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摘要:随着我国经济社会的快速发展,房屋建筑行业取得了巨大的发展成就。高层建筑、特殊建筑和重型建筑逐渐增多,其工程质量的要求越来越高。而地基基础措施对房屋建筑的整体工程质量和安全起决定性作用。近年来,因地基不稳或处理不当造成的房屋倾斜、沉降甚至倒塌的事件时常见于报端,应当引起建设者高度的重视。本文结合我国当前的房屋建筑地基施工水平,简要阐述了地基基础施工技术在房屋建筑工程中的应用。
关键词:房屋建筑地基基础施工技术应用分析
中图分类号:TU74文献标识码: A
一、房屋建筑地基施工及特点分析
地基基础施工技术一般是指用于改善支承建筑物的地基的承载能力或抗渗能力所采取的工程技术措施。地基处理主要分为基础工程措施和岩土加固措施。地基施工具有以下特点:
(一)技术难度大
我国部分区域的地质条件非常复杂,地质灾害频发,同时又是地震多发国家。受建设用地规模制约的影响,许多建筑物不可避免的在一些不良地质场地上。复杂的地质条件对房屋地基基础工程的勘察设计处理以及工程施工增加了难度,提出了各种复杂和大量的技术难题。
(二)低可逆性
房屋地基基础工程是地下隐蔽工程,事故处理的地下施工操作困难性大。当地基基础承受了上部荷载,对它本身的处理,必然涉及到上部结构的影响,尤其是对建成交付使用的工程,它承受了所有建设工程的全部荷载,再加上地基基础质量事故的连续性,因此对它的处理时非常困难的。因此,房屋工程一旦建设投入使用,地基基础出现质量事故问题往往是无法弥补的,同时带来巨大的损失。
(三)极高的重要性
地基基础工程一旦出现质量问题,往往会引起地基失稳,建设工程整体结构的破坏,造成建设工程致命的重大质量事故。不仅造成经济上的巨大损失,而且直接危及人们的生命和财产安全。由于地基基础承受建设工程的全部荷载,出现局部破坏,其损失程度扩散很快,其事故的发生又往往是突发性的,不易被发现,更加剧了其危害性和严重性。
二、房屋建筑地基施工技术选择的注意事项
(一)搞好施工现场的勘察工作
必须对施工场地进行全面的勘察,掌握详实的岩土工程勘察资料以及上部结构及基础设计资料,根据工程的要求和采用天然地基存在的主要问题,确定地基处理的目的、处理范围和处理后要求达到的各项技术经济指标。
(二)科学制定技术方案
根据房屋建筑的结构类型、荷载大小及建筑的使用要求,结合勘察报告进行综合分析,初步确定可供考虑的地基处理方案。对初步确定的各种地基处理方案,分别从加固原理、适用范围、预期处理效果、耗用材料、施工方式、工期要求和对环境的影响等方面进行技术经济分析和对比,选择最佳的地基处理方法。对已选定的地基处理方法,需按建筑物地基基础设计等级和场地复杂程度,在有代表性的场地上进行相应的现场试验或试验性施工,并进行必要的测试,以检验设计参数和处理效果。如达不到设计要求时,应查明原因,修改设计参数或调整地基处理方法。
三、地基基础施工技术在房屋建筑工程中的应用
(一)置換填垫层技术
房屋建筑地基施工的过程中,对于无法承载建筑实体结构的质地软弱土体,可采取换填地基处理施工技术进行处理。采用压缩性较好、强度较大等物理力学性质较好的,不含有腐蚀性成分的灰土、矿渣、粗砂、卵石等岩土材料,置换天然地基中的部分或全部软土层,并分层夯实,形成稳固、符合施工标准的持力层。地基持力层有利于防止地基的冻胀,有利于提高地基的承载能力,也有利于加速软土的排水固结,同时也有利于减少地基的沉降量。当前,我国的换填地基处理技术主要根据回填材料的不同而分类。
(二)强夯技术
