趙飛翔 黃 勘
(湖北地礦建設工程承包集團有限公司,湖北 武漢 430050)
在房屋建筑工程施工過程中地基工程屬關鍵內容,但有不少工程在實際施工過程中很容易遇到軟土地基。軟土具備含水量大、抗壓性低、伸縮性大的特點,這種地基在施工過程中容易威脅到房屋的施工質量,對后期房屋的使用安全性產生一定的威脅,因此,軟土地基施工過程中必須要妥善處理。
這種技術屬一種深層地基的處理方法,其處理機理為擠密及置換,通常情況下,采用這種技術處理地基時要進行鉆孔、沉管、掏孔,緊接著需要由上及下分層填料強夯,目的是使其能夠形成高承載力的密實性樁體或者強力擠密的樁間土,因樁間土受到強行擠壓的作用力向四周擠壓,而樁間土經擠密之后會得到水平方向的壓縮作用,此時便可以提高樁間土的地基承載力。
采用這種技術施工時一定要保持成孔機垂直,且垂直度應不小于孔深的2.5%,成孔的中心部位存在的偏差必須控制在樁徑的25%以內,施工樁的頂部需要高出設計標高500mm~1000mm,按要求確定填料種類、數量以及具體的錘擊次數。
這種方法屬于就地成樁的一種處理方法,具體是用水泥、石灰、粉煤灰及一些其他的添加劑,把水分含量較高的軟弱土直接變成強度固定的水泥土。此方法多用于城市工程施工,采用此技術施工時無須鉆孔樁泥漿護壁或者摻入水下灌注混凝土等復雜性較高的施工工藝,對其樁徑、樁距以及具體的排列形狀無嚴格限制,且施工時不會受到噪聲污染問題的困擾,材料排除也少,對環境造成污染的程度小。
采用這種方法施工時必須保證送灰均勻連續且不能間斷,保持樁間均勻且足量的噴灰量,目的是為了不影響成樁質量。對樁頂1.5m以內范圍進行復攪、復噴,目的是為了保證土能夠充分壓實并且將水泥拌和均勻。此外,鉆頭快到樁底時,需要在原位旋轉2min。
這種技術在施工中首先應合理布置樁位,之后樁就位,取土、成孔,然后填料并夯實,成樁之后緊接著鋪設墊層,最后將擠密碎石樁轉移至下一個樁位。為確保成樁參數的精確性,一般在大面積施工之前一定要做成樁試驗,此時樁機就位的垂直度一定要滿足相應要求,將垂直度偏差控制在1.5%以內,為避免斷樁,必須保證碎石量達到既定要求,切勿出現植物殘體垃圾等雜質。沉樁時,如遇體積較大的單獨石頭,則需要做移除處理[1]。
在碎石擠密樁加固軟土地基的過程中,其對于樁間土的擠密效果很明顯,加固之后地基承載力往往為原始天然土的5倍,而且還能大幅縮短地基固結沉降的時間。由于碎石擠密樁受場地因素影響,會降低施工成本并縮短施工工期,這樣就可以進一步提升軟土地基的承載力特征值及壓縮模量,無論經濟效益還是社會效益均非常可觀。
軟土地基施工中的基本特性及其承載力達不到既定的建筑施工要求,換土墊層技術是處理這種地基技術的最有效方法之一。換土墊層技術是將地基中一定深度的不適合土層去除,填入定量的質地堅硬的中砂、粗砂或礫砂和碎石、石屑或者是其他工業廢料,目的是為了能有效地改善類似于軟弱地基等一些不良地基的承載力,保證其達到既定的地基施工條件要求。采用這種技術比較常用的墊層包括土墊層、碎石墊層、砂墊層、灰土或是礦渣墊層、砂卵石墊層、素煤渣墊層或是其他性能比較穩定而且沒有侵蝕性的材料等。這種技術通常在使用過程中更有利于淺層地基承載力的提升,且能有效減少沉降量,同時又有助于加快軟弱土層的排水固結等。所以,實際軟土地基施工時,該技術應用的頻率比較高,且工作技術人員一般可以依據具體的施工條件選取合適的墊層,并且保證科學施工。
這種方法也屬于一種行之有效的軟土地基處理方法,借用震動、沖擊以及水沖擊的方法展開施工。施工時要先給軟土地基打孔,之后把提前準備好的碎石等材料壓入孔內形成粒料樁體,目的是為了能夠提高軟土質量和軟土地基的強度。這種方法多被應用于地基比較松散的房屋建筑工程施工當中,借助黏土中顆粒物較多的特點完成壓實,保證其可以和粒料樁共同承重。在實施此方法時一定要注意墊層以及豎向排水環節,墊層的作用是避免土層在原狀態下遭到破壞,而豎向排水的目的則是為了能夠有效排除軟土地基中多余的水分。一直以來阻礙房屋建筑工程施工的軟土地基問題,經反復實踐總結,最終總結出多種攻克其問題的技術方法。然而為了達到理想的房屋建筑軟土地基施工治理效果,又按照軟土地基的類型以及其自身具備的多重狀態性質,一般情況下,在完成地基處理工作之后,基本都會檢查施工技術最終的處理效果,以保證能夠進一步提高地基的質量,保證整體工程質量[2]。
