于億卓 孫有建 武玉華
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地基基礎是指基礎持力層及下臥層,在民用建筑負載時傳遞給地基之下的結構,起到支撐和負載的作用。民用建筑物由于其所處的地理環境及土層不同,其具體的施工會遇到各種土層。天然的地基一般不需要人對土層進行加固,而人工地基則需要人為的采取一定的措施進行加固可以采用石屑墊層、砂墊層以及混合灰土進行回填夯實。地基的基礎起到支撐和負載的作用,所以建筑施工中對地基的建筑施工技術及質量的要求非常嚴格,這樣才能保證基礎具有極強的穩定性,有效的實現建筑物負荷的承受在規定的控制范圍內。
樁基礎是工業建筑和民用建筑工程中最常用的一種基礎。在淺基礎無法達到建筑物對地基變形、強度的實用要求時便可將下部堅硬土層和巖層來作為持力層的深基礎。在深基礎的應用中,常用是樁基礎。樁基能將建筑的荷載通過樁傳遞給埋藏在深處的堅硬土層,或通過樁周邊摩擦力傳遞給地基。同時,因為樁基礎具有:穩定性好、承載力高、沉降穩而快、沉降量小而勻以及較好的抗震性能等優點而得到廣泛應用,特別適用于軟弱地基。
(1)一旦地下水地基基礎的深度達到了地下水位之下時,通常都會面臨處理地下水的情況。如果基礎采取的是樁基礎,那么地下水對于人工挖孔樁就會產生較大的影響。如果地下水位較大,降低水位就可以采取多樁抽水的方式;反之,如果地下水位不大,在解決上則可以利用單樁樁內抽水的方式。當然,如果樁設計的深度不足,上述兩類方式則無法利用,這時就需要在施工場地周圍設置一些井點來進行排水處理。
(2)凍土地基如果不加處理,在解凍時融化所引起的不均勻沉降,危害十分嚴重。在施工中我們可以通過人工制冷的方式將土中的水分凍結成冰塊以此來阻擋水土的壓力。如此一來,對開挖地基也有一定的保護作用。使用凍結法有利于地下水的處理,不會污染環境,而且噪音小。在施工結束后,凍土墻融化也不會影響建筑的地下結構,并且能夠大幅度地縮工期。
(3)樁質量隨著樁基礎在民用建筑施工中運用的頻繁度提升,也推動了管樁的發展。但是在實際的基礎施工中,由于樁質量問題而引起的建筑整體質量問題的案例也并不少。常常會出現樁身斷裂、樁頭破裂、中心軸歪斜、長度不足、樁頂不平等質量問題。
(1)換土墊層主要是去除原本的淺層軟土,用強度較高的砂石等材料代替,以達到提升地基土層承載能力、縮小土質脹縮性和濕陷性的目的,最終對沉降的可能性加以控制。一般來說,在民用建筑施工中,素土墊層、碎石墊層和砂墊層是最常用的;在濕陷性黃土、淺層軟弱的土地基上處理使用上較多。
(2)夯實碾壓是對地基土進行夯實、碾壓,達到改善土的液化性能、提高地基土強度的目的。①機械碾壓對松散土通過推土機、壓路機等重型機器進行壓實處理。在鋪土30~50cm,就需要進行8~12次左右的碾壓,確保地基土的夯實度,此類方式適用于大面積的夯實填土的工程。②振動夯實法通過電動機帶動振動機械開展工作,對地基土能夠產生5~10t的巨大垂直作用力。這類方式的使用,振動時間較長、振動效果明顯,尤其是對透水性較好的地基、砂土地基的效果更為明顯。
(3)排水固結土壤排水固結就是通過排除土質當中的水分,讓其自動固結的方式。為了達到排水的目的,就需要將袋裝砂井設置在地基的周圍,塑料排芯板,通過水沖法、沉管法成孔,在孔內進行管砂預壓。通過真空加壓排除土質當中的水,同時加快地基的固結速度,從而提升土質的抗剪強度、降低土的沉降量,做好土的液化性能的改善。排水固結法的使用,不僅取材方便簡單,而且有利于企業經濟效益的提升。由于其在水力充填土、飽和粘性土、沼澤土中較為常用,因此被廣泛應用到民用建筑施工當中。
(1)振動沉樁施工技術。在樁頂部安裝個固定的振動器產生振動,帶動樁身傳遞到土層中帶動土層受迫振動,產生收縮和位移,同時會使樁表面與土層間的摩擦力減小,樁在自重和振動力的共同作用下沉入土中。開始打樁時,先采用小距離輕度錘擊,使樁按要求正常沉入土中1~2m后,再逐漸增大落距至要求的高度,連續錘擊,直到將樁達到要求的深度這種方法設備簡單,重量輕,體積小,不僅提高了工程的建設效率,也降低了工程的造價成本,適用于粘土、松散砂土以及黃土和軟土沉樁。
(2)靜力壓樁施工技術。一般民用建筑都建立在城市居民區,采用一般的打樁機打樁噪聲很大,會影響到居民的休息,而靜力壓樁就不會產生很大的噪音。靜力壓樁是利用靜壓力在軟土層中將預制樁逐節壓入土層中。這種方法不僅能降低噪音,還能節約鋼筋和混凝土降低工程成本,對軟土地區居民點附近建設民用建筑非常適用。
在施工的過程中,必須要按照施工的規章制度進行施工,嚴格控制地基基礎施工技術與樁基礎的施工技術的質量,從而避免民用建筑物在竣工后出現沉降的現象。
[1]王維建.工業廠房地基基礎與樁基礎土建施工技術探討[J].黑龍江科技信息,2010(16):282.
[2]鄧義高.工業廠房地基基礎與樁基礎土建施工技術初探[J].大陸橋視野(下半月),2011(12):152,155.