是指经夯锤反复夯击将一定厚度土的力学指标明显改变,能够通过较大的压力和冲力对地基产生很大的作用,从而使得地基得到加固,此技术有利于使得土层均匀,预防以后出现的差异沉降。适用于碎石土、砂土、素填土、低饱和度的粉土和粘性土、湿陷性黄土。对淤泥质土经试验证明施工有效时方可使用。在强夯时,要采用分段施工的方式,坚持以边缘夯向中央,以一边向另一边的顺序。每夯完一遍,就要用推土机整平场地,并进行放线定位后即可接着下一遍夯击。在夯击时必须要按照试验切丁的强夯参数,落锤应保持平衡,保证夯位准确,如果夯击坑内积水,必须要及时采取措施予以排出。
(三)预压技术
主要有堆载预压技术和砂井预压技术。堆载预压技术有利于利用外载作用,提高软土的排水固结,增强它的抗剪强度和能力。砂井预压技术是在软土层中按一定距离设置砂井来改变软土层的排水边界条件,该方法可以加速软土的固结,缩短预压时间。通过在软土层中按一定的距离设置砂井,通过设置的砂井来改变软土层的排水条件,排水条件的提高有利于加速软土的固结,有利于减少预压的时间。
(四)灌浆技术
灌浆是指利用气压、液压或电动化学原理把具有充填、胶结性能的材料注入各种介质的缝隙和孔隙中,以增加其强度和密实度。我国房屋建筑地基处理所采用的注浆施工技术主要有硅化注浆和水泥注浆两种。通过钻孔,将压浆管放入到预定深度的土层,在较高的灌浆压力作用下使浓浆克服土体的初始应力和抗拉强度,在土体内产生水力劈裂和置换作用,形成交叉的结石网格和较高强度的空间性刚性骨架。同时,在水力劈裂过程中土体中自由水和毛细水被排走,表面水被吸收土体发生固化和化学硬化作用使土体再次得以加固。
(五)深层搅拌技术
深层搅拌技术其原理是利用水泥浆、石灰或其他材料作为固化剂,通过特制的深层搅拌机械,在地基深处将软土和固化剂强制搅拌,利用固化剂和软土之间产生的一系列物理化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基,从而达到提高地基的承载力和增大变形模量的目的。适用于淤泥、淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土和黏性土等地基。需要注意的是,当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时,应通过试验确定其适用性。
(六)桩基处理技术
由两种刚度不同材料的桩体和桩间土所组成,在相对刚性基础下,两者共同分担上部荷载并协调变形的人工地基。
1、CFG桩
即水泥粉煤灰碎石桩,是在碎石桩的基础上掺入适量石屑、粉煤灰和少量水泥,加水拌合后支撑的一种具有一定强度的桩体。其骨料仍为碎石,用掺入石屑来改善颗粒级配;掺入粉煤灰来改善混合料的和易性,并利用其活性减小水泥用量;掺入少量水泥使其具有一定粘结强度。通过调整水泥的用量及配合比,可是桩体强度等级达C7—C15,具有明显的刚性桩特性。CFG桩适用于多层和高层建筑地基,如砂土、粉土、松散填土、粉质粘土、淤泥质粘土等的处理。
2、砂石桩
砂石桩地基处理施工技术,主要分为砂桩、碎石桩,其主要是针对土体较弱的施工地基,利用高压水的冲刷或采用震动、冲击等方法开设孔洞,采用砂或砂石进行回填,从而形成密实桩体,提高地基的强度,此种处理技术在房屋建筑工程中较为常用,对于杂填土、挤密松散砂土、素填土等施工地基的处理效果较好。
总结:地基处理方案的设计和施工质量直接关系到房屋建筑的整体质量和业主的使用安全,责任重大。并且如果处理不当,发生工程质量事故,事后补救大多比较困难,造成的损失巨大。因此,必须采取有效措施,严格控制房屋建筑地基基础施工的质量控制和验收制度,以确保优良的工程质量。
参考文献:
[1]张国强《房屋建筑工程中地基处理施工技术的探讨》[J].科技传播.2011(16).
