邱 強(qiáng)
北京帕克國際工程咨詢股份有限公司
土建工程中地基建設(shè)及處理技術(shù)要點(diǎn)分析
邱 強(qiáng)
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我國幅員遼闊,地質(zhì)情況復(fù)雜,各地區(qū)地質(zhì)環(huán)境差異巨大,在建筑施工中需要面臨不同的地基問題,同時地基是建筑物(構(gòu)筑物)整體穩(wěn)定性最重要的內(nèi)容,處理不當(dāng),極易造成重大建筑質(zhì)量安全事故,因此除嚴(yán)格按照依照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)外,還需結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn),確保施工質(zhì)量。本文對土建施工中地基處理要點(diǎn)進(jìn)行分析,希望能為工程實(shí)踐起到參考作用。
土建施工;地基;基礎(chǔ)
地基,支承基礎(chǔ)的土體或巖土,通常指的是能夠承受建筑物(構(gòu)筑物)荷載作用并維持建筑物的整體穩(wěn)定的地層,作為地基的地層應(yīng)該滿足的承載力要求并進(jìn)行變形驗(yàn)算,必要時應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性、抗浮驗(yàn)算,確保地基安全。地基可分為兩大類:一類是天然地基,這類地基的地質(zhì)條件良好,承載力也相對較高,無需人工加固處理;另一類是人工地基,就是當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較差時,土層不具備足夠的承載力,必須采取人工加固處理,使之具備足夠的承載能力。
近年來,進(jìn)行地基處理的情況越來越多。改善地基一般有下列幾個方面:剪切特性、壓縮特性、透水特性、動力特性、特殊土的不良地基的特性。常用方法一般有:換填法、預(yù)壓法、強(qiáng)夯法、振沖法、深層攪拌樁法、砂石樁法、土或灰土擠密樁法。地基處理技術(shù)隨地質(zhì)條件選擇,針對不同地質(zhì)情況需選擇正確的處理方式。
地基處理常用置換和加密方式形成復(fù)合地基,加強(qiáng)土體承載力。下文中僅分析置換法和加密法中施工技術(shù)要點(diǎn)。
2.1 換土墊層法
墊層法施工中注重結(jié)合實(shí)際選擇墊層料并嚴(yán)格控制墊層料的壓密質(zhì)量。
選擇砂石作為墊層料,砂石必須級配良好,其中不應(yīng)含有植物殘體和垃圾等雜質(zhì),對于粒徑小于2mm土的含量應(yīng)進(jìn)行控制,不宜超過總量的45%,此處主要考慮透水作用,適當(dāng)?shù)牧侥軌蚣涌燔浲翆拥呐潘探Y(jié),方可充分壓密。
選擇粉質(zhì)粘土作為墊層料,粉質(zhì)粘土具有原材料方便的特點(diǎn),施工成本較低,應(yīng)重點(diǎn)檢查有機(jī)質(zhì)含量,不應(yīng)超過5%。
選擇灰土作為墊層料,二八灰土近年應(yīng)用廣泛,特別是地下室外墻回填,常設(shè)計(jì)為二八灰土。二八灰土作為墊層料使用,應(yīng)嚴(yán)格控制“土”、“灰”的質(zhì)量,其中土料推薦選用適宜的粉質(zhì)粘土,石灰則應(yīng)使用顆粒不大于5mm的新鮮消石灰。形成的灰土強(qiáng)度與石灰用量有關(guān),墊層一般采用2:8或3:7的最佳含灰率,也是被稱為二八灰土的原因。二八灰土的配比與離子交換效應(yīng)和凝硬效益加固作用有關(guān),前者Ca2+吸附在粘土顆粒表面,使得顆粒團(tuán)?;纳仆恋男再|(zhì);后者灰土中的化學(xué)作用形成水化物,形成結(jié)合力將土顆粒膠結(jié)硬化強(qiáng)度提升。
選擇三合土、粉煤灰、礦渣、工業(yè)礦渣、土工合成材料等均對原材料有相應(yīng)要求,如配比、容重、有機(jī)物含量以及腐蝕性等,旨在滿足壓實(shí)后有足夠的承載力,工程建設(shè)過程中應(yīng)嚴(yán)格控制,否則,置換墊層不滿足承載力(宜采用靜荷載試驗(yàn)確定)要求,造成重大浪費(fèi)。
2.2 土質(zhì)樁置換法
