朱靖晨
摘 要:隨著我國國民經濟建設的不斷完善和城市化進程的推進,房屋建筑施工工程的開工率逐年上升,發展速度日益加快,取得了一定的發展成就。地基處理是房屋建筑施工工程的重要組成部分,是工程建設的根基和基礎。探討地基處理技術對我國房屋建筑施工工程具有不言而喻的現實意義。本文主要從我國房屋建筑施工地基處理技術特點出發,分析了如何提高地基處理技術,促進房屋建筑施工工程的進一步發展。
關鍵詞:房屋建筑;地基處理技術;探討
地基是指直接承受構造物荷載影響的地層,是房屋建筑施工工程的根基和基礎,歷年來備受施工方的重視。地基處理技術是施工技術的重要內容,通過排水、濟水和熱化等工程措施改善地基條件。提高地基處理技術是增強地基抗剪強度,降低地基滑動的危險性和壓縮性,保證房屋建筑施工有序開展的根本舉措,也是適應日益復雜的施工環境,提高工程建設質量,滿足建筑施工要求的有效途徑。近年來我國房屋建筑施工地基處理技術在取得很大發展成就的同時,仍存在處理技術單一、施工效果不理想、建設工期過長和工程造價高等問題。筆者結合多年來的工作經驗,淺析了如何提高房屋建筑施工工程的地基處理技術,做好地基處理工作。
1、房屋建筑施工中地基處理的特點
地基與工程建設緊密聯系、息息相關。地基處理是工程建設中的重點和難點,從古至今一直以來是房屋建筑施工工程的重大課題。了解掌握地基處理的特點是提高地基處理技術的基礎前提。我國房屋建筑施工的地基處理具有以下幾個特點。
(1)復雜性
我國幅員遼闊、地域差異明顯導致了不同的區域存在不同的地質條件。再加上自然災害和地質災害頻繁,加大了房屋建筑施工工程地基處理的復雜性。比如說,我國西北地區的鹽堿地、東北地區和西南地區的東土地、東部沿海地區的軟土地對施工建設中地基處理的著重點要求不同。地震、泥石流和滑坡等地質災害對地基處理的抗震能力和穩定性提出了更高的要求等等。
(2)困難性
地基占據著房屋建筑工程建設的重要地位。良好的地基建設有利于減低施工造價,提高工程建設質量,加快工程進度,實現房屋建筑工程的順利施工。然而現階段我國基地處理狀況不容樂觀,究其原因主要是由于地基處理屬于地下工程,其施工建設過程具有一定的處理難度,地基處理不當容易出現房屋坍塌、建筑物上部結構性能不高的問題。對于房屋建筑地基的修復,不僅工程技術要求高,還須要投入過多的建設資金等。
2、房屋建筑施工工程中的地基處理技術
(1)夯法與碎石樁法的結合
夯法和碎石樁法是房屋建筑地基處理的重要技術之一,是提高地基強度的穩定性的有效途徑。強夯法能夠提高軟弱地基的承載力,夯擊土層迅速固結。而碎石樁依靠樁的擠密和振動作用能夠將樁周圍土的密度增大,使地基的承載能力提高,壓縮性降低,從而提高地基承載力。夯法與碎石樁法的結合是指在地基施工建設過程中,發揮碎石樁體對填土層擠密和排水固結的功效,選擇強夯點,利用強大的沖擊力擊散碎石樁體,使其能夠順著樁徑流入到土層,形成密實碎石樁,并與樁周土體一起形成復合地基。在運用夯法與碎石樁法的結合技術時,需要結合基地土的性質,土層的厚度、濕度等實際情況,靈活把握夯擊次數和深度,發揮夯擊的最大效果。
(2)碎石樁與 CFG 樁的結合
碎石樁與CFG樁的結合是樁基技術發展的必然結果,有利于發揮碎石樁與CFG樁兩者的優勢。CFG樁又稱為水泥粉煤灰碎石樁,是一種具有一定的強度和可變強度樁。CFG樁是通過將碎石、石屑和煤炭灰等材料參與水泥、水攪拌,使用成樁機械制造形成的,因此,CFG樁是由幾種材料混凝而成具有一定粘結強度,可以提高樁基土的承載力,并將其傳遞到深層次地基中。碎石樁與 CFG 樁的結合有效的避免了單一的碎石樁承載力有限,不能滿足樁基承載力的要求。提高了地基承載力的,充分發揮碎石樁對上部地層液化消除的作用,進而減慢地基沉降速率,達到沉降量小、均勻的效果。