[2]刘建设、张卫国《探讨现代房屋建筑地基基础工程施工技术》[J].科技创新与应用2012(14).
[3]樊桂花《房屋建筑施工工程中的地基处理技术》[J].江西建材2011(04).
关键词:房屋建筑地基基础施工技术应用分析
中图分类号:TU74文献标识码: A
一、房屋建筑地基施工及特点分析
地基基础施工技术一般是指用于改善支承建筑物的地基的承载能力或抗渗能力所采取的工程技术措施。地基处理主要分为基础工程措施和岩土加固措施。地基施工具有以下特点:
(一)技术难度大
我国部分区域的地质条件非常复杂,地质灾害频发,同时又是地震多发国家。受建设用地规模制约的影响,许多建筑物不可避免的在一些不良地质场地上。复杂的地质条件对房屋地基基础工程的勘察设计处理以及工程施工增加了难度,提出了各种复杂和大量的技术难题。
(二)低可逆性
房屋地基基础工程是地下隐蔽工程,事故处理的地下施工操作困难性大。当地基基础承受了上部荷载,对它本身的处理,必然涉及到上部结构的影响,尤其是对建成交付使用的工程,它承受了所有建设工程的全部荷载,再加上地基基础质量事故的连续性,因此对它的处理时非常困难的。因此,房屋工程一旦建设投入使用,地基基础出现质量事故问题往往是无法弥补的,同时带来巨大的损失。
(三)极高的重要性
地基基础工程一旦出现质量问题,往往会引起地基失稳,建设工程整体结构的破坏,造成建设工程致命的重大质量事故。不仅造成经济上的巨大损失,而且直接危及人们的生命和财产安全。由于地基基础承受建设工程的全部荷载,出现局部破坏,其损失程度扩散很快,其事故的发生又往往是突发性的,不易被发现,更加剧了其危害性和严重性。
二、房屋建筑地基施工技术选择的注意事项
(一)搞好施工现场的勘察工作
必须对施工场地进行全面的勘察,掌握详实的岩土工程勘察资料以及上部结构及基础设计资料,根据工程的要求和采用天然地基存在的主要问题,确定地基处理的目的、处理范围和处理后要求达到的各项技术经济指标。
(二)科学制定技术方案
根据房屋建筑的结构类型、荷载大小及建筑的使用要求,结合勘察报告进行综合分析,初步确定可供考虑的地基处理方案。对初步确定的各种地基处理方案,分别从加固原理、适用范围、预期处理效果、耗用材料、施工方式、工期要求和对环境的影响等方面进行技术经济分析和对比,选择最佳的地基处理方法。对已选定的地基处理方法,需按建筑物地基基础设计等级和场地复杂程度,在有代表性的场地上进行相应的现场试验或试验性施工,并进行必要的测试,以检验设计参数和处理效果。如达不到设计要求时,应查明原因,修改设计参数或调整地基处理方法。
三、地基基础施工技术在房屋建筑工程中的应用
(一)置換填垫层技术
房屋建筑地基施工的过程中,对于无法承载建筑实体结构的质地软弱土体,可采取换填地基处理施工技术进行处理。采用压缩性较好、强度较大等物理力学性质较好的,不含有腐蚀性成分的灰土、矿渣、粗砂、卵石等岩土材料,置换天然地基中的部分或全部软土层,并分层夯实,形成稳固、符合施工标准的持力层。地基持力层有利于防止地基的冻胀,有利于提高地基的承载能力,也有利于加速软土的排水固结,同时也有利于减少地基的沉降量。当前,我国的换填地基处理技术主要根据回填材料的不同而分类。
(二)强夯技术
是指经夯锤反复夯击将一定厚度土的力学指标明显改变,能够通过较大的压力和冲力对地基产生很大的作用,从而使得地基得到加固,此技术有利于使得土层均匀,预防以后出现的差异沉降。适用于碎石土、砂土、素填土、低饱和度的粉土和粘性土、湿陷性黄土。对淤泥质土经试验证明施工有效时方可使用。在强夯时,要采用分段施工的方式,坚持以边缘夯向中央,以一边向另一边的顺序。每夯完一遍,就要用推土机整平场地,并进行放线定位后即可接着下一遍夯击。在夯击时必须要按照试验切丁的强夯参数,落锤应保持平衡,保证夯位准确,如果夯击坑内积水,必须要及时采取措施予以排出。
