摘要:文章討論分析了房屋建筑中的地基處理施工技術(shù),通過(guò)討論目前在房屋建筑中的地基處理施工技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),引出地基處理的新技術(shù),結(jié)果證明:地基處理施工新技術(shù)大大地降低了施工的錯(cuò)誤率,同時(shí)節(jié)約了施工成本,提高了施工的效率,是房屋建筑的地基處理方面的技術(shù)性的一大突破。
關(guān)鍵詞:房屋建筑;地基處理;施工技術(shù);施工成本
對(duì)房屋建筑的地基進(jìn)行處理利用最基本的原理就是要利用振實(shí)、夯實(shí)和冷熱處理等方法使地基牢固。其主要技術(shù)手段包括對(duì)地基的加固技術(shù)、地下的連續(xù)墻技術(shù)和樁基技術(shù),對(duì)地基的加固技術(shù)主要是通過(guò)增強(qiáng)地基對(duì)建筑物的承載能力而達(dá)到防止地上建筑沉降的目的;地下的連續(xù)墻技術(shù)主要是對(duì)地上建筑物提供側(cè)向的保護(hù)作用;而樁基技術(shù)主要是為了消除地上建筑的沖擊力,三種地基技術(shù)聯(lián)合的最終目的就是要對(duì)地基進(jìn)行全方面的加固。
1、傳統(tǒng)的地基處理技術(shù)
地基雖然不是建筑物的一部分,但是支承著建筑物的上部荷載,所以與建筑物的安危息息相關(guān)。地基可分為天然地基和人工地基兩大類。具有足夠的承載力,不需要人工改善或加固便可直接承受建筑物荷載的地基,即為天然地基。若天然地基缺乏足夠的穩(wěn)定性,不能滿足承受上部建筑荷載和變形的要求,就必須對(duì)其進(jìn)行人工處理,以提高其承載力和穩(wěn)定性,加固后的地基,即為人工地基。地基加固的原理是:將土質(zhì)由松變實(shí),將土的含水量由高變低。即可達(dá)到地基加固的目的。目前多采用多地基處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合的技術(shù)進(jìn)行地基的建設(shè)。
1.1 換土法
換土法是將基礎(chǔ)下部一定范圍內(nèi)承載力低的軟土層挖去,然后回填強(qiáng)度較大、壓縮性低的砂、碎石或灰土等,并分層夯至密實(shí),作為基礎(chǔ)墊層的方法。換填按其回填的材料可分為砂地基、碎(砂)石地基、灰土地基等。
1)砂地基和砂石地基
砂地基和砂石地基是將基礎(chǔ)下一定范圍內(nèi)的土挖去,然后采用顆粒級(jí)配良好,質(zhì)地堅(jiān)硬的中砂、粗砂、礫砂、碎(卵)石、石屑或其他工業(yè)廢粒料回填,并經(jīng)分層夯實(shí),作為基礎(chǔ)持力層。該地基工藝簡(jiǎn)單、工期短、造價(jià)低,適用于處理透水性強(qiáng)的軟弱黏性土地基,但不宜用于濕陷性黃土地基和不透水的黏性土地基。材料要求砂和砂石地基所用材料,宜采用顆粒級(jí)配良好,質(zhì)地堅(jiān)硬的中砂、粗砂、礫砂、碎(卵)石、石屑或其他工業(yè)廢粒料。在缺少中、粗砂和礫砂的地區(qū)可采用細(xì)砂,但宜同時(shí)摻入一定數(shù)量的碎(卵)石,其摻人量應(yīng)符合地基材料含石量不大于50%。所用砂石料,不得含有草根、垃圾等有機(jī)雜物,含泥量不應(yīng)超過(guò)5%。用作排水地基時(shí),含泥量不應(yīng)超過(guò)3%,碎石或卵石最大粒徑不宜大于50mm。
2)灰土地基
灰土地基是將基礎(chǔ)底面一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去,用按一定體積配合比的石灰和黏性土拌和均勻,在最優(yōu)含水量情況下分層回填夯實(shí)或壓實(shí)而成。石灰和土的體積比一般取3:7或2:8,灰土地基的強(qiáng)度一般隨著石灰含量的增多而增大,但石灰含量超過(guò)一定比例時(shí)其強(qiáng)度增加很小。該地基施工工藝簡(jiǎn)單,取材容易,費(fèi)用低,適用于處理1~4m厚的軟弱土層。①材料要求灰土的土料宜采用就地挖出的黏土及塑性指數(shù)大于4的粉土,但不得含有有機(jī)雜質(zhì)或使用耕植土。使用前土粒應(yīng)過(guò)篩,其粒徑不得大于15mm?;彝恋氖覒?yīng)經(jīng)過(guò)消解的熟石灰,粒徑不得大于5mm,并不得夾有未熟化的生石灰塊,也不得含有過(guò)多的水分。②施工要點(diǎn):首先,施工前應(yīng)先驗(yàn)槽,清除松土,如發(fā)現(xiàn)局部有軟弱土層或孔洞,應(yīng)及時(shí)挖除后用灰土分層回填夯實(shí)。其次,施工時(shí),應(yīng)將灰土拌和均勻,顏色一致,并適當(dāng)控制其含水量。
1.2 壓實(shí)法
