浅谈建筑工程软土地基处理问题及解决措施

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  摘 要:近年来由于地基处理不当而出现的建筑工程事故较多,其中多为软土地基处理不当而引起。软土地基处理不当很容易造成建筑物的不均匀沉降,引起建筑物的开裂,严重者还会引起建筑物的倒塌事故,可以说是建筑工程施工中需要给予高度重视的问题。在基础施工阶段,施工技术人员应当认真应对软土地基处理过程中的各项问题,并且结合工程实际情况采取相应的解决对策,以防软土地基给工程的质量和进度等方面造成影响。
  关键词:建筑工程;软土地基;处理技术;解决措施
  1 软土工程具体特点
  一般来说,软土的承载能力较差,另外软土还具有孔隙大、触变性的特点。当周边环境稳定时软土工程不受外界环境破坏自身具有固态特性,但是当周边环境产生变化,软土工程会随着产生变化,这时的软土特征发生突变,由原有的固态便会流动状态。从整体来看,软土工程的依赖性较强,自身不具有稳定性。专家学者表明软土还具有高压缩性,也就是说当软土受到垂直压力时软土在较短的时间内产生变形,从而增加建设的沉降量。其次,软土的土质具有不均匀性。软土颗粒呈现分散状态,不能有效聚合,软土土质和建筑荷载两者之间息息相关,受土质影响建筑会产生较大的差异沉降,建筑出现明显的裂缝,出现安全隐患。
  2 建筑工程软土地基处理存在的问题分析
  2.1 稳定性的问题
  软土地基由于其独有的力学特性,稳定性是在施工处理过程中首要考虑的问题。当软土地基的地上部分有回填土的时候,地上部分的建筑物主体可能会因为软土地基处理不当而引起的承载力不足,而发生同弧滑动的现象,当滑动位移较大时,侧向剪切力也会增大,当剪切力达到一定的程度时,地基就会受到破坏。即使没有剪切力产生,软土地基处理不当也很容易出现较大的侧向位移,而这也是引起沉降的主要云因,
  同样也能够使地基出现剪切破坏。同样由于软土的特性,软土地基的边坡也很容易失稳,挡土墙、板桩等设置不当极容易造成边坡的失稳,引起支护结构的破坏。软土地基的稳定性问题还表现在对于桩的水平拉力方面,软土层可以认为是持力层和支撑装之间的传力介质,从竖直方向上来看,软土层与支承桩之间并没有太大的关系,支承桩会透过软土层都座在持力层上。但是在水平方向,软土层的影响则不能忽略。当地基外部存在着水平力或者是受到地震等水平荷载的影响的话,软土层的水平位移会较大,其对于支承桩就会产生水平方向的拉力,引起支承桩侧向的弯矩,有可能会引起支承桩的破坏。
  2.2 沉降問题
  软土地基在施工处理的过程中另外需要考虑的重点问题就是沉降问题,也是软土地基对于建筑物主体危害性最大的问题。软土由于其土力学特性,其含水率较高,且具有着很高的可压缩性,这就往往会造成建筑物主体完工之后,荷载全部施加。经过一段时间之后,软土地基之中的游离水被不断的挤压而出,软土层开始出现不规律的收缩,从而引起建筑物主体的沉降。
  2.3 渗透问题
  软土地基的施工难度较高,其中一个很重要的原因就是渗透问题。软土地基的透水性很高,因此往往地下水位较高。如果基础较深的话,则排降水的工作量会非常大。而且也会给支护,土方开挖等工作带来一定的难度。而且在基础施工过程中时时常会遇到流砂、管涌等问题。因此在面对软土地基的时候一定要仔细核算建筑物的承载力需求,合理的确定基础形式,确保地基的稳定性和承载力。
  3 建筑工程软土地基的解决措施
