摘要:建筑作为社会生活的重要组成部分,可满足人们对于基本生活的自我需求,提高其社会归属感和生活幸福感。软土地基在建筑工程中发挥基础性职能,其施工问题较为常见,若未预先处理施工问题,可能造成建设任务中断等后果。即使完成建设任务,也会使建筑工程的安全隐患大幅提升。因此,软土地基的施工处理是建筑工程的主要内容,可确保施工建设顺利进行。本文分析了建筑工程中软土地基的处理技术。
关键词:建筑工程;软土地基;施工处理;技术
随着国家基础设施的不断推进,地质条件好的区域已开发接近饱和,为了合理有效的利用土地资源,不得不开发一些条件较差的软弱地基或不良地基,提高其承载能力和减小变形,以满足相关建筑施工标准,从而为我国地基处理方法的发展提供了机会和挑战。软土地基具有强度低、压缩性高、含水量大等特点,且处理往往涉及多学科的综合交叉,一旦处理不当,易造成地基失稳,严重影响建筑物的安全。据资料统计,不合理的地基处理方法是造成道路、水利、建筑等行业事故发生的主要原因。如何正确的选择地基处理方法以保证建筑物的安全将是一大重点也是难点。
1软土地基特征
软土地基中所使用的软土为谷地、滨海、河滩或是湖沼所沉积的细粒土,含水量高,空隙较大,土层结构相对复杂,具有压缩性好、固定性佳、固定时间偏长等优势,但是透水性与承载性较差。其属于饱和性黏土,以淤泥性状为常见表现形式。在软土地基的实际施工中,施工处理的科学性与正确性主要受软土特征影响,施工期间应根据工程要求选择合适的软土。建筑工程所需要的额软土多具有下沉量大、稳定时间长、下沉速率大等特征。而软土地基的主要特征为:1)压缩性强。在软土地基中软土的压缩系数较大,通常它的章面垂直压力如果为0.1兆帕时,它的地基就会因为压缩的外力而产生形变,从而导致在房间过程中,出现较为明显的沉降现象,从而给软土地基造成承载能力较差的结果。2)透水性差。软土地基的饱和度与含水量均较高,因此其透水性较差。若通过排水措施提高软土的承载力与强度,需要经过较为漫长的过程,对施工项目的整体进度有较大影响,可行性欠佳。3)具有触变性。软土地基的明显特征即为触变性,其是指在软土地基受到外力干扰时会呈现出流动状态。从固态到流动状态的转变会使其自身承载力与强度大幅降低。4)具有不均匀性。在软土地基中,它的软土土质主要有两种形态:分别是细微的颗粒、和高分散性质的颗粒。正是由于这两种不同形态的颗粒,从而造成了在软土中土质十分不均匀的情况。土质内部的均匀情况会直接影响到地基的承载能力,由于软土内部土质分布不均匀,因此,导致软土地基的承载能力较弱,严重情况会导致上方的建筑物出现裂缝,甚至倒塌。5)沉降速度偏快。软土的水饱和度与天然空隙比均较高,因此会在外力影响下出现水分流失或是压缩变形等现象,进而导致沉降问题。而且软土的沉降速度与承载力、压强呈正相关关系。
2建筑工程中软土地基施工常见技术
2.1高压喷射注浆法
高压喷射注浆法是一种在注浆法的基础上并通过采用高压喷射技术而形成的地基加固新方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它主要是先通过钻机钻孔,并将带有特殊喷头的喷射管插至设计处理深度后,再用高压脉冲泵通过高压(20~40MPa)将浆液射出以冲击切割土体,当速度比较快、能量又较大的脉状喷射流的动压远超过土体结构自身的强度时,土粒便随之剥落,而此时一部分细小的土粒就被浆液所置换,并随着浆液被带到了土面上,至于其余的土粒则与浆液混合,并按照一定规律和比例重新排列,待其凝固之后,便在土体中形成固结体,从而达到地基加固的目的。高压旋喷注浆法适于处理淤泥质粘土、淤泥地基。当土体含有较多的坚硬粘性土、大粒径块石等物质时,则应根据现场试验结果来确定其使用程度。
2.2置换法
