改革开放以来我国经济社会高速发展,我国房屋建筑行业也取得了辉煌的成就,对于房屋建筑工程中的地基处理技术也提出了更高的要求,我国是一个幅员辽阔、各个地区的地理情况具有较大的差异,而且随着房屋建筑需求的逐渐多样化,其建筑环境日益复杂,对于地基处理技术亟需进行创新和研究。随着工程技术加快发展的步伐,我们正在从传统的房屋建筑地基处理技术向现代地基处理技术发展,针对传统地基处理技术中存在的问题,探索适应时代发展的新技术,促进房屋建筑的健康发展。
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、地基处理方法的选用原则
地基处理方法很多,各种处理方法有它的适用范围、局限性和优缺点,没有一种方法是万能的,工程地质条件千变万化,各个工程间地基条件差别很大,具体工程对地基的要求也不同,而且机具、材料等条件也会因工作部门不同、地区不同有较人差别。因此,对每一具体工程都要进行具体分析,应从地基条件、处理要求(包括经处理后地基应达到的各项指标、处理的范围、工程进度等)、工程费用以及材料、机具来源等各方面进行综合考虑,以确定合适的地基处理方法。在确定地基处理方法时,可根据工程的具体情况,对几种地基处理方法进行技术、经济以及施工进度等方面的比较。合理的地基处理方法原则上一定要是技术上可靠的、经济上合理的,又能满足施工进度的要求。通过比较分析可以采用一种地基处理方法,也可采用两种或两种以上的地基处理方法组成的综合处理方案。在确定地基处理方法时,还要注意环境保护节约能源,避免因为处理地基对地表水和地下水产生污染,振动噪音对周围环境产生不良影响等。
三、地基处理的一些常用方法
1、换填法
换填法是挖去部分或者全部的处理范围内的软土层,然后将一些有着较高强度、稳定性能以及没有侵蚀性的材料换填进去,比如砂、灰土、素土、碎石、粉煤灰以及矿渣等等,为了达到要求的密实度,还需要进行相关的碾压和夯实工作。在通常情况下,一般在淤泥土质、湿陷性黄土、杂填土地基以及暗沟和暗塘或者是其他的一些不均匀地基处理中应用换填法;如果建筑物范围内有着较薄的上层软弱土,那么就可以对它的全部进行置换处理;如果有古井、古墓或者旧基础后拆除之后遗留的坑穴以及暗塘和暗沟等存在于建筑物的局部范围内,那么就可以对它的局部进行换填;在换填法方面,最为经济合理的做法就是保证处理的深度不会超过3米;总之,如果是对轻型建筑、地坪以及道路工程进行处理的时候,通常都采用的是换填法。
2、压实法
当前,在房屋建造项目的工作作业进程里,比较常用的压实地基施工方式可以分成强压、重锤两类技术。针对地下水位高于80厘米,饱满度在60往下的粘湿性黄土、较湿的砂土和粘质土等劣质地基的施工,能够采取强夯工作作业技术,其关键是运用巨型的起重器械,依据工程的相关需求和地基土质的特性把夯锤升高到一定的高空中,经过不断地自由降落,连续打击土地表层,用此紧密劣质地基的外层面,达到稳固的成效。强夯地基工作作业技术,乃是当前我们国家地基作业技能里最是常用、节约的一个路径,它关键是应用巨型起重器械,把重量巨大的夯锤升高到空中,经过自由降落程序,直接撞击地基土层,经过高强度的撞击力度,紧密土地内里的缝隙,让地基的部分土地发生液化,并且施工面的周围领域亦会出现缝隙,可把它当作排水道,除却土体内里的空气、缝隙水,进而再一次安排土体,以此达成处理地基的硬度、负载能力。
3、振冲法
振冲法在处理地基过程中需要使用振冲器来进行,主要适用于粘性土、砂性土和淤泥质粘性土的地基处理。利用振冲器所产生的振动力对土层所产生的挤压作用,使回填的材料和周围的土层达到固结的程度,从而有效的提高其综合承载力和稳定性,降低地基的沉降性。但利用振冲法所形成的地基也是一个整体,然后与原始地基形成很好的结合,从而达到密实的效果。这种方法同样也具有非常好的经济性,同时施工时间也较短,目前已成为工程企业施工中广泛采用的一种地基处理方法。
振冲法在施工中需要针对不同的土壤质地采取相应的措施,不同性质的土壤所采取的操作方法也各不相同,比如在对砂性土壤进行地基处理时,要注意实行挤密操作,使土体密度增大至70%以上,甚至达到95%,全面提高土层的基础强度,挤密过程中的回填材料必须是施工实地的土壤,这样才能保证地基的整体性和稳定性;在对粘性土壤进行地基处理时,则只需要用替代材料来置换掉原始地基土壤进行回填就能达到工程施工的土壤密实度要求,无需填入当地土壤。基于这些处理特点,我们又可以将振冲法对于砂性土和粘性土的处理方法分别命名为振冲挤密法和振冲置换法,其中区别一目了然,更有利于建筑工程企业根据土层特点选取最为合理的地基处理方法,将方法的实效性发挥到最大。
4、强夯法
如果是大型建设,那么运用最为广泛的就是强夯法。强夯法指的是从近十米或者十米以上的高处自由坠落近十吨或者十吨以上的重锤,并且反复多次,来强力夯击土层,从而在降低土层压缩性的同时,实现地基土强度提高的目的。通常情况下,在一些碎石土、砂土、饱和度较低的粉土和粘性土以及杂填土、素填土和湿陷性黄土中经常采用强夯法,但是如果是在软土地基上采用强夯法,那么就会影响到处理的效果。有部分的人们也将强夯法称为动力固结法和动力压实法。还有一种是强夯置换法,指的是如果有着特殊需要,那么可以将块石、碎石等粗颗粒材料回填于夯坑内,然后用夯来进行不断的锤击,从而实现连续的强夯置换墩。
四、结束语
随着工程项目的不断增加,大量的施工过程中,都不可避免的需要进行地基的施工,虽然地基施工中所采用的处理方法较为多样,但还是需要根据实际工程中所处的地质情况、施工情况和周期、费用等进行综合的考虑,从而选择具有针对性的施工方法,保证地基的强度和稳定性,确保施工中技术和经济上实现有效的互补。
参考文献:
[1]张国强.房屋建筑工程中地基处理施工技术的探讨[J].科技传播,2011,(16).
[2]魏莹.强夯法地基处理在某化工项目中的应用[J].工程建设与设计,2013,(08).
[3]李彩英,刘霜菊.房屋建筑钢筋混凝土预制桩施工技术[J].技术与市场,2011,(07).