浅谈房屋建筑工程中软土地基的施工技术
2015-07-04胡启航
胡启航
【摘 要】在房屋建筑工程中,房屋地基是其中一个重要方面,在保证房屋建筑的整体质量方面发挥着重要作用。在实际施工过程中,我们会遇到很多软土地基的情况。软土地基使房屋建筑处于一种不稳定的环境之中,对房屋建筑工程的质量造成严重威胁。鉴于此,为了满足房屋建筑工程建设的发展需要,我们需要运用一些处理技术对软土地基进行处理,从而提高房屋建筑工程的稳定性。本文结合软土地基内容与软土地基对房屋建筑工程的危害的概述,主要针对软土地基处理技术在房屋建筑工程中的应用,进行了分析,以供参考。
【关键词】房屋建筑工程;软土地基;施工技术
前言:
在房屋建筑发展新时期,我国房屋建筑工程施工的环境越来越复杂,其中,软土地基处理问题就是房屋建筑施工中面临的一大难题。在房屋建筑施工中,软土地基的危害非常大,我们需要从施工实际情况出发,对软土地基的状况进行分析,选择合适的软土地基处理方法,不断提高软土地基处理水平,从而保证房屋建筑施工地基的稳定性,进而确保房屋建筑工程的整体质量,为我国广大用户建造安全的房屋建筑。
一、软土地基概述
(一)软土地基介绍
我国地域辽阔,地质类型相对复杂,软土地基分布较为广泛,在房建工程施工过程中,难免会遇到软土地基处理问题,只有处理好软土地基,才能增强地基的承载能力,避免不均匀沉降发生。所谓的软土地基,指的是地基土壤属于含水量大、压缩性高、承载力低的粘土,其形态主要以流塑状。软体地基具有较强的压缩性,容易产生不均匀沉降。
(二)房屋建筑工程中软土地基的特点
目前,软土地基处理是房屋建筑施工中的一大难题。所谓软土地基就是指那些含水量比较大、承载能力比较弱的一些粘土性的地基。具体来讲,软土地基具有以下特点:
第一,透水性特点。软土的的透水性比较低,可以说软土就没有透水性,这样就造成,很难让软土去排水凝固,所以建筑物的沉降也是比較慢的,一般长达数十年才会反映出来。
第二,高压缩性的特点。软土具有很强的压缩性,一半软的的压缩系数都非常的大。这样就造成了软土在受到垂直压力的时候就会有较大的沉降,特别是建筑物,在软土上就很容易出现较大的沉降。
第三,触变性的特点。触变性也是软土地基的一个独特特点。所谓触变性是指软土地基在没有受到外力作用的情况下它是固态的,当受到外界干扰,比如,在软土地基上建造房屋等,它就会发生一定的流动。
第四,不均匀性的特点。软土地基的主要组成元素为细微土颗粒和高分散土,这种组合结构使得软土土质性能极不均匀,且极易因受力而出现土质变化。一旦软土土质变化,其本身结构强度就会发生变化,会直接影响房屋建筑质量。
第五,沉降速度快的特点。在具体的应用过程中,软土地基会发生一定的沉降,它的沉降速度与地基上的荷载有着密切关系,一般来说,荷载越大,软土地基的沉降速度也越快,它们是呈正比关系的。
(三)房建工程软土地基施工的重要性
地基作为房屋建筑工程的基础环节,其性能特点对于房屋建筑质量有着直接影响。软土地基的特点使其不仅无法达到房建工程对地基在基本刚度、强度、质量方面的需求,而且还会为建设工作带来施工质量、性能及使用寿命的影响,这为投资方带来经济损失,更为业主带来居住安全隐患。在房建工程施工过程中,做好软土地基的施工处理不仅是我国建筑行业的发展趋势,更是满足社会需求的必然选择。
二、软土地基对房屋建筑工程的危害
软土是指湖沼、谷地以及河滩等沉积的一些细粒土,它具有含水量高、孔隙大、压缩性高、抗剪强度低、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂等特点。所谓软土地基是指那些强度比较低,压缩量较高的一些软弱土层,这些土层中多数含有一定的有机物质。在建筑工程建设中,软土地基对建筑工程质量的危害是非常大的。具体来说,软土地基的危害主要表现在以下几个方面:
第一,软土地基在承载一定压力的状态下,就会发生流动,使建筑工程的实际施工出现一定的偏差,如果在建筑施工中没有做好软土处理工作,就会引发各种工程事故。
