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房屋建筑施工工程中的地基处理技术探究分析

2018-02-04杨宏伟

智能城市 2018年13期
关键词:粉煤灰碎石承载力

杨宏伟

陕西建工第十一建设集团有限公司,陕西咸阳 712100

地基处理指的是针对房屋建筑物地基结构承载力不够的问题,为了保证房屋建筑地下基础的安全稳定性而采取的加固处理方式,通过热化学、夯实、挤水和排水等措施来对房屋建筑工程的地基结构进行改善。

1 房屋建筑施工工程中地基处理的意义

首先,对房屋建筑施工工程中的地基进行处理,可以有效改善地基的透水性。这是因为在建筑物下部结构地层下面存在一定的水流运动,所以会对地层以上地基结构产生一定的压力,为了降低压力对建筑物结构带来的影响,必须采取相应的地基处理措施。其次,建筑物地基需要承受来自上部结构的承载力,如果不进行地基处理,就可能会产生严重的地基土沉降。所以采取相应措施可以改善地基压缩特性,降低地基土沉降速度,同时可提高地基模量。再次,房屋建筑的地基抗剪强度关系着地基的稳定性,对地基进行处理可以增加地基抗压力,改善地基剪切特性,从而减少剪切破坏和压力破坏。此外,地基处理还可以提高地基抗震强度,减少地震液化作用带来的不利影响,改善地基的动力特性,消除或减少湿陷性土和膨胀性土的特性。

2 房屋建筑施工工程中地基处理的特点

2.1 困难性

房屋建筑结构分成上部地上结构和下部地下建筑结构,地上结构受到力学影响很小,但是地下结构由于土体内部侧向土压力的作用所以很容易发生变形受到破坏。而且地层下还有水流作用,容易受到水的腐蚀破坏,还会受到地震液化作用的影响。因为地下土体结构复杂,问题比较隐蔽,在进行施工前需要重点研究施工地形和存在的地质问题。同时,建筑物周围地下管线布设错综复杂,在处理中对管线管道造成破坏就会影响周边居民生活,因此加剧了施工的难度。

2.2 严重性

房屋建筑地基容易受到外界压力和上部结构承载力的影响,如果地基土沉降严重,发生严重的地基事故,不但会造成严重的经济损失,增加修复处理成本,而且对于已经使用的建筑房屋,地基遭到破坏还会对人民的生命财产安全造成威胁,十分严重。

2.3 潜在性

在进行地基处理中必须要对每一个施工环节和每一道施工工序进行严格控制。一旦在地基处理中出现问题,就会存在较大的安全隐患,同时想要在施工之后再去检查地基结构存在的问题,难度较大。地基处理的潜在性危险会影响后期地上结构的施工,影响施工的质量。

2.4 多发性

地基事故发生频繁,是因为目前建筑施工企业对于建筑房屋工程的施工很多是外包给施工团队的,但是在外包时有的企业为了降低成本会将工程交给资质不足的队伍。这些资质缺乏的施工队伍在进行施工时一方面施工技术较差,另外一方面对于地基处理上缺乏经验,所以很难保证施工的质量。

2.5 复杂性

首先房屋地下土层结构十分复杂,不同地区土层结构和地质构造也有很大的差异。另外,由于地基的稳定安全与外部因素有关,地基会受到地震、滑坡、雷雨、泥石流等自然灾害影响。在进行地基处理时比较复杂,处理方式需要根据现场具体情况来确定。

3 房屋建筑施工工程中地基处理方法探讨

当前房屋建筑工程施工经常使用的地基处理技术有夯实加固法、胶结加固法和挤密加固法。地基处理技术主要分成地下连续墙处理、桩基处理和地基加固技术。在常用地基处理方法中又可以从传统地基处理方式和创新型地基处理方式来划分,其中对房屋建筑软土地基的处理也要考虑。下文将从传统地基处理、针对软土地基的处理和创新型现代化地基处理三个方面来探讨。

3.1 传统地基处理方法

3.1.1 碎石桩法联合强夯法

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将碎石桩和强夯法结合起来的施工步骤如下:首先将碎石桩放在填土层内,然后对其进行处理,使其达到排水和挤密的效果。然后在确定强夯点的基础上,将桩体打散使碎石桩可以沿着桩径到达护土层。采取该方式的主要作用是可以充分发挥强夯和碎石桩各自的优势,使所形成的复合型地基具有较高的强度。尤其在强夯过程中,对夯击技术进行控制,精确把握夯沉量和夯击次数与深度,从而保证地基处理的质量。

3.1.2 碎石桩联合GFG桩

碎石桩法可以通过冲击力的传导提高桩基承载力,不过目前一般不会仅采用单一的碎石桩,为了能使桩基结构承载力达到工程施工要求,可以用GFG桩代替碎石桩。一方面可以保证承载力,另一方面也能避免地震液化作用,使地基土沉降变得均匀,保证建筑结构的质量。

