摘 要:高層建筑施工項目越來越多,地基的質(zhì)量也受到廣泛關(guān)注,尤其在軟土地基施工中,地基處理方式的選擇不僅要依據(jù)建筑工程的需要,也要結(jié)合地質(zhì)特征。本文主要論述了建筑軟土地基的有效處理方法,以期能夠為相關(guān)實踐提供理論參考。
關(guān)鍵詞:建筑工程 軟土地基 處理方法
夯實建筑工程的地基是確保建筑質(zhì)量與安全的關(guān)鍵步驟,現(xiàn)階段,建筑行業(yè)發(fā)展速度非常快,在城市用地緊張的條件下,軟土地基也經(jīng)常作為建筑用地,這類地基主要是由雜填土、淤泥等形成的,壓縮性比較高,強度較小,因此在施工中要先選擇適宜的方式對地基進行妥善處理,以充分提高地基的強度和硬度。對軟土地基的處理關(guān)鍵要改變地基中的含水量,降低沉降給建筑工程造成的影響,確保建筑工程的安全和質(zhì)量。
1 樁基在建筑軟土地基處理中的應(yīng)用意義
建筑軟土地基的壓縮性較高,抗剪力強度卻非常低,在實際施工過程中,地基的荷載量小且及其容易產(chǎn)生變異,變化的速率也較為明顯,這主要是由于軟土地基中含水量大于一般地基所致,水分含量較多致使土層的孔隙較多,流動性和觸變性都比較大。施工過程中,軟土地基會受到相應(yīng)的負荷,孔隙中的水分被排出,孔隙與原先相比變小,加快了軟土地基的沉降速度,所以建筑工程施工的地基為軟土地基時,施工的難度與標準也相應(yīng)倍增。
為了促使天然軟土地基的穩(wěn)定性能達到建筑施工的需求,就要對地基進行妥善的處理,樁基礎(chǔ)是應(yīng)用比較廣且效果較為理想的處理方式。軟土地基的施工過程中采用樁基礎(chǔ),能夠最大限度提高軟土的負荷力度,在增強土體剛度的同時,也可以將工程的負荷量分別傳到地下每個支撐樁上,提高了支撐的強度。和其他的基礎(chǔ)施工方法相比,樁基礎(chǔ)可以有效縮短施工的周期,并且節(jié)省成本的支出,在提升軟土地基承載力方面效果顯著,因此在很多軟土地基建筑項目中都會將樁基礎(chǔ)作為輔助施工方式。樁基礎(chǔ)也有著不同的類型,選擇何種施工方式不僅要根據(jù)地質(zhì)環(huán)境和工程荷載、施工材料來判斷,同時也要結(jié)合樁基礎(chǔ)本身的特點,進行綜合分析,并且可以通過增加樁徑的方式,來減小鋼筋籠的直徑,提高施工工程的經(jīng)濟效益。
2 建筑軟土地基處理方法案例分析
以某多層建筑施工為例分析軟土地基處理方法的選擇問題。該多層建筑屬于住宅類型,地理位置屬于平原邊緣地帶,施工的場地淺部是淤泥質(zhì)軟土地基,地基中水分含量多,具有非常高的壓縮性,不利于直接作為樁基礎(chǔ)的持力層。在對土層的特征進行分析后得出,下部第三層土層性質(zhì)較好但具有很大的起伏性質(zhì),可以采用換土墊層法來處理,同時可以綜合各種處理方式的優(yōu)勢,包括碎石樁加固方法、排水固結(jié)法,加固土樁等,依據(jù)處理的土層厚度不同,來選擇較為適宜的施工處理方式,在經(jīng)濟條件允許的前提下加強施工處理的力度,最大限度確保地基施工的質(zhì)量和效益。
換土墊層法的應(yīng)用。依據(jù)該建筑工程的實際特點,采用換土墊層法的條件就是巖層埋藏深度較大,且地下水的水位也較深,在土層的中間地帶存在承載力差的粘土,為此要將承載力都不符合要求的土層全部挖除,換填穩(wěn)定性好的土層,充分確保地基的抗剪力強度達到建筑施工的標準。該工程中使用的換填土為礫石土,使用攪拌機將待換填土攪拌均勻,然后進行回填,回填土中的泥漿含量要小于3%,回填后要及時夯實,每層的夯實厚度控制在300毫米,使用平板振動器進行夯實,每次夯實一遍后,土層都會更加緊密,土層下降的程度也要隨時做好記錄,以便為后續(xù)工作提供必要的依據(jù)。鉆孔施工之前需要做好充分的準備工作,尤其是要確保樁基可以順利穿過淤泥層抵達淤泥土層,經(jīng)過此過程后土體本身的特性不會因鉆孔施工而發(fā)生太大的變化,確保了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。樁基礎(chǔ)的施工過程中要格外注意鋼護筒的埋設(shè)質(zhì)量。