第二,由于软土地基中含有较大的水分,使建筑工程一直处于一个潮湿的环境之中,不仅增加了建筑施工的难度,增加了房屋建筑工程造价成本,而且有时还会使建筑物的地基发生倾斜、位移甚至沉降等,严重影响了建筑工程的施工质量。
第三,变形和低强度是软土地基中的两个重要表现,为了保证软土地基的稳定性,我们需要对变形而后低强度进行综合优化。如果房屋建筑工程中的软土地基的强度没有处理好,不但施工无法正常进行,而且也会影响整个房屋建筑的安全性能。
由此可见,软度地基对房屋建筑工程产生了严重危害。因此,在施工中,如果遇到软土地基,我们要做好处理工作,力求在最大程度上确保建筑工程质量。
三、软土地基处理技术在房屋建筑工程中的应用
目前,随着建筑业的深入发展,建筑工程中软土地基的情况越来越多,已经成为建筑发展中一个亟需解决的问题。在施工中,软土地基的危害非常大,不仅影响房屋建筑施工的正常进行,而且对房屋建筑工程质量产生了严重威胁。鉴于此,为了保证房屋建筑工程的整体质量,我们必须采取一些措施对软土地基进行处理,从而减低软土地基的危害,促进我国房屋建筑业的发展。具体来讲,软土地基施工的处理技术主要包括以下几种。
(一)桩基础处理技术
对于膨胀性的软土地基,遇水就会发生膨胀,失去水后就会收缩,对其的处理首先就要查清地基的水质情况,分析地质中含水量、自由膨胀率、膨胀率等,然后根据这些具体分析结果,严格的控制地基的膨胀力,降低地下水位、湿陷程度对地基沉降能力的影响。根据地基膨胀土层的厚度,合理选择处理技术。对于膨胀性地基处于地表,且厚度为一米左右时,需要将膨胀土体挖除,并填以粘土质、灰土质;对于埋藏很深的膨胀性软土,需要用桩基础进行处理。
(二)灌浆施工法
灌浆施工法是在不改变土壤体积及内部结构的基础上,利用压力作用将浆液灌注到软土地基中的土体间隙和岩石裂隙之间,通过浆液灌注将缝隙间的空气挤出,减少土基空隙度,提升抗压缩性能,实现对地基的质量提升。此种方法对提高地基应力和抗拉强度有显著的效果优势,且施工简单。但要实现最佳效果,还必须在灌浆时做好灌浆压力的控制,要避免压力过高对地基土地所产生的破坏,所以要利用浓度较高的浆体来实现对土体密度的压实,再进行全面灌注。
(三)深层水泥搅拌桩
深层水泥搅拌桩是目前最为有效的软土地基施工技术之一,在提高软土地基强度与质量方面具有很好的效果。为在软土地基处理中发挥深层水泥搅拌桩法的作用,必须在施工过程中做好各项控制工作。
首先,在做好充足施工准备同时,清除施工现场所有无用杂物,保证回填土质量。选择好水泥搅拌设备和搅拌材料(通常选择P·C32.5级别普通硅酸盐水泥),保证材料和施工设备性能良好。其次要做好对搅拌施工配合比的有效控制,水泥配合比作为整个技术实施的核心,对配置时的有关参数要进行有效计算。
否则,控制不好的话,会对施工技术的质量产生直接影响。在不同施工需求下,水泥配合比的要求也是不相同的,除了要做好配合比的计算外,还要做好相应的试验,通过科学、全面的水泥搅拌桩配合比设计及试验工作,来保证其质量符合作业需求。
再次要做好施工过程控制,通过试桩来确定搅拌次数、压力、下钻速度、水泥浆配置情况,保证整个实施过程能够按照正确参数指导进行。深层水泥搅拌桩的施工流程为:放样→定位→确定深度→打开压降泵→反复喷射水泥。
在进行深层水泥搅拌桩施工时,极易出现管道堵塞情况,如出现堵塞应先对管道进行清洗,并对水泥用量、喷浆时间及搅拌次数进行检查,找出原因,避免再次出现堵塞。
(四)粒料桩加固法
粒料桩加固法也是比较有效的一种处理软土地基的施工方法。该方法利用震动、冲击或水冲击的方法来进行施工。在施工过程中要先对软土地基进行打孔,之后将事先准备好的碎石等粒料压入孔内形成粒料桩体,以达到提升软土质量及强度的目的。
该方法多运用于地基较为松散的房建工程当中,利用粘土中颗粒较多的特点来对其进行压实,使其实现与粒料桩共同承重。使用此方法,要注意垫层和竖向排水环节,其中垫层是为了保证土层的原状态不被破坏,而竖向排水则是为了实现对软土地基中多余水分的有效排除。困扰房屋建筑工程的軟土地基问题,在施工企业不断的研究和经验总结下,多项施工技术得以研发并得以广泛应用。
