甘吉鵬
(四川省核工業地質局二八一大隊)
房屋建筑軟土地基處理技術的應用研究
甘吉鵬
(四川省核工業地質局二八一大隊)
社會主義市場經濟的深入發展,推動了我國城市化以及工業化的發展。隨著城市人口的不斷增多,對住房需求也越來越大。為了緩解住房壓力,一大批高層建筑如雨后春筍般冒了出來。建筑修的越高,房屋的自身重量也就越大,對房屋地基的承載力要求也就更高。同時,軟土地基因其沉降量大、抗壓力弱等缺點,不能很好地適應高層建筑的發展。為了確保施工人員以及居住者的安全,必須對軟土地基進行一定的處理。本文將簡單介紹軟土地基的相關情況,并進一步說明房屋建筑軟土地基處理技術的應用研究。
房屋建筑;軟土地基;處理技術;應用研究
軟土地基是制約城市高層建筑修建的關鍵因素,因此,在進行軟土地基處理時,必須根據施工場地的情況,選擇恰當的處理方式,將軟土地基對房屋建筑造成的安全隱患降至最低甚至消除。
軟土通常指濱河湖海等地沉積的含水量較高、壓縮性較高、強度較低、顆粒較細的土壤。因此,它擁有固結時間長、透水性差的特點,容易使在軟土層上建造的建筑物開始不均勻下降,而且由于建筑物自身的重量會使沉降速度變快,給建筑帶來極大的安全隱患。
軟土地基的性質容易導致建筑物地基不穩、變形、下降,從而導致建筑物存在重大安全隱患。所以,對軟土地基進行一定的處理是非常有必要的。在進行施工之前,就要認真分析對施工所在地的土壤進行分析,對施工地的地基地質進行全面的調查,對所在地的軟土類型有一定了解,并進一步選擇合適的軟土地基處理方法,將地基的承載力提高,有效的抑制地基的下下運動的趨勢以及過程,為以后的居住人員提供安全保障。同時,對軟土地基進行處理,能夠有效的提高施工的質量安全,減少安全事故的發生。
在對軟土地基進行處理時,必須根據軟土的類型,選擇恰當、合理的處理方式,只有這樣,才能最大程度的保障建筑安全。
1、采用樁基礎處理技術,應對膨脹型軟土
膨脹型的軟土地基在碰到水時,就會發生一定程度的膨脹,但如果沒水,就會出現收縮。因此,其處理起來會比較麻煩。首先,應該對軟土層中的水質進行全面分析,弄清楚軟土層中的含水量以及遇水膨脹率、失水收縮率等,并依據這些分析數據,采用樁基礎處理技術,將地基的膨脹、緊縮控制在無害的范圍內,同時,還應采取一定的技術,將地下水以及軟土層對地基沉降的負面影響降到最低。同時,選用合適的處理技術,還應考慮膨脹型的軟土層的厚度。當該土層僅僅覆蓋于地表,且厚度小于等于一米時,可以將軟土層挖掉,并用一些粘土或者灰土來代替。當該土層的深度較深時,就必須使用樁基礎處理技術。
2、采用排水固結處理技術,提升抗剪力
排水固結處理技術是指將軟土層中的水,采用一定的方法排掉,進一步將軟土地基之間的空隙縮小,降低水壓,從而促使軟土出現固結現象,這在一定程度上提高了軟土地基的抗剪力,增加了其承載力。
常用的排水固結處理技術包括砂井、堆載預壓、真空預壓、滲電排水等方法。其中,滲電排水是指將輕型或者噴射井點當作電池的陰極,放在在基坑的周圍。同時,使用φ50~75mm標準的鋼管代替陽極,放在井點內部。隨后在兩者之間用電線進行連接,形成一個完整的電路。采用電泳原理,增加陽極的電流,促使帶有正電荷的軟土層水箱基坑外圍(即陰極)運動,這樣可以使軟土層中的水在井點管附近聚集,并通過管道排除。與此同時,正負電極之間的土層會因電場的作用,將四周的地下水阻擋在坑外。該方法一般適用于軟土的粘性較小、地下水較少的軟土層;而砂井法則是在地基中打孔,灌入有沙礫組成的排水柱體,它可以加速軟土地基的排水速度,促進軟土層的固結。它一般于軟土地基的透水性較差時使用。同時,因為其使用的材料少且成本低,廣受施工隊的歡迎。
當然,在排水固結處理技術中,人們使用頻率較高的還是堆載預壓以及真空預壓這兩種方法。堆載預壓一般是指在施工之前,在施工地面堆積超過軟土層承載量的重物,促使軟土層在施工之前就完成其內部的固結。這樣做有助于增強土壤自身的抗壓力,對施工之后建筑地基沉降起到一定的抑制作用。堆載預壓一般會使用價格較為便宜的路堤填土。同時,需要注意的是,在進行堆載時,必須逐層堆載,以免破壞軟土地基的強度。該方法在實施過程中,不會使用到大型機械,但其排水固結的作用發生緩慢,所以會延長施工時間。如施工時間允許,可單獨使用;如工期緊,可結合其它方法一起使用。而真空預壓法則通過構建一個真空環境,并利用氣壓差等原理將軟土層中的水排出。該方法可以有效縮短預壓時間,且不需要大型設備,在大型施工時會運用到該技術。
3、采用膠結處理技術,緩解沉降
膠結處理技術一般會在軟土中混入水泥泥漿以及石灰等物質,通過軟土地基自身的固結作用,形成復合類型的地基,從而促使軟土地基的抗壓力以及承載力有一定程度的增強。該技術常用的處理方法包括使用水泥土攪拌、采用高壓注入泥漿以及普通灌漿等方法。采用灌漿的方法一般是將泥漿灌入軟土層內,促使軟土內部發生固結,這樣有助于緩解地基的沉降;而水泥土攪拌法則是將軟土與水泥進行攪拌,使之形成固體,這樣做有助于增強軟土地基得到強度,增加其穩定性。當然,在使用水泥土攪拌技術之前,必須進行實驗,測試出最佳的水泥摻入量,這樣才能發揮出該方法的最佳效能。
4、采用強夯置換法,增加承載力
強夯置換法由強夯法以及置換法兩部分組成。強夯法就是使用重物對地面用力敲打,使得地面更加的牢固,增加地基的穩定性。但是,該方法在實施時,會產生較大的噪聲以及一定幅度的震動,會對周圍的人造成不良的影響,如影響他們的工作、生活以及日常休息等。所以,一般會在人煙稀少的地方使用。同時,還需要注意的是,強夯法必須逐層夯實,只有這樣,才能保障地基的安全。
置換法一般用于軟土地基較薄的情況。它在實施之前,需要對下層的土壤的承載力進行計算,若其不能滿足設計要求時,就需要進行簡單的填埋處理,以增加持力層的厚度。
5、處理新技術
現如今,通過相關人員的研究,提出了軟土基地的處理新技術——粉煤灰填埋。因為粉煤灰的透水性能較好,可以促使地基的快速固結,使得施工時間大大減少,可以有效的降低施工成本。
軟土地基如果不經過處理,很容易導致一系列安全及質量事故的發生。因此,為了增強軟土地基的穩定性,必須對軟土地基進行一定的處理。首先,施工人員應認真分析軟土類型,根據其類型選擇合適的處理技術,如樁基礎處理技術、排水固結、膠結處理技術、粉煤灰填埋法等,進一步提高軟土地基的承載力以及抗壓力,降低安全及質量事故的發生頻率。
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1007-6344(2016)03-0234-01
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