湖南德力电力建设集团有限公司 湖南常德 415000
摘要:近年来,在城镇化进程中,大量的人口涌入城市,城市建筑的规模规模不断扩大,人口与土地资源的矛盾日益突出。为了缓解土地紧张的局面,人们开始在软土地基建设房屋。利用合理的方式,对软土地基进行加固,消除软土地基对上层建筑的影响,提高软土地基的承载力。本文简单介绍了软土地基、软土地基的危害性,并从反压法、强夯实法、垫层换土法、水泥搅拌桩+土工格栅复合法等方法进行了分析。
关键词:建筑工程;软土地基;抗害施工
建筑的质量直接关系到人民群众的生命财产安全。近年来,我国地质灾害频繁,造成大量的房屋倒塌,严重威胁到人们生命财产安全。造成这些房屋倒塌的主要原因,是由于建筑的抗震性能不佳,建筑抗震能力往往取决于建筑地基施工。地基是建筑的基础工程,它的施工质量直接影响到建筑的整体质量。很多建筑建立在软土地基上,如果软土地基没有处理好,那么势必会影响建筑的质量。因此提高软土地基抗害能力是当前建筑施工中遇到的最大问题。
1 什么是软土地基
软土指的是那些低强度、高压缩性的软弱土层,它含有一定量的有机物质,所以沉降量非常大,给建筑施工带来极大的影响。根据软土的特征,软土可以大致分为:软黏泥土、淤泥、泥炭等几个类别。地基是建筑的基础工程,主要承受上层建筑的重力。软弱地基指的是由淤泥、杂填土等压缩性土层构成的地基,这种地基具有含水量大、透水性差、承载能力差等特性,所以无法承载负荷比较大的建筑。目前我国大部分城市为了缓解用地紧张的问题,建设了很多高层建筑,高层建筑对地基的承载能力是一个很大的考验。为了解决软土地基承载力问题,避免建筑产生局部或者整体剪切作用破坏,增强建筑的稳定性,必须提高建筑抗病害能力。
2 软土地基的主要危害
软土地基的压缩性会导致建筑发生不均匀沉降等现象,导致建筑开裂,严重影响建筑的安全性和可靠性。软土地基对建筑的勘察、设计、施工等各个环节都会带来一定的影响。尤其是软土地基的抗剪能力比较低,如果地基的抗剪性能低于建筑上层结构的自重负载力,那么就会对建筑的整体或者局部剪切造成一定的破坏,造成建筑不均匀沉降、塌方或者开裂等现象。由于软土层地基的透水性比较差,所以地基在负荷作用下,会出现很高的孔隙水压,给地基工程的固结带来一定的影响。如果深基坑排水不及时,则可能造成积水入侵到地基内部结构,在地基重力、外界负荷以及水温等作用的影响下,地基表面会产生裂缝,积水进入地基内部,会造成地基表面出现凹凸、积水等现象。
3 软土地基的处理措施
我国地域辽阔,在地下水资源比较丰富的沿海地区,有相当一部分属于软土地基,这些区域的土壤含水量很高,或者沙化现象十分严重,造成土壤自身承载力不够。这样的土壤一般用作农业生产,无法作为房屋建筑地基使用。但是随着城市土地日益紧张,一些软土通过加固处理进行硬化,从而达到建筑施工的标准。目前,建筑地基处理主要有以下几种处理方式:
3.1反压法
反压法处理技术主要依靠反压土地的重量改变土地地基的应力和变形条件,压制地基不均匀荷载造成的塑性变形,从而达到固结地基,提高反压平台地基的强大。反压法处理地基不仅可以达到稳定地基的目的,而且还具有防渗透的作用,可以改善排水条件比较好的薄层软土的结构,从而使得地基具有比较好的防渗透性。这种方法施工比较简单,取材方便,一般对公路项目、水利工程对变形要求不高的工程。不过反压法加固时,需要面积比较大的反压平台,所以这一项处理技术的核心就是反压平台的设计,目前比较常用的办法是圆弧滑动法。
3.2换土垫层法
