田秀嬌++姚常奇
摘 要:近年來,隨著經濟的發展,特別是隨著改革開放的不斷深入,我國的經濟建設取得了巨大的進步,建筑工程作為國民經濟的支柱產業為我國經濟發展做出了巨大貢獻。隨著城鎮化不斷推進,建設用地越來越緊張,建筑越蓋越高,這對建筑工程地基承載能力提出了更高的要求。在建筑工程中對于地基的處理一直是一個問題,這關系到建筑工程的整體質量。本文介紹了地基處理技術的分類,分析了房屋建筑地基處理一般技術,并探討房屋建筑施工過程中軟土地基的處理技術。
關鍵詞:房屋建筑 工程 軟地基 處理
根據房屋建筑地質環境進行地基處理,其施工原理是利用換填、夯實、擠密或振密、排水圃結、膠結、冷熱處理等方法對地基進行加固。進一步細分來看,地基處理技術還包括地基加固技術、樁基技術以及輔助的地下連續墻技術。進行地基的加固技術,主要就是為了能夠增加地表的承載能力,這樣就可以很大程度上防止地基發生變形或者沉降。
建筑物和地基之間的中介是基礎,它是把建筑物的總體負荷轉給地基。基礎是建筑物和地基之間的連接體。基礎把建筑物豎向體系傳來的荷載傳給地基。從平面上可見,豎向結構體系將荷載集中于點,或分布成線形,但作為最終支承機構的地基,提供的是一種分布的承載能力。在初步計算時,最好先計算房屋結構的大致重量,并假設它均勻的分布在全部面積上,從而等到平均的荷載值,可以和地基本身的承載力相比較。如果地基的容許承載力大于4倍的平均荷載值,則用單獨基礎可能比伐形基礎更經濟;如果地基的容許承載力小于2 倍的平均荷載值,那么建造滿鋪在全部面積上的伐形基礎可能更經濟。如果介于二者之間,則用樁基或沉井基礎。
上部結構、基礎和地基的共同作用是軟地基處理設計考慮的必要因素。首先要加強上部結構的強度,使其更好的適應地基的不均勻變形,其次是對需要處理的地基進行現場試驗并測試,檢驗設計參數和加固的效果,作為施工質量檢驗的依據。對于已經處理的軟地基,在需要進行修正時,要充分的確定基礎面積及埋層的深度,對軟弱層地下方準確的驗算出其地基承載力。建筑物的地基變形度應當在規定的范圍內,并在施工期進行沉降觀測,作為其維護的主要依據。
復合地基的設計要根據建筑物的承載力和變形進行具體安排,要綜合考慮土體的性質,選擇適合的施工手段,常見的地基處理方法有以下幾種:
1、換填墊層方法,主要適用于淺層面的軟地基和不均勻的地基。利用這樣的方法可以加速軟弱土層的排水固結,使降沉減少,提高地基的承載力。
2、砂石樁法,主要是針對密集松散的砂石、粉土、粘性土、雜填土等地基的,提高地基的承載力和降低壓縮性,也可用于處理可液化地基。對飽和粘土地基上變形控制不嚴的工程也可采用砂石樁置換處理,使砂石樁與軟粘土構成復合地基,加速軟土的排水固結,提高地基承載力。
3、振沖法是將土體加固法和水法結合使用的一種地基基礎處理方法。根據土體密實度的不同,振沖法又可以區分為振沖密實法和振沖樁法。振沖密實法較為適用于砂石地基等粘粒含量小于百十之十的地基處理中,其工作原理是通過振沖器的強力振動作用,使得地基中的砂層發生液化現象,從而使得砂石顆粒進行重新排列,以減少空隙的方法。它能夠有效的提升地基的承載力度,繼而達到保護地基的目的。
