摘要:建筑工程地基施工中,经常会遇到一些软弱土地基的情况,软弱土承载力低、压缩性高不能满足作为持力层的要求,因此,需要对软土地基进行地基处理。本文结合建筑工程软土地基的特点详细分析其处理技术,并探讨了软土地基的局部处理措施,以供同行参考。
关键词:建筑工程;软弱土;地基施工;地基处理;处理技术
前言
随着我国经济的快速发展,建筑工程项目不断的增多,人们对于工程的质量和性能要求也逐渐的增高。软土是建筑工程中常见的一种特殊性岩土,具有分布广、层厚等特点,对软土进行地基处理具有施工难度大、工程周期长、工程造价高等工程问题。建筑工程基础事故中软土地基处理不当或处理不彻底是主要因素,因此在进行地基施工前一定要做好软土的岩土工程勘察和软土的地基处理设计,以及在施工过程中按图、按质、按量施工,从而保证地基处理工程的质量。
一、软土地基的工程特点
1.软土地基的工程特性
在建筑工程当中,绝大数的软土地基都具有抗剪强度低、承载力低、压缩性高以及渗透性弱等显著特点,由于这些特点,建筑工程的地基持力层就不能够直接采用这种类型的土层。建筑工程中的软土,其天然含水率通常较高之间,其含水状态几乎处于饱和状态,并且由于其渗透系数较小,排水较困难,延缓了土体固结过程。同时在土体加荷初期,土体也非常容易出现孔隙水压力,导致基坑出现严重并不均匀的变形,降低地基的强度。基坑排水条件与其土体的抗剪强度和加荷速度之间有着关系,但是其侧压力不会对其造成影响。
2.软土地基处理的必要性
建筑工程的工期、建设成本以及工程质量、安全与地基质量直接相关。由于软土地基具有抗剪强度低、压缩性高以及承载力低等特性,其不仅会导致建筑工程结构出现较大沉降与变形问题,同时还会导致结构出现裂缝,从而导致其出现不均匀沉降现象。这不仅增加了建筑工程的安全域质量隐患,同时还增加了建筑工程的施工成本。因此,在进行土建工程地基设计与施工之前一定要对软土地基的地基条件和工程需求进行全面的了解和分析,结合实际情况来采取合理的措施,从而确保软土地基的安全性和稳定性。
二、建筑软弱土地基的几种处理方法
1.挤密砂桩法
砂桩法适用于松砂、杂填土多的地段。孔中灌砂,即形成砂桩,砂桩的作用是将地基土挤紧,并与地基土组成复合地基,井径较大,间距较小。可有效地防止砂土基底的振动液化。砂桩加固的范围一般比路基或基础宽一些,考虑应力在土中的扩散作用,规定要宽出基础各边长度lm。在通常情况下,桩径可取20~30cm 。砂桩的排列一般为梅花形,其桩距可通过计算确定,一般为直径的35倍。桩长这样确定,当软土层较薄,砂桩可穿透软土层,软土层厚度即为砂桩长度。如果软土层很厚,可先假定一砂桩长度,然后验算桩底处软土的应力,其值要小于或等于软土的容许承载力即可。
2.深层搅拌桩法
水泥搅拌桩在开钻前,首先要用水清洗整个管道,并检验管道中有无堵塞现象等,管道内的水排尽之后才能下钻。为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求,可在主机上悬挂一吊锤,通过对吊锤的控制保证吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等。针对每根已经成型的桩,一定要按照质量检查标准检查其水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。根据施工规范,水泥搅拌的配合比为:水灰比0.45-0.50、水泥掺量12%、每米掺灰量46-25kg、高效减水剂0.5%。水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。为了避免第一次下钻导致的管内带浆,可让喷浆量小于总量的1/2,同时严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作,在复搅时可以采用高档位。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆每根桩的正常成桩时间应不小于40min,喷浆压力0.4MPa。
3.振冲碎石桩法
振冲碎石桩法就是使地基周围的土体共同形成一复合型的地基,而不是对地基进行挤密。该种处理技术主要是在地基处理当中利用振冲器,并使其在高压水流作用下边振动边冲,使软土地基成孔,并且在孔隙当中填上一定量的碎石,并对其进行振压,提高其密实度,使碎石能够完全地嵌入到地基土体当中。碎石成桩实际上主要是依靠四周的土来实现积压的,因此碎石之间一定要具有相应的咬合力,从而形成具有合理直径的碎桩体。在建筑工程地基当中,碎石桩是其非常重要的部分,碎石桩能够有效的支撑地基结构,因此其与周边土体所形成的地基就被称为复合地基。因为碎石桩具有良好的排水通道,因此在软土地基当中采用这一技术能够很好的排水,并且利用这一技术能够有效的降低地基变形,增强地基的抗滑性能,从而提升地基的承载力。
5.垫层法
垫层法是加固软土地基的一项有效措施,其主要是对软土地基浅层进行处理。在实际的工程施工当中,常用的垫层法有换土加筋垫层法、换土垫层法以及加筋碎石垫层法等,其主要应用与淤泥、以及淤泥质土等浅层处理当中。其在施工当中通常是在采用人工作业的方式将路基的软土挖出,之后利用砂石以及粘性土等材料来进行换填,一般清除厚度在80cm左右,然后最好是分为两层进行换填,在底层填上40cm的卵石、上面是40cm的砂石,这样分层压实所起到的加固效果要明显的多。其厚度需结合附加应力与垫层地面受到的土自重应力之和与软弱土层地基承载力之间的差异而确定。厚度一般控制在0.5m~3m范围,太厚会造成施工困难,增加造价;太薄则不易取得较好的处理效果。
三、软弱地基局部处理
(1)松土的处理。若松土坑的范围相对较小,则可先挖掉其松软土,之后利用与其压缩性相似的材料进行土坑回填。若采用了砂土则需要在回填时进行分层洒水,采用平板振捣器来对其进行夯实。并且要结合土层的范围以及性质来确定灰土成分。同时应通过配置适当的钢筋提高地基上部的刚度能力。
(2)局部范围内硬土的处理。若桩基周围土质较为坚硬,则需要对其进行分层处理,同时将老灰土以及墙基等挖出,以此来降低地基的不均匀沉降现象,避免建筑结构出现开裂问题,从而保证建筑物的质量。
(3)管道的处理。需要针对管槽附近的水管道采取必要的措施来避免其出现漏水现象,从而降低地基不均匀沉降程度。若管槽的下方出现管道则需要对其进行清除,确保管道穿过基础墙,同时也要防止由于建筑物下沉造成管道形成破坏漏水及地基的不均匀沉降的现象,进而影响到建筑物的质量问题。
结束语
建筑工程施工时,处理改良不良软地基,对建筑物尤其是高层建筑非常重要。在处理软弱土地基的过程中,技术人员需要结合建设场地的实际土层地质条件以及类型,并根据起力学性质等来采取合理的处理方法,提高软弱地基的承载能力,避免其出现不均匀沉降现象,从而确保工程的质量,提高工程的社会与经济效益。
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论文作者:吴明刚
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/1
标签:地基论文; 土地论文; 软弱论文; 建筑工程论文; 土层论文; 碎石论文; 承载力论文; 《基层建设》2017年第20期论文;