换土垫层法就是用质量比较好的土质替换软土地基比较差的土质,确保地基填土的稳定,避免施工过程中地基的沉降量,从而确保地基的稳定性。换土垫层法首先将软土地基浅层的软弱土和不良土挖除,然后分层进行重锤夯实或者机器辗压,为了达到加固的目的,可以分层进行辗压,确保每一层填土硬度达到施工的标准。然后再用砂石垫层、碎石垫层、煤灰粉垫层等进行回填。与反压法相比,换土垫层能有效地提高地基持力层的承载力,减少地基负载造成的沉降量。不过换土垫层法适合处理软土2m—3m的浅层软弱土层和低压地区。
3.3水泥搅拌桩+土工格栅
水泥搅拌桩主要将水泥作为固化剂的主剂,然后用特制的搅拌机械在地基深度将软土和固化剂进行搅拌,从而使得软土硬化,提高软土地基的稳定性。土工格网是一种柔性材料,它能承受巨大的拉应力。将格网防止在土体容易拉伸变形的地方,土的拉应力会传递给土工格网,土工格网就会变成抗拉构件。土工格网和土体之间有较强的粘结性,土工格网与土体之间的咬合镶嵌摩擦力一定程度上制约了土体的侧向变形,这种加固结构具有很强的抗拉性能,能够提高地基的土地承受剪切力,从而改善地基横断面的沉降情况,保持横断面沉降均匀。下图是水泥搅拌桩的施工工艺图。
某建筑工程施工区域位于河滩,地下水位比较高,土层含水量高、高孔隙、高压缩性、抗剪切力较弱,土体属于淤泥性黏土,泥土中含有少量的有机土质,该建筑工程的软土地基超过了5米,所以无法使用反压法、垫土换层法施工。所以采取了水泥搅拌桩和土工网格法综合处理方式,并对工程采取了超载预压。具体施工情况:水泥搅拌桩的桩径为50cm,桩长为15米,水泥采用本地生产的同一批次的新鲜水泥,水泥掺量是15%,木钙添加剂是水泥使用量的0.12%,生石灰的掺和量是水泥的2%,水灰配比为:0.45:0.5。桩基使用四次搅拌二次半喷浆的变掺量施工方法。桩基施工后,为了确保工程符合施工标准,还需要对其进行动测,只有动测符合施工标准,才可进行下一道工序的施工。
3.4强夯法
强夯法是通过重大100吨以上的重锤从几十米高处自由下落,对软土地基进行反复夯实,强制压密土地,减少土地压缩特性,从而提高地基的承载力,改变软土地基的性能。强夯法主要是将重锤的重力势能转化为冲击能量,瞬间产生的动能作用在地基上,从而压缩各个土层的孔隙,将孔隙的水分子和空气排出土体外,达到压缩和密实土体的目的。强夯法一般用于处理深层次的地基处理方法,适用5m以上的软土层。
3.5表层处理法
表层处理法主要用于浅层软土,通过排水、铺设、增添材料的方法,提高软土的表面强度、防止地基局部发生剪切变形。
4 结束语
软土具有流变性、触变性和高压缩性,它的抗压性差、土层结构不均匀,在施工前必须对其进行简单的处理,否则建筑很容易发生不均匀沉降,威胁到人们的生命财产安全。随着城市建筑规模不断扩大,地基软土处理技术应用的范围越来越广,对软土层加固的时候,也要结合具体的施工环境、水文条件进行处理,采取合适的处理技术,才能确保地基的稳定性和可靠性,确保人们生命财产的安全。
参考文献:
[1] 张景涛.公路施工中软土路基的施工技术分析[J].建筑•建材•装饰,2016,(1):72-73.
[2] 端海林,刘树.谈基于工程勘察基坑支护施工技术方案[J].建筑工程技术与设计,2015,(28):302-302.
[3] 芦建辉.道路桥梁施工中软土路基施工解析[J].建筑工程技术与设计,2015,(13):869-869.
作者简介:
董霞(1978年-),女,汉族,湖南桃源人,大学本科,工程师,主要从事房地产开发和基建项目管理工作。
论文作者:董霞
论文发表刊物:《基层建设》2016年30期
论文发表时间:2017/1/13
标签:地基论文; 土地论文; 建筑论文; 土层论文; 土工论文; 水泥论文; 压缩性论文; 《基层建设》2016年30期论文;