摘要:人口的持续扩大也意味着土地中用于建筑的面积不断扩大。我国幅员辽阔,地质种类丰富,一个地区中也可呈现出多种地质土层,这也就给工民建的施工带来了困难。不同的土层有不同的性质,也就会对地面建筑造成不同的影响。所以在工民建施工的前期,要对建筑所在区域的地质地貌,土壤条件进行勘察,尤其应当注意对土壤质量的考察,确定施工区域中是否有不良地基土的存在,若存在不良地基土,又是否能通过使用适当的方式进行改良以满足工民建施工对地基土体的需要。
关键词:工民建施工;不良地基土;地基承载力
引言
近年人口不断增长,由于人口的增多所以土地中用来建设建筑物的面积也相应会增加。我国国土面积非常大,地质资源也相对来说比较丰富,正所谓的“地大物博”,在不同的地区的地质土层也会不同,致使在工民建施工过程中出现了很多的问题。因为不同的土层会呈现出不同的土壤性质。对地面建筑也会造成不良的影响。因此在进行工民建施工工作的前期,应该对所施工建筑物周围的地质环境进行勘察,特别是应该注意土壤的质量问题,保障在施工区域内没有不良地基土的存在,如果有不良地基土存在,是否能够通过恰当的方式将问题解决已达到规定的要求。通过之前的相关工作经验,对不良土质进行相应的改造,尽量降低因为土质的原因对建筑造成的影响,从而提高所施工项目的稳定性,保障施工的安全性。
1 不良地基土在工民建施工中的常见类别
1.1 软弱粘性土
软弱粘性土简称软粘土或软土,多分布于沿海和其他流域附近,以淤泥和淤泥质土较为常见,由于软粘土具有含水量和粘性颗粒含量高,孔隙比大等特性,软粘土也呈现出低强度、低渗透性、高压缩性等特点在工程中对地基承载能力差,承载的强度增长得十分缓慢负载时易发生变形,变形速率大且变形时间长。与其他不良地基土相比软粘土在工程中较为常见,由于上述的特性,软粘土在工程地基施工中很容易发生变形,影响建筑的建设,此外低渗透性还会导致地基中排水效果差,严重影响建筑质量。
1.2 杂填土
杂填土又可以叫垃圾土,是因为我们在日常生活当中或者是因为矿业生产而产生的一种特殊的土壤,在我们聚集地或者是矿产环境比较常见,也是一种常见的不良地基土。因为长时间被埋藏在地下或者是堆积的垃圾的作用,杂填土本身会发生一系列的变化,致使土壤本身向着不好的一面去发展。因为发生变化的原因是多种多样的,所出现的杂填土的性质也会各有千秋。我们根据杂填土所形成的原因将杂填土分成三类:第一种就是由建筑工程所产生垃圾而形成的杂填土;第二种就是因为日常生活产生的垃圾而形成的杂填土;第三种是因为工业生产形成的垃圾形成的杂填土。因为杂填土的情况相对来说比较复杂,还没有什么规律可以遵循,所以在勘察过程当中如果发现有杂填土存在,相关工作人员应该将建设工程本身需要和杂填土的形成原因以及施工现场实际情况等等原因对杂填土进行相应的处理,尽量降低因为土质的原因而对建筑工程施工的质量所产生的不利影响。
1.3 膨胀土
膨胀土是一种以蒙脱石为主要组成成分的膨胀土,在工民建施工过程当中比较容易出现。膨胀土因为自身还有很多的亲水性的矿物,所以具有膨胀能力,是一种高塑性黏土,膨胀土本身水量的大小直接影响着膨胀土的体积,承载能力相对来说比较强,膨胀土会吸水发生膨胀反应。失去水之后会收缩,而且会出现比较明显的反复的变形的现象,吸水过多的情况下承载能力会下降,失水严重的时候又会出现干缩裂隙发育的情况,所以膨胀土是一种非常不稳定的土质。所以如果地基的土体当中含有一定量的膨胀土,对于建筑工程项目的质量将无法进行控制,无论是采取什么样的方式进行控制都不会彻底的改变膨胀土对地基所造成的不利的影响,会通过地基对整个建筑工程产生影响。
1.4 湿陷性土壤
