【摘 要】地基是房屋建筑的基礎,其中一類是軟地基,其主要特點就是沒有足夠的承載力來確保房屋建筑的穩固,強度較低,土體結構受擾動極易遭到破壞,強度也會隨之降低。因此必須采取一定的辦法來對其進行處理,以保證房屋建筑的順利開展和穩定性。本文通過對房屋建設工程軟土地基的特點進行粗淺的分析,并提出相應的一些軟土地基處理措施,以供大家參考。
【關鍵詞】房屋建筑;工程;軟地基;處理
軟土地基上的房屋建筑常常是沉降量較大、沉降穩定所需的時間較長以及沉降速率較大。鐵路房屋建筑工程與城市高層建筑對地基工程的沉降要求與強度要求要比普通房屋建筑工程高很多,尤其是軟土地基,若沒有嚴格按照規定與操作規程進行施工或施工方法欠佳,就會使房屋建筑工程質量受到嚴重影響,同時還會影響到線路。
1 軟土地基的特點
軟土主要指承載力低、壓縮性高、天然含水量大的一種軟塑到流塑狀態的飽和粘土,軟土通常分布在內陸、沿海、平原以及山區的湖泊周邊等地區。軟土的天然孔隙比大于1.0,天然含水量也較高,當軟土因生物化學作用而導致天然孔隙比大于1.5時稱為淤泥,當軟土的天然孔隙比介于1.0與1.5之間時,稱為淤泥質土。
軟土地基的有以下幾點性質:
1.1 觸變性。軟土沒有遭受破壞時,它具有固態的特征,如果軟土受到破壞或擾動,就會轉變成稀釋流動狀態。
1.2 高壓縮性。軟土的壓縮系數很大,當垂直壓力達到0.1兆帕時,大部分軟土會發生壓縮變形,從而導致房屋建筑的沉降量較大。
1.3 低透水性。由于軟土的透水能力很差,可以認為軟土是不透水的,所以軟土排水固結通常需要耗費很長的時間,有些房屋建筑工程的沉降延續時間甚至超過十年。
1.4 不均勻性。高分散的與微細的顆粒組成軟土,使得軟土的土質不均勻,如果平面上的房屋建筑荷載不均勻,就會導致房屋建筑產生很大的差異沉降,使房屋建筑出現裂縫。
1.5 沉降速度快。隨著荷載的不斷增加,沉降速度也不斷增加,沉降速度最高可達2毫米/天。
2 軟土地基加固的常用方法
在房屋建筑工程中,如果工程進度緊迫,在施工中經常采用深層石灰攪拌樁、砂墊層與砂石墊層換填、深層水泥攪拌樁等方法,對軟土地基進行加固處理。
2.1 深層石灰攪拌樁
對塑性指標高的軟土地基進行加固處理,可以采用深層石灰攪拌樁這一方法。在同等條件下,用石灰充當固化劑對軟土地基進行加固處理,所起到的臨時加固效果通常要超過水泥。在房屋建筑工程中的軟土地基中,深層石灰攪拌樁通過把地基土和石灰強制攪拌混合,使石灰和地基土發生化學反應,從而使起到穩定地基土的作用,同時還能提高軟土地基的強度。該方法具有經濟合理、技術簡單等特點,可以減少房屋建筑整體工程的工后沉降與軟土層沉降,同時還能使軟土層承載力得以提高,能夠有效加固房屋建筑工程的軟土地基。
2.1.1 深層石灰攪拌樁的材料要求 用于加固軟土地基的石灰必須是細磨的,在整個攪拌過程中,石灰的最大粒徑應小于2毫米,這樣可以防止樁體中的石灰聚集。選取石灰應盡量挑選純凈無雜質的石灰,而且石灰中的氧化鎂與氧化鈣含量不應低于8.5%,氧化鈣的含量最好在80%以上。石灰儲存期最好不要超過90天,石灰液性指數應在70%以上(含70%)。
