建筑工程中软土地基的施工技术分析

2012-06-04 01:30李雪峰张彩虹
城市建设理论研究 2012年13期
关键词:软土地基施工技术建筑工程

李雪峰张彩虹

摘要:在改革开放政策的影响下,我国建筑行业呈现迅猛发展的趋势。为提高建设城市化的进度,对建筑工程建设的投入力度不断增加。但在建筑工程施工中,经常会出现地基强度不足的现象,需对地基进行处理。若处理不当,就会导致地基发生不均匀的沉降。本文对建筑工程中软土地基的几种常见的施工技术进行分析,希望有助于保持地基的稳定性。

关键词:建筑工程;软土地基;施工技术;分析

Abstract: in the reform and open policy policy, the impact of construction industry in our country present rapid development trend. In order to improve the construction progress of urbanization, the architecture of the engineering construction investment increasing. But in the construction engineering construction, often can appear foundation intensity of insufficient phenomenon, should be the foundation for processing. If not be handled properly, will cause the uneven settlement of foundation happen. In this paper, the construction project for soft soil foundation of several common construction technology are analyzed, and the hope that helps to keep the foundation stability.

Keywords: building engineering; The soft soil foundation; Construction technology; analysis

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:

随着国民经济的快速增长,城市化建设步伐和基础设施建设也随时加快,建筑工程建设也逐渐走向新的高潮,城市立体化、建筑功能化成为新时代的现代建筑工程的重要研究课题,对于建筑工程建设的要求也更为严格。但在建筑工程施工中,经常会出现地基强度不足的现象,需对地基进行处理。若处理不当,就会导致地基发生不均匀的沉降。笔者根据自身多年的从业经验,对建筑工程中软土地基的几种常见的施工技术进行分析,希望有助于保持地基的稳定性,现总结如下:

一 建筑工程的软土地基概述及处理现状

首先,软土地基概念。软土主要指淤泥质土、淤泥、泥炭质土和泥炭,从软塑向流塑转变的黏性土系,大部分是受水流冲击导致沉淀而成,天然含水较多,天然空隙比≥1.5,。软土地基指这种特性的粉质粘土,空隙较大有机质土、细微颗粒较多的松软土等构成。不能依靠简单的地基条件确定软土地基,地基的构造、填方不稳定等原因导致地基沉降,也是软土地基。确定软土地基,需根据基层构造物的形式、种类、规模等。

其次,软土工程的性质。软土地基属于一种常见的工程病害,有其特有的性质,主要表现在六个方面:其一,高压缩性。较大的压缩系数,导致压缩变形产生0.1MPa的垂直压力时,建筑物的沉降量较大;其二,触变性。软土地基在为破坏之前,呈现固态特征。若遭到破坏或扰动,则会由固态转向流动状态;其三,不均匀性。软土是由高分散颗粒和微细颗粒构成,土质较为不均匀,如建筑物平面处于不均匀负荷状态时,建筑物产生的沉降差异较大,造成建筑物损坏或出现裂缝;其四,透水性较低。软土几乎是不透水的,需相当长时间进行排水固结,建筑物沉降的时间延长,可达十年以上;其五,流变性。在承受剪应作用,可发生长期缓慢地变形,使得软土长期强度低于瞬时强度;其六,较快的沉降速度。随着荷载的增加,沉降速度也会随之在增加,最大可达1~2mm/d。

第三,建筑工程软土地基的处理现状。我国软土地基处理主要表现在三个方面的不足:其一,缺乏相应的现场勘查资料。处理软土地基,需对现场水文地质和工程地质进行全面掌握,根据详细的勘测资料进行地基处理。但在实际的处理操作中,由于不够重视勘查,只是采用常规的简单勘测,或根据相似的工程资料,无法保证数据的时效性和准确性。对于物理学指标和水文地质指标的数据缺乏,给后续设计带来相当大的难度,也给建筑设计留下很大的安全隐患;其二,不重视硬壳层强度。在软土地基表面存在一层较高强度的土层,就是硬壳层。由于其较高的强度,可对上部荷载压力进行有效传递。在工程处理中,如对其强度进行有效利用,可降低地基处理难度,且可使工程造价降低。在实际的工程处理中,由于缺乏工程勘测,不能具体确定硬壳层的位置,有的甚至只一味强调加强地基,往往会损坏硬壳层强度,结果会适得其反;其三,没有做好充足的施工准备。由于地基条件较为复杂,在施工前需对可能发生情况进行充分分析,以提供施工准备。而在具体的工程施工中,没有做好充足的前期工作,不能准确计算流沙状况和涌水量,很难有计划进行降水,影响了工程施工的进度和质量。同时,由于临近建筑物高度不一,地基地质情况也各不相同,施工单位只是片面对本工程降水,没有考虑到降水后的后果,往往由于孔隙增大、流水排走细微颗粒、地下水位下降、压缩增大等,引起地面沉降,导致临近建筑地基发生不均匀沉降。

