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[摘 要]在建筑工程项目中,整个工程施工质量都与地基土质有着密切关系,因此要想提高工程质量、保证建筑物的耐久性及企业市场竞争力,就必须要在工程施工之前做好不良地基土的加固和处理工作。本文从建筑施工中常见的不良土质特征入手,简单阐述了各种常见不良地基土的处理方法。
[关键词]地基土;建筑工程;软土;置换法;预压法
中图分类号:TU198+.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)18-0159-01
地基在建筑结构整体性、稳定性上有着至关重要的作用,但是就我国当今建筑不良地基土施工处理方法而言,其中还存在不少问题,不仅是工程施工标准达不到预计要求,而且处理工艺和质量也达不到原先要求。在这种背景下,工程整体质量得不到保障,工程效益和建筑使用功能也就无从说起。因此,在当今工程施工中,我们必须要高度重视不良地基土的处理工作,采用各种有效手段来提前做好这一工作,这也是保证工程质量的关键。
一、不良地基土的特点
地基是承载建筑物所有重量的环节,是建筑工程得以顺利完成的前提。在工程项目中,一旦地基土质达不到工程预计标准要求,那么整个工程施工质量也就无法保证,进而影响到工程社会经济效益,更有甚者引发社会安全事故。要想做好不同地基土的改造和处理工作,必须要提前掌握不良地基土的性质和特点。
1、压缩性很强
一般来说,普通地基与不良地基土最大的区别在于普通地基土质中水分较少,同时土壤的空隙较小,这样的土质有着稳定性强、承载能力高的特征。而不良土质则恰恰相反,它因为水分大、间隙大的特征,使得受到外界负荷之外极容易出现变形、滑动和沉降现象,这样不仅使建筑结构自身整体性、安全性受到威胁,还容易引发一些意料之外的灾害。
2、渗透性差
渗透性差是不良地基土的一个常见现象,它在凝固的时候需要很长一段时间才行,这样不仅影响了地基建筑物施工进度,而且给工程整体质量带来威胁,最终影响到工程的社会经济效益。
3、灵敏度高
不良地基土在收到外界影响的时候,极容易出现一些突出的变化及结构损坏,这样的地基连自身的稳定性都无法保障,更别说在地基上方建造高楼大厦了。
二、不良地基土的处理方法
在建筑工程施工中,不良地基土施工不仅降低了地基原本的承载力、影响到工程质量,而且还容易引发沉降、滑动等现象,给建筑结构整体性、安全性造成威胁。因此在工程项目中,我们必须要采取科学的技术手段和方法对不良地基土提前进行处理。具体的处理方法包含以下几种。
1、置換法
(1)在采用置换法进行不良地基土处理的时候,首先需要将不良地基土表层的土质采用人力、挖机等方式挖出,然后回填一些密实性好、稳定性强、渗透性高的土,并采用压路机等设备对这些土方进行碾压,从而形成良好、科学的持力层,以满足现代建筑物施工需要。在这一施工环节,我们需要注意施工挖掘的土壤必须要寻找合适的地方处理,且注意基坑周边土质的稳定性;选择能够满足工程施工需要的土方进行回填。
(2)振冲置换法是近几年才出现的一种不良土质处理方法,这种方法是在振动棒、震盘等设备基础上出现的,它的应用是对不良土质利用高压水流等方式进行震冲,通过震冲的方式挤出不良土质内部的水分,并在地基孔中灌入沙子、石块等稳定性较强的材料,使得这些材料在不良地基当中形成桩体结构,以达到提高地基整体性、稳定性的处理目的。在这种施工方法的选用上,需要注意碎石桩本身的承载力和沉降量,且这些承载力和沉降量都需要和建筑物本身的荷载及其他荷载相符。
(3)夯(挤)置换法利用沉管或夯锤的办法将管(锤)置入土中,使土体向侧边挤开,并在管内(或夯坑)放人碎石或砂等填料。该桩体与原地基土组成复合地基,由于挤、夯使土体侧向挤压,地面隆起,土体超静孔隙水压力提高,当超静孔隙水压力消散后土体强度也有相应的提高。施工注意事项:当填料为透水性好的砂及碎石料时,是良好的竖向排水通道。
2、预压法
