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摘要:随着社会的不断发展,国民经济的飞速增长,在土建工程中,软土地基的处理工艺得到了显著的发展,但在这发展的同时,由于软体地基自身所具备的强度不足、施工后期变形过大等特点使得土建工程施工中对软土地基处理工艺的要求也在不断提升。文中笔者从软土地基的危害形式入手,在分析了软土地基工程特征以及处理必要性的基础之上对土建工程中软土地基的处理工艺进行了简要的阐述。
关键词:土建工程、软土地基、处理工艺
中图分类号:E271文献标识码: A
一、前言
土建工程主要是指建筑材料和施工设备完成一切和水、土、文化优化的基础建设的计划、建造、行业维修的生产活动和工程技术,其是土木工程和建筑工程的合称。现如今,尽管土建工程中软土地基的处理工艺已经有了很大的发展,但有着其自身的特性所制约,这给软土地基的施工带来了一定困扰。
二、软土地基的危害形式
1、常见的问题
(1)下沉时容易出现变形问题。如果其上方的力以及遭受的外力非常大的话,此时就会形成很明显的下沉变形问题,这就会导致建筑无法使用。如果出现非常大的不规则下沉问题的话,就会使得地表出现缝隙,结构间发生不合理的下沉,进而导致地面抬高,建筑体面临危险。
(2)没有合理的强度以及稳定性。由于软土从大的层次上来讲,是强度较弱,压缩性非常高的软土层,如果把它们用到建筑中的话,一旦处理的不当,就会导致地基欠缺牢固性,进而引发安全问题。
三、软土地基的工程特性以及处理必要性
1、软土地基的工程特性
软土是淤泥和淤泥质土的总称,主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土层。大部分软土具有渗透性弱、压缩性高以及抗剪强度低的特性,由于软土这些特有的性质,所以无法直接作为土建工程的路基。软土的天然含水量一般为50%~70%,最大甚至超过200%,几乎处于饱和状态,再加上该类土渗透系数小,不但使土体的固结过程延缓,而且在加荷初期,容易出现较高的孔隙水压力,变形大而不均匀,对地基强度有显著影响。各种土质的抗剪强度与加荷速度及排水固结条件密切相关,并且与其侧压力大小无关,软土本身的含水量高使得抗剪强度很低。
2、软土地基的处理必要性
路基的稳定性会直接影响土建工程的工期、工程造价以及质量和安全性。软土地基的强度低、抗剪能力差以及承载能力弱的特点使得软土地基上的土建工程沉降变形较大、沉降速率大以及沉降稳定时间较长,容易使地面结构层出现裂缝并且在结构物之间形成差异沉降,从而使外土地隆起,造成桥梁、道路以及建筑物的不稳定,不但影响工程质量,而且将大量增加使用维护费用。所以在进行软土地基施工之前对地基条件、施工要求以及处理技术都要进行精确严格的分析研究,从而确保软土地基的安全性和稳定性。
四、常见的软基处理措施
1、水泥土搅拌法
首先是把水泥以及石灰等当成是原材料,调配成固化剂,然后使用专门的机器在地基的较深处把土和调配好的原料拌合,此时,两种物质发生反应,这样软土的稳定性以及整体性就得到了显著的改善,进而使得强度变高(如图1)。此时就提升了受力性,降低了下沉现象的发生几率,进而使得受力得以均衡,提升了项目的品质。
图1:水泥土深层搅拌法的工艺流程
2、真空预压法
一般来说,它是指经由布置砂井等措施来强化软基的(如图2)。在地表中铺设砂垫层,使用密封膜将其遮盖,这样就会和空气有效的隔离开来。在砂垫层中设置的吸水管道,用真空设备在抽气的同时将密封膜内的空气排出去,此时形成的压力差不仅会遏制软基的破损现象,还能够降低其受力。此类措施十分的简单,而且不用堆置材料,不需要繁琐的步骤,大大的缩减了活动的用时,降低费用,非常适合用到大规模的建设工作中。
图2:真空预压地基处理示意图
3、堆载预压法