選擇鋼板的厚度要大于6毫米,護筒的直徑設(shè)計要比樁基礎(chǔ)的直徑稍大約10~20厘米,夯入土層的護筒標高需要大于起面標高才能獲得理想的施工效果。另外要在護筒的底部、筒身和頂部加固鋼條,確保施工的安全性,鋼條的厚度為10毫米,每根鋼條之間的距離控制在2米即可。護筒進行填埋的過程中最好采取分層夯實的方式,在鉆孔過程中,不能隨意更改護筒中心垂線的位置,要確保其始終與樁身的中心線相重合,傾斜度不能超過0.5%,水平范圍內(nèi)出現(xiàn)的偏差要控制在30毫米之內(nèi)。在護筒的四周還要增設(shè)護樁,位置的選擇首要考慮穩(wěn)定性,防止樁基施工過程中對護樁帶來不良的影響。設(shè)置護樁的首要目的是保護護筒,同時可以更加準確地檢測樁孔中心位置偏斜的狀況。在鉆孔施工之前必須做好測量工作,當和中心的距離保持在5米時,可以進行樁基礎(chǔ)的澆筑工作。施工中需要注意的問題包括進度與尺度的控制,為了確保施工的質(zhì)量,要合理控制施工的速度,不能太快,避免在軟土基層出現(xiàn)坍塌的問題,鉆進的過程中,基層中的粘土、沙礫、風(fēng)化巖層的鉆桿會出現(xiàn)比較大的擺動幅度和傾斜程度,有些地方的土層質(zhì)地較硬,若是在鉆進過程中發(fā)生冒漿、傾斜等問題,也要及時停止施工的進度,需要對孔口中的泥漿高度、密度等狀況進行及時的檢查,確保施工的整體效率復(fù)合預(yù)期的標準。鉆孔施工過程最好不要出現(xiàn)停頓的現(xiàn)象,若是遇到突發(fā)狀況,需要停止鉆進進度時也要確保泥漿始終處于循環(huán)狀態(tài),如此可以有效避免塌孔問題的產(chǎn)生。在鉆進的過程中還要及時調(diào)整好基礎(chǔ)面積的情況,確?;A(chǔ)部分和上部結(jié)構(gòu)整體的鋼性與完整程度,同時要減小基礎(chǔ)部分的負荷與埋深程度,依據(jù)相關(guān)的規(guī)范,對施工的具體工程實際合理設(shè)計沉降縫寬度,并采用鋼筋混凝土的保護層來有效提高施工的強度和力度。
碎石樁與擠密砂樁的加固措施。在該建筑工程的施工中,如果將第八層作為整體的持力層,則須使預(yù)制樁穿過第七層基礎(chǔ),若繼續(xù)使用沉樁施工則會耗費更過的成本和工期,施工的難度也會隨之加大,這時可以采用擠密砂樁的施工方式,如果地基軟土層的厚度較大,可以采用碎石樁加固的方式來降低軟土地基的孔隙數(shù)量,從而顯著增強土體的強度。這兩種施工方式都可以有效避免地基基礎(chǔ)出現(xiàn)滑動的問題,也可以有效提高地基的抗剪力強度,減小地基沉降的程度,提高軟土地基的密實性。
排水固結(jié)法的應(yīng)用。該工程中的地下水埋藏位置較深,在開挖基坑的時候可以采取輕型井點降水的方式來排水,接著再進行基坑的挖掘。在粘性土層的施工中可以直接使用內(nèi)部排水的方式,提高地基中排水的速度,然后再進行樁基的施工,這樣可以充分提高地基施工的密實性和穩(wěn)定性。
3 結(jié)語
綜上所述,建筑工程施工中根據(jù)軟土地基的特點,合理配置地基處理施工中的人力、財力、物力資源,是提高建筑工程質(zhì)量與安全的前提。為此不僅要合理判斷軟土地基的地質(zhì)特點和施工環(huán)境特征,還要結(jié)合建筑工程的施工需要,依據(jù)施工的具體計劃,將因地制宜與因時制宜相結(jié)合,以求最大限度降低成本的支出,提高施工的效率,并控制好施工的工期,在確保建筑使用質(zhì)量和安全的情況下增強工程的經(jīng)濟效益。
參考文獻
[1] 邵景新.淺析軟弱地基的處理方法[J].甘肅科技,2008(18).
[2] 謝臨芳.土的工程特性與地基處理[J].山西建筑,2009(15).
[3] 馬妍.某變電站地基處理研究[J].電力勘測設(shè)計,2005(04).
作者簡介:楊定國 (1958.09- ),男 ,浙江諸暨人,水文地質(zhì)與工程地質(zhì)專業(yè),高級工程師,現(xiàn)任浙江省巖土力學(xué)與工程學(xué)會理事、浙江土力工程勘測院院長,主要從事巖土工程與地基處理方面的研究。