关键词:土木工程;软土地基;施工管理;施工质量
1土木工程发展情况现状
尽管土木工程在我国发展已有千年,但随着科技与经济的进步,时代变化的同时,土木工程也发生着翻天覆地的变化。地域地势的变迁,科学技术的发展,如今土木工程施工管理技术主要分为传统施工技术与创新施工技术。传统的施工技术有地基基础施工、混凝土结构施工、钢结构施工。其中关于基地施工,在建筑界中有着严格的界定和标准。所以处理基地问题上要不断保证其基坑稳定与强韧,使得基地能够承受建筑物带来的重量,使得建筑不会出现裂缝、倒塌等施工质量问题。而在对基地进行勘察测试是,一般采取沉降观测法。而在建筑工程中常用的有换填基层法、沙石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、强夯法、预压法、高压喷射浆法、夯实水泥土桩法、石灰桩法、灰土挤压桩法、土挤密桩法和水泥粉煤灰碎石桩法等12种基地处理方法。而在土木工程中施工创新技术也存在深基坑支护创新技术、体外预应力创新技术。其中深基坑支护创新技术工艺主要是因为高楼建筑、开发地下室等问题的存在所产生,因为一旦深层地基基坑处理不完善,轻度影响建筑工程稳定,严重的话将会造成地面塌陷、沉降等事故,因此基坑施工技术将是将来处理地基问题的趋势。
由于如今建筑施工也涉及多领域、多学科,但部分施工缺乏控制概念与创新思维。管理技术上存在缺少验收标准规范、管理体制的问题、管理责任不能落实等问题。因此土木工程现有的管理技术仍需不断改进。
2软土地基的施工管理
2.1软土地基的特性
首先跟据现有名词解释,可知软土是指存在于指滨海湖沼、谷地河滩等地形地区常年沉积下来的高含水量、孔隙比高、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然孔隙比大、高压缩性、低抗剪强度、低固结系数、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。而在软土基地工程中主要面临软土以下特性带来的困难——触变性、低透水性、压缩性、沉降速度快、流变性。因为拥有上述特性,使得在修筑软土工程时会发现,软土本为固态,但遇水之后就会变成流动性状态。而其排水时间长,很大程度上延长了施工时间。而软土的高压缩性,使得在建筑过程中沉降速度极快,一旦发生事故,后果不可挽回。并且软土的不均匀使得土质密度很不一样,差异太大,对建筑工程造成很大的困扰与破坏性。
正是由于软土的这些特性,在软土地基施工过程中,一定要考虑以下的问题t上层建筑由于荷载过重而导致沉降及沉降过快、软土地基受力不均,建筑由于荷载差引起不同程度的沉降,使得墙体破裂倾斜,甚至倒塌。建筑物荷载大,就会造成软土地基的变形,导致建筑物的倒塌,整个工程失败。
2.2软土地基施工的不当管理
软土地基的特质其实也会因地形地区而异,其不可预见性也挺大。在设计规划及正式施工过程中,稍有一点疏忽就会出现质量及安全事故。
常见软土地基施工管理不当的事故:
a勘察设计粗心大意,不够详细准确的记录,导致将本应该作为软基处理的地段未作标记处理。这也是最低级也最严重的错误。
b.已经勘察出为软土地基,但是却不做好软土地基处理,造成建筑物倾斜倒塌。这类危害本可避免,却人为疏漏,极其严重。
c.已经作了软土地基处理,但是措施不完善,施工不正确使得路堤失稳,建筑物倒塌。由于地质资料收集不够准确,填土速度不规范。造成的后果,补救起来十分困难。
d.不按规定分层填筑,堆料不当,填土速度快,碾压也不采取正确方法,也会使得路堤失稳,建筑物产生事故。
e.施工过程扰动到“硬壳层”或填筑不当,使得“硬壳层”遭受破坏,导致事故发生。“硬壳层”其实是软土地基上一层强度比软高的土层,很好的起到承重与扩散应力作用,利用好“硬壳层”对于减少工程成本与投人劳力。
f.由于台背填土使地基对结构物产生负摩擦阻力和纵向的推挤作用力,引得建筑物发生变位以至被损坏。此类现象出现不少给工程进展和完工后使用带来很多麻烦。
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是这些由于人为疏漏或判断错误造成的麻烦,使得软土地基施工拥有许多困难需要克服。这就需要施工人员在施工时认真细心的去完成这一建筑过程。那么又有哪些现有技术可以帮到施工人员面对软土地基施工过程呢?
