摘要:長期以來,房屋建筑工程的施工通常會遇到天然地基強度較差、局部沉降過大、壓縮性過大等情況,為保證建筑實體質量安全,必須采取有效措施進行處理、加固。本文就房屋建筑工程中地基處理施工技術作簡要的分析。
關鍵詞:房屋;建筑工程;地基處理;施工技術
前言:
隨著建筑物向高層大型化的發(fā)展,地基的處理也顯得越來越重要。地基處理工程的設計和施工質量直接關系到建筑物的安全,如果處理不當,往往會發(fā)生工程事故,且事后補救往往比較困難。我國房屋建筑地基處理技術是一項應用十分廣泛技術,隨著經濟建設的不斷發(fā)展,得到了大量的推廣和應用。但由于房屋工程基礎的施工工序較多,施工過程中不僅要保證工程的經濟性、安全性與社會效益,同時鋼筋籠的偏移及混凝土灌注時的上浮也是房屋樁基礎施工經常發(fā)生的問題。因此,我們必須熟悉每一道工序的施工特點,其常見的質量問題及相對于的解決措施,做好每道工序的工作及工序間的銜接,保證房屋建筑施工工程的地基質量。
1 房屋建筑地基處理應考慮因素
1.1 土層構造的影響
房屋基礎應設置在堅實可靠的地基上,不要設置在承載力較低、壓縮性高的軟弱土層上?;A埋深與土層構造有密切關系。
1.2 地下水位的影響
地下水對某些土層的承載力有很大影響。如粘性土含水量增加則強度降低;當?shù)叵滤幌陆?,土的含水量減少,則基礎將下降。
1.3 冰凍線的影響
凍結土與非凍結土的分界線成為冰凍線。當建筑物基礎處在凍結土層范圍內時,冬季土的凍脹會把房屋向上拱起;土層解凍時,基礎又下沉,使房屋處于不穩(wěn)定狀態(tài)。
1.4 相鄰建筑物的影響
緊張的城市用地,使得一棟房屋緊鄰另一棟房屋建造的現(xiàn)象經常發(fā)生。兩棟房屋要么緊緊相連,使用同一地基;要么設一道變形縫,各用一半地基;要么采用懸挑地基或樁地基。尤其是一些設計和建設單位只注意一般新建房屋地基比原房屋地基淺埋,兩地基基礎間凈距一般取地基底面高差的1- 2 倍,新建房屋周圍有舊建筑物時,除應根據(jù)上述條件決定基礎埋深外,還應考慮新建房屋基礎對舊有建筑的影響。
2 房屋建筑工程中地基處理施工技術
2.1 砂石樁法
適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基,提高地基的承載力和降低壓縮性,也可用于處理可液化地基。對飽和粘土地基上變形控制不嚴的工程也可采用砂石樁置換處理,使砂石樁與軟粘土構成復合地基,加速軟土的排水固結,提高地基承載力。
2.2 高壓噴射注漿法
適用于處理淤泥、淤泥質土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。當?shù)鼗泻休^多的大粒徑塊石、大量植物根莖或較高的有機質時,應根據(jù)現(xiàn)場試驗結果確定其適用性。對地下水流速度過大、噴射漿液無法在注漿套管周圍凝固等情況不宜采用。高壓旋噴樁的處理深度較大,除地基加固外,也可作為深基坑或大壩的止水帷幕,目前最大處理深度已超過30m。
2.3 排水固結法
排水固結法的基本原理是軟土地基在附加荷載的作用下,逐漸排出孔隙水,使孔隙比減小,產生固結變形。在這個過程中,隨著土體超靜孔隙水壓力的逐漸消散,土的有效應力增加,地基抗剪強度相應增加,并使沉降提前完成或提高沉降速率。
2.3.1 堆載預壓法。在建造建(構)筑物以前,通過臨時堆填土石等方法對地基加裁預壓,預先完成部分或大部分地基沉降,并通過地基土固結提高地基承裁力,然后撤除荷載,再建造建(構)筑物。臨時的預壓堆載一般等于建(構)筑物的荷載,但為了減小由于次固結而產生的沉降,預壓荷載也可大于建(構)筑物荷載,這稱為超載預壓。此法適用于軟粘土地基。
2.3.2 砂井法( 包括袋裝砂井、塑料排水帶等)。在軟粘土地基中,設置一系列砂并,在砂井之上鋪設砂墊層或砂溝,人為地增加土層固結排水通道,縮短排水距離從而加載固結,并加速強度增長。砂井法通常輔以堆載預壓,稱為砂井堆載預壓法。此法適用于透水性低的軟弱粘性土。
