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【摘 要】 近年来,我国的经济发展取得了很大的成绩,在这种情况下,我国的房地产经济也取得了很大的发展,房屋建设工程数量在不断的增加。在房屋建设工程施工中,出现软土地基是非常常见的情况,在这种情况下,对施工方法和施工方案要求非常严格,同时,也要明确质量监督方案,对施工质量进行保证。基于此,本文就建筑工程软土地基的施工技术进行分析与研究。
【关键词】 建筑工程;软土地基;施工技术
一、软土地基工程的特点及性质
软土是一种饱和的粘土,其特点是承载力低、含水量充足、具有较强压缩性,能够由软塑状态向流塑状态转变,分布的区域通常是在沿海、大陆或者是农村周边的湖泊地区。软土地基的天然孔隙比大于一点零,其他地方相比,含水量也是相对较高的,有淤泥和泥质土两种,其中,淤泥受生物化学作用的影响,使得天然孔隙比大于了一点五,而泥质土也超出了标准,天然孔隙比处在一点零和一点五之间。
软土地基还具有一些特性,软土地基泥本来是以固态为常态,但是被破坏之后就转变为了稀释过后的流动状态,所以,具有触变性。软土地基的压缩性很强,垂直时的压力可以达到零点一兆帕,这时的软土会发生压缩变形,导致建筑的沉降。软土地基还有一个特性就是低透水性,透水能力严重不足,甚至完全不透水,所以,软土地基的排水需要耗费很长的时间,这样就严重影响建筑物的结构稳定,建筑物会因为受排水影响而发生沉降的时间将延续很长,有的甚至会超过十年的年限。软土地基中的土质主要有细微颗粒,软土的土质极度不均匀,如果再加上设计图纸的建筑不合理,荷载不均匀,将会使建筑沉降的差异极度扩大,建筑物会随着时间的流逝出现各种裂缝。
二、建筑工程软土地基施工过程中的主要问题
建筑工程软土地基的处理主要通过提高软土层强度,以达到减少地基变形量的目的。但是在实际操作中,却经常出现软土层强度提高、变形现象未减少的状况。在一部分建筑工程的软土层处,受各种扰动因素的影响,使得已加固的地基与未加固的地基之间会因建筑层数的增加、向下压力的增大,造成软土地基滑动或被挤出。这种现象的产生与施工设计、施工过程有着一定关系,如软土地基的处理方法与工程实际情况严重不符,以及施工单位的专业施工技术不高、管理水平偏低、偷工减料等因素,均有可能造成这类事故。常见的建筑工程软土地基施工过程出现的主要问题表现为以下几个方面:
(一)受基础轴向力的作用,软土层厚且均匀的地基会产生较大的沉降问题;
(二)受软土地基上荷载差异较大的影响,会导致建筑出现不均匀沉降,严重时甚至会引发建筑倾斜,形成巨大建筑裂缝;
(三)受软土地基上层分布不均匀,以及建筑物荷载力分布不均匀的影响,极易导致建筑工程出现较大倾斜或坍塌等事故;
(四)受加载或加载过快的影响,一旦软土地基自身轴向力超过其承受力,就会使得地基下的软土层出现变形现象,进而产生分离面,并使地基遭受破坏,影响建筑工程施工安全。
三、建筑工程软土地基的施工技术
一直以来,软土地基的处理都是建筑工程施工过程中较为关键的问题之一,下面本文重点对几种较为常见的软基处理方法进行研究。
(一)石灰搅拌桩施工技术
石灰搅拌桩施工技术是将石灰作为固化剂对软土地基进行加固的技术,主要适用于处理塑性较高的软黏土地基。这种施工技术具备良好的经济性,能够有效减少软土层沉降,增强软土层的承载力。
1.材料。选用细磨石灰,最大粒径不得超过2mm,以防止搅拌中出现石灰聚集现象;保证石灰无杂质,氧化镁和氧化钙的总含量要超过8.5%,其中氧化钙必须占80%以上;石灰的液性指数不得小于70%,存储期限控制在3个月内。
2.施工准备。在施工场地表层铺填砂砾石垫层,方便施工机械施钻;准备齐全空气压缩机、粉体发送器、钻机、搅拌钻头等施工设备;利用原位测试和室内实验确定最佳含灰量,将其作为设计掺灰量;根据石灰搅拌范围确定桩长、根数。