也就是说在建设之前的时候,运用大量的填土荷载固结沉降来提升软土地基的强度。在软基强度上升到特定数值的时候,把荷载分摊,然后经由堆压处理,此时就不再产生较为严重的下沉问题了。不过此时要密切注意,加荷塑料要合理地控制,防止地基受到破坏,确保项目顺畅开展。此类措施也能够减少花销,由于其建设理念十分综合化,同时步骤也不复杂,更不需要大规模的设备,因此是一个非常合理的方法。不过要注意的是这个措施的软土固结指数不大,因此工期较长,假如时间许可可以独立应用,要不然的话就要搭配别的措施共同运用。
4、换填垫层法
假如软基的厚度不厚,此时可将地基之下的软土去除一些,使用那些有着较高强度,较大稳定性同时不被腐蚀的物质来替代。通常来说,厚度在二到三米之间。假如超过该尺寸的话,最好不要用这个措施,因为其将会耗费非常多的资金。
五、土建工程软土地基施工技术
1、降低地基受力。第一,尽可能的降低受力的密度。第二,降低由于下沉而对软基形成的力。尽量的使用重量轻的物质,这样能够降低自重,进而降低下沉总数,确保抗荷载的水平提升力。第三,在做好设计工作的前提下,降低楼间距,实现降低荷载的意义。
2、后续修补。不但要在建设时期认真的结合规定来开展工作,秉承严谨细致的精神,还要在后续的时候做好修补处理工作。调节好建设时期的不合理下沉现象,以此来确保项目的品质和后续的安稳性。
3、常见的施工措施
(1)开挖排水渠道,确保建设场地平顺。顺着地基角落设置排水渠道,此举能够保证铺沙層的尺寸是一样的,便于建设工作的开展,同时还能够避免污染。要按照水平和竖直两个方向来开挖,在表层的水分被处理完整之后,回填横向水渠,仅保留竖向,此时不但可以确保场地平顺,还能够达到排水的意义。
(2)塑料排水板的施工。第一,要确保排水板的精准方位,进而在合理的方位中摆放插板设备,然后开展插板建设工作,此时要掌控好插板的插入度。
(3)填土碾压。当开展该项建设工作的时候,要确保建设时期软土的牢固性,还要确保压实性合理。通常来讲,结合软基的最高受力性,填土厚度一般在两米左右,不过不排除别的要素对地基产生的干扰,最终确保厚度不超过三米,一直到设定的密度规定。
(4)地基修整。该项活动在进行之前要确保地基顶高和宽度超过之前的设计数值,此时才能够防止由于地基沉降而生成的不利现象。通常来讲,在软基的固结性超过百分之九十,同时下沉量稳固之后,才可以对其开展修整活动。此外,地基修整的质量必须要达到建筑工程施工的标准,伴随的各项记录工作《地基深层搅拌加固技术规程》第二章中对水泥土的强度的确定原则:试验资料表明:水泥土的强度随龄期的增长而增长,一般情况下水泥土的强度 7 天可达到标准强度的 30%~50%;30 天内可达标准强度的 60%~75%;90 天为 180 天的 80%;而 180天以后水泥土的强度增长仍未终止。另外根据电子显微镜的观察,水泥
土的硬凝反应也需要三个月完成。因此,龄期三个月的强度作为水泥土的标准强度所确定的。根据上述原则,本项目的实际操作中,采用了水泥土的强度 7 天可达到设计标准强度的 30%~50%作为对比依据,实测偏离值较大的试验桩可得到及时对水泥含量、施工工艺等方面的调整,为质量控制和投资控制创造了条件。
4、现场成桩试验与检测成效
经过得力的措施和安排,将试验安排在施工准备初期、试验位置定在地质条件相同的邻近滩地进行,为现场成桩试验与检测创造了有利条件,同时也为现场的进度控制、安全控制打下基础。本次现场成桩试验共造 6 根桩。通过现场成桩试验与检测,确定搅拌工艺为二喷四搅+1/3 桩长复搅,砂层采用进场机型最慢档(1 档),其余层采用 2 档;水泥含量 18%(62.91kg/m)。并要求严格按照《软土地基深层搅拌加固技术规程》等相关规范规程进行施工。
六、结语
综上所述,土建工程的建筑质量关系着我国人们的安全问题,如果不能够对软土地基进行很好的处理,这将会给人们的生命安全带来很大的威胁。我们不能局限于眼前软土地基处理工艺的状态,要时刻记着软土地基本身的特性,在处理技术上做进一步的提升,从而确保施工质量及施工的安全性。
参考文献:
[1] 刘亚丽:《几种软土地基处理施工技术探讨》,《价值工程》,2011年26期
[2] 张立恩:《软土地基处理技术在房屋建筑工程中的应用》,《科技创新导报》,2010年06期
[3] 刘俊:《软土地基处理施工技术在工程中的应用》,《科技信息》,2009年09期
关键词:土建工程、软土地基、处理工艺
中图分类号:E271文献标识码: A
一、前言
土建工程主要是指建筑材料和施工设备完成一切和水、土、文化优化的基础建设的计划、建造、行业维修的生产活动和工程技术,其是土木工程和建筑工程的合称。现如今,尽管土建工程中软土地基的处理工艺已经有了很大的发展,但有着其自身的特性所制约,这给软土地基的施工带来了一定困扰。
二、软土地基的危害形式
1、常见的问题
(1)下沉时容易出现变形问题。如果其上方的力以及遭受的外力非常大的话,此时就会形成很明显的下沉变形问题,这就会导致建筑无法使用。如果出现非常大的不规则下沉问题的话,就会使得地表出现缝隙,结构间发生不合理的下沉,进而导致地面抬高,建筑体面临危险。
(2)没有合理的强度以及稳定性。由于软土从大的层次上来讲,是强度较弱,压缩性非常高的软土层,如果把它们用到建筑中的话,一旦处理的不当,就会导致地基欠缺牢固性,进而引发安全问题。
三、软土地基的工程特性以及处理必要性
1、软土地基的工程特性
软土是淤泥和淤泥质土的总称,主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土层。大部分软土具有渗透性弱、压缩性高以及抗剪强度低的特性,由于软土这些特有的性质,所以无法直接作为土建工程的路基。软土的天然含水量一般为50%~70%,最大甚至超过200%,几乎处于饱和状态,再加上该类土渗透系数小,不但使土体的固结过程延缓,而且在加荷初期,容易出现较高的孔隙水压力,变形大而不均匀,对地基强度有显著影响。各种土质的抗剪强度与加荷速度及排水固结条件密切相关,并且与其侧压力大小无关,软土本身的含水量高使得抗剪强度很低。
2、软土地基的处理必要性
路基的稳定性会直接影响土建工程的工期、工程造价以及质量和安全性。软土地基的强度低、抗剪能力差以及承载能力弱的特点使得软土地基上的土建工程沉降变形较大、沉降速率大以及沉降稳定时间较长,容易使地面结构层出现裂缝并且在结构物之间形成差异沉降,从而使外土地隆起,造成桥梁、道路以及建筑物的不稳定,不但影响工程质量,而且将大量增加使用维护费用。所以在进行软土地基施工之前对地基条件、施工要求以及处理技术都要进行精确严格的分析研究,从而确保软土地基的安全性和稳定性。
四、常见的软基处理措施
1、水泥土搅拌法
首先是把水泥以及石灰等当成是原材料,调配成固化剂,然后使用专门的机器在地基的较深处把土和调配好的原料拌合,此时,两种物质发生反应,这样软土的稳定性以及整体性就得到了显著的改善,进而使得强度变高(如图1)。此时就提升了受力性,降低了下沉现象的发生几率,进而使得受力得以均衡,提升了项目的品质。
图1:水泥土深层搅拌法的工艺流程
2、真空预压法
一般来说,它是指经由布置砂井等措施来强化软基的(如图2)。在地表中铺设砂垫层,使用密封膜将其遮盖,这样就会和空气有效的隔离开来。在砂垫层中设置的吸水管道,用真空设备在抽气的同时将密封膜内的空气排出去,此时形成的压力差不仅会遏制软基的破损现象,还能够降低其受力。此类措施十分的简单,而且不用堆置材料,不需要繁琐的步骤,大大的缩减了活动的用时,降低费用,非常适合用到大规模的建设工作中。
图2:真空预压地基处理示意图
3、堆载预压法
也就是说在建设之前的时候,运用大量的填土荷载固结沉降来提升软土地基的强度。在软基强度上升到特定数值的时候,把荷载分摊,然后经由堆压处理,此时就不再产生较为严重的下沉问题了。不过此时要密切注意,加荷塑料要合理地控制,防止地基受到破坏,确保项目顺畅开展。此类措施也能够减少花销,由于其建设理念十分综合化,同时步骤也不复杂,更不需要大规模的设备,因此是一个非常合理的方法。不过要注意的是这个措施的软土固结指数不大,因此工期较长,假如时间许可可以独立应用,要不然的话就要搭配别的措施共同运用。
