王兆金 王亞男

摘 要：砂墊層在實際的生活中的運用十分廣泛，特別是在解決膨脹土基礎(chǔ)對建筑物上部的結(jié)構(gòu)損壞的問題上，它的作用十分明顯。砂墊層是指為加速軟弱建筑物地下基礎(chǔ)的固結(jié)，保證地基的強度和穩(wěn)定，在地基底部鋪設(shè)的砂層。砂墊層可以解決膨脹土對建筑物的損害，可以減弱膨脹土基礎(chǔ)對建筑物上部的結(jié)構(gòu)的影響，使建筑物可以更加的堅固，如何更好的利用砂墊層來解決膨脹土對建筑物上部結(jié)構(gòu)的破壞，以下是筆者的幾點淺見。

關(guān)鍵詞：砂墊層；膨脹土；建筑物結(jié)構(gòu)；措施

一、膨脹土基礎(chǔ)對建筑物的破壞

1.膨脹土的概念。膨脹土是指具有較大的吸水后顯著膨脹、失水后顯著收縮特性的高液限粘土。膨脹土分布廣泛，在我國陜西、河北、安徽、河南、湖北、四川、廣西、云南、江蘇等地都有大部分和不同程度的分布。膨脹土是一種極為特殊的土，常用于改良土的性質(zhì)。膨脹土的主要成分是蒙脫石，它是一種可塑性很高的粘土，具有較高的承載能力，吸取水分后會發(fā)生膨脹、失去水分后會發(fā)生收縮變形，而且還會發(fā)生反復(fù)的膨脹收縮變形，吸取水分時承載能力會變?nèi)?，它的性質(zhì)及其的不穩(wěn)定。通?？梢詫?dǎo)致建筑物發(fā)生縱向或者水平法相的收縮膨脹，致使建筑物發(fā)生位置移動、墻皮發(fā)生裂痕、歪斜，甚至造成更嚴(yán)重的后果，這樣的現(xiàn)象往往以高度較低的房屋最為嚴(yán)重，它可以導(dǎo)致的后果是非常嚴(yán)重的，通常它的裂痕也是非常有特點的，大部分的為外墻的筆直的裂痕，末梢斜向的裂痕和窗戶和門下的水平裂痕或外墻角斜的裂痕，出現(xiàn)對稱或者不對稱的八字裂痕；地面上會出現(xiàn)縱向或者是橫向的交叉型裂痕。這種情況一般出現(xiàn)在建筑物完工后的半年或者是五年之內(nèi)，情況比較普遍和明顯。

2.減少膨脹土危害的措施。通過研究膨脹土的各方面性質(zhì)，結(jié)合有關(guān)勘探所得出的結(jié)果及一些處理膨脹土的多年經(jīng)驗，大部分的設(shè)計中都采用的綜合整治處理的方法，并進行了重點的研究與相關(guān)的實驗，從而提出如下的建議與改良措施：（1）將不足一米的地基填高，務(wù)必用非膨脹土填滿，一定要將其壓緊。（2）如果使用膨脹土作為填充材料時，必須提高它的穩(wěn)定性，可以采用石灰增加其穩(wěn)定性，石灰的添加不可超過20%，經(jīng)過處理后的膨脹土，如果膨脹率為零，則為最佳。（3）地基兩邊部分及地基頂部必須用正常的土加以封蓋。（4）地基不要一次就挖到設(shè)計線，最好留有一定的距離。（5）一定要注意避免雨季大量施工，要加強排水的力度。各項工作要有序緊密的開展，施工的時間間隔不要太長，并且要做好后續(xù)的保護和修復(fù)的措施。 （6）膨脹土分布較為廣泛的地區(qū)，地面的強度及所要達(dá)到的各項標(biāo)注應(yīng)嚴(yán)格按照各部門的有關(guān)規(guī)定加以完善，照章辦事。

三、利用砂墊層解決膨脹土基礎(chǔ)問題的方法及優(yōu)點

1.施工方法。在鋪砂墊層之前應(yīng)先做好準(zhǔn)備工作，首先要清理表面的雜物，等到表面沒有明顯的水痕，方可開始鋪設(shè)。鋪設(shè)砂墊層前最好應(yīng)該事先灑水使砂濕潤，一定要注意嚴(yán)格的控制水的使用量，當(dāng)砂的鋪設(shè)厚度較厚時則需要分層鋪設(shè)、如果平鋪面積較大時，則可以采取其他的方法進行鋪設(shè)，其它方法的鋪設(shè)面積或者分格鋪設(shè)的面積要控制在相應(yīng)的要求之下。砂墊層施工完畢后，應(yīng)及時鋪設(shè)上部保護層，并時刻注意其保養(yǎng)的問題，從而提高其壽命和使用的區(qū)間長度，在養(yǎng)護的時間中，要盡量避免在其上面踩踏，或者從事其他對其損害較為嚴(yán)重的活動，一定要待其保護層凝固以后再進行或者從事其功能和使用等方面的工作。總而言之，其施工方法一定要按照有關(guān)規(guī)定，認(rèn)真按照程序，照章辦事，要做到把所鋪設(shè)砂墊層的質(zhì)量和實用度放在第一位，嚴(yán)禁偷工減料的行為。

