朱文思
摘 要:進(jìn)行工民建工程的施工時,上部建筑和地基土之間有著緊密的聯(lián)系,一旦地基的質(zhì)量得不到保障,則工程的整體質(zhì)量會受到極為惡劣的影響。若地基的抗剪強(qiáng)度無法承受上部結(jié)構(gòu)的自重以及外荷載,則地基就會受到破壞,甚至產(chǎn)生剪切問題。在對地基進(jìn)行處理時,一定要先考慮到地基土的性能,若做不好地基土的改造和加固工作,則無法保證建筑工程的安全使用。作者分析了不良地基作地基的主要危害,并論述了地基土的改造工藝和加固工藝。
關(guān)鍵詞:工民建施工;不良地基土;改造技術(shù)
中圖分類號:TU472 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)29-0041-02
地基部分的穩(wěn)定性對于整體工程質(zhì)量有著很大的影響,因此在遇到不良地基時,一定要采用最佳的方法對其進(jìn)行科學(xué)的處理,以增強(qiáng)地基土的承載性能,使其變形性能和滲透性能也能有所變化,這便是我們所說的地基處理。采取既科學(xué)又合理的地基處理方法,就地取材,并充分發(fā)揮原來地基土的承載力,這樣不但施工的工藝簡單,施工速度也快,同時地基處理費(fèi)用也可降到最低。
1 不良地基作地基時的主要問題
我國自上世紀(jì)70年代實(shí)行改革開放政策以來,我國的建筑行業(yè)有了迅猛的發(fā)展,其中工民建行業(yè)的發(fā)展勢頭尤為良好。但人們生活水平的不斷提高,也使其對于工程質(zhì)量有了更高的要求,因此不斷提高建筑工程質(zhì)量成為建筑行業(yè)謀求進(jìn)一步發(fā)展的必要舉措。而建筑工程地基作為對于整體工程質(zhì)量有決定性影響的部分,對其進(jìn)行嚴(yán)格的控制是十分重要的一項工作。但我國地域遼闊,地質(zhì)情況也十分復(fù)雜,因此常常需要對不良地基進(jìn)行處理,以使其壓縮性、滲透性等各方面的性能都有所改進(jìn)和提高。不良地基所存在的主要問題就是強(qiáng)度不夠,因此需要在這些土層上進(jìn)行工業(yè)建筑和民用建筑施工的時候,往往就要采取相應(yīng)的措施來對其進(jìn)行改造,使其能夠達(dá)到相應(yīng)建設(shè)的強(qiáng)度,從而確保后續(xù)施工的順利開展。
不良地基一般都具有下述特征:水分多、壓縮性強(qiáng)、滲透能力差、抗剪強(qiáng)度比較差、且流動性很強(qiáng)。當(dāng)?shù)鼗枰惺芎艽蟮呢?fù)載時,則地基常常會產(chǎn)生局部損壞或者整體滑動的問題,有時地基開挖深度較大時還會產(chǎn)生基坑隆起、坑壁失穩(wěn)等問題,在施工期間,不良地基可能產(chǎn)生的主要問題有:
(1)壓縮性很強(qiáng)。
(2)滲透性能很差。
(3)靈敏性非常強(qiáng)。
2 不良地基土的種類
我國有許多種類的不良地基土。沖填土、雜填土、軟黏土是主要的幾種,其他的還有季節(jié)性凍土、飽和松散砂土、濕陷性黃土、含有機(jī)制土、紅黏土、泥炭土、膨脹土以及山區(qū)地基土等等。在我國的山西省,有大部分區(qū)域就屬于濕陷性黃土地基,尤其是汾河流域以及晉東南地區(qū)。坡積、洪積和沖擊等都會形成濕陷黃土,其中甚至還會有一些結(jié)核,這便意味著天然地基必須進(jìn)行處理后才能夠進(jìn)行工民建工程的施工。
3 置換法改造技術(shù)
3.1 換土法
換土法也可稱為換填法,也就是將地基區(qū)域內(nèi)的軟土徹底清理掉,換成性能更好的石、土,然后再進(jìn)行壓實(shí)或者是夯實(shí)處理。這樣的工作方式可以使地基的抗變形能力、穩(wěn)定性能都有很大的提升,且地基的承載力也會大大增強(qiáng)。
施工中應(yīng)把握好以下重點(diǎn):應(yīng)該將開挖深度控制在2米內(nèi),最好使用分層填充和夯實(shí)的方法,并且要對回填質(zhì)量進(jìn)行檢測?;靥钇陂g,必須對沙礫中的石頭含量、粒級等各方面都進(jìn)行全面的考慮,并且要通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢測,防止由于夯實(shí)而導(dǎo)致的沉降問題。
3.2 強(qiáng)夯置換法
強(qiáng)夯置換法又叫夯擠置換法。指的是利用沉管或夯錘把管或錘置于土中,使得土向兩側(cè)擠開,然后在夯坑或管內(nèi)放入砂礫、碎石等填料,并且要在樁附近施加橫向力以達(dá)到加固的效果,樁頭便會產(chǎn)生擴(kuò)大頭、串珠裝和托盤樁,相鄰兩樁的咬合性會更好,兩者間也會有更大的摩擦力。在完成地基處理后,其整體剛度會更為均勻,且不會受到地下水的很大影響。所以,地基處理深度不超過30米時都可以使用這一方法。
施工注意要點(diǎn):當(dāng)填料是透水性較好的砂礫和碎石時,是良好的豎向排水通道。
3.3 振沖置換法
使用這一方法開展工作時需要使用專門的振沖根據(jù),并使用高壓水射流自下方?jīng)_擊,這樣便能夠在地基內(nèi)產(chǎn)生孔,而后再將卵石、碎石等都填進(jìn)孔內(nèi),形成一個穩(wěn)定性更強(qiáng)的樁體。這一樁體的主要組成部分就是原地基土,其中加入了一些混合料,但這一方法可以使其壓縮性顯著降低,而地基的承載力也能夠有大幅度的提升。
