林瀟
杭州市城建開發(fā)集團(tuán)有限公司 310006
摘要:在改革開放政策的影響下,我國(guó)的建筑業(yè)正在迅速發(fā)展。為了提高城市建設(shè)的進(jìn)展,建設(shè)項(xiàng)目的投資正在增加。但在建設(shè)工程施工中,往往出現(xiàn)地基強(qiáng)度不足的現(xiàn)象,需要處理的基礎(chǔ)。如果處理不好,會(huì)導(dǎo)致地基不均勻沉降。本文對(duì)建筑工程中軟土地基的幾種常見的施工技術(shù)進(jìn)行分析,希望有助于保持地基的穩(wěn)定性。
關(guān)鍵詞:建筑工程;軟土地基;施工技術(shù);分析
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng),城市化建設(shè)步伐和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也隨時(shí)加快,建筑工程建設(shè)也逐漸走向新的高潮,城市立體化、建筑功能化成為新時(shí)代的現(xiàn)代建筑工程的重要研究課題,對(duì)于建筑工程建設(shè)的要求也更為嚴(yán)格。但在建筑工程施工中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)地基強(qiáng)度不足的現(xiàn)象,需對(duì)地基進(jìn)行處理。若處理不當(dāng),就會(huì)導(dǎo)致地基發(fā)生不均勻的沉降。筆者根據(jù)自身多年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn),對(duì)建筑工程中軟土地基的幾種常見的施工技術(shù)進(jìn)行分析,希望有助于保持地基的穩(wěn)定性,現(xiàn)總結(jié)如下:
一 建筑工程的軟土地基概述及處理現(xiàn)狀
首先,軟土地基概念。
軟土主要指淤泥質(zhì)土、淤泥、泥炭質(zhì)土和泥炭,從軟塑向流塑轉(zhuǎn)變的黏性土系,大部分是受水流沖擊導(dǎo)致沉淀而成,天然含水較多,天然空隙比≥1.5。軟土地基指這種特性的粉質(zhì)粘土,空隙較大有機(jī)質(zhì)土、細(xì)微顆粒較多的松軟土等構(gòu)成。不能依靠簡(jiǎn)單的地基條件確定軟土地基,地基的構(gòu)造、填方不穩(wěn)定等原因?qū)е碌鼗两担彩擒浲恋鼗?。確定軟土地基,需根據(jù)基層構(gòu)造物的形式、種類、規(guī)模等。
其次,軟土工程的性質(zhì)。
軟土地基屬于一種常見的工程病害,有其特有的性質(zhì),主要表現(xiàn)在六個(gè)方面:其一,高壓縮性。較大的壓縮系數(shù),導(dǎo)致壓縮變形產(chǎn)生0.1MPa的垂直壓力時(shí),建筑物的沉降量較大;其二,觸變性。軟土地基在為破壞之前,呈現(xiàn)固態(tài)特征。若遭到破壞或擾動(dòng),則會(huì)由固態(tài)轉(zhuǎn)向流動(dòng)狀態(tài);其三,不均勻性。軟土是由高分散顆粒和微細(xì)顆粒構(gòu)成,土質(zhì)較為不均勻,如建筑物平面處于不均勻負(fù)荷狀態(tài)時(shí),建筑物產(chǎn)生的沉降差異較大,造成建筑物損壞或出現(xiàn)裂縫;其四,透水性較低。軟土幾乎是不透水的,需相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行排水固結(jié),建筑物沉降的時(shí)間延長(zhǎng),可達(dá)十年以上;其五,流變性。在承受剪應(yīng)作用,可發(fā)生長(zhǎng)期緩慢地變形,使得軟土長(zhǎng)期強(qiáng)度低于瞬時(shí)強(qiáng)度;其六,較快的沉降速度。隨著荷載的增加,沉降速度也會(huì)隨之在增加,最大可達(dá)1-2mm/d。
第三,建筑工程軟土地基的處理現(xiàn)狀。
我國(guó)軟土地基處理主要表現(xiàn)在三個(gè)方面的不足:其一,缺乏相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)勘查資料。處理軟土地基,需對(duì)現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)和工程地質(zhì)進(jìn)行全面掌握,根據(jù)詳細(xì)的勘測(cè)資料進(jìn)行地基處理。但在實(shí)際的處理操作中,由于不夠重視勘查,只是采用常規(guī)的簡(jiǎn)單勘測(cè),或根據(jù)相似的工程資料,無法保證數(shù)據(jù)的時(shí)效性和準(zhǔn)確性。對(duì)于物理學(xué)指標(biāo)和水文地質(zhì)指標(biāo)的數(shù)據(jù)缺乏,給后續(xù)設(shè)計(jì)帶來相當(dāng)大的難度,也給建筑設(shè)計(jì)留下很大的安全隱患;其二,不重視硬殼層強(qiáng)度。在軟土地基表面存在一層較高強(qiáng)度的土層,就是硬殼層。由于其較高的強(qiáng)度,可對(duì)上部荷載壓力進(jìn)行有效傳遞。在工程處理中,如對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行有效利用,可降低地基處理難度,且可使工程造價(jià)降低。在實(shí)際的工程處理中,由于缺乏工程勘測(cè),不能具體確定硬殼層的位置,有的甚至只一味強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)地基,往往會(huì)損壞硬殼層強(qiáng)度,結(jié)果會(huì)適得其反;其三,沒有做好充足的施工準(zhǔn)備。由于地基條件較為復(fù)雜,在施工前需對(duì)可能發(fā)生情況進(jìn)行充分分析,以提供施工準(zhǔn)備。而在具體的工程施工中,沒有做好充足的前期工作,不能準(zhǔn)確計(jì)算流沙狀況和涌水量,很難有計(jì)劃進(jìn)行降水,影響了工程施工的進(jìn)度和質(zhì)量。同時(shí),由于臨近建筑物高度不一,地基地質(zhì)情況也各不相同,施工單位只是片面對(duì)本工程降水,沒有考慮到降水后的后果,往往由于孔隙增大、流水排走細(xì)微顆粒、地下水位下降、壓縮增大等,引起地面沉降,導(dǎo)致臨近建筑地基發(fā)生不均勻沉降。