2.1.2 深層石灰攪拌樁的施工準備 當工作場地的表層硬殼比較薄時,應先鋪填砂石墊層,這樣施工機械在場內就可以順利移動與施鉆。配置鉆機、攪拌鉆頭、空氣壓縮機以及粉體發送器等。通過室內試驗與原位測試獲取地基土與灰土的化學指標和物理力學性能指標,然后以最佳含灰量充當設計摻灰量。對攪拌范圍進行確定與設置,然后選擇樁長、根數及截面。
2.2 砂墊層與砂石墊層換填
目前,在房屋建筑工程的軟土地基處理措施中,砂墊層與砂石墊層換填這一方法應用的比較廣泛。砂墊層與砂石墊層通過用壓實的砂墊層或石墊層來替換地基基礎下部的部分軟土層,從而使地基強度與承載力得到大幅提升,有效減少沉降量,能夠使軟土層加速排水固結。
2.2.1 砂墊層與砂石墊層換填的材料要求 砂墊層與砂石墊層最好采用質地堅硬、級配良好的粗砂、中砂、碎石、石屑、砂礫或是其他的工業廢料粒來作為換填材料。有些地區可能缺少粗砂、中砂以及砂礫,這時可以采用細砂,同時還要摻入一定量的卵石或碎石,其摻量按照設計規定要求進行(含石量小于等于50%)。使用的砂石材料不能含有垃圾、草根等有機雜質。用于排水固結軟土地基的材料,其含泥量最好不要超過30%,卵石與碎石的最大粒徑最好不要超過50毫米。
2.2.2 砂墊層與砂石墊層換填的施工準備 在施工前應進行驗槽,把浮土清除干凈,基槽的邊坡要確保穩定,草地與兩側如果有溝、井、孔洞等必須加以填實。
2.3 深層水泥攪拌樁
深層水泥攪拌樁以水泥來充當固化劑的主劑,利用深層攪拌機械把軟土與固化劑在地基深部就進行強制拌和,從而提高房屋建筑工程的軟土地基強度,使軟土硬結。深層水泥攪拌樁在處理淤泥質土、淤泥、粉土和泥炭土效果明顯,是一種軟土地基處理的有效方法。
2.3.1 深層水泥攪拌樁的試樁
在房屋建筑工程的施工過程中,采用深層水泥攪拌樁對軟土地基進行處理,首先要進行試樁,這樣能夠找到最佳的攪拌次數,同時還能確定出泵送時間、攪拌機的提升速度、泵送壓力、水泥漿的配合比、復攪深度以及下鉆速度等參數,這對水泥攪拌樁進行下一步大規模施工起到了一定的指導作用。試樁在每個標段中必須要超過5根,而且在試樁成功之后水泥攪拌樁才可以正式施工。對試樁進行檢驗時,可在7天之后將試樁直接開挖取出或在兩周后取芯,看水泥攪拌樁是否攪拌均勻以及水泥土強度是否滿足設計要求。
2.3.2 深層水泥攪拌樁的施工準備。
事先將深層水泥攪拌樁的施工場地整平,將樁位處的地下、地上障礙物全部清除。若場地低洼可以回填粘土,注意不能回填雜土。另外,水泥攪拌樁必須采用合格的32.5級普通硅酸鹽袋裝水泥,這樣計量方便,不易出錯。水泥攪拌樁的施工機械應具備較高的穩定性能,項目部經理與監理工程師應在鉆機開鉆之前對其進行檢查驗收。
3 結束語
軟土地基有極大的危害性,如果不處理或處理不當,就會造成地基失穩,使構造物沉降過大或不均勻沉降,對構造物造成不同程度的危害。房屋建筑軟地基處理的方法多樣,在進行選擇的時候一定要根據地基的特殊性,必要的時候可以使幾種方法結合,從而設計出較為合理的處理方案,以提高地基的承載力,保證房屋建筑的安全性。
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