■孫 新 ■太原理工大學建筑設(shè)計研究院,山西 太原 030012
在房屋建造過程中,質(zhì)量好的地基工程能夠使建筑物經(jīng)久耐用,質(zhì)量差的地基會在短期內(nèi)讓墻體開裂,更為嚴重的就是樓梯坍塌或者傾斜。大多數(shù)的工程設(shè)計技術(shù)人員認為在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)和其施工過程中,最難控制反倒不是外觀和上層結(jié)構(gòu),而是地基工程。因為地基下面有太多的因素是不可見的,不容易被發(fā)現(xiàn)其存在的問題,完工后不容易被檢查出來。這種情況下一旦發(fā)生事故,將是很難進行補救,甚至帶來災難性的后果。為此,結(jié)構(gòu)地基與基礎(chǔ)工程缺陷和事故,存在一定的地方性和普遍性。
(1)工程勘察工作不符合要求。不按要求的工程勘察工作,如勘察孔的間距過大,鉆孔深度太淺,這樣就導致地基的實際情況不能從抽樣中完全被反映出來。有一些錯誤情況例如取土、運輸土樣及檢驗土質(zhì)等方面。
(2)施工現(xiàn)場的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件十分復雜。一些工程地質(zhì)變化顯著,雖然按規(guī)定進行調(diào)查,但并不能完全反映地基土的變化。地基勘察中未被發(fā)現(xiàn)的暗浜,古河,古代墓葬等等。通過大量的此類案件造成地基與基礎(chǔ)工程事故。
(3)未按要求開展偵查工作。雖然這是罕見的,但并不代表是沒有,在一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)尤其存在的偏多。
(1)設(shè)計不合理。地基是根據(jù)上層建筑物的結(jié)構(gòu)、布局、形狀、高度及工程場地地質(zhì)等條件所決定的,但有些設(shè)計人員并沒有根據(jù)這些條件來嚴格設(shè)計地基,從而造成地基承受不了建筑物的力量,最終釀成工程事故。
(2)設(shè)計和計算誤差。沒有準確的計算負荷量,實際負荷估算偏低,導致地基超載,因此承載力不能滿足要求;也有一些情況是地基布局不合理,造成不均勻沉降過大;有可能是地基沉降計算不準確,導致不均勻沉降的控制。
主要是因為施工隊伍不按設(shè)計圖紙施工,最基本的平面位置,標高,尺寸,材料不符合設(shè)計要求。其次,不規(guī)則的建筑,甚至偷工減料,野蠻施工,不服從管理和政府質(zhì)量監(jiān)督單位的監(jiān)督人員監(jiān)督。
由于地下或基坑施工,在建筑基礎(chǔ)樁荷載引起的附加應力增加引起地面沉降的進一步發(fā)展。
通過穩(wěn)定性分析的地基建設(shè),我們提出了幾種方法來加固地基,目的是為中國建筑行業(yè)的發(fā)展提供參考。
排水固結(jié)法在建筑工程地基加固的一種重要方法,通常應用于比較高的水位,地基加固,解決解決問題的主要依據(jù),為了維持穩(wěn)定的基礎(chǔ)。排水固結(jié)法是常用的豎向排水井,沙井或塑料引流袋加固,使建筑能隙在地基土的水分排除,縮小土質(zhì)之間縫隙,從而達到強化的目的,提高地基的強度和穩(wěn)定性。采用加固地基的排水固結(jié)法時,為了提高固化速度可以在增加土壤排水的自然方式,其目的是為了縮短排水距離,施工人員也可以通過設(shè)置砂井、排水井,或塑料引流袋來加固地基,在短期內(nèi)完成施工,,而且還可以提高地基的抗剪強度,對地基的穩(wěn)定性也有一定的保證。
加筋施工法被廣泛應用于中國建筑施工中,加強技術(shù)的施工操作比較簡單。加筋施工法是引入一些在地基土比較強的材料,這些材料的張力能夠提高土的強度和抗應力,實現(xiàn)改變土的力學性能。因為土的抗拉強度較低,所以不能滿足施工中對抗剪強度的要求。把筋材放置在土壤中來進行加固,使土壤和筋材形成的組合體,當受外力作用,發(fā)生變形,造成鋼筋和周圍的土壤之間的位置運動,這是因為這兩種材料的摩擦運動,一定要合理,增加側(cè)向土壓力等效,使抗應力的基礎(chǔ)上增加,抵消土壤運動控制。
加筋施工法的加固方法通常用于土釘支護,錨板和土工合成材料和其他材料,加筋土加固一般包括金屬,非金屬材料這三種組合。由于金屬材料的使用性能,在實際施工過程中的量不是很大,一般非金屬金色的土工合成材料,如塑料土工格柵,土工布,這些在施工中的應用更廣泛。此外,鋼筋混凝土網(wǎng)格等新型高性能材料逐漸被應用,具有良好的發(fā)展前景。
2.3.1 土壤置換法的優(yōu)點
