摘要:随着土地的稀缺和人们对居住人文环境要求的提高,优越的地理环境对提高房地产开发建设的投资回报有着明显的积极作用,其中包括滨海冲积或堆积地貌的利用和开发。然而,后期人工推填表面上地形平坦,实则下卧淤泥层厚度较高,淤泥性质较差。本文将从实际案例的经验总结中,对软土地基的技术处理与施工安排进行探讨与学习。
关键词:软土地基;技术处理;施工安排
随着经济和技术的全面发展,发达的公路、铁路交通四通八达,软土地基起先常见与以上道路工程施工中,而在住宅建筑工程施工过程中,经常也会遇到一些软土地基,具有天然含水量高、孔隙比大、压缩性高的特点,软土地基的性质与所在层厚不同而变化,加大了基础工程的施工难度。随着对滨海地区的房地产开发,本文从笔者参与的某项目花园地基处理工程进行阐述和分析。
1、工程概况
某项目花园位于东莞市沙田镇轮渡路边、珠江入海口东岸,场地原始地貌属滨海堆积地貌,经人工推填,现场地内地形较为平坦,下卧淤泥层,层厚在 4.9~27.10 米,属于高压缩性、低强度和低渗透性的软弱土层。项目软土地基所带来的沉降变形大,且完成所需时间很长,往往造成很大的工后沉降和不均匀沉降,严重影响上部构筑物的正常使用。另外,项目地下室因地质和景观要求在方案设计时已做抬高处理,主体施工完成后需在规划路与地下室之间填入约5米。
2、软土地基施工的现状分析
地基是承载着上层建筑的关键所在,地基的质量直接影响桩基础的施工质量和能否承载设计要求。我国软土分布广泛,在应对单位建筑或建筑群时的施工方法仍然存在问题。
一方面,对不均匀地质勘探的不到位和忽略硬壳层处理。随着房地产市场的快速发展,开发商在追求快速开发或产品复制时,对施工场地的实际条件的规划和详勘成果讨论不充分,特别是部位软土地基的忽略或重视度不够,没有提前做好施工组织及制定应对措施,或从降低成本角度仅对表层或浅层进行处理,或是直接在硬壳层上进行施工,从而导致后续施工或者使用阶段产生的安全隐患。另一方面,甲方、监理对施工单位在软土地基工程的施工方法和工艺要求的监督不严格,不按制定的实施细则和规范要求进行软土地基工程施工,未能及时纠正,从而导致软土处理不彻底,达不到软土地基施工要求。
3、项目软土地基处理技术讨论
建筑建筑工程施工中,软土地基容易使上部结构造成失稳,而处理措施缺乏科学论证、施工不当同样也会造成失稳导致结构破坏。因此,根据勘察设计报告,对软土地基的处理方法进行了论证。常见的软土地基处理技术和方法有堆载预压法、真空预压法、水泥土搅拌桩法、换填法、强夯法及排水固结法等等。
3.1堆载预压法。堆载预压法是在工程施工之前,通过地基表面分级、分层的堆土或采用其他荷载形式,利用大于或等于设计荷载的填土或其他形式荷载,促使地基压实、沉降,并提前固结,达到提高地基强度的目的,减少工后沉降。堆在预压法不得使用淤泥或杂质填料,施工时需埋设并保护好沉降检测设备,达到预压效果后才能卸载预压力。
3.2真空预压法。真空预压法多用于软粘土地质的处理,通过设置竖向排水系统,铺设砂层并覆盖封膜,抽气使得膜内排水系统处于真空,利用压差排出土中水分,降低地下水位并增加软粘土附加应力,但使用范围及面积较存在局限性,操作复杂。
3.3水泥土搅拌桩法。水泥土搅拌桩法是利用水泥的特性,通过搅拌机将软土和水泥进行搅拌,但区别于混凝土硬化原理,而是使水泥和软土产生物理或化学反应,促使软土地基硬结成为具有整体稳定性的地基,该方法对施工、监理等单位在工程实施过程要求相当严格。
3.4换填法与强夯法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆换填法简单理解来说,就是将地基中一定范围内的软土挖去,进而回填强度较高、级数均匀和压缩性较低的土质或其他材料,时常在回填后进行强夯或压实,但一般地认为,换填与强夯法多用于道路等处理深度在5米范围内的浅层地基,对于高承载力要求及复杂地基的高层建筑工程施工,除非地质条件优越,风化层或持力层较浅,换填法与强夯法在其他情况下很难满足要求。
