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摘要:随着我国经济的快速发展,城市化进程的速度不断加快,房屋建筑施工的规模逐渐扩大,房屋建筑地基处理是整个建筑施工的关键,地基的稳定性关系着建筑质量和寿命,所以需要加强地基处理工作,工程施工人员应加强对施工地基的勘察和分析,根据地基所在地区的土层结构选择合理的处理方法,提高地基的承载力,减少由于地基问题对整个工程造成的影响。地基处理技术在房屋建筑工程施工中的应用,降低工程的施工成本,保障建筑的安全性和稳定性,降低建筑质量存在的安全隐患,为人们的生命财产安全提供更好的保障,促进建筑行业的健康发展。
关键词:地基处理技术;房屋建筑;工程施工;应用
一、地基处理施工问题特点
1.潜在问题的发生
土建工程在施工过程中各施工环节是层层递进、环环相扣的,如整个土建工程的基础地基施工处理不当,无法保证其质量,在其他施工环节可能会出现其他潜在性的问题,影响房屋建设的进度。
2.问题的多发性
随着经济的快速发展,建筑行业发生十分迅速,建筑施工项目不断增加,在施工过程中,地基方面的问题也越来越多,如出现问题,尤其是地基施工质量不过关,会对人们的正常生活造成很大的影响。
3.问题发生的严重性
地基作为土木工程建设的基本工程,基础施工质量问题,和其他建设项目已经完成并投入使用,发现的问题无法修复或改善,与基础工程建设投资相比,效果会更大,当地基出现问题会影响尺寸稳定性的基礎和建设的整体轴承质量,导致严重的质量事故,对人们的生命和财产安全造成严重的损失。
4.问题解决的困难性
在土木工程地基处理的基础上,施工人员是有限的,施工技术和施工人员可以使用更加方便的技术,基础和其他建设项目相比,施工技术越来越多,如出现失误情况,无法保证土木工程结构的稳定性,对土木工程的安全造成直接威胁。
二、地基加固处理主要方法分析
1.换土垫层法
换土垫层法可提高持力层的承载力,减少沉降量;消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性;防止土的冻胀作用及改善图的抗液化性。常用机械碾压、平板振动和重锤夯实进行施工。其特点是简易可行,但是局限于浅层处理,一般不大于3m,换填材料可就地取材,较经济。适用于中小型工程。可分为:
(1)垫层法
其基本原理是挖除浅层软弱土或不良土,回填土并分层碾压或夯实土,按回填的材料可分为砂(或砂石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层等。适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。
(2)强夯挤淤法
采用边强夯、边填碎石、边挤淤的方法,在地基中形成碎石墩体。适用于高饱和度粉土与软塑~流塑的黏性土等。
2.振动挤密法
(1)表层压实法
采用人工或机械夯实、机械碾压或振动对填土、湿陷性黄土、松散无x性土等软弱或原来比较疏松表层土进行压实。也可采用分层回填压实加固。适用于浅层软弱地基及不均匀地基。其特点是简易可行;仅限于表层处理。
(2)重锤夯实法
利用重锤自由下落时的冲击能来夯击浅层土,使其表面形成一层较为均匀的硬壳层。适用于浅层土填土,疏松无黏性土、非饱和黏性土,湿陷性黄土。其仅限于浅层处理,并且施工时有振动和噪声。
(3)强夯法
利用强大的夯击能,迫使深层土迅速固结,使土体密实,用以提高地基土的强度并降低其压缩性,消除土的湿陷性、胀缩性和液化性。适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土和黏性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等。其特点是施工速度快,施工质量容易保证,经处理后土性较为均匀,造价经济,适用于大面积场地;施工时对周围有很大振动和噪声,不宜在市区施工。
(4)振冲挤密法