與原土相比,置換的土墊層具有良好的承載能力,強度也相對較高,不易變形的特點。不同填充材料根據(jù)變化可分為砂墊層,砂卵石墊層,墊層、碎石,石灰或素土墊層,墊層的爐渣,爐渣墊層和其他性能穩(wěn)定,無腐蝕性的緩沖材料等。
2.3.2 利用地基土的位移法的類型
土體位移法主要用于淺基礎(chǔ)加固,包括淤泥,淤泥質(zhì)土,松散的素填土,雜填土,完成了自身的重量,吹填土地基處理,合并等,和一個黑暗的池塘,涵洞和其他表面處理和填充低洼地區(qū)。此外,土壤置換法在地基處理中也有一些特殊的地方,可以消除濕陷性黃土地基土的膨脹現(xiàn)象,屋面可以防止傾斜,對其他現(xiàn)象的基礎(chǔ)凍害,提高建筑的承載能力。
如果地基淤泥層較厚的建筑,大面積深加工困難,可采用樁基礎(chǔ)加固處理方法。樁基礎(chǔ)不同,目前有兩大主要方法是樁鋼筋混凝土預制樁和混凝土灌注樁:
2.4.1 預制鋼筋混凝土樁
鋼筋混凝土預制樁,又稱鋼筋混凝土樁和預應力管,由于其承載能力強,投資,質(zhì)量保證,施工速度快等特點,已被廣泛應用于實際施工。
2.4.2 混凝土樁
厚厚的淤泥地基處理也可采用樁,樁打硬土,為軸承單元有沉管灌注樁和沖孔樁,但有兩種樁的一些技術(shù)難點,深厚軟土中存在振動灌注樁完整性問題;二是赤泥污染問題的存在,樁身混凝土的澆筑質(zhì)量,底泥清理和確定地層難以控制等問題。
土墊層施工技術(shù)可根據(jù)使用材料分類,特別是碎石墊層,素土墊層,墊層灰,粉煤灰和爐渣墊層等;也可按施工方法分,有壓實和振動等。目前較常見的墊層施工方法主要有機械壓實方法,振動壓實法和重錘夯實法。
2.5.1 機械壓實法
機械壓實法是使用機械設(shè)備施工地面壓實機械設(shè)備加工用壓輥,羊腳碾,振動壓路機等。機械碾壓法主要用于大面積回填壓實,雜填土地基處理,道路施工開挖較大的分層壓實土墊層。在)施工過程中,設(shè)計要求應先挖軟土地基,軋后底壓實土壤,然后分層回填分層夯實,壓實。
2.5.2 強夯法
強夯法是使用的自由落體的基本原理將錘提升到一定程度,它的重力勢能的沖擊力壓制多次加固軟土地基的使用,所以淺土或填土分層。起重機,夯錘的主要設(shè)備,繩索和鉤子等。強夯法一般適用于距地表0.8m 以上水位非飽和粘性土,砂,雜填土,分層填寫基本要求提高土的強度,降低壓縮性地基土的不均勻的目的。
2.5.3 振動壓實法
振動壓實方法的基本原理是通過振動和相對運動的土壤顆粒的振動,移到穩(wěn)定的位置,減少孔隙度和土壤壓實。振動壓實法主要適用于無粘性土或粘土含量,透氣性良好的各種松散的填充和爐渣,碎石,沙子和礫石等基礎(chǔ)。
另外,要注意施工現(xiàn)場的工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件,把握建筑場地的地質(zhì)特點,根據(jù)施工現(xiàn)場的了解,建立在合理調(diào)查確定項目的目標,任務,準確的對工程進行勘察,反映出建筑場地實際的地質(zhì)情況。最后,全面、正確的地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上理解該項目的設(shè)計和施工,根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)計的建設(shè)要求來進行設(shè)計。
近年來,土木工程也得到了快速的發(fā)展,建筑業(yè)已經(jīng)成為施工過程中的國民經(jīng)濟的重要部門,了解房屋結(jié)構(gòu),才能真正了解施工,為了建立一個高質(zhì)量的房屋,本文我們了解土木工程結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的基礎(chǔ)上,隨著科學技術(shù)的發(fā)展的希望,也能更好地對中國的高質(zhì)量和更多的建筑土木工程技術(shù)的發(fā)展。
[1]徐克紅.結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)在土木工程設(shè)計中的應用.工程技術(shù),2011(9).
[2]周居正.土木工程中結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)探討.中國建筑金屬結(jié)構(gòu),2012(8).
[3]陳玲旭.建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)研究.中國科技財富,2014(2).
[4]史振偉.淺談地基加固技術(shù).工程科技,2012(3).