摘要:当前随着社会经济的不断发展,加快了建筑行业的进步,人们对于建筑要求不断提高,对于建筑的质量与外观要求也进一步提高了。现阶段很多建筑物外观设计新颖美观,然而随着建筑工程的进一步增多,很多地区建筑物的建设影响地基,从而导致出现地基基础下沉现象,严重影响了建筑物的使用年限与人们的居住安全。文章主要分析地基基础下沉成因,进而提出有效的处理方案,进一步提高我国建筑行业的施工技术与水平,更快地推进国内建筑行业的健康发展。
关键词:地基基础;下沉原因;处理方案;健康发展
1、前言
地基基础下沉,指的是地基表面下沉的情况,出现下沉主要原因是因为在地基土层上部施加过重的附加应力,造成土壤进一步被压密;地基基础下沉会严重威胁人们的居住安全,威胁建筑物的结构与质量,严重的导致建筑物的墙体裂缝,影响了建筑物的外立面与美观,同时还造成墙体渗水,引起墙倒屋塌进而出现财产损失与人身安全事故,威胁居住安全性[1]。
2、地基沉降的类型
地基沉降主要有几种类型:首先是初始沉降,又称为瞬时沉降,指的是通过施加压力的时候,饱和软土中的孔隙水还来不及排出时所导致的沉降。一般是土体只发生形变而并没有出现体变,即所说的剪切变形现象,根据弹性变形来计算。其次是主固结沉降,即加压之后,随着时间的推移,外负荷不变但是地基土中的孔隙水不断排除所导致的沉降,该沉降现象主要是源于荷载施加之时而终于荷载引起的孔隙水压力完全消散之后。主固结沉降是地基沉降的重要的也是最主要的部分。此外就是次固结沉降,该沉降量小于主固结沉降量,通常可忽略,但对极软的淤泥、粘性土对于淤泥质土而言,次固结沉降会构成了总沉降量的最主要的构成部分,因此应提高建筑物的居住与质量安全。
3、地基基础下沉的成因分析
3.1工程勘探工作方面的原因
地基基础出现下沉原因多种多样,首先对于建筑工程勘探环节而言,工程前期的勘查工作不到位或没做好也会造成地基出现下沉。例如,进行地震前测量过程中,因为测量人员所设置的探测点数量较少或者是探测点的距离过大,或者是探测时探孔深度不够等方面的原因,也会导致施工中由于土层的异常情况而出现不均匀下沉现象。其次也会因为勘探人员忽视了对工程勘探对于建筑物建设的重要性,在勘探工作中没有做好相关的工作或者忽视对土质各项化学指标的分析研究,又或者是进行地质勘探过程中,由于布孔过数量少或深度不足等原因,都会导致勘探数据的不准确从而影响建筑物的开发建设,容易出现地基基础下沉。
3.2 建筑结构基础的处理方面的原因
进行建筑结构基础处理的过程中,都会存在不同的处理方法,考虑到各个建筑物的不同,因此对于地基处理的方法也会有不同的要求,一些建筑物的进行地基处理过程中,如果用同一种方法进行地基的处理的话,从而有可能会为地面沉降埋下较大的隐患,从而家中建筑结构的负载与对基地的压力,一旦使用过程中发生突发或者意外则会加剧地面出现的沉降情况。
3.3地基土层土质方面的原因
地基基础沉降会因为不同的土质或土壤性质的不同,而出现较大的稳定性,例如局部软硬不均匀土或者软土等土层性质,因其自身结构很难适合建筑物施工,如果处理不当将会对今后建筑的开发建设造成很大影响并埋下隐患。对于膨胀土地基而言,由于该土层的膨胀性大且强度高,土质的高压缩性低,该土质的胀缩缺点因此会受到温度的影响,导致胀缩性出现改变使得地基出现不均匀下沉。
3.4建筑物设计方面的原因
现阶段人们对于建筑有着更高的要求,不仅希望建筑物质量与安全,同时还对于建筑物的外形构造提出新颖性设计要求,加上部分建筑物平面结构较为复杂且建筑物的交叉位置承重载力不均匀,很容易出现地面下沉。其次部分建筑设计师为了追求更高的建筑美感,进行设计时候没有对建筑的基础最大承载力进行准确估算,进而导致整个建筑荷载力差异大引起受力不均,进而出现地基下沉。
3.5建筑施工过程方面的原因
