地基處理
地基是指承受基礎傳來的建筑物荷載的那一部分地層。地基處理一般是指用于改善支承建筑物的地基(土或巖石)的承載能力或抗滲能力所采取的工程技術措施。
地基處理行業定義及分類
地基處理行業定義
地基是指承受基礎傳來的建筑物荷載的那一部分地層。地基處理一般是指用于改善支承建筑物的地基(土或巖石)的承載能力或抗滲能力所采取的工程技術措施。
地基處理流程介紹
地基處理工程基本流程一般包括:招投標→簽訂合同→設計→地基工程施工→地基檢測→竣工驗收→質量回訪。
地基處理工程分類
地基處理按施工對象可分為軟弱地基處理和特殊土地基處理。
我國的《建筑地基基礎設計規范》(GBJ7-89)中規定:“軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土層構成的地基”。
特殊土地基帶有地區性的特點,它包括軟土、濕陷性黃土、膨脹土、紅粘土和凍土等地基。
從施工地基性質的角度來講,地基可分為天然地基、人工地基。天然地基是不需要人加固的天然土層,其節約工程造價。人工地基:經過人工處理或改良的地基。
當土層的地質狀況較好,承載力較強時可以采用天然地基;而在地質狀況不佳的條件下,如坡地、沙地或淤泥地質,或雖然土層質地較好,但上部荷載過大時,為使地基具有足夠的承載能力,則要采用人工加固地基,即人工地基。
地基處理工程按照地基處理方式可分為以下幾類:
(1)換填墊層法
適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。其主要作用是提高地基承載力,減少沉降量,加速軟弱土層的排水固結,防止凍脹和消除膨脹土的脹縮。
(2)強夯法
適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。強夯置換法適用于高飽和度的粉土,軟-流塑的粘性土等地基上對變形控制不嚴的工程,在設計前必須通過現場試驗確定其適用性和處理效果。強夯法和強夯置換法主要用來提高土的強度,減少壓縮性,改善土體抵抗振動液化能力和消除土的濕陷性。對飽和粘性土宜結合堆載預壓法和垂直排水法使用。
(3)砂石樁法
適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基,提高地基的承載力和降低壓縮性,也可用于處理可液化地基。對飽和粘土地基上變形控制不嚴的工程也可采用砂石樁置換處理,使砂石樁與軟粘土構成復合地基,加速軟土的排水固結,提高地基承載力。
(4)振沖法
分加填料和不加填料兩種。加填料的通常稱為振沖碎石樁法。振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質粘土、素填土和雜填土等地基。對于處理不排水抗剪強度不小于20kPa的粘性土和飽和黃土地基,應在施工前通過現場試驗確定其適用性。不加填料振沖加密適用于處理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振沖碎石樁主要用來提高地基承載力,減少地基沉降量,還可用來提高土坡的抗滑穩定性或提高土體的抗剪強度。
(5)水泥土攪拌法
分為漿液深層攪拌法(簡稱濕法)和粉體噴攪法(簡稱干法)。水泥土攪拌法適用于處理正常固結的淤泥與淤泥質土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。不宜用于處理泥炭土、塑性指數大于25的粘土、地下水具有腐蝕性以及有機質含量較高的地基。若需采用時必須通過試驗確定其適用性。當地基的天然含水量小于30%(黃土含水量小于25%)、大于70%或地下水的PH值小于4時不宜采用此方法。連續搭接的水泥攪拌樁可作為基坑的止水帷幕,受其攪拌能力的限制,該法在地基承載力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的應用有一定難度。
(6)高壓噴射注漿法
適用于處理淤泥、淤泥質土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。當地基中含有較多的大粒徑塊石、大量植物根莖或較高的有機質時,應根據現場試驗結果確定其適用性。對地下水流速度過大、噴射漿液無法在注漿套管周圍凝固等情況不宜采用。高壓旋噴樁的處理深度較大,除地基加固外,也可作為深基坑或大壩的止水帷幕,目前最大處理深度已超過30m。
