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房屋建筑中地基处理施工技术探究

2015-04-10淡晓祥

四川水泥 2015年8期
关键词:换土垫层土层

淡晓祥

(黑龙江农垦宏诚建筑工程有限公司)

房屋建筑中地基处理施工技术探究

淡晓祥

(黑龙江农垦宏诚建筑工程有限公司)

随着近些年我国快速发展和城镇化进程的加快,我国的房屋建筑工程量也迅速增加,在大量实践的基础上,建筑施工工艺也取得了大量的进步,其中,地基处理作为工程中的第一步,其施工技术也在时代发展的浪潮中不断更新换代,特别是随着工程建筑结构的日益复杂化,很多新工艺新技术与地基处理相结合,使得工程施工效率和工程质量得到较大提升。本文主要结合了房屋建筑地基处理中需特别注意的事项和问题,简要探究地基处理施工过程中的相关技术问题。

房屋建筑;地基处理;施工技术

随着我国经济社会的发展和城镇化的不断发展,房屋建筑量成倍数增加,对地基处理工程的需求量大幅增多;另一方面,随着建筑物结构的复杂化以及高层和超高层建筑的增多,对地基处理工程质量的要求不断提高。正是由于对地基处理工程量和质量要求的提高,使得地基处理在现代房屋建筑工程中的地位日益重要和突出。

一、地基处理的概念含义

当建筑物直接建造在未经加固和其他任何处理的纯天然形成的地基上时,这种地基就称为天然地基。但随着人类社会进步和建筑物越来越复杂、庞大,很少有天然地基能够满足安全要求所需的强度,因此要人为地在天然地基的基础上进行加固处理,然后再建造基础,这种地基加固称为地基处理。简单来说,地基处理就是要利用换填、夯实、挤密、排水、固结、加筋和热学等一系列手段对地基土进行加固处理,为工程建筑提供高强度、高安全度的施工基础。

二、常见地基处理施工技术分析

1、换土垫层法

换土垫层法的工作原理简单易懂,就是将不适合作为工程施工基础的浅层软弱土移除,然后将每一层分别进行碾压或夯实。换土垫层法常根据回填土的材料划分种类,常用的回填土层材料有砂、碎石、粉煤灰、干渣等。换土垫层法最大的特点操作原理简单,可以显著改善持力层的承载力,很大程度上降低地基沉降量;在一定程度上降低土质的湿陷性和胀缩性。因为换土垫层法需要进行土层移除和回填工作,因此不适合深层地基的处理,一般将换土层的土层深度控制在 3米以内,否则工程量太大,加大工程成本;同时土层深度也要大于0.5米,否则工程处理效果不显著,难以体现出该种方法的优越性。

2、振密、挤密法

振密、挤密法的原理是借助外部手段和设施,通过振动、挤压降低地基土层的空隙比,从而实现土层的高强度化,使得地基符合施工条件。振密、挤密法由于工艺简单,因此得到广泛应用,种类也较为繁多,可以细分为表层压实法、重锤夯实法、强夯法、振冲挤密法、砂桩法、爆破法等,当然在实际应用过程中也常将多种方法混合使用,其中以强夯法结合碎石桩法最为常用,下面就以它为例详细讲解。

首先应在要处理的填土层中预埋一定数量的碎石桩体,然后选取一定数量、大致均匀分布的强夯点,进行夯实土体的工作。通常来讲,同一强夯点夯实工作量越大,土层的加固效果也就越好。但是当夯击次数达到一定程度时,再对该强夯点施工,所获取的强度增加量将不再明显,也就是工程量上的性价比降低,因此施工过程中不会无限制地进行夯击,最佳夯击次数的确定要根据施工现场土层情况具体确定,常以夯坑的压缩量最大、夯坑周围隆起量最小为原则来确定。