建筑物施工过程中会存在砂浆配合差异现象由于砂浆分布不均匀导致强度偏低现象频繁,造成建筑物出现基础裂缝;可以方面由于施工材料的配比失衡或不合理等原因,施工单位出于工期与施工成本考虑,没有重视地基填充材料的使用,把黏土和残积物以及碎石等材料进行混合填入,同时混合过程中也没有保证材料搅拌的均匀性,造成配比不合理或材料间出现较大的缝隙最终导致地基骨架松散。此外由于每处地基的承重的载力不同,造成建筑地基的受力不均使得地基出现不均匀沉降,加上地基材料会受到外界的影响而出现掏空或侵蚀等现象,导致地基基础下沉。
4、地基基础下沉处理方案之途径
4.1切实做好工程勘探的各项工作
减少地基基础出现下沉现象,就需要工程勘探人员做好建筑勘探前的各项准备工作,开展较为面细致的工作,进一步强化对土质的化学与物理性质方面的研究。其次测量员对施工环境检查时候应合理规划好测量点数量与距离,认真严格根据测量规范,同时在报告中全面真实体现施工现场的土层地质结构与分布情况,按照各土质的实际情况合理有效进行设计与开展施工计划[2]。此外测量或勘探人元应提高自身的工作责任感与专业素质,同时施工或建设单位也要加强对员工的日常培训,提升员工综合素质与业务技能,确保日后顺利完成项目的建设。
4.2全面做好建筑地基的加固处理工作
根据不同类型的建筑物地基展开针对性的设计与施工方法,进行项目的施工与地基处理前,应该进行针对性处理,例如遇到黄土土质,施工人员应开展土质的压实工作以便巩固地基;而对于湿陷性的黄土地基而言,应该通过拌合法、砂砾垫层法、换填法或者通过砂桩挤密法进行处理。其次根据科学方法进一步提高建筑的地基基础,通过提高建筑物的地基承载力,进而有效避免建筑的地基基础出现下沉。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆下面简要概况下较为常用的几种加固建筑地基基础下沉的处理方法:
4.2.1化学加固法
该方法主要是利用压力泵把氯化钙溶液、水玻璃等浆液压入土层中,让土层中的天然盐碱性物业与混合浆液混合物质发生化学反应生成凝胶类物质,该类物质有助于增强土层的密度与硬度,大大减轻或缓解地基优于土层的松散性过大导致的沉降现象。该操作方式简便且具有较高的安全性。
4.2.2挤密加固法
在地基上打出若干孔洞(利用打桩机或钻进行),巧妙借助工具把素土、砂石等高强度的颗粒材料填入孔洞内,然后进行捣实、压实,使得孔洞类的材料收到振实进而集合成具有较大承重力的地桩,通过地桩周围的土层能够确保地桩形成承重的共同体,提高了地基的承重力,有效预防地基出现下沉现象。
4.2.3高压旋喷桩加固法
该加固方法通过预定深度,利用旋喷装置中的注浆管产生的高压喷射流,然后连续切割基底以下的土体,然后可能置换出足够的土体,不断提高地基的综合承载力,提高地基的抗陷与抗膨胀的综合强度,同时基础间增设钢筋混凝土梁有效提高地基的整体刚度,提高地基的抗变形力[3]。该操作通常适用于黄土、人工填土或者粘性土、砂土等地基,其缺点是对于建筑的耗材与用量较大,成本也高。
4.2.4卵石回填处理方法
解决地基基础下沉问题,卵石回填处理方法也是较为常用的方法之一,该方法把原基础吊离向下开挖2.0m,通过基坑将碎石填至基底及四周,不断提高地基的稳定性与强度,确保地基土质充分吸收硫酸盐渍土因体积膨胀所释放能量,不断增强地基基础的整体刚度,有效应对地基不均匀沉降现象,真正提高地基的抗拔与抗冻能力。该处理方法适用于盐渍土地基等情况的地基基础下沉。该方法的缺点:工程量交大且不适合较大面积的建筑地基。
4.2.5微型桩加固方法
微型桩作为一种通过压浆方法成桩的小直径钻孔灌注桩(通常的直径在100~ 250mm,也会使用直径为300mm的桩径),与地基土结合,能够提高地基基础的抗陷能力,提高土质的强度与硬度。卫星桩体分别由压力灌注的水泥(砂)浆或者是由细石无砂混凝土和钢管钢筋、型钢或者钢棒等材料,经过压力注浆后能够较好地和地基土紧密结合。其次水泥浆液可以在桩周土中劈裂扩展,进一步提高单桩的承载力。该处理方法能够适用于不同土质条件的地基基础下沉处理,同时需要的施工场地也比较小、费用较低,且该处理方法操作过程中需要的桩孔直径小,减少了耗材成本,同时施工引起的噪声与引起震动也比较小。