(三)预压技术
主要有堆载预压技术和砂井预压技术。堆载预压技术有利于利用外载作用,提高软土的排水固结,增强它的抗剪强度和能力。砂井预压技术是在软土层中按一定距离设置砂井来改变软土层的排水边界条件,该方法可以加速软土的固结,缩短预压时间。通过在软土层中按一定的距离设置砂井,通过设置的砂井来改变软土层的排水条件,排水条件的提高有利于加速软土的固结,有利于减少预压的时间。
(四)灌浆技术
灌浆是指利用气压、液压或电动化学原理把具有充填、胶结性能的材料注入各种介质的缝隙和孔隙中,以增加其强度和密实度。我国房屋建筑地基处理所采用的注浆施工技术主要有硅化注浆和水泥注浆两种。通过钻孔,将压浆管放入到预定深度的土层,在较高的灌浆压力作用下使浓浆克服土体的初始应力和抗拉强度,在土体内产生水力劈裂和置换作用,形成交叉的结石网格和较高强度的空间性刚性骨架。同时,在水力劈裂过程中土体中自由水和毛细水被排走,表面水被吸收土体发生固化和化学硬化作用使土体再次得以加固。
(五)深层搅拌技术
深层搅拌技术其原理是利用水泥浆、石灰或其他材料作为固化剂,通过特制的深层搅拌机械,在地基深处将软土和固化剂强制搅拌,利用固化剂和软土之间产生的一系列物理化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基,从而达到提高地基的承载力和增大变形模量的目的。适用于淤泥、淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土和黏性土等地基。需要注意的是,当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时,应通过试验确定其适用性。
(六)桩基处理技术
由两种刚度不同材料的桩体和桩间土所组成,在相对刚性基础下,两者共同分担上部荷载并协调变形的人工地基。
1、CFG桩
即水泥粉煤灰碎石桩,是在碎石桩的基础上掺入适量石屑、粉煤灰和少量水泥,加水拌合后支撑的一种具有一定强度的桩体。其骨料仍为碎石,用掺入石屑来改善颗粒级配;掺入粉煤灰来改善混合料的和易性,并利用其活性减小水泥用量;掺入少量水泥使其具有一定粘结强度。通过调整水泥的用量及配合比,可是桩体强度等级达C7—C15,具有明显的刚性桩特性。CFG桩适用于多层和高层建筑地基,如砂土、粉土、松散填土、粉质粘土、淤泥质粘土等的处理。
2、砂石桩
砂石桩地基处理施工技术,主要分为砂桩、碎石桩,其主要是针对土体较弱的施工地基,利用高压水的冲刷或采用震动、冲击等方法开设孔洞,采用砂或砂石进行回填,从而形成密实桩体,提高地基的强度,此种处理技术在房屋建筑工程中较为常用,对于杂填土、挤密松散砂土、素填土等施工地基的处理效果较好。
总结:地基处理方案的设计和施工质量直接关系到房屋建筑的整体质量和业主的使用安全,责任重大。并且如果处理不当,发生工程质量事故,事后补救大多比较困难,造成的损失巨大。因此,必须采取有效措施,严格控制房屋建筑地基基础施工的质量控制和验收制度,以确保优良的工程质量。
参考文献:
[1]张国强《房屋建筑工程中地基处理施工技术的探讨》[J].科技传播.2011(16).
[2]刘建设、张卫国《探讨现代房屋建筑地基基础工程施工技术》[J].科技创新与应用2012(14).
[3]樊桂花《房屋建筑施工工程中的地基处理技术》[J].江西建材2011(04).