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【摘要】软土地基施工技术是高质量的建筑工程的重要条件,决定着建筑的使用寿命,文章从软土地基施工技术不足所造成的问题出发,研究出如何避免种种问题的对策,弥补了软土地基施工技术的不足之处,促进了建筑水平的提高,提升了建筑的质量,对研究软土地基施工技术有重要的指导意义。
【关键词】建筑工程,软土地基,关键技术
前言
房建工程中软土地基是一个经常遇到的问题,对于软土地基的处理,涉及到的施工程序非常复杂,且有一定的施工难度。只有对地质尽心勘测,掌握其地质特征,对地质的基本特性有所了解,才能选择合理的施工方法来进行软土地基的处理。
1软土地基的特性
软土地基建筑工程主要有以下几点特性:①高压缩性。这一特点的造成是因为软土地基的天然空隙非常大,所以说软土地基在建设过程中,当软土地基的垂直压力达到0.1MPa的时候,软土地基就会发生非常大的变形,进一步影响到房屋的沉降作用。②触变性。触变性就是说软土地基在不受任何外界因素影响的情况下,可以很好的保持一种固态,很稳定。但是在房屋建设的过程中遭受任何一点外界的干扰,软土地基就会发生稀释流动现象,地基就会变得非常不稳定。③不均匀性。软土是由微细的土粒和分散度很高的土结合形成的,这种结构会影响土质,均衡性非常差,也就是说在建造过程中因为建筑物每个点的压力不同,造成地基的承载力也会有所变化,软土地基就会发生不均匀沉降作用,影响房屋的就是在建造的时候会出现不同样的裂缝。④沉降速度非常快。软土地基的沉降速度是跟随承受压力值不断增大而增大的,所以说作用在软土地基上的承载力越大,沉降速度就会越快。⑤透水性很低。因为软土天然含水量很高,软土地基的透水性工程就会变得很慢,在这个方面想要通过排水法固结软土地基是非常困难的,并且消耗的时间也会很长。部分正在建造的房屋单单排水固结这一方面就需要将近十年的时间。
2处理软土地基的方式
2.1换填法
这种方法非常适合软土地基层非常浅的房屋建造过程中,一般来说可以利用挖掘方式,把地面下面的软土土层挖掘掉,然后在挖掘空出来的区域填埋土质性能稳定、压缩性很低、高强度和承载能力很好的碎石材料等。在换填土层的时候把每个层面都进行压实操作,目的是保证换填之后的土层可以保持很好的含水量和压实度,使其满足建筑房屋规定的各项指标数据。换填法一般都会利用在暗沟区域、杂填土区域和低洼水源地区域等软土地基很浅的地区。
2.2深层水泥搅拌桩法。
深层水泥搅拌桩法是在软土地基的基础之上,通过掺加水泥的方式,利用水泥和粘土之间的化学反应、水泥自身的水化反应等作用力,让粘土和水泥很好的集合在一起,形成需要的桩体,最终和周围的软土混合形成高强度的复合地基,是水泥土搅拌桩中的一种,也称为湿法搅拌法或喷浆搅拌法,该方法对于水泥计量的控制非常准确,所以说最后的桩体质量很好。这一方法适用于含水量非常大、水源渗透性能很差、可供产生化学反应的厚度达到要求的软土土层。水泥搅拌桩法施工过程非常简单,处理效率很高,处理后的软土地基利用效率高,地基质量非常优秀。
2.3振实挤密法
在处理粉土、松砂、杂填土与湿陷黄土等类型的软土地基时,可以采用振实挤密法。振实挤密法的工作原理是通过振密或挤密,减少土体的孔隙,以达到提高其强度的目的。有时还可以在振动过程中回填灰土、素土或者砂、砾石等,使其与地基土构成复合地基,进一步增强地基承受荷载的能力。在具体操作过程中,需要先在软土地基中打入桩管,在桩管孔内填入相应的填充材料进行捣实。一般而言,使用振实挤密法处理软土地基时,其可处理地基的深度往往在5-20m之间。
2.4排水固结方法
