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摘要:近年来,由于我国社会经济高速发展,科技水平不断进步,为建筑行业的发展提供了巨大的空间与条件。但是在建筑工程施工过程中,往往会有多种因素的影响,其中经常会遇到施工问题就是软土地基处理问题,软土地基的存在会给施工建设带来不利的影响,使得工程建设的难度加大。为了保障建筑工程项目结构的稳固性和安全性,我们就需要采取一定的措施,对建筑工程中软土地基进行处理,确保建筑项目质量安全。本文根据软土地基的性质及特点,分析了我国建筑工程软基施工的现状,介绍了几种常用的软土地基加固方法,最后针对性地提出软土地基处理的相关措施,希望对大家有所帮助。
关键词:建筑工程软土地基施工技术处理措施
中图分类号:TU198文献标识码: A
建筑工程软基施工,从工艺技术、机械设备、建筑材料等方面入手,以质量标准和工艺要求作为施工的基础,根据施工工程现场的实际情况所采用的技术手段。当前,建筑工程项目施工的高质量要求,使软基处理技术在建筑工程占有举足轻重的位置,做好软土地基施工工作是工程建设单位的基本任务。
一、软土工程性质及特点
在我国,软土的分布面积较广。软土就是天然含水量比较充足,具有很强的压缩性,但是承载力较弱的饱和性粘土。这种软土土质一般分布在内陆、平原以及沿海地区。软土土质的空隙比较大,其含水量也相当高,接近于淤泥的程度,所以一般称软土土质为泥质土。
软土天然含水量高,一般液限wL值较高;强度低,不排水抗剪强度<0.03MPa,长期强度更低;压缩性高,压缩系数a1-2 0.5m2/mm;渗透系数小(K= 10-7-10-8cm/s);天然孔隙比e>1.0。 当软土由生物化学作用形成e>1.5时为淤泥,天然孔隙比1.0<e<1.5时为淤泥质土。
软土地基工程的施工不同于一般的建筑工程施工,所以只有加强其性质的研究,才能更好地规划工程施工的技术实施和控制。下面是软土工程的几个特点:
1.触变性。没有遭到破坏的软土往往具一定的固态特征,一旦遭受破坏或者扰动,很快就会变为稀释流动的状态;
2.流变性。在一定剪应力的作用下,软土的瞬时强度会大于长期强度;软土具有发生缓慢长期变形的特性。
3.高压缩性。压缩系数比较大,大部分的压缩变形发生在0.1MPa的垂直压力下,导致建筑物的沉降量大;
4.不均匀性。由高分散、微细的颗粒组成的软土,土质具有不均匀的特点,一旦建筑平面上的荷载不均匀,建筑物就会产生较大的差异沉降,导致建筑物出现裂缝甚至损坏;
5.低透水性。软土透水性比较低,可以看作是不透水的,因此软土的排水固结需要特别长的时间,反映到建筑物的沉降延续时间长,往往在十年以上;
6.沉降速度快。随着荷载的增加,沉降速度不断增加,最大时的沉降速度可达1~2 mm/d;
二、我国建筑工程软基施工现状
1.处理软基工程上不够严格
建筑工程施工单位处理软基工程不够严格,主要体现在:第一,在工程建设的组织规划阶段没有对施工场地进行进细、具体的勘测,有些软土部位难免或被忽略,或者是有些软土的具体分布情况和种类没有很好的被使用到,这样就可能再以后的施工或者使用阶段产生人安全隐患。有的施工单位还可能对于软土地基给予的重视度不够,这样就对软土地基没有应对措施,这样在实际施工阶段进度就跟不上了。还有的施工单位为了节省费用或者为了节省时间,只对软土地基的表层进行处理,没有进行深度的碾压工作。
2.对硬壳层处理不善
单位在进行软基施工时存在对硬壳层处理不善的问题,所谓硬壳层就是指软土地基表面上比软体层硬度更高的土层。一些建筑单位为了节省工期就直接省略掉了对软土的处理,直接在硬壳层上进行施工,这样会使建筑有不稳定的因素。还有的建筑单位对硬壳层缺乏进一步分析,这样硬壳层就达不到它应有的目的。有的施工不当会使软基发生变形,从而增加了建筑的安全隐患。
三、软土地基的加固方法
常用的软土地基加固方法有:
1.换填加固法