振冲挤密一方面依靠振冲器的强力振动使饱和砂层发生液化,颗粒重新排列,孔隙比减少;另一方面依靠振冲器的水平振动力,形成垂直空洞,在其中加入回填料,使砂层挤压密实。适用于处理砂土,粉土,粉质黏土,素填土和杂填土等。其特点是简易可行,仅限于表层处理。
(5)砂桩
在松散砂土或人工填土中设置砂桩,能对周围土体或产生挤密作用,或同时产生挤密作用。可以显著提高地基强度,改善地基的整体稳定性,并减少地基沉降量。适用于松散砂土、粉土、黏性土、素填土、杂填土等,有振动和挤土现象。
3.胶结法
(1)注浆法
其原理是用压力泵把水泥或其他化学浆液注入土体,以达到提高地基承载力、减小沉降、防渗、堵漏等目的。适用于处理砂土、粉土、黏性土和人工填土等。其特点是成浆时间可以控制,隔水性能良好,但是较昂贵,效果难以检验。
(2)高压喷射注浆法
将带有特殊喷嘴的注浆管,通过钻孔置入要处理土层的预定深度,然后将水泥浆液以高压冲切土体,在喷射浆液的同时,以一定的速度旋转、提升、形成水泥土圆桩体;若喷嘴提升而不旋转,则形成墙状固结体。可以提高地基承载力、减少沉降、防止砂土液化、管涌和基坑隆起。适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑软塑或可塑勃性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等。其施工简便、直观、质量容易保证。
(3)水泥土搅拌法
利用水泥、石灰或其他材料作为固化剂的主剂,通过特别的深层搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂(水泥或石灰的浆液或粉体)强制搅拌,形成坚硬的拌合柱体,与原地层共同形成复合地基。适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等。其效果显著,目前是我国软土地区建造多层建筑物最常用的处理方法之一,无噪音、无污染;不能用于含大块骨料的杂填土。
4.碾压夯实 碾压夯实技术的主要作用是通过借用某些途径产生的强大夯击力,使得土体强度一定限度地提高,从而保证项目竣工交付使用后,降低地基的沉降量。
(1)機械碾压法
在某些大型的建筑工程中,在分层填土工序时,为了保证地基土的夯实程度,可通过利用压路机等重型机械对地基土层进行多次压实。
(2)振动夯实法
振动夯实法,是通过电动机长时间振动产生的巨大垂直力直接作用于地基,工程实践证明,振动夯实法对地基土体承载力的提高有明显的效果。
5.排水固结法
此种方法由于排水固结不仅操作简单,材料也便于购买,降低了施工成本,在沼泽土等饱和粘性土方面的建筑施工中得到充分的应用。主要原理:通过在地基周围安装袋装,通过用沉管和水冲的方法给塑料排芯板成孔,在孔内灌砂。最后通过运用真空加压的方法,迅速把地基土质中的水快速抽掉,确保地基土自动固结,最大限度提高土质的抗剪性能,增强土的抗沉降的能力。
三、建筑桩基础的施工技术
1. 静力压桩施工工艺技术
静力压桩施工技术施工时,通过借助静压力将预制好的桩逐节压入土层中,由于产生的振动小、施工噪声小以及对环境污染少,周边的居民生活影响较小,所以适合应用于距离人居较近的施工场地。加之该技术有利于节省钢筋混凝土等施工材料,增加企业的经济效益,在工程中应用较为广泛,但需要注意的是,在对桩进行逐节接长的操作过程中,务必保证接口的稳定牢固,在接桩的焊接时,需注意细节处理和加强防护。
2. 振动沉桩施工技术
振动沉桩施工技术是通过在桩顶部安装固定振动器,借助桩的自身重力和振动力的作用,使得桩沉入地基土层。由于桩的重量较轻、体积小,打桩装置简单且打桩效果好。采用该施工技术能有效减低施工人员的劳动强度和施工难度,提高施工效率,有效控制施工成本。
结语
地基作为房屋建筑该工程的重要组成,其施工质量直接影响房屋建筑的使用寿命,现代的建筑工程施工过程中会遇到很多问题,使得地基工程的施工难度不断增强,所以地基处理技术在房屋建筑施工中的应用势在必行。
