建筑工程软土地基处理技术分析
2019-10-21李跃华
李跃华
摘 要:在建筑工程中,常常会遇到软土地基,这种地基的存在对建筑物的修建是极为不利的。由于软土地基的强度较低,难以承受大规模建筑物的荷载,一旦软土地基处理不当,将会给建筑物带来巨大风险。在建筑工程中,一定要严格按照施工要求对软土地基进行操作,并选用合适的地基处理方式,以确保地基的稳定。本文对工程中软土地基的处理方法做了探讨。
关键词:建筑;软土地基;施工方法
1 前言
现如今,城市建设中高层建筑日益增多,其对地基工程的沉降要求与强度要求要比普通建筑工程高很多,尤其是在某些城市,天然的软土地基远远不能满足高层建筑建筑对地基承载力的要求,要在这种软土中新建高档次建筑,若施工方法欠佳或没有对软土地基采取合理的措施进行处理,就会严重影响建筑工程质量。所以研究房建工程软土地基的处理技术很有必要。
2 软土地基的现状
软土是指淤泥质土和淤泥,大多数是由于水流的冲击沉淀而成,软土地基就是指由这种特征的粉土和粘土等细微颗粒含量比较多的松软土、空隙比较大的有机质土等组成。软土地基不可以只按照地基的条件确定,在地基上填方的不稳定或是构造的原因产生的地基下沉的情况也应属于软土地基,在确定地基是不是软土地基时,应充分考虑地基层构造物的形式、种类、规模,从多方面确定是否是软土地基。
在处理软土地基时,应全面掌握现场地貌、地质、土质土力学等方面的详细资料,在实际操作中常常因为重视度不够,只是采用常规勘测,或者简单的采取临近工程的勘测资料,没有数据的时效性和准确性,特别是水文地质方面的指标缺少数据,将会对今后的设计工作造成很大的困难,也给设计施工的安全留下了隐患。
软土地基表层有一层强度比较高的土层,称作“硬壳层”,因为强度较高,可以有效的扩散应力和承重,能够承重上部的荷载,在工程中如果可以有效的运用其强度,不仅能够降低处理软土地基的难度,还能够降低工程造价。在实际工程中因为工程勘测的工作到位,不能够确定硬壳层的位置,或是对硬壳层强度认识不够,一味加强地基,则会破坏硬壳层的强度。
3 软土工程的特点
3.1 触变性
软土在没有遭受破坏的时候,具有固态特征,如果软土受到破坏或者扰动,就会变成稀释流动的状态。
3.2 低透水性
因为软土的透水性很差,可以基本认为软土是不透水的,所以软土的排水固结经常需要消耗很多时间,有些建筑的沉降延續时间超过10年。
3.3 高压缩性
软土的压缩系数非常大,当垂直的压力达到0.1兆帕的时候,大部分的软土就会发生压缩变形,这就造成了建筑沉降量的增大。
3.4 不均匀性
高分散的和微细的颗粒组成的软土,造成了软土的不均匀,如果平面上的建筑荷载不均匀,将会造成建筑形成很大的差异沉降,导致建筑裂缝的出现。
3.5 沉降速度很快
随着荷载的增加,沉降的速度也会增加,沉降的速度高的时候能达到2毫米/天。
4 软土地基的有效处理措施
4.1 深层石灰搅拌桩
对于塑性指标比较高的软土地基的加固处理,可以使用深层石灰搅拌桩的办法。在条件相同的情况下,把石灰当作固化剂加固处理软土地基所起到的临时加固效果,常常比水泥的效果还好。在建筑的软土地基中,深层石灰搅拌桩把石灰和地基土强制搅拌混合,让地基土和石灰发生化学反应,达到稳定地基土的效果,而且也能也能增强软土地基的强度。这种方法技术简单、经济合理,能够减少建筑工程的工后沉降和软土层沉降。
当工程现场的表层硬壳较薄时,应该先铺填上砂石垫层,这样有利于施工设备顺利的移动和施钻,通过原位测试和室内试验获得地基土和灰土的物理力学性能和化学指标,再以最佳的含灰量当作设计掺灰量,确定和设置搅拌范围,再选择桩长、截面、根数。
粉体搅拌法施工的顺序为:桩体对位、下钻、钻进、提升、提升结束,根据建筑的结构要求的承载力,初步选定桩的间距,再确定加固范围以内的搅拌桩数量和每平方米以内的搅拌桩所占面积,宅压机的压力不用太高,风量适量即可。将钻机与桅杆安装在载体上,这样可以避免飞粉污染,也可以避免其雨水相遇而发生化学反应,造成的溅伤施工人员皮肤和眼睛的事故。
4.2 挤密碎石桩法
振动挤密碎石桩的复合地基要首先做好桩位布置,再桩就位、取土成孔、填料、夯实造桩、成桩、铺设垫层,这时挤密碎石桩就移到下一桩位,为了确保成桩参数的精确,在大面积施工之前,要做成桩试验,而且粧机就位垂直度应满足要求,为了避免断桩现象的出现,碎石量要满足要求,不可以有植物残体等杂质,如果在沉桩时遇到体积比较大的单独的石头,可以位移处理。
4.3 堆载预压法
在建筑物建设之前,使用临时堆填土石等方法对建筑的地基加载预压,预先完成大部分地基的沉降,并通过地基的固结提高地基的承载力,然后撤掉荷载,再进行建筑施工,临时预压堆载大体上等于建筑物的荷载。为了减少因为次固结产生的沉降,预压的荷载也可以大于建筑物的荷载,这就是超载预压,一般用于软粘土地基。
4.4 砂井法
在软粘土地基中,构造一系列砂井,在砂井上面铺设砂垫层或者砂沟,人为地增加一些土层固结的排水通道,这样缩短了排水的距离,进而加载固结,加快了强度的增长速度。砂井法一般与堆载预压法同时使用,称作砂井堆载预压法,经常使用于透水性低的软粘性土。
4.5 高压喷射注浆法
高压喷射注浆法是把注浆管通过钻孔,置入要处理的土层的预定深度,这种注浆管带有特殊喷嘴,方便注浆管的置入,之后用水泥浆液高压冲切土体,在进行浆液的喷射时,以一定的速度提升、旋转,形成一个水泥土圆柱体,如果喷嘴只提升而不旋转,则会形成墙状的固结体,这种方法可以提高地基的承载力,减少沉陷,避免砂土液化、基坑隆起、管涌。此法适用于砂土、黄土、人工填土的地基。
5 结束语
总之,建筑工程的软土地基处理措施已经日趋成熟,但是还存在着许多问题。这需要我们在大量的设计与施工实践中积极探索、不断总结施工经验,积累更多的建筑工程在各种地质条件下的地基变形特性与不均匀沉降资料,以便能够总结出切实可行、科学合理的软土地基处理措施与设计方法,并将其应用到建筑工程的实际施工过程中,最终使建筑工程的质量得到有效保障。
参考文献:
[1] 张立恩.软土地基处理技术在建筑工程中的应用[J].科技创新导报,2010.
[2] 李海蕾,邓传利.浅析建筑工程软土地基基础处理方案[J].中国高新技术企业,2008.
[3] 黄玉兴.试析建筑工程软土地基基础处理方案[J].科技资讯,2008.