谈建筑工程施工中软土地基处理技术
2022-06-30李华瑛
李华瑛
(浙江新华建设集团有限公司,浙江 永康 321300)
0 引言
地基结构直接影响着建筑工程整体结构建设的质量与安全,地基施工质量若存在问题,建筑工程后续的施工安全性则无法得到有效的保证,所以加强建筑地基施工工作的重要性显而易见,而建筑地基施工期间需要利用专业的处理技术来强化地基结构性能,因此对建筑施工中的地基施工处理技术进行研究具有重要的现实意义。
1 软土地基与软土地基处理特征
首先,软土地基土具有高黏度、低荷载、松散土体、大水量等特点,会使地基变形。如果建筑压力过高,软土地基就会沉降变形,非常不安全。而且,这些特性导致建筑物本身的不均匀沉降,进一步破坏混凝土的强度,使其出现裂缝等破坏,从而对建筑物造成极大的安全隐患。另一方面,其中的大量有机物质也可能腐蚀建筑物中必须使用的钢筋和其他材料,从而影响建筑物的稳定性。当软土地基被重建时,应详细分析建筑物的结构性能。更换后的基础材料不会对整个建筑的力学性能产生不利影响。在制定软土地基处理方案时,设计单位应尽可能选择易得的建筑材料,以降低更换成本[1]。总之,软土地基的特性使其不可预测,而环境的变化很可能造成其结构的变化,给施工带来隐患。软土地基处理具有复杂性性特征。在对房屋建筑的地基进行处理时,经常会遇到各种各样的情况,即复杂性。众所周知,我国国土面积广阔,各地区有不同的地质,自然条件等存在着很大差别,致使地基处理技术的实践更不简单。软土地基处理过程中还潜在诸多问题。总而言之,在建筑工程施工过程中,首先要做的且必须做好的就是地基工程施工工作,但在地基工程施工期间,潜在的问题较多,以至于各种安全事故发生,且不断增多。简言之,在整个建筑工程中,地基工程十分关键,如果其稳定性差,则必然会引起安全事故发生,所以必须要重视地基工程,以免发生更多的安全事故[2]。
2 处理软土地基的标准与地基处理施工工艺流程
2.1 标准
在处理软土地基的过程中,对其有着非常严格的标准规范,为了确保软土地基存在的问题能够得到科学合理的处理,在后期的施工期间需要尽可能符合以下实际需要:①在处理软土地基的时候需要确保其具有良好的抗压能力,从而保障其承载力符合要求,同时强化其抗剪强度,以此避免在后期出现非常突出的失稳现象。②在处理软土地基的过程中,需要优化软土地基本身的动力性能,保障在后面的施工处理过程中抗震性能优良,避免在受力传递的时候发生很突出的问题[3]。③在处理软土地基的时候需要改进整体的渗透能力,尽可能减小基础结构的含水量,从而最大限度地呈现其本身良好的持力层作用。
2.2 流程
现场作业质量及安全管控极为重要,需根据准备阶段编制的施工方案与施工图纸标准作业,能保证作业质量,消除隐患及风险,增强现场作业安全性。其中,在开挖前要明确基础边线、土方开挖线具体位置,并引至基坑外,避免对其他地方造成不利影响;开挖时,施工人员应做好标高测量工作,避免盲目开挖出现超挖情况;留置同养试块、标养试块,经监管部门严格监督,按规程要求进行养护;依据施工图纸下料,尤其是对钢材尺寸规范控制;绑扎前做好清洁工作,确定无杂物、无灰尘、土块等,弹线(模板水平标高);清洁钢筋;模板接缝处理,选择质量佳、韧性好的材料,不易受潮变形、腐朽等;浇筑时间、速度、频率等控制;使用振捣器排出空气;有序拔出振捣棒;延续每层振捣时间,避免出现沉落问题[4]。
3 建筑工程施工中的软土地基处理技术
3.1 注浆地基法
在建筑工程施工中科学应用了注浆地基法,使得边坡的稳定性得以增强。注浆地基法属于一种施工作业比较简单的地基加固方式,通过一种压力作用高效融合水泥浆料及软土地基,以提升地基结构质量,是此种方式的基本原理。在使用此种方式时,需特别注意的是,在注浆之前,必须严格把控水泥浆料的配比,同时精准把控注浆的压力,唯有如此才可以实现融合的最佳状态,才可以有效剔除软土层中的水分,进而增强地基的稳固性,全面保障最终建筑物的质量。
