不良地基土 处理与加固的方法及施工工艺
2013-04-15陶长军田海松
陶长军 田海松
【摘 要】在目前的建筑工程施工之前,对于临时堆载砂石、涂料以及其他建筑材料的方法对于地基施加荷载,并给与一定的预压期限,使得地基上预先压缩完成的大部分沉降现象都能够达到地基荷载要求,从而进行深入全满的提高,并卸除掉何在之后再进行建造。本文就不良地基土的处理、加固方法以及相关的施工工艺进行了研究与探讨,以供相关人员参考借鉴。
【关键词】地基处理;施工工艺;软粘土
随着国民经济和建筑事业的发展,大规模、高荷载要求的建筑结构不断涌现了出来,给建筑工程施工效益和质量带来了一定的影响,在建筑工程施工中,其施工质量和施工效益都出现了明显的改善,与此同时,各种不良土质下的施工建设要求也逐渐提高,成为现代化工程建设的核心环节。在科学技术和施工技术日益完善的今天,做好相应的工程不良地基处理越来越受到人们的重视与关注。
1.不良地基特性与种类
1.1不良地基常见特性
在目前的建筑工程项目中,我们将那些地质条件差、稳定性能低以及安全系数小的土质结构称之为不良地基,这种地基结构在施工的过程中存在着极多的不良和不确定因素,严重制约和影响着工程的施工整体性和施工稳定性,甚至是给工程的施工技术模式带来了一定的影响。通常情况下,这种地基结构在施工的过程中经常会受到自然因素和其他因素的影响而出现质量影响和破坏,造成整体承载性能差、质量不合理以及强度增长延缓的现象,同时这种问题的存在也容易造成软土地基出现地基滑动的现象,甚至引起整个工程出现坍塌现象。
1.2常见的不良地基土质
1.2.1软粘土
软粘土也被人们广泛的称之为软土,是目前建筑工程施工中最为常见的一种土质结构,也是一种较为常见的不良土质现象。一般来说,这种土质问题的出现主要形成于第四季晚期,其中多数地区的土质情况属于海相、湖泽相以及三角洲相等沉积物和相关的冲积物积淀形成的。一般来说,软粘土的存在造成了工程在施工的过程中存在着极为严峻的质量隐患,由于其中含水系数高和稳定性能差的因素使得其在工作中极容易造成各种不良问题的出现与产生,也极容易造成整个工程出现了质量缺陷和隐患。
1.2.2冲填土
冲填土在目前的工程项目中较为常见,其施工质量是由水力充填而形成的一种沉积土。近年来的社会发展中,这种土壤结构已成为沿海地区以及河滩地区中最为常见的土质结构之一,在这种土壤结构中进行施工,其极容易造成整个工程整体性出现差异和变化,也容易造成相关的工程质量和工程缺陷的产生。目前的工程项目中,这种工程的施工性质主要取决于填充土的本身性质所在,也是冲填土地基产生的一般结构模式。在现代化的工程技术措施中,我们通过根据其显著特点进行分析与总结,其存在着施工质量整体性能差,施工缺陷高和压缩能力大的特显,使得其在施工中极容易造成整个工程缺陷和质量隐患。
2.主要的不良土质置换方法
目前的工程施工之中,对不良土质进行处理与完善已成为当前工程施工的核心重点所在,也是现代化工程项目中不可缺少的一部分。一般来说,在目前的工程项目中我们常用的处理手段和方法主要有以下几种:
2.1置换法
置换法也被窝么在工作中经常称之为换填法,是目前工程项目中使用最多、应用范围最广的一种工程施工手段和质量措施,同时在施工的过程中我们根据其施工标准和施工特点进行分析,其中还存在着较多的质量缺陷与相关隐患,这也成为了目前工程施工中存在着主要质量隐患之一。
(1)换填法就是在施工的过程中将土壤中存在的不良土质采用各种器械和设备进行挖出,根据表面存在的不良积土以及其中蕴含的质量缺陷深入总结和研究,使得其地基承载能力形成了一定的隐患和缺陷,这对于提高变形和抗性稳定性至关重要。一般来说,在置换法施工的过程中,其主要的施工要点在于将转换层中存在的不良土质尽数挖除,将基坑内部需要管理和控制的工作环节进行系统深入的研究和总结,从而使得坑边的稳定性能能够得到保证。一般来说,在目前的施工过程中,填料质量的保证已成为人们关注的重点,也是现代化工程施工的核心环节和要求。
(2)振冲置换法利用专门的振冲机具,在高压水射流下边振边冲,在地基中成孔,再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。该桩体与原地基土组成复合地基,达到提高地基承载力减小压缩性的目的。
施工注意事项:碎石桩的承载力和沉降量很大程度取决于原地基土对其的侧向约束作用,该约束作用越弱,碎石桩的作用效果越差,因而该方法用于强度很低的软粘土地基时必须慎重行事。
2.2预压法
(1)堆载预压法在建造建筑物之前,用临时堆载(砂石料、土料、其他建筑材料、货物等)的方法对地基施加荷载,给予一定的预压期。使地基预先压缩完成大部分沉降并使地基承载力得到提高后,卸除荷载再建造建筑物。
施工工艺与要点:
a、预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载。
b、大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业,对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业。
c、堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度,底面应适当放大。
d、作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。
(2)真空预压法在软粘土地基表面铺设砂垫层,用土工薄膜覆盖且周围密封。用真空泵对砂垫层抽气,使薄膜下的地基形成负压。随着地基中气和水的抽出,地基土得到固结。为了加速固结,也可采用打砂井或插塑料排水板的方法,即在铺设砂垫层和土工薄膜之前打砂井或插排水板,达到缩短排水距离的目的。
施工要点:
先设置竖向排水系统,水平分布的滤管埋设宜采用条形或鱼刺形,砂垫层上的密封膜采用2~3层的聚氯乙烯薄膜,按先后顺序同时铺设。面积大时宜分区预压;做好真空度、地面沉降量,深层沉降、水平位移等观测;预压结束后,应清除砂槽和腐植土层。应注意对周边环境的影响。
2.3压实与夯实法
2.3.1表层压实法
采用人工夯,低能夯实机械、碾压或振动碾压机械对比较疏松的表层土进行压实。也可对分层填筑土进行压实。当表层土含水量较高时或填筑土层含水量较高时可分层铺垫石灰、水泥进行压实,使土体得到加固。
2.3.2重锤夯实法
重锤夯实就是利用重锤自由下落所产生的较大夯击能来夯实浅层地基,使其表面形成一层较为均匀的硬壳层,获得一定厚度的持力层。
施工要点:施工前应试夯,确定有关技术参数,如夯锤的重量、底面直径及落距、最后下沉量及相应的夯击遍数和总下沉量;夯实前槽、坑底面的标高应高出设计标高;夯实时地基土的含水量应控制在最优含水量范围内;大面积夯时应按顺序;基底标高不同时应先深后浅;冬季施工时,对土已冻结时,应将冻土层挖去或通过烧热法将土层融解;结束后,应及时将夯松的表土清除或将浮土在接近1m的落距夯实至设计标高。
3.结束语
在目前工程施工的过程中,针对各种处理方法进行分析,都有其局限性,在使用的过程中要结合当前各种实际情况进行相应的分析,优先选用适合于本工程具体条件、便于就地取材、技术上可靠、经济上合理、又能够在施工的过程中满足各种施工要求的处理方式和方法。