沈濤
摘要:建筑工程選址十分重要,但時常遇到無法選擇其他地點,必須在不良地基上開展工程建設的情況。不良地基承載力不足,直接建設會嚴重影響建設項目整體質量,出現建筑開裂、傾斜等問題;不良地基土也有多種類型,性質各不相同,需要采用相應的改造方式才能保證效果。基于工作實踐,在此分析不良地基土類型,危害,簡述在進行地基改造時需要考慮的各類因素,最后就當前常見的一些地基改造技術進行分析,僅供參考。
關鍵詞:建筑工程;不良地基;地基土改造
引言:
我國建筑工程行業發展十分迅猛,建筑規模不斷擴大。在實際工作中,很多建筑工程需要在不良地基上建設,地基是建筑的基礎,如果不做好地基處理,會帶來嚴重的質量、安全問題。因此,必須對不良地基土進行改造,根據土壤類型選用合適的處理方法,使地基承載力、穩定性等指標提升,滿足建設需要。
1.不良地基土類型
1.1軟質粘土
通常也稱為軟土,包括淤泥、淤泥質土。一般是由一些有粘性的沉積物、沖積物組合而成,在河流中下游或其他水流附近十分常見。在南方地區,施工中常見軟質粘土。這類土壤容易變形、滲透性差、受力不均、有流動性。存在大量這一類型土壤的地基承載力很低、強度增加慢。
1.2雜填土
雜填土范圍很廣,雖然不在不良地基土范疇內,但也會嚴重影響地基穩定性、承載力,可能引起不均勻沉降,需要進行改造處理。雜填土成分復雜,形成原因不同,成分也有很大差異。一般包含各種垃圾,無規則堆積,性質差異非常大且沒有規律性。
1.3膨脹土
各地均有分布,成分為蒙脫石,性質不穩定,在失水情況下會出現明顯收縮,而吸收水分后會膨脹,但是浸水膨脹后承載力反而降低。用于工程中,會出現反復脹縮變形,對建筑的危害很大,這類地基土必須妥善處理。
1.4飽和松散砂土
成分通常為粉砂、細砂,如果處于靜荷載狀態,能保持較高強度;但是如果遭遇較強外力,會出現液化現象。在工程建設中,難免會使用一些產生震動的機械設備,很多地區也可能受地震影響,此時,這類地基土會液化,導致嚴重震陷變形。
1.5濕陷性黃土
通常黃土多具有濕陷性,并且有自重濕陷性、非自重濕陷性兩種。濕陷性黃土疏松、孔隙發育。這類地基土如果沒有浸水,強度較高,性質較穩定;一旦浸水,會出現下沉,強度下降,嚴重影響工程建設。
2.不良地基土危害
2.1引起地基變形
膨脹土的影響最為明顯。一些不良地基土具有較高的吸水膨脹性,假如使用了這類地基土,趕上雨季,會在吸收大量雨水后體積明顯增大,引起上部建筑結構不規則變化,使結構穩定性下降,帶來嚴重安全隱患問題。
2.2引起地基沉降
有多種原因會引起地基沉降,但通常情況下是因為外力作用打破了地基的穩定狀態。外部作用有地震、車輛行駛震動等。受外力影響,不良地基土可能會出現失衡、液化等情況,進而導致地基出現不同程度的裂縫、變形、沉降。建筑地基沉降對建筑的影響巨大,通常出現沉降則地基結構內部也會出現一些損壞情況,加入沒有及時有效處理,沉降會不斷加深,為建筑施工、使用帶來安全風險。
2.3影響地基承載力
在建筑工程中,地基是建筑的根基,承載上部建筑結構,建筑的重量壓在地基上。地基都具有一定的承載力,如果承受的荷載在閾值范圍內,則通常可以保持良好穩定性與強度。如果承受的重量超過閾值,會導致建筑傾斜、倒塌等問題,建筑使用安全性會受到很大影響。不良地基土荷載閾值較低,未經處理難以滿足現代建筑穩定性、安全性要求。
2.4引起土坡失穩現象