这种方法主要是在规定的范围之中挖除软弱土,使用透水性比较强的材料,并且夯实成低压缩性的一个持力层,让它能够具有足够的的承载力,但是由于一些破坏是从基础层面开始并且不断的纵深发展,这样会使软土强度一层一层增大,在满足各方面的条件下完全可以避免地基遭到破坏。同时,当软弱土上面覆盖着土质较好的土层时,对于软弱土的侧向膨胀会起到一定的控制作用,这样会间接有利于软土地基强度的提高并有助于减少它的沉降。另外,当使用粗砂这一系列透水性比较强的材料作为垫层时,软土当中的水份完全可以通过它排出来一部分,也因此加快了软土的固结,更快速更有效地提高了地基强度。偏远的寒冷地区为了预防冻害的发生,换填的厚度一般不会超过150 厘米。
2.重锤夯实法
在施工现场这是一种经常使用的方法,工人们通过绑脚手架的方法,使用卷扬机将大约3 吨重锤起到合适的高度,这个高度通常为六米到九米,重锤慢慢地从上往下落下来,这时候会产生一个巨大的冲击力,不间断地一直重复夯打,用这种方法来稳固地基,让它自身的密实度迅速增加,强度瞬间提高,压缩性也很快的减小。因为锤子的重量增加了很多,同时也提高了落地的距离,夯击能量无限的增大,给地基想象不到的巨大冲击力,惊人的冲击力非常稳定地加固深层地基。夯实法的主要参数有:锤子的重量、锤子的落地距离、夯击的准确点、夯击的能力,夯击的时间间隔、夯击的遍数等等。
四、软土地基的处理措施
1.碎石挤密桩处理地基
主要有振动成桩法和锤击成桩法两种,在进行成桩挤密试验的基础上,检查桩基的数量、桩距、碎石填量等参数,其中振动成桩的方法,施工机械主要是振动机、装砂料斗、振动打桩机、空压机、起重机等,是在地面定位好套管位置之后,用喷气或射水沉入的方式,根据设计深度,对套管周围的土体进行挤密再往桩管内灌注一定的碎石。而锤击成桩法是采用蒸汽打桩机、柴油打桩机、碎石料斗等,在垂直就位桩管之后,进行成桩试验,确保桩基挤密的均匀性和连续性。
2.塑料排水板处理地基
首先的材料,需要确保芯板具备一定的抗拉强度、耐腐性、柔性等,以便应对土体固结变形产生的压力,而滤套要求能够隔离土颗粒,以及具有一定的渗透能力,因此在渗透系数、透水表面积等,都要严格符合规定的要求。其次是施工机械,主要采用插板机、袋装 沙井打设机具,其中振动锤击振力需要根据锤击的长度,选择合适直径的导管和确定单管、双管的振动锤击力。再次是施工工艺,在施工前清理、整平和碾压场地,并根据设计的情况,准确定位放样的孔位,以及在穿靴的时候方式泥砂进入套管,至于塑料排水板施工的允许偏差,板距为±15,采用抽查的方法检查板长的允许偏差不小于设计,通过查施工记录的方法检查竖直度的允许偏差为1.5%,通过查施工记录的方法检查。
3.深层水泥搅拌桩
深層水泥搅拌桩对于泥炭土、粉土、淤泥和淤泥质土的处理非常适用,其是一种有效软基处理方法。深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂,在地基深部通过特制的深层搅拌机械就地将固化剂和软土强制拌和,硬结软土,使地基强度得以提高。
4.深层石灰搅拌桩
在对塑性指标较高的软黏土地基进行处理时,适合采用深层石灰搅拌桩。在相同条件下,水泥作为固化剂处理的临时加固效果不如石灰好。是在软土地基中强制搅拌混合地基土和石灰,石灰会和地基土发生化学反应,这种方法不仅稳定了地基土,同时还提高了地基强度。深层石灰搅拌桩的技术特点是简单可行,经济合理,使软弱地基得到有效的加固,使整体工程工后的沉降和软土层的沉降得以减少,提高了软土层的承载能力。
5.其他地基处理措施
5.1水泥粉煤灰碎石桩是采用石屑、粉煤灰、碎石、少量水泥进行拌和后,通过沉桩机械制成一种具有黏结强度的亚类桩,既非刚性也非柔性,它与桩间土形成复合地基,共同承受载荷,从而使地基加固。在群桩施工过程中应当注意水泥粉煤灰碎石桩的间距,桩距过小的话容易出现紧缩,桩距过大的话则会对加固效果产生影响。
5.2石灰粉煤灰(黏土、火山灰或钢渣)桩的施工方法类似于深层石灰搅拌桩,只是在石灰中再添加粉煤灰、黏土、火山灰或钢渣,采用掺合料后可以有效避免石灰桩软心。
结语
综上所述,软土地基的施工工作对于建筑工程施工项目的质量安全来说至关重要。做好这项工作就需要对土质结构进行正确地分析,根据软土地基特点进行施工作业,确保施工的质量和建筑物的安全。
参考文献:
[1]王永恒,杨银涛.高等级道路软土地基加固方法浅析[J].山西建筑,2009.
