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(伊春市市政建筑安装工程总公司 黑龙江伊春 153000)
【摘要】随着经济技术的发展,建筑施工越来越受到大家的关注,工民建筑也不例外,工民建施工中不良地基土的改造问题也较为突出,本文就分析了相关不良地基土的改造工作。
【关键词】工民建施工 地基土 改造
近年来,公民建筑施工工作出现了很多问题,由于我国地大物博,各地地质结构比较复杂,不良地基土也很多,所以要加强不良地基土的改造工作。地基土对建筑整体质量影响很大,对不良的地基土一定要进行改造及相应的加固处理。地基处理是指为提高地基土的承载力或改变其变形性质或渗透性质而采取的人工方法。采用科学合理地基处理方法,有充分发挥原地基土承载力,就地取材,施工工艺简单,施工速度快,地基处理费用低的特点。
我国的国土面积比较的幅员辽阔,各个地区之间的土质具有较大的差距,其中很多的土质都不适合作为地基土。工业建筑和民用建筑在建设的时候是不能直接在不良基土之上进行的。这些不良的地基土大多在强度上不能够承载上部建筑的压力而出现沉降,造成建筑发生不规则的沉降,导致出现裂缝,严重的时候会造成人身伤亡。
不良地基土含水量比较高,孔隙比较大、抗剪强度提别低、压缩性较高、渗透性很小、具有明显的结构性和流动性。如果承受较大的荷载,就可能出现地基的局部破坏甚至整体滑动,在开挖较深的基坑时就会出现基坑的隆起和坑壁的失稳现象。因此需要在这些土层上进行工业建筑和民用建筑施工的时候,往往就要采取相应的措施来对其进行改造,使其能够达到相应建设的强度,从而确保后续施工的顺利开展。不良地基土主要表现在以下几个方面:
1、不良地基土压缩性较高。易造成基础较大的沉降和不均匀沉降,对于荷载较大的构筑物沉降甚至达到2m以上 ,如果上部构筑物各部位荷载差异较大或体形比较复杂就会产生不均匀沉降。将引起构筑物基础标高的降低,影响使用条件或者造成倾斜、开裂破坏。
2、不良地基土很小的渗透性。渗透性小是不良基土的另一个表现,这会导致基土固结所需要的过程十分的长,造成建筑不断的发生沉降,很难在较短的时间内达到稳定的状态,对上部建筑造成较大的影响。
3、不良地基土较高的灵敏度。不良基土通常都比较的脆弱,具有较高的灵敏度。在工业建筑和民用建筑施工的过程当中,产生的震动以及其它的一些影响都有可能对地基产生影响,从而导致原有的结构被破坏,使其强度降低。
结合相关规范、标准,我们可以运用置换法、压实与夯实法、预压法、挤密法及搅和法等对不良地基土进行合理改造。
1、 置换法。
换填法。就是将表层不良地基土挖除,然后回填有较好压密特性的土进行压实或夯实,形成良好的持力层。从而改变地基的承载力特性,提高抗变形和稳定能力。施工要点:将要转换的土层挖尽、注意坑边稳定;保证填料的质量;填料应分层夯实。
振冲置换法。利用专门的振冲机具,在高压水射流下边振边冲,在地基中成孔,再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。该桩体与原地基土组成复合地基,达到提高地基承载力减小压缩性的目的。
2、 压实与夯实法
表层压实法。采用人工夯,低能夯实机械、碾压或振动碾压机械对比较疏松的表层土进行压实。也可对分层填筑土进行压实。当表层土含水量较高时或填筑土层含水量较高时可分层铺垫石灰、水泥进行压实,使土体得到加固。
重锤夯实法。重锤夯实就是利用重锤自由下落所产生的较大夯击能来夯实浅层地基,使其表面形成一层较为均匀的硬壳层,获得一定厚度的持力层。施工要点:施工前应试夯,确定有关技术参数,如夯锤的重量、底面直径及落距、最后下沉量及相应的夯击遍数和总下沉量;夯实前槽、坑底面的标高应高出设计标高;夯实时地基土的含水量应控制在最优含水量范围内;大面积夯时应按顺序;基底标高不同时应先深后浅。