4、换填垫层法
假如软基的厚度不厚,此时可将地基之下的软土去除一些,使用那些有着较高强度,较大稳定性同时不被腐蚀的物质来替代。通常来说,厚度在二到三米之间。假如超过该尺寸的话,最好不要用这个措施,因为其将会耗费非常多的资金。
五、土建工程软土地基施工技术
1、降低地基受力。第一,尽可能的降低受力的密度。第二,降低由于下沉而对软基形成的力。尽量的使用重量轻的物质,这样能够降低自重,进而降低下沉总数,确保抗荷载的水平提升力。第三,在做好设计工作的前提下,降低楼间距,实现降低荷载的意义。
2、后续修补。不但要在建设时期认真的结合规定来开展工作,秉承严谨细致的精神,还要在后续的时候做好修补处理工作。调节好建设时期的不合理下沉现象,以此来确保项目的品质和后续的安稳性。
3、常见的施工措施
(1)开挖排水渠道,确保建设场地平顺。顺着地基角落设置排水渠道,此举能够保证铺沙層的尺寸是一样的,便于建设工作的开展,同时还能够避免污染。要按照水平和竖直两个方向来开挖,在表层的水分被处理完整之后,回填横向水渠,仅保留竖向,此时不但可以确保场地平顺,还能够达到排水的意义。
(2)塑料排水板的施工。第一,要确保排水板的精准方位,进而在合理的方位中摆放插板设备,然后开展插板建设工作,此时要掌控好插板的插入度。
(3)填土碾压。当开展该项建设工作的时候,要确保建设时期软土的牢固性,还要确保压实性合理。通常来讲,结合软基的最高受力性,填土厚度一般在两米左右,不过不排除别的要素对地基产生的干扰,最终确保厚度不超过三米,一直到设定的密度规定。
(4)地基修整。该项活动在进行之前要确保地基顶高和宽度超过之前的设计数值,此时才能够防止由于地基沉降而生成的不利现象。通常来讲,在软基的固结性超过百分之九十,同时下沉量稳固之后,才可以对其开展修整活动。此外,地基修整的质量必须要达到建筑工程施工的标准,伴随的各项记录工作《地基深层搅拌加固技术规程》第二章中对水泥土的强度的确定原则:试验资料表明:水泥土的强度随龄期的增长而增长,一般情况下水泥土的强度 7 天可达到标准强度的 30%~50%;30 天内可达标准强度的 60%~75%;90 天为 180 天的 80%;而 180天以后水泥土的强度增长仍未终止。另外根据电子显微镜的观察,水泥
土的硬凝反应也需要三个月完成。因此,龄期三个月的强度作为水泥土的标准强度所确定的。根据上述原则,本项目的实际操作中,采用了水泥土的强度 7 天可达到设计标准强度的 30%~50%作为对比依据,实测偏离值较大的试验桩可得到及时对水泥含量、施工工艺等方面的调整,为质量控制和投资控制创造了条件。
4、现场成桩试验与检测成效
经过得力的措施和安排,将试验安排在施工准备初期、试验位置定在地质条件相同的邻近滩地进行,为现场成桩试验与检测创造了有利条件,同时也为现场的进度控制、安全控制打下基础。本次现场成桩试验共造 6 根桩。通过现场成桩试验与检测,确定搅拌工艺为二喷四搅+1/3 桩长复搅,砂层采用进场机型最慢档(1 档),其余层采用 2 档;水泥含量 18%(62.91kg/m)。并要求严格按照《软土地基深层搅拌加固技术规程》等相关规范规程进行施工。
六、结语
综上所述,土建工程的建筑质量关系着我国人们的安全问题,如果不能够对软土地基进行很好的处理,这将会给人们的生命安全带来很大的威胁。我们不能局限于眼前软土地基处理工艺的状态,要时刻记着软土地基本身的特性,在处理技术上做进一步的提升,从而确保施工质量及施工的安全性。
参考文献:
[1] 刘亚丽:《几种软土地基处理施工技术探讨》,《价值工程》,2011年26期
[2] 张立恩:《软土地基处理技术在房屋建筑工程中的应用》,《科技创新导报》,2010年06期
[3] 刘俊:《软土地基处理施工技术在工程中的应用》,《科技信息》,2009年09期