2.方法優(yōu)點。利用砂墊層來解決膨脹土基礎(chǔ)對建筑物上部結(jié)構(gòu)破壞的問題，是一種行之有效的方法。它可以立竿見影的達(dá)到施工方所要求的效果，也可以有效的防止建筑物上部結(jié)構(gòu)的損壞，并且對建筑物沒有其他的損壞，具體的優(yōu)點如下：（1）砂墊層可以就地取材，避免了材料運送過程中所造成的資源的浪費，同時也減少了施工費用，縮短了施工的時間，不存在施工材料緊缺的現(xiàn)象，保證在工期期間保質(zhì)保量的完成任務(wù)。（2）鋪設(shè)砂墊層的操作過程方便，砂墊層的鋪設(shè)不需要大型機器設(shè)備的協(xié)助，也沒有較高專業(yè)技術(shù)水平的要求，整個過程較為簡單，可行性較強，易于達(dá)到建設(shè)者所要達(dá)到的效果，并且效果比較的顯著，持久性較好。

四、砂墊層的經(jīng)濟效益

本人在處理田東縣發(fā)改局職工住宅項目的過程中，取得了一定的經(jīng)濟效益。

該項目原為某設(shè)計院設(shè)計，因該設(shè)計院取用的是鋼筋混凝土彈性地基的設(shè)計，鋼筋用量較大，地梁設(shè)計截面為600×1200，鋼筋配置多數(shù)為Φ25，整個基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)相當(dāng)堅固。但預(yù)算總額為71.5萬元，給用戶大大的增加了負(fù)擔(dān)，最后用戶決定取消原設(shè)計的施工圖紙，要求本人另行采用其他方法重新設(shè)計，以減少不必要的投資。

為了盡可能減少投資。保證用戶的安全使用，保證建筑物結(jié)構(gòu)達(dá)到國家的安全標(biāo)準(zhǔn)，本人選用了砂墊層條形鋼筋砼基礎(chǔ)，其依據(jù)是：本人有二十多年的多項膨脹土基礎(chǔ)的處理經(jīng)驗。根據(jù)用戶提供的地質(zhì)勘察資料可知，該處地基為較堅硬的膨脹土層，土層厚度為四米以上，承載力為220KM/㎡以上，如果無水滲泡，其承載力相當(dāng)好，只要做好現(xiàn)場的排水工作，該基礎(chǔ)的膨脹土發(fā)生的膨脹幾率會很低，因此，采用薄砂墊層就完全解決了膨脹土膨脹破壞的問題。其施工方法如下：1.做好建筑物四周的排水溝，保證雨天外來水無法進入該建筑物內(nèi)部，減少更多的水滲泡到基礎(chǔ)中；2.選擇連續(xù)幾天的好天氣，突擊清理坑槽內(nèi)的積水淤泥；3.采用粗砂墊層厚度為壓實后保證其有效厚度為40cm，在鋪設(shè)前先將砂灑水濕潤，以便容易壓實；4.在砂層面上鋪一層6cm厚的C10混凝土保護層；5.按設(shè)計進行上部的條形鋼筋混凝土基礎(chǔ)的施工；6.將±0.00以下50cm厚的土層挖掉，用非膨脹土填充壓實，鋪80厚C15混凝土做地面墊層，以保證及時排除上層施工用水及雨水流入地基。經(jīng)過一系列的處理后，保證了基礎(chǔ)內(nèi)部無外來水的滲入，膨脹土無法吸取大量的水份，從而無法發(fā)揮它的膨脹作用，使上部建筑物結(jié)構(gòu)得到安全的保障。盡管有少部分的水份能滲入到基層，使膨脹土有所作用，但能量是很小的，在四十公分的砂墊層應(yīng)對下，完全可以抵消了膨脹土的破壞作用。因此，該基礎(chǔ)經(jīng)更改設(shè)計方案后，總預(yù)算變成28.6萬元比原設(shè)計減少了百分之六十的投資，得到了用戶的認(rèn)可，該項目竣工已近十年，上部結(jié)構(gòu)無任何開裂現(xiàn)象，使客戶用的放心用得滿意。

五、結(jié)語

隨著社會的不斷發(fā)展和進步，科學(xué)技術(shù)的日益進步和革新，能夠應(yīng)用于建筑領(lǐng)域的技術(shù)和設(shè)備將會越來越多，目前砂墊層在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，而且砂墊層在這一領(lǐng)域的應(yīng)用也取得了令人興奮的成績，砂墊層的應(yīng)用不但解決了建筑學(xué)上的一個難題之一，同時它也開創(chuàng)了一種新的途徑，使人們的思想得到了飛躍，相信在不久的將來，隨著科技的進一步發(fā)展，該技術(shù)將會不斷的完善，最后將成為建筑領(lǐng)域用來解決膨脹土基礎(chǔ)對建筑物上部的結(jié)構(gòu)破壞這一問題的重要方法之一。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國水利發(fā)電工程學(xué)會水工及水電站建筑物專業(yè)委員會主編. 利用覆蓋層建壩的實踐與發(fā)展 [M].北京：水利水電出版社， 2015.

[2] 田士豪，周偉主編 .水利水電工程概論 [M].北京：中國電力出版社，2014.

[3] 史文娟，汪志榮，沈冰 .夾砂層土壤水鹽運移實驗研究 [J].北京：水利水電出版社，2015.