为对其实现最为有效的治理,根据软土地基类型和它本身所具有的多种状态性质,企业在完成地基处理后,必定要对所使用的施工技术进行核实。通过质量检测、分析或其它多种方法,核查施工技术处理的效果,保证地基质量有效提升,为房屋建筑工程质量提供最基础的保障。
(五)砂垫层施工技术
砂垫层施工技术在房屋建筑软土地基处理中的应用也相当广泛。简单来说,砂垫层施工技术就是选择一些砂石在软土地基上面进行铺垫,通过砂石铺垫可以在软土地基上形成一个固结的排水层,从而使软土地基沉降的速度加快,减少软土地基的固结时间,为房屋建筑的顺利施工提供条件。
在应用过程中,一方面我们要注意铺垫砂石的选择,一般来说,在砂石选择方面,我们都选择质地比较坚硬的中粗砂石;另一方面,在施工过程中要注意把砂石搅拌均匀,提高铺垫的质量。总之,砂垫层施工技术不仅操作比较简单,而且使用的机械设备也比较少,对降低施工成本具有重大意义,它也是一种具有经济性和可行性的软土地基处理方法。
(六)排水固结处理技术
排水固结处理技术是软土地基处理技术中重要的一种,就是先将软土地基中的水排出,缩小软土地基的空隙,使孔隙水压降低,促进软体地基土体固结,有效的提升土体的抗剪力强度,提升地基的承载能力。
排水固结处理技术具体可以分为砂井法、排水电渗法、堆载预压法、真空预压法等。其中堆载预压处理技术花费时间较长,具体做法是对填土材料、砂石等进行预压,促使地基沉降,快速固结地基土块,最后在将荷载撤除后进行房建工程施工;如果地基透水性较低,可以选用砂井法,具体做法是在地基空隙中灌以砂土,采用专用的排水固结管道进行排水,保证地基稳定,这一处理技术具有施工材料少、连续性强、排水速度快等优点,得到了广泛的应用;真空预压法主要应用在不含透水层的地基上,具体措施包括:首先设立砂井,并用隔绝层封闭砂层,将砂层中的气体排出,是地基土快速固结;如果地基粘性小、地下水位低,则需要选用电渗法,其主要是将地基中的水集中到阴极,形成电渗,促使土体固结,提升地基的承载力。
(七)强夯置换法处理技术
强夯法就是用重物对地面猛力拍打,保证地面的牢固与平整,利用强夯法能够有效的提高地基的承载能力,还能避免公路路基在重物的压力下发生坍塌。利用这种软基处理方法,能够有效的提升地基的承载力,对地面产生良好的效果,是软土地基满足房建工程施工的沉降要求,并且施工迅速,为后续施工提供有力条件。
这种方法由于实施方式关系,在施工过程中会产生振动以及噪声,会对周围的居民造成影响,所以在居民聚集区不易使用。如果采用这种处理方式,需要逐层夯实,并且在最后的一层夯实完成后,将夯实机压实的坑填平。
置换法就是将房建工程软土地基中的小碎石、石灰石置换出来,这种方法主要用于软土地基厚度较小的地基,这种处理技术首先将上层承载力较强的土层作为支撑结构,对下层土层的承载力实施验算,如果下层承载力不能满足具体设计要求,这需要进行浅埋处理,提升持力层,加大持力层厚度,使其满足房建施工的具体要求。
除此之外,还可以采用粉煤灰吹填法。该种技术也是软土地基处理新技术的一种,粉煤灰具有较强的透水性,粉煤灰在软土地基中的应用可以加速地基的固结,缩短施工工期,降低工程的整体成本。施工人员可以按照一定比重进行淤泥和粉煤灰的吹填,逐步的改善软土地基的性质。
结束语:
近年来,经济社会的发展推动了我国房屋建筑工程的发展。在房屋建筑发展新时期,一方面房屋建筑业迎来了更为广阔的发展空间,另一方面它也对房屋建筑业提出了更高的要求和挑战,使房屋建筑业面临更多的建筑难题,比如,房屋建筑中的软土地基处理问题。
在房屋建筑工程施工中,软土地基问题的存在不仅威胁到房屋建筑的施工质量,而且也在一定程度上增加了施工的难度和成本。因此,为了顺应时代发展潮流和满足建筑现实发展需要,在房屋建筑工程施工中,我们要采取一些软土地基施工技术对其进行适当处理,从而确保房屋建筑地基的安全性和稳定性,进而可以为我国用户提供安全的居住环境,不断推动我国房屋建筑业的发展。
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