4.2.6换土垫层法加固处理方法
该处理地基基础下沉的方式,主要将浅层软土挖除,通过素土或者砂石灰土等具备较高强度的土料代替,有效提高地基层土的承载力,缓解或减少出现的地基基础沉降现象,从而消除地基的胀缩性或湿陷性,进一步改善土质的可液化性。其次按照土料的不同,换土垫层中的垫层主要有以下几种类型:灰土垫层、砂垫层以及碎石垫层、素土垫层等;换土垫层施工顺序:将原软弱土挖开,对基坑水土进行清理、回填砂石并进行逐层振压与碾实。该处理方法多用于季节性冻土地基、浅层软弱土地基或者湿陷性黄土地基基础下沉的应对处理。
4.2.7振冲碎石桩加固方案
处理地基基础下沉方法中,振冲碎石桩加固也是一种行之有效的方法,通过振冲器的强力震动,加快饱和砂层出现液化,让砂颗粒重新排列同时有利于孔隙减少与密度增加。再者利用振冲器的水平振动力,加快填料将砂层挤压并加密,该处理方法主要用于杂填土、松砂或者是颗粒含量不多的粘性土地基基础的下沉处理。
4.3开展全面的地质勘查,合理选择施工的地点
建筑施工前应对地基所在的地质环境进行全面有效的勘察,减少后期出现的地基基础出现的下沉现象,为此专业地质人才或勘探、测量队伍需要具备较高的综合素质,对地基情况进行勘测,全面分析现场的施工土质,按照实际土层的质量合理规划并调整施工方案,减少建筑物出现地基下沉现象。
4.4提高设计方案的科学性
减少地基出现的地基基础下沉现象,有利于减少安全隐患与危害性,对于建筑物设计环节而言,应不断优化调整设计的方案,应该全面考虑到地基的土质问题,从现场的实际情况出发,结合工程结构的设计规划与设计思路,不断优化调整进行。其次对于施工图设计过程中应考虑各建筑和建筑基础之间的关系,全面分析负载与土层之间的条件合理设计施工方案,全面满足建筑的多功能需求。对墙体结构的设计以及规划中使用沉降联合方案处理地基基础,有效保护建筑物的基础部分,使之受力均匀,减少地基出现的基础下沉[4]。
4.5做好建筑物的设计与施工工作
建筑物进行设计时,设计人员按照项目实际的地质情况不断优化并合理进行设计,减少立面复杂的结构设计,重视以建筑的安全性与稳定定性为设计基础,减少建筑物附加压力对地基的影响,对重点或局部受力位置进行适当调整,确保受力的均匀。其次简化地基的设计,合理地设置建筑物的纵向高度,进行基坑开挖过程中及时清理现场,全面认真组织有关人员勘查并检查,减少安全隐患;还要合理规划区域堆放施工现场的建筑材料,全面严格监测设计与施工的各个环节。
5、结束语
综上所述,建筑物的地基基础下沉问题,将会影响建筑物的安全与质量,危机人民的生命与财产安全,为此在设计与施工的过程中要全面合理进行勘探与规划设计,切实做好工程勘探与地基处理工作,做好建筑地基的加固处理工作。其次,谨慎选择施工的地点,不断优化或提高设计方案的合理性与科学性;严格按照设计标准进行设计与规范施工,做好质量把控工作,有效减少地基基础出现的下沉现象,进一步提高建筑工程建筑物的质量与安全性,提高国内地基基础下沉的应对水平。
参考文献
[1]喻福涛.房屋地基基础不均匀沉降危害分析及对策研究[J].四川水泥,2018(3):67-68.
[2]对地基基础下沉成因的分析以及处理方案的研究[J].杨辉.工程建设与设计.2018(12):71-72.
[3]湿喷桩加固技术在软土地基控制桩基成孔施工中的应用.董建松;欧阳彦;陈正斌.公路.2019(05):118-120.
[4]夏波.对地基基础下沉成因的分析以及处理方案的研究[J].城市地理,2017(16):34-35.
论文作者:韦杰波
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/9/11
标签:地基论文; 建筑物论文; 地基基础论文; 土质论文; 土层论文; 方法论文; 建筑论文; 《基层建设》2019年第16期论文;