3.施工技术要点。根据建筑结构设计中设定的承载力,确定桩的间距以及加固范围内搅拌樁的数量、所占面积等。将搅拌桩排列成等边三角形或四边形,桩与桩的距离控制在1m左右;在载体上安装钻机和桅杆,并使其满足耐压要求;空气压缩机的压力值不易过高、风量不宜过大;施工现场设置石灰池,用遮蔽物覆盖石灰粉,防止石灰粉飞扬或与雨水产生化学反应;当钻头升高到30cm-50cm时,必须立即停止喷粉,避免石灰粉向地面溢出。
(二)垫层换填施工技术
所谓的垫层换填具体是指采用砂或砂石作为垫层,以此来替换地基基础下部一定厚度的软弱土层,以此来提高地基强度、承载力,降低沉降量,加速土层排水固结。
1.材料的选用。采用垫层换填对软土地基进行处理时,材料的选择尤为重要,其直接关系到施工质量。在实际工程中,应当尽可能选用及配好、质地坚硬的中砂、粗砂、砾砂或是碎石作为填料,如果施工场地及其附近上述材料较少,也可选用细砂,但必须加入适量的碎石或卵石,依据相关规定,掺入量不得超过50%。同时,砂石材料当中不得含有以下杂质:草根、垃圾、有机物等等。用于排水固结的材料的含泥量不得超过30%,填料的最大粒径不得超过50mm。
2.施工准备。在正式施工前,应当先对基槽进行检验,并将所有的浮土清除干净,若是施工现场的地下水位过高,则应当采取相应的排水措施。
3.施工技术要点。
①垫层应当采用分层的方法进行铺设和夯实,较为常用的方法有平振法,这种方法具体是指用平板式振捣器对垫层进行来回振捣。每层的铺设厚度应当控制在200~250mm左右,施工过程中的最佳含水量应当控制15~20%左右,如果填料为细砂则不宜采用该方法。
②对于砂石垫层可采用夯实法进行施工。该方法又分为木夯和机械夯两种,每层的铺设厚度应当控制150~200mm左右,施工过程中的最佳含水量应当控制在8~12%。 (三)挤密碎石桩法
碎石进行钻孔以及夯实能够对周围的软土质进行挤密的作用,对地基的強度提高。通常情况下,桩位设计以及位置要确定,在施工过程中,在现场取土施工中,要夯实处理,对碎石桩成桩控制,这样对地基的强度能够保证。在对碎石桩挤密处理时,要对碎石成桩位置精确性进行保证,因此,在施工前可以进行相关的试验,在碎石品级较高以及杂质较少时,可以更好的保证施工的质量。
(四)强夯置换处理地基
强夯置换加固地基的原理是指用强夯法加固高饱和度粘性土及粉土时,在夯坑内不断填加石块、碎石、或其它粗颗粒材料,强行夯入并挤压排开软土,在软土地基中形成大于夯锤直径的碎石墩,这种碎石桩一方面有置换作用,使建筑物荷载向桩体集中;另一方面是强夯加密作用,在对碎石强夯过程中,通过碎石向下的不断贯入,会使碎石桩下的土层受到冲击能的影响,从而得到加密,另外碎石桩有向四周的侧向挤出的作用力,也使桩侧的土层得到了加固;再一方面,碎石桩也起到了一个特大直径排水井的作用,强夯置换法夯入软土中的碎石桩在夯实并挤密软土的同时也为饱和土中的孔隙水的排出提供了顺畅的通道,使孔隙水顺利逸出,随着孔隙水压力的消散而提高土体强度,加速了软土在强夯过程中和夯后的排水固结,提高桩间土的强度。
强夯置换法综合了强夯加固和复合地基的优点,且施工设备、工艺简单,适用范围广泛。此法不仅用于房建工程,也适合于化工类大型设备基础等工程,而且具有速度快、效果显著、节省投资、节约材料和加固效果好等优点,是一种比较理想的地基处理方式。
总之,在建筑工程的软基处理过程中,需要加强建筑工程的质量管理,但是现在的处理手段严重耗费了劳动力资源和设备设施,所以,在对建筑工程软基处理技术实施之前,要坚持一定的原则,比如有效性和便捷性相结合的原则,做好一切准备工作建筑施工的相关部门和单位要提前收集各种资料,包括施工图纸、地质勘探报告和相关的试验区域的测验报告,在经过对软基处理技术进行测验之后,根据施工现场情况,因地制宜的配置处理方案,保证软基的施工技术有效开展。
参考文献:
[1]杜晨曦.浅谈房建工程软土地基的施工技术[J].江西建材,2013,06:113-114.
