建筑工程施工中地基处理技术的探讨
2015-07-09
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核心提示:地基处理技术关系到建筑物的稳定性和承载度,还影响着建筑物的质量和使用寿命,并且许多建筑物倒塌事故也往往是因为地基施工不良造成的。目前,人们对于居住物的质量和环境的要求越来越高,而地基施工是建筑物质量的根基,只有充分的使用好地基处理技术,才能让其为工程质量保驾护航。
建筑地基工程是一项较为隐蔽性的工程,因为工程竣工以后就无法对其开展监督检查,所以在实际的地基施工处理过程中,应当做好建筑地基施工的各项技术性工作,并充分认识到建筑地基的施工的重要性,并根据不同的工程地质情况,选用合适的地基施工处理技术。
1建筑工程地基处理常用技术措施分析
1.1换土垫层法
换土垫层法主要是通过将建筑工程基础底面一定范围内的软弱土层挖除换填碎石、砂、素土以及灰土等建筑工程施工中地基处理相关技术应用研究,本文针对建筑工程施工中地基处理相关内容,首先分析了建筑工程施工中软土地基的主要特点,进而分析了当前在建筑工程施工中较为常用的几种软土地基处理技术,并对如何评价地基处理的有效性进行了分析,可以为建筑工程软土地基处理施工提供合理的参考。稳定性的材料,并按照密实度要求进行夯实完成软土处理的施工方案。换土垫层的厚度应该一般不超过3m,同时最薄不宜低于0.5m。对于换土垫层法施工,必须确保垫层必须达到设计要求的密实度,换填一般采取分层铺筑,控制每层厚度在20~30cm左右,逐层压实或者夯实。需要注意的是,采用换土垫层法在开挖基坑铺设垫层时,应该在开挖后及时的回填并避免对基坑底部土体结构造成破坏。
1.2排水固结法
排水固结法主要是通过对软弱土体施加预压荷载,或者是设置各种排水条件,将软弱土层中的孔隙水及时的排除,促使软弱土体不断固结沉降,从而提高软弱土体的强度,按照施加荷载方式的不同,排水固结可以分为堆载预压、真空预压以及联合预压等多种方式。堆载预压法又称为竖向排水固结法,在施工过程中应该注意增加土层的排水途径,尽量缩短排水距离,可以通过增加砂井或者是塑料排水板进行施工。真空预压法则是通过在建筑工程软土地基表面增设砂垫层后,通过设置竖向排水管道利用真空装置抽气形成真空,达到提高软弱地基有效应力的作用。
1.3碎(砂)石桩法
碎(砂)石桩范围碎石桩与砂石桩两类,主要是通过在建筑工程软弱地基成孔以后将碎石或者是砂挤入地基中,形成具有相对较大直径的密实桩体,并与软弱地基桩周土共同作用形成复合地基的施工处理技术。碎(砂)石桩的桩径一般在30~80cm左右,桩间距应该按照软弱土体的性质控制在桩径的3~4.5倍范围,桩长应该尽可能的穿透软土层,不宜小于4m。碎(砂)石桩的成孔可以采用振动沉管、锤击沉管或者是冲击成孔等多种形式,施工顺序应该按照从两侧向中间的顺序进行作业。
1.4水泥搅拌桩法
水泥搅拌桩法主要是通过采用水泥或者是石灰作为固化材料,通过强制搅拌机械将软土与固化剂搅拌成为具有足够强度、整体性与稳定性的水泥加固土体。采用水泥搅拌桩法,能够在软弱地基内形成格栅或者是地下连续墙,对于淤泥质
土、粉土或者是饱和的黄土、砂土具有较好的处理效果。在施工中应该控制水泥搅拌桩法的桩径不小于50cm,深度应该穿透软弱土层直至持力层,最大加固深度不宜超过15m。
1.5水泥粉煤灰碎石桩
通过桩基技术可将地基土上部的荷载力传送到地基土深处,再通过缓冲形式消除地基土上部较大的冲击力的影响。因此,可利用水泥、粉煤灰石桩替代单一形式的碎石桩,这样可为其提供较大的承载能力。并且,碎石桩的作用也发生了较大的改变,能将地基土上不液化现象予以消除。而通过将上述两种方法各自优势相互结合与发挥,能够从根本上降低地基沉降的速率。水泥粉煤灰碎石桩的桩径一般在35~60cm左右,桩间距应该按照复合地基承载力、地基土层以及施工因素确定,一般控制在桩径的3~5倍左右。
1.6强夯碎石桩法
在建筑地基处理过程中,应事先在填土层中将碎石桩予以处理,从而最终达到地基土排水固结与挤密的主要目的。选择最佳的夯点,这样可保证在一定冲击作用力的作用下,将散碎石桩全部予以击散,再沿着桩的路径把碎石挤压到护土层内部,这样可在地基土上部的碎石更加的密实,从而满足地基土强度的要求。现如今,强夯法在建筑施工地基处理中运用十分重要,尤其是夯击次数、力度等的控制都会对最终的夯击效果产生一定的影响。
