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地基处理选择与桩基选型的分析

2022-12-22黄创荣

城市建设理论研究(电子版) 2022年30期
关键词:选型灌注桩桩基

黄创荣

广东省建筑设计研究院有限公司 广东 广州 510010

地基工程作为建筑行业发展中需要注重的内容,要想实现提高施工质量的目的,要采用有效方法做好地基工程建设,因为地基处理是比较复杂的环节,所采用的方法也有很多。所以笔者也根据自身多年工作经验,针对地基处理选择常见方式以及桩基的选择展开分析,也提出一些可行的见解,希望保障地基工程建设处于安全状态。现代人生活条件的改善对建(构)筑物的要求也比较高,所以更加需要加强对地基处理的选择与桩基选型的分析。

1 工程概述

为进一步完善番禺区某排水单元配套管网完善及改造工程通过本次摸查对周边的主要市政道路公共管网的梳理,完善片区内市政管网布局,为其周边排水单元的污水提供最便捷的接驳路由,实现市政管道雨污分流,进而为周边排水单元达标实施预先提供接驳条件。拟建的番禺区某排水单元配套公共管网完善及改造工程位于广州市番禺区;本工程主要管道修复DN200~DN1000污水管21.90km,新建DN400~DN800雨水管13.6km;本次勘察范围是对各村镇沿线的污水管、雨水管进行完善修复。并配设有一体化污水提升泵站(占地约5.0m×18.0m,埋深约2.5m)。另外,勘察人员应对地基作出工程地质评价,以便于为地基基础和穿越工程设计、地基处理与加固、不良地质现象的防治、深基槽开挖和防治措施等提供工程地质依据和必要的设计参数,并提出相应的建议。

2 地基处理选择与桩基选型的重要性

地基处理选择与桩基的选型非常的重要。第一,随着社会的发展,建筑工程行业发展规模逐步扩大,而地基工程在整个工程建设中也占据重要的地位,但是施工相对来讲比较复杂,倘若地基工程质量不过关,将会致使整个建筑物的质量出现问题。所以相关建设方要想保障人们生命财产安全,要做好地基的处理以及桩基的选型。其中不同的土类型对地基工程建设要求也有所差别,所以建设方应结合地基实际情况选择正确的施工方法。其中对于人工填土层、淤泥质土、饱和松散粉细砂层不适宜做地基,所以设计施工单位应充分考虑场地周边环境条件及地质条件最终确定地基处理方式。第二,地基工程对整个建筑物的承受力要求比较高,所以施工单位还需要采取一定方法去改善土质的整体强度,只有确保土质的整体荷载能力得到提高,才能够保障工程质量,对于广大人民群众生命财产安全也是非常关键的[1]。

3 场地地形地貌与水文条件

拟建项目地处富饶的珠江三角洲-广州市的南部,番禺区。地势较平坦,部分区域有一定变化,为河口三角洲地貌单元,现场周边主要为住宅、商铺、道路、厂房、河涌等。地表水发育,离珠江口较近,场地沿线附近有多条小河涌。河涌地表水与珠江连通,水位随珠江潮汐变化而变化,应注意地表水对工程建设有影响,施工时应采取有效的措施防止地表水对工程施工的不利影响。

4 地基处理选择常见方式

4.1 排水固结法

地基工程在整个建筑工程中占据重要的地位,其质量的好坏关乎整个建筑物质量,所以新时代背景之下对于建筑方提出新的要求,在地基处理时还应需要选择正确的方法。其中排水固结法也是常用的一个方法之一,他是指在地基为软土的情况下,将空隙里的水分排到其他地方,可以极大的提高土质的强度。因为水分的流失,可以使土质更加牢固,进一步为后续工程建设提供保障。同时排水固结方法也有很多种,不同的方法也发挥着不同的作用,这就需要建筑单位结合地基工程建设需求合理的选择[2]。其中常见的有真空预压法、加载预压法。除此之外,在土质固结之后,整个地基的承载能力都会得到得到极大的增强,如此一来,为后续工程建设奠定夯实基础,对于建筑行业发展也具有一定的促进作用。

4.2 振密、挤密法

新时代背景之下,对于建筑工程提出新的要求,要想可持续发展应加强对地基处理工艺的优化。而常见的地基处理方法有很多,其中振密、挤密法特别适用于砂土以及粘性土加固中,他的应用可以起到提高土的承载能力的目的。因为地基质量好坏关乎整个建筑物的质量,所以为了达到增强地基承载能力的目的,建设方应根据工程需求合理的利用振密、挤密方法展开施工作业,该方法是通过对土进行震动与挤压来降低土空气比的方式,最终,可以确保土的密度被极大的提高,相比传统地基处理方法所获得的效果更加显著。另外,也要加强安全防范工作,确保施工作业人员生命财产安全。