3.5排水固结法。排水固结法往往与堆载预压法同时出现,需要通过对地基作用外部荷载,通过布置竖向的排水井及横向排水沟网的结合,将土中水分压出,解决软土地基的沉降和稳定问题。除了结合堆载预压之外,降水预压与电渗排水法的实际工程应用较少。
根据本工程的岩土工程详细勘察报告,考虑勘察设计及地形地质条件的因素,且项目占地及建面大、范围广,项目地下室主体与滨海规划路之间的区域涉及三期分期开发,技术要求上需分三次施工,先施工二期再施工南北两侧的二期和四期,场地工后沉降必须满足主体结构不会产生影响。结合各种处理方法的特点和要求,评判项目采用的技术方法和施工安排。场地占地面积较大,软土层厚不均且较大,采取换填或强夯等方法不符实际。其中,主要比对的是堆载预压法和排水固结法。
项目二期、三期土方需求提前计算,符合临时堆压预处理,利用堆填土方荷载,综合成本降低,原理和施工均较简单成熟,无需特殊的施工机械和材料。考虑一期雨季施工经验,珠江水位对桩基础施工影响,为更深层次地处理软土地基,最大程度减少工后沉降。在工期允许的条件下,经过设计院建议,结合排水固结法进行施工,预先对道路与地下室之间区域的地下淤泥进行固结处理,防止后期填土对主体结构地下室产生影响。为了保障建筑工程整体结构的稳定和安全,需要采用一些加固处理技术,在成本控制的范围内,进行软基处理,排水固结法在普通高层住宅工程的软土地基处理中也是常见的。本项目毗邻珠江水岸,地下水位高且侧向海水渗透,增大了软土中的含水量。项目场地淤泥性质较差,天然含水量平均50.4%,孔隙比 1.363,通过插板排水固结,将软土地基中的水排出,降低空隙比,从而达到固结效果,同时,排水固结法还可以增强地基土的抗剪强度,从而增加地基的承载力度,控制其稳定性。最大限度避免了建筑整体在后期的沉降差。
因此,项目工程实际上采用“插板排水固结堆载预压法”,其中对场地施工方法的关键技术处理提出详细要求。
4、软土地基施工安排及现场监测
综合堆载预压法和排水固结法的施工原理,本工程的地基处理主要工序为:在清理场地表面杂物并挖填整平场地后,铺设沙垫层作为工作垫层和水平排水作用,按设计规格打设排水插板采用塑料排水盲沟,对预压后固结排出的水进行有组织排水,并于交汇处设置集水井,考虑地基土沉降量的情况下按堆填标准分层填筑地基土方,堆载预压,通过沉降观测验证预压效果和卸压时间。为了保证堆载预压和固结施工的顺利进行,项目工程对地面沉降板、深层沉降、孔隙压力、测斜、边桩、水位都进行了检测,并对埋设作业提出严格要求。
5、结语
现阶段,中国房地产业高速发展并趋于成熟,但城市空间的不断缩小、人民精神层面提高,使得居住需求从刚需转向更高层次,对具有优越自然景观地区的利用随之增加。因此,面对具体项目的复杂地形、地质条件,其中对与软土地基的技术处理和施工安排的研究有着重要意义。从质量安全角度上看,软土地基技术处理的不断成熟为普通高层住宅的安全和稳定提供了保障,进而向超高层建筑或综合体提供实践依据,有利于城市空间的竖向拓展。
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[4]张保明.对建筑工程软基施工技术的探究.《科技搜索》2014年第03期
论文作者:李泽伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/8
标签:预压论文; 土地论文; 地基论文; 项目论文; 工程论文; 淤泥论文; 方法论文; 《基层建设》2017年第19期论文;