4、強夯、強夯置換法。無論是強夯法,還是強夯置換法,都是使用起重設備將重量超過三十噸的重錘,起吊到半空中并讓其作自由落體運動,這一運動會對土體產生出極大的沖擊力度,從而達到夯實土壤的效果。兩種方法都有施工設備簡單、快速、經濟適用及效果顯著的優勢,并且能夠有效的提升土體的強度,降低土體的壓縮性,因而,在建筑施工地基基礎處理過程中運用廣泛。強夯法和強夯置換法的工作原理分別是:強夯法依賴于重錘自由落體運動過程中所產生出來的沖擊力將土體中的水分排走,因而是一種動力固結技術;其適用范圍是碎石土、雜填土、粘性土與粉土等低飽和性的土質。麗強夯置換法則是利用夯錘將夯內的粗顆粒材質進行連續擊打,從而形成堅實的墩;這種地基基礎處理技術主要應用于工程要求不太嚴格的建筑工程中,如具有高飽和度的粉土、流塑與軟塑的粘性土等土質的地基基礎處理過程中。
5、水泥土攪拌法可以分為漿液深層攪拌法和分體噴攪拌法。前者主要是用于處理一些正常凝固的淤泥和淤泥質土、粉土、飽和黃土等地基。不宜用于處理泥炭土、塑性指數大于25的粘土、地下水具有腐蝕性以及有機質含量較高的地基。若需采用時必須通過試驗確定其適用性。當地基的天然含水量小于30%(黃土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH值小于4時不宜采用于法。連續搭接的水泥攪拌樁可作為基坑的止水帷幕,受其攪拌能力的限制,該法在地基承載力大于140kPa 的粘性土和粉土地基中的應用有一定難度。
6、高壓噴射注漿法主要是在一些淤泥、淤泥質土和粉土等地基中使用。由于在這類地基中含有較多的大粒塊石,較多的植物根莖和有機質,所以要充分的去檢驗土地的適應性。
目前,我國房屋建筑工程項目進行地基處理所采用的注漿施工技術,可大致將其分為硅化注漿地基處理技術、水泥注漿地基處理技術兩種。顧名思義,水泥注漿處理技術,其主要是利用壓漿泵與灌漿管,將經過仔細調配的水泥,均勻的注入不良地基的土體中,通過直接的填充、滲入、擠密等方法,加大巖石、土顆粒間的密實程度,排出水分、氣體,填充孔隙部位。待注漿材料硬化后,將于原有土體結合形成一個整體,以此提高施工地基的抗滲性、穩定性,降低土體的壓縮性,從而實現施工地基的處理、加固,為項目的施工打下堅實的基礎。此外,硅化注漿處理技術,其主要是采用以硅酸鈉為主劑的混合溶液,通過注漿施工,將其注入不良地基的土體底部,待注漿材料固結后,形成高強度、防滲透的結石體,由此提高施工地基的強度。
7、預壓法適用于處理淤泥、淤泥質土、沖填土等飽和粘性土地基。可以按照預壓的方式分為真空預壓法和堆載預壓法。堆載預壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預壓和天然地基堆載預壓。當軟土層厚度小于4m 時,可采用天然地基堆載預壓法處理,當軟土層厚度超過4m 時,應采用塑料排水帶、砂井等豎向排水預壓法處理。對真空預壓工程,必須在地基內設置排水豎井。預壓法主要用來解決地基的沉降及穩定問題。
8、夯實水泥土樁法適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。這種方法的主要特點是成本較低,施工時間段,造價較為容易控制。目前在北京、河北等地的舊城區危改小區工程中得到不少成功的應用。
9、石灰樁法主要應用于一些處于飽和狀態的淤泥、淤泥質土以及雜填土等地基,在地下水以上的土層,可以通過減少生石灰的使用量,增加混合料的含水量提高樁身的強度,最終達到提高地基的承載力的目的。
房屋建筑軟地基處理的方法多樣,在進行選擇的時候一定要根據地基的特殊性,必要擋風時候可以使幾種方法結合,從而設計出較為合理的處理方案,以提高地基的承載力,保證房屋建筑的安全性。
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