对建筑工程中软土地基施工技术的研究体会
2018-02-04陈孟海
陈孟海
浙江伊麦克斯基础工程有限公司,浙江杭州 310051
1 建筑工程中软土地基的危害
一般来说,软土地基具有如下特点:首先其孔隙较大,一般在1.0以上;其次其承重能力较差,尤其是在实际施工中会受到人为因素和外界因素的影响,施工中的搅拌和振动等都会影响内部结构,导致结构不稳,甚至使结构遭到破坏;再次,软土地基土壤的含水量较高,呈流塑状态,渗透性差,抗剪强度低,在基坑开挖中容易出现坑底隆起和坑壁流沙的问题;此外,软土地基具有流变性,容易发生变形,从而降低抗剪强度;另外其本身有较强的压缩性,自身透水性差,稳定性不足,强度低,沉降速度快。所以,在建筑工程中如果对软土地基没有做到妥善处理,必然会影响整个地基工程的质量,使地基工程不稳定。而地基工程的质量又直接关系着整个建筑工程的质量,如果地基工程质量不稳定,则整个建筑工程可能会出现严重的沉降问题,导致整个建筑结构不稳定。鉴于软土地基对建筑工程带来的严重影响,必须要加强地基沉降问题的处理,提高地基工程的施工质量,从而保证整个建筑工程顺利开展。
2 建筑工程中软土地基的处理和建筑设计
对于建筑工程中软土地基的处理,根据实际情况:如果是暗沟暗塘或坑穴等的处理,一般采取的是换土垫层或短桩、基础加深的办法;对不均匀地基的处理,一般采取的是换土夯实、碾压或振动的方法;对于厚度较大的软土地基进行处理,一般可采用堆载预压方式,或者采用袋装砂井排水和塑料板排水固结方式,另外,也可以采取砂桩、碎石桩、石灰桩等方式处理。
在地基工程施工中最容易出现的问题是不均匀沉降,为降低上部承载力,加强基础整体结构性能,应选择较小的基底,减少软土地基的沉降差。在具体建筑设计时,如果是体型比较复杂且荷载差异大的建筑工程,一般采用的是框架结构,这样可以提升整个基础的刚度,基础可以采用箱型基础和桩基础。对于砖混结构的建筑工程,则需要对建筑物的体型、荷载、基础类型和地基等进行分析,然后合理布置纵横墙,调整长高比,适当加强基础的刚度和强度。此外,对于厂房和仓库的结构设计,一般来说,如果是中小型的仓库,则适合采用静定结构,其他的则采用桩基础,且应适当提升柱和墙的抗弯能力。
3 软土地基施工技术存在的问题
3.1 勘察阶段
在建筑工程施工中,尽管大多数建筑企业已经认识到软土地基处理的重要性,但是在实际施工中依然存在一些问题。比如在前期的勘察准备阶段,由于勘察的疏忽,所获取的勘察数据完整性和精确性不够,这样在软土地基施工方案制定的过程中,就可能会因为数据问题而出现偏差,导致最终的施工方案与实际不符,最后导致施工技术存在质量问题,从而影响建筑工程的施工质量。
3.2 施工阶段
在实际的建筑工程施工阶段,由于前期勘察不足、数据不够、方案不合理等问题,可能在施工过程中很难根据实际情况来变化调整,无法满足实际施工要求。因为在软土地基施工中大多是根据原先的设计方案进行施工的,很难结合实际对施工技术方案进行完善,所以最后对于软土地基的处理还有待改善。
3.3 施工技术方案问题
前文提到,在建筑工程实际施工中,设计方案很难结合实际来进行调整完善,其中最重要的是无法将技术设计方案的技术性和经济性结合起来。也就是说,部分施工企业在进行设计方案确定的过程中,很难根据实际的需要对设计方案进行经济性和技术性方面的优化完善,大多数方案只考虑到经济性问题,而忽略了技术性要求,导致最后软土地基的处理效果和预期相差较大。软土地基施工技术方案之所以难以符合实际施工需要,主要是因为在软土地基施工中责任和质量意识的缺乏,所以在实际施工中对于设计要求随意更换,难以保证施工技术方案的科学合理性。
4 软土地基施工技术要点
4.1 提高施工人员的质量意识
目前大多数建筑施工企业已经认识到软土地基处理的重要性,所以在施工中会注意对软土地基的施工。但是由于人员的技术水平问题和教育方面的差异,部分企业施工人员在实际施工中还需要进一步加强对软土地基的认识,必须意识到加强软土地基处理的重要意义,必须深入研究软土地基对于建筑工程带来的严重危害。在加强认识的基础上,需要对当前软土地基处理方法进行研讨,然后采取针对性的处理技术或方法。对于建筑企业来说,应该加强对人员的教育培训,使员工充分认识到软土地基处理的重要意义,以及其自身在软土施工中的作用,然后提高施工人员的技术水平,从而提升软土地基处理的效果。
