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建筑工程软基处理施工技术方法探析

2015-10-21郭昊阳

建筑工程技术与设计 2015年28期
关键词:软基施工技术建筑工程

郭昊阳

【摘要】软土地基土质松软,含水量大,结构承载力较低,无法满足设计要求的承载力,必须进行妥善的加固处理,否则会造成施工结束后沉降过大以及地基下沉等问题,影响建筑物的使用功能。本文通过论述软土工程的特点,针对具体工程的软土条件,为建筑工程提出有针对性的软基处理技术,确保建筑工程的安全质量。

【关键词】建筑工程;软基;施工技术;

引言:房屋建筑工程中遇到的比较大的问题就是软土地基的处理问题,加强对建筑工程软土地基的施工技术的研究,对保障建筑工程结构安全具有重要指导意义,能够保障居住人们的生命财产安全。通常在处理软土地基时采用的方法就是对其进行加固,但是这种方法也存在一定的缺陷,会延长工程工期,所以,本文将对建筑工程的软基施工技术进行探讨。

一、软基的一般工程特性分析

1.1含水量以及孔隙性较高

软土的具有较高的含水量和较高的孔隙特性,软土的这一特性是影响其压缩性大小和抗剪强度大小的直接因素。

1.2土体渗透性较弱

由于该类土体的渗透系数不大、含水量较高,不但能够延缓土体固结的过程,而且在加荷的初期,常常容易出现比较高的孔隙水压力,显著地影响地基整体强度。

1.3土体压缩性较高

软土属于压缩性很高的一类土体,土体的压缩系数较大,而且其压缩系数一般随着土的液限和天然含水量的增加而增大。该类土体结构在荷载作用下,其变形量较大而且整体变形并不均匀,同时变形稳定所需时间也相对比较长。

1.4土体抗剪强度较低

软土结构的抗剪强度较低而且与其加荷速度以及排水固结的条件等有直接关系,不排水三轴快剪试验所测得的抗剪强度值一般很小,而且与其围压大小没有直接关系,排水条件下的抗剪强度往往随固结程度的增加而逐渐增大。

1.5土体强度指标较小

软土的快剪粘聚力值均小于 10KPa,快剪内摩擦角小于 5°;固结快剪的强度指标略高,凝聚力均小于15kPa,摩擦角多数小于10°。

二、软土地基处理所面临的问题

2.1工程中对前期工作重视不够

前期工作重视不够是建设中的常有的缺失,在高等级公路研究中也存在前期工作不够重视的问题。为了工期,缺少必要的调查、研究、比较、分析,造成事故隐患和资金浪费。

2.2 施工单位设备简陋、队伍素质差

由于施工采用多次分包的形式,偷工減料,势必影响工程质量,在天津、上海一些地方已经停用粉喷桩,因为施工的机械设备没办法达到要求,使得深层水泥浆搅拌法处理深度只能到 10 米,但日本的处理深度可达 30 米,这与施工能力水平的差距密不可分。

2.3 设计的水平和理论的研究不够

一直以来,对地基计算、优化设计、按控制设计等理论研究不够,许多地基处理设计仍停留在能够解决工程问题,而不能做到合理选用和优化地基处理设计。 地基作为一项重要的结构层,主要承受着路面传递的大量交通荷载,是建筑物的基础结构,直接关系到建筑物的稳定性。为了保证建筑物的正常使用,地基必须具有足够的强度与稳定性。沉降量过大;由于软土土质松软,含水率以及空隙比较大,因此在荷载的作用下,软土地基会产生较大的沉降变形,从而影响建筑物的正常运行,当沉降量过大时,容易造成不均匀沉降,进而导致建筑物下沉,塌陷等一系列病害。

三、建筑工程的软基施工技术

各个地区软土性质各不相同,选用的处理方法也很不相同。软弱地基处理按处理方法的不同可分为表层处理、置换、加筋、固结排水、胶结、夯实、挤密、热学等方法。 常用的软弱地基处理方法以及原理介绍如下:

3.1换土垫层法

将基础底面以下不深的软弱土和不良土挖去,以质地坚硬、强度高、性能稳定、压缩性小、具有抗侵蚀性的砂、砾、卵石、碎石、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填,同时以人工或机械方法分层夯、压、振动,使之达到密实的要求,形成好的人工地基。垫层能有效扩散基底压力、减少沉降、提高地基承载力、加速软弱土层的排水固结、消除膨胀土的胀缩作用等。

