王世紅
(山西省工業設備安裝集團有限公司,山西 太原 030032)
在土木工程建設過程中,地基是進行該工程項目的重要條件,是土木建設的基礎和前提,如若土木建設的地基條件存在一定的問題,則會給整個土木工程建筑帶來嚴重的影響,給建筑的安全性也會帶來一定的威脅。當前,在社會經濟不斷發展的過程中,土木工程建設對我國經濟的發展也發揮著一定的影響與作用。因此,為了進一步提升土木工程業的穩定發展,相關人員應對地基建設給予一定的重視與關注,并應加大土木工程建設的地基處理方式的研究,以嚴格控制地基處理的要求,實現土木建設的發展。下面主要對我國土木工程建設過程中的地基處理方式進行了一定的分析,希望對地基工程的完善與發展能夠起到一定的幫助。
地基處理工程在我國建筑業中有著極長的發展時間,隨著建筑行業的發展而不斷發展著。近年來,由于機械工業發展水平不斷提升,各種先進的地基處理技術逐漸增多,且原有地基加固方式也得到了較好的改進與完善。在土木工程中,復合地基法、置換法、擠密法等都是常見處理方式,且復合地基法在工程中應用效果極為突出。為實現地基處理方式作用的有效發揮,需要將處理方式與施工實際環境相結合。
地基處理方法的選擇,應堅持因地制宜的原則,針對不同地基的實際情況,采取相應的處理措施。當地基為膨脹土地基、濕性地基可用置換墊層法;松散軟土可采用壓密法;對于軟土較厚,且埋藏較深宜采用預壓法、強夯法及復合地基法;持力層不均勻地基可用夯實法調整地基均勻性;對于深厚淤泥質土,可采用排水預壓、真空預壓及水泥深層攪拌法。在選擇處理方法時須考慮對環境的影響,合理的地基處理方法原則上一定要是技術上可靠的、經濟上合理的,又能滿足施工進度的要求。通過比較分析可以采用一種地基處理方法,也可采用兩種或兩種以上的地基處理方法組成的綜合處理方案。在確定地基處理方法時,還要注意環境保護、節約能源,避免因為處理地基對地表水和地下水產生污染,振動噪音對周圍環境產生不良影響等。例如,強夯法施工應選擇白天人們上班時間,避免夜間作業;注漿法及石灰樁法在管體中讓化學漿與土充分混合凝固,拔除管體可避免對周圍土的污染。
2.1 地基不均勻沉降問題隨著建筑物荷載力不斷加強,將會逐漸導致地基無法滿足相應的要求,在實際承載期間就會出現不同程度地損壞情況,導致建筑墻體開裂等,嚴重可導致建筑出現傾斜問題。以上都是由于地基出現不均勻沉降事件,導致地基出現較多的損壞情況。
2.2 地基出現較大的沉降量如果建設地基的沉降量遠遠大于建筑地基的允許范圍,將會對建筑物的實際使用產生較大的影響,嚴重可破壞建筑物的實際使用。如果建筑存在較大的沉降量,也會相應提升不均勻沉降情況,進一步加強對建筑的損壞力度。
2.3 地基土剪切破壞導致的失穩情況如果地基缺乏必要的承載力,將會導致地基土出現剪切破壞。若地基土承載力與相對埋深之間存在較大的差異性,將會導致地基土沿其軟弱層出現整體滑動情況,造成建筑物出現倒塌,傾斜以及地面隆起等情況。如果建筑地基土為軟土和松砂土時,就會直接對地基土產生破壞,使其出現大量下沉情況。
2.4 滲流問題如果建筑地基土的滲流量超過允許范圍時,將會損失大量地下水,如果出現管涌情況,將會導致地基失穩,進一步導致建筑物出現破壞,出現嚴重的安全事故。
漿液深層攪拌法(簡稱濕法)和粉體噴攪法(簡稱干法)是兩種主要的方法。水泥土攪拌法適用于處理正常固結的淤泥與淤泥質土、黏性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。不適合處理泥炭土、塑性指數〉25的黏土、有腐蝕性的地下水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〈30%(黃土含水量小于25%)、〉70%或地下水的pH 值〈4 時不宜采用此法。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〉140kPa 的黏性土和粉土地基中的應用有一定難度。
