袁傳祥
摘要:在建筑工程施工的過程中,很容易會遇到軟土地基的情況。這種地質結構具有一定的特殊性,除了含水量大之外,其收縮性也比較強。所以在實際的施工中就會給施工人員帶來較大的難題。如果施工方式不當,或者是沒有采用科學的加固措施就會產生嚴重的安全隱患。因此,對于軟土地基進行加固的過程中,施工人員主要以新型浮樁加固方式為主,對地基的施工質量進行保證。本文中,筆者主要通過具體的案例來對軟土地區新型浮樁加固方式的應用進行分析和探討,希望能夠給相關的工作人員提供參考和借鑒。
關鍵詞:軟土地區;新型浮樁;加固方法;應用分析
現如今,社會經濟在高效發展,建筑工程的施工水平也在不斷提升。工程項目的建設和施工主要為人們提供相對良好的生活環境,同時對于城市規劃工作也起到了至關重要的作用。建筑工程的施工多數都在室外進行,因此,建筑工程會受到諸多因素的影響。其中軟土地基是一種相對比較常見的影響因素。這種地基的特殊性比較突出,不僅土質很容易收縮,可控性差,而且施工難度較大,如果施工人員所選的施工方式不當,就會直接影響到建筑結構的穩定性。所以說,對這種地質類型進行研究,并且對加固方式進行分析,具有一定的現實意義。
1、軟土地基的處理方法
在建筑工程進行的過程中,如果遇到軟土地基的形式,施工人員就應該采用特殊的方式來進行處理。但是,有些施工人員由于自身的操作水平不夠,往往加固方式不科學。不是忽視了施工的經濟性,就是忽視了工程的穩定性。因此,軟土地基的處理方式就受到了人們的高度關注。需要注意的是,軟土地基的處理方式不能夠一概而論,應該根據施工工程的特點以及要求來選擇,不能夠盲目地應用。現如今,采用浮樁來對軟土地基進行加固是一種比較常見的施工方式。不僅操作方式簡便,而且還可以增強建筑工程的整體穩定性。這種方式在應用的過程中也無需施工人員付出更多的時間和精力。基于以上這些優勢,浮樁加固方式受到了操作人員的認可。
2、工程概況
為了提升研究的準確性,筆者主要選擇了具體的工程項目來進行分析。本工程的建筑面積高達2萬㎡,施工人員在施工的過程中,為了降低施工的難度,將整個工程分為兩個部分。上部結構采用的是框架結構,下部主要是地下室結構,建筑的總體層數為22層,地下室的深度為4.5米。在施工工作進行之前,對施工現場的地質進行分析和研究,發現土質中的粉質粘土和淤泥等結構比較豐富。而且含水量也相對較大,屬于軟土地基。在施工的過程中,工作人員進行了深入分析和研究,在保證建筑工程整體穩定性的基礎上,還需要提升工程的經濟效益,降低施工成本??梢姡┕さ碾y度相對較大。這一工程類型具有一定的典型性,和現如今我國的建筑施工結構相類似。
3、實驗分析及浮樁問題的產生
3.1位移觀測及靜載荷實驗結果
操作人員在對工程進行勘測的過程中可以看出,地基施工工程中所應用到的每個管樁都具有較大的負荷,在地基中分布比較密集。施工人員在進行分析的過程中,發現地基中的淤泥含量相對較多。如果將管樁直接插入到地下結構中,樁體的長度明顯不夠。因此,需要將管樁深入到設計的標高位置,也就是說將管樁插入到地下室的標高點。這樣,一些管樁暴露在地面上,施工工程無法繼續進行。施工人員需要對地質現象進行長期的觀測,在施工完成之后樁體結構還會出現不同程度的上浮。這就直接影響到建筑施工的質量,地基的穩定性不足。
3.2浮樁對承載力的影響因素分析。歸納在飽和軟土中擠土樁施工
產生浮樁對基樁承載力的影響,若不包括對樁身完整性的影響,有以下4個方面:
1)超孔壓的影響。沉樁過程中,對土體的擾動及隨之產生的超靜孔隙水壓力對土體強度有很大影響,而土體強度變化直接關系到樁的承載力,這種影響具有時效性的特征。
2)樁土相對位移的變化影響。沉樁結束后隨著孔隙水壓力的消散。隆起部分的土體再固結產生沉降,此時樁尚未受到上部荷載的作用,當樁間土的沉降量大于樁的下沉量時。樁側就要受到負摩阻力的作用。依據本建筑基礎構造設計規準中中點深度的計算公式,可得出對一根上浮量較大的典型的浮樁,中性點恰在樁身中部。
3)端阻力的受損。若基樁上浮量較大而產生了樁底抬空,樁的端阻力會嚴重受損。即便浮量不大,樁端壓力降低或轉為拉力,會引起地下水向樁端富集,樁端土泡水軟化強度劇減,給端阻力帶來大幅下降。
4)摩阻力的降低。實踐表明,對于粘土中的擠土樁,其摩阻力與土在不排水受剪時的抗剪強度相當。依據有效應力法的觀點,壓阻力值與樁周土體的水平向有效應力與有效摩阻角的正切的乘積相當。由于浮樁作用,樁端的壓力下降,樁端附近的樁周土體在重力及地下水作用下。向樁端方向涌人,在樁底形成虛土,導致靠近樁底位置一定范圍內樁周的水平向有效應力大大下降,從而引發樁側摩阻力的降低。
3.3樁端高壓注漿法的處理效果
經該工程參建各方協商后先采取了樁端高壓注漿的加固處理方法,具體做法是先清掃在管樁內腔的土塞等雜物,下注漿管后在全樁內腔里充填碎石,然后安裝注漿回水管并封閉管樁內腔孔口,最后進行洗孔和注漿,注漿終壓力控制在2MPa。
4、自由落錘復打法加固結合高應變法監控
4.1新方法的提出及加固過程中基樁的性狀特征考慮到該工程基樁的樁周主要土層為軟土,加上施工擾動影響,強度下降,樁身摩阻力不大。采用數噸的重錘從高處下落打動基樁,重復錘擊可逐步使脫空的樁底回位從而大幅提高樁的端阻力。這樣就形成了通過自由落錘復打并結合高應變動力手段監控加固效果的補強加固方案。
4.2加固效果的靜載試驗驗證及加固效果分析。該工程基坑開挖后大面積浮樁加固中。就采用了自由落錘復打結合高應變法監控加周法的新方法。通過在基坑底采用操作簡便的人字扒桿結合卷揚機等作為重錘的安裝吊運方式,成功解決了在基坑底加固浮樁的棘手問題?,F該工程已封頂,沉降觀測結果非常理想,大樓結構封頂后累計最大沉降僅1lmm。
5、總結
總而言之,在軟土地區進行建筑施工,不僅給建筑工程施工帶來了巨大的難度,還使得建筑結構的穩定性和安全性受到了嚴重的影響,因此我國就要采用相應的加固手段來對其進行處理,從而使得建筑地基結構的施工質量得到進一步的提高。但是,隨著時代的不斷進步,傳統的加固方法在實際應用的過程中,已經無法滿足工程設計的相關要求,因此我們就要采用新型的復雜加固方法來對其進行處理,從而使得建筑結構的穩定l生和可靠性得到進一步的保障,滿足工程設計的相關要求。
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