摘要:我国在综合实力不断增长的同时,拉动了城市化进程,推动了建筑行业的迅速发展,建筑工程项目数量日益增多。尤其是在城市化建设发展推动下,房屋建筑项目如雨后春笋般地增加,而房屋建筑施工过程中,难免会遇到软土地基情况,加强地基处理有利于提升房屋建筑整体质量。本文首先对房屋建筑地基工程项目特点进行分析,然后探讨房屋建筑施工地基处理技术作用,提出几种常见的地基处理技术,最后剖析两种地基处理技术要点,希望能为相关人员提供参考。
关键词:房屋建筑;施工;地基处理技术
新时期,建筑工程施工技术不断发展,传统的施工模式已经无法满足建筑业发展需求。尤其是我国地域辽阔,房建施工项目开展中,难免会遇到不同复杂的地质条件,为了能够适应复杂地势环境的需求,必须全面提升地基处理技术。当前,现代化施工技术水平逐渐升高,在选择地基处理技术过程中,必须能够根据施工现场实际地质情况,提升地基处理质量,为房屋建筑工程提供质量保障。基于此,加强对房屋建筑施工地基处理技术要点的研究具有十分现实的意义。
1 房屋建筑地基项目主要施工特征 1.
1. 复杂性
中国土地广袤,且不同地区拥有不同的地质条件,包含杂填土、淤泥质土、冻土、湿陷性黄土、季节性冻土等,这些复杂地质环境有很多不适合房建施工需求。湖南地处长江以南,属于大陆性亚热带季风湿润气候,潮湿多雨,存在很多湿陷性黄土地质,加上我国属于多地震带环绕的国家,地震等地质灾害问题对房屋建筑地基基础具有极大影响。复杂地质条件,会增加地基基础勘察设计、施工的难度。
1.
1. 严重性
根据建筑工程的特殊性,在建筑工程投入使用后,如果地基存在质量问题,后果不堪设想,且损失难以弥补。无论场地选择,还是勘察设计、施工等环节,地基工程项目一旦出现质量问题,则地基结构稳定性会造成影响,极大地破坏建筑整体结构,极大地增加了安全事故的风险,甚至容易导致建筑工程出现毁灭性的安全事故,除了出现较大的经济损失,人们生命财产安全也难以得到保障。地基作为上部建筑结构主要的荷载结构,地基结构一旦发生损坏,则损毁程度会逐渐扩散,造成的后果也更加严重。
1.
1. 困难性
地基工程是房屋建筑工程的基础,一旦地基工程发生质量事故,其处理难度也会大大增加。这与地基工程作用、重要性有直接关系:一方面,地基工程属于地下项目,一旦出现事故,则处理操作的难度会大大增加;另一方面,地基工程需要承载来自于上部建筑结构全部的荷载,其对于上部建筑结构性能有直接影响。
1.
1. 潜在性
房屋建筑与人们生活息息相关,对施工技术具有较高的要求,且工程各个环节都具有紧密的联系,房屋建筑各环节之间相互依存。地基工程是房屋建筑施工的基础,如果地基出现质量问题,往往不容易发现,具有极强的隐蔽性,会给房建工程项目带来潜在的危险。
2地基处理技术在房屋建筑基础施工中的重要作用
近年来,房屋建筑工程项目逐渐增多,且我国地质条件复杂,存在更加多元化的地质环境,在地基处理工作开展中,必须面对这些多元化局面。另外,很多
复杂地质条件,往往不利于房建基础施工,会造成安全与质量隐患。而根据实际情况选择地基处理技术,可以充分发挥地基基础处理优势,能够及时消除隐患,切实提升房屋建筑工程质量。
第一,通过有效的地理处理技术,能够提升房屋建筑整体结构的抗震能力,减少地震产生地震波对建筑结构的影响,让房屋建筑抗震等级更高。尤其是在地震带附近的城市中,提升房屋地震等级最为关键;第二,能够提升房建地基形变能力。根据房屋建筑地基工程地质情况、周边环境等,选择合理的地基处理技术,能够减少地基沉降发生的形变问题,让房屋建筑形变能力更强;第三,有利于改变软土地质,利用地基处理技术实际上就是为了提升地基承载力,改变局部地质条件,为房屋建筑施工提供保障。
3常见的房屋建筑地基处理方法及适用范围 3.1 强夯法
