自十一届三中全会以来,我国城市化建设取得了良好的成果,不同类型的房屋建筑如雨后春笋在城市显现。地基施工作为整个房屋建筑施工的基础内容,对整个建筑工程使用、施工具有重要作用,它是保障工程质量的关键。因此,在实际施工中,必须提高地基施工重视力度,根据施工规范以及要求,使用合理的施工工艺、施工技术进行施工,进而不断推动建筑行业发展。
一、地基处理的必要性
房屋建筑地基质量受到各个方面因素的影响,包括地基的透水性、剪切特性、压缩特性、膨胀性及动力特征,具体情况如下:
1、改善透水性。地下水会按照一定的规律进行运动,对地基造成一定的压力,水分渗入后,对于地基有较强的浸泡作用,降低了其强度,应实施相应措施进行改善;
2、优化剪切特性。房屋地基的抗剪强度及特性直接影响到地基受到土层的压力后的稳定性,因此需要采取必要的措施降低土层的压力,强化地基的抗压强性能,避免由于剪切破坏带来的压力对地基的稳定性产生威胁;
3、提高压缩特性。压缩性决定了地基基土的沉降情况,要达到减少沉降的目标,需要实施必要的措施提高地基的模量;
4、消除膨胀性如果地基的性质属于湿陷性土,或者膨胀性土,容易出现下沉、倒塌、倾斜等问题,应采取措施降低其膨胀性,改善其他性能,提高建筑结构及其上部建筑的安全性及使用寿命;
5、改变动力特征。地震时液化的散状砂土会直接影响到基地的承载力及强度,需要采取各种措施将其转化为土,并避免其进一步发展,出现液化现象。综上所述,对于房屋建筑地基的处理是十分有必要的。
二、地地基施工的目标
地基施工的目标是利用各种地基施工技术来加固地基土并使地基土工程性质得到改良。
1、实现地基土抗剪强度的提高
地基的抗剪强度不足会导致剪切力破坏,主要表现在地基本身的承载力欠缺;由于侧向土压力或者偏心荷载造成建筑物失稳;由于荷载和填土造成临近的地基隆起;开挖基坑过程中的坑底产生隆起;开挖土方时出现边坡失稳等,所以为了避免出现剪切力破坏,需要进行地基施工来实现地基土本身抗剪能力的增强。
2、实现地基压缩性的降低
地基本身具有的压缩性主要表现为房屋建筑的沉降;由于房屋荷载以及填土等导致地基固结沉降;地基的大范围沉降或者不均匀沉降;开挖基坑时导致临近的地面产生沉降;降水过程中地基固结沉降。地基本身所具有的压缩性直接反映着地基土本身的压缩模量指标,所以有必要通过地基施工来实现地基土本身压缩模量的提高来避免地基沉降现象的产生。
3、促使地基的动力特性得以改善
地基本身的动力特性主要表现为地震时松散饱和粉发生液化;在打桩中邻近的地基震动并下沉,这种表现对房屋安全产生着极大的威胁,所以有必要通过地基施工来实现地基动力特性的改善。
三、常见房屋建筑地基处理技术
1、振冲法
振冲法也被称为振冲碎石桩,是在高压水和振动的联合作用下,以水力冲孔或者机械钻孔的方式来振密而成。由于挤密砂桩的强度要比桩强度低得多,因此,振冲法是一种技术效果较好,既快速又经济的加固方法。对于那些通过振冲法进行加固的地基,可以将其作为复合地基。振冲碎石桩在平面布桩时大致呈现出方形或者三角形,但是为了避免出现不均匀下沉,应该注意荷载的对应关系、桩的受力均匀性、桩的对称性等问题。桩长以压缩层的深度和地基最大剪切破坏深度来进行控制,压缩层深度应该要长于最大剪切破坏深度;桩距则可以按照桩数和桩径而定;桩的直径按照容许应力大小而定。振冲桩的填料中应该掺杂一些中粗砂,含量控制在10%~15%,大小要搭配,粒径要小于5cm,这样做的目的在于避免失去排水渗水作用,起反滤作用。振冲法具有施工成本低、施工周期短、施工速度快、施工速度快的特点,特别是在加固沙湿软地基,效果更加明显。
2、石灰桩法
石灰桩法实际上就是在地基内,用生石灰将其形成桩柱,然后通过生石灰的吸水作用来疏干地基,再利用化合作用来凝固地基,石灰桩法是一种近年来被广泛应用到公路建设和过程项目施工中的技术,与砂桩类似,主要目的在于减少总沉降量,提高地基强度,增加抗滑阻力。石灰桩法可以通过生石灰的离子交换、发热、膨胀、吸水、挤密等作用来硬化桩体,改善土质,还可以减少侧向位移(由周围土蠕变引起),同时还可以进一步增加桩的早期强度。石灰桩法的最大特点就是能够挤压土体和吸水膨胀。石灰桩法不适合应用在脱水加固效果不好、渗透系数较小的土层,但适用于渗透系数适中的湿限性黄土、红粘土、膨胀土、杂填土、软粘土。石灰桩施工有两大基本要求,第一,应该将生灰块粉碎到一定的程度;第二,最好选用新鲜块灰,密封存放生石灰。
3、塑料排水板法
塑料排水板法一般包括观测沉降量、填筑预压荷载、塑料排水板垂直设置、排水垫层水平铺设等几个步骤。排水垫层水平铺设:第一,将加固地段表层杂物和草皮清除干净,再进行排水疏干,然后再人工铺设厚100cm的砂砾石垫层;第二,铺设后,再通过压路机静压砂砾石垫层,要达到4遍~6遍,同时为了将塑料插板中的水及时排出,要形成一出大直径无压给料三产品重介旋流器分选精度较高。
4、预压地基处理方法
在进行建筑施工之前,在场地中施加一定的荷载力,将土体的孔隙中所含有的水分、空气等排出,减少了孔隙的体积,提高了土体的密实度,确保地基承载力与稳固性。预压法大多在处理淤泥土、粘性土或者是冲填土地质中应用,可以分为真空预压和堆载预压两种形式。真空预压这种方法可以处理深度在15m左右的软土地基,它可以有效地改善地基的沉降问题,增强稳定性能。而堆载预压法,可采取沙井地基或者是塑料排水带预压形式,一半适用于软土层的厚度不足4m。
5、CFG桩的运用
我们平时所说的CFG桩也就是水泥粉煤灰碎石桩,主要是由碎石、石屑、粉煤灰掺水泥加水搅拌后,再用专用成桩机械制成的可变强度桩,是一种介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型,它可以利用工业废料粉煤灰和石屑做掺合料,这还可以有效地降低工程造价。CFG桩的使用范围很大,在砂土、粉土、粘土、淤泥质土、杂填土等地基都可以使用。根据工程施工的实际情况,CFG桩常用的施工工艺包括长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩;振动沉管灌注成桩和长螺旋钻孔灌注成桩。长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩适用于粘性土、粉土、砂土,以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地;振动沉管灌注成桩适用于粉土、粘性土及素填土地基;长螺旋钻孔灌注成桩适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密实以上的地基。
四、结束语
作为房屋建筑的重要组成部分地基基础,因此施工人员必须充分掌握相应的施工技术,保证施工质量,确保建筑物的稳定性。在实际施工中,应该根据土质的实际情况、地基状况以及施工环境的具体要求,选择合理的施工方法,提高施工质量,保证建筑安全可靠。
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