排水固结法就是利用天然地基,或者是在天然地基中设置和砂井类型的竖向排水结构体,接下来结合建筑物自身的重量进行分级施加荷载,也可以在建造建筑物之前,先在地基中预设一定的负荷值,使得软土中的孔隙水被慢慢排出来,缩减孔隙的比例,软土地基就会逐渐固结,沉降的速度就会提升,与此同时也提高了地基的强度。这种方式适合用在软土地基中粘性地基中,针对粘性地基的稳定性问题,利用排水固结法可以很好的使地基的沉降在加载预先压力的过程中部分或者是全部完成,使得建筑物在使用的时候不至于产生过大的沉降差值和沉降。同时还可以提升软土地基的抗剪强度值,以此提升地基的稳定性能和承载能力。排水固结法较为常用的有真空预压法和堆载预压法,真空预压法是将密封膜覆盖于软粘土中设置的竖向砂井上,通过抽真空使地下水位下降,从而使粘土层产生固结压力的一种地基处理方法,是通过减小孔隙水压力增加来增加有效应力的方法,该方法适用于在加固区形成稳定负压边界条件的软土地基;堆载预压法是在建筑场地临堆填土石等对地基进行加载预压,使地基提前完成沉降,并通过固结提高地基承载力的方法,一般用于加载预压的荷载与建筑荷载相等,但实际工程中为减少再次固结产生的障碍,有时预压荷载会大于建筑物荷载,通常取建筑物荷载的1.3倍,有特殊情况时则根据工程具体情况确定具体预压荷载,该方法适用于渗透性良好的砂土和粉土或含水平加砂或粉砂层的饱和软土地基处理中,通常工程中为加快固结速度,常将砂井法与该法联用,称为砂井堆载预压法,适用于渗透性较差的软弱粘性土地基处理中。
3水表层处理法的使用
首先在材料方面,需要选择高强度、性能稳定的碎石、中砂、粗砂和石屑。针对粗砂和中砂地区不足的区域,可以适当掺加卵石,掺加的比例必须实现计算准确。然后在施工准备方面,在进行施工操作之前,清除软土地基表面的浮土,稳定地基坑槽的边坡,将周围的水沟、水井和草地全部进行填实作业。如果地下水位高于地基坑槽的时候,可以利用上述材料中提到的排水措施对其进行排水。针对人工级配的石材和砂石材料进行均匀的夯实。最后是施工过程中应该注意的问题。①保证砂垫层和砂石垫层保持在同一个高度上,如果说深度不同,可以按照先深后浅的工序进行。②进行分段施工的时候,分段接口处需要建造成斜坡的形式。每个层面都相错1m,进行填实操作。③最后利用夯实法和碾压法等铺设方式。利用夯实法就是说利用机械强夯的方式先夯实部分,再夯实全部,而且铺设砂石材料的厚度一般都在200mm左右,建筑施工的时候最佳含水量应该保持在10%-13%。
4、确保软土地基处理有效性措施分析
为了确保软土地基的处理效果,应该针对软土地基施工处理后进行必要监测分析,监测分析内容主要有以下几方面:
1)对表层沉降进行监测。采用表层沉降观测可以通过沉降时程曲线,计算分析出软土地基不同阶段的固结度、残余沉降量以及最终沉降量,进而对排水固结法中的卸载时间以及处理效果进行确定。
2)分层沉降的监测分析。通过分层沉降监测,可以明确软土地基不同深度的沉降时程曲线以及不同深度软土地基压缩量,进而分析处理后对于沉降的影响深度以及施工处理效果如何。
3)孔隙水压力监测。孔隙水压力监测主要是通过对不同深度软土层内水压力的消散情况进行分析,分析软土的固结沉降完成情况。
4)深层水平位移观测。深层水平位移则主要是采用测斜管或者是测斜仪明确地基深层土体的水平位移情况进行观测,通过深层水平位移-深度变化曲线分析软弱地基中土体的剪切破坏情况。
5总结
在工程项目建设实施过程中应该根据软弱地基的实际情况,选择处理效果好、造价低以及易于施工作业的施工方案,同时采取有效的观测,确保软弱地基处理的有效性,控制建筑工程主体结构的不均匀沉降,提高建筑工程整体建设质量。
【参考文献】
[1]盛群陆,王初生.天津滨海新区软土地基处理技术历史与发展[J].岩土工程,2009(46):23-24.