工程建設中,土坯處于一定的平衡狀態,如果使用不良地基土,會影響土坯的穩定性。如果受到外力沖擊,有可能失去平衡,出現土坯滑動。這一現象會對建筑結構穩定性產生很大影響。
3.地基改造時需要考慮的各類因素
要先確定地基土屬于哪種類型,計算地基類型會對上部結構產生的影響、地基應具有的承載能力,根據實際情況選擇合適的改造技術,落實好各項技術要求;必須保證所使用的改造技術與本工程要求、實際情況均符合,確保改造技術應用效果,并要考慮在節省成本的前提下完成改造任務。要確定改造目標,有具體的改造要求,要明確負載量,建筑使用要求。
4.常見的不良地基土改造技術
不良地基種類眾多,隨著實踐不斷深入,技術不斷發展,現如今出現眾多地基改造技術,各有特點與適用范圍。在此介紹一些常見的地基改造技術。
4.1預壓法
很多地基土在平時處于穩定狀態,具有一定承載力,但建筑具有較大質量,地基土受到強大質量壓力后會出現沉降,在一定沉降后會再次穩定下來。針對這一情況,可以在建筑施工前主動為地基加載,讓地基提前完成大量沉降動作,減少建筑施工中級施工完畢后的沉降量,確保工程質量。操作時,通常是對地基施加靜荷載,迫使地基不斷擠密,密實度達到一定要求后卸載。隨著技術發展,預壓法不止可以采用傳統的堆載預壓方式,也可以采用真空預壓。
4.2注漿固結
不良地基通常較容易出現變形問題,性質不穩定,也沒有足夠的承載力。實際處理中,可以考慮采用注漿固結對不良地基進行改造,使地基穩定性、承載力提高。在使用這一技術前,要先做好實地考察,確認現場地質以及施工環境符合技術應用要求。實際應用中,一般會采用分層注漿形式,將水泥漿灌到地基縫隙中,可以與原本軟土結合,固結后形成具有良好性能的新地基,提高承載力。這一技術也能有效預防高流動性地基土引發的地表變化問題。
4.3置換法
置換法也是一種常用的地基改造技術,實際應用中有多種方式可供選擇,根據工藝技術特點分類,常見的有強夯置換、換填以及振沖置換等。
(1)強夯置換
通常用于處理飽和軟粘土類型的地基。強夯置換和強夯法有明顯區別,這一技術是提升重錘后依靠重力勢能沖擊具有較高強度的碎石、片石或者礦渣等材料,使這些材料擠入地基,形成眾多的粒料墩,最終成為復合地基。這一技術可以顯著提高地基改造后承載力,有效降低沉降量。
(2)換填
是常見的處理技術之一。一些地基土難以有效加固處理,并且深度不大,可以換填具有良好滲透性、強度高、穩定性好的土壤,之后壓實處理,可以顯著改善地基整體性能,滿足建設要求。在進行地基土置換前,必須先做好現場勘查,確認不良地基土的性質、承載能力,計算出恰當的換填比例以及開挖換填深度。換填新土要分層壓實處理,保證密實度。
(3)振沖置換
這一技術可以通過高壓設備噴射水流實現在地基內部造孔,之后借助這些孔,填充具有良好滲透性、較高強度以及承壓力的碎石等填充物,從而提高地基的穩定性、強度等指標,滿足工程建設對地基的要求,是一種有效的地基改造技術。
結束語
隨著建筑行業不斷發展,建筑工程技術不斷創新發展,地基處理方法也不斷增多,可以滿足對各種不良基地的加固改造要求。在實際工作中,要了解各種改造技術的適用性,合理選擇改造技術。另外也要通過實踐積累加深對技術的認識,思考優化方法,促進技術進步,為行業技術發展做出貢獻。
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