3.2 强夯法
强夯法主要适用于饱和度的粉土、黏性土及填土地基,较深层湿陷性黄土地基,具有施工速度快、处理深度大、质量易控制、造价成本低、处理效果好等优势,适合进行局部或大面积场地施工。其具体施工步骤如下:①做好前期调研工作,确保工作场地范围内无地下构筑物,测量、标出场地中第一遍夯点位置,误差控制在20cm 以内。②准备好起重机,夯锤对准夯点位置,当夯锤达到预期高度时,使其自由脱钩,并测量锤顶高程。③确保每个夯点夯够6 击,直至完成第一遍夯击后,用推土机将夯坑填平测量场地高程。④按照规定间隔时间,完成余下三次夯击。⑤完成夯击后在基底地面铺设一层厚度为0.20m 的灰土,并在灰土上铺设一层防渗复合土工模。⑥做好边坡加固工程。值得注意的是,在使用强夯法进行施工时,要依据施工进度科学划分施工区域,确保各区域之间不留缝隙,且搭接宽度保持在1m 以上,避免出现漏锤的情况;施工时噪声巨大,要避免在闹市区施工;冬季施工时,提前做好冻土层清理工作;倘若遇到雨季,做好排水工程,挖好排水沟,避免雨水进入施工现场;当原地面含水量较大时,要提前铺设10~20cm 厚的碎石。
3.3 换填地基处理技术
使用换填地基处理技术对软土地基进行处理时,应该确保换填材料的性能能够达到建筑施工的标准。它主要是依靠改变土质从而提升地基的强度和承载力,从而有效保障建筑工程的整体性能。作为一种基础的地基处理技术,换填地基在软土地基处理中的应用尤为广泛。在制定地基换填方案之前,设计组应该实地考察,对施工地的土壤、土质等进行综合分析和评估,并根据得出的报告选择符合施工场地要求的选填方案。在正式进行选填工作时,一定要确保选填材料具有良好的性能,并且在选填现场对选填材料进行取样,并送往相关单位进行检验,确保选填材料具有符合施工要求的力学性能,保证建筑整体的质量。在具体的施工过程中,首先要将那些不符合施工要求的土质挖出,然后将换填的材料填充进去,通常使用沙石或者碎石等力学性能稳定的物质,最后要对填充进去的土质材料进行压实,接着运用灌沙法对它的压实度进行实验,确保换填的材料土质层符合建筑施工要求。可以说换填地基从根源上改变并降低了软土地基对于建筑结构的不良影响,但它的成本较高,因此施工单位在进行换填技术时,一定要选择综合分析各种材料和价格,选择性价比高的换填材料,这样既控制了施工的成本,而且也提升了建筑的整体质量。
3.4 预应力管桩处理法
预应力管桩处理法主要是通过采用预应力的管桩,并将其放置在软土地基中。但是在进行具体的施工之前,要由专业的人员来对施工现场进行全面的勘察,通过施工现场软土地基的整体力学性能以及受力状况来确定预埋管桩的位置,从而全面提升软土地基的承载力。在进行具体的施工过程中,特别是进行管桩预埋的过程必须要有专业的人员在场指挥,施工团队必须指派专业的技术人员来分析施工现场周围的环境状况,加强对于施工现场软土地基实际状况的了解,充分发挥预应力混凝土桩的作用,同时在具体的施工过程中,特别要注重施工过程的安全,确保后续施工能顺利进行。
3.5 堆载预压法