[2]杨勇.浅议公路施工中的软土地基处理技术[J].科技与企业,2012(7):55-56
【关键词】建筑工程,软土地基,关键技术
前言
房建工程中软土地基是一个经常遇到的问题,对于软土地基的处理,涉及到的施工程序非常复杂,且有一定的施工难度。只有对地质尽心勘测,掌握其地质特征,对地质的基本特性有所了解,才能选择合理的施工方法来进行软土地基的处理。
1软土地基的特性
软土地基建筑工程主要有以下几点特性:①高压缩性。这一特点的造成是因为软土地基的天然空隙非常大,所以说软土地基在建设过程中,当软土地基的垂直压力达到0.1MPa的时候,软土地基就会发生非常大的变形,进一步影响到房屋的沉降作用。②触变性。触变性就是说软土地基在不受任何外界因素影响的情况下,可以很好的保持一种固态,很稳定。但是在房屋建设的过程中遭受任何一点外界的干扰,软土地基就会发生稀释流动现象,地基就会变得非常不稳定。③不均匀性。软土是由微细的土粒和分散度很高的土结合形成的,这种结构会影响土质,均衡性非常差,也就是说在建造过程中因为建筑物每个点的压力不同,造成地基的承载力也会有所变化,软土地基就会发生不均匀沉降作用,影响房屋的就是在建造的时候会出现不同样的裂缝。④沉降速度非常快。软土地基的沉降速度是跟随承受压力值不断增大而增大的,所以说作用在软土地基上的承载力越大,沉降速度就会越快。⑤透水性很低。因为软土天然含水量很高,软土地基的透水性工程就会变得很慢,在这个方面想要通过排水法固结软土地基是非常困难的,并且消耗的时间也会很长。部分正在建造的房屋单单排水固结这一方面就需要将近十年的时间。
2处理软土地基的方式
2.1换填法
这种方法非常适合软土地基层非常浅的房屋建造过程中,一般来说可以利用挖掘方式,把地面下面的软土土层挖掘掉,然后在挖掘空出来的区域填埋土质性能稳定、压缩性很低、高强度和承载能力很好的碎石材料等。在换填土层的时候把每个层面都进行压实操作,目的是保证换填之后的土层可以保持很好的含水量和压实度,使其满足建筑房屋规定的各项指标数据。换填法一般都会利用在暗沟区域、杂填土区域和低洼水源地区域等软土地基很浅的地区。
2.2深层水泥搅拌桩法。
深层水泥搅拌桩法是在软土地基的基础之上,通过掺加水泥的方式,利用水泥和粘土之间的化学反应、水泥自身的水化反应等作用力,让粘土和水泥很好的集合在一起,形成需要的桩体,最终和周围的软土混合形成高强度的复合地基,是水泥土搅拌桩中的一种,也称为湿法搅拌法或喷浆搅拌法,该方法对于水泥计量的控制非常准确,所以说最后的桩体质量很好。这一方法适用于含水量非常大、水源渗透性能很差、可供产生化学反应的厚度达到要求的软土土层。水泥搅拌桩法施工过程非常简单,处理效率很高,处理后的软土地基利用效率高,地基质量非常优秀。
2.3振实挤密法
在处理粉土、松砂、杂填土与湿陷黄土等类型的软土地基时,可以采用振实挤密法。振实挤密法的工作原理是通过振密或挤密,减少土体的孔隙,以达到提高其强度的目的。有时还可以在振动过程中回填灰土、素土或者砂、砾石等,使其与地基土构成复合地基,进一步增强地基承受荷载的能力。在具体操作过程中,需要先在软土地基中打入桩管,在桩管孔内填入相应的填充材料进行捣实。一般而言,使用振实挤密法处理软土地基时,其可处理地基的深度往往在5-20m之间。
2.4排水固结方法