所谓的强夯法,指的是通过大质量的重锤,从几米高的高空中落下,形成一个对地面强有力的夯击。通过强夯法,能够让土壤密度更高,让土壤硬度更强。根据大量实践表明,在饱和度较低的粉土、砂土等地基基础中,适合运用强夯法进行处理,而软土地基中,不能直接采用强夯法进行处理,还需要与其他处理方式联合使用。另外,房屋建筑地基处理工作开展中,强夯法的使用必须注意以下几个方面内容:第一,在前后两遍夯击之间,需要根据地基水渗透性控制间隔时间,保证地基处理效果;第二,结合建筑物的结构类型,对夯击位置进行有效布置;第三,综合考虑地基处理深度、建筑结构荷载等因素,结合现场试验,确定夯击的力度;第四,根据建筑物基础范围确定夯击范围;第五,结合初始夯击参数,结合整体建筑工程施工要求等,制定科学的强夯法施工方案,第一次夯击结束一周后,需要对现场进行实验,确定夯击效果。
3.2 深层搅拌法
所谓深层搅拌法,是利用深层搅拌机械将石灰石、水泥等材料与深层淤泥软土结合起来,石灰石和水泥能起到固化剂的作用,待一段时间后,能够形成相对稳定的固化形态。深层搅拌法在软土地基处理中具有明显效果,软土地基特点体
现在透水性低、压缩性高、不均匀性等,倘若无法对软土地基进行妥善处理,则会导致地基承载力较低,难以满足房建荷载要求,还容易造成极大的安全隐患。而深层搅拌法利用地基固化作用,能够加强地基的整体承载能力,满足房屋建筑地基施工要求。根据大量实践表明,这种方式在高塑性软粘土地基中最为适用。
3.3 托换法
房屋建筑施工过程中,如果新建施工对周边建筑物安全造成影响,或对已有建筑物基础进行维修加固处理,可以通过托换法。根据具体处理技术不同,可以将托换法分为灌浆托换法、桩式托换法。其中,桩式托换法就是利用桩开展托换作业,在软性粘土地基、黄土地基、湿陷性黄土低、松散砂土地基中较为适用;而灌浆托换法,主要是在土壤中掺入化学物质(固化剂),通过土壤固化作用形成一个硬度更高、承载力更强的地基基础,起到防渗堵漏效果。具体操作主要是利用大气压,或者借助于特殊的液压装置,根据固化剂化学成分不同,可以将其分为碱液灌浆、水泥灌浆,在杂填土、松散砂土为地基的建筑物处理中较为适用。针对已有建筑基础支撑不足的情况,可通过基础加固法(加大基础托换法、灌浆法、坑式托换法)提升其支撑力,以便更加巩固。
3.4 换填法
所谓换填法,指的是将地基面下的软土层、粘土层,通过机械工具挖空,之后用砂砾、碎石、矿渣、灰土等材料进行换填,换填的材料硬度比之前明显较高,换填后还需要通过一定的夯实作业,提升换填后地基的硬度和密度,提升地基承载力、抗腐蚀能力。换填法主要适用于杂填土地基、淤泥质土地基、软质黏土地基、暗沟。另外,对于房屋建筑施工场地中存在古井、古墓或重要建筑物地基情况,可以通过局部换填的办法,但必须对施工深度、难度、资金等进行综合考虑,以便于提升换填效果。
3.5 振冲法
所谓振冲法,就是利用高压水联合振动,利用机械钻孔、高压水枪冲孔方式进行挤密处理。振冲法具有加固效果好、处理效率高、经济性强的优势,通过振冲加固的地基被称为复合地基。振冲碎石桩平面布桩过程中,其平面形状主要包
括三角形、方形,同时应该考虑桩受力均匀、各部分荷载对应关系、桩对称等问题,避免桩基出现不均匀下沉问题。根据压缩层深度、地基最大剪切破坏深度等参数,对桩长进行合理设置;根据应力实际大小,确定桩的直径。在振冲桩填料过程中,应该添加10~15%的粗砂,粗砂粒径应该控制在5cm以下,避免对地基排水渗水能力造成影响,发挥反滤作用。该地基处理模式施工周期短、成本低,在砂石软地基中能有效提升使用效果。
3.6预压法
真空预压技术原理是在软土地基中设置砂井等排水体,上端与砂垫层进行相连,地表面铺上透气性较低的塑料膜,塑料膜四周埋在周边的粘土层当中。具体施工操作过程中,砂垫层设置吸水滤管网,可借助真空泵抽气,通过抽气降低膜内气压,使其比空气中的气压低几个梯度,继而达到负压状态。随着砂井中孔隙水压力降低,软土地基中的水会自然而然地流入砂井中,起到软基处理的效果。值得注意的是,采用真空预压技术对地基整体应力不会造成改变,不会导致地基失稳情况,不必实施分级加载。具体实施中工程真空度会达到80kPa以上,必须保证塑料膜四周密封良好,避免出现漏气情况,才能维持真空状态。另外,真空预压处理技术实施中不用堆载材料,很多无法通过建筑自重预压的项目,会首选真空预压。