(7)預壓法
適用于處理淤泥、淤泥質土、沖填土等飽和粘性土地基。按預壓方法分為堆載預壓法及真空預壓法。堆載預壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預壓和天然地基堆載預壓。當軟土層厚度小于4m時,可采用天然地基堆載預壓法處理,當軟土層厚度超過4m時,應采用塑料排水帶、砂井等豎向排水預壓法處理。對真空預壓工程,必須在地基內設置排水豎井。預壓法主要用來解決地基的沉降及穩定問題。
(8)夯實水泥土樁法
適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。該法施工周期短、造價低、施工文明、造價容易控制,目前在北京、河北等地的舊城區危改小區工程中得到不少成功的應用。
(9)水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)法
適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結的素填土等地基。對淤泥質土應根據地區經驗或現場試驗確定其適用性。基礎和樁頂之間需設置一定厚度的褥墊層,保證樁、土共同承擔荷載形成復合地基。該法適用于條基、獨立基礎、箱基、筏基,可用來提高地基承載力和減少變形。對可液化地基,可采用碎石樁和水泥粉煤灰碎石樁多樁型復合地基,達到消除地基土的液化和提高承載力的目的。
(10)石灰樁法
適用于處理飽和粘性土、淤泥、淤泥質土、雜填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土層時,可采取減少生石灰用量和增加摻合料含水量的辦法提高樁身強度。該法不適用于地下水下的砂類土。
(11)灰土擠密樁法和土擠密樁法
適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基,可處理的深度為5-15m。當用來消除地基土的濕陷性時,宜采用土擠密樁法;當用來提高地基土的承載力或增強其水穩定性時,宜采用灰土擠密樁法;當地基土的含水量大于24%、飽和度大于65%時,不宜采用這種方法。灰土擠密樁法和土擠密樁法在消除土的濕陷性和減少滲透性方面效果基本相同,土擠密樁法地基的承載力和水穩定性不及灰土擠密樁法。
(12)柱錘沖擴樁法
適用于處理雜填土、粉土、粘性土、素填土和黃土等地基,對地下水位以下的飽和松軟土層,應通過現場試驗確定其適用性。地基處理深度不宜超過6m。
(13)單液硅化法和堿液法
適用于處理地下水位以上滲透系數為0.1-2m/d的濕陷性黃土等地基。在自重濕陷性黃土場地,對Ⅱ級濕陷性地基,應通過試驗確定堿液法的適用性。
(14)綜合比較法
在確定地基處理方案時,宜選取不同的多種方法進行比選。對復合地基而言,方案選擇是針對不同土性、設計要求的承載力提高幅質、選取適宜的成樁工藝和增強體材料。
(15)其它處理辦法
地基處理其它辦法還有:磚砌連續墻基礎法、混凝土連續墻基礎法、單層或多層條石連續墻基礎法、漿砌片石連續墻(擋墻)基礎法等。
地基處理行業發展狀況分析
2002年,建設部批準的首批具有地基與基礎工程專業承包壹級資質的建筑業企業有183家。此后隨著國民經濟的持續快速發展,我國該領域具有從業資格的主體逐年快速增加。目前,全國從事地基處理施工的隊伍數量龐大,性質多樣,施工技術、管理水平、設備規模參差不齊,據統計,我國僅從事強夯地基處理業務的企業就超過300家。
2012年全國地基處理工程規模約900億元,其中樁基、強夯、預壓、復合地基四種方式分別占77%、7%、3%、12%,即強夯法市場規模約為63億元。高能級強夯空間相對有限的一個重要原因是行業具備強夯技術的企業以及設備數量較少。前瞻預計未來5年地基處理行業復合增速為17%-20%。
具體內容詳見前瞻產業研究院發布的《2013-2017年中國地基處理行業深度調研與投資戰略規劃分析報告》。
地基處理行業國內領先企業
中石油華東勘察設計研究院巖土公司
中化巖土工程股份有限公司
中國化學工程第十三建設有限公司
山西省機械施工公司
陜西建工集團機械施工有限公司
北京東方新星石化工程股份有限公司
上海港灣軟地基處理工程(集團)公司
中國水電基礎局有限公司
浙江省圍海建設集團股份有限公司
北京東地巖土工程有限公司