建筑工程基礎(chǔ)施工技術(shù)措施研究

摘 要：本文在全面了解膨脹土的特性與危害基礎(chǔ)上，針對本工程的特點，提出了相關(guān)基礎(chǔ)施工技術(shù)處理對策措施。

關(guān)鍵詞：膨脹土；建筑工程；基礎(chǔ)施工技術(shù)措施

在工程建筑建設(shè)中，有時會遇到膨脹土的問題，而膨脹土遇水膨脹、失水收縮的反復作用有可能會給修建于其上方的構(gòu)筑物造成嚴重破壞。因此，深入開展膨脹土地基中基礎(chǔ)施工技術(shù)的探討具有重要的理論價值和工程實際意義。

1．膨脹土的特性與危害

膨脹土是在自然地質(zhì)過程中形成的一種多裂隙并具有顯著脹縮特性的地質(zhì)體，其粘粒成分主要由強親水的蒙脫石和伊利石組成。膨脹土吸水膨脹、失水收縮并且反復變形的性質(zhì)，以及土體中雜亂分布的裂縫，對建筑物尤其是對輕型建筑、路基、機場、渠道、邊坡以及堤壩等都有著嚴重的破壞作用，特別是對建筑物所產(chǎn)生的變形破壞作用往往具有多次反復性和長期潛在危險性的特點[1]。大量工程實踐表明，在膨脹土中修建的各種工程建筑物所經(jīng)受的變形破壞，往往不同于其它巖土。膨脹土給工程建筑帶來的危害，既表現(xiàn)在地表結(jié)構(gòu)物上，也反映在地下工程中[2]。它不僅包括鐵路、公路、渠道的所有邊坡、路面和基床；也包括房屋基礎(chǔ)、地坪；同時也包括地下洞室及隧道圍巖、襯砌；甚至還包括這些工程中所采取的穩(wěn)定性措施，如樁體、護坡和擋土墻等[3]，從某種意義上講，膨脹土對工程建筑的危害是無所不包的。我國在總結(jié)膨脹土地區(qū)修建的鐵路時，有“逢塹必滑、無堤不塌”之說[4]。由此可見，膨脹土對工程建筑危害之大，是可想而知的。

2．本工程的特性

本文的工程是在非洲安哥拉國首都羅安達，工程名稱：Nova Vida住宅樓工程，總共3棟8層框架結(jié)構(gòu)，總建筑面積12000m2左右，碰到地基是膨脹土。鮮土樣呈棕紅色，土壤顆粒很細，手摸有滑膩感，可見蠟狀光澤的擠壓面，土樣中網(wǎng)狀裂隙發(fā)育，裂隙面上可見到有鐵質(zhì)淋濾，具有很強的濕水成泥巴，干燥時成堅硬塊狀的性質(zhì)。從野外初步觀察，在所取土樣位置的垂直剖面上，其上覆巖土層分別為表層是紅粘土，接著是風化粘土頁巖，其下伏土層為風化極其嚴重的灰白色粘土頁巖。

3．建筑工程膨脹土的基礎(chǔ)施工技術(shù)措施

3.1 材料優(yōu)化

在膨脹土中加入石灰使石灰土微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化。在自然壞境中天然狀態(tài)的原狀土保持著原始的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，其結(jié)構(gòu)單元體較小，并以單一的粘土面接觸的蔣聚體為單元，粘粒問排列較為藕齊。其結(jié)構(gòu)連接力強。而擾動后的擊實土樣的微結(jié)構(gòu)以集粒、集質(zhì)狀、鑲嵌微結(jié)構(gòu)為主。當膨脹土中加入石灰以后，其擊實土樣的結(jié)構(gòu)形態(tài)多為團粒較大的集粒結(jié)構(gòu)和基質(zhì)狀結(jié)構(gòu)[5]。這類結(jié)構(gòu)也不利于吸水膨脹，而用石灰處理后的石灰土的膨脹性也就得到了改良。我們將加灰的膨脹土試件切開，用高倍掃描電子顯微鏡觀察其斷口，發(fā)現(xiàn)石灰的絮狀水化物晶體粘滿于膨脹土基質(zhì)礦物顆粒表面，在顆粒間起到了膠結(jié)作用。在斷口上的礦物表面有附著層，多為粒狀，部分結(jié)晶為片狀和針狀。

3.2 積極防水

水不僅是引起膨脹土脹縮循環(huán)的直接因素，而且是導致地基滑塌的直接誘發(fā)因素，在膨脹土滑坡中具有雙重危害作用。為此要設(shè)置各種排水溝，建立地表排水網(wǎng)系，使表水不致滲入上體和沖蝕坡面。排水包括地表排水與地下排水兩方面。地表排水以防滲和攔截路基以外地表水、及時旁引為原則；地下水以盡快匯集、及時疏導引出為原則[6]。各種實施如防滲和截水的天溝、調(diào)溝、測溝、排水溝；與疏導相結(jié)合的支撐滲溝、滲水井、滲水暗溝、排水隧洞等。

3.3 地基防護

（1）骨架地基：主要使用以防止坡面表土風化，同時加強風化層土體的支撐穩(wěn)固作用。實際上足一種將長大坡而分成若干個支掉的小塊土坡，從而進行分而治之的有效措施。主要有方格架地基和拱形骨架地基，此外還有人字形骨架地基等。（2）片石地基：主要用于整治地基膨脹土體易產(chǎn)生局部溜塌等變形的措施。可分為砌片石地基和漿砌片石地基兩類。砌片石地基上主要應(yīng)用地基產(chǎn)生局部溜塌變形后，及時清除溜塌體，用片石嵌補，以迅速恢復原有坡面的完整，同時對受溜塌牽動影響的局部土體起到一定的支護作用。（3）水泥土地基：水泥土是用無機土按比例摻入硅酸水泥和水，均勻攪拌，搗實成型，經(jīng)過適當養(yǎng)護、硬化而成的一種新型建筑材料。工程實踐證明，水泥土的變形和強度、耐久性、抗干濕循環(huán)、抗?jié)B性、耐磨性等都達到了工程要求[7]。

3.4 防反復脹縮循環(huán)

（1）勘察階段：詳細查明建筑位置和建筑場地的工程地質(zhì)條件，對勘察區(qū)內(nèi)膨脹上路基的整體穩(wěn)定性做出正確的分析判斷。（2）設(shè)計階段：充分應(yīng)用程地質(zhì)資料，結(jié)合己有工程或病害的情況進行設(shè)計，盡量減少病害發(fā)生的可能性。（3）施工階段：在膨脹土路段，由于施工方法不當引起的病害屢見不鮮。因此，施工中必須充分掌握膨脹土所具有的卸荷膨脹、風化膨脹和遇水膨脹等重要工程地質(zhì)特性與規(guī)律。（4）養(yǎng)護維修：因為膨脹土滑坡等病害的產(chǎn)生，大多有一個從量變到質(zhì)變的發(fā)育過程。應(yīng)經(jīng)常注意地基與防護工程設(shè)施的工作狀態(tài)。如發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時采取措施進行養(yǎng)護維修，這是防止病害產(chǎn)生不可忽視的經(jīng)常性工作。

總之， 隨著工程建設(shè)的迅速發(fā)展，遇到的膨脹土問題也更加普遍，為保證膨脹土地區(qū)輕型構(gòu)筑物的安全，開展對膨脹土地基中建筑技術(shù)的研究也就變得越來越重要。

參考文獻：

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