3.2排水固结法

此法用于处理厚度较大的冲填土和饱和软土路基,通过布置竖直直排水井,改善基础排水条件,并采用加压抽水抽气渗电等一些措施,提高整体强度及加速土基排水固结,从而提高基础承载力,降低基础沉降目的。排水固结法一般有加载预压法,电渗排水以及真空预压以法,排水固结法要有荷载和时间条件;根据研究表明,粘性土固结所用时间和排水远近平方成正比,因此,缩小排水距离,增长土层排水途径,可以加速土的固结。

3.3换置挤淤法

原理是依靠换填材料的自重及借助于其他的外力,如爆炸、强夯、压载、振动或卸荷等,强制挤出遭受破坏的软弱层而进行的换填处理;适合用于厚度小的淤泥基础。

3.4强夯法

此法用边强夯边填碎石的强夯换置法在基础中形成碎石墩体,由碎石垫层、墩间土和碎石墩形成复合地基,提高地基承载力和降低沉降;适用于淤泥、淤泥土、人工填土、黄土、砂土和粘性土基础。

3.5碎石桩法

此法是在软粘土基础中采用沉管法设置密实的碎石桩或砂桩,换置等体积的粘性土形成碎石桩复合地基,提高基础承载力;碎石桩可以同砂井一样有排水作用,加速土的固结;用于软粘土基础。

3.6石灰桩(置换)法

此法是在软弱基础中加入生石灰和其他掺合料,通过石灰的放热、吸水膨胀、离子交换等作用改善桩边土物理性质,形成石灰桩复合地基,提高基础承载力、降低沉降;适用于软粘土、杂填土地基。

3.7加载预压法

此法是在建建筑物之前,荷载预压天然基础使之压密、固结,基础产生变形,提高土强度,卸去荷载后再建造构筑物,完工后沉降减小,地基承载力提高。堆载预压可用构筑物自重进行。天然地基土渗透能力小时,为了缩短土体排水固结的距离,加速土的固结,在基础中设置竖向排水,形式有塑料排水板、普通砂井、袋装砂井等。适用于泥炭土、杂填土、软粘土、粉土、冲填土地基等。

3.8真空加压法

此法是在饱和软粘土基础中设置竖向排水 (塑料排水带或砂井)和砂垫层,在上覆盖不透气膜;通过预埋在砂垫层中抽水管进行长时间的抽水和抽气,使砂井和砂垫层里面形成负气压,使软粘土层固结;形成负气压的当量预压载荷可达 85kPa。 适用于泥炭土、杂填土、软粘土、粉土、冲填土地基等。

3.9深层次搅拌法

此法是用搅拌机将石灰、水泥和基础土搅拌形成格栅状、连续墙泥土增强体、圆柱状,形成复合基础降低沉降、提高基础承载力。深层次搅拌法分为喷粉拌法和喷浆拌法;也用它形成防渗水帷幕。适用于粉土淤泥、含水量较高、基础承载力小于 120kPa 的粘土、淤泥等软土地基。处理地下水(有侵蚀性或泥炭土)宜进行试验确定适用性。

3.10 加筋土法

此法是在土体中预埋金属板条、土工合成材料(土工格栅、土工织物等)等形成加筋士垫层,增大压力扩散角,降低沉降、提高承载力,也用于加筋士挡土墙。 适用于挡土墙、堤坝软土基础处理。

结束语:

随着我国工程建设的快速发展,基础处理问题经常被提及议事日程。基础处理的重要性逐渐被人民所重视。因此,为了保障建筑工程整体结构的稳定和安全,需要采用一些加固处理技术,在成本控制的范围内,进行软基处理。

参考文献:

[1]郑世楠.《如何提高工程软基处理质量管理技术的应用水平》[J].科技致富向导2013(36):200.

[2]蔡洪火,龚飞,赵宇剑.《浅谈建筑工程软基施工技术》[J].科技

风,2012(12).

[3]王金梅.《建筑工程软基施工技术初探》[J].中华民居,2012(7).

[4]黄永忠.《浅谈公路软基施工技术与管理》[J].广东建材,2009

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