摘要:文章討論分析了房屋建筑中的地基處理施工技術,通過討論目前在房屋建筑中的地基處理施工技術的優缺點,引出地基處理的新技術,結果證明:地基處理施工新技術大大地降低了施工的錯誤率,同時節約了施工成本,提高了施工的效率,是房屋建筑的地基處理方面的技術性的一大突破。
關鍵詞:房屋建筑;地基處理;施工技術;施工成本
對房屋建筑的地基進行處理利用最基本的原理就是要利用振實、夯實和冷熱處理等方法使地基牢固。其主要技術手段包括對地基的加固技術、地下的連續墻技術和樁基技術,對地基的加固技術主要是通過增強地基對建筑物的承載能力而達到防止地上建筑沉降的目的;地下的連續墻技術主要是對地上建筑物提供側向的保護作用;而樁基技術主要是為了消除地上建筑的沖擊力,三種地基技術聯合的最終目的就是要對地基進行全方面的加固。
1、傳統的地基處理技術
地基雖然不是建筑物的一部分,但是支承著建筑物的上部荷載,所以與建筑物的安危息息相關。地基可分為天然地基和人工地基兩大類。具有足夠的承載力,不需要人工改善或加固便可直接承受建筑物荷載的地基,即為天然地基。若天然地基缺乏足夠的穩定性,不能滿足承受上部建筑荷載和變形的要求,就必須對其進行人工處理,以提高其承載力和穩定性,加固后的地基,即為人工地基。地基加固的原理是:將土質由松變實,將土的含水量由高變低。即可達到地基加固的目的。目前多采用多地基處理技術有機結合的技術進行地基的建設。
1.1 換土法
換土法是將基礎下部一定范圍內承載力低的軟土層挖去,然后回填強度較大、壓縮性低的砂、碎石或灰土等,并分層夯至密實,作為基礎墊層的方法。換填按其回填的材料可分為砂地基、碎(砂)石地基、灰土地基等。
1)砂地基和砂石地基
砂地基和砂石地基是將基礎下一定范圍內的土挖去,然后采用顆粒級配良好,質地堅硬的中砂、粗砂、礫砂、碎(卵)石、石屑或其他工業廢粒料回填,并經分層夯實,作為基礎持力層。該地基工藝簡單、工期短、造價低,適用于處理透水性強的軟弱黏性土地基,但不宜用于濕陷性黃土地基和不透水的黏性土地基。材料要求砂和砂石地基所用材料,宜采用顆粒級配良好,質地堅硬的中砂、粗砂、礫砂、碎(卵)石、石屑或其他工業廢粒料。在缺少中、粗砂和礫砂的地區可采用細砂,但宜同時摻入一定數量的碎(卵)石,其摻人量應符合地基材料含石量不大于50%。所用砂石料,不得含有草根、垃圾等有機雜物,含泥量不應超過5%。用作排水地基時,含泥量不應超過3%,碎石或卵石最大粒徑不宜大于50mm。
2)灰土地基
灰土地基是將基礎底面一定范圍內的軟弱土層挖去,用按一定體積配合比的石灰和黏性土拌和均勻,在最優含水量情況下分層回填夯實或壓實而成。石灰和土的體積比一般取3:7或2:8,灰土地基的強度一般隨著石灰含量的增多而增大,但石灰含量超過一定比例時其強度增加很小。該地基施工工藝簡單,取材容易,費用低,適用于處理1~4m厚的軟弱土層。①材料要求灰土的土料宜采用就地挖出的黏土及塑性指數大于4的粉土,但不得含有有機雜質或使用耕植土。使用前土粒應過篩,其粒徑不得大于15mm。灰土的石灰應經過消解的熟石灰,粒徑不得大于5mm,并不得夾有未熟化的生石灰塊,也不得含有過多的水分。②施工要點:首先,施工前應先驗槽,清除松土,如發現局部有軟弱土層或孔洞,應及時挖除后用灰土分層回填夯實。其次,施工時,應將灰土拌和均勻,顏色一致,并適當控制其含水量。
1.2 壓實法