参考文献:
[1]马卓;公路工程中软土地基处理技术应用的研究[D];长安大学;2011年
[2]刘坤;姚忠岭;孙砥夫;;土木基础工程中复合地基技术的运用[J];科技风;2013年09期
[3]邵光宇;;浅析水泥粉煤灰碎石桩复合地基技术应用[J];黑龙江科技信息;2013年26期
关键词:地基处理技术;房屋建筑;工程施工;应用
一、地基处理施工问题特点
1.潜在问题的发生
土建工程在施工过程中各施工环节是层层递进、环环相扣的,如整个土建工程的基础地基施工处理不当,无法保证其质量,在其他施工环节可能会出现其他潜在性的问题,影响房屋建设的进度。
2.问题的多发性
随着经济的快速发展,建筑行业发生十分迅速,建筑施工项目不断增加,在施工过程中,地基方面的问题也越来越多,如出现问题,尤其是地基施工质量不过关,会对人们的正常生活造成很大的影响。
3.问题发生的严重性
地基作为土木工程建设的基本工程,基础施工质量问题,和其他建设项目已经完成并投入使用,发现的问题无法修复或改善,与基础工程建设投资相比,效果会更大,当地基出现问题会影响尺寸稳定性的基礎和建设的整体轴承质量,导致严重的质量事故,对人们的生命和财产安全造成严重的损失。
4.问题解决的困难性
在土木工程地基处理的基础上,施工人员是有限的,施工技术和施工人员可以使用更加方便的技术,基础和其他建设项目相比,施工技术越来越多,如出现失误情况,无法保证土木工程结构的稳定性,对土木工程的安全造成直接威胁。
二、地基加固处理主要方法分析
1.换土垫层法
换土垫层法可提高持力层的承载力,减少沉降量;消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性;防止土的冻胀作用及改善图的抗液化性。常用机械碾压、平板振动和重锤夯实进行施工。其特点是简易可行,但是局限于浅层处理,一般不大于3m,换填材料可就地取材,较经济。适用于中小型工程。可分为:
(1)垫层法
其基本原理是挖除浅层软弱土或不良土,回填土并分层碾压或夯实土,按回填的材料可分为砂(或砂石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层等。适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。
(2)强夯挤淤法
采用边强夯、边填碎石、边挤淤的方法,在地基中形成碎石墩体。适用于高饱和度粉土与软塑~流塑的黏性土等。
2.振动挤密法
(1)表层压实法
采用人工或机械夯实、机械碾压或振动对填土、湿陷性黄土、松散无x性土等软弱或原来比较疏松表层土进行压实。也可采用分层回填压实加固。适用于浅层软弱地基及不均匀地基。其特点是简易可行;仅限于表层处理。
(2)重锤夯实法
利用重锤自由下落时的冲击能来夯击浅层土,使其表面形成一层较为均匀的硬壳层。适用于浅层土填土,疏松无黏性土、非饱和黏性土,湿陷性黄土。其仅限于浅层处理,并且施工时有振动和噪声。
(3)强夯法
利用强大的夯击能,迫使深层土迅速固结,使土体密实,用以提高地基土的强度并降低其压缩性,消除土的湿陷性、胀缩性和液化性。适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土和黏性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等。其特点是施工速度快,施工质量容易保证,经处理后土性较为均匀,造价经济,适用于大面积场地;施工时对周围有很大振动和噪声,不宜在市区施工。
(4)振冲挤密法
振冲挤密一方面依靠振冲器的强力振动使饱和砂层发生液化,颗粒重新排列,孔隙比减少;另一方面依靠振冲器的水平振动力,形成垂直空洞,在其中加入回填料,使砂层挤压密实。适用于处理砂土,粉土,粉质黏土,素填土和杂填土等。其特点是简易可行,仅限于表层处理。
(5)砂桩