通常情况下,施工人员在进行工程施工工作时,会习惯性的使用堆载预压法处理软土地基。在建筑工程施工期间,相关技术人员需依据施工现场实情,对科学的措施进行使用。在实际建筑工程施工期间,相关人员还需对蠕变性等性质进行全面考量,因为其会严重影响到软土地基,因此会影响到建筑物,严重时还会让安全风险逐渐增多。针对此种情况,使用上述方式不但能预压处理软土地基,而且还能在很大程度上扩大沉降的空间,进而对土壤紧密度进行不断增强,保障土壤紧密度与实际施工要求相一致。除此之外,使用该种方式能够保障纵向及横向的排水管道工程施工工作顺利实施。在实际施工期间,纵向管道工程施工是十分常见的,堆载预压法能高效规避土体产生过度压缩,也能保障土质的均匀性和饱和性。在建筑工程施工中,使用堆载预压法可以高效处理软土地基,与此同时,还要加固松软地基,需对袋装砂井以及塑料排水板进行使用,除此之外还需将防渗膜防止在砂结构中,这样不但能保障良好的土壤间隙,还能保障加固软土地基的质量。但更需要注意的是,使用此种方式对软土地基进行处理,相应的成本较高,比较复杂。同时也存在一定的优势,例如可以延长建筑物的使用时间。
3.6 排水固结处理技术
排水固结技术主要应用在含水量较高的软土地基中,从而合理控制形变并缩小孔隙,确保地基结构的稳定性。在排水固结技术应用时,可能会涉及真空预压法、堆载预压法和砂井法等技术的使用。首先,砂井法在应用时,工作人员会把砂土填充到既有的地基结构中,确保砂井排水通道的流畅性,从而合理控制软土地基的含水量。砂井法应用较为便捷且排水效果较好,在实际的地基控制中能起到很好的作用。其次,堆载预压法能够以提供外部压力的方式对软土地基进行预压处理,从而达到良好的预压处理效果。工作人员在进行施工之前,可以暂时性堆载建筑施工角料和剩余材料,给软土地基施加荷载。随着时间的延长,软土地基就会在荷载的作用下沉淀。软土地基处理完成后,工作人员可以去除堆载结构,为后续施工工作的正常开展提供保障。与此同时,真空预压法在应用的过程中,工作人员需要隔绝填充的砂层软土地基,通过产生隔绝层的方式来合理处理地基内部存在的水分,从而提升排水固结的效果。
4 软土地基处理技术注意事项
4.1 明确软土地基施工要点
在正式开展施工前需要做好施工准备工作,特别是现场检查,对现场土壤特性加以准确掌握,借助有关设备收集有效、准确的数据信息,按照收集的信息科学制定施工计划。若出现计划方案和实际情况存在出入情况,需要第一时间对不恰当部分进行调整和纠正,优化计划方案。实际施工中应当遵守有关要求与标准,监测单位应当开展有效的监测工作,对施工工作加以规范。研究人员需要对地质勘查结果进行跟踪,根据数据明确软土处理措施。因此,在实际施工中应当按照项目要求,制定科学合理的施工方案,并按照项目具体情况对施工计划进行调整优化。
4.2 改善软土地基土的湿陷性及膨胀性
地基土的湿陷性是指土体受到水分浸润后在一定压力下土体结构改变,造成地基土下沉的能力。一般黄土地基会产生这种现象,因为黄土中存在的可溶盐的胶结物遇水可以溶化,溶化后的土体内部骨架强度降低,土体孔隙变大,部分土颗粒进入孔隙中,使得地基塌陷。因此,如果在施工过程中没有处理好地基土的湿陷性,会大大提高建筑工程的施工难度,在后期使用过程中也会有巨大的安全问题,影响用户的人身安全。地基土的膨胀性是指土体内的蒙脱石或伊力土等膨胀土在土体内部含水量增加时土体液化,导致地基不稳,影响建筑工程的稳定性。因为膨胀土既具有膨胀性又具有收缩性,所以无论这类土体在地基中是处于较干的状态还是潮湿的状态都会对地基造成一定影响。因此,施工团队需要在施工之前对土体进行勘测,确定土体内部膨胀土的特性及变化条件,预估其可能发生的变形,并采用相应软土地基处理技术对其进行处理。
5 结语
总之,在建筑工程施工中,应该特别注意对软土地基的处理,确保其稳定性和承载能力符合建筑施工标准,从而保证施工安全。在选用软土施工技术时,应该实地考察施工现场的情况,选择适宜的处理方案,施工单位在进行软土地基改造时应该提供处理软土地基的专业人才,让其在施工中能够起到指挥和引导作用,从而确保施工的有效性和安全性。施工单位在软土地基处理过程中应该发挥监管作用,并且根据具体情况制定详细且完整的监管方案,将责任具体落实到个人,提高施工人员的责任意识,从而有效降低施工中容易产生的安全隐患。