(1)堆载预压法在建造建筑物之前,用临时堆载(砂石料、土料、其他建筑材料、货物等)的方法对地基施加荷载,给予一定的预压期。使地基预先压缩完成大部分沉降并使地基承载力得到提高后,卸除荷载再建造建筑物。施工工艺与要点:
a、预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载;
b、大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业,对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业;
c、堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度,底面应适当放大;
d、作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。
(2)真空预压法在软粘土地基表面铺设砂垫层,用土工薄膜覆盖且周围密封。用真空泵对砂垫层抽气,使薄膜下的地基形成负压。随着地基中气和水的抽出,地基土得到固结。为了加速固结,也可采用打砂井或插塑料排水板的方法,即在铺设砂垫层和土工薄膜之前打砂井或插排水板,达到缩短排水距离的目的。施工要点:
先设置竖向排水系统,水平分布的滤管埋设宜采用条形或鱼刺形,砂垫层上的密封膜采用2-3层的聚氯乙烯薄膜,按先后顺序同时铺设。面积大时宜分区预压;做好真空度、地面沉降量,深层沉降、水平位移等观测;预压结束后,应清除砂槽和腐植土层。应注意对周边环境的影响。
(3)降水法降低地下水位可减少地基的孔隙水压力增加上覆土自重应力,使有效应力增加,从而使地基得到预压。这实际上是通过降低地下水位,靠地基土自重来实现预压目的。
施工要点:一般采用轻型井点、喷射井点或深井井点;当土层为饱和粘土、粉土、淤泥和淤泥质粘性土时,此时宜辅以电极相结合。
(4)电渗法在地基中插入金属电极并通以直流电,在直流电场作用下,土中水将从阳极流向阴极形成电渗。不让水在阳极补充而从阴极的井点用真空抽水,这样就使地下水位降低,土中含水量减少。从而地基得到固结压密,强度提高。电渗法还可以配合堆载预压用于加速饱和粘性土地基的固结。
3、压实与夯实法
(1)、表层压实法采用人工夯,低能夯实机械、碾压或振动碾压机械对比较疏松的表层土进行压实。也可对分层填筑土进行压实。当表层土含水量较高时或填筑土层含水量较高时可分层铺垫石灰、水泥进行压实,使土体得到加固。
(2)、重锤夯实法重锤夯实就是利用重锤自由下落所产生的较大夯击能来夯实浅层地基,使其表面形成一层较为均匀的硬壳层,获得一定厚度的持力层。
施工要点:施工前应试夯,确定有关技术参数,如夯锤的重量、底面直径及落距、最后下沉量及相应的夯击遍数和总下沉量;夯实前槽、坑底面的标高应高出设计标高;夯实时地基土的含水量应控制在最优含水量范围内;大面积夯时应按顺序;基底标高不同时应先深后浅;冬季施工时,对土已冻结时,应将冻土层挖去或通过烧热法将土层融解;结束后,应及时将夯松的表土清除或将浮土在接近1m的落距夯实至设计标高。
(3)、强夯强夯是强力夯实的简称。将很重的锤从高处自由下落,对地基施加很高的冲击能,反复多次夯击地面,地基土中的颗粒结构发生调整,土体变为密实,从而能较大限度提高地基强度和降低压缩性。
三、结束语
总之,建筑工程施工过程中,时常会遇见地基土的土质不佳的情况,地基土的土质不佳会降低建筑物稳定程度,因此要采取有效的方法对地基土进行改造。相关施工企业要对不良地基土的主要特点及危害有足够的认识,并以科学的态度对不良地基土的改造方法进行不断的研究,以更好更快的解决建筑工程施工过程中遇到的地基土质量问题,增强地基土的承载能力,确保建筑工程的质量。
参考文献
[1] 尚守平,杜运兴,周芬.桩箱(筏)基础与地基土共同作用的分析研究[J].土木工程学报.2001(04).
[2] 涂帆,常方强.地基稳定的可靠性分析[J].华侨大学学报(自然科学版).2005(03).