软土地基的承载能力较差,一般无法满足建筑要求。置换法主要原理是将基础以下一定范围内的不良土层挖除,用其他性能稳定、强度高、压缩性低的材料回填,形成新的持力层,以达到增强地基承载力和减小变形的要求,从而保证建筑稳定安全。常采用的材料为强度较高的中砂土、碎石,砾砂土等,且为了满足地基的防渗性要求,一般要以分层夯实法辅之。该法可以加速软土排水固结,较大幅度提高地基承载能力,有效减小地基沉降。当建筑物受荷不大、软土层厚度较小时,该法可以取得较为满意的结果,但由于一些客观条件的限制,实际操作起来不易,工程量较大,也不够经济。
2.3强夯法
利用重物对地面进行猛力拍打使地面平整牢固的方法叫做强夯法,在施工的时候利用该方法可以有效的提高地面的承受重物能力,避免在重物的压制下出现坍塌的现象。鉴于强夯法的诸多优点和使用后对地面造成的良好效果,可以在施工的时候对地基使用这种方法,通过对地基进行强夯,迅速的使地基硬化、夯实,为后续施工的进行提供便利并尽早出合格的建筑工程产品。由于在对地面进行夯实的时候容易造成巨大的噪声污染和产生振动,如果在居民区附近进行夯实的话,就会影响居民的日常生活,因此在这些地区不应该使用这种方法。再进行夯实处理的时候需要按顺序进行,一层一层的进行夯实,在完成最后一层的夯实之后,就可以将夯实机留下来的坑填平。在这种操作步骤之下,容易造成夯坑上面的表层泥土比较松散,所以在夯实完成之后还应该进行一次强度较低的夯实工作。
2.4排水固结法
目前为止,排水固结法是解决软黏土、淤泥质土等地基固结沉降和稳定问题的最有效的方法之一。该法在地基中设置了两套排水系统:竖向排水系统(砂井或塑料排水板)和横向排水系统(砂垫层)。其机理是往地基上施加一定荷载,使空隙中水慢慢排出,有效应力逐渐升高,地基发生固结密实,孔隙比减小,从而有效提高地基承载力,减小工后沉降。如福清过桥山围垦海堤,淤泥软层厚达10m多,采用了塑料排水带进行处理,取得了可观的效果。该法要求两套排水系统必须同时发挥作用,故对施工要求较高,在处理淤泥质土、软弱土层和其他饱和黏土中占据重要地位,但对于一些渗透性极差的土层(如泥炭土),应慎重选择。
2.5抛石挤淤法
这种方法被广泛的使用在沼泽地以及盆地中。之所以要这样安排,因为在这些地方排水困难。但是,唯一一个弊端就是不能够使用抽水设备进行抽水。久而久之,就会使得硬质泥土的数量非常的少,所以使用上述的方法已经不能满足需要,必须使用碎石等材料进行加固。在这个过程中,对于石块也有一定的要求,就是保证其半径要达到15cm。这种方法的使用流程与上述的方法也具有一定的差异性,是从中部向外边进行扩散。不断地向中间添加石头,之所以选择中间,就是因为能够满足填充的需要,最大程度上降低材料的损耗。在这种填埋的过程就会向构造金字塔一样,逐渐的向上顶尖,然后底部也原来越大,就这样降低了成本的投入。当填充到一定的程度后就需要保证使用压路机进行夯实,然后再向里面添加石头,如此往复实现其根基的稳定。
3结语
综上所述,随着我国建筑业不断深入发展,软土地基处理问题已不可避免,其处理结果优劣直接影响着整个工程质量,需引起岩土工程界高度重视。因此,为了保证建筑工程的安全,应熟练掌握各种软土地基处理方法的原理和使用范围,并根据相关理论和实际工程情况,全方位考虑,科学合理的选择处理方法,从而有效减小软土地基带来的危害。同时,在不断总结现有地基处理方法的基础上,开发新的软土地基处理方法,并及时总结经验,这有助于我国软土地基处理水平向更高的方向发展。
参考文献:
[1]赵庆龙.浅谈房屋建筑工程中软土地基的施工技术[J].科技创新与应用,2014.
[2]高超.解析房建工程软土地基的施工技术[J].建材发展导向(上),2016.
论文作者:孙国清,张威
论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/18
标签:地基论文; 土地论文; 夯实论文; 建筑工程论文; 方法论文; 淤泥论文; 土层论文; 《防护工程》2018年第1期论文;