摘要:由于建筑是直接接触地面的结构,且建筑本身结构中的混凝土及钢筋材料具有一定重量,因此在建筑自重及建筑内部物品重量增加的状态下也会对地面产生一定压力与压强,地基结构中的不良地基土层、岩层等强度无法满足现代高层建筑等多种类型建筑的基本要求。
关键词:不良地基土;建筑工程;施工应用
随着城市化进程的加快,城市土地资源愈发紧张,寸土寸金的现实问题使得高楼多层建筑的建设项目增多,在这类建筑工程施工当中,地基基础施工质量直接影响到高楼多层建筑建设项目的安全与稳定,而通过技术手段改造不良地基土是提高地基基础施工质量,确保高楼多层建筑安全使用的关键。本文通过分析不良地基土的特点,不良地基土的种类,列举具体的不良地基土改造技术,希望为在建筑工程施工中改造不良地基土提供技术建议。
1不良地基的基本特点及问题
1.1不良地基类型多样化
我国国土所垮区域较大,且各个区域所处于气候区也有所不同,其中包括亚寒带、温带、亚温带及热带等,由于地区土壤结构不同,气候条件不同,因此在多重复杂性的环境下,受气候、温度、地质结构等多个条件的推动所形成的不良地基结构也有所不同。由于这种不同性和多样化的存在,导致地基改造技术在实施过程中出现较多困难,不仅需要及时结合实际情况对技术做出调整,同时也必须及时做好对周边环境的维护与地基结构的保护,极易导致施工时出现不可预见性影响因素,如地震土层坍塌等,对施工单位经济效益甚至施工人员人身安全均产生严重威胁。
1.2不良地基危险情况多发
不良地基本身存在的危险性较大,且改造难度高于普通地基结构,因此在勘察过程中出现因无法深入而导致勘察结果不够精确的情况,如果勘察结果及数据不够准确,则会导致后续改造施工出现问题,甚至在建筑施工结束后出现建筑倾斜、不均匀沉降等情况,严重则导致建筑出现裂缝、塌陷、倒塌,这种情况多发于多雨且地基松软程度高的区域,在不良地基改造难度增大的同时使建设单位及施工企业造成严重经济损失。
2我国不良地基的几个类型
2.1软黏土地基
软黏土地基常见于我国长江南部地区,是我国较为常见的不良地基类型之一。软黏土本身具有抗压性低、耐受力不足等特点,在受到外力重压时会发生变形、沉降等现象,因此十分不稳定,存在抗压性、抗打击能力差的情况。此外软黏土本身排水性较差,水分含量较多,存在一定流动性,因此在对该类不良地基进行改造时需要将其置换,更换土层,以达到改造地基的目的。
2.2杂填土地基
杂填土并非自然形成的不良地基,是由居民在长期进行垃圾堆放后形成的地基形式。我国多数地区均存在杂填土地基,因地基形成的结构、类别等复杂性较高,在处理过程中一旦出现改造不当、改造不彻底的问题,极易对周边环境及居民生活造成污染和影响,甚至对施工人员的人身安全造成影响,因此在施工过程中必须根据杂填土的具体情况,科学选择改造技术。
2.3松散砂土地基
松散砂土中狐妖含有细砂和砂分两种土质。而当这两种土质混合形成松散砂土后其硬度与其他不良地基相比稍高,在这种地质结构上进行直接施工,导致地基在受到强大外力冲击后出现液化形态,增大流动性,因此这种土质对于外力的抵抗能力极差,容易导致建筑出现塌陷情况,危险性极强。
2.4泥炭土地基
泥炭土中含有有机质的土层,且地基中水分较多,存在透水性差、压缩性高及强度低等特点,如在该地基上直接施工或处理不当,建筑结构会出现不同程度的病害及危险,该类地基改造时施工难度及复杂程度较高。
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3建筑工程施工中的不良地基土改造技术
3.1换土填充法
