建筑工程中软土地基处理技术的应用分析探究
2016-04-14邓光军
■邓光军
(山东省鲁南地质工程勘察院 山东 济宁272100)
建筑工程中软土地基处理技术的应用分析探究
■邓光军
(山东省鲁南地质工程勘察院 山东 济宁272100)
城市化进程的加快,带动了我国建筑行业的飞速发展,人们对于房屋建筑的质量和性能也提出了更高的要求。软土地基是房屋建筑施工中一种常见的基础形式,其自身承载能力差,触变性强,难以满足建筑设计施工要求。因此,做好软土地基的处理,是非常重要的,它直接关系着建筑工程的质量和安全。本文就结合软土地基的特点,对房屋建筑工程中软土地基处理技术的应用进行了分析和探讨,以供参考。
建筑工程软土地基处理技术
目前,很多建筑工程在施工时存在着地基不稳定、抗震性差或者沉降过大等问题,建筑物的质量不仅影响其使用功能的发挥,同时对于人们的生命和财产安全都有着重要的影响。而地基质量是影响建筑物质量的一个关键因素,必须要给予足够的重视。软土地基指的是含有一定的有初物且强度低,压缩量较高的软弱土层。软土地基的有效处理,是保证建筑物主体稳固性和可靠性的基础。所以对软土地基处理技术进行分析具有重要的意义。
1 软土地基的特性分析
软土地基一般为土质中富含水分,导致土壤中的孔隙率相对较大,可压缩性较大。软土地基抗压能力低,且抗剪切强度也相对较弱。在《软土地区工程地质勘察规范》中明确了软土地基的详细评判标准。通常软土地基为灰色或深色的细粒状土,其土质的天然孔隙比一般在1.0以上。软土地基主要有五种类型,分别为沼泽沉积、谷地沉积、湖泊沉积、滨海沉积以及河滩沉积。通常情况下,软土地基主要有以下几个常规的特性:
(1)软土地基从外观上观察,其颜色一般为灰色或者深灰色,其成分主要为细粒状颗粒,同时颗粒的有机含量非常高。
(2)软土地基通常孔隙率相对较大,其天然水含量比一般的地基要高很多,并且透水性比一般的地基要差。
(3)软土地基中的粒状颗粒含量较大,因此其抗压强度与抗剪切强度都相对较低,因此软土地基有着相对较大的可塑性,其压缩性相对较好。此外,软土地基的孔隙较大,一般情况而言,软土地基的孔隙指数都大于1.0。
(4)软土地基由于含水率较大,因此软土地基的渗透系数一般较小,且软土地基一般固结时间相对较长,其沉降较慢。
(5)软土地基由于含水量较大,其土质有着相对较好的流变性,且软土地基的灵敏度较高。
2 建筑工程中软土地基处理技术应用分析
2.1 水泥搅拌桩的应用
在建筑工程施工过程中,水泥搅拌桩的应用主要是用来实现对深层软土地基的处理。在实际施工时,首先要进行试桩试验,根据实验数据确定水泥搅拌桩使用的材料和比例,同时也要确定搅拌周期、搅拌力度等参数信息,保证水泥搅拌桩的有效性。当各项施工参数信息确定以后,才能进行顺利的施工。其次,根据施工需要做好水泥搅拌桩的施工准备工作,对于软土地基的处理,做好充足的准备工作是十分必要的。对于软土地基施工现场,要做好全面的清洁工作,尤其是在低洼处不能使用杂土回填的方式,而要根据实际情况进行填平处理。最后,找准水泥搅拌桩在软土地基中的合理位置,并且科学的制定搅拌桩的深度,确保水泥搅拌桩能有效的运用到软土地基处理中。另外,在完成水泥搅拌桩的安装之后,要对其应用效果进行检查,避免受到外力因素影响而使得软土地基的处理结果受到影响。
在应用水泥搅拌桩进行软土地基处理的过程当中,需要特别注意的一点是:从地基承载力取值与不排水抗剪强度取值取值之间的对应关系来看,在现行公路软土地基路堤设计与施工技术规范性文件当中明榭旨出:换算出适用水泥搅拌桩处理的软土地基,其不排水抗剪强度取值的极大值应当控制为45kPa。同时,在软土地基处理的过程当中,不排水抗剪强度这一指标是最容易获取且精度较高的指标之一。需要注意的一点是:若在强度较高的软土地基处理中采取搅拌桩的处理方法,其往往无法起到理想的经济性效果。同时,在施工现场所处地区地基土酸碱值在4.0以下或地基土中天然含水量较高(多指高于70.0%)的情况下,使用该方案的效果同样不理想。除此以外,若待处理区域内地基土体中含有一定的碎卵石,则在使用搅拌桩法进行处理的过程当中施工难度较大,可操作性较低,需要施工人员谨慎使用。