二 建筑工程中軟土地基的施工技術(shù)
首先,先導(dǎo)段施工。
在進(jìn)行軟土地基處理前,需進(jìn)行先導(dǎo)段施工,主要表現(xiàn)在四個(gè)方面:其一,在施工前,選一路段進(jìn)行不同施工方案施工,試驗(yàn)路段需按照規(guī)范要求,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選定先導(dǎo)段位置,并選擇最佳的軟土地基處理方案;其二,開工前,將先導(dǎo)段方案想監(jiān)理單位申報(bào),以先導(dǎo)段總結(jié)試驗(yàn)結(jié)果,并經(jīng)監(jiān)理單位批準(zhǔn)后,將試驗(yàn)結(jié)構(gòu)作為填料施工依據(jù)。若檢驗(yàn)不合格,需進(jìn)行重新挖除試驗(yàn);其三,按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行試驗(yàn)段的軟基處理,試驗(yàn)段所用機(jī)械設(shè)備和材料,需與施工所用設(shè)備材料相同;其四,仔細(xì)記錄好壓實(shí)類型和設(shè)備、輾壓工序和遍數(shù),按照試驗(yàn)情況向監(jiān)理單位申報(bào),并以報(bào)表形式記錄壓實(shí)、填筑、軟基處理時(shí)所需的設(shè)備數(shù)量清單、設(shè)備類型、壓實(shí)厚度、壓實(shí)遍數(shù)、含水量和松鋪系數(shù)等,獲批準(zhǔn)后方可進(jìn)行軟基處理段施工。
其次,表層處理法。
這種方法主要用于地表面即為軟弱的情況,主要利用敷設(shè)、增添材料和排水的方法,以提高地表的輕度,避免地基局部的剪切變形,以確保機(jī)械作業(yè),盡可能在地基上均勻分布填土荷載。這種類型的處理方法主要有一下幾種:其一,表層排水法。在填土前,在地表面進(jìn)行溝槽開挖,排除地表水,降低含水率,以確保施工機(jī)械能順利通行,回填好透水性較強(qiáng)的碎石和砂礫;
其二,砂墊層法。
如地基上部土層較為稀薄,且較大含水量時(shí),鋪墊沙墊層,厚度大約在0.6m-1.3m,可使軟土層固結(jié),以形成上部排水層;其三,鋪墊材料法。如軟土地基不均勻,會(huì)發(fā)生不均勻的側(cè)向變位和局部沉降,可利用鋪墊材料,增加抗剪力和拉抗例,以保證機(jī)械通行,增加填土荷載,使地基支承能力提高。鋪墊材料有玻璃纖維格柵、土工布和化纖無紡布等;其四,添加劑法。如表層是黏性土,摻入添加劑于黏性土內(nèi),可使地基強(qiáng)度特性和壓縮性能大大改善,達(dá)到提高填土固結(jié)和穩(wěn)定的效果。添加劑所用材料主要有熟石灰、水泥和生石灰。石灰類主要通過廠伴或現(xiàn)場(chǎng)伴,以降低土壤中的含水量。隨著時(shí)間的推移,被固結(jié)土也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)而固結(jié),變化黏土成分,促使土體趨向穩(wěn)定。
第三,置換法。
這種方法是通過優(yōu)質(zhì)土與軟弱土之間的置換,以減少沉降量,保證填土穩(wěn)定。施工方法主要分為借填土自重強(qiáng)制置換軟弱土和人工挖掘置換。這種方法在短時(shí)間內(nèi)即可完成,一般采用人工挖掘置換較為可靠。置換的材料采用粗粒土,這種土材料可受水浸但承載力不會(huì)下降,但需壓實(shí)充分。
第四,加載法。
這種方法是預(yù)先使軟基沉降,以增加軟土地基的強(qiáng)度,避免設(shè)置在鄰接填土路面、填土、構(gòu)造物等之上,防止構(gòu)造物發(fā)生沉降而破壞軟土地基。增加地基上的總壓,減少間隙水壓,以提高有效應(yīng)力。在進(jìn)行荷載填土?xí)r,降低地下水位,在地表面進(jìn)行鋪砂,覆蓋不透水膜,以形成真空。然后通過大氣壓力加重以促進(jìn)固結(jié)。在進(jìn)行加載法時(shí),需保持地基的穩(wěn)定狀態(tài)。
第五,強(qiáng)夯法。
這種方法是通過強(qiáng)烈的強(qiáng)夯能力,對(duì)地基進(jìn)行加固處理。行此法需按照先深后淺的加固順序進(jìn)行施工,即先加固深層土,再加固中層土,最后加固表層土。按照這種順序,在最后一遍夯點(diǎn)完成后,通過推土機(jī)進(jìn)行夯抗填平,采用低能量滿夯一遍。
三.結(jié)束語
總而言之,在建筑施工中,常常會(huì)出現(xiàn)軟土地基強(qiáng)度不足的問題,需要采用相應(yīng)的施工技術(shù)進(jìn)行處理,以確保地基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。當(dāng)然,軟土地基的施工技術(shù)有許多,各個(gè)施工技術(shù)有自身的優(yōu)缺點(diǎn),需根據(jù)具體的處理要求、水文地質(zhì)和地基條件,選擇最佳的處理方法和方案,以杜絕建筑物不均勻的沉降。
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