欒鳳仁/哈爾濱輕工建設集團有限公司
淺析房屋建筑施工中軟土地基的處理方法
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地基是連接建筑物和土壤表層的介質結構,其施工質量的好壞直接與建筑物的穩定性相關聯,尤其對于高層建筑或大型建筑來說,其重要性更是不言而喻。因此,對于建筑在軟土層上的建筑物的地基處理施工難度較以往更高,施工者不僅要實現勘探施工地質的結構和土層狀況,還要根據土層條件的差異制定不同的地基施工方案,其難度可想而知。本文就對目前我國軟土地基所面臨的施工難點進行了科學分析,并列舉了幾種較為有效的地基加固方法。
地質勘探;淺層土質改良;深層加固樁處理
軟土地基的施工是一種較為常見的施工模式,軟土的成因多是由于常年的流水對土壤的沖擊作用沉積而成的,主要位于土層表面的下方,其成分多是由粘土和淤泥混合而成,具有高吸水性,強度較低和易變型等特征。軟土層的特性不適合于建筑物的直接構建,在建筑物施工前,必須進行地基加固處理才能保證施工效果。
1.施工前地質測量和勘探工作不到位。在軟土地基的處理中,首先要全面掌握現場地質、地貌、土質土力學、水文地質等方面的詳細勘測資料,在實際操作中由于重視不夠,只是簡單的采用簡單的常規勘測,或者簡單的采用臨近工程的勘測資料,對于數據的準確性和時效性缺乏保證,除了土質的物理學指標,特別是水文地質條件的指標缺乏數據,將會給后續的設計工作帶來很大的難度,也會給建筑的設計的安全留下隱患。
2.不能有效利用地質硬殼層。軟土地基的表面有一層強度較高的土層,通常被稱為“硬殼層”,由于其強度相對較高,可以有效的承重和擴散應力,可以有效的承重上部荷載,在工程中如果有效的利用其強度,不僅可以有效的降低處理軟土地基的難度,還可以降低工程的造價。在實際工程中由于工程勘測的工作不足,不能確切的知道硬殼層的具體位置;有的在工程中對硬殼層的強度認識不足,只是一味的加強地基,往往反而會破壞硬殼層的強度,結果反而適得其反。
3.未充分考慮到施工的自然環境因素。地基工程中,由于地基條件復雜,所以在施工前要充分分析可能出現的情況,及時做好施工準備,在工程中,由于前期工作不足,不能較準確的計算涌水量以及流砂狀況,這就很難有計劃地準備降水工具,在工程施工中影響進度和質量。同時在城市的工程建設中,臨近的建筑物的高度不一樣,同時所處的地基的地質情況也是各不相同,有的施工單位只面對本工程進行降水,未考慮降水后果,經常由于地下水位下降及地基土質中細顆粒區有水流排走,孔隙增大,壓縮隨之也增大,造成地面沉降,造成臨近建筑的地基出現不均勻的沉降。
1.較淺土層改用其他材質替代。此方法較經濟、簡便,當軟弱土層厚度不很大時,可將地基面以下處理范圍內的軟弱土層部分或全部挖除,然后換填強度較大的土或其他穩定性能好、無侵蝕性的材料稱為換填墊層法。換填墊層法是通過換填軟弱地基土的變形變成墊層地基的變形,因此能夠減少地基的沉降。換填墊層法設計的主要指標是墊層厚度和寬度,一般可將各種材料的墊層設計都近似地按砂墊層的計算方法進行設計。換填的材料工程特性應具有強度高、壓縮性低、穩定性好和無侵蝕性等,主要有砂、碎石、高爐干渣和粉煤灰等。換填前應先清除地面上的垃圾等雜物和一些孔穴,基底需整平,碾壓密實,推成坡度為2%的橫坡,并分層填筑:按照經過試驗確定的合格填料和經過試驗確定的工藝參數,進行分層填筑壓實;攤鋪整平,使填料攤鋪表面平整度符合要求;灑水或晾曬,用灑水車噴灑,自然晾曬;機械碾壓:碾壓是保證砂墊層達到密實度要求,提升地基質量的關鍵工序;檢驗簽證:砂墊層的檢測采用K 30荷載儀進行檢測地基系數,核子密度儀檢測壓實系數;施工防排水:砂墊層施工時,在兩側地面上挖臨時排水溝,避免雨水流到換填開挖出的基坑內。
2.軟層地基加固樁處理。深層攪拌樁是用于處理軟土地基的常見施工方法。該種方法是在軟土地基基礎上直接進行加固處理,通過加入適量的混凝土預制原料進行樁處理作業,不需要進行額外的鉆孔或灌漿操作,并且在施工要求方面也比較靈活,對樁體面積,數量和距離沒有嚴格的規定,深層攪拌樁方法具有施工操作簡單,節能經濟,施工污染小等優點,最適合用于城市住宅地基的施工領域。在使用這種方法時,要注意以下幾點問題:對于施工環境溫度變化要密切監測,防止溫度變化對地基施工質量造成不良影響;要注意水泥材料的保存和使用條件,進場的水泥要及時使用,避免其產生性能上的不良變化。
(1)實驗階段。施工前的局部實驗目的是為了測定漿液的性質和確定施工的各項參數,漿液配置的比例如果不能達到預定效果要及時調整配比比例,對于澆筑樁體的時間和力度要進行有效測量,以便計算出最佳施工方案。
(2)施工前準備工作。施工前要提前確定水電供應有保障,并進行道路障礙物的清理工作,施工設備要預先安排到位,施工材料供應數量要充足。
(3)正式施工時,要進行原材料進場檢驗,要先確定樁體澆筑位置,然后將原料存放在方便施工的位置,樁體位置的測定要根據施工要求來安排;測定工作要使用專業儀器進行多角度測量;樁體澆筑時,按照一定比例準備好水泥漿液,并進行均勻攪拌和填充作業,漿體預制數量要根據施工速度而定,放置時間不易過長,所以不要一次預制太多數量的漿液以避免浪費。鉆漿作業要連續進行,并保證漿液噴灑的均勻度。
3.石灰樁基加固方法。石灰樁基加固方法的原理是由于在軟土層中加入石灰之后,二者會發生化學反應,生成一種新的膠狀薄膜物質,該種物質可以有效改善土質結合度和硬度,并具有極強的吸水性能,進而可以改變土層的基質和抗壓力,起到地基加固的效果。石灰樁施工操作是通過專業設備將石灰鉆入到地基施工所要求的樁體深度位置并進行壓制,再進行提鉆處理,如此往復作業一達到最終施工效果,在樁體材料配置時,也要合理掌控配比量,同時注意鉆孔深度要一致。
4.其他常見的土層加固手段。除了上述常見施工方法之外,對于軟土地基加固還有以下這些方法可以選用:機械壓實法,擠密法,強夯法,排水固結法,土樁加固法,真空預壓法,高壓噴射注漿法,凍結法等。
綜上所述,在軟體地基加固過程中,要事先對地質情況進行勘探;在地基施工時,要充分考慮到可能影響施工效果的因素,如氣候和降水因素等,進而制定科學詳盡的施工方案;最為重要的步驟就是地基加固施工方法的選擇和實際技術操作的水平,只有選擇最為適合的方法,并采用最先進的施工技術才能保證地基加固的效果,避免日后建筑物發生沉降現象。
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