壓實(shí)法是通過(guò)用重錘夯實(shí)或壓路機(jī)碾壓,擠出軟弱土層中土顆粒間的空氣,使土中空隙壓縮,提高土的密實(shí)度,從而達(dá)到增加地基土承載力的方法。這種方法經(jīng)濟(jì)實(shí)用,適用于土層承載力與設(shè)計(jì)要求相差不大的情況。壓實(shí)法根據(jù)壓實(shí)的機(jī)械或設(shè)備不同,通常可分為夯實(shí)法、重錘夯實(shí)法、機(jī)械碾壓法。重錘夯實(shí)是用起重機(jī)械將特制的夯錘提升到一定高度后,利用自由下落時(shí)的沖擊能來(lái)夯實(shí)基土表面,使其形成一層較為均勻的硬殼層,從而使地基得到加固。適用于處理地下水位0.8m以上稍濕的黏性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土和分層填土地基。但當(dāng)夯擊振動(dòng)對(duì)鄰近的建筑物、設(shè)備以及施工中的砌筑工程或澆筑混凝土等產(chǎn)生有害影響時(shí),或地下水位高于有效夯實(shí)深度以及在有效深度內(nèi)存在軟黏土層時(shí),不宜采用。
1.3 打樁法
打樁法是在軟弱土層中置以樁身,把土壤擠密或把樁打入地下堅(jiān)硬的土層中來(lái)提高土層承載力的方法。通常有振沖地基、灰土樁地基、砂樁地基等。下面介紹振沖地基的施工。振沖地基,又稱振沖樁復(fù)合地基,是以起重機(jī)吊起振沖器,啟動(dòng)潛水電機(jī)帶動(dòng)偏心塊,使振沖器產(chǎn)生高頻振動(dòng),同時(shí)開(kāi)動(dòng)水泵,通過(guò)噴嘴噴射高壓水流成孔,然后分批填以砂石骨料形成一根根樁體,樁體與原地基構(gòu)成復(fù)合地基以提高地基的承載力,減少地基的沉降和沉降差的一種快速、經(jīng)濟(jì)有效的加固方法。適用于加固松散砂土地基(對(duì)黏性土和人工填土地基,經(jīng)試驗(yàn)證明加固有效時(shí)方可使用),該法具有技術(shù)可靠、機(jī)具設(shè)備簡(jiǎn)單、操作技術(shù)易于掌握、施工簡(jiǎn)便、節(jié)省三材、加固速度快、地基承載力高等特點(diǎn)。
2、建筑地基處理新技術(shù)探討
2.1 水泥土攪拌技術(shù)
粉體噴攪拌法和深層攪拌法是水泥土的漿液攪拌的兩種方法。其中最常用的是深層攪拌法(處理地基的深度為10米左右),該方法應(yīng)用的基本原理是地基當(dāng)中的土和水泥窯通過(guò)攪拌機(jī)器將其攪拌在一起,在水泥等固化劑的作用下,地基當(dāng)中的一些軟土能夠結(jié)合成一塊,成為一個(gè)大的整體,再加入水泥使其形成一個(gè)在底下的連續(xù)的堅(jiān)硬墻體或者是一個(gè)個(gè)的水泥堅(jiān)硬土樁,這些物體都有很大的水穩(wěn)定性。如果在地基中檢測(cè)的天然水含量低于30%或者高于70%,地下水的pH值檢查結(jié)果低于4時(shí)不適宜使用該技術(shù)方法進(jìn)行地基處理。使用連續(xù)搭接的水泥攪拌樁可以看作是基坑止水的障礙,但是其攪拌能力會(huì)受到限制,例如,如果在地基的承載能力超過(guò)140kPa的粘土的地基中應(yīng)用這種技術(shù)不會(huì)合適,具有較大的應(yīng)用難度。
2.2 粉煤灰吹填地基處理技術(shù)
該技術(shù)主要施工原理是利用粉煤灰良好的透水性質(zhì),將它用來(lái)對(duì)填土地基進(jìn)行加固施工時(shí),能夠迅速吹填土壤固結(jié),這會(huì)使加固處理費(fèi)降低并且縮短施工周期,粉煤灰吹填地基處理技術(shù)基本實(shí)施要點(diǎn)包括將粉煤灰和淤泥按照一定的比例(根據(jù)需要選擇0.1-0.5)混合后進(jìn)行吹填,在施工過(guò)程中保持吹填的均勻性,這樣會(huì)大大改善地基的固結(jié)性質(zhì)。
2.3 預(yù)壓地基處理技術(shù)
該方法主要是針對(duì)軟地基的處理施工方法,預(yù)壓地基處理技術(shù)的實(shí)施要點(diǎn)包括在建筑物施工之前,在建設(shè)場(chǎng)地上面加負(fù)載(目的是排除土體中的水分),排除水分后土體中的空隙會(huì)減少,從而使土體的密度增大,確保了地基對(duì)建筑物的承載能力。該施工技術(shù)可以分為堆載預(yù)壓法和真空預(yù)壓法兩種。如果施工地軟土層的厚度小于4米,一般需要采用塑料排水帶進(jìn)行處理,而進(jìn)行堆載預(yù)壓法的處理深度可達(dá)到10米左右,在真空預(yù)壓處理方法的施工過(guò)程中,需要在地基內(nèi)部加排水豎井,這種地基處理方法的地基處理深度能達(dá)到15米,而且能夠有效預(yù)防地基發(fā)生沉降,并且能確保地基的穩(wěn)固性。
3、結(jié)語(yǔ)
隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)在的房屋建筑面臨的環(huán)境方面和地基處理方面的問(wèn)題越來(lái)越具有挑戰(zhàn)性,我們必須打破以往在房屋建筑方面所擁有的地基處理方面的常規(guī)性技術(shù)格局,需要我們繼續(xù)研究新型的房屋建設(shè)的工藝及方法,只有這樣才能適用新時(shí)代房屋建設(shè)發(fā)展的需要。現(xiàn)在的新技術(shù)—地基計(jì)算機(jī)模型技術(shù)的建立,大大地降低了施工的錯(cuò)誤率和降低了施工的成本,同時(shí)節(jié)約了施工成本,提高了施工的效率,是房屋建筑在地基處理方面的技術(shù)性的一大突破。