[2]周亮.浅谈房建工程软土地基的施工技术研究[J].民营科技,2013,01:273.
[3]王琰.公路工程中软土地基的施工技术要点研究[J].黑龙江交通科技,2013,10:63+65.
【关键词】 建筑工程;软土地基;施工技术
一、软土地基工程的特点及性质
软土是一种饱和的粘土,其特点是承载力低、含水量充足、具有较强压缩性,能够由软塑状态向流塑状态转变,分布的区域通常是在沿海、大陆或者是农村周边的湖泊地区。软土地基的天然孔隙比大于一点零,其他地方相比,含水量也是相对较高的,有淤泥和泥质土两种,其中,淤泥受生物化学作用的影响,使得天然孔隙比大于了一点五,而泥质土也超出了标准,天然孔隙比处在一点零和一点五之间。
软土地基还具有一些特性,软土地基泥本来是以固态为常态,但是被破坏之后就转变为了稀释过后的流动状态,所以,具有触变性。软土地基的压缩性很强,垂直时的压力可以达到零点一兆帕,这时的软土会发生压缩变形,导致建筑的沉降。软土地基还有一个特性就是低透水性,透水能力严重不足,甚至完全不透水,所以,软土地基的排水需要耗费很长的时间,这样就严重影响建筑物的结构稳定,建筑物会因为受排水影响而发生沉降的时间将延续很长,有的甚至会超过十年的年限。软土地基中的土质主要有细微颗粒,软土的土质极度不均匀,如果再加上设计图纸的建筑不合理,荷载不均匀,将会使建筑沉降的差异极度扩大,建筑物会随着时间的流逝出现各种裂缝。
二、建筑工程软土地基施工过程中的主要问题
建筑工程软土地基的处理主要通过提高软土层强度,以达到减少地基变形量的目的。但是在实际操作中,却经常出现软土层强度提高、变形现象未减少的状况。在一部分建筑工程的软土层处,受各种扰动因素的影响,使得已加固的地基与未加固的地基之间会因建筑层数的增加、向下压力的增大,造成软土地基滑动或被挤出。这种现象的产生与施工设计、施工过程有着一定关系,如软土地基的处理方法与工程实际情况严重不符,以及施工单位的专业施工技术不高、管理水平偏低、偷工减料等因素,均有可能造成这类事故。常见的建筑工程软土地基施工过程出现的主要问题表现为以下几个方面:
(一)受基础轴向力的作用,软土层厚且均匀的地基会产生较大的沉降问题;
(二)受软土地基上荷载差异较大的影响,会导致建筑出现不均匀沉降,严重时甚至会引发建筑倾斜,形成巨大建筑裂缝;
(三)受软土地基上层分布不均匀,以及建筑物荷载力分布不均匀的影响,极易导致建筑工程出现较大倾斜或坍塌等事故;
(四)受加载或加载过快的影响,一旦软土地基自身轴向力超过其承受力,就会使得地基下的软土层出现变形现象,进而产生分离面,并使地基遭受破坏,影响建筑工程施工安全。
三、建筑工程软土地基的施工技术
一直以来,软土地基的处理都是建筑工程施工过程中较为关键的问题之一,下面本文重点对几种较为常见的软基处理方法进行研究。
(一)石灰搅拌桩施工技术
石灰搅拌桩施工技术是将石灰作为固化剂对软土地基进行加固的技术,主要适用于处理塑性较高的软黏土地基。这种施工技术具备良好的经济性,能够有效减少软土层沉降,增强软土层的承载力。
1.材料。选用细磨石灰,最大粒径不得超过2mm,以防止搅拌中出现石灰聚集现象;保证石灰无杂质,氧化镁和氧化钙的总含量要超过8.5%,其中氧化钙必须占80%以上;石灰的液性指数不得小于70%,存储期限控制在3个月内。
2.施工准备。在施工场地表层铺填砂砾石垫层,方便施工机械施钻;准备齐全空气压缩机、粉体发送器、钻机、搅拌钻头等施工设备;利用原位测试和室内实验确定最佳含灰量,将其作为设计掺灰量;根据石灰搅拌范围确定桩长、根数。
3.施工技术要点。根据建筑结构设计中设定的承载力,确定桩的间距以及加固范围内搅拌樁的数量、所占面积等。将搅拌桩排列成等边三角形或四边形,桩与桩的距离控制在1m左右;在载体上安装钻机和桅杆,并使其满足耐压要求;空气压缩机的压力值不易过高、风量不宜过大;施工现场设置石灰池,用遮蔽物覆盖石灰粉,防止石灰粉飞扬或与雨水产生化学反应;当钻头升高到30cm-50cm时,必须立即停止喷粉,避免石灰粉向地面溢出。
