劉悅
摘要:軟土地基的處理是建筑地基工程的重點項目,目前我國的軟土地基處理存很多不足,應該采用有效措施來解決這些難題,只有這樣才能更好地實現軟土地基的處理,更好地加快建筑地基工程的進度,更好地為廣大市民服務。本文筆者對建筑軟土地基施工技術問題進行了探討,希望對相關從業人員具有借鑒意義。
關鍵詞:建筑,軟土地基,施工,技術
前言:建筑工程中軟土地基是一個經常遇到的問題,對于軟土地基的處理,涉及到的施工程序非常復雜,且有一定的施工難度。只有對地質盡心勘測,掌握其地質特征,對地質的基本特性有所了解,才能選擇合理的施工方法來進行軟土地基的處理。對于實際工程而言,軟土地基的處理需要根據實際的地質分析來進行選擇,合理的地基處理方式才能最有效實現成本控制以及確保相應的處理結果。
1 軟土地基處理現狀
1.1軟土地基的基本概念。
軟土是一種黏性土系,大多是由水流沖擊形成的,土質以淤泥為主,含水量過大,天然孔隙比大于 1.5,這種粘土形成了軟土地基。但是并不是可以完全按照地基條件來進行區分,其他因素也會形成軟土地基,比如地基的構造出現問題導致地基發生沉降等現象,所以要確定地基是否是軟土地基要綜合考慮地基構造為的各個方面,比如其規模大小、構造形式等方面。
1.2軟土地基處理缺陷
1.2.1缺乏勘察資料。
掌握全面的勘察資料是進行軟土地基處理的基礎步驟,需要勘察的資料包括施工現場的地貌、地質等問題,但是在我國目前軟土地基處理中沒有對勘察資料給予足夠的重視,往往根據施工人員的經驗而操作,這樣就不能做到具體問題具體分析,無法實現對施工現場的了解。常規的簡單勘測無法把握數據的準確性,特別是在土質的物理指標和水文指標方面缺乏足夠的資料,這樣就會給工程的后續工作造成很大的麻煩,甚至會留下很多安全隱患,影響工程的正常進度。
1.2.2填筑不當。
填筑不當主要是指對“硬殼層”的判斷不準,硬殼層是軟土地基表面強度很高的土層,硬殼層可以憑借自身高強度承受能力可以承受較高水平的載重,所以在建筑工程中可以充分利用這一點,這樣可以達到減輕處理軟土地基的難度,節省工作成本,提高建筑工程效率。但是在目前我國建筑地基工程中往往對硬殼層的勘測不準確,無法確定其具體方位,甚至有些施工人員由于自身專業水平的限制,對硬殼層的認識不夠,導致無法很好地利用硬殼層的優勢,反而會增加工程的開支,造成不必要的麻煩。
1.2.3施工準備不足。
軟土地基的處理是個比較復雜的工程,往往需要施工人員在具體施工前充分考慮可能出現的情況,然后根據預測的情況作出相應準備工作,但是在目前我國處理軟土地基時往往沒有在施工前充分考慮可能出現的情況,沒有做好前期準備工作,導致工作中出現大量問題無法及時解決,影響了工程進度,造成了很大浪費。比如在施工前沒有預測涌水量和流砂狀況,導致施工中沒有準備充足的降水工具,最終會引發整個工程的癱瘓。另外一方面,隨著我國城市化的加快,建筑物越來越密集,但是建筑物所處的地基情況并不相同,需要施工單位在降水時綜合考慮其他建筑的地基情況,避免發生不均勻的沉降。
2 處理軟土地基的方式
2. 1 換填法
這種方法非常適合軟土地基層非常淺的房屋建造過程中,一般來說可以利用挖掘方式,把地面下面的軟土土層挖掘掉,然后在挖掘空出來的區域填埋土質性能穩定、壓縮性很低、高強度和承載能力很好的碎石材料等。
2.2振實擠密法
在處理粉土、松砂、雜填土與濕陷黃土等類型的軟土地基時,可以采用振實擠密法。振實擠密法的工作原理是通過振密或擠密,減少土體的孔隙,以達到提高其強度的目的。有時還可以在振動過程中回填灰土、素土或者砂、礫石等,使其與地基土構成復合地基,進一步增強地基承受荷載的能力。在具體操作過程中,需要先在軟土地基中打入樁管,在樁管孔內填入相應的填充材料進行搗實。一般而言,使用振實擠密法處理軟土地基時,其可處理地基的深度往往在5 - 20m 之間。