這種技術主要是運用砂石和碎石等各種材料來置換軟土,并且形成復合地基,以便有效提升軟土地基的強度。比較常用的置換方法包括:①石灰樁法。通常情況下,石灰樁被用在塑性指標比較高的軟土地基中,施工環境相同的條件下,應用石灰樁進行加固的效果往往要比水泥更好。石灰樁多是應用軟土地基施工機械或者采用人工成孔的方式,填入石灰形成的樁體中,借助樁體吸水和膨脹的作用,科學改善樁基周圍土質的狀況,利于地基穩固;②碎石法。這種方法主要運用一種單向(雙向)振動振沖器或沖擊荷載把樁管擠進土層,緊跟著在地基中成孔,之后一邊填入碎石一邊振實,以形成密實的碎石樁。樁體可以和周圍的土體結合形成復合地基,且在這種情況下碎石樁在其中發揮的是置換作用,便于有效提高地基承載力,同時又可以降低地基沉降,繼而達到地基加固的目的。
此技術多被用于控制地基沉降,借此來保證地基穩定性,在受到地基荷載作用下借以豎向排水井的科學布置,把軟土地基中富含水分的孔隙水慢慢排出地基,從而使軟土地基中的空隙慢慢縮小,增強地基的穩固性,同時還能提升軟土地基的承載力與抗剪強度,并且有效地控制地基沉降的速度。一般在使用排水固結技術的過程中,常用方法包括:①電滲排水法。這種技術方法是以降低軟土中的含水量來提高地基的穩固性,并在軟土中插入金屬電極,借助電流的作用將軟土中的水分排出;②堆載預壓法。此技術是在房屋建筑施工前臨時堆載等同于建筑物或者比建筑物結構大的土石構件等,加載并預壓軟土地基,以達到提升地基承載力的目的;③砂井法。這種技術是在黏土地基中設置一些砂井,并在砂井上鋪設墊層,借此縮短排水距離,以提升地基的牢固性[3]。
由于軟土本身土質比較松散且抗壓能力較低,故而很容易引起地基變形問題,這就導致在建筑工程施工時會受到干擾,如果地基下沉幅度比較大,則容易出現地表縫隙并加劇地基下沉的問題,嚴重還會使建筑物面臨倒塌的可能。
本身軟土地基中富含水分,且其中孔隙較多,土粒間的連接比較松散,所以地基本身抗壓強度很小。實際施工時,施工方往往不注意對土層進行前期處理,這就容易降低建筑物的穩定性,并且引發一系列建筑后期的使用安全問題[4]。
施工單位在施工時往往都會盡量將施工成本降至最低,借此實現經濟效益的最大化。因此,實際施工過程中,不少建筑施工企業都會簡化施工程序,不做地基勘測。為此,建筑單位不能清楚地掌握軟土地基的實際情況,導致無法進行全面的建筑施工設計活動,如此便引發了一系列施工問題,影響到整體工程的正常施工。
首先必須保證全體施工技術人員做好安全思想意識的準備,一開始在軟土地基施工時,要求施工部門必須要對施工技術人員做好相應的安全培訓,同時認真勘察施工現場,要求施工技術人員必須按照對應的施工標準進行學習,加強對施工過程中施工風險性的有效評估。施工前應先規范相應的建筑施工技術,軟土地基施工前要先做好施工現場的地質調查工作,擇優選擇施工材料及施工技術方法[5]。
軟土地基施工時要使用土工纖維來輔助提高軟土地基整體工程質量,其技術方法的核心在于向軟土地基表面增加土工纖維。土工纖維能防止軟土地基施工中的一系列不安全穩定的因素,防止在施工材料再次加入之后造成軟土地基塌陷。向軟土地基中加入土工纖維能有效提高軟土地基的承載力,且不會影響到水分下降的問題或者也不會出現積水問題。
建筑工程中軟土地基始終是基礎,施工過程中必須要先進行軟土地基的施工,鑒于軟土本身具備的特點,可選擇砂樁擠密法來提高軟土地基的安全性和穩定性。但是,這種技術在施工過程中往往要花費很長的時間,因此采取和使用此方法之前必須要保證充足的施工時間。倘若對應的施工工期適合采取砂樁擠密法,則可在建筑施工時先將軟土地基填好,之后在停止一段時間的施工之后,自然下降軟土地基,待完成所有工作之后再開展軟土地基的填筑工作。
施工單位在開展房屋建筑軟土地基施工過程中,必須要合理掌握好工程的施工力度及施工強度。特別是在采取擠密砂樁技術時,一定要將砂石等各種相關的建筑材料按照相應的施工標準融入軟土地基中,并且在此過程中保持科學合理的機械振動強度與沖擊力。倘使施工過程中并未達到相應的施工標準,則很容易影響到整體建筑工程的軟土地基質量,繼而導致沉降問題的發生,引起軟土地基工程的不穩定問題出現。因此,實際施工過程中,施工技術人員必須要具備專業的技術能力,遇事不慌張,并且力求能夠采用合理的方法來解決相應的問題,確保工程施工能夠順利進行[6]。例如,某建筑工程施工中主要為濕陷性黃土,并且濕陷厚度不大,大約為2m 左右,但是局部可達到4.8m左右。施工人員根據施工要求采用強夯處理方法來處理地基,其中強夯寬度大約為6m 左右,并且對基底采用25kJ 三角形沖擊壓路機,強夯次數大于6 次以上,在完成地基施工后最后進行下一步施工操作。
綜上所述,在房屋建筑工程施工當中,地基是其施工的重要組成內容,不管是工業建筑或民用建筑,施工過程中都必須要合理維持地基的穩固性。某種意義上來說,地基和建筑工程在其上部結構上存在較為緊密的聯系,實際施工當中要求施工技術人員一定要根據施工現場的實況和軟土地基的具體情況,選取科學合理的地基處理方法,以保證房屋建筑工程的安全性和穩定性能夠達到既定的施工標準要求。