以降低工程对环境的影响。此外,随着全球化和国际合作的深入,岩土工程地基处理行业也将积极吸收国际先进经验和技术,提高整体竞争力和创新能力。总体而言,我国岩土工程地基处理的未来发展将呈现出技术升级、环保发展和国际化合作的综合趋势。

结束语

综上所述,岩土工程地基处理是确保建筑物稳定性和安全性的关键环节。本文通过对地基处理的基本原则、方法、应用案例以及发展趋势的分析,为岩土工程地基处理提供了有益的参考。相信在不久的未来,随着技术的不断进步和应用需求的不断提高,岩土工程地基处理技术将不断发展完善,为土木工程领域的可持续发展做出更大贡献。

参考文献

[1]田永庆.岩土工程地基处理的方法与应用分析[J].劳动保障,2022(5):108.

[2]程春健;赵李源.岩土工程地基处理的常用方法及应用[J].工程技术研究,2021(9):151.

[3]张驰,闫磊超. 浅谈土建工程施工中软土地基的处理技术[J]. 河南科技,2013,06:128.

[4]史鲁明. 浅谈土建工程施工中软土地基的处理技术[J]. 科技与企业,2013,10:166+168.