(二)垫层换填施工技术
所谓的垫层换填具体是指采用砂或砂石作为垫层,以此来替换地基基础下部一定厚度的软弱土层,以此来提高地基强度、承载力,降低沉降量,加速土层排水固结。
1.材料的选用。采用垫层换填对软土地基进行处理时,材料的选择尤为重要,其直接关系到施工质量。在实际工程中,应当尽可能选用及配好、质地坚硬的中砂、粗砂、砾砂或是碎石作为填料,如果施工场地及其附近上述材料较少,也可选用细砂,但必须加入适量的碎石或卵石,依据相关规定,掺入量不得超过50%。同时,砂石材料当中不得含有以下杂质:草根、垃圾、有机物等等。用于排水固结的材料的含泥量不得超过30%,填料的最大粒径不得超过50mm。
2.施工准备。在正式施工前,应当先对基槽进行检验,并将所有的浮土清除干净,若是施工现场的地下水位过高,则应当采取相应的排水措施。
3.施工技术要点。
①垫层应当采用分层的方法进行铺设和夯实,较为常用的方法有平振法,这种方法具体是指用平板式振捣器对垫层进行来回振捣。每层的铺设厚度应当控制在200~250mm左右,施工过程中的最佳含水量应当控制15~20%左右,如果填料为细砂则不宜采用该方法。
②对于砂石垫层可采用夯实法进行施工。该方法又分为木夯和机械夯两种,每层的铺设厚度应当控制150~200mm左右,施工过程中的最佳含水量应当控制在8~12%。 (三)挤密碎石桩法
碎石进行钻孔以及夯实能够对周围的软土质进行挤密的作用,对地基的強度提高。通常情况下,桩位设计以及位置要确定,在施工过程中,在现场取土施工中,要夯实处理,对碎石桩成桩控制,这样对地基的强度能够保证。在对碎石桩挤密处理时,要对碎石成桩位置精确性进行保证,因此,在施工前可以进行相关的试验,在碎石品级较高以及杂质较少时,可以更好的保证施工的质量。
(四)强夯置换处理地基
强夯置换加固地基的原理是指用强夯法加固高饱和度粘性土及粉土时,在夯坑内不断填加石块、碎石、或其它粗颗粒材料,强行夯入并挤压排开软土,在软土地基中形成大于夯锤直径的碎石墩,这种碎石桩一方面有置换作用,使建筑物荷载向桩体集中;另一方面是强夯加密作用,在对碎石强夯过程中,通过碎石向下的不断贯入,会使碎石桩下的土层受到冲击能的影响,从而得到加密,另外碎石桩有向四周的侧向挤出的作用力,也使桩侧的土层得到了加固;再一方面,碎石桩也起到了一个特大直径排水井的作用,强夯置换法夯入软土中的碎石桩在夯实并挤密软土的同时也为饱和土中的孔隙水的排出提供了顺畅的通道,使孔隙水顺利逸出,随着孔隙水压力的消散而提高土体强度,加速了软土在强夯过程中和夯后的排水固结,提高桩间土的强度。
强夯置换法综合了强夯加固和复合地基的优点,且施工设备、工艺简单,适用范围广泛。此法不仅用于房建工程,也适合于化工类大型设备基础等工程,而且具有速度快、效果显著、节省投资、节约材料和加固效果好等优点,是一种比较理想的地基处理方式。
总之,在建筑工程的软基处理过程中,需要加强建筑工程的质量管理,但是现在的处理手段严重耗费了劳动力资源和设备设施,所以,在对建筑工程软基处理技术实施之前,要坚持一定的原则,比如有效性和便捷性相结合的原则,做好一切准备工作建筑施工的相关部门和单位要提前收集各种资料,包括施工图纸、地质勘探报告和相关的试验区域的测验报告,在经过对软基处理技术进行测验之后,根据施工现场情况,因地制宜的配置处理方案,保证软基的施工技术有效开展。
参考文献:
[1]杜晨曦.浅谈房建工程软土地基的施工技术[J].江西建材,2013,06:113-114.
[2]周亮.浅谈房建工程软土地基的施工技术研究[J].民营科技,2013,01:273.
[3]王琰.公路工程中软土地基的施工技术要点研究[J].黑龙江交通科技,2013,10:63+65.