强夯。强夯是强力夯实的简称。将很重的锤从高处自由下落,对地基施加很高的冲击能,反复多次夯击地面,地基土中的颗粒结构发生调整,土体变为密实,从而能较大限度提高地基强度和降低压缩性。其施工工艺流程:(1)平整场地;(2)铺级配碎石垫层;(3)强夯置换设置碎石墩;(4)平整并填级配碎石垫层;(5)满夯一遍;(6)找平,并铺土工布。
3、 预压法
堆载预压法。在建造建筑物之前,用临时堆载(砂石料、土料、其他建筑材料、货物等)的方法对地基施加荷载,给予一定的预压期。使地基预先压缩完成大部分沉降并使地基承载力得到提高后,卸除荷载再建造建筑物。施工工艺与要点:(1)预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载;(2)大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业,对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业;(3)堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度,底面应适当放大;(4)作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。
真空预压法。在软粘土地基表面铺设砂垫层,用土工薄膜覆盖且周围密封。用真空泵对砂垫层抽气,使薄膜下的地基形成负压。随着地基中气和水的抽出,地基土得到固结。
降水法。降低地下水位可减少地基的孔隙水压力增加上覆土自重应力,使有效应力增加,从而使地基得到预压。这实际上是通过降低地下水位,靠地基土自重来实现预压目的。施工要点:一般采用轻型井点、喷射井点或深井井点;当土层为饱和粘土、粉土、淤泥和淤泥质粘性土时,此时宜辅以电极相结合。
电渗法。在地基中插入金属电极并通以直流电,在直流电场作用下,土中水将从阳极流向阴极形成电渗。不让水在阳极补充而从阴极的井点用真空抽水,这样就使地下水位降低,土中含水量减少。从而地基得到固结压密,强度提高。电渗法还可以配合堆载预压用于加速饱和粘性土地基的固结。
4、挤密法
振冲密实法。利用专门的振冲器械产生的重复水平振动和侧向挤压作用,使土体的结
构逐步破坏,孔隙水压力迅速增大。由于结构破坏,土粒有可能向低势能位置转移,这样土体由松变密。施工工艺:(1)平整施工场地,布置桩位;(2)施工车就位,振冲器对准桩位;(3)启动振冲器,使之徐徐沉人土层,直至加固深度以上30~50cm,记录振冲器经过各深度的电流值和时间,提升振冲器至孔口。再重复以上步骤 1~2次,使孔内泥浆变稀;(4)向孔内倒入一批填料,将振冲器沉人填料中进行振实并扩大桩径。重复这一步骤直至该深度电流达到规定的密实电流为止,并记录填料量;(5)将振冲器提出孔口,继续施工上节桩段,一直完成整个桩体振动施工,再将振冲器及机具移至另一桩位;(6)在制桩过程中,各段桩体均应符合密实电流、填料量和留振时间等三方面的要求,基本参数应通过现场制桩试验确定。
5、拌和法。
高压喷射注浆法(高压旋喷法)。以高压力使水泥浆液通过管路从喷射孔喷出,直接切
割破坏土体的同时与土拌和并起部分置换作用。凝固后成为拌和桩(柱)体,这种桩(柱)体与地基一起形成复合地基。也可以用这种方法形成挡土结构或防渗结构。
结语:随着我国经济的发展,基础设施建设速度的加快,工业建筑和民用建筑的范围将不断的扩大,这就使得在施工的过程当中有可能遇到各种各样的不良地基土。这就要求广大技术人员在施工的过程当中不断的积累相关的经验,同时加强学习,不断的提高自己的专业素养,做好不良地基土的改造工作,为我国工业建筑和民用建筑的发展打下坚实的基础。
参考文献
[1] 张成英.公路施工中软土地基处理方面的研究[J].山西建筑,2010(5):23~24.
[2] 谢海林 ,徐长林 .不良地基土的处理与加固的方法及施工工艺[J].价值工程,2010(9):34~ 35.
[3] 李勇.浅谈航道护岸工程中软弱地基的处理[J].民营科技,2010(5):12~13.