在多种应力的共同作用下,使土壤在结构中能够维持力学的平衡状态,但是一旦在其中加入了水的成分,其内部结构就会受到严重破坏,进而严重影响土壤的稳定性与承载性,此类特殊土壤称之为湿陷性土壤。我国湿陷性土壤的种类以黄土为主,分布在云贵、东北、华中和华东地区。在分类上,湿陷性土壤可以通过土壤的形成应力是否来自重力应力而分成两个种类。因为湿陷性存在的特殊结构使得此类土壤在吸水前本身就具有一定的强度,施工时往往忽略其中的隐患。湿陷性黄土在施工时若与水发生基础,受水浸湿后原本稳定的土体结构会被迅速破坏,产生较大程度的附加下沉情况,土体强度也会随之变低严重影响地基建设施工。为了施工不受湿陷性黄土的影响,施工前需要将湿陷性黏土进行处理,确保此类土地基土不会对承载建筑产生影响。
2 不良地基土对工民建工程的危害
2.1 降低了地基的承重能力
地基是建筑的主要承重结构,如果地基结构出现问题,相应的就会对整体建筑造成一定的影响。如果地基施工过程中采用较为疏松的地基土,就会大大降低地基的承重能力,造成建筑物的整体下沉,甚至会造成建筑物的倾斜或坍塌等问题的发生。
2.2 容易引起地基沉降
引起地基沉降的原因有很多,大多数原因是地震、设备。车辆等等比较大幅度震动和声波的动力所致,从而导致地基失衡,当地基承受的负荷过重时,外形产生过大的变形,就会发生开裂破坏,从而影响建筑物底层的稳定平衡。
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2.3 造成严重的土坡失稳甚至滑坡
除地基沉降外,不良地基也会造成建筑中出现土坡失稳等现象,由于不良地基土的内部结构发生变化,导致地基土结构朝着稳定的结构变化,而在整体的地基中发生较大程度的形变,从外部来看就像是土体在向着某个方向发生着滑动或移动,从而引起建筑中土坡失稳的现象。这种现象也会严重影响到建筑的安全性,引起工民建中建筑组件的裂缝等问题,大大减小工民建。
2.4 地基的渗透
渗透问题一般出现在开挖基坑、人工挖孔的过程中遇到流沙、管涌等现象。地基承载力、地基基础等条件相对承载能力比较差的情况下,或者在建筑物进行施工时没有进行对地基的处理,这时渗透问题则愈加明显。
3 不良地基处理应考虑的因素
被挖开后的土层各项指标都能满足建筑的承载力、变形等要求。地基有分类型,其中天然地基是指可以直接修筑基础的地基,在这样的基础上,埋置的深度要比较小,所以相应的所需的技术也比较简单,没那么高难度,难操作,可以节约大量工程材料和资金。此外,施工建筑场地应该选择在开阔和较为平坦的地方,以昂便施工作业,土质要密实、抗震度高,不容易松散土崩的稳定基石上作为地基才能更好地保障建筑的安全性。在天然的地基上,设计结构进行施工是对建筑抗震、安全性最有利的。如果天然地基本身就比较脆弱,容易变形和瓦解,不能满足对房屋安全性能的要求,就会存在稳定性不够,渗透性太强等一系列的问题,导致不均匀的沉降,会引起严重的后果。这样的情况下就必须通过人工的解决方式去处理,人为地对不利的地基进行加固处理,从根本上改变地基条件,使之达到标准以后再进行施工建设,确保建筑工程的安全性和稳定性。不良地基基础的处理应该综合考虑几点因素,一是不良土的类型不同导致对建筑物安全性、稳定性等方面的影响;二是上层结构的使用要求、承载力等方面,需要具体情况具体分析其对地基基础的要求;三是不良地基处理需要考虑到投入资金和可行性,综合考量。
4 工民建施工中常见的不良地基土改造技术
4.1 排水固结处理技术
