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房屋建筑工程中地基处理施工技术的探讨

2012-04-23朱晓丽

城市建设理论研究 2012年35期
关键词:夯法粘性淤泥

朱晓丽

摘要:在房屋地基施工过程中,施工人员要综合各种情况对房屋加固方案进行比较,然后选择适宜的方案进行维修、施工,从而在更大程度上发挥房屋的使用价值。本文探讨了房屋建筑工程中地基处理的施工技术。

关键词:房屋;建筑工程;地基处理;施工技术

中图分类号: TU761 文献标识码: A 文章编号:

建筑工程地基加强处理的目的是通过夯实、换填土、挤密、加筋及排水等方法,达到对地基承载能力的提高,以改善地基土的结构特点使之满足工程需要,其主要目的包括:改善地基原状土的不良特性,提高地基的抗剪切强度,改善地基的压缩量,改善地基的透水特性,改善地基的动力特性。因此,在房屋建筑施工中,地基加固占有重要位置。

一、房屋建筑施工中地基处理的特点

1、地基处理的复杂性特点。跨经纬度的范围广是我国国土面积的特点,各地域的地质条件具有较大的差异性,如冻土地、软土地、盐碱地等等。再加上气候条件的不同,地震、泥石流和滑坡等地质灾害的频发,致使房屋建筑施工中地基处理具有相当大的复杂性。

2、 地基处理的多发性特点。目前我国房屋建筑工程普遍存在着整体质量差的问题,由于房屋建筑施工中的地基处理不得当,致使房屋时有发生坍塌事件,严重威胁着人们群众的生命财产安全,给国家经济带来一定程度上的损失。

3、 地基处理的潜在性特点。房屋建筑工程的施工过程相互依托和环环相扣的特点。如果不能及时的发现和处理房屋建筑施工中地基处理中存在的问题,将会造成地基处理遗留下的潜在问题,给房屋建筑工程以后的施工埋下安全质量隐患。

4、地基处理的严重性特点。整个房屋建筑的基础和根基是地基,房屋地基在确定使用后,在房屋建筑工程以后的施工中,如果发现地基问题,不仅增加了处理的难度,而且还需要投入相当大的资金,如果处理不当将会给人们群众的生命财产带来严重的损害。

5、地基处理的困难性特点。在治理整个房屋建筑工程质量时,对局部问题可以采取一些必要的技术方法,进行慢慢的调整,要想预期的效果能够更好的实现,就必须做好房屋建筑施工中的地基处理,因为其是房屋建筑工程的基础和根基。但房屋建筑工程是地下工程,处理事故的难度大,地基出现问题会对建筑上部结构性能产生严重的影响,甚至使整个房屋建筑面临着严重的质量问题。

二、房屋建筑工程中地基处理施工技术

1、排水固结法

排水固结法的基本原理是软土地基在附加荷载的作用下,逐渐排出孔隙水,使孔隙比减小,产生固结变形。在这个过程中,随着土体超静孔隙水压力的逐渐消散,土的有效应力增加,地基抗剪强度相应增加,并使沉降提前完成或提高沉降速率。

(1) 堆载预压法

在建造建(构)筑物以前,通过临时堆填土石等方法对地基加载预压,预先完成部分或大部分地基沉降,并通过地基土固结提高地基承载力,然后撤除荷载,再建造建(构)筑物。临时的预压堆载一般等于建(构)筑物的荷载,但为了减小由于次固结而产生的沉降,预压荷载也可大于建(构)筑物荷载,这称为超载预压。此法适用于软粘土地基。

(2)砂井法( 包括袋装砂井、塑料排水带等)

在软粘土地基中,设置一系列砂井,在砂井之上铺设砂垫层或砂沟,人为的增加土层固结排水通道,缩短排水距离从而加载固结,并加速强度增长。砂井法通常辅以堆载预压,称为砂井堆载预压法。此法适用于透水性低的软弱粘性土。

(3)电渗排水法

在土中插入金属电极并通以直流电,由于直流电场作用,土中的水从阳极流向阴极,然后将水从阴极排出,且不让水在阳极附近补充,借助电渗作用可逐渐排除土中水。在工程上常利用它来降低粘性土中的含水量或降低地下水位以提高地基承载力或边坡的稳定性。此法适用于饱和软粘土地基。

2、高压喷射注浆法

适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。当地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的有机质时,应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。高压旋喷桩的处理深度较大,除地基加固外,也可作为深基坑或大坝的止水帷幕,目前最大处理深度已超过30m。

3、 预压法

适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于4m 时,可采用天然地基堆载预压法处理,当软土层厚度超过4m 时,应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程,必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。

4、 粉喷桩与CFG 桩的结合

CFG 桩法与粉喷桩法结合的作用是利用二者的固结能力与天然地基土混合组成复合地基,这样既能发挥CFG 桩高承载力的特点,又能因为CFG 桩的嵌入而使粉喷桩的侧限约束作用得到增强。另外,由于采用了粉喷桩,上部地基土的变形能力得到改善,这无疑有助于提高土体的抗剪强度,避免了CFG 桩的嵌入对原先固结好的土体形成破坏。

