软土地基上建筑施工技术
2014-04-21刘寅平龚瑞刚
刘寅平 龚瑞刚
【摘要】本文主要论述了软土地基上,建筑施工的要点和技巧,论述了在软土地基层面上,如何更加有效的进行施工,应采取何种施工技术来提高施工的水平和质量,以期能够更加有效的提高软土地基的施工水平。
【关键词】软土地基;建筑施工
中图分类号:TU7文献标识码: A
一、前言
软土地基建筑施工需要讲究施工的技巧和方法,只有掌握了软土地基的使用方法,才能够保证在软土地基上进行施工能够更加顺利和有效,保证施工能够按期完成。
二、软土工程特点
软土主要是指其含有较高的水分,同时压缩性高,但承载能力较低,当遇到较重的承载力时,会破坏软土的结构,使软土处于一种流动状态。如淤泥、淤泥质土以及其它高压缩饱和粘性土、粉土等,其抗剪强度低,固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。软土的工程特点:一是含水量较高,孔隙比为1~2,孔隙比大。二是抗剪强度很低。改善软土强度特性的一项有效途径是加速软土层的固结速率。三是高压缩性。四是低渗透性。五是结构性明显。软土的结构一旦受到扰动,则其强度会明显降低,土质可能会呈流动状态,所以当在软土层中进行地基开挖时,要注意避免扰动软土的结构,避免土体呈流动状态,从而保证地基的强度及处理效果。一旦破坏了软土的结构,则地基的强度无法保证。六是流变性。当有荷载作用时,剪应力使软土产生缓慢的剪切变形,其抗剪强度的衰减,在主固结沉降完毕之后还可能继续产生可观的次固结沉降。
三、软土地基建筑工程的施工准备
软土结构是一种淤泥性质的地基结构,软土地基中部件有大量粘土性质的存在,而且软土结构中,土壤的含水量非常高,对于物体的承载力也相对较低,软土结构的压缩性很高,是一种非常不利于建筑工程施工的地基结构环境。软土结构的地质环境具有明显的地质结构性质。首先软土具有高压缩性。软土地基如果受到较大承载力或者垂直压力的影响容易发生变形,引起建筑工程沉降发生。其次,软土结构的分布十分的不均匀。除此之外,软土结构的地基还具有一定的触变性和很低的渗透性,对于建筑工程的施工都会产生极大影响和破坏作用,因此软土地基的建筑施工具有一定的难度,在进行软土地基的建筑工程施工中首先需要做好相关施工准备工作,以保证软土地基建筑工程的施工质量。在进行软土地基上建筑工程的施工建设前,重要的施工准备工作就是进行建筑工程施工场地的控制以及测量,在进行后期的建筑工程施工中应当注意对软土地基对于建筑工程沉降作用以及相关影响,设置相关沉降作用施工保护措施进行施工控制,以保证整个建筑工程的施工顺利进行。
四、软土地基上建筑施工技术
1.强夯法
强夯法又称动力固结法,是将一个重锤从高处自由落下,夯击地基,从而使地基土的强度得到提高、压缩性得到降低的方法。强夯法可用用于加固各类砂性土、粉土、一般粘性土、黄土、人工填土,特别加固一般处理方法难以加固的大块碎石类土以及建筑及生活垃圾等组成的杂填土,也同样适用于软土地基处理。
2.预压排水固结法
预压排水固结法对天然地基或者先在地基中设置沙井和排水板等竖向排水体,然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载,或是在建筑物构造以前,在场地先行加载预压,使土整体的孔隙水排出,逐渐固结,地基发生沉降,同时强度逐步提高的方法。预压排水固结法可以解决地基沉降问题以及地基稳定问题。前者是使地基沉降在加载预压期间,即修筑路面之前沉降大部分或基本完成,路面在使用期间不致产生不利的沉降和沉降差。后者排水固结法加速地基土的抗剪强度的增长,从而提高地基的承载力和稳定性,例如公路是条带状荷载,在横断方向受力面积较小,稳定性问题尤为重要。
3.表层排水法