施工的重點(diǎn)難點(diǎn):原地基土的存在會使碎石樁受到約束作用,這便會使碎石樁產(chǎn)生較大的沉降。若在軟黏土地基上使用這一施工方式,則需另外注意控制其約束作用,這樣才能夠使碎石樁有更好的約束效果。
4 壓實(shí)與夯實(shí)法改造技術(shù)
4.1 表層碾壓法
表層碾壓法又叫表層壓實(shí)法,是指采用人工夯、低能夯實(shí)機(jī)械來壓實(shí)土壤,或用振動碾壓機(jī)對表層疏松的土進(jìn)行壓實(shí),使之達(dá)到所需的密度、實(shí)度。碾壓機(jī)械分為平碾、羊足碾等等。進(jìn)行砂土碾壓工作時,土粒在很大的單位壓力下便會向四周移動,損壞土的結(jié)構(gòu),因此不使用羊足碾來處理砂性土,但是羊足碾應(yīng)用于粘性土的處理時卻能夠有很好的效果。
4.2 重錘夯實(shí)法
顧名思義,這一施工方式就是借助夯錘下落時所出現(xiàn)的夯擊力對地基進(jìn)行壓實(shí)。當(dāng)土體的空隙得到壓實(shí)后,土粒排列便會更有規(guī)律。通常條件下,我們會將重錘夯實(shí)法分成機(jī)械夯實(shí)和人工夯實(shí)兩大類,機(jī)械夯實(shí)法所使用的設(shè)備包括內(nèi)燃夯土機(jī)、夯錘以及蛙式打夯機(jī)。人工夯實(shí)所使用的則主要是木夯、石夯等簡單設(shè)備。將重錘懸掛至一定的高度之后,使其自由落體,便能夠?qū)Φ鼗韺赢a(chǎn)生較大的力。夯錘的錘重通常是介于1噸到3噸之間的,落距也應(yīng)超過2.5米。這一方法在粘性土和非粘性土上都適用,但面積較大時不宜使用此法。
4.3 振動壓實(shí)法endprint
振動壓實(shí)法用的工具是振動壓實(shí)機(jī),這種方法需要把這種機(jī)器放置于土層的表面,改變基土顆粒的位置,使其結(jié)合更為緊密。工作過程中需要同步開展碾壓和振動工作,這便需要使用振動碾,這一設(shè)備的工作效率能夠有一到兩倍的提高。這種方法的振實(shí)填料一般為碎石類土、爆破石渣、輕亞黏土、雜填土等非粘性土才能收到較好的效果。
5 預(yù)壓法改造技術(shù)
5.1 堆載預(yù)壓法
在地基上放置一定量的砂、石、水、土等重量較大的物體后,對其預(yù)壓的方法便是堆載預(yù)壓法。若上方重物質(zhì)量過大,則會超出其可承受范圍,所以最好采用分級加載的方法來進(jìn)行工作,也就是等到前一級的荷載作用穩(wěn)定之后再開展下一步的預(yù)壓施工,待實(shí)際荷載符合要求后結(jié)束。預(yù)壓的時間要受到地基土厚度、滲透性能等多方面因素的影響,施工過程中應(yīng)時刻加測土中孔隙水的壓力及地面的沉降,這樣才能夠更好的對其進(jìn)行控制。
5.2 真空預(yù)壓法
真空預(yù)壓法是在軟黏土地基的表面鋪設(shè)砂墊層,并用土工薄膜覆蓋然后密封。用真空泵抽地基土中的氣,使得土中產(chǎn)生一定的真空度,利用真空壓力與大氣壓力之間的差值,把土中的一部分水抽出來,因而能使地基土更加堅固,若設(shè)置的有排水砂井,還能將空隙中的水更快地排出。
5.3 降水法
降水法也就是通過降低地下水位而使地基孔隙水的壓力有所減小,以實(shí)現(xiàn)地基預(yù)壓的目的。進(jìn)行這項工作時應(yīng)該加蓋土來增加效應(yīng)力。也就是說,使用這種方法開展工作時,一定要善于利用地基土的自重,以使地下水位有所降低,達(dá)到良好的預(yù)壓效果。
施工注意要點(diǎn):當(dāng)土層是粉土、飽和粘土、淤泥或淤泥質(zhì)粘性土?xí)r,電極是這種方法的一個很好的輔助工具。此外,這種降水法一般采取輕型的井點(diǎn)、深井井點(diǎn)或噴射井點(diǎn)。
5.4 電滲法
在地基內(nèi)部安裝金屬電極,然后在電極上通直流電,其內(nèi)部便會形成一個直流電場,在其作用下,地基內(nèi)的水便會自陽極流向陰極,產(chǎn)生電滲反應(yīng)。補(bǔ)水時不從陽極進(jìn)行,要在陰極的井點(diǎn)使用真空法抽水,這樣便能夠降低地下水位以及土層的含水量,增強(qiáng)地基的密實(shí)性,地基的整體強(qiáng)度也會因此有所增強(qiáng)。
施工注意:電滲法也可以和堆載預(yù)壓法配合使用,使飽和粘性土地基加速固結(jié)。
綜合本文論述,進(jìn)行不良地基的處理工作時必須結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況選擇最佳的處理技術(shù),這樣才能夠充分體現(xiàn)地基土的承載性能。也只有事先做好充分的準(zhǔn)備工作,才能夠更好的提高施工的效率,控制施工成本,保證地基處理的質(zhì)量,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)我國工民建行業(yè)的長遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展。
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