在松散砂土或人工填土中设置砂桩,能对周围土体或产生挤密作用,或同时产生挤密作用。可以显著提高地基强度,改善地基的整体稳定性,并减少地基沉降量。适用于松散砂土、粉土、黏性土、素填土、杂填土等,有振动和挤土现象。
3.胶结法
(1)注浆法
其原理是用压力泵把水泥或其他化学浆液注入土体,以达到提高地基承载力、减小沉降、防渗、堵漏等目的。适用于处理砂土、粉土、黏性土和人工填土等。其特点是成浆时间可以控制,隔水性能良好,但是较昂贵,效果难以检验。
(2)高压喷射注浆法
将带有特殊喷嘴的注浆管,通过钻孔置入要处理土层的预定深度,然后将水泥浆液以高压冲切土体,在喷射浆液的同时,以一定的速度旋转、提升、形成水泥土圆桩体;若喷嘴提升而不旋转,则形成墙状固结体。可以提高地基承载力、减少沉降、防止砂土液化、管涌和基坑隆起。适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑软塑或可塑勃性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等。其施工简便、直观、质量容易保证。
(3)水泥土搅拌法
利用水泥、石灰或其他材料作为固化剂的主剂,通过特别的深层搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂(水泥或石灰的浆液或粉体)强制搅拌,形成坚硬的拌合柱体,与原地层共同形成复合地基。适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等。其效果显著,目前是我国软土地区建造多层建筑物最常用的处理方法之一,无噪音、无污染;不能用于含大块骨料的杂填土。
4.碾压夯实 碾压夯实技术的主要作用是通过借用某些途径产生的强大夯击力,使得土体强度一定限度地提高,从而保证项目竣工交付使用后,降低地基的沉降量。
(1)機械碾压法
在某些大型的建筑工程中,在分层填土工序时,为了保证地基土的夯实程度,可通过利用压路机等重型机械对地基土层进行多次压实。
(2)振动夯实法
振动夯实法,是通过电动机长时间振动产生的巨大垂直力直接作用于地基,工程实践证明,振动夯实法对地基土体承载力的提高有明显的效果。
5.排水固结法
此种方法由于排水固结不仅操作简单,材料也便于购买,降低了施工成本,在沼泽土等饱和粘性土方面的建筑施工中得到充分的应用。主要原理:通过在地基周围安装袋装,通过用沉管和水冲的方法给塑料排芯板成孔,在孔内灌砂。最后通过运用真空加压的方法,迅速把地基土质中的水快速抽掉,确保地基土自动固结,最大限度提高土质的抗剪性能,增强土的抗沉降的能力。
三、建筑桩基础的施工技术
1. 静力压桩施工工艺技术
静力压桩施工技术施工时,通过借助静压力将预制好的桩逐节压入土层中,由于产生的振动小、施工噪声小以及对环境污染少,周边的居民生活影响较小,所以适合应用于距离人居较近的施工场地。加之该技术有利于节省钢筋混凝土等施工材料,增加企业的经济效益,在工程中应用较为广泛,但需要注意的是,在对桩进行逐节接长的操作过程中,务必保证接口的稳定牢固,在接桩的焊接时,需注意细节处理和加强防护。
2. 振动沉桩施工技术
振动沉桩施工技术是通过在桩顶部安装固定振动器,借助桩的自身重力和振动力的作用,使得桩沉入地基土层。由于桩的重量较轻、体积小,打桩装置简单且打桩效果好。采用该施工技术能有效减低施工人员的劳动强度和施工难度,提高施工效率,有效控制施工成本。
结语
地基作为房屋建筑该工程的重要组成,其施工质量直接影响房屋建筑的使用寿命,现代的建筑工程施工过程中会遇到很多问题,使得地基工程的施工难度不断增强,所以地基处理技术在房屋建筑施工中的应用势在必行。
参考文献:
[1]马卓;公路工程中软土地基处理技术应用的研究[D];长安大学;2011年
[2]刘坤;姚忠岭;孙砥夫;;土木基础工程中复合地基技术的运用[J];科技风;2013年09期
[3]邵光宇;;浅析水泥粉煤灰碎石桩复合地基技术应用[J];黑龙江科技信息;2013年26期