采用成孔工藝,在軟土層內(nèi)打孔,回填適當(dāng)?shù)耐潦匣驌胶狭?,形成剛度比四周軟土大的土質(zhì)樁。為復(fù)合地基。
土質(zhì)樁從工藝上嚴(yán)格控制質(zhì)量,從造孔到填料成樁,雖然方法多種多樣,但均應(yīng)因地制宜,造孔和填料工藝結(jié)合選擇施工機(jī)具及質(zhì)量控制方法,最終符合密實(shí)(剛度)要求。
常用密實(shí)方式分為振動式和錘擊式,控制要點(diǎn)主要集中與施工機(jī)械的功率選擇,體現(xiàn)于被作用土質(zhì)振動密實(shí)所需的做功要求,同樣錘擊式也需進(jìn)行錘擊高度進(jìn)行控制。相關(guān)規(guī)范對機(jī)械選擇、操作要求、作用時間等提出要求旨在控制密實(shí)的質(zhì)量。確保土質(zhì)樁的剛度,從而提升復(fù)合地基承載力。
施工人員宜從密實(shí)角度出發(fā),結(jié)合規(guī)范要求,把握控制要點(diǎn)。
2.3 機(jī)械加密法
機(jī)械加密法主要利用瞬時重復(fù)荷載,致使空隙體積減小、密度增加,提升土質(zhì)承載力。常通過碾、夯、振動方式壓密。
除控制重復(fù)荷載次數(shù)外,還應(yīng)結(jié)合土質(zhì)情況選擇妥當(dāng)?shù)膲好芊绞健?/p>
2.4 深層擠密法
深層擠密法和土質(zhì)樁置換法均為樁土復(fù)合地基,但兩種壓密方式、受力情況均有不同,因此施工控制要點(diǎn)也不同。深層擠密法除樁承載力提升整體承載力外,其對擠密周圍土體,后者作用更大。施工過程中,應(yīng)注重土質(zhì)含水量、樁成型機(jī)制、擠密效果的分析,應(yīng)注重檢測參數(shù)有平均壓實(shí)系數(shù)、平均擠密系數(shù)。最后通過靜荷載試驗(yàn)方式控制(驗(yàn)證)擠密效果。
2.5 其他方式
其他地基處處理方式,如:灌漿法、冷熱處理法、加筋法等,雖然并不常用,但是在工程地基處理中遇到適當(dāng)情況,反而比較方便易執(zhí)行,地基加固效果顯著,這些方式各種各樣,但是我們應(yīng)從土的性質(zhì)出發(fā),分析加固方式對于土的影響,結(jié)合規(guī)范給出的具體參數(shù),把握施工技術(shù)控制要點(diǎn)。
3.1 膠結(jié)法
膠結(jié)法是通過向圖中注入固化材料,或通過冰凍或焙燒使土顆粒牢固粘結(jié)在一起,從而提升土的強(qiáng)度,減少土的壓縮性。
與一般置換法和加密法不同,其化學(xué)作用更加明顯,形成新的土體(復(fù)合地基)有抗?jié)B透的效果,也常用于筑造防滲帷幕。
施工技術(shù)要點(diǎn)根據(jù)形成機(jī)制及提升后的要求(剛度、強(qiáng)度、整體性等),主要為灌漿材料的選擇,應(yīng)進(jìn)行可灌性分析、檢查漿料的流動性、核查一定灌漿壓力作用下的擴(kuò)散能力。施工過程中應(yīng)檢查漿液的沉淀離析、壓密灌漿的壓力控制等,特殊化學(xué)灌漿料的凝結(jié)控制等。
3.2 加筋法
土釘和錨桿加固是深基坑開挖中坑壁支護(hù)的重要方法,同時加筋法也可用于地基的處理。如位于邊坡的建筑,地基整體穩(wěn)定性應(yīng)嚴(yán)格驗(yàn)算,通過加筋法增加進(jìn)行圓弧處抗剪強(qiáng)度。
加筋法施工難度較高,控制要點(diǎn)較多。包括:控制筋材質(zhì)量(強(qiáng)度)、控制筋材防腐蝕、防老化、防蠕變、控制摩擦力、滲透性情況等。
綜上所述,在經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)下,高層建筑、特殊構(gòu)筑物越發(fā)增多,在施工過程中,除熟練應(yīng)用規(guī)范外,也應(yīng)從原理,把握施工技術(shù)要點(diǎn),特別是適用性的把握,是地基施工的重要技術(shù)核心。也是地基施工品質(zhì)的基石。保障土建施工的質(zhì)量,強(qiáng)化地基基礎(chǔ)建設(shè),通過有效的施工技術(shù)要點(diǎn),確保建筑物根基穩(wěn)定。
[1]王德軍.房屋建筑工程中地基處理施工技術(shù)要點(diǎn)分析[J].門窗,2017,01:76.
[2]劉躍強(qiáng).土建施工技術(shù)問題分析及對策[J].住宅與房地產(chǎn),2016,03:206.