[3] 王润堂,朱从龙.成县城区建筑地基土物理力学性质[J].甘肃冶金.2006(02).
[关键词]地基土;建筑工程;软土;置换法;预压法
中图分类号:TU198+.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)18-0159-01
地基在建筑结构整体性、稳定性上有着至关重要的作用,但是就我国当今建筑不良地基土施工处理方法而言,其中还存在不少问题,不仅是工程施工标准达不到预计要求,而且处理工艺和质量也达不到原先要求。在这种背景下,工程整体质量得不到保障,工程效益和建筑使用功能也就无从说起。因此,在当今工程施工中,我们必须要高度重视不良地基土的处理工作,采用各种有效手段来提前做好这一工作,这也是保证工程质量的关键。
一、不良地基土的特点
地基是承载建筑物所有重量的环节,是建筑工程得以顺利完成的前提。在工程项目中,一旦地基土质达不到工程预计标准要求,那么整个工程施工质量也就无法保证,进而影响到工程社会经济效益,更有甚者引发社会安全事故。要想做好不同地基土的改造和处理工作,必须要提前掌握不良地基土的性质和特点。
1、压缩性很强
一般来说,普通地基与不良地基土最大的区别在于普通地基土质中水分较少,同时土壤的空隙较小,这样的土质有着稳定性强、承载能力高的特征。而不良土质则恰恰相反,它因为水分大、间隙大的特征,使得受到外界负荷之外极容易出现变形、滑动和沉降现象,这样不仅使建筑结构自身整体性、安全性受到威胁,还容易引发一些意料之外的灾害。
2、渗透性差
渗透性差是不良地基土的一个常见现象,它在凝固的时候需要很长一段时间才行,这样不仅影响了地基建筑物施工进度,而且给工程整体质量带来威胁,最终影响到工程的社会经济效益。
3、灵敏度高
不良地基土在收到外界影响的时候,极容易出现一些突出的变化及结构损坏,这样的地基连自身的稳定性都无法保障,更别说在地基上方建造高楼大厦了。
二、不良地基土的处理方法
在建筑工程施工中,不良地基土施工不仅降低了地基原本的承载力、影响到工程质量,而且还容易引发沉降、滑动等现象,给建筑结构整体性、安全性造成威胁。因此在工程项目中,我们必须要采取科学的技术手段和方法对不良地基土提前进行处理。具体的处理方法包含以下几种。
1、置換法
(1)在采用置换法进行不良地基土处理的时候,首先需要将不良地基土表层的土质采用人力、挖机等方式挖出,然后回填一些密实性好、稳定性强、渗透性高的土,并采用压路机等设备对这些土方进行碾压,从而形成良好、科学的持力层,以满足现代建筑物施工需要。在这一施工环节,我们需要注意施工挖掘的土壤必须要寻找合适的地方处理,且注意基坑周边土质的稳定性;选择能够满足工程施工需要的土方进行回填。
(2)振冲置换法是近几年才出现的一种不良土质处理方法,这种方法是在振动棒、震盘等设备基础上出现的,它的应用是对不良土质利用高压水流等方式进行震冲,通过震冲的方式挤出不良土质内部的水分,并在地基孔中灌入沙子、石块等稳定性较强的材料,使得这些材料在不良地基当中形成桩体结构,以达到提高地基整体性、稳定性的处理目的。在这种施工方法的选用上,需要注意碎石桩本身的承载力和沉降量,且这些承载力和沉降量都需要和建筑物本身的荷载及其他荷载相符。
(3)夯(挤)置换法利用沉管或夯锤的办法将管(锤)置入土中,使土体向侧边挤开,并在管内(或夯坑)放人碎石或砂等填料。该桩体与原地基土组成复合地基,由于挤、夯使土体侧向挤压,地面隆起,土体超静孔隙水压力提高,当超静孔隙水压力消散后土体强度也有相应的提高。施工注意事项:当填料为透水性好的砂及碎石料时,是良好的竖向排水通道。
2、预压法
(1)堆载预压法在建造建筑物之前,用临时堆载(砂石料、土料、其他建筑材料、货物等)的方法对地基施加荷载,给予一定的预压期。使地基预先压缩完成大部分沉降并使地基承载力得到提高后,卸除荷载再建造建筑物。施工工艺与要点:
a、预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载;
b、大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业,对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业;
c、堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度,底面应适当放大;
d、作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。
(2)真空预压法在软粘土地基表面铺设砂垫层,用土工薄膜覆盖且周围密封。用真空泵对砂垫层抽气,使薄膜下的地基形成负压。随着地基中气和水的抽出,地基土得到固结。为了加速固结,也可采用打砂井或插塑料排水板的方法,即在铺设砂垫层和土工薄膜之前打砂井或插排水板,达到缩短排水距离的目的。施工要点:
先设置竖向排水系统,水平分布的滤管埋设宜采用条形或鱼刺形,砂垫层上的密封膜采用2-3层的聚氯乙烯薄膜,按先后顺序同时铺设。面积大时宜分区预压;做好真空度、地面沉降量,深层沉降、水平位移等观测;预压结束后,应清除砂槽和腐植土层。应注意对周边环境的影响。
(3)降水法降低地下水位可减少地基的孔隙水压力增加上覆土自重应力,使有效应力增加,从而使地基得到预压。这实际上是通过降低地下水位,靠地基土自重来实现预压目的。
施工要点:一般采用轻型井点、喷射井点或深井井点;当土层为饱和粘土、粉土、淤泥和淤泥质粘性土时,此时宜辅以电极相结合。
(4)电渗法在地基中插入金属电极并通以直流电,在直流电场作用下,土中水将从阳极流向阴极形成电渗。不让水在阳极补充而从阴极的井点用真空抽水,这样就使地下水位降低,土中含水量减少。从而地基得到固结压密,强度提高。电渗法还可以配合堆载预压用于加速饱和粘性土地基的固结。
3、压实与夯实法
(1)、表层压实法采用人工夯,低能夯实机械、碾压或振动碾压机械对比较疏松的表层土进行压实。也可对分层填筑土进行压实。当表层土含水量较高时或填筑土层含水量较高时可分层铺垫石灰、水泥进行压实,使土体得到加固。
(2)、重锤夯实法重锤夯实就是利用重锤自由下落所产生的较大夯击能来夯实浅层地基,使其表面形成一层较为均匀的硬壳层,获得一定厚度的持力层。
施工要点:施工前应试夯,确定有关技术参数,如夯锤的重量、底面直径及落距、最后下沉量及相应的夯击遍数和总下沉量;夯实前槽、坑底面的标高应高出设计标高;夯实时地基土的含水量应控制在最优含水量范围内;大面积夯时应按顺序;基底标高不同时应先深后浅;冬季施工时,对土已冻结时,应将冻土层挖去或通过烧热法将土层融解;结束后,应及时将夯松的表土清除或将浮土在接近1m的落距夯实至设计标高。
(3)、强夯强夯是强力夯实的简称。将很重的锤从高处自由下落,对地基施加很高的冲击能,反复多次夯击地面,地基土中的颗粒结构发生调整,土体变为密实,从而能较大限度提高地基强度和降低压缩性。
三、结束语
总之,建筑工程施工过程中,时常会遇见地基土的土质不佳的情况,地基土的土质不佳会降低建筑物稳定程度,因此要采取有效的方法对地基土进行改造。相关施工企业要对不良地基土的主要特点及危害有足够的认识,并以科学的态度对不良地基土的改造方法进行不断的研究,以更好更快的解决建筑工程施工过程中遇到的地基土质量问题,增强地基土的承载能力,确保建筑工程的质量。
参考文献
[1] 尚守平,杜运兴,周芬.桩箱(筏)基础与地基土共同作用的分析研究[J].土木工程学报.2001(04).
[2] 涂帆,常方强.地基稳定的可靠性分析[J].华侨大学学报(自然科学版).2005(03).
[3] 王润堂,朱从龙.成县城区建筑地基土物理力学性质[J].甘肃冶金.2006(02).