地基基础缺陷及地基加固措施简析
2015-10-21欧阳惠敏
欧阳惠敏
【摘要】地基是保证建筑物质量要求的首要前提,目前国内的建筑施工单位在施工过程中忽略了地基的加固处理,常导致后期的建筑质量问题频发,本文通过对建筑物的实例分析,列举了地基基础缺陷处理的若干办法,并提出了相应的地基加固措施,以供建设施工人员参考借鉴。
【关键词】建筑施工 地基基础缺陷 地基加固 施工人员
前言
进入新世纪以来,我国的经济发展出现了前所未有的良好势头,在经济的带动之下,我国的建筑事业蓬勃发展起来。虽然建筑施工工艺不断进步,外观审美逐渐加强,但是由于建筑施工的地基处理存在缺陷,大大降低了建筑物的质量,影响了建筑物的使用寿命,为此,建筑施工人员应该在施工作业中不断总结经验教训,努力处理好地基基础缺陷问题,并根据实际施工情况进行适当的地基加固处理,以提高建筑物的使用寿命。
一、 地基基础工程
(一)地基在施工的过程中是承担整个建筑物结构荷载的关键,其在施工的过程中是基于一定的土层之中的工程结构方式,它在建筑结构的坚固和稳定性中起着非常重要的作用。伴随着近年来科学技术的飞速发展,建筑物底板与地基要求也逐步得到了改善,其施工性质与功能应用都存在着极大的差异,一般而言,在施工中常见的地基处理和加固措施主要可以分为人工地基处理技术和天然地基处理技术二种结构形式。然而目前最为常见的地基处理和加固措施为人工地基加固措施。
(二)地基基础缺陷处理的基本考虑因素
地基基础缺陷是在建筑施工过程中由建筑施工人员造成的,由于缺陷的产生原因有所差異,所以,缺陷的处理办法也不尽相同,但是任何缺陷处理工作都必须充分考虑以下四种主要因素:一、地基基础缺陷的种类及其对建筑物使用、安全、耐久性等方面的影响;二、上部结构的整体性、安全度、使用要求等具体情况对地基基础变形的适应性;三、地基基础变形、结构变形的数值,发展速度和趋势;四、地基基础缺陷和加固上部结构的可能性和经济性
二、地基基础缺陷处理的主要措施
目前国内的地基基础缺陷处理办法主要有对上部结构进行维护,对上部结构进行加固或减荷,基础加固、地基加固等几种手段。由于每种手段都有其内在的优势和局限性,因此,施工人员必须综合考虑建筑施工的各种影响因素,选择合理的处理办法。同时,建筑施工必须为建筑单位和开发商赢得部分经济效益。因此,在选择处理手段时不仅要考虑其实用性更要充分考虑其经济效益和社会效益等,确保缺陷处理工作经济有效。
三、 地基基础缺陷处理的一般原则
当地基基础的变形已经趋于稳定时,一般可不作地基或基础的加固。当地基不均匀沉降尚未趋于稳定时,一般考虑"等待沉降稳定"、"加速沉降稳定"和"制止沉降"三种方法处理。
(一) 等待沉降稳定的目的是不对地基基础进行处理,而仅对上部结构进行修补,从而减少地基处理费用,并避免上部结构的再度处理造成浪费。
(二)加速地基沉降的目的和适用条件基本上与等待地基沉降稳定的方法相同,但可以缩短消极等待沉降稳定所需的时间。一般适用于独立基础下的地基处理,具体做法是临时的增加载荷,人为的有控制的进行地基浸水等。
(三)制止沉降的目的是终止地基和上部结构的发展。具体做法是上部结构减荷或加固,基础加大底面积,地基加固等。为了达到相应的加固目的,施工建设单位可以根据实际情况进行多种方法的综合利用。
四、地基加固的基本举措
为了提高建筑物的质量和使用寿命,保证居民用户的人身财产安全,建筑施工单位应该综合考量建筑施工的综合系数,必要时可以采取相应的地基加固措施,地基加固主要有以下几种主要的手段:
(一) 采用减少上部荷重的措施时,应考虑生产和使用条件的具体要求,并通过地基强度、地基变形的验算确定减荷的具体数据。在地基强度破坏丧失稳定以及上部结构严重损坏威胁安全的情况下,减荷亦可作为紧急情况下的安全措施后加固施工期间的安全措施。
(二)上部结构加固是当上部结构安全度不足时采取的必要措施。而在地基基础加固比较困难时,亦可考虑用上部结构加固替代或配合地基基础的加固。其具体方法有增设圈梁等措施。
(三)基础扩大底面积的加固,适用于地基承载力不足等情况。增大底面积应由地基强度验算确定。当地基强度满足要求而缺陷仅仅表现为不均匀沉降,变形过大时,采用增大基础底面积的加固,主要由地基变形计算来加以确定。另外在建筑结构修缮中,地基加固常用的方法有;分批分段更换病弱地基土、加桩加固、用挖钻孔灌桩加固、压力灌浆加固(包括硅化法加固地基)等。地基加固方法的选定应充分了解地基范围内的地质情况。地基加固工作是在建筑物存在情况下进行的,因而施工比较困难。它既应保护地基的加固质量,收到加固的效果,又应采取措施保证上部结构的安全。
五、地基加固过程中的注意事项
(一)换地基和震动打桩加固都可能引起地基附加沉降,上部结构变形会有新发展。采用此类方法应对生产附加地基沉降有所估计,必要时采取相应措施,挖钻孔灌注桩,该种加固办法能够有效地提高地基的承重能力,但是实际施工难度大,耗费经济成本高,同时为了保证其施工质量,应该对加固的全过程进行及时的监控,并做好数据的详细记录,发现异常数据及时上报处理。
(二)更换病变的地基是基础加固中比较直观的一种。它适宜病变地基土层分布较浅,厚度较小的情况下采用。这种方法加固可导致地基的进一步沉降和破坏。因此加固施工的组织应视具体情况分期分段逐步进行。挖除软弱土层后常用砼、砖砌体或碎石夯实等材料加以填充。
(三)打桩加固地基的设计原理有的是在打桩时使周围土壤加密,有的是用桩承重,也有两者同时采用的。被打入的桩可为木桩、钢管桩、钢筋砼桩等。在加固量较大时宜将桩拔出重复使用,而在桩孔内填实粗砂、砼、石灰等材料。
(四)挖钻孔桩加固地基的原理相似于打桩加固地基。挖孔桩的典型方法是石灰桩,它用挖孔代替了打桩拔桩成孔,用生石灰吸水膨胀的原理是周围土加密。生石灰熟化吸水也不降低地基的含水量,该方法适用于加固湿陷性黄土地基及含水率较高的软弱地基。
(五)压力灌浆加固地基是将某种液体灌入地基基础中,填塞孔洞,缝隙,胶结土壤颗粒,从而达到减少增大强度的目的。压力灌浆加固地基基础的具体方法很多,应用十分广泛。其中硅化法加固已有建筑物的地基效果很好,但费用较高,一般仅用于重要部位的加固,其原理是将硅酸钠等溶液压入到地基中,发生化学反应,产生硅胶,将土的颗粒胶结起来,从而增大地基的强度,减少其压缩性和透水性。硅化适用于粉质土和有一定渗透系数的粘质土。视土纸渗透性的大小可选用三种方法:一、压力双液硅化法;二、电动双液硅化法;三、压力单液硅化法。
结语
综上所述,为了保证建筑的基本质量,提高我国建筑事业的综合竞争实力,建筑施工单位应该落实做好地基工作的处理,一方面及时妥善的处理好已有的地基基础缺陷,另一方面对现有存在安全隐患的建筑物及时进行加固处理。无论是哪种施工方法,建筑施工单位都要从自身的工艺和经济两个方面出发,均衡考量这两个系数,既能保证地基加固的质量又能为建设施工单位节约经济成本,只有这样的加固措施才能在施工建设过程中得到逐渐的推广。
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