工民建工程不良地基土的改造技术探讨论文_王冰

工民建工程不良地基土的改造技术探讨论文_王冰

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摘要:随着我国经济水平的提高和城市建设的不断发展,工民建施工工程在社会上进行施工的范围越来越广,技术水平也在持续进步。在工民建工程施工中,施工单位经常会面临着不同的施工困难,而不良地基土的改造就属于最常见的一种,对于不良地基土的处理情况,直接关系着建筑物的质量和整体建筑的安全性能。本文主要分析了我国工民建工程中常见的不良地基土类型,并进一步探讨了不良地基土的改造技术,希望能够为我国的工民建工程提供借鉴,进一步提高我国工民建工程的施工技术水平。

关键词:工民建工程;不良地基土;类型;改造技术

随着我国工民建工程工作量的增加和施工质量要求的提高,我们对于建设过程中面对的各种棘手问题的处理能力和处理水平也越来也高。在工民建工程当中,最常见的也是迫切需要解决的问题就是不良地基土的改造问题,由于我国幅员辽阔,不同地域间的地质条件和土壤分层结构也是复杂多样,因此需要采用科学和合理的施工措施对不良地基进行改造,以便提高土壤的稳定性,使其更加符合建设工程的需要。

一、不良地基土的类型

不良地基土,顾名思义,就是指不符合建设标准,不能直接在其上开展建设工程的土地,不良地基土对建筑安全有着重要的影响,一旦处理不当,不只拖延工程的施工进度,还会降低建筑物的牢固程度,因此需要我们不断提升技术水平对其进行改造,以便将不良地基土对建设工程的影响降到最低。在实际的工民建施工当中,最常见的不良地基土类型有以下几种。

(一)软黏土

软黏土属于我国最常见的不良地基土,土质强度低、压缩率高、水分的渗透能力差,对于建设工程而言,软黏土的承载力非常低,工程地基的稳定性极差。

(二)杂填土

杂填土是指由工业垃圾、生活垃圾以及建筑垃圾等堆积而成的,并经过多年的环境分解和积压而产生的不良地基土。杂填土的成分非常复杂,而且土质不均匀的现象严重,因此在建设过程当中极易出现地基下沉和下沉程度不均匀的问题,影响了地基的稳固性,无法直接进行工民建设。

(三)饱和松散砂土

这种不良地基土主要由粉砂和细砂组成,由于土壤成分之间相互荷载作用力的存在,因此这种土壤具有极高的强度和承载能力,能够达到建设要求。不过,当饱和松散砂土遭受到较强的外力,如地震、海啸、泥石流等强烈的外界环境变化时,就会出现大面积的沉陷和变形,造成地面建筑物的严重损坏。

(四)膨胀土

膨胀土在我国的地质分布中也属于非常常见的一种,它的主要成分是蒙脱石,因此土壤本身在遇到水分时,会发生膨胀;水分流失则会发生收缩。这种反复的收缩和变形,导致膨胀土的稳定性较差,水分含量变化频繁,严重影响地基质量。

(五)湿陷性黄土

湿陷性黄土主要分布在我国高温多雨的南方地区,土质黏稠,强度低,在覆土层自重力、附加应力等外力的作用之下,会发生土层整体结构的变化和变形,对工程造成不可挽回的损失。

二、不良地基土的改造技术

工民建工程当中,常见的不良地基土改造技术有置换法改造技术、压实与夯实法改造技术以及预压法改造技术三种。

(一)置换法改造技术

1、换填法

换填法也被称为换土法,是指在建设地基范围之内,进行土壤的置换,将不适宜进行工程建设的软土深挖,清除,然后使用其他性能比较好的材料进行回填,并同时以人工或者机械方法对土壤分层进行压实的方法。一般来讲换填法使用的主要置换材料是砂砾,软土地基开挖两米以上的深度之后,利用一定直径的石头、砂砾进行回填,以此可以有效地提高地基的承载能力。需要注意的是,在砂砾回填的过程中,一定要做好砂砾的直径控制,确保在试验检测合格之后再进行回填操作,以便取得理想的地基改造效果。

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2、强夯置换法

强夯置换法的出现,有效地解决了换填法只能针对软土层进行操作的缺点,使针对不同土质采用不同工艺来完善不良地基土的技术得以实现。强夯置换法的原理,就是利用孔道,将强夯材料引入到地基的深处,同时配合从下而上的分层强夯作业,增加孔内材料的纵向和横向加固力度,使得桩体形成串珠状、扩大状和托盘状,实现桩与桩之间的紧密咬合,使地基变得均匀适当,减轻地下水对地基的影响。强夯置换法的地基处理深度可以达到30米以上,能够承受20层至50层的建筑物重量,增加了建设的可行性和灵活性。

(二)压实与夯实法改造技术

1、表层碾压法

表层碾压法的原理,就是利用重型机械设备在地基土表面进行轮番碾压,使土壤被压实,增加地基土的密度和硬度。表层碾压法中最常见的是平碾和羊足碾,其中平碾的重量一般为6-15吨,利用内燃机动力进行碾压操作,动力足;而羊足碾则重量大小都有,其中以20吨左右的最为常见,羊足碾适用于面积大的粘性土质,不适用于沙质土壤,因为沙土颗粒较大,羊足碾重力太强,很容易因为碾压而造成地基土的扩散和位移,影响土壤结构的稳定。

2、重锤夯实法

当一些小面积的地基土需要进行夯实操作时,我们一般选择重锤夯实法。重锤夯实法是指利用重锤的自由下落对土壤进行打压,以便缩小土体之间的空隙,增加土壤密度,使土质变得更加紧密和结实。常见的重捶夯实法分为人工夯实和机械夯实两种,其中人工夯实主要利用木夯和石夯,而机械夯实主要使用的是内燃夯土机、蛙式打夯机和夯锤等等,我们在施工的过程中,应该注意根据不同土壤的不同特点进行碾压方法的选择。

3、振动压实法

振动压实法,是利用压实机在土层表面的持续震动,使地基土的内部结构发生变化,石子和砂砾等物质通过振动被挤压到一起,填满土壤缝隙,在这种持续的移动当中达到一个稳定的平衡,最终达到建设所需要的密度要求。振动压实法一般采用机械操作,对于杂填土和轻度黏土的地基改善效果较强。

(三)预压法改造技术

预压法改造技术主要适用于黏土和淤泥土质的地基当中,它主要通过模拟静荷载试验,判断地基的承载能力,进而提升软弱地基的承载能力,减少地面的不均匀沉降现象,为工民建工程地基打下良好的基础。预压法改造技术,最常见的是堆载预压法和真空预压法。

1、堆载预压法

堆载预压法是指利用砂石等重物在土壤表层的堆放,来模拟预建设建筑物的重量,从而来检测地基的承受能力。在进行堆载预压时,要注意处理重物堆放重量与地基实际承载力之间的关系,避免压载重物超过计划建设的建筑物的重量,超过地基承载能力,从而造成地基的损害,影响工程的顺利进行。此外,还要在堆载预压过程中,注意监测地面的沉降情况和空隙水压力的消散情况,从而更加合理地控制堆载的时间和重量。

2、真空预压法

真空预压法是指利用压强作用对地基土壤进行加固的方法,具体操作时,首先要在土壤表面铺设砂垫层并利用封闭膜进行密封,确保土壤与大气隔绝,然后将垂直排水管道从密封膜四周插入土中进行抽气,直到土壤中达到一定的真空度,在压差作用之下,将土壤之中的空隙水排除,从而增强地基的有效应力,提高地基的承载能力。

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论文作者:王冰

论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期

论文发表时间:2018/1/2

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