楊秀敏
(中鉆勘察設計有限公司,河北 唐山 063000)
淺談地基處理的方案優化選擇
楊秀敏
(中鉆勘察設計有限公司,河北 唐山063000)
摘要:隨著科技的進步,地基處理方案的選擇性越來越多,可選擇余地也多來越大,但真正做到擇優選擇,從眾多地基處理方案中做出最佳選擇,卻需要多方面的考慮與衡量。本文通過對地基處理方案和優化選擇方案的方法進行分析,希望在今后的地基處理方法選擇上提供一些可靠的借鑒依據。
關鍵詞:地基處理;方案優化;地基處理優化
由于我國城市化發展之路的不斷向前邁進,因此催生更多的城市或人口用地,在這種大批量用地的需求下,保證建筑用地的質量的可靠性是相關部門或單位重點關注的事情,也就是說地基施工的好壞直接影響到建筑物的使用情況,在這樣的條件下多種多樣的地基處理方案被提出,為了確定出這些其中最適合現場土地情況方案,就需要根據機具、施工材料、技術和各項指標等多方面考慮,從而確定出最為科學合理的地基處理方案。
我國的建筑水平和技術日新月異,但隨之而來的就是建筑物的地基處理問題,雖然地基的處理是隨著科技進步而逐步改善,但由于地基的對于建筑物的重要作用,所以在了解地基作用之前應當先明確地基處理的概念,所謂地基處理就是為提高地基承載力,改善其變形性質或滲透性質而采取的人工處理地基的方法總體被稱為地基處理[1]。
從概念中不難看出,地基打的可靠與否對于建筑物來說有著決定其結構及使用壽命的影響,地基處理方案的可以解決的具體問題包括,穩定性問題,經過有效處理的地基在承載建筑物載荷時,可以最大限度地阻止建筑物損壞和穩定問題等情況發生;沉降問題,在建設施工中遇到軟土是較為常見的情況,軟土有軟黏土、雜填土、濕陷性黃土、凍土、腐蝕土等等,如果不良土壤不能得到有效管理與處理,其地表的建筑物會直接面臨沉降或水平位移等情況;滲流問題,由于地下水源的流動,所以對于地基的處理就更加嚴格,地基的滲流量或不力比降超過其允許值時, 會發生較大水量損失, 或因潛蝕和管涌可能導致失事。[2]
以上這些問題的存在,是由于地基處理問題上沒有嚴格進行擇優選擇處理方案導致的,在多種地基處理方案上選擇最適合的處理方式才是避免問題的關鍵。
隨著科技的進步,地基處理的方案也逐步發展起來,就目前我國常用的處理方式主要有以下幾種:置換、排水固結、灌入固化物、振密或擠密、加筋、冷熱處理、托換、糾傾等[3],當然這幾種處理方式中由于用途的不同,可以分為總體工程使用和工程改造兩種類型。
3.1地基處理方案
地基預壓方案,這種方法是對地基進行真空預壓或者堆載處理,目的是使地基承載能力提升,土質堆固成形,從而減少地基沉降的基礎型地基處理方法。真空預壓法通過地基表面的不透氣薄膜將覆蓋于豎井內抽真空,從而使地基固結。這種方法更適用于處理理淤泥質土等飽和粘性土地基情況。地基強夯方案,這種方案是平時較為常見的地基處理方法,其工作原理就是運用夯錘自由落體時的重力,對地基進行強力的沖擊,其目的就是將地基土徹底夯實,以提高地基土的緊實程度,消除土質中的濕陷土質或土質松散,以更加適用于建筑用地基,這種方法更適合處理砂土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基情況,除此之外,夯實發還有一種適用于對變形控制要求并不嚴格的工程方案—強夯置換法,其工作原理就是在強夯同時將砂石類硬性材料,回填到地基坑中,其目的效果與強夯方案相同。地基砂石樁方案,這種方法采用沖、振動或水沖等方式將地基土質打壓成孔徑后,將碎石或砂石擠壓進入已成的孔徑當作,從而將地基土質固結,由于其特殊的工作原理,所有這種方案對于粉土、粘性土、索填土、雜填土類軟土比較有效,在灌入素料時需要注意參考孔徑和地基土質進行相應合適的灌入量和灌入材料。
除了以上幾種方法意外,還有夯實水泥土樁法,高壓噴射注漿法,水泥土攪拌法和水泥土攪拌法等等,但如何選擇合適的地基處理方案還需要進一步分析。
對待不同建筑情況來說,地基處理方案的選擇是有一定原則規律可循的,應當主要從以下方面進行綜合考慮,地質條件:地形與地質層狀態,土壤指標和地下水流等數值;環境條件:氣象,周圍設施,地下掩埋物,施工用水用電等情況;施工條件:工程經費設備的情況,施工隊伍的技術水平和施工材料的供給情況;工程要求情況:工程進度要求,工程質量管控及成本控制等。
4.1地基處理方案優化選擇方法
在地基處理方案的選擇上可以運用層次分析法來進行優化選擇,層次分析法(AnalyticHierarchyProcess,簡稱AHP 方法)是一種多目標決策評價方法[4],這種方法的運用原理可以將決策依據的相對權重進行比較,從而為評價結果提供可靠依據,具體來說就是,將地基相關組成的復雜因素按照遞階層次結構方式,組合為層次關系樹圖,然后通過數據比較的方式進行確定出重要的數據因素,最后進行權重排序得出決策決定。
4.2地基處理方案優化選擇步驟
首先,要明確地基處理方案選擇時所面臨的約束條件,如在技術方面的地基土的適應性,有效加固深度,加固后的的變形量,處理工期;在施工條件方面的施工機具情況,施工隊伍技術水平和素質,施工材料情況等;環境條件的地下環境污染;經濟性的相對成比較和經費情況等因素。其次,在地基處理方案中列出所有影響條件,因為每種地基處理方法在面對復雜條件時的結果并不相同,在對列表中的處理數據進行一一對比,就可以判斷矩陣列表中,哪種地基處理方法具有一定的優勢。再次,在淘汰不適合的地基處理方案之后,再次分析此次工程影響的關鍵因素,并對適合的地基處理方案進行總體排序,以找出最佳的地基處理方案。
總結,地基處理方案的選擇直接關系到,建筑施工的整體情況,所以僅僅選擇適宜的地基處理方案并不能將處理效果最大化,通過優化選擇的方式,篩選出的地基處理,無論從科學角度還是施工效果來看,都能讓地基處理方案的效果達到最為理想的狀態,值得大力推廣。
參考文獻:
[1]龔曉南.地基處理手冊[M].北京:中國建筑工業出版社,2000.
[2]白文彪,馬健.談地基處理常見技術及發展[J].山西建筑, 2008(06):152-153.
[3]寧衛華,盧剛.地基處理方案的合理選用[J].科技情報開發與經濟,2008(18).
[4]王蓮芬等.層次分析法引論[M].北京:中國人民大學出版社,1990.