排水固结法就是利用天然地基,或者是在天然地基中设置和砂井类型的竖向排水结构体,接下来结合建筑物自身的重量进行分级施加荷载,也可以在建造建筑物之前,先在地基中预设一定的负荷值,使得软土中的孔隙水被慢慢排出来,缩减孔隙的比例,软土地基就会逐渐固结,沉降的速度就会提升,与此同时也提高了地基的强度。这种方式适合用在软土地基中粘性地基中,针对粘性地基的稳定性问题,利用排水固结法可以很好的使地基的沉降在加载预先压力的过程中部分或者是全部完成,使得建筑物在使用的时候不至于产生过大的沉降差值和沉降。同时还可以提升软土地基的抗剪强度值,以此提升地基的稳定性能和承载能力。排水固结法较为常用的有真空预压法和堆载预压法,真空预压法是将密封膜覆盖于软粘土中设置的竖向砂井上,通过抽真空使地下水位下降,从而使粘土层产生固结压力的一种地基处理方法,是通过减小孔隙水压力增加来增加有效应力的方法,该方法适用于在加固区形成稳定负压边界条件的软土地基;堆载预压法是在建筑场地临堆填土石等对地基进行加载预压,使地基提前完成沉降,并通过固结提高地基承载力的方法,一般用于加载预压的荷载与建筑荷载相等,但实际工程中为减少再次固结产生的障碍,有时预压荷载会大于建筑物荷载,通常取建筑物荷载的1.3倍,有特殊情况时则根据工程具体情况确定具体预压荷载,该方法适用于渗透性良好的砂土和粉土或含水平加砂或粉砂层的饱和软土地基处理中,通常工程中为加快固结速度,常将砂井法与该法联用,称为砂井堆载预压法,适用于渗透性较差的软弱粘性土地基处理中。
3水表层处理法的使用
首先在材料方面,需要选择高强度、性能稳定的碎石、中砂、粗砂和石屑。针对粗砂和中砂地区不足的区域,可以适当掺加卵石,掺加的比例必须实现计算准确。然后在施工准备方面,在进行施工操作之前,清除软土地基表面的浮土,稳定地基坑槽的边坡,将周围的水沟、水井和草地全部进行填实作业。如果地下水位高于地基坑槽的时候,可以利用上述材料中提到的排水措施对其进行排水。针对人工级配的石材和砂石材料进行均匀的夯实。最后是施工过程中应该注意的问题。①保证砂垫层和砂石垫层保持在同一个高度上,如果说深度不同,可以按照先深后浅的工序进行。②进行分段施工的时候,分段接口处需要建造成斜坡的形式。每个层面都相错1m,进行填实操作。③最后利用夯实法和碾压法等铺设方式。利用夯实法就是说利用机械强夯的方式先夯实部分,再夯实全部,而且铺设砂石材料的厚度一般都在200mm左右,建筑施工的时候最佳含水量应该保持在10%-13%。
4、确保软土地基处理有效性措施分析
为了确保软土地基的处理效果,应该针对软土地基施工处理后进行必要监测分析,监测分析内容主要有以下几方面:
1)对表层沉降进行监测。采用表层沉降观测可以通过沉降时程曲线,计算分析出软土地基不同阶段的固结度、残余沉降量以及最终沉降量,进而对排水固结法中的卸载时间以及处理效果进行确定。
2)分层沉降的监测分析。通过分层沉降监测,可以明确软土地基不同深度的沉降时程曲线以及不同深度软土地基压缩量,进而分析处理后对于沉降的影响深度以及施工处理效果如何。
3)孔隙水压力监测。孔隙水压力监测主要是通过对不同深度软土层内水压力的消散情况进行分析,分析软土的固结沉降完成情况。
4)深层水平位移观测。深层水平位移则主要是采用测斜管或者是测斜仪明确地基深层土体的水平位移情况进行观测,通过深层水平位移-深度变化曲线分析软弱地基中土体的剪切破坏情况。
5总结
在工程项目建设实施过程中应该根据软弱地基的实际情况,选择处理效果好、造价低以及易于施工作业的施工方案,同时采取有效的观测,确保软弱地基处理的有效性,控制建筑工程主体结构的不均匀沉降,提高建筑工程整体建设质量。
【参考文献】
[1]盛群陆,王初生.天津滨海新区软土地基处理技术历史与发展[J].岩土工程,2009(46):23-24.
[2]杨勇.浅议公路施工中的软土地基处理技术[J].科技与企业,2012(7):55-56