排水固结处理技术就是将土层中的水分抽出,使得软土空隙变小而坚固,提高承载能力。该项技术方法具有便捷、经济效益高等优势。在具体建筑工程实践中,常见的排水固结处理技术有:①真空预压法,即事先利用填土荷载预压,使地基固结沉降,让软土地基的强度性能得到提升。当地基条件符合具体的施工要求后,再将荷载撤除。使用该方法时需要注意控制好荷载重量,避免破坏地基结构。同时由于该方法需要预压荷载,在控制工期方面需要特别关注,以免延误工期。②堆载预压法,该项方法是通过砂井的设置,配合上砂垫层的铺设,利用其封闭性将大气隔绝,通过真空设备将砂层气体排出,期间产生的气压使地基土块快速固结,因此该方法也一般多用在不含透水层的软土地基环境下。该方法的优势在于简单便捷、经济效益高,适用于大面积的建筑工程施工。
4.2 强夯法
针对软弱地基的主要特点,为了较好提升其承载能力,必须要有效降低其内部空隙,促使其土粒之间的间隙能够尽可能降低,如此也就能够较好提升其相互之间的摩擦力,促使其整体稳定性能够得到较好提升,这也就涉及到了强夯法的有效运用。强夯法施工技术手段的运用主要就是为了促使其相应软弱地基能够在重锤的不断敲击下,形成较为理想的内部固化效果,如此也就能够切实提升整个软弱地基结构的有效施工能力,提升其整体施工运行水平。这种强夯法处理模式的应用相对而言比较简单,不需要针对其他施工材料进行运用,也不涉及到较为复杂施工机械设备的运用,仅仅需要采用起重设备将重锤不断吊起和自由落地放下即可,如此也就必然会对于相应施工操作的便捷性进行了明显优化。当然,这种强夯法的运用也存在着一些较为明显的不足和缺陷,尤其是在施工操作过程中出现的明显噪音缺陷,其威胁性还是比较明显的,周围环境及其居民都会受到较大干扰。
4.3 地基预压法
预压法的方式比较多,有堆载预压法,真空预压法、降水法及电渗法等等。堆载法是通过重物来实现的,把一些较重的土料或建筑材料置于地基上,给地基施加压力,当地基的承载力提高后相应的密实度也就提高了,再把重物移除;真空预压法原理其实也是一样的,不同之处是改用真空泵给砂垫层抽气来增压,是地基处于加压状态;而降水法则是通过降低地下水位来增加地面地基土层的压力和重力,对地基表面进行一定的施压;电渗法则是通过电流作用,对插入地基中的金属电极输入直流电,来达到降低水位的目的,增强地基的固结强度。
4.4 地基置换填土
地基处理过程中可以采用热法加固地基土,如采用置换、压实、加固等提升地基土的强度、渗透性,地基土的沉降可以将软土置换成抗腐蚀性压缩性小的建筑材料。这部分材料可以取代地基持力层,在持力层上覆盖一层致密层,致密层可用粒状材料分层添加,例如碎石垫层、粉煤灰垫层和土垫层。垫层是为了使承载层的承载力得到改善,提升地基的压力扩散作用,使得垫层下层的软土垫层减少过大的压力,从而减少地基沉降,特别是不均匀沉降。垫层在形成过程中的含水量应尽可能分层工作和摊铺。在进行地基土改造过程中可以进行冲击压实,提升沉降性。
结束语
地基工程对于整个工民建工程质量有着十分重要的影响,地基土体本身的情况决定着整个建筑工程的质量,座椅应该增强重视力度。通过和之前工作经验进行结合工作。在对不良地基土进行改造施工过程中,应该真对不同的土质选择不同的解决措施,严格遵守相关规定进行施工,改变建筑工程的稳定性,提高承载力,进而提高整个建筑工程工程质量,促进建筑事业更好更快发展。
参考文献:
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[3] 于蓉.论工民建施工中对不良地基土的改造技术[J].建筑工程技术与设计,2015(25).
论文作者:江洁
论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期
论文发表时间:2018/1/7
标签:地基论文; 不良论文; 建筑论文; 预压论文; 土壤论文; 工民建论文; 填土论文; 《基层建设》2017年第29期论文;