【摘要】随着经济技术的发展,建筑施工越来越受到大家的关注,工民建筑也不例外,工民建施工中不良地基土的改造问题也较为突出,本文就分析了相关不良地基土的改造工作。
【关键词】工民建施工 地基土 改造
近年来,公民建筑施工工作出现了很多问题,由于我国地大物博,各地地质结构比较复杂,不良地基土也很多,所以要加强不良地基土的改造工作。地基土对建筑整体质量影响很大,对不良的地基土一定要进行改造及相应的加固处理。地基处理是指为提高地基土的承载力或改变其变形性质或渗透性质而采取的人工方法。采用科学合理地基处理方法,有充分发挥原地基土承载力,就地取材,施工工艺简单,施工速度快,地基处理费用低的特点。
我国的国土面积比较的幅员辽阔,各个地区之间的土质具有较大的差距,其中很多的土质都不适合作为地基土。工业建筑和民用建筑在建设的时候是不能直接在不良基土之上进行的。这些不良的地基土大多在强度上不能够承载上部建筑的压力而出现沉降,造成建筑发生不规则的沉降,导致出现裂缝,严重的时候会造成人身伤亡。
不良地基土含水量比较高,孔隙比较大、抗剪强度提别低、压缩性较高、渗透性很小、具有明显的结构性和流动性。如果承受较大的荷载,就可能出现地基的局部破坏甚至整体滑动,在开挖较深的基坑时就会出现基坑的隆起和坑壁的失稳现象。因此需要在这些土层上进行工业建筑和民用建筑施工的时候,往往就要采取相应的措施来对其进行改造,使其能够达到相应建设的强度,从而确保后续施工的顺利开展。不良地基土主要表现在以下几个方面:
1、不良地基土压缩性较高。易造成基础较大的沉降和不均匀沉降,对于荷载较大的构筑物沉降甚至达到2m以上 ,如果上部构筑物各部位荷载差异较大或体形比较复杂就会产生不均匀沉降。将引起构筑物基础标高的降低,影响使用条件或者造成倾斜、开裂破坏。
2、不良地基土很小的渗透性。渗透性小是不良基土的另一个表现,这会导致基土固结所需要的过程十分的长,造成建筑不断的发生沉降,很难在较短的时间内达到稳定的状态,对上部建筑造成较大的影响。
3、不良地基土较高的灵敏度。不良基土通常都比较的脆弱,具有较高的灵敏度。在工业建筑和民用建筑施工的过程当中,产生的震动以及其它的一些影响都有可能对地基产生影响,从而导致原有的结构被破坏,使其强度降低。
结合相关规范、标准,我们可以运用置换法、压实与夯实法、预压法、挤密法及搅和法等对不良地基土进行合理改造。
1、 置换法。
换填法。就是将表层不良地基土挖除,然后回填有较好压密特性的土进行压实或夯实,形成良好的持力层。从而改变地基的承载力特性,提高抗变形和稳定能力。施工要点:将要转换的土层挖尽、注意坑边稳定;保证填料的质量;填料应分层夯实。
振冲置换法。利用专门的振冲机具,在高压水射流下边振边冲,在地基中成孔,再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。该桩体与原地基土组成复合地基,达到提高地基承载力减小压缩性的目的。
2、 压实与夯实法
表层压实法。采用人工夯,低能夯实机械、碾压或振动碾压机械对比较疏松的表层土进行压实。也可对分层填筑土进行压实。当表层土含水量较高时或填筑土层含水量较高时可分层铺垫石灰、水泥进行压实,使土体得到加固。
重锤夯实法。重锤夯实就是利用重锤自由下落所产生的较大夯击能来夯实浅层地基,使其表面形成一层较为均匀的硬壳层,获得一定厚度的持力层。施工要点:施工前应试夯,确定有关技术参数,如夯锤的重量、底面直径及落距、最后下沉量及相应的夯击遍数和总下沉量;夯实前槽、坑底面的标高应高出设计标高;夯实时地基土的含水量应控制在最优含水量范围内;大面积夯时应按顺序;基底标高不同时应先深后浅。
强夯。强夯是强力夯实的简称。将很重的锤从高处自由下落,对地基施加很高的冲击能,反复多次夯击地面,地基土中的颗粒结构发生调整,土体变为密实,从而能较大限度提高地基强度和降低压缩性。其施工工艺流程:(1)平整场地;(2)铺级配碎石垫层;(3)强夯置换设置碎石墩;(4)平整并填级配碎石垫层;(5)满夯一遍;(6)找平,并铺土工布。