3.1.3 碎石桩联合水泥、粉煤灰处理

随着高层建筑的日益增多,采用单一的碎石桩无法满足高层建筑高承载力的要求,建筑地基沉降较快,且在发生地震时所造成的破坏力较大。所以将碎石桩和水泥、粉煤灰结合起来,将传统桩基处理作为基础,然后在桩基上缓慢增加预应力,逐渐向地基深部的基岩传递来自于建筑上部和整体结构的自重应力,这样可以消除上部建筑物对于地基深部基岩的冲击力。采用水泥粉煤灰碎石桩可以有效降低地震液化作用对于建筑结构的破坏,也可以满足高层建筑对于承载力的要求。

3.2 针对软土地基的处理方法

在建筑工程施工中,在地基地质勘察结束后,需要采取适当的软土地基处理方法或技术来进行处理。即利用软土地基表层密实土层,将其作为基础持力层,然后可以降低地基上部建筑物对于地基结构的附加压力。此外,结合排水稳固的方法采用砂井进行预压,加大土壤的密度和软土的承重性,从而可提高地基整体的承载能力。

3.2.1 换填法

换填法指的是将地基层一定深度范围内的湿软土层挖去,然后换上强度较大的砂石、碎石和矿渣、灰土等并压实,这样可以保证软土性能的稳定,受到外界因素的干扰性较小。因为换填材料不同,所以应力分布上会有差异,不过极限承载力比较接近,沉降特点相似。换填法比较适合用于淤泥质土、水下沉积饱和软黏土和膨胀土以及季节性冻土这些不良土质中。

粉体搅拌法指的是使用相应设备将加固剂粉体材料,在压缩空气的传送之后与地基软土强行拌和,从而产生物理和化学反应,最终形成强度较大的粉喷桩。这种方法可以改善地基土壤,提高地基的强度。比较适用于淤泥质土、杂填土和软黏土中。

3.2.3 加筋加固法

因为地基需要承受上部建筑物的压力,尤其是在高层建筑施工中,为了设计软土地基可以承受建筑物的压力,可以在软土地基中加入土工合成材料,即在砂垫层中间铺设这种材料从而可增加地基土的抗剪强度,提高路堤的稳定性。另外,这种材料强度较大,可以调整上部荷载,使沉降均匀,这样复合体承受了一部分压力,使得地基受力变小,路堤的中心沉降也明显降低。总之,通过合成材料加筋加固的方法可以降低地基总沉降,加快软土固结作用,从而使得沉降加快,减少后期沉降,这样在软土上做地基就可以承受更大的上部建筑物压力。

3.2.4 真空预压法

真空预压法是为了解决承受荷重不足的问题,而且省去堆载环节,节省堆载材料,缩短预压时间,使用设备和工艺也比较简单,可开展大面积施工。主要施工工艺包括:首先,设置砂井,在地面上铺设砂垫层,并用密封膜覆盖同时隔绝空气。其次,用真空装置在砂垫层中的吸水管道将进入密封膜内的空气排出,这样膜内外就会产生气压差。最后,该气压差便会转变为作用在地基上的荷载,减少地基受到剪切的破坏。

3.3 创新地基处理方法

3.3.1 DDC灰土挤密处理法

该创新地基处理技术的施工步骤分为灰土分层注入、分层夯实、反复锤击、桩径扩大和复合地基形成。采用该技术进行地基处理,可以消除湿陷性土特性,在湿陷性黄土地区的施工中应用比较广泛。改造形成的复合型地基改变了地基的特性,可以有效增加地基的承载力和强度。

3.3.2 粉煤灰吹填技术

粉煤灰是一种常见的施工材料,具有透水性强的优点,在进行房屋建筑地基处理时将粉煤灰作为吹填土,可以有效改善地基加固处理的效果,改善地基土固结性质。此外,由于粉煤灰成本低,操作简单,所以还能有效降低施工成本,缩短工期,给施工企业带来经济效益。

3.3.3 IFCO强制固结法

首先通过加压系统,利用真空压力,加快地基土固结,同时达到良好的固结效果,缩短堆载的时间。此外,通过排水系统,一方面可以加快固结,另一方面可以扩大通道,提高通道的排水能力。总之,利用IFCO强制固结法可以保证施工的质量,同时能够起到缩短工期,提高工程施工效益的作用。

4 结语

综上所述,现代化房屋建筑施工企业必须要格外注意房屋地基的处理。随着建筑事业的不断发展,目前对地基处理技术也提出了更高的要求,一旦房屋地基处理不当就会引起地基不均匀沉降的问题,从而给国家和人们带来严重影响。因此,房屋建筑企业需要结合当前市场发展方向和时代发展需求,以传统的地基处理方法作为基础,但是也要恰当适时地更新和应用现代化创新地基处理技术,不断提高房屋建筑地基处理的质量,最终提高房屋建筑工程施工的质量。

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