浅析房屋建筑施工中软土地基的处理方法
2014-04-16栾凤仁哈尔滨轻工建设集团有限公司
栾凤仁/哈尔滨轻工建设集团有限公司
浅析房屋建筑施工中软土地基的处理方法
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地基是连接建筑物和土壤表层的介质结构,其施工质量的好坏直接与建筑物的稳定性相关联,尤其对于高层建筑或大型建筑来说,其重要性更是不言而喻。因此,对于建筑在软土层上的建筑物的地基处理施工难度较以往更高,施工者不仅要实现勘探施工地质的结构和土层状况,还要根据土层条件的差异制定不同的地基施工方案,其难度可想而知。本文就对目前我国软土地基所面临的施工难点进行了科学分析,并列举了几种较为有效的地基加固方法。
地质勘探;浅层土质改良;深层加固桩处理
软土地基的施工是一种较为常见的施工模式,软土的成因多是由于常年的流水对土壤的冲击作用沉积而成的,主要位于土层表面的下方,其成分多是由粘土和淤泥混合而成,具有高吸水性,强度较低和易变型等特征。软土层的特性不适合于建筑物的直接构建,在建筑物施工前,必须进行地基加固处理才能保证施工效果。
一、现阶段我国软土地基施工中存在的不足
1.施工前地质测量和勘探工作不到位。在软土地基的处理中,首先要全面掌握现场地质、地貌、土质土力学、水文地质等方面的详细勘测资料,在实际操作中由于重视不够,只是简单的采用简单的常规勘测,或者简单的采用临近工程的勘测资料,对于数据的准确性和时效性缺乏保证,除了土质的物理学指标,特别是水文地质条件的指标缺乏数据,将会给后续的设计工作带来很大的难度,也会给建筑的设计的安全留下隐患。
2.不能有效利用地质硬壳层。软土地基的表面有一层强度较高的土层,通常被称为“硬壳层”,由于其强度相对较高,可以有效的承重和扩散应力,可以有效的承重上部荷载,在工程中如果有效的利用其强度,不仅可以有效的降低处理软土地基的难度,还可以降低工程的造价。在实际工程中由于工程勘测的工作不足,不能确切的知道硬壳层的具体位置;有的在工程中对硬壳层的强度认识不足,只是一味的加强地基,往往反而会破坏硬壳层的强度,结果反而适得其反。
3.未充分考虑到施工的自然环境因素。地基工程中,由于地基条件复杂,所以在施工前要充分分析可能出现的情况,及时做好施工准备,在工程中,由于前期工作不足,不能较准确的计算涌水量以及流砂状况,这就很难有计划地准备降水工具,在工程施工中影响进度和质量。同时在城市的工程建设中,临近的建筑物的高度不一样,同时所处的地基的地质情况也是各不相同,有的施工单位只面对本工程进行降水,未考虑降水后果,经常由于地下水位下降及地基土质中细颗粒区有水流排走,孔隙增大,压缩随之也增大,造成地面沉降,造成临近建筑的地基出现不均匀的沉降。
二、软土地基状况改良和加固的方法
1.较浅土层改用其他材质替代。此方法较经济、简便,当软弱土层厚度不很大时,可将地基面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除,然后换填强度较大的土或其他稳定性能好、无侵蚀性的材料称为换填垫层法。换填垫层法是通过换填软弱地基土的变形变成垫层地基的变形,因此能够减少地基的沉降。换填垫层法设计的主要指标是垫层厚度和宽度,一般可将各种材料的垫层设计都近似地按砂垫层的计算方法进行设计。换填的材料工程特性应具有强度高、压缩性低、稳定性好和无侵蚀性等,主要有砂、碎石、高炉干渣和粉煤灰等。换填前应先清除地面上的垃圾等杂物和一些孔穴,基底需整平,碾压密实,推成坡度为2%的横坡,并分层填筑:按照经过试验确定的合格填料和经过试验确定的工艺参数,进行分层填筑压实;摊铺整平,使填料摊铺表面平整度符合要求;洒水或晾晒,用洒水车喷洒,自然晾晒;机械碾压:碾压是保证砂垫层达到密实度要求,提升地基质量的关键工序;检验签证:砂垫层的检测采用K 30荷载仪进行检测地基系数,核子密度仪检测压实系数;施工防排水:砂垫层施工时,在两侧地面上挖临时排水沟,避免雨水流到换填开挖出的基坑内。
2.软层地基加固桩处理。深层搅拌桩是用于处理软土地基的常见施工方法。该种方法是在软土地基基础上直接进行加固处理,通过加入适量的混凝土预制原料进行桩处理作业,不需要进行额外的钻孔或灌浆操作,并且在施工要求方面也比较灵活,对桩体面积,数量和距离没有严格的规定,深层搅拌桩方法具有施工操作简单,节能经济,施工污染小等优点,最适合用于城市住宅地基的施工领域。在使用这种方法时,要注意以下几点问题:对于施工环境温度变化要密切监测,防止温度变化对地基施工质量造成不良影响;要注意水泥材料的保存和使用条件,进场的水泥要及时使用,避免其产生性能上的不良变化。
(1)实验阶段。施工前的局部实验目的是为了测定浆液的性质和确定施工的各项参数,浆液配置的比例如果不能达到预定效果要及时调整配比比例,对于浇筑桩体的时间和力度要进行有效测量,以便计算出最佳施工方案。
(2)施工前准备工作。施工前要提前确定水电供应有保障,并进行道路障碍物的清理工作,施工设备要预先安排到位,施工材料供应数量要充足。
(3)正式施工时,要进行原材料进场检验,要先确定桩体浇筑位置,然后将原料存放在方便施工的位置,桩体位置的测定要根据施工要求来安排;测定工作要使用专业仪器进行多角度测量;桩体浇筑时,按照一定比例准备好水泥浆液,并进行均匀搅拌和填充作业,浆体预制数量要根据施工速度而定,放置时间不易过长,所以不要一次预制太多数量的浆液以避免浪费。钻浆作业要连续进行,并保证浆液喷洒的均匀度。
3.石灰桩基加固方法。石灰桩基加固方法的原理是由于在软土层中加入石灰之后,二者会发生化学反应,生成一种新的胶状薄膜物质,该种物质可以有效改善土质结合度和硬度,并具有极强的吸水性能,进而可以改变土层的基质和抗压力,起到地基加固的效果。石灰桩施工操作是通过专业设备将石灰钻入到地基施工所要求的桩体深度位置并进行压制,再进行提钻处理,如此往复作业一达到最终施工效果,在桩体材料配置时,也要合理掌控配比量,同时注意钻孔深度要一致。
4.其他常见的土层加固手段。除了上述常见施工方法之外,对于软土地基加固还有以下这些方法可以选用:机械压实法,挤密法,强夯法,排水固结法,土桩加固法,真空预压法,高压喷射注浆法,冻结法等。
三、结束语
综上所述,在软体地基加固过程中,要事先对地质情况进行勘探;在地基施工时,要充分考虑到可能影响施工效果的因素,如气候和降水因素等,进而制定科学详尽的施工方案;最为重要的步骤就是地基加固施工方法的选择和实际技术操作的水平,只有选择最为适合的方法,并采用最先进的施工技术才能保证地基加固的效果,避免日后建筑物发生沉降现象。
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[2]林涛.岩土工程中的淤泥质软土地基处理分析[J].价值工程,2011(11).