2不同地基的处理技术分析
2.1松软地基的处理
(1)浅层软弱地基及不均匀地基的处理应符合设计要求,设计无要求时宜采用换填垫层法。(2)换填垫层法施工应根据不同的换填材料选择施工夯实机械,粉质粘土、灰土宜用蛙式夯、快速冲击夯,砂石等宜用振动夯的方法。(3)垫层施工方法、分层铺填厚度、每层压实遍数等最好是通过试验确定,垫层的分层铺填厚度宜为200mm~300mm,为保证分层压实的质量,要控制好机械碾压的速度。(4)粉质粘土和灰土垫层土料的施工含水量宜控制在最优含水量±2%以内;粉煤灰垫层的施工含水量最好是控制在±4%以内。(5)当垫层底部存在古井、洞穴、旧基础等软硬不均匀的部位时,处理建筑物对不均匀沉降的要求,待经检验合格后,才能进行铺填垫层工作。(6)基坑开挖时应避免坑底土层受到扰动,可保留约200mm厚的土层暂时不挖去,待铺填垫层前再挖至设计标高,严禁扰动垫层下的软弱土层,防止其被践踏、受冻或受水浸泡。(7)换填垫层施工应注意基坑排水,除采用水撼法施工砂垫层外,不能在浸水的情况下进行施工,必要的时候要采取降低地下水位的措施。
2.2膨胀土基底(路基)处理
(1)膨胀土地区的路基应避免在雨季施工,土方工程及防护加固工程应连续施工,避免路床和边坡长期暴露。(2)挖方路段应先做好路堑堑顶排水工程,施工期内不得沿路基坡面排水。(3)膨胀土地区的路基可采取换填好土、设置隔离层以及改良土质等措施。换填普通土时,可按路基土的施工要求进行压实,挖出的土不应堆积在路基两侧,以免积水。
2.3湿陷性黄土基底(路基)处理
(1)湿陷性黄土路基应重视排水。无论在路基施工期间或道路竣工后,都应防止地表水浸入路基。(2)黄土路基基底处理,应按土的湿陷类型和设计要求进行施工,对墓穴、坑井等路基隐患,应作彻底处理。(3)湿陷性黄土路基的地下排水管道与地面排水渠道,应采取防渗措施。(4)湿陷性黄土的路基基底,若无不良地质或地下水影响,设计无特殊要求时,只按一般土方施工技术要求,可不作特殊处理。
2.4淤泥(沙)基底(路基)处理
(1)淤沙路基的施工应避免过度扰动地下水位,防止因地下水位流动而造成大面积路基下沉。(2)淤沙路基的处理宜采用换填透水性材料法,换填层的厚度应符合设计要求。(3)采用抛石挤淤处理软基时,应从中间向周围抛投块石,将淤泥挤出路基范围,以提高地基强度,石材宜采用不易风化的大石块,平面尺寸一般不宜小于300mm×300mm,石块厚度不宜小于200mm,块石应尖端向下,由疏到密夯入土中。
3确保软土地基处理有效性措施分析
为了确保软土地基的处理效果,应该针对软土地基施工处理后进行必要监测分析,监测分析内容主要有以下几方面:
(1)对表层沉降进行监测
采用表层沉降观测可以通过沉降时程曲线,计算分析出软土地基不同阶段的固结度、残余沉降量以及最终沉降量,进而对排水固结法中的卸载时间以及处理效果进行确定。
(2)分层沉降的监测分析
通过分层沉降监测,可以明确软土地基不同深度的沉降时程曲线以及不同深度软土地基压缩量,进而分析处理后对于沉降的影响深度以及施工处理效果如何。
(3)孔隙水压力监测
孔隙水压力监测主要是通过对不同深度软土层内水压力的消散情况进行分析,分析软土的固结沉降完成情况。
(4)深层水平位移观测
深层水平位移则主要是采用测斜管或者是测斜仪明确地基深层土体的水平位移情况进行观测,通过深层水平位移―深度变化曲线分析软弱地基中土体的剪切破坏情况。
(5)室内土工试验
室内土工试验主要是进行孔隙水压力、土压力、承载力、十字板抗剪强度等试验,明确施工处理后软土的含水量、孔隙比、密度、液性指数以及承载力强度等物理指标,进而分析施工处理效果。
4结语
在工程项目建设实施过程中应该根据软弱地基的实际情况,选择处理效果好、造价低以及易于施工作业的施工方案,同时采取有效的观测,确保软弱地基处理的有效性,控制建筑工程主体结构的不均匀沉降,提高建筑工程整体建设质量。
参考文献:
[1]陈利泉.建筑工程施工地基处理的防水技术[J].新材料新装饰,2013(5)
[3]郑刚,龚晓南.地基处理技术发展综述[J].土木工程学报,2012(02)