3、排水固结法

排水固结法是基于固结变形原理工作的,也就是让软土地基在外界施加的作用力下,将空隙水挤出土层,降低空隙比从而产生固结变形以达到坚固地基的目的。排水固结法施工体系主要分为排水和加压两部分,根据外界施加压力的方法可以将排水固结法进一步划分为堆载预压法、真空预压法、真空堆载联合预压法、降低地下水位法和电渗法五种。排水固结法主要适用于土层中含有大量淤泥、淤泥质土的施工现场。但因为外载施加方式不同,各排水固结法的适用范围也不完全一致,其中真空预压法适用于能在加固区形成稳定负压边界条件的软土地基,降低地下水位法、真空预压法和电渗法由于不会增加土层受到的额外横向剪力,因此适用于很软弱的几乎不可以承受任何剪力的粘土地基处理现场。

4、一些新型的地基处理方法

①粉煤灰吹填法:粉煤灰吹填法之所以能得到大量应用,不是由于其工程效果更佳优秀,而是因为它可以降低吹填土的固结时间,从而降低工程的成本预算,这主要得益于粉煤灰的高透水性能。施工方法是按照预先设计好的混合比例将粉煤灰与淤泥质粘土均匀混合并且吹填,从而实现改善土层物理性质,强化地基的施工目的。

②动力排水固结法:动力排水固结法是常见夯实方法结合的最新方法。它是指强夯法与塑料排水板结合处理的施工手段,其最大的优点是在传统方法基础上大幅度缩减施工时间,并降低了工程施工成本,因此大有取代强夯法的趋势,在近几年的施工中得到越来越广泛的应用。

③DDC灰土挤密法:这种方法适用于素填土、杂填土、砂土、粘性土、湿陷性黄土、淤泥质粘土等的地基处理,这种方法主要用于改善土层的密实度和抗剪强度,降低地基土层的变形幅度,强化地基物理性质,增强地基的承载能力。

三、房屋建筑工程中地基处理所需要考虑的主要因素

在房屋建筑的地基的处理过程中,施工技术的选择是一方面,另一方面还要考虑工程的具体施工环境和工程结构,结合影响工程质量的因素进行技术种类的选择。下面就对房屋建筑中地基处理施工中需要考虑的环境因素进行阐述。

1、地下水位

影响土层承载能力的因素很多,其中地下水位是很关键的影响因素,通常只要是粘性土壤,其承载能力和力学强度都会因为土层中的含水量上升而出现一定程度的降低,但这种影响还是较小的,一旦在地基处理的过程中,发生地下水水位下降,会直接导致整个工程地基的下沉,从而导致上层工程建筑出现不稳定现象,严重的将会直接酿成工程坍塌事故。

2、上部结构的构造

上部结构对地基处理的影响是很容易理解的,毕竟,地基处理的目的就是为了让上层建筑的施工可以获得一个良好、安全的基础。因此可以说上部结构以及房屋的具体结构直接决定了地基处理所选用的方式和施工方法,最简单的例子就是高层建筑与普通民居的地基承载能力要求自然不同,因此所采用的地基处理方式也就相应的有差异。

3、相邻建筑物

随着我国人口的不断增多,特别是诸如北京、上海这样的超大规模城市,由于人口密度过大,导致建筑用地面积十分紧张,除了建筑之间距离的减少之外,建筑高度越来越高导致地基的面积也越来越大,势必要涉及到在进行地基处理的时候要考虑到新旧建筑物之间的距离的问题,最典型的例子就是陆家嘴建设中三座超高层的最后一座——上海中心大厦在进行选址时,要考虑到另外两座超高层——上海环球金融中心、金茂大厦的固有地基。

结语

地基处理的方式种类繁多,适用的工程现场也不尽相同,具体要采取何种处理技术,除了要考虑施工技术条件、施工成本外,更多的要考虑到工程现场的地质条件、建筑的上部结构要求、周围环境条件等。除此之外,因为地基处理工程属于隐蔽工程,为了避免隐患的存在,在施工全过程以及施工后的验收,要严格检测和质检的流程和规范,确保工程的质量应始终放在第一位。

[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] 李强.房屋建筑工程中地基处理施工技术的研究[J].黑龙江科技信息,2013(15).

[3] 王光明.分析房屋建筑中的地基处理施工技术[J].城市建设理论研究,2013(17).

TU75

B

1007-6344(2015)08-0244-01

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