5、强夯法与碎石桩法的结合

强夯法与碎石桩的联合处理,其工作原理是在施工中先在填土层中处理好碎石桩体,目的是对地基土进行挤密和排水固结,然而再选定强夯点,借助强大的冲击将碎石桩体击散,并将碎石沿着桩径挤入周围的护土层,使其在地基上部形成密实的碎石与土混合的硬壳层和扩径后高置换率的碎石桩复合地基,从而达到满足建筑物对地基强度的稳定性要求。

在施工中强夯法的运用非常关键,强夯法的技术难题体现在夯击中的夯击次数、夯击深度、夯沉量等的把握,倘若拿捏不准,将会大大会影响夯击效果的发挥。理论而言,夯击加固的深度应依据土层实际厚度和湿陷等级来确定,单位夯击量应综合考虑地基的土壤属性、结构类型荷载大小和打算夯击的深度等。而夯击的次数多少则由地基土的性质决定,一般情况下可采取先夯2 ~ 3 遍,最后再以低能量夯击一遍。需要注意的是,两遍的夯击之间应有一段时间间隔,间隔时间取决于土层中超静空隙水压力的消散时间。倘若是渗水性差的粘土,其间隔时间不低于3 ~ 4 周; 相反则可以连续夯击。

6、碎石桩与CFG 桩的结合

桩基法的目的是实现冲击力上向下的传导,从而提高桩基承载力。由于单一的碎石桩承载力有限,所以选用CFG 桩来代替以提供足够的承载力,而碎石桩的作用则转向消除上部地层液化的问题。通过发挥两种方法各自的优势,可以有效地实现地基沉降速率减慢,沉降量小而且均匀的目的。

必须提到的是,无论是碎石桩与CFG 桩的结合运用,还是CFG 桩与粉喷桩综合,都涉及到桩本身强度问题,倘若桩本身在浇灌中达不到设计要求,将大大影响到混凝土的均匀性和密实性。在桩身混凝土的浇筑过程中,首先要消除水的影响,桩基水病害一般表现为孔底积水和孔壁积水。对孔底积水的处理可采取水泵抽取的方式,也可以采用部分干拌混凝土混合料或干水泥填入孔底的方式。而对孔壁渗水的处理,可采取在桩身混凝土浇筑前采用防水材料封闭渗漏部位,主要目的是保证混凝土质量,提高桩身混凝土强度。

另外,桩身混凝土的密实性对混凝土的强度影响也非常重要,施工中一般采用串流筒下料及分层振捣浇筑的方法,必须力求在最短的时间内完成桩身的浇灌,以便快于混凝土自身重量压住水流的渗入。

7、 石灰桩法

适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土层时,可采取减少生石灰用量和增加掺合料含水量的办法提高桩身强度。该法不适用于地下水下的砂类土。

(1)水泥粉煤灰碎石桩(CFG 桩)法。适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应根据地区经验或现场试验确定其适用性。基础和桩顶之间需设置一定厚度的褥垫层,保证桩、土共同承担荷载形成復合地基。该法适用于条基、独立基础、箱基、筏基,可用来提高地基承载力和减少变形。对可液化地基,可采用碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩多桩型复合地基,达到消除地基土的液化和提高承载力的目的。

(2) 夯实水泥土桩法。适用于处理地下水,该法施工周期短、造价低、施工文明、造价容易控制,目前在北京、河北等地的旧城区危改小区工程中得到了不少成功的应用。

(3) 水泥土搅拌法。分为浆液深层搅拌法(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基,不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25 的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基;若需采用时必须通过试验确定其适用性。当地基的天然含水量小于30%(黄土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH 值小于4 时不宜采用干法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕,受其搅拌能力的限制,该法在地基承载力大于140kPa 的粘性土和粉土地基中的应用有一定难度。

从以上浅述中可知建筑工程地基的处理技术方法措施很多,而且在不停的发展中。随着技术的进步,地基的加固处理方法会更加完善,只有掌握地基构造的基本原理,施工方法和适应土层范围,才可以在具体应用中针对情况灵活使用。

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] 陈小兰.浅析强夯法处理湿陷性黄土地基施工工艺[J]. 中国新技术新产品. 2011(01)

[3] 胡长征.湿陷性地区强夯地基检测与地基施工[J]. 科技资讯. 2009(21)

[4] 肖国庆.强夯法处理在深厚杂填土中的应用分析[J]. 现代商贸工业. 2009(09)

[5] 崔雪青.关于使用强夯法处理湿陷性黄土地基的思考[J]. 山西建筑. 2009(28)

[6] 汤诗嘉,林丽雄.  浅谈软弱地基的处理及强夯法的应用[J]. 今日科苑. 2007(24)

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