3、 预压法
堆载预压法。在建造建筑物之前,用临时堆载(砂石料、土料、其他建筑材料、货物等)的方法对地基施加荷载,给予一定的预压期。使地基预先压缩完成大部分沉降并使地基承载力得到提高后,卸除荷载再建造建筑物。施工工艺与要点:(1)预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载;(2)大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业,对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业;(3)堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度,底面应适当放大;(4)作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。
真空预压法。在软粘土地基表面铺设砂垫层,用土工薄膜覆盖且周围密封。用真空泵对砂垫层抽气,使薄膜下的地基形成负压。随着地基中气和水的抽出,地基土得到固结。
降水法。降低地下水位可减少地基的孔隙水压力增加上覆土自重应力,使有效应力增加,从而使地基得到预压。这实际上是通过降低地下水位,靠地基土自重来实现预压目的。施工要点:一般采用轻型井点、喷射井点或深井井点;当土层为饱和粘土、粉土、淤泥和淤泥质粘性土时,此时宜辅以电极相结合。
电渗法。在地基中插入金属电极并通以直流电,在直流电场作用下,土中水将从阳极流向阴极形成电渗。不让水在阳极补充而从阴极的井点用真空抽水,这样就使地下水位降低,土中含水量减少。从而地基得到固结压密,强度提高。电渗法还可以配合堆载预压用于加速饱和粘性土地基的固结。
4、挤密法
振冲密实法。利用专门的振冲器械产生的重复水平振动和侧向挤压作用,使土体的结
构逐步破坏,孔隙水压力迅速增大。由于结构破坏,土粒有可能向低势能位置转移,这样土体由松变密。施工工艺:(1)平整施工场地,布置桩位;(2)施工车就位,振冲器对准桩位;(3)启动振冲器,使之徐徐沉人土层,直至加固深度以上30~50cm,记录振冲器经过各深度的电流值和时间,提升振冲器至孔口。再重复以上步骤 1~2次,使孔内泥浆变稀;(4)向孔内倒入一批填料,将振冲器沉人填料中进行振实并扩大桩径。重复这一步骤直至该深度电流达到规定的密实电流为止,并记录填料量;(5)将振冲器提出孔口,继续施工上节桩段,一直完成整个桩体振动施工,再将振冲器及机具移至另一桩位;(6)在制桩过程中,各段桩体均应符合密实电流、填料量和留振时间等三方面的要求,基本参数应通过现场制桩试验确定。
5、拌和法。
高压喷射注浆法(高压旋喷法)。以高压力使水泥浆液通过管路从喷射孔喷出,直接切
割破坏土体的同时与土拌和并起部分置换作用。凝固后成为拌和桩(柱)体,这种桩(柱)体与地基一起形成复合地基。也可以用这种方法形成挡土结构或防渗结构。
结语:随着我国经济的发展,基础设施建设速度的加快,工业建筑和民用建筑的范围将不断的扩大,这就使得在施工的过程当中有可能遇到各种各样的不良地基土。这就要求广大技术人员在施工的过程当中不断的积累相关的经验,同时加强学习,不断的提高自己的专业素养,做好不良地基土的改造工作,为我国工业建筑和民用建筑的发展打下坚实的基础。
参考文献
[1] 张成英.公路施工中软土地基处理方面的研究[J].山西建筑,2010(5):23~24.
[2] 谢海林 ,徐长林 .不良地基土的处理与加固的方法及施工工艺[J].价值工程,2010(9):34~ 35.
[3] 李勇.浅谈航道护岸工程中软弱地基的处理[J].民营科技,2010(5):12~13.