地震对强夯地基的影响
(一)震陷
强夯地基如果是由软弱粘性土和松散砂土构成,在强烈地震时,土的结构会受到扰动和破坏,强度严重降低。在自重应力和上部荷载作用下将产生附加沉陷。当地基土的级配较差、含水量较高、孔隙比较大时,震陷往往更大。砂土的液化也能引起地表较大范围的强夯地基震陷。溶洞发育和地下大面积采空区的强夯地基,在强烈地震作用下也容易诱发震陷。
(二)地基土液化
地震时饱和的松散粉细砂或粉土(如果存在于强夯地基中)在一定强度的动荷载作用下,土颗粒之间发生相互错动而重新排列,结构趋于密实,但因其透水性较弱而导致孔隙水压力增大,颗粒间的有效应力减小。当地震作用大到使有效应力减小到零时,将使砂土颗粒处于悬浮状态,表现出类似液体的性质而丧失承载力,使作用于强夯地基上的建筑物产生大量的沉降、倾斜和水平位移,可引起建筑物开裂、破坏甚至倒塌。影响砂土液化的主要因素有地震烈度、振动的持续时间、土的粒径组成、密实程度、饱和度、土中粘粒含量以及土层埋深等。
(三)地震滑坡
如果强夯地基处于容易发生滑坡的区域,地震作用可能会引发滑坡现象,这将对强夯地基以及其上的建筑物造成严重破坏,如地基移位、建筑物倾斜甚至倒塌等情况。不过搜索结果未详细提及强夯地基下地震滑坡相关更多特殊内容。
防范措施
(一)在强夯地基设计阶段
合理选择地基处理方法根据地质勘察结果,若强夯地基所在区域存在可能发生液化或震陷的土层,可考虑采用复合地基处理方法,如在强夯基础上增加桩基础等方式,提高地基的抗震性能。这是基于对不同地基处理方式抗震性能的综合考虑,像桩基础在抗震设计中可减小地震作用对上部结构的影响,具有承载力高、沉降小且均匀、能适应各种复杂地质条件等优点,能够弥补强夯地基在抗震方面可能存在的不足。
进行充分的液化判别和处理通过地质勘察和室内试验等方法,对强夯地基土进行液化判别。对于可能发生液化的地基,需采取相应处理措施,如换填非液化土、加密法(如强夯加密)、排水法、围封法等,以提高地基的抗液化能力。这是因为一旦地基土发生液化,将严重影响地基的承载力和稳定性,对强夯地基及上部建筑物危害极大。
确保地基承载力和变形控制根据建筑物荷载和地基土的物理力学性质,进行地基承载力验算。同时,在抗震设计中,需控制地基的变形量,避免建筑物因地震作用而产生过大变形或破坏。可通过优化基础形式、加强基础刚度等措施实现,确保强夯地基在地震作用下能够满足建筑物的安全和使用要求。
(二)在强夯地基施工阶段
保证有效的振动安全距离根据建筑物及设备对振动的要求,依据夯击能、夯击数、地基土等情况,确定安全距离。这是避免强夯对建筑物影响的必不可少的措施。因为强夯过程中产生的振动如果不加以控制,在地震发生时,可能会进一步加重对地基和建筑物的破坏作用。
改变强夯工艺减少对建筑物的影响在靠近建筑物的附近降低夯击能、减少夯击数也可以起到对建筑物安全的影响。这样可以在满足强夯地基处理基本要求的同时,减少对周边可能受地震影响的建筑物的潜在威胁。
改变施工顺序减少对建筑物的影响先夯击建筑物附近的地基,然后夯击远处的。由于刚开始时土体松散,土体的阻尼比较大,吸收的夯击能较多,向外传播的振动波的波速和振动的加速度就较小,对建筑物的安全影响也就比较小。这种施工顺序在地震可能发生的情况下,有助于减少强夯地基及其周围建筑物的破坏风险。
(三)在强夯地基建成后的维护管理阶段
定期监测定期对强夯地基进行监测,包括地基的沉降、位移等情况。通过设置监测点,使用专业的测量仪器,如水准仪、全站仪等,及时发现地基在地震前后或者正常使用过程中的异常变化。如果发现地基沉降或位移超出正常范围,可及时采取措施进行加固或修复,防止问题进一步恶化。
加强对周边环境的管理对强夯地基周边的环境进行管理,避免在地基附近进行可能影响地基稳定性的活动,如过度开采地下水、在附近进行大规模的土方开挖等。因为这些活动可能会改变地基的应力状态,在地震发生时,会增加地基破坏的风险。
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