2.2 石灰搅拌桩的应用
石灰搅拌桩的应用方式是将石灰放置在软土地基内部,通过石灰吸收软土地基内的水分,捉使软土地基与石灰凝结,形成搅拌桩,加强软土地基的稳固程度,达到建筑工程的实际强度。石灰搅拌桩的应用首先需要确定石灰规格,基本以细磨为主,避免石灰在软土地基中过度聚集,取粒径<2毫米即可,将石灰搅拌桩对准软土地基的桩体位置后,实行外力钻进,搅拌桩的间距根据软土地基的规模确定,主要是提高承载能力,以此合理安排搅拌桩的占据位置。在软土地基内,石灰搅拌桩的形状呈三角分布,可以吸收各个方面的水分,凝结后的固定能力较强。石灰含量的实际取决于软土地基的性能,软体地基的施工现场需要放置相关的机械设备,事先计算石灰搅拌桩的各项参数。
2.3 排水固结技术应用
排水固结技术的原理是针对软土地基中含水量较大导致的地基不稳的问题,通过这种技术在软土地基中加入排水管道,使其在地基中形成水平或竖直的排水体,实现地基边界条件的转变。为此来增强孔隙水的排出能力,来排出土体中的孔隙水。排水固结技术主要有以下三种方法:
(1)降水预压法。这种方式主要是指通过将地下水抽出,实现地下水位的降低,进而实现土体自重应力的增加,达到预压的效果。这种方式可以有效的提升施工进度,并且不会由于孔隙水压作用导致地基破坏。
(2)砂井堆载预压法。这种方法主要是通过在软土层中按一定距离打入管井,井中灌入透水性良好的砂,形成排水“砂井”,在堆载预压下,加速地基排水固结,提高地基承载能力。
(3)真空排水预压法。首先在加固的土体中布置一定的垫砂层,并设置砂井,之后在垫砂层的上下分别铺设上下不透气的塑料薄膜,通过真空泵抽气来形成真空,达到固结预压的作用与效果。
2.4 砂垫层的应用
砂垫层应用于软土地基的换填方面,选择级配符合软土地基施工要求的材料保障组成材料的合理性,如果材料出现级配不足,需要掺入定量的物料补充遵循砂垫层的应用规范,规划级配用量。砂垫层在软土地基中应用时,以砂石垫层的高度为主保持统一状态,按照先深后浅的原则实行分段处理,重点优化砂垫层在接头处的应用质量,避免对软土地基产生冲击。根据砂垫层的应用情况,采用不同的处理方法进行密实,保障砂垫层的厚度均匀,达到地基要求。例如:通过平振法振捣,周期和次数根据砂垫层的应用实际确定,一般软土地基中的砂垫层厚度在30-200毫米,控制含水量保持在20%。
不同的处理方法对砂垫层的影响不同,按照软土地基的具体情况,分析实际需要发挥砂垫层的应用价值。砂垫层应用时还需判断软土地基内部是否含有地下水,根据地下水的高度确定砂垫层的状态。
2.5 强夯置换法处理技术应用
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不日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加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。
3 结语
总之,建筑工程中软土地基是一个经常遇到的问题,对于软土地基的处理,涉及到的施工程序非常复杂,且有一定的施工难度。只有对地质尽心勘测,掌握其地质特征,对地质的基本特性有所了解,才能选择合理的施工方法来进行软土地基的处理。在实际的施工过程中,需要结合具体情况,选择最为合适的处理技术;相关的设计施工人员需要不断的努力,提升自己的专业水平和综合素质,总结施工经验,以便设计出更加科学的软土地基处理方案,从而不断提升建筑工程的质量。
[1]徐文良;杨帆.强化房屋建筑软土地基处理技术的分析 [J].中华民居 (下旬刊), 2013(01).
[2]甘吉鹏.房屋建筑软土地基处理技术的应用研究 [J].四川水泥,2016(03).
[3]谭黄华.房屋建筑工程中软土地基的特点与施工技术 [J].江西建材,2014(12).
[4]宋立志.浅谈建筑工程中对软土地基的勘察及处理技术 [J].城市建筑,2014(02).
[5]韩明浩.建筑工程软土地基施工技术分析 [J].科技展望,2015(06).
F407.1[文献码]B
1000-405X(2016)-12-437-1