  我们既然已经了解软土的特性就必须根据这一特性开展处理工作。首先要尽早的使用相关技术对地基进行加固处理,保证建筑的稳定性,我们可以通过堆载预压法调整建筑的沉降,使之处于平衡状态。事实证明这种方法既方便又经济,建筑工程常使用这种方法进行软土地基处理。但是这种自然沉降的方法不适用较为紧迫的情况,有一定的工程限制,这时我们要采用深层石灰搅拌桩和砂垫层与砂石垫层换填等方式进行加固处理。
  3.1 换填加固
  换填加固法顾名思义,就是将基础内的原软土部分挖除,然后换填成稳定性更好、抗压缩性更好且强度更高的材料。通常在施工的过程中,换填的材料需要根据工程的实际情况而定。在换填的过程中需要逐层进行换填加固,压实采用机械碾压的方式,通常软土层厚度在2m以内的软土地基适用换填法,分层换填、分层压实,确保换填的地基具有足够的承载力,提高地基的抗变形能力和稳定性。同时对于所选择的换填材料要做好级配方面的考虑,合理确定天然砂砾的粒径、含量等等,做好试验检测,以免由于材料不当而引起的沉降。
  3.2 强夯法
  强夯法是现阶段建筑工程施工中处理软土地基的主要方式之一,利用重锤自一定高度自由下落,使地基迅速加固凝结。通常选用的重锤质量在10吨至40吨范围之内,用起重设备将其提至10至40米高度,然后依靠下落的冲击力来夯实土层。强夯法多用于砂性土、非饱和粘性土以及杂填土。根据现场实际情况选择连续夯击或者是分遍间歇性夯击。强夯法的操作最为简便,适用的范围也较为广泛,效果较为明显,通常状况下能够将原有地基的强度提升2至5倍。经过强夯法处理的软土地基,变形沉降量较小,可压缩性也能够降低2至10倍,加固影响深度可以达到6至10米。
  3.3 堆载预压法
  堆载预压法需要在软土地基之中预先设置排水通道,通常为砂垫层以及竖向的排水系统,该措施能够大大的缩短软土地基土体固结过程中所需要的排水距离。设置完成排水通道之后,在软土地基表面分级施以荷载,通常可以选用堆土或者是其他方式的荷载。当软土地基承载力达到设计要求的时候再进行卸载。经过堆载预压法处理的软土地基不仅承载力会大大提高,而且在完成施工之后所发生的沉降也相对较小。堆载预压法要在使用的过程中控制好施加荷载的重量,以免由于重量过大而造成地基的破坏。
  3.4 深层搅拌处理法
  该方法是将软土地基之中软土层与固化剂进行强制性拌合,让软土凝结成更具整体性的固化结构。在通常的施工过程中,将水泥浆、石灰等固化剂注入到软土层内部,利用深层搅拌机将固化剂与软土层进行均匀拌合,待水泥浆、石灰等固化剂凝结之后,形成强度符合要求的复合型地基。深层搅拌法适用于含水量较大的黏土地基,在使用的过程中要注意固化剂的成分比例,控制好水灰比。
  4 软土地基处理工程注意事项
  在软土地基处理工程中我们一定要保证工程的技术含量,对员工进行培训,促使其具有较好的技术水平。施工人员要定期进行地表面处理,保证桩头能够保持直立状态。另外在施工过程中要坚持安全生产这一原则,设置专门的安全小组对工程建筑质量进行监督,从而及时找出处理工程中潜在的隐患,在最短时间内制定解决方案。没有规矩不成方圆,要制定严格的管理机制,约束施工人员行为,避免因人为因素产生工程质量问题。施工要按照施工标准有序进行,保证施工工序符合国家制定的行业标准,从此上方面出发保证建筑工程质量。
  5 结语
  不同地区有着不同的地质条件和水文条件,相关人员一定要做好勘察工作,在该地区进行实验,根据地质情况制定工程计划,从而保证工程设计和工程计划的科学性。软土土层不具有稳定性我们必须要对软土地基进行二次加固处理,通过采用深层石灰搅拌桩和砂垫层与砂石垫层换填等措施稳定工程结构,在加固工程施工过程中要严格按照标准开展工作,选用合适的材料,为地基加固提供物质基础。
  参考文献
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