浅谈建筑工程地基加固处理技术

2017-04-19 23:17田秀娇姚常奇
魅力中国 2016年21期
关键词:处理房屋建筑工程

田秀娇++姚常奇

摘 要:近年来,随着经济的发展,特别是随着改革开放的不断深入,我国的经济建设取得了巨大的进步,建筑工程作为国民经济的支柱产业为我国经济发展做出了巨大贡献。随着城镇化不断推进,建设用地越来越紧张,建筑越盖越高,这对建筑工程地基承载能力提出了更高的要求。在建筑工程中对于地基的处理一直是一个问题,这关系到建筑工程的整体质量。本文介绍了地基处理技术的分类,分析了房屋建筑地基处理一般技术,并探讨房屋建筑施工过程中软土地基的处理技术。

关键词:房屋建筑 工程 软地基 处理

根据房屋建筑地质环境进行地基处理,其施工原理是利用换填、夯实、挤密或振密、排水圃结、胶结、冷热处理等方法对地基进行加固。进一步细分来看,地基处理技术还包括地基加固技术、桩基技术以及辅助的地下连续墙技术。进行地基的加固技术,主要就是为了能够增加地表的承载能力,这样就可以很大程度上防止地基发生变形或者沉降。

建筑物和地基之间的中介是基础,它是把建筑物的总体负荷转给地基。基础是建筑物和地基之间的连接体。基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。从平面上可见,竖向结构体系将荷载集中于点,或分布成线形,但作为最终支承机构的地基,提供的是一种分布的承载能力。在初步计算时,最好先计算房屋结构的大致重量,并假设它均匀的分布在全部面积上,从而等到平均的荷载值,可以和地基本身的承载力相比较。如果地基的容许承载力大于4倍的平均荷载值,则用单独基础可能比伐形基础更经济;如果地基的容许承载力小于2 倍的平均荷载值,那么建造满铺在全部面积上的伐形基础可能更經济。如果介于二者之间,则用桩基或沉井基础。

上部结构、基础和地基的共同作用是软地基处理设计考虑的必要因素。首先要加强上部结构的强度,使其更好的适应地基的不均匀变形,其次是对需要处理的地基进行现场试验并测试,检验设计参数和加固的效果,作为施工质量检验的依据。对于已经处理的软地基,在需要进行修正时,要充分的确定基础面积及埋层的深度,对软弱层地下方准确的验算出其地基承载力。建筑物的地基变形度应当在规定的范围内,并在施工期进行沉降观测,作为其维护的主要依据。

复合地基的设计要根据建筑物的承载力和变形进行具体安排,要综合考虑土体的性质,选择适合的施工手段,常见的地基处理方法有以下几种:

1、换填垫层方法,主要适用于浅层面的软地基和不均匀的地基。利用这样的方法可以加速软弱土层的排水固结,使降沉减少,提高地基的承载力。

2、砂石桩法,主要是针对密集松散的砂石、粉土、粘性土、杂填土等地基的,提高地基的承载力和降低压缩性,也可用于处理可液化地基。对饱和粘土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理,使砂石桩与软粘土构成复合地基,加速软土的排水固结,提高地基承载力。

3、振冲法是将土体加固法和水法结合使用的一种地基基础处理方法。根据土体密实度的不同,振冲法又可以区分为振冲密实法和振冲桩法。振冲密实法较为适用于砂石地基等粘粒含量小于百十之十的地基处理中,其工作原理是通过振冲器的强力振动作用,使得地基中的砂层发生液化现象,从而使得砂石颗粒进行重新排列,以减少空隙的方法。它能够有效的提升地基的承载力度,继而达到保护地基的目的。

4、强夯、强夯置换法。无论是强夯法,还是强夯置换法,都是使用起重设备将重量超过三十吨的重锤,起吊到半空中并让其作自由落体运动,这一运动会对土体产生出极大的冲击力度,从而达到夯实土壤的效果。两种方法都有施工设备简单、快速、经济适用及效果显著的优势,并且能够有效的提升土体的强度,降低土体的压缩性,因而,在建筑施工地基基础处理过程中运用广泛。强夯法和强夯置换法的工作原理分别是:强夯法依赖于重锤自由落体运动过程中所产生出来的冲击力将土体中的水分排走,因而是一种动力固结技术;其适用范围是碎石土、杂填土、粘性土与粉土等低饱和性的土质。丽强夯置换法则是利用夯锤将夯内的粗颗粒材质进行连续击打,从而形成坚实的墩;这种地基基础处理技术主要应用于工程要求不太严格的建筑工程中,如具有高饱和度的粉土、流塑与软塑的粘性土等土质的地基基础处理过程中。

5、水泥土搅拌法可以分为浆液深层搅拌法和分体喷搅拌法。前者主要是用于处理一些正常凝固的淤泥和淤泥质土、粉土、饱和黄土等地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须通过试验确定其适用性。当地基的天然含水量小于30%(黄土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用于法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕,受其搅拌能力的限制,该法在地基承载力大于140kPa 的粘性土和粉土地基中的应用有一定难度。

6、高压喷射注浆法主要是在一些淤泥、淤泥质土和粉土等地基中使用。由于在这类地基中含有较多的大粒块石,较多的植物根茎和有机质,所以要充分的去检验土地的适应性。

目前,我国房屋建筑工程项目进行地基处理所采用的注浆施工技术,可大致将其分为硅化注浆地基处理技术、水泥注浆地基处理技术两种。顾名思义,水泥注浆处理技术,其主要是利用压浆泵与灌浆管,将经过仔细调配的水泥,均匀的注入不良地基的土体中,通过直接的填充、渗入、挤密等方法,加大岩石、土颗粒间的密实程度,排出水分、气体,填充孔隙部位。待注浆材料硬化后,将于原有土体结合形成一个整体,以此提高施工地基的抗渗性、稳定性,降低土体的压缩性,从而实现施工地基的处理、加固,为项目的施工打下坚实的基础。此外,硅化注浆处理技术,其主要是采用以硅酸钠为主剂的混合溶液,通过注浆施工,将其注入不良地基的土体底部,待注浆材料固结后,形成高强度、防渗透的结石体,由此提高施工地基的强度。

7、预压法适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。可以按照预压的方式分为真空预压法和堆载预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于4m 时,可采用天然地基堆载预压法处理,当软土层厚度超过4m 时,应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程,必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。

8、夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。这种方法的主要特点是成本较低,施工时间段,造价较为容易控制。目前在北京、河北等地的旧城区危改小区工程中得到不少成功的应用。

9、石灰桩法主要应用于一些处于饱和状态的淤泥、淤泥质土以及杂填土等地基,在地下水以上的土层,可以通过减少生石灰的使用量,增加混合料的含水量提高桩身的强度,最终达到提高地基的承载力的目的。

房屋建筑软地基处理的方法多样,在进行选择的时候一定要根据地基的特殊性,必要挡风时候可以使几种方法结合,从而设计出较为合理的处理方案,以提高地基的承载力,保证房屋建筑的安全性。

参考文献:

[1]浅谈地基处理的方法与技术[J]. 张书建.科技信息. 2012(18)

[2]地基处理方法与技术研究[J]. 王军.民营科技. 2011(12)

[3]地基处理的方法浅析[J]. 张剑彪.中国新技术新产品. 2011(19)

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