付忠敏
(大慶油田天宇工程設計有限責任公司,黑龍江 大慶 163000)
地基對于土木工程建設來說其重要性不言而喻,地基如果處理不當,不僅底部結構會受到影響,上層結構也會有一定波動,造成的后果是嚴重的。很多土木工程缺陷事故都是因為地基處理不當造成的,基于此,施工人員要從現(xiàn)實角度出發(fā),根據(jù)土木工程施工實際情況,采取合適的地基加固技術,強化地基穩(wěn)定性,提高整個工程質(zhì)量[1]。
工程項目勘察未達到規(guī)定的標準。不按照規(guī)定進行的項目勘察,比如勘察的開孔間隔過大,或者鉆孔深度太淺,會造成在取樣時無法充分反應出地基的真實情況。有一些容易出錯的地方,例如取土、運輸土樣、土體檢查等。施工場地的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件比較復雜。部分工程項目的地質(zhì)條件發(fā)生了明顯的改變,即使按照要求進行了勘察,也無法全面反映出基礎的變形情況。在基礎勘察中尚未發(fā)現(xiàn)的暗浜、古河、古墓葬等等。由于這些情況的出現(xiàn),導致了地基工程事故。沒有按照規(guī)定進行調(diào)查,這種情況比較少見,但也不是沒有,特別是在偏遠地區(qū)的農(nóng)村。
設計結構存在缺陷,地基是根據(jù)建筑物的結構、布局和形狀決定的。由于施工現(xiàn)場的地質(zhì)和海拔等原因,一些設計者對地基的設計要求不夠嚴謹,使得地基無法承載建筑負荷,最后導致工程安全事故的發(fā)生。結構設計上出現(xiàn)計算偏差,由于未進行精確的荷載計算,造成了地基的超負荷,從而使其承載力無法達到設計的標準[2]。還有一種是由于地基布局不當,導致出現(xiàn)較大的不均勻沉降。也有可能是由于不精確的地基沉降計算而引起的不均衡沉陷。
由于施工方?jīng)]有按照設計圖紙進行施工,最基礎的平面位置、標高、反寸、材質(zhì)不滿足設計的需要。其次,建筑物的形狀不規(guī)則,有的還出現(xiàn)粗制濫造的現(xiàn)象。不配合上級部門和政府質(zhì)檢部門的監(jiān)察。
在土木工程中,排水固結是一種很重要的加固措施,它是處理高水位時,最常用的加固方式,也是解決問題的基本依據(jù)。排水固結是一種常見的豎向排水井,采用沙井或塑膠引流袋進行加固,以排干地基中的水分,減少土壤間隙。這樣既能增強地基的強度,又能增強地基的穩(wěn)定性。在采用排水固結加固地基時,可以在一定程度上增大土體的排水速率,從而減少排泄距離,同時,還可以設置砂井、排水井、塑膠引流袋等措施,在短時間之內(nèi)就能完工,增強地基的抗剪切能力,確保地基的穩(wěn)定性[3]。
高壓噴射注漿是將高壓力的水泵,經(jīng)過特殊的噴管,將漿液(通常是水泥漿)注入到基體中。泥漿噴射流利用其強大的動能,在一定范圍穿透土層,使原土層受到破壞,同時由于噴嘴的轉動而旋轉運動,用噴漿噴射切割出的土壤顆粒與泥漿進行強制的攪拌,使其固化后,產(chǎn)生新的結構層,從而實現(xiàn)對地基的加固。采用旋噴法可用于粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)土、新填土。其工藝主要有單管法、二管法、三管法和干噴法。在進行高壓噴射注漿加固時,要特別留意以下細節(jié):在進行旋噴漿料之前,必須開展壓水泥漿壓氣測試,并對各個部件進行密封檢查,對高壓泵、鉆機等進行密封處理。依據(jù)工程設計及施工現(xiàn)場的實際情況,選擇適宜的旋噴方法、施工機械及樁位布局。合理調(diào)配漿液比例,控制好水泥砂漿的水灰比例和粘結率。噴嘴轉速、提升速度、噴射壓力和噴射流量,可依據(jù)旋噴固化體形和樁身均勻性進行調(diào)節(jié)。
在我國建筑工程中,加筋施工方法得到了普遍的運用,加固技術的施工操作相對來說較為簡便。加筋法施工是指在地基上加入某些高強度的材料,這些材料的張力可以改善土體的強度和抗拉應力,從而提高土體的力學性能。由于土體拉伸性能差,不能達到結構抗剪承載力的要求。將筋條置于土壤中,以加強土壤與鋼筋的結合性,在受到外界的壓力時,會產(chǎn)生變形,引起了鋼筋與周邊土體的位置偏移,這是由于兩種材料的摩擦力,必須要合理,提高側向土壓力的等效,增強抗應力指標,從而消除對土體運動偏移。土釘支護、錨桿、土工復合等經(jīng)常使用加筋法,加筋法加固一般需要使用到金屬、非金屬材料。因金屬材料性質(zhì)特點,在工程中的應用并不多,普通的非金屬土工合成材料,例如塑膠土工格網(wǎng)、土工布,在工程中應用更廣泛。另外,如鋼筋砼格柵等新的高性能材料,已經(jīng)被逐漸廣泛應用。
與原土比較,置換后的土墊層承載性能好,且強度高,不容易發(fā)生變形。不同填充材料根據(jù)變化可劃分為砂質(zhì)墊層、砂卵墊層、墊層、碎石層、石灰或素土墊層、襯墊層、爐渣墊層及其它性能穩(wěn)定,不含腐蝕性的緩沖劑等。土體位移技術是對地基處理的一種常用方法,主要適用于淺基礎加固,包括淤泥、軟土、疏松的素填土,完成本身的承重、填充、加固等。另外,用土層置換法進行地基加固,能有效克服黃土基底的膨脹率,避免屋頂發(fā)生傾斜,對于其它的基礎凍害現(xiàn)象,可以改善結構的承重性能。
對于淤泥較厚的地基,在進行大規(guī)模的深度加工時,可以采取樁基法進行加固。根據(jù)樁基的特點,目前有兩種常用的施工方式,包括鋼筋混凝土預制樁和混凝土灌注樁。鋼筋混凝土預制樁也被稱為預應力管。由于其具有承載能力強、施工快等優(yōu)點,已在工程建設中得到了廣泛的運用。對于厚重的淤渣地基,可以用樁頭,樁頭打?qū)嵶鳛橹ё袥_孔樁和灌注樁,但存在一定的技術難點,一是深層軟土地基中的樁身結構受力較大;二是存在著大量的赤泥污染,影響樁身的混凝土灌注質(zhì)量。
隨著土木工程建設規(guī)模的擴大化,地基處理顯得越來越重要,地基是工程的基礎,承擔著整個工程結構的負荷,其重要性不言而喻。地基質(zhì)量對于工程結構有著很大的影響,在地基施工中,施工人員要結合實際情況,采取合適的地基加固技術,提高地基結構穩(wěn)定性,確保整個工程運行的安全性。