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摘要:在改革开放政策的影响下,我国的建筑业正在迅速发展。为了提高城市建设的进展,建设项目的投资正在增加。但在建设工程施工中,往往出现地基强度不足的现象,需要处理的基础。如果处理不好,会导致地基不均匀沉降。本文对建筑工程中软土地基的几种常见的施工技术进行分析,希望有助于保持地基的稳定性。
关键词:建筑工程;软土地基;施工技术;分析
随着国民经济的快速增长,城市化建设步伐和基础设施建设也随时加快,建筑工程建设也逐渐走向新的高潮,城市立体化、建筑功能化成为新时代的现代建筑工程的重要研究课题,对于建筑工程建设的要求也更为严格。但在建筑工程施工中,经常会出现地基强度不足的现象,需对地基进行处理。若处理不当,就会导致地基发生不均匀的沉降。笔者根据自身多年的从业经验,对建筑工程中软土地基的几种常见的施工技术进行分析,希望有助于保持地基的稳定性,现总结如下:
一 建筑工程的软土地基概述及处理现状
首先,软土地基概念。
软土主要指淤泥质土、淤泥、泥炭质土和泥炭,从软塑向流塑转变的黏性土系,大部分是受水流冲击导致沉淀而成,天然含水较多,天然空隙比≥1.5。软土地基指这种特性的粉质粘土,空隙较大有机质土、细微颗粒较多的松软土等构成。不能依靠简单的地基条件确定软土地基,地基的构造、填方不稳定等原因导致地基沉降,也是软土地基。确定软土地基,需根据基层构造物的形式、种类、规模等。
其次,软土工程的性质。
软土地基属于一种常见的工程病害,有其特有的性质,主要表现在六个方面:其一,高压缩性。较大的压缩系数,导致压缩变形产生0.1MPa的垂直压力时,建筑物的沉降量较大;其二,触变性。软土地基在为破坏之前,呈现固态特征。若遭到破坏或扰动,则会由固态转向流动状态;其三,不均匀性。软土是由高分散颗粒和微细颗粒构成,土质较为不均匀,如建筑物平面处于不均匀负荷状态时,建筑物产生的沉降差异较大,造成建筑物损坏或出现裂缝;其四,透水性较低。软土几乎是不透水的,需相当长时间进行排水固结,建筑物沉降的时间延长,可达十年以上;其五,流变性。在承受剪应作用,可发生长期缓慢地变形,使得软土长期强度低于瞬时强度;其六,较快的沉降速度。随着荷载的增加,沉降速度也会随之在增加,最大可达1-2mm/d。
第三,建筑工程软土地基的处理现状。
我国软土地基处理主要表现在三个方面的不足:其一,缺乏相应的现场勘查资料。处理软土地基,需对现场水文地质和工程地质进行全面掌握,根据详细的勘测资料进行地基处理。但在实际的处理操作中,由于不够重视勘查,只是采用常规的简单勘测,或根据相似的工程资料,无法保证数据的时效性和准确性。对于物理学指标和水文地质指标的数据缺乏,给后续设计带来相当大的难度,也给建筑设计留下很大的安全隐患;其二,不重视硬壳层强度。在软土地基表面存在一层较高强度的土层,就是硬壳层。由于其较高的强度,可对上部荷载压力进行有效传递。在工程处理中,如对其强度进行有效利用,可降低地基处理难度,且可使工程造价降低。在实际的工程处理中,由于缺乏工程勘测,不能具体确定硬壳层的位置,有的甚至只一味强调加强地基,往往会损坏硬壳层强度,结果会适得其反;其三,没有做好充足的施工准备。由于地基条件较为复杂,在施工前需对可能发生情况进行充分分析,以提供施工准备。而在具体的工程施工中,没有做好充足的前期工作,不能准确计算流沙状况和涌水量,很难有计划进行降水,影响了工程施工的进度和质量。同时,由于临近建筑物高度不一,地基地质情况也各不相同,施工单位只是片面对本工程降水,没有考虑到降水后的后果,往往由于孔隙增大、流水排走细微颗粒、地下水位下降、压缩增大等,引起地面沉降,导致临近建筑地基发生不均匀沉降。
二 建筑工程中软土地基的施工技术