3.7表层排水处理技术
根据大量实践证明,在软土地基之中,并非所有土壤都不适用于地基施工,一些优良土质中含水量较多,影响地基整体的承载力,具体施工前必须进行排水施工,降低土壤中的含水量,保证地基土壤具有更强的抗压强度。而表层排水施工技术,作为软基处理中重要的技术之一,在地面合理设置排水沟,利用砂砾石(透水性较高)对排水沟进行回填处理,充分考虑施工当地的地形、坡度等,对施工中沟槽间距进行合理控制。经过多年实践,排水法已经十分成熟,具体施工中不能使用经验主义,必须根据实际地基结构情况,充分考虑地基受力情况、地下结构情况、土层含水量都能够因素,以便于制定出更加切合实际情况的施工方案,为后续房屋建筑施工奠定基础。
4常见房屋建筑地基处理技术施工要点 4.1 深层水泥搅拌桩施工技术要点
深层水泥搅拌桩在当前的房建施工项目中应用广泛,是一种有效的软基处理办法,尤其适应于泥炭土、淤泥质土、粉土的地质中。这种处理方式是将水泥作为固化剂,利用深层搅拌机械,提升地基的强度,其施工技术要点体现在:
4.1.1 试桩
通过试桩确定深层水泥搅拌桩的相关施工参数,如水泥浆配置比、搅拌次数、泵送压力、搅拌机提升速度、复搅拌深度等,为后续大规模施工提供数据依据。在具体的施工阶段,每个标段试桩数量应不小于五根,试桩成功后才能开展后续施工。对于试桩检验过程,通常七天后挖出,或十四天后进行取芯检验,判断水泥土强度、深层搅拌均匀性。
4.1.2 准备
正式开展深层搅拌桩施工前,必须对场地进行有效平整,对桩位地上地下的障碍物进行彻底清理。对于场地中的低洼处,应该利用黏土进行回填,切忌不能通过杂土进行回填。施工前还需要做好相关材料准备工作,利用标准的32.5级硅酸盐袋装水泥,对相关机械设备性能进行检查,实际开钻前还需要通过项目经理、监理工程师等进行验收。
4.1.2 施工流程
下图为深层水泥搅拌桩主要步骤流程:
4.1.3 施工注意事项
第一,在具体开钻前,为避免杂物入内,存在堵塞的问题,应彻底冲洗整个管道,并检查管道,确保管道内无大量杂物并在水排干净后方可进行具体操作;第二,为了确保水泥搅拌桩桩体的垂直度,可利用吊锤控制,以确保垂直度能够符合相关规范;第三,重点检查每根桩的水泥用量、压浆过程是否有断浆、喷浆搅拌时间、复搅次数等参数,保证搅拌桩成型质量;第四,控制水泥水灰比为0.45~0.5、水泥掺量12%、减水剂掺入量为0.5%、掺灰量25~45kg/m;第五,利用二喷四搅施工工艺,严格控制每一个施工环节质量。
4.2 塑料排水板施工技术要点
通过塑料排水板施工技术,不仅能够提升地基承载力,同时能够提升地基排水能力,满足房屋建筑地基施工要求。其技术要点体现在:
4.2.1 排水垫层水平铺设
第一,对于需要加固的施工场地进行清理,包括表层草皮、杂物等,并实施排水疏干作用,通过人工铺设方式铺设砂砾石垫层,厚度为100cm;第二,利用
压路机静压方式,通过反复多遍的静压施工,将塑料插板中水分及时的排出,同时形成2~3%坡度的路拱,通常碾压遍数为4~6遍。
4.2.2 塑料排水板设置
在垂直铺设塑料排水板的过程中,首先需要利用相关机械仪器等进行定位,然后将塑料板和桩尖连接起来,第三步为沉管插板,在拔管前下降塑料板剪断,并对其接头进行有效处理。在塑料板连接中,可以将对接两头的滤膜翻剥开,板芯需要搭接超过20cm,将滤膜翻卷将接头盖住,避免泥土进入到板芯。
5总结
综上所述,人们对于房屋建筑质量、安全提出更高要求,地基作为房屋建筑基础所在,只要强化地基处理,才能切实提升地基承载力,为上层主体结构稳定性奠定基础。当然,我国目前地基处理技术取得了重大突破,但也受到复杂地质环境等挑战,必须强化创新,为地基工程施工奠定基础。
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