壓實法是通過用重錘夯實或壓路機碾壓,擠出軟弱土層中土顆粒間的空氣,使土中空隙壓縮,提高土的密實度,從而達到增加地基土承載力的方法。這種方法經濟實用,適用于土層承載力與設計要求相差不大的情況。壓實法根據壓實的機械或設備不同,通常可分為夯實法、重錘夯實法、機械碾壓法。重錘夯實是用起重機械將特制的夯錘提升到一定高度后,利用自由下落時的沖擊能來夯實基土表面,使其形成一層較為均勻的硬殼層,從而使地基得到加固。適用于處理地下水位0.8m以上稍濕的黏性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土和分層填土地基。但當夯擊振動對鄰近的建筑物、設備以及施工中的砌筑工程或澆筑混凝土等產生有害影響時,或地下水位高于有效夯實深度以及在有效深度內存在軟黏土層時,不宜采用。
1.3 打樁法
打樁法是在軟弱土層中置以樁身,把土壤擠密或把樁打入地下堅硬的土層中來提高土層承載力的方法。通常有振沖地基、灰土樁地基、砂樁地基等。下面介紹振沖地基的施工。振沖地基,又稱振沖樁復合地基,是以起重機吊起振沖器,啟動潛水電機帶動偏心塊,使振沖器產生高頻振動,同時開動水泵,通過噴嘴噴射高壓水流成孔,然后分批填以砂石骨料形成一根根樁體,樁體與原地基構成復合地基以提高地基的承載力,減少地基的沉降和沉降差的一種快速、經濟有效的加固方法。適用于加固松散砂土地基(對黏性土和人工填土地基,經試驗證明加固有效時方可使用),該法具有技術可靠、機具設備簡單、操作技術易于掌握、施工簡便、節省三材、加固速度快、地基承載力高等特點。
2、建筑地基處理新技術探討
2.1 水泥土攪拌技術
粉體噴攪拌法和深層攪拌法是水泥土的漿液攪拌的兩種方法。其中最常用的是深層攪拌法(處理地基的深度為10米左右),該方法應用的基本原理是地基當中的土和水泥窯通過攪拌機器將其攪拌在一起,在水泥等固化劑的作用下,地基當中的一些軟土能夠結合成一塊,成為一個大的整體,再加入水泥使其形成一個在底下的連續的堅硬墻體或者是一個個的水泥堅硬土樁,這些物體都有很大的水穩定性。如果在地基中檢測的天然水含量低于30%或者高于70%,地下水的pH值檢查結果低于4時不適宜使用該技術方法進行地基處理。使用連續搭接的水泥攪拌樁可以看作是基坑止水的障礙,但是其攪拌能力會受到限制,例如,如果在地基的承載能力超過140kPa的粘土的地基中應用這種技術不會合適,具有較大的應用難度。
2.2 粉煤灰吹填地基處理技術
該技術主要施工原理是利用粉煤灰良好的透水性質,將它用來對填土地基進行加固施工時,能夠迅速吹填土壤固結,這會使加固處理費降低并且縮短施工周期,粉煤灰吹填地基處理技術基本實施要點包括將粉煤灰和淤泥按照一定的比例(根據需要選擇0.1-0.5)混合后進行吹填,在施工過程中保持吹填的均勻性,這樣會大大改善地基的固結性質。
2.3 預壓地基處理技術
該方法主要是針對軟地基的處理施工方法,預壓地基處理技術的實施要點包括在建筑物施工之前,在建設場地上面加負載(目的是排除土體中的水分),排除水分后土體中的空隙會減少,從而使土體的密度增大,確保了地基對建筑物的承載能力。該施工技術可以分為堆載預壓法和真空預壓法兩種。如果施工地軟土層的厚度小于4米,一般需要采用塑料排水帶進行處理,而進行堆載預壓法的處理深度可達到10米左右,在真空預壓處理方法的施工過程中,需要在地基內部加排水豎井,這種地基處理方法的地基處理深度能達到15米,而且能夠有效預防地基發生沉降,并且能確保地基的穩固性。
3、結語
隨著科技的發展,現在的房屋建筑面臨的環境方面和地基處理方面的問題越來越具有挑戰性,我們必須打破以往在房屋建筑方面所擁有的地基處理方面的常規性技術格局,需要我們繼續研究新型的房屋建設的工藝及方法,只有這樣才能適用新時代房屋建設發展的需要。現在的新技術—地基計算機模型技術的建立,大大地降低了施工的錯誤率和降低了施工的成本,同時節約了施工成本,提高了施工的效率,是房屋建筑在地基處理方面的技術性的一大突破。