首先,先导段施工。
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在进行软土地基处理前,需进行先导段施工,主要表现在四个方面:其一,在施工前,选一路段进行不同施工方案施工,试验路段需按照规范要求,根据现场实际情况选定先导段位置,并选择最佳的软土地基处理方案;其二,开工前,将先导段方案想监理单位申报,以先导段总结试验结果,并经监理单位批准后,将试验结构作为填料施工依据。若检验不合格,需进行重新挖除试验;其三,按照设计要求进行试验段的软基处理,试验段所用机械设备和材料,需与施工所用设备材料相同;其四,仔细记录好压实类型和设备、辗压工序和遍数,按照试验情况向监理单位申报,并以报表形式记录压实、填筑、软基处理时所需的设备数量清单、设备类型、压实厚度、压实遍数、含水量和松铺系数等,获批准后方可进行软基处理段施工。
其次,表层处理法。
这种方法主要用于地表面即为软弱的情况,主要利用敷设、增添材料和排水的方法,以提高地表的轻度,避免地基局部的剪切变形,以确保机械作业,尽可能在地基上均匀分布填土荷载。这种类型的处理方法主要有一下几种:其一,表层排水法。在填土前,在地表面进行沟槽开挖,排除地表水,降低含水率,以确保施工机械能顺利通行,回填好透水性较强的碎石和砂砾;
其二,砂垫层法。
如地基上部土层较为稀薄,且较大含水量时,铺垫沙垫层,厚度大约在0.6m-1.3m,可使软土层固结,以形成上部排水层;其三,铺垫材料法。如软土地基不均匀,会发生不均匀的侧向变位和局部沉降,可利用铺垫材料,增加抗剪力和拉抗例,以保证机械通行,增加填土荷载,使地基支承能力提高。铺垫材料有玻璃纤维格栅、土工布和化纤无纺布等;其四,添加剂法。如表层是黏性土,掺入添加剂于黏性土内,可使地基强度特性和压缩性能大大改善,达到提高填土固结和稳定的效果。添加剂所用材料主要有熟石灰、水泥和生石灰。石灰类主要通过厂伴或现场伴,以降低土壤中的含水量。随着时间的推移,被固结土也会发生相应的化学反应而固结,变化黏土成分,促使土体趋向稳定。
第三,置换法。
这种方法是通过优质土与软弱土之间的置换,以减少沉降量,保证填土稳定。施工方法主要分为借填土自重强制置换软弱土和人工挖掘置换。这种方法在短时间内即可完成,一般采用人工挖掘置换较为可靠。置换的材料采用粗粒土,这种土材料可受水浸但承载力不会下降,但需压实充分。
第四,加载法。
这种方法是预先使软基沉降,以增加软土地基的强度,避免设置在邻接填土路面、填土、构造物等之上,防止构造物发生沉降而破坏软土地基。增加地基上的总压,减少间隙水压,以提高有效应力。在进行荷载填土时,降低地下水位,在地表面进行铺砂,覆盖不透水膜,以形成真空。然后通过大气压力加重以促进固结。在进行加载法时,需保持地基的稳定状态。
第五,强夯法。
这种方法是通过强烈的强夯能力,对地基进行加固处理。行此法需按照先深后浅的加固顺序进行施工,即先加固深层土,再加固中层土,最后加固表层土。按照这种顺序,在最后一遍夯点完成后,通过推土机进行夯抗填平,采用低能量满夯一遍。
三.结束语
而言之,在建筑施工中,常常会出现软土地基强度不足的问题,需要采用相应的施工技术进行处理,以确保地基的稳定性和强度。当然,软土地基的施工技术有许多,各个施工技术有自身的优缺点,需根据具体的处理要求、水文地质和地基条件,选择最佳的处理方法和方案,以杜绝建筑物不均匀的沉降。
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论文作者:林潇
论文发表刊物:《基层建设》2015年30期
论文发表时间:2016/8/12
标签:地基论文; 土地论文; 强度论文; 施工技术论文; 建筑工程论文; 不均匀论文; 荷载论文; 《基层建设》2015年30期论文;