4.2 结合实际采取针对性的施工技术方案
软土地基施工技术方案的质量关系着地基工程的质量,所以在软土地基正式施工之前,必须要加强对工程的实地勘察,充分了解软土地基的形成和分布情况,研究软土地基的危害,然后在综合考虑经济性和技术性要求的基础上,对软土地基的处理方案进行优化确定。在实际施工中,由于施工条件复杂,施工环境变化多端,所以原先的设计技术方案并不一定是一成不变的,需要结合实际情况采取多种软土地基处理技术,而实际的施工方案就需要进行相应的调整,这样才能有效提高软土地基的处理效果。
5 常见的软土地基施工技术
5.1 加固技术
在软土地基加固处理中常见的加固技术主要有塑料排水固结和袋装砂井固结技术。塑料排水固结技术,其工作原理是在软土地基中先插入塑料排水管,然后在形成竖向的排水管道之后,使得软土地基中的水可以随着该排水管道排出,从而达到排水固结软土层的作用,最后提升地基的承载能力。在袋装砂井固结技术中,主要是采用震动砂桩机将砂袋织物放在软土地基中,从而将水排出去达到固结地基的作用。无论是哪种加固技术,前提是必须要和软土地基处理的实际需要相结合,然后再采取针对性的措施,这样才能提高软土地基的处理效果,保证建筑工程的质量。
5.2 沉降处理技术
软土地基中地基沉降问题频发,对地基结构的稳定性影响很大,所以在建筑工程的软土地基施工中必须要结合实际采取针对性的沉降处理技术。一般在软土厚度较大的建筑工程中,应结合工程施工实际,尤其是结合软土地基的特点采取管桩施工技术,确定管桩结构。而对于淤泥质的地基,则采取的是抛石挤淤的技术措施,主要是通过地基回填的方式,进而避免软土地基处理问题而引起不均匀沉降。当然也可以采取石灰处理技术,必须要在清除软土地基以后再回填生石灰,利用生石灰的吸水作用达到固结效果。
5.3 地基置换技术
软土地基置换技术也就是采用换填的方式,将软土地基换成硬质地基,可以有效降低地基的含水量,提高地基的承载能力。不过该技术的缺点是无法在大范围内被应用推广,只适合用于小范围的软土地基处理中。此外,在选择软土地基的更换填料时需要研究其透水性能、压实性能和摊铺等特点,然后再进行换填。
5.4 高压喷射灌浆技术
高压喷射灌浆的工作原理是在高压作用下,钻机将带有喷嘴的注浆管带入到地层中,在这一过程中,注浆管中的水泥浆会从喷嘴喷射出来,从而将土层冲破,将土体穿透。根据喷嘴形态来分可以分成定向喷射和旋转喷射,其中旋转喷射指的是水泥浆从注浆管中喷射出来时是边旋转边喷射,高度逐渐上升,其喷射所形成的物体呈圆柱形。高压喷射灌浆的优点是能够有效提高土体的抗压性,同时可以提高地基抗剪切作用。这是因为采用高压喷射灌浆施工,在上部结构荷载加大,并作用在土体上时,土体结构不会遭到破坏和变形。所以在地基施工中该技术具有不可替代的作用。但是该灌浆方式的缺点是:对于地质条件要求较高,且所使用的机械设备较多,不太好控制。
5.5 粉喷桩施工技术
粉喷桩施工工艺包括现场清理、测量放样、机械就位、搅拌提升和喷粉、重复搅拌、桩机移位和桩身质量检测。其技术有以下几点:首先对正桩位,调整钻机机身,保证钻杆的垂直度;然后在钻孔钻到设计深度时应及时关闭送气阀门,喷射粉状固化剂,在固化剂到达桩底后再提升搅拌钻头。在搅拌钻头提升到设计桩顶标高以后应及时停止喷射,关闭送料阀门,但空压机不能停机。在搅拌钻头提升到桩顶后保持原位不动然后转动几分钟,保证桩头均匀和密实性。在粉喷桩施工中可能会遇到桩基深度不达标、断桩、缩径和倾斜等问题。所以必须要提升该技术的处理水平,对各种机械进行检查,严格按照技术标准确定相关参数,从而提升喷粉效果。
6 结语
综上所述,在建筑工程施工中,为了保证建筑工程施工质量,必须要进一步认识到软土地基处理的重要性,然后合理应用相关处理方法,加强地基施工的质量控制,优化和确定施工技术方案,从而提升软土地基施工的质量,确保整个建筑结构稳定。