2.3 排水固結方法
排水固結法就是利用天然地基,或者是在天然地基中設置和砂井類型的豎向排水結構體,接下來結合建筑物自身的重量進行分級施加荷載,也可以在建造建筑物之前,先在地基中預設一定的負荷值,使得軟土中的孔隙水被慢慢排出來,縮減孔隙的比例,軟土地基就會逐漸固結,沉降的速度就會提升,與此同時也提高了地基的強度。這種方式適合用在軟土地基中粘性地基中,針對粘性地基的穩定性問題,利用排水固結法可以很好的使地基的沉降在加載預先壓力的過程中部分或者是全部完成,使得建筑物在使用的時候不至于產生過大的沉降差值和沉降。同時還可以提升軟土地基的抗剪強度值,以此提升地基的穩定性能和承載能力。排水固結法較為常用的有真空預壓法和堆載預壓法,真空預壓法是將密封膜覆蓋于軟粘土中設置的豎向砂井上,通過抽真空使地下水位下降,從而使粘土層產生固結壓力的一種地基處理方法,是通過減小孔隙水壓力增加來增加有效應力的方法,該方法適用于在加固區形成穩定負壓邊界條件的軟土地基; 堆載預壓法是在建筑場地臨堆填土石等對地基進行加載預壓,使地基提前完成沉降,并通過固結提高地基承載力的方法,一般用于加載預壓的荷載與建筑荷載相等,但實際工程中為減少再次固結產生的障礙,有時預壓荷載會大于建筑物荷載,通常取建筑物荷載的1. 3 倍,有特殊情況時則根據工程具體情況確定具體預壓荷載,該方法適用于滲透性良好的砂土和粉土或含水平加砂或粉砂層的飽和軟土地基處理中,通常工程中為加快固結速度,常將砂井法與該法聯用,稱為砂井堆載預壓法,適用于滲透性較差的軟弱粘性土地基處理中。
2.4 孔內深層強夯法。
對于深層地基處理通常采用孔內深層強夯法,這種方法可以很好地實現加固地基的目的,解決軟土地基處理的難題。在進行孔內深層強夯法時,首先要進行鉆孔處理,達到一定深度后進行掏孔,然后再進行沉管并達到一定深度,待深度達到要求后進行填料強夯,填料的方式采用自下而上的方式,經過強夯后形成密實樁體和樁間土,后者被強夯后向四周擴散,然后經過擠密工序實現水平壓縮,最終可以提高地基的承載力。
3、確保軟土地基處理有效性措施分析
為了確保軟土地基的處理效果,應該針對軟土地基施工處理后進行必要監測分析,監測分析內容主要有以下幾方面:1)對表層沉降進行監測。采用表層沉降觀測可以通過沉降時程曲線,計算分析出軟土地基不同階段的固結度、殘余沉降量以及最終沉降量,進而對排水固結法中的卸載時間以及處理效果進行確定。2) 分層沉降的監測分析。通過分層沉降監測,可以明確軟土地基不同深度的沉降時程曲線以及不同深度軟土地基壓縮量,進而分析處理后對于沉降的影響深度以及施工處理效果如何。3)孔隙水壓力監測。孔隙水壓力監測主要是通過對不同深度軟土層內水壓力的消散情況進行分析,分析軟土的固結沉降完成情況。4) 深層水平位移觀測。深層水平位移則主要是采用測斜管或者是測斜儀明確地基深層土體的水平位移情況進行觀測,通過深層水平位移-深度變化曲線分析軟弱地基中土體的剪切破壞情況。
4.結束語
綜上所述,在工程項目建設實施過程中應該根據軟弱地基的實際情況,選擇處理效果好、造價低以及易于施工作業的施工方案,同時采取有效的觀測,確保軟弱地基處理的有效性,控制建筑工程主體結構的不均勻沉降,提高建筑工程整體建設質量。
參考文獻
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