[2]李金凤.建筑工程桩基础施工技术探讨[J].科技创新与应用.2013,(5):242
[3]韦佳添.建筑工程软基施工常用处理技术探讨.《中国高新技术企业》.2010年19期.
关键词:建筑工程软土地基施工技术处理措施
中图分类号:TU198文献标识码: A
建筑工程软基施工,从工艺技术、机械设备、建筑材料等方面入手,以质量标准和工艺要求作为施工的基础,根据施工工程现场的实际情况所采用的技术手段。当前,建筑工程项目施工的高质量要求,使软基处理技术在建筑工程占有举足轻重的位置,做好软土地基施工工作是工程建设单位的基本任务。
一、软土工程性质及特点
在我国,软土的分布面积较广。软土就是天然含水量比较充足,具有很强的压缩性,但是承载力较弱的饱和性粘土。这种软土土质一般分布在内陆、平原以及沿海地区。软土土质的空隙比较大,其含水量也相当高,接近于淤泥的程度,所以一般称软土土质为泥质土。
软土天然含水量高,一般液限wL值较高;强度低,不排水抗剪强度<0.03MPa,长期强度更低;压缩性高,压缩系数a1-2 0.5m2/mm;渗透系数小(K= 10-7-10-8cm/s);天然孔隙比e>1.0。 当软土由生物化学作用形成e>1.5时为淤泥,天然孔隙比1.0<e<1.5时为淤泥质土。
软土地基工程的施工不同于一般的建筑工程施工,所以只有加强其性质的研究,才能更好地规划工程施工的技术实施和控制。下面是软土工程的几个特点:
1.触变性。没有遭到破坏的软土往往具一定的固态特征,一旦遭受破坏或者扰动,很快就会变为稀释流动的状态;
2.流变性。在一定剪应力的作用下,软土的瞬时强度会大于长期强度;软土具有发生缓慢长期变形的特性。
3.高压缩性。压缩系数比较大,大部分的压缩变形发生在0.1MPa的垂直压力下,导致建筑物的沉降量大;
4.不均匀性。由高分散、微细的颗粒组成的软土,土质具有不均匀的特点,一旦建筑平面上的荷载不均匀,建筑物就会产生较大的差异沉降,导致建筑物出现裂缝甚至损坏;
5.低透水性。软土透水性比较低,可以看作是不透水的,因此软土的排水固结需要特别长的时间,反映到建筑物的沉降延续时间长,往往在十年以上;
6.沉降速度快。随着荷载的增加,沉降速度不断增加,最大时的沉降速度可达1~2 mm/d;
二、我国建筑工程软基施工现状
1.处理软基工程上不够严格
建筑工程施工单位处理软基工程不够严格,主要体现在:第一,在工程建设的组织规划阶段没有对施工场地进行进细、具体的勘测,有些软土部位难免或被忽略,或者是有些软土的具体分布情况和种类没有很好的被使用到,这样就可能再以后的施工或者使用阶段产生人安全隐患。有的施工单位还可能对于软土地基给予的重视度不够,这样就对软土地基没有应对措施,这样在实际施工阶段进度就跟不上了。还有的施工单位为了节省费用或者为了节省时间,只对软土地基的表层进行处理,没有进行深度的碾压工作。
2.对硬壳层处理不善
单位在进行软基施工时存在对硬壳层处理不善的问题,所谓硬壳层就是指软土地基表面上比软体层硬度更高的土层。一些建筑单位为了节省工期就直接省略掉了对软土的处理,直接在硬壳层上进行施工,这样会使建筑有不稳定的因素。还有的建筑单位对硬壳层缺乏进一步分析,这样硬壳层就达不到它应有的目的。有的施工不当会使软基发生变形,从而增加了建筑的安全隐患。
三、软土地基的加固方法
常用的软土地基加固方法有:
1.换填加固法
这种方法主要是在规定的范围之中挖除软弱土,使用透水性比较强的材料,并且夯实成低压缩性的一个持力层,让它能够具有足够的的承载力,但是由于一些破坏是从基础层面开始并且不断的纵深发展,这样会使软土强度一层一层增大,在满足各方面的条件下完全可以避免地基遭到破坏。同时,当软弱土上面覆盖着土质较好的土层时,对于软弱土的侧向膨胀会起到一定的控制作用,这样会间接有利于软土地基强度的提高并有助于减少它的沉降。另外,当使用粗砂这一系列透水性比较强的材料作为垫层时,软土当中的水份完全可以通过它排出来一部分,也因此加快了软土的固结,更快速更有效地提高了地基强度。偏远的寒冷地区为了预防冻害的发生,换填的厚度一般不会超过150 厘米。