顾名思义,换土填充法就是对不良地基土进行更换,在所有不良地基土改造技术当中,换土填充法是操作相对简单,成本相对较低,最为常用的不良地基土改造技术。在建筑工程施工中应用换土填充法对不良地基土进行改造,要特别注意的一点是,换土不是只换不良地基土,而是要将建筑区域内需要承载建筑物重量的全部地基土进行更换,从而确保建筑工程施工质量和地基作用的发挥。一般情况下,应用换土填充法的步骤是首先进行勘察圈定更换范围,然后进行清除和填充工作,最后为保证新填充地基土的密度结构和承载程度符合建筑工程施工要求,要使用机械设备对其进行加压加固。
3.2材料灌注法
材料灌注法属于比较简单的不良地基土改造技术,基本原理是针对不同类型的不良地基土选用不同类型的合成材料,将其灌注于不良地基土之中,以增加地基土的强度与稳定性,从而满足建筑施工的承载要求。一般情况下,松软土质常使用碎石桩、砂石桩等进行灌注;杂填土常使用钢铁条、尼龙绳等进行灌注;土坡土质常使用土锚、土钉等进行灌注。另外,在材料灌注法中,还有一种是相对特别的方法,即使用高压设备,将摩擦系数大,抗压力强的金属材料灌注于地基土内,降低地基土流动性,以达到建筑施工要求。由于材料灌注法需用材料数量多,质量优,所以相对而言,材料灌注法使用成本较高。
3.3夯置振冲法
究其本源,夯置振冲法与材料灌注法有相同之处,但是前者的工艺水平更高,要求更高。夯置振冲法具体操作方法是使用高压水枪、沉管、锤管等特殊工具,实现对不良地基土的振动、冲压或挤压,在不良地基土中打孔,然后将碎石等大颗粒填充物堆放于孔中,以此形成柱桩体,利用柱桩体和地基土的复合而形成满足于建筑工程需要的地基结构,从而提高地基紧实程度、承载力和稳定性。
3.4地基压实法
地基压实法是借助堆载加重、降水凝结、真空等技术手段,降低不良地基土内部水分和空气含量,在不良地基土内部形成真空或高挤压状态,从而使不良地基土的分子结构更加紧实,以增加地基土的承载能力和强度。这种方法在应用时,要对不良地基土的土质情况有充分了解,有针对性的使用,在改造淤泥、粘土和软土等不良地基土时效果尤其最佳。一般情况下,采用真空压实方法,首先要在不良地基土表面铺设砂子,以达到覆盖和封闭的作用,随后用真空泵等机械设备将不良地基土中的水分、空气抽出;采用堆载加重方法时,要在不良地基土表层大量堆放重物,借助重量将不良地基土内部的空气与水分挤走,并紧密结构,只是这种方法周期较长,对于一些工期紧,任务重的建筑工程项目并不适用。
3.5地基降水法
地基降水法的使用有相当的针对性和局限性,比较适用于地下水丰富或降水量大的地区,地基降水法的主要原理是通过机械设备和科学方法减少建筑工程下面的地下水,降低地下水对地基的影响。区别于上述换图填充法、材料灌注法、夯置振冲法和地基压实法,地基降水法的改造对象不是不良地基土本身,而是地下水,颇有“曲线救国”的意思,但实际应用效果显著。在使用该方法时,要掌握建筑工程施工地的地下水分布情况,以此来判断如何进行地下水的减少,提高地基承载力和稳定性。由于地基降水法施工量小,高效快捷,所以现阶段无论是大型建筑工程还是简单工民工程都有所应用,通常情况下多使用轻型、深型井点或喷射井点来进行地基降水法的施工使用。
结语
随着我国科学技术的不断发展和建筑工程施工实践的不断深入,相信在未来会有更多高效、经济、快捷的不良地基土改造技术被发明及应用,究其本源,建筑工程施工中所采用的各项不良地基土改造技术,都是为了改善不良土的内部结构紧实情况,增加荷载力,增强强度和稳定性,最终以满足建筑施工要求,对保证建筑物质量和人民生命财产安全有重要意义。
参考文献
[1]雷志芳.基坑降水技术在建筑工程施工中的应用探索[J].建材与装饰,2019(30):28-29.
[2]邬羽.深基坑支护技术在建筑工程施工中的应用[J].山西建筑,2019,45(17):43-44.
论文作者:宋德1,柴楠2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/11
标签:地基论文; 不良论文; 建筑论文; 技术论文; 工程施工论文; 结构论文; 土质论文; 《基层建设》2019年第29期论文;