2.3.3 電滲排水法。在土中插人金屬電極并通以直流電,由于直流電場作用,土中的水從陽極流向陰極,然后將水從陰極排出,且不讓水在陽極附近補充,借助電滲作用可逐漸排除土中水。在工程上常利用它來降低粘性土中的含水量或降低地下水位以提高地基承載力或邊坡的穩(wěn)定性。此法適用于飽和軟粘土地基。
2.4 粉噴樁與cfg 樁的結合
cfg 樁法與粉噴樁法結合的作用是利用二者的固結能力與天然地基土混合組成復合地基,這樣既能發(fā)揮cfg 樁高承載力的特點,又能因為cfg 樁的嵌入而使粉噴樁的側限約束作用得到增強。另外,由于采用了粉噴樁,上部地基土的變形能力得到改善,這無疑有助于提高土體的抗剪強度,避免了cfg 樁的嵌入對原先固結好的土體形成破壞。
2.5 強夯法與碎石樁法的結合
在施工中強夯法的運用非常關鍵,強夯法的技術難題體現(xiàn)在夯擊中的夯擊次數(shù)、夯擊深度、夯沉量等的把握,倘若拿捏不準,將會大大會影響夯擊效果的發(fā)揮。理論而言,夯擊加固的深度應依據(jù)土層實際厚度和濕陷等級來確定,單位夯擊量應綜合考慮地基的土壤屬性、結構類型載荷大小和打算夯擊的深度等。而夯擊的次數(shù)多少則由地基土的性質決定,一般情況下可采取先夯2-3遍,最后再以低能量夯擊一遍。需要注意的是,兩遍的夯擊之間應有一段時間間隔,間隔時間取決于土層中超靜空隙水壓力的消散時間。倘若是滲水性差的粘土,其間隔時間不低于3-4周; 相反則可以連續(xù)夯擊。
2.6 石灰樁法
適用于處理飽和粘性土、淤泥、淤泥質土、雜填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土層時,可采取減少生石灰用量和增加摻合料含水量的辦法提高樁身強度。該法不適用于地下水下的砂類土。①水泥粉煤灰碎石樁(cfg 樁)法。適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結的素填土等地基。對淤泥質土應根據(jù)地區(qū)經驗或現(xiàn)場試驗確定其適用性?;A和樁頂之間需設置一定厚度的褥墊層,保證樁、土共同承擔荷載形成復合地基。該法適用于條基、獨立基礎、箱基、筏基,可用來提高地基承載力和減少變形。對可液化地基,可采用碎石樁和水泥粉煤灰碎石樁多樁型復合地基,達到消除地基土的液化和提高承載力的目的。②水泥土攪拌法。分為漿液深層攪拌法(簡稱濕法)和粉體噴攪法(簡稱干法)。水泥土攪拌法適用于處理正常固結的淤泥與淤泥質土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。不宜用于處理泥炭土、塑性指數(shù)大于25 的粘土、地下水具有腐蝕性以及有機質含量較高的地基。若需采用時必須通過試驗確定其適用性。當?shù)鼗奶烊缓啃∮?0%(黃土含水量小于25%)、大于70%或地下水的ph 值小于4 時不宜采用于法。連續(xù)搭接的水泥攪拌樁可作為基坑的止水帷幕,受其攪拌能力的限制,該法在地基承載力大于140kpa 的粘性土和粉土地基中的應用有一定難度。
3 結束語
在房屋建筑工程的施工過程中,對于不良地基的處理是一項技術性較高的工作,首先需要對施工地基進行勘察、分析,確定其實際的結構、性質、特點,綜合考慮工程實體結構的具體要求,有針對性的編制處理施工方案,待經過嚴格的檢驗、試驗、監(jiān)測后,按照有關標準與規(guī)范進行施工,以此提高地基的承載能力、強度、穩(wěn)定性,保證工程項目的施工安全、質量安全。除了上面介紹的方法之外,還有許多種地基加固處理方法,我們應根據(jù)具體的土體性質和建筑物本身的結構和用途,并且綜合考慮施工造價和處理的效果,來選取合適的方法,充分保障房屋建筑的安全性。