论独立基础周边土质压实对基础结构安全性的影响论文_顾新全,孙岗

论独立基础周边土质压实对基础结构安全性的影响论文_顾新全,孙岗

浙江省建工集团有限责任公司 浙江杭州 310012

摘要:随着建筑业的不断发展,在建筑施工中影响结构安全性的因素很多,最主要的还是对建筑结构的影响,尤其是对独立基础结构的安全性的影响,本文着重对建筑独立基础结构及周围土壤压实度的概念进行阐述,并对影响压实的主要因素进行了讨论,最后就独立基础与周围的土质压实的关系进行探讨,指出土质压实对影响独立基础结构安全性的重要性,为相关基础结构的安全性施工做出了较为详实的理论支撑,对行业发展具有不可忽视的积极推动作用。

关键词:土质压实;安全性;独立基础结构

引言:

建筑工程对施工作业要求的关键部分是对土方工程的把控,因为建筑土方工程对独立基础结构安全性的影响决定了其在土建施工中的决定性基础地位,在土方工程中,土方压实施工技术对基础结构的影响,尤其是对独立基础的影响最为直接,有效控制土方的压实是决定土方施工技术的关键一步,也是解决独立基础结构稳定性的至关重要的环节。

1.独立基础结构及土质压实度的内容概念

压实度又称夯实度。压实度的测定主要包括室内标准密度(最大干密度)确定和现场密度试验,表征现场压实后的密度状况,压实度越高,密度越大,材料整体性能就越好,压实度是填土工程的质量控制指标。

建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时,基础常采用圆柱形和多边形等形式的独立式基础,这类基础称为独立式基础,也称单独基础。独立基础分三种:阶形基础、坡形基础、杯形基础。当地基土的软弱土层较厚时,也有采用桩基的独立基础。

独立基础完全靠其周边土质的约束来抵抗作用在其上的荷载。

2.影响土质压实度的因素解析

2.1 土质因素。

土质作为影响土质压实度的基础条件,不同的土质对含水量及压实的要求是不同的,要控制好对压实度的影响就必须根据项目的实际情况,按照土质的不同因地制宜,掌握好压实的控制,才能从根本上做到对基础的较好维护的效果,土质的不同,其干密度和最佳含水量的不同会间接影响对土基压实度的要求,从而影响结构地基的安全性。

采用相同的压实机械和工艺,对于不同土质的压实效果迥异,比如采用羊足碾对于砂性土的压实效果就不佳,因为在压实的过程中,土会随机械的运动而迁移,一旦土方发生移动,土层结构就受到破坏,会严重影响地基结构的稳定安全性,再比如当土质属于松土时,一般采用先轻碾再重碾的方式,这样的施工工艺对松土的压实效果极佳,再比如采用轮胎碾对于压实度的影响,当土质为黏土和沙土时,效果也会不同,因此要针对施工项目的具体土质情况,开展针对性地压实试验,确定相应的最佳压实度和压实效果。

2.2 含水量因素。

含水量是影响土质压实的关键因素,在土壤中不仅分布着游离水还存在着间隙水,间隙水是与土壤颗粒紧密结合的一类化学作用的结合水,这部分水很难通过物理的方法解析出来,因此土基施工中,存在着最佳含水量的概念,当处于最佳含水量时,能够最容易获得较好的压实效果。

在土方压实的过程中,需要解决的两方面问题,一是土方颗粒间的含水是增强其压实性能的良好的缓冲剂,因为有颗粒间水分的存在,可以有效起到润滑剂的作用,减少压实过程中的固体颗粒的摩擦作用,减小压实机械的无用功,能够起到很好地达到最佳压实度效果的过程,与此同时,若颗粒间的含水量过大,会无形中减小颗粒间空气的体积,依靠物理压实的方式很难在降低颗粒间的有效空间,从而也很难达到最佳压实的程度,因此,适度的含水量有利于保持较好的压实效果,为地基保护作出积极的贡献。

2.3 施工工艺因素。

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在施工过程中,施工工具的选择会对压实度产生较大影响,比如在实际的应用中,可以根据不同的土质选择相应的机械,与此同时,对相应的压实厚度和压实次数都要做好前期调查,在压实的过程中控制压实进度也能够对压实度产生影响。对机械碾压厚度的要求不同会对建筑基础产生影响,过厚或过薄的碾压层均不利于底部压实度的控制,轻则浪费成本,造成施工进度的滞后,重则影响施工效果,对施工质量产生不利影响。如土方回填时,对采用机械压实的分层厚度要求每层不大于300mm。

在施工过程中,不针对具体项目的考察就开展土方施工工作,是很难达到最佳的压实效果,在施工前必须掌握相应的气象技术参数和土方施工资料,通过实勘项目地形,开展多角度的施工组织,才能达到较好的压实效果。

3.土质压实度对独立基础结构安全性的影响探讨

当建筑中土方的填土高度较高时,要求有较强的地基强度来支撑建筑的高度,尤其是对于非桩基独立基础的建筑而言,当荷载通过柱子传递到基础顶部或当较大基底剪力通过柱子分配传递到基础顶部直接作用于独立基础上,产生使其倾斜的负弯矩,若周围的土方密实度不高,松散的土方很难抵抗庞大建筑的结构倾斜带来的负弯矩,会引起建筑物基础的移位,当建筑基础与上方的建筑在结构应力方面不能够承受时,会引起地上建筑与地下基础的分离,从而引起建筑倾斜甚至倒塌的可能。若引起建筑物基础的移位,独立基础为桩基时,可能会应起工程桩的折断,此时将产生重大的质量安全隐患,导致了结构安全性的隐患。

增强土质压实度对独立基础的另一方面的影响表现在对地下水的控制,较强的土方压实能够有效起到阻隔地下水通道和渗析的作用,避免独立基础周边的地基土受软化,影响了地基土的侧向挤压力,故具有较好的土方压实区能够很好地起到对独立基础的约束效果,也避免了地下水对独立基础的侵蚀和破坏且能经得住耐久性的考验,对于建筑物的使用年限和避免地基不稳带来的加固问题起到很好地避免效果,尤其是对于南方地下水较为丰富和雨季较为漫长的地区,较好的土方压实能够达到对建筑独立基础的很好保护作用,使得建筑能够避免产生沉降和地基不稳带来的负面影响。

结语:

综上所述,只有建筑结构施工人员加强业务的学习与提高,注重对土质压实重要性的把握,才能确保独立基础的结构稳定性,为建筑安全工作的顺利开展打下坚实的基础,本文所指出之问题,由于未经过相关专家的论证,所列举实例之处可能存在偏颇,,恳请相关专家及同行提出宝贵意见,欢迎批评指正,为行业的健康发展作出积极的贡献。

参考文献:

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[6]武培哲,土方填筑与压实的施工技术解析。工程技术:引文版,2016(12):168-168

作者简介:

1姓名:顾新全(出生年份:1979.6.28),性别:男;籍贯:浙江杭州;学历:本科;浙江省建工集团有限责任公司;职称:工程师;研究方向:结构的安全性和耐久性探讨

2姓名:孙岗(出生年份:1990.03.04),性别:男;籍贯:江苏睢宁;学历:本科;浙江省建工集团有限责任公司;职称:助理工程师;研究方向:结构的安全性和耐久性探讨

论文作者:顾新全,孙岗

论文发表刊物:《基层建设》2017年5期

论文发表时间:2017/6/15

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