(3) CFG 樁與粉噴樁的結合
粉噴樁又稱為固土樁,是加固地基的一種方法。粉噴樁的工作原理是采用粉體狀固化劑來進行地基深層次的攪拌處理。即先將水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑,通過特制的攪拌機械將漿液狀和粉體狀強制攪拌,利用固化劑和軟土之間所產生的一系列物理和化學反應,達到土層硬結形成具有整體性、水穩性和一定強度的優質樁基。CEG樁與粉噴樁的結合形成了天然的復合地基,有效的開發了其內在的固結功效,充分發揮了CFG樁高承載力的優勢,在增強粉噴樁側限約束作用的同時,也提高了樁基的抗剪強度,有效的避免了CFG樁嵌入造成的土體破壞。但在CFG 樁與粉噴樁的結合中需要做好樁基水處理工作,落實樁基澆灌工作,升華混凝土的均勻性和密實度,進而提高樁基的強度。
(4) DDC 灰土擠密法
灰土擠密法常用于處理地下水位以上的黃土、素填土的地基,主要通過在樁基底部注入諸多個樁孔,將灰土填入夯實,達到提高地基承載力和水穩性的目的。然而,灰土樁法的施工中容易受限于地下水、用料和淤泥等因素的影響,其樁基處理效果性能差,承載力幅度小且壓縮變形明顯,經常出現縮頸與斷樁的現狀。DDC灰土擠密法有效的解決了灰土擠密法存在的問題,采用強夯重錘對孔內填料以高壓強動能強夯,使地基土受到很高的預壓應力,使得地基浸水或加載都不會產生壓縮變形,大大提高了地基的承載力。另外,DDC 灰土擠密法的工程用料比較廣泛,建筑垃圾、土砂工業廢料、土夾石料和煤矸石等工業廢料都可以使用,在一定程度上降低了工程造價,提高了工程建設的經濟效益。
(5) IFCO強制固結法
固結法是地基處理重要技術的之一,是指地基在附加荷載之下,排出孔隙水,使孔隙比減小,進而產生固結變形。良好的排水固結技術在土體超靜孔隙水壓力的逐漸消散時,增加地基土的效應力,增強其抗剪程度,提高沉降速率。IFCO強制固結法是地基處理的新方法,IFCO強制固結法其優勢在于具有良好的排水系統和加壓系統,在很大程度上提高了地基固結速率,縮短工程建設時間,提高混凝土的質量。IFCO強制固結法的排水系統是使用現代化的砂墻機裝備,一排排縱向貫通的排水機器提供了良好的排水通道,充分利用了土層的透水性,提高了地基固結的速度。加壓系統也使用現代化的真空壓力裝置,縮短了堆載時間,加快了固結速率。
3、地基處理技術的發展趨勢
地基處理技術隨著工程建設的發展日益引起人們的關注,加強地基處理技術的探討,把握其發展趨勢是深層次研究地基處理基礎技術的重要保證。隨著工程技術的快速發展,地基處理技術勢必會突破原有單一的工程技術,向綜合化和科學化發展,預期將會給工程建設帶來更大的綜合效應。比如說,在我國復合地基計算理論的研究中,可以充分利用先進的計算機技術,發揮計算機軟件在數值分析方面的功能,編寫相應的三維數值、計算軟件等程序命令,準確快速的計算地基的承載力、變形程度等,進而提高工程設計的科學系和實效性。有效的避免了地基承載力計算時,參數引入過多存在數據失真、數據片面等問題的發生。
總之,地基處理技術是房屋建筑施工工程技術的重要內容,是工程建設領域技術研究的重要話題。在我國地基處理技術的研究探討中,應當充分結合我國五千年以來悠久的房屋建設歷史,吸收先輩在路基處理技術中所積累的豐富經驗,創新我國房屋建設技術的同時,還應當實施“引進來,走出去”的發展戰略,引進先進的地基建設理念和科學技術,加強國際間學術交流和討論,不斷豐富我國地基處理方法,促進我國房屋建筑施工工程的不斷發展。
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