4.3 置换法

置换法近几年来已得到建筑单位所重视,他是地基处理常用的一种方法,地基处理方法选择并不是千篇一律的,需要根据建筑工程周边土质情况去合理的选择。而置换法应用可以增强地基的承载力,他是指通过利用碎石沙粒代替地基中的原土,达到提高土承载能力的目的,与此同时,工程建设单位要想更好的展开施工,还可以在里面添加能够使土变得更加坚硬的材料。如:水泥浆液、硅酸钠浆液,这都是常使用到的硬化材料,可以极大的增强地基的承载能力,切实提高地基工程质量。此外,再添加固化液的时候注意相关事项,比如:应确保各个材料之间能够处于充分结合状态,进而增强粘结的效果。当拟建建(构)筑物地基承载力要求相对较低,填土层较厚,在满足承载要求时可以考虑采用换填垫层,对填土层进行处理,如采用换填垫层,可在管底设计标高以下换填砂石,宜选用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑(粒径小于2mm的部分不应超过总重的45%),应级配良好,不含植物残体、垃圾等杂质。换填厚度宜为0.5~3.0m。采取分层夯实或碾压方法进行处理。如采用换填垫层,应注意验算下卧土层的承载力及变形,如遇可液化土层,应采取有效措施防止其不利影响。

4.4 预压方法

预压方法成为了地基处理成选择的一种方式,其中预压法可以分为堆载预压法和真空预压法,不同的方法所呈现的效果也有所差别,但其最终的目的都是为了提高地基工程的整体质量。而预压法主要适用于淤泥质土、人工填土等饱和砂土地层,所以建设方要想实现提高工程建设的质量的目的,应该选择应用预压法推动工程建设顺利开展。如今是社会经济快速发展的时代,对于工程建设单位也提出新的要求,要想提高工程质量,要确保地基工程质量过关。另外,地基处理方式有很多,所以还应本着实事求是的原则灵活利用预压法,这样既可以避免因方式选择不当所带来的问题,又能够促进建筑行业更好的发展。

4.5 水泥土搅拌桩

当拟建建筑物地基承载力要求相对较低,在满足承载要求时可以考虑采用复合地基,对软弱土层进行软基处理,具体可以采用水泥土搅拌桩处理形成复合地基,以稍密以上砂层或可塑以上的黏性土层作为桩端持力层。

水泥土搅拌法复合地基是利用深层搅拌机将水泥与地基土在原位搅拌形成圆柱状、水泥土增强体,形成水泥土复合地基以提高地基承载力,减小地基沉降。根据搅拌桩复合地基的工作机理,要在搅拌桩桩顶和桩间土的顶部设置一层0.3~0.5m厚的砂砾、碎石垫层,以利将路堤填土传递下来的荷载均匀地分配到搅拌桩顶部和桩间土的面层,减少桩土荷载分担比,充分发挥桩间土的作用,也可以减少桩对路面结构底面的应力集中,防止桩对路面结构可能产生的冲切破坏。该法适用于处理正常固结的淤泥质土、粉土、素填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。

当水泥土搅拌桩在淤泥质土层中施工时,应注意填土中含有较多硬杂质和淤泥质土中有机质含量过高带来的不利影响。正式施工前应进行试桩,验证水泥搅拌桩施工可行性及成桩工艺。

5 桩基的选型

5.1 沉管灌注桩

建筑行业在工程地基工程建设时还需要做好桩基选型工作。其中沉管灌注桩是常见的一种桩基类型,他具有很多优点,比如:造价底。同时他的应用可以为施工单位带来更大的便利,因为沉管灌注桩不管是在粗细还是长短方面,都处于一致的状态。但是沉管灌注桩也存在着一些弊端,比如:在拔管的过程中,很容易造成桩身断裂以及缩紧,所以这就对操作人员提出更高的要求,在拔管过程中一定要多加注意,避免桩身断裂缩紧等问题的出现。随着社会经济的发展,地基处理工艺也在不断发展,而为了保证工程建设质量,建设方还需要做好桩基的选型,其中桩与桩之间在发生碰撞时也会出现一些问题,比如:因过于脆弱而产生挤压,所以对操作者要求较高,应提高工作技能,避免问题的产生。

5.2 管桩

建筑单位要想提高地基工程建设质量,还需要做好桩基选型工作。本身桩基的基础结构就包含多个单桩,所以其选型是否合理非常重要。其中管桩是常见的一种类型,其具有一定的特点,比如:施工比较简单,容易被施工方所掌握。而建设单位要想推动工程建设顺利开展,还需要根据地质的实际情况去制定合理的施工方案。同时由于单方混凝土自身有着一定较高的承载力,在使用过程中也会出现挤压等问题,所以为了避免施工对地下管网的破坏,建设单位还需要采用正确的技术手段做好管桩施工作业。技术手段的应用可以减轻施工人员工作压力,避免桩基上面乃至桩头损坏等问题的出现,切实提高地基工程质量。