2.重锤夯实法
在施工现场这是一种经常使用的方法,工人们通过绑脚手架的方法,使用卷扬机将大约3 吨重锤起到合适的高度,这个高度通常为六米到九米,重锤慢慢地从上往下落下来,这时候会产生一个巨大的冲击力,不间断地一直重复夯打,用这种方法来稳固地基,让它自身的密实度迅速增加,强度瞬间提高,压缩性也很快的减小。因为锤子的重量增加了很多,同时也提高了落地的距离,夯击能量无限的增大,给地基想象不到的巨大冲击力,惊人的冲击力非常稳定地加固深层地基。夯实法的主要参数有:锤子的重量、锤子的落地距离、夯击的准确点、夯击的能力,夯击的时间间隔、夯击的遍数等等。
四、软土地基的处理措施
1.碎石挤密桩处理地基
主要有振动成桩法和锤击成桩法两种,在进行成桩挤密试验的基础上,检查桩基的数量、桩距、碎石填量等参数,其中振动成桩的方法,施工机械主要是振动机、装砂料斗、振动打桩机、空压机、起重机等,是在地面定位好套管位置之后,用喷气或射水沉入的方式,根据设计深度,对套管周围的土体进行挤密再往桩管内灌注一定的碎石。而锤击成桩法是采用蒸汽打桩机、柴油打桩机、碎石料斗等,在垂直就位桩管之后,进行成桩试验,确保桩基挤密的均匀性和连续性。
2.塑料排水板处理地基
首先的材料,需要确保芯板具备一定的抗拉强度、耐腐性、柔性等,以便应对土体固结变形产生的压力,而滤套要求能够隔离土颗粒,以及具有一定的渗透能力,因此在渗透系数、透水表面积等,都要严格符合规定的要求。其次是施工机械,主要采用插板机、袋装 沙井打设机具,其中振动锤击振力需要根据锤击的长度,选择合适直径的导管和确定单管、双管的振动锤击力。再次是施工工艺,在施工前清理、整平和碾压场地,并根据设计的情况,准确定位放样的孔位,以及在穿靴的时候方式泥砂进入套管,至于塑料排水板施工的允许偏差,板距为±15,采用抽查的方法检查板长的允许偏差不小于设计,通过查施工记录的方法检查竖直度的允许偏差为1.5%,通过查施工记录的方法检查。
3.深层水泥搅拌桩
深層水泥搅拌桩对于泥炭土、粉土、淤泥和淤泥质土的处理非常适用,其是一种有效软基处理方法。深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂,在地基深部通过特制的深层搅拌机械就地将固化剂和软土强制拌和,硬结软土,使地基强度得以提高。
4.深层石灰搅拌桩
在对塑性指标较高的软黏土地基进行处理时,适合采用深层石灰搅拌桩。在相同条件下,水泥作为固化剂处理的临时加固效果不如石灰好。是在软土地基中强制搅拌混合地基土和石灰,石灰会和地基土发生化学反应,这种方法不仅稳定了地基土,同时还提高了地基强度。深层石灰搅拌桩的技术特点是简单可行,经济合理,使软弱地基得到有效的加固,使整体工程工后的沉降和软土层的沉降得以减少,提高了软土层的承载能力。
5.其他地基处理措施
5.1水泥粉煤灰碎石桩是采用石屑、粉煤灰、碎石、少量水泥进行拌和后,通过沉桩机械制成一种具有黏结强度的亚类桩,既非刚性也非柔性,它与桩间土形成复合地基,共同承受载荷,从而使地基加固。在群桩施工过程中应当注意水泥粉煤灰碎石桩的间距,桩距过小的话容易出现紧缩,桩距过大的话则会对加固效果产生影响。
5.2石灰粉煤灰(黏土、火山灰或钢渣)桩的施工方法类似于深层石灰搅拌桩,只是在石灰中再添加粉煤灰、黏土、火山灰或钢渣,采用掺合料后可以有效避免石灰桩软心。
结语
综上所述,软土地基的施工工作对于建筑工程施工项目的质量安全来说至关重要。做好这项工作就需要对土质结构进行正确地分析,根据软土地基特点进行施工作业,确保施工的质量和建筑物的安全。
参考文献:
[1]王永恒,杨银涛.高等级道路软土地基加固方法浅析[J].山西建筑,2009.
[2]李金凤.建筑工程桩基础施工技术探讨[J].科技创新与应用.2013,(5):242
[3]韦佳添.建筑工程软基施工常用处理技术探讨.《中国高新技术企业》.2010年19期.