排水固結法的原理是軟粘土地基在荷載作用下,土中孔隙水逐漸排出,孔隙比較小,地基發生固結變形,同時,隨著超孔隙水壓力逐漸消散,土的有效應力逐漸增大,地基土的強度逐步增長。排水固結法常用于解決飽和軟粘土地基的沉降和穩定問題,可使地基的沉降在加載預壓期間基本完成或大部分完成,使建筑物在使用期間不致產生過大的沉降和沉降差。同時可增加地基土的抗壓強度,從而提高地基的承載力和穩定性。采用排水固結法時常采用的施工方法有堆載預壓法,砂井法,真空預壓法,降低地下水位法,電滲法等。
該種地基處理方式主要是對地基土層的溫度進行適當改變,這樣可以改變土層當中的水體粗在狀態,在改變地基土壤的水分狀態之后,將會大幅度提升地基的抗壓強度。在實際施工建設期間,在處理地基時,燒結法和凍結法是最常用的方式。凍結法的原理在于人工冷卻地基土層,持續降低地基土層的溫度,使得達到地基土壤孔隙當中水分的冰點之下,在水分凝結成固態之后,將會全面提升地基土層的承載力。在凍結地基土層之后,能夠使地基下面的土壤承載力得到全面提升。使用凍結法處理地基,能夠有效作用于軟黏土層和飽和砂土層。其次就是燒結法,在采用該種方法處理地基時,需要對地基軟土層進行高溫加熱處理,使其在高溫環境之下,全面蒸發地基深層土質的水分含量,在降低土壤水分含量之后,可以全面提升地基軟黏土承載力。燒結法主要作用于濕陷性黃土進而軟黏土的地基深坑加固當中。
加筋法是在軟弱中層中沉入樹根樁、砂樁或人工填土的路堤或擋墻內鋪設的土工聚合物作為加筋,形成的人工復合土體,承受抗拉、抗壓、抗剪或抗彎作用,以此來改善土體的工程性質,從而提高地基承載力,減少沉降,以增加地基的穩定性。
通過以上分析,人們可以了解到地基處理在實際土木工程建設過程中的重要性,因此加強地基處理方式的探討以及選用完善的地基處理方式對于廣大工程技術人員來說是一個亟需解決的問題。其中,在進行土木工程地基處理實踐中,相關人員還應對處理過程中的注意事項進行一定的認識與理解,并對此加強一定的重視程度。1)加強對地基資料的分析與判斷一般情況下,在進行土木工程建設之前,相關工作人員應首先對工程場地的基本情況進行一定的分析與判斷,并加強對地基資料的研究,這對于地基的質量建設起著至關重要的作用。此外,人們還應對地基周邊的地址狀況和水文狀況進行一定的勘察,以加深對土層構造的了解,確保地基建設的安全性和可靠性。2)加強對建筑物結構的分析在進行地基處理過程中,人們還應加強對建筑物本身的分析與研究,即對地基上層建筑物加強一定的考察,如認識建筑物的外部構造、充分認識建筑物的使用用途等,以此才能有助于相關人員對建筑物荷載力的變化程度做出一定的分析,從而為地基建設提供一定的依據。3)與工程技術相結合在進行地基處理的過程中,相關工程技術人員還應將工程設計方案與實際的工程技術進行一定的結合與使用,以使工程建設符合社會的發展需求,并通過與現代社會技術相吻合,從而使土木工程地基建設在一定程度上達到最佳的質量要求。此外,相關工作人員還應具備一定的工程建設經驗,并結合現代社會技術的發展完善工程方案,以促進土木工程建設的可持續發展。
綜上所述,現階段土木工程存在較多的地基處理方式,在分析和討論土木工程地基的處理方法時,首先需要明確土木工程地基存在的各項問題,根據以上問題提出針對性地解決措施,主要表現在水泥土攪拌法,排水固結法,冷熱處理法以及加筋法等,綜合應用以上地基處理方式可以全面解決土木工程地基存在的各項問題。在實際處理期間該需要注意以下問題,自然地質環境因素,建筑物地基強度的要求以及施工成本因素等,這樣才能更好地處理土木工程地基存在的各項問題。