二 建筑工程中软土地基的施工技术

首先,先导段施工。在进行软土地基处理前,需进行先导段施工,主要表现在四个方面:其一,在施工前,选一路段进行不同施工方案施工,试验路段需按照规范要求,根据现场实际情况选定先导段位置,并选择最佳的软土地基处理方案;其二,开工前,将先导段方案想监理单位申报,以先导段总结试验结果,并经监理单位批准后,将试验结构作为填料施工依据。若检验不合格,需进行重新挖除试验;其三,按照设计要求进行试验段的软基处理,试验段所用机械设备和材料,需与施工所用设备材料相同;其四,仔细记录好压实类型和设备、辗压工序和遍数,按照试验情况向监理单位申报,并以报表形式记录压实、填筑、软基处理时所需的设备数量清单、设备类型、压实厚度、压实遍数、含水量和松铺系数等,获批准后方可进行软基处理段施工。

其次,表层处理法。这种方法主要用于地表面即为软弱的情况,主要利用敷设、增添材料和排水的方法,以提高地表的轻度,避免地基局部的剪切变形,以确保机械作业,尽可能在地基上均匀分布填土荷载。这种类型的处理方法主要有一下几种:其一,表层排水法。在填土前,在地表面进行沟槽开挖,排除地表水,降低含水率,以确保施工机械能顺利通行,回填好透水性较强的碎石和砂砾;其二,砂垫层法。如地基上部土层较为稀薄,且较大含水量时,铺垫沙垫层,厚度大约在0.6m~1.3m,可使软土层固结,以形成上部排水层;其三,铺垫材料法。如软土地基不均匀,会发生不均匀的侧向变位和局部沉降,可利用铺垫材料,增加抗剪力和拉抗例,以保证机械通行,增加填土荷载,使地基支承能力提高。铺垫材料有玻璃纤维格栅、土工布和化纤无纺布等;其四,添加剂法。如表层是黏性土,掺入添加剂于黏性土内,可使地基强度特性和压缩性能大大改善,达到提高填土固结和稳定的效果。添加剂所用材料主要有熟石灰、水泥和生石灰。石灰类主要通过厂伴或现场伴,以降低土壤中的含水量。随着时间的推移,被固结土也会发生相应的化学反应而固结,变化黏土成分,促使土体趋向稳定。

第三,置换法。这种方法是通过优质土与软弱土之间的置换,以减少沉降量,保证填土稳定。施工方法主要分为借填土自重强制置换软弱土和人工挖掘置换。这种方法在短时间内即可完成,一般采用人工挖掘置换较为可靠。置换的材料采用粗粒土,这种土材料可受水浸但承载力不会下降,但需压实充分。

第四,加载法。这种方法是预先使软基沉降,以增加软土地基的强度,避免设置在邻接填土路面、填土、构造物等之上,防止构造物发生沉降而破坏软土地基。增加地基上的总压,减少间隙水压,以提高有效应力。在进行荷载填土时,降低地下水位,在地表面进行铺砂,覆盖不透水膜,以形成真空。然后通过大气压力加重以促进固结。在进行加载法时,需保持地基的稳定状态。

第五,强夯法。这种方法是通过强烈的强夯能力,对地基进行加固处理。行此法需按照先深后浅的加固顺序进行施工,即先加固深层土,再加固中层土,最后加固表层土。按照这种顺序,在最后一遍夯点完成后,通过推土机进行夯抗填平,采用低能量满夯一遍。

三 结语

总而言之,在建筑施工中,常常会出现软土地基强度不足的问题,需要采用相应的施工技术进行处理,以确保地基的稳定性和强度。当然,软土地基的施工技术有许多,各个施工技术有自身的优缺点,需根据具体的处理要求、水文地质和地基条件,选择最佳的处理方法和方案,以杜绝建筑物不均匀的沉降。

参考文献

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