膨胀土地基处理技术在多层建筑中运用分析

2018-02-15韩存义

建材与装饰 2018年50期

韩存义

（宁夏回族自治区地质工程院宁夏银川 750001）

前言

膨胀土质有着很好的亲水性，在遇水情况下会膨胀，对地基的影响很大。采取的措施主要有六个方面，也就是增加多层建筑物的整体刚度，对多层建筑物基础形式合理设计，对多层建筑物周围的散水宽度合理的控制，合理增加多层建筑基础深度，换土和挖除，做好这些方面就可以有效的控制地基的质量。

1 膨胀土质的分析

1.1 指标分析

膨胀土主要是一些有着富亲水性质的矿物质构成，而且在这些个亲水性的矿物质中有着颗粒小的特性，还有就是它的表面积较大，这些亲水矿物质在和周围的环境发生变化的时候，就会和周围的水分发生作用，这样相互的作用会发生物理的现象和化学的现象[1]。这样结构土质，在遇见水分的时候就会有着吸水膨胀，在缺水的情况下，就会发生收缩的现象。膨胀土质根据其膨胀的系数的不相同，可以分成不同的种类，在膨胀率大于90%的时候就成为强膨胀土，在膨胀率小于40%以下时，就成为非膨胀土，在这两个之间的土质就称作中等膨胀土质。在对建筑施工的过程中，有的膨胀土质在开挖时比较的坚硬。而且还比较的结实，随着时间的变化过程中，和水发生变化，这样延伸到土壤的内部，对建筑物造成严重的影响。

1.2 膨胀土机理分析

膨胀土的机理主要的缘故是在其中的粘性矿物质的特性和含量来决定，也就是在膨胀土的变化过程中，不管是在吸水的状态下还是在收缩的状态下，这些都和其中的亲水相粘性矿物质有着很大的影响[2]。以此分析出，在膨胀土中的这些亲水性质的粘性矿物质含量和排例的方式，直接影响到膨胀土膨胀程度。

2 多层建筑物中膨胀土地基的技术处理和方法

2.1 增加多层建筑物的整体刚度

增加多层建筑的整体刚度主要是当多层建筑出现垂直变形并且呈现出规律分布变化的时候采取的膨胀土地基处理措施[3]。一般的情况下主要采取的措施是增加圈梁和增加构造柱的方法来进行。使用好这两种方法，在建筑物的整体刚度中都会有着增长，大致在增加一半左右的刚度。在使用的构造柱中，能够使建筑物的水平方向的集中度增加3/4左右，这也是能够增加刚度的主要原因。使用好这两种方法，就可以有效的应对膨胀土带来的恶劣影响，建立在膨胀土地基上的建筑物的变形都是在三维界面内发生，因此根据这样的现象分析，在多层的建筑物中，就需要增加使用圈梁，同时要使多层的圈梁处在一个闭合的水平面上，还需要把构造柱也要纳入到这样的水平界面上，这样就能够解决在平衡多层的扭矩的问题。

2.2 对多层建筑物基础形式合理设计

建筑物的基础形式有着很多的种类，在多层的建筑物中，采用薄壁开口箱式基础这样的形式能够有效的防治膨胀土质带来的影响[4]。这样的箱体型基础是没有底的形状，也没有顶，四周的箱基板可以当做是挡水墙，这层墙的作用就可以防止水对膨胀土质的影响，使其没有含水的条件，这样就能够对膨胀土的变化起到阻碍的作用。还有一个方面就是，在采用薄壁开口箱型基础建筑物，建筑物的荷载能力中有着较大的增长，这样的作用对膨胀土质的膨胀机理有着仰制作用。

2.3 对多层建筑物周围的散水宽度合理的控制

散水的合理使用比较能够在环境气候因素对膨胀土质的影响进行减少，还可以在地基的土壤中对水分的蒸发问题也能够有着有效的控制，这样就可以把膨胀土地基的含水量控制在一个合理的范围之内，这样就可以保证好膨胀土的变化现象，也就包括了土质膨胀现象和收缩现象[5]。还有就是在膨胀土质突然受到环境的影响发生的变化，这个方面就包括突然的受到水的影响或者是受到太阳影响出现失水的情况，在土体突然的发生变化，会对建筑物造成极坏的影响，使用散水就可以很好的应对这样的情况发生，就可以把膨胀土质的变化控制在很小的范围，很好的控制膨胀土质的变化。在经过很多的实验可以证明，要想使用好散水，在一般的情况下，散水的宽度控制在2m左右，最好不要超过2.5m，在这样的区间就能够较好的控制膨胀地基的变形。

2.4 合理增加多层建筑基础深度

在膨胀地基中是非常容易产生裂缝，为了应对好这样的情况发生，就需要把其地基的深度进行合理的加深，在地基的加深中还可以应对好地基关于沉降的问题。在增加地基的深度问题中，有着一个合理的问题，要如何才能够保证其合理性，这就需要了解影响地基深度的因素，在个因素中，主要是两个方面的问题，一个是大气的环境因素，还有一个是地下水的环境因素。按照多层建筑物建筑的标准和规范中，对于遇见膨胀地基时，深度也要根据要求进行，在正常的情况下，深度不能够小于1m，而且在设计中还要考虑好建筑的材料、建筑的层数这些因素的影响进行相应的增加，但是最浅深度不能够小于1m。还有一个问题就是，在深度大于1.5m时，大气环境就不会对膨胀土质造成影响，在设计的过程中就可以不用考虑大气环境的影响因素。

2.5 换土和挖出

换土的方式是治理膨胀土质的最好的方法。在采用换土的方法中主要有着两种情况，一种是直接把土层换掉，采用优质的土层进行填埋，这样的方法最好，最行之有效，但是造价很高，不经济适用，在没有特殊的要求情况下，一般不会采用这样的方法；还有一种方法就是使用石灰混合在膨胀土质中，石灰有着很好的吸水性，能够有效的控制膨胀土质的变化。