2.3现有软土基地施工管理技术
软土地基的施工管理主要需要注意施工前、施工中两个阶段。在施工前这一阶段,首先要勘察建筑工地现场的土质、地质结构、地理环境等各个方面,对软土地基进行处理检查。在处理过程中,必须严格按照土木工程的施工设计规范,根据修筑之前各个实验所得结果,选择水平增强体复合地基或者是竖向增强体复合地基。规划好桩位,进行试桩,计算单位喷粉量,加固优化软土地基。其中在施工前,一定要检查好施工材料的质量,以及关于法律法规的相关标准。
在软土地基施工中还需要注意对软土地基表层的施工管理,加固表层软弱部分。可以混合加入性能较好的如混凝土、钢管、砂石等材料,增强土层的硬度。改良软土土质,使得土质综合性化。改良土壤,主要是进行振密、挤密松散的地基,再者预压使粘性材料产生排水结构。最后符合标准的软土地基一般要么是对天然的地基进行完全改良,其中方法有排水固结法、强夯法、原位压实法、换填法等;或者就是处理地基,使得地基成为复合地基,混合或者置换不同材料与原有软土地基土,其方法如低强度复合地基法、树根桩复合地基、振冲挤密碎石桩复合地基。
当前在土木工程的施工过程中,要改良软土地基,进行加固方法可以采用排水固结、灌入固化物、置换和冷热处理等方法。接下来,主要介绍以下改良软土地基的相关技术。
a.排水固结管理技术
排水固结管理技术其处理方法主要有:加载预压技术、超载预压技术、真空预压技术、降低地下水位和电渗法等。其目的是要在一定的作用下,固结软土,使地基变得孔隙比降低、强度增高。即使此方法能使软土地基的承载能力提高,但其缺点是建筑工期较长,对于不同的软土地质结构需要不同的处理方式。而其中的塑料排水方案因为由于成本低、处理深度大等优势广受人们青睐。
b.灌人固化物技术
灌人固化物技术其处理办法有:表层原位压实法、冲振密实法、冲振成孔挤密碎石桩以及干振成孔碎石桩等。灌人固化物技术指向软土地基中灌入水泥、石灰等其他固化物,使得软土地基与软土共同形成更加结实的地基。通过采用震动或者是挤压的形式,使软土与其他加入的固化物提高承载力,令沉降减少。加人固化物的施工要求很高,施工过程需要特别注意。
c.置换法
置换法有局限性,一般只能对五米以下的土层置换,不能超过三米。主要包括换土垫层法、挤淤置换法。加入力学性质好的岩土材料,置换软土地基中的软弱土和不良土,形成双层地基或复合地基,加强软土地基的承载力,降低沉降速度或减少沉降。
d.土工织物与冷热处理法
土工织物结合垫层加筋法,包括有加筋土木法、土钉墙法、低强度桩复合地基法。而冷热处理法是通过冻结、加热等改变软土的物理力学性质,有冻结法、烧结法。使用高强度,大模量的筋材,使得钢筋混凝土、土工合成材料、低强混凝土加入,软土地基变得更加固结。
对上述现有软土地基处理技术进行比较,我们可以看出它们各有千秋。使用不同改良软土地基技术,不能单单考虑建筑成本,与施工难易,还需注意建筑工程所在的环境、类型以及结构等多方面因素。
3关于软土地基工程的质量检测
从一般的软土地基质量检测报告单中可以发现,检查的项目有压实度或固体体积率、砂垫层厚度、纵段高层、中线偏位。而且还需要注意外观鉴定,鉴定内容包括砂层表面是否平整。关于袋装砂井,塑料排水板也有检测内容。检查项目有:井板间距、井版长度、竖直度、砂井直径、灌砂量。而这些检查项目的检查方式大多以查施工记录为主,因此在施工过程中也需注意做好施工记录,方便检查。除了以上两种软土地基施工需要质量检查的项目,还有碎石桩与粉喷桩也包含在质量勘察项目内。其中检查项目包括:碎石桩桩距、桩径、桩长、竖直度以及灌砂量。还有粉喷桩的桩距、桩径、桩长、竖直度、单位粉喷量、强度等检查项目。
4结论
随着填海造地、逐步城市化等工程发展,海滨、桥梁、楼房等工程建设力度加大,为提高软土地基的施工管理,建筑方面人员需要特别注意。对于含水较多的软土施工管理,新技术、新方法的使用也会促进工程质量,随时的质量检测也能保证减少事故发生。因此加强软土地基施工管理技术,提高土木工程施工质量,对于国内极大部分地区建筑工程尤为重要。
参考文献:
[1]刘文斌.采用振冲碎石桩加固软土路堤的复合地基施工技术研究[D].天津:天津大学,2006.
[2]苏敏.高速公路扩建工程软土地基管桩施工挤土效应及单桩承载力研究[D].广州:华南理工大学,2013.
论文作者:梁宏伟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/15
标签:土地论文; 地基论文; 土木工程论文; 技术论文; 施工管理论文; 预压论文; 碎石论文; 《防护工程》2018年第31期论文;