5.3 冲孔灌注桩

冲孔灌注桩也是建筑单位在桩基选型中需要注重的内容,他也是常见的一种桩基类型。首先,在冲孔灌注桩施工过程中,第一步是设置泥浆池或者是浆沟,设置好之后,就需要埋设相应的钢护筒,埋设过程中也需要注意细节,确保埋设工作到位,这样才能够提高整个地基工程质量。因为地基工程质量影响着整个建筑物的质量。其次,在钢护筒埋设结束之后,还需要进行桩基对位并做好冲孔以及钢筋笼安放工作,最后一步骤则是清孔以及灌注水下混凝土。另外,冲孔灌注桩他的工艺流程是比较复杂,但是该桩基还具有很多优点,比如:节省钢材的使用量并不存在挤压土的现象。

5.4 人工挖孔灌注桩基

地基质量直接影响整个工程的质量,所以为了促进建筑行业发展,施工单位还需要做好地基工程建设,同时也要选择正确的桩基类型。其中通过人工挖孔之后灌注的桩基要重视,因为人工挖孔过程中往往存在着一些问题,使得施工作业效率低下,甚至还会对周边的生态环境造成污染。所以应制定完善的策略,保障人工挖孔之后的灌注的桩基质量得到提高。其中,桩基的选择性比较多,这就需要结合地基工程建设实际情况合理的选择,以此来节约大量的成本。而施工人员在挖坑过程中也要做好细节工作,比如:不断的往里面注水,而注水过程中也要控制好注水量,因为注水过多,反而会引起地面高度降低。另外,为了保障施工作业人员生命安全,施工单位也要提高人员安全意识,使他们能够按照作业要求去进行人工挖孔。而人工挖孔所耗费的劳人力劳动比较大,所以为了保障工人生命安全,还应加强对机械设备的管理,这样可以避免因施工产生较大的噪音,对地基施工所带来的影响。

6 地基基础设计与施工应注意的问题

6.1 合理使用机械

地基的处理选择与桩基选型关乎建筑行业发展,而地基工程质量好坏也关乎建筑物的质量,所以在实际施工作业中,我们还需要做好安全方面的管理。首先,基础施工,必须严格执行有关规程、规范,桩基础应加强施工管理及成桩质量监控并开展试桩工作,以确定成桩参数,指导桩基施工。管道基坑开挖时应对基坑的周边环境进行检测,防止因降水造成基坑附近路面开裂或危及建(构)筑物的安全。同时还应加强对机械设备的管理,机械设备是工程地基施工不可缺少的一个设备,倘若因管理不到位,势必会致使设备存在的安全隐患,而威胁到施工人员生命财产安全。所以在工程建设中,应根据进度合理的调动机械并合理的使用,也要避免在恶劣天气下展开施工[3]。其次,因受场地条件限制,部分钻孔略偏离设计管道位置,设计施工时应予以注意,若施工中发现有地质异常时,应及时与甲方、设计单位及勘察单位沟通,及时解决有关问题,必要时进行补充勘察或施工阶段勘察。如采用水泥土搅拌桩方案,应注意本场地人工填土中夹较多硬杂质的不利影响。如采用换填垫层处理方案,回填土体应分层夯实;填筑材料应满足规范要求。

6.2 加强安全教育

施工人员是工程建设不可缺少的参与者,而其安全意识的高低也关乎工程建设质量,所以为了保障地基工人质量,我们还需要加强对施工人员安全教育。首先,通过积极展开教育增强施工人员安全意识,让他们能够认识到安全施工的重要性。本身地基处理就比较复杂,其质量的好坏也关乎整个工程质量的好坏,所以在地基处理过程中,每一个施工人员都要做好个人防护。比如:佩戴安全帽,这可以降低音外界因素对自身身体所带来的影响。再则,施工单位也要结合天气情况安排人员展开施工,本身地基基层岩层的地层硬度就比较大,在施工过程中很容易出现钻头被卡住的现象或者是机械事故,这都会影响整个施工进度,也会对施工人员生命财产安全造成威胁。所以为了促进建筑行业更好的发展,我们要加强对施工人员的教育,提高安全意识。其次,也要了解到,地基施工过程中安全隐患是不可避免的,所以在地基处理时可以完善规章制度,通过加强安全防范避免安全事故问题的发生。也要积极引进先进的施工技术手段,利用技术手段辅助作业,可以确保地基处理施工的安全性。

7 结语

综上所述,当前社会背景之下,对于建筑单位提出新的要求,为了保障地基处理顺利进行,我们还需要采取选择合适的地基处理方法,而为了保障施工作业人员安全,还要加强安全防范并完善规章制度,确保每一个施工环节处于规范化状态,同时也要确保机械设备使用的合理性,并结合天气科学施工,进而既能够实现提高地基处理水平的目的,又能够实现降成本增效益的目的,保证我国建筑单位朝着更好的方向可持续发展。

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