表层排水法是路基填筑前,在地面开挖水沟,以排除地表水,同时降低地基表层的含水量,以排除地表水,同时降低地基表层的含水量,确保施工机械的作业条件,为了使开挖水沟在施工中发挥盲沟作用,常用透水性良好的沙砾回填。水沟布设应全面考虑地形与土质情况,使排水畅通,路堤填筑前,宜用沙砾回填成盲沟,若埋设孔管,必须用良好的过滤材料保护。
4.垫层法
垫层法是在软土地基顶面铺设厚度为0.6m-1.0m的砂垫层或土工布等化学物质作为软土层固结所需要的上部排水层,以加速沉降的发展,缩短固结过程的方法。砂垫层可以作为路堤内的地下排水层,以降低堤内水位,改善施工时重型机械的作业条件。采用砂垫层,砂宜选用中砂及粗砂,要求级配良好。颗粒的不均匀系数不大于5,且含量不宜超过3%-5%。砂垫层一般用自卸汽车及推土机配合摊铺,摊铺应均匀,注意不要有很大的集中荷载作用。当路堤为粉土类土,透水性不好时,路堤坡脚附近,砂垫层被路堤覆盖,可能会阻碍侧向排水,必须注意做好砂垫层端部的处理。
5.稳固剂表层处治法
稳固剂表层处治法是用生石灰、熟石灰、水泥及土壤离子稳固剂等稳定材料,掺入软弱的表层地基土中,改善地基的压缩性和强度特征,保证机械作业条件,提高路堤填土的稳定及压实度。
6.注浆混凝土桩法
注浆混凝土桩复合地基技术,是在压力灌浆以及树根桩技术的基础上,开发的一种地基处理方法。它是通过一定的方法或手段在地基中先成孔,再在孔中下入注浆用的注浆管,经清孔后在孔中投入一定规格的石料,再用水泥浆液替代出孔中的水,进行压力注浆的地基处理方法。注浆混凝土桩复合地基是由注浆混凝土桩和周围压力灌浆土体共同作用组成复合地基,由于注入的浆液在碎石桩及周围土体中分布的连续性得到充分的保证。在竖向荷载作用下,中心桩体与桩周围土体间除产生有效的摩擦作用外,还存在显著的机械咬合作用,使中心桩和桩周围土体形成稳定、高强的复合地基。
7.反压护道法
反压护道法是在路堤两侧构筑一定宽度的护道,使路堤下的淤泥向两侧隆起的趋势得到平衡,以提高路堤在施工中的滑动破坏安全系数,达到路堤稳定的目的。反压护道法的特点是不需要特殊的机具设备和材料,施工简易,但占地较多用土量大,后期沉降大,养护工作量大。一般适用于非耕作区和取土方便的地区,以及路堤高度不大于2倍极限高度路段的软土处理,对泥沼不宜采用。
8.碎石桩法
对地基承载力和变形要求比较高的建筑先可以采用碎石桩进行处理,碎石桩增加了地基密实度和抗剪强度,使地基土密实均匀。在软土中使用碎石桩,一般挤密作用不明显,主要是靠置换。对于饱和的软塑-流塑的地基土,经过处理后,必须通过预压才能达到良好的效果。在施工工艺上,再用振冲法施工,设计时要充分考虑场地因素和泥浆排放因素。
五、软土地基工程施工中应注意的技术问题
1.遵守施工工艺流程。通常的施工顺序为:桩位放样→钻机就位→调整、检验钻机→正循环钻进至预定深度→开启高压注浆泵→反循环提钻及喷灌水泥浆→重复下搅拌→反循环提钻到地表→成桩→进行下一根桩的施工。
2.保持规范的垂直度。在桩的施工过程中,应保持水泥搅拌桩的桩体垂直度符合规范,一般采用在主机上悬挂吊锤的方法来控制桩体的垂直度。
搅拌桩一般应呈等边三角形排列,也可呈四边形排列,桩距在1m左右,桩径0.5m—1.5m。安装在载体上的钻机及桅杆在地面进行操作,应能满足耐压力的要求。在施工场地设置石灰池,做好石灰的存储工作,并要进行遮盖,一是防止雨水侵蚀发生化学反应,溅伤眼睛及皮肤,二是防止飞粉污染,施工人员应配置防护眼镜。钻头提升至距地面30—50cm的位置应停止喷粉,防止其溢出地面。
3.确保管道良好的通畅性。在水泥搅拌桩开钻前,应先用水对管道进行清洗并检查管道中有无堵塞现象,待管道中水排尽后方可开钻。
六、结束语
总而言之,软土地基上建筑施工必须要完善施工的流程,同时,明确施工的具体方法,采取更加可靠的施工手段来保证软土地基上进行的施工不会出现质量问题。
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