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摘要:在房屋建筑中地基是整个施工工程的基础,在整个建筑使用和施工中也起著基础性作用,同时是施工质量关键性的因素笔者结合自身的认识,将在接下来对关于房建工程软土地基的施工技术进行一些探究。
关键词:房建工程;软土地基;施工技术
中图分类号: TU8 文献标识码: A
引言
伴随着国家以及社会经济不断的发展,城市化进程的加快,建筑施工工程的相关技术也得到了广阔的发展空间,对于房屋建筑的地基处理技术的要求也有所提高。房屋建筑在软土地基上进行路基施工或建造建筑物等都必须要求进行软土地基处理,其主要目的是通过软土地基处理来改善地基土的工程性质,改善地基土的变形特性与渗透性,提高地基土的抗液化能力,进一步增强地基土的稳定性,提升地基土的承载力,以达到建筑物以及路基对地基的稳定性以及变形的基本要求。
一、地基处理技术类型分类
在进行房屋建筑施工中地基处理技术主要是根据地下环境作为首要依据的,地基处理的施工原理是通过一定的夯实,挤密,填换或者是排水固结,振密,冷热处理技术,胶结等化解进一步加固建筑地基。具体分类如下:桩基技术,辅助性的地下连续墙处理技术,地基加固技术。如图1
(1)桩基技术。根据来自房屋建筑的地基上部到地基深部,借助于缓冲方式进而消解冲击力。
(2)辅助性的地下连续墙处理技术。这项处理技术目的是提供侧向的支护。
(3)地基加固技术。地基加固首要目的就是对土地的地基的所承受的承载能力进行增强,最大程度的限制的防止地基发生沉降与地基变形。
二、软土地基的性质特点
软土一般是指含水量高抗压力低的饱和黏土,它有着一般土质所不具备的特点。软土有着极大的触变性,固态形态的软土,如果经受到外力破坏,随即便会化为流体的形态。其次,软土的压缩性太高,抗压能力弱。软土的透水性较低,甚至可以认为软土是不透水的,所以软土的结构定型比一般土质要慢得多。软土的土质不匀,如果承载的压力相对不匀,会造成结构的倾斜。
软土地基继承了软土所有的性质特点,其本身水含量较多、空隙比较大,内部的链接结构是土粒之间的松散连接,这些特性造就了软土地基的高压缩性以及低抗剪性,这样一来土层一旦受到震动,外力就会极速地降低软土地基原有的抗震强度。此外,软土地基的除水固形完成的时间过长,而且易变形。对软土地基的施工技术的应用目的就是防止房建工程施工中的软土地基出现整体或局部的破坏,以及防止工程完成后使用房屋时出现较大的不均匀房体沉降。严格按照软土地基的施工技术标准,才能保证房屋在使用时的安全性。
三、房屋建设工程中软土地基的施工技术分析
(一)深层水泥搅拌桩施工
1、试桩
在软土地基中采用深层水泥搅拌桩施工技术,首先应进行试桩。通过试桩能够确定搅拌次数、泵送时间、泵送压力、下钻速度、水泥浆配置、复搅深度等多种施工参数,这些施工参数均对深层水泥搅拌桩施工的进行有着严重影响,只有正确且准确的确定这些施工参数,才能为后续施工提供方便和保障。
2、施工准备
做好施工准备工作的重要性不言而喻,在深层水泥搅拌桩施工现场需做好的准备工作有以下几方面:将场地整平并清除场地上的杂物,例如废弃垃圾、巨型石块等;回填粘土,且回填土不得使用杂土;根据工程情况选择合适的水泥,通常在软土地基水泥搅拌桩中宜使用32.5级普通硅酸盐袋装水泥,这样也能够方便计量;仔细检查水泥搅拌桩施工机械设备,确保这些施工机械设备的使用性能良好稳定,工程监理人员和质检人员还应在开钻施工前对其进行审查、验收。
3、施工重点
一是工艺流程:放样桩位→定位钻机并检查钻机→循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻→喷射水泥浆至基准面0.3m以下→重复搅拌并喷射水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→结束成桩。
二是堵塞检验:在进行水泥搅拌桩钻进施工前,施工人员应用水清洗将管道清洗干净,并仔细检查管道是否存在堵塞情况,确定无堵塞后应等水排尽后再次进行钻进施工。
三是质量检查:主要对已经成型的搅拌桩质量进行检查,例如检查搅拌桩的水泥用量、断浆情况、喷浆搅拌上升时间、水泥浆罐数、复搅次数等。
四是配合比搅拌:在进行水泥配置时,应先对施工参数进行计算,而后根据材料标准进行配置,具体情况为水灰比0.45-0.50、水泥掺量12%、每米掺灰量46kg-25kg、高效减水剂0.5%。
(二)石灰搅拌桩施工方法
加固原理:石灰与软土地基间会发生化学反应,从而提高其地基的承载性能与强度。达到房屋软土基的施工要求。
石灰物理参数:纯净度优良,杂质含量越低越好,经细磨,无大颗粒。最大粒径<2mm。
石灰化学参数:氧化钙含量>85%,氧化镁含量>8.5%,液性指数>70%,同时,由于石灰存储期时间会影响到其性能与化学成分的改变,所以,一般要求为存储期90d以内的石灰。
加固准备:当出现地基表面硬度不够的情况,就要进行砂与砾石的铺垫与填充,以提高其硬度,保证施工设备的安全移动与钻孔施工。
施工设备:粉体发送器、钻机、搅拌钻头、空气压缩机等等。
施工参数:施工前期要进行量佳含灰量与掺灰量的设定。一般来说,要进行对于房屋地基地层的物理化学数据的勘测与分析,从而设计搅拌面积、施工桩的长度与截面,以及设置多少根桩才能达到其设计强度。
施工顺序:对于桩体设计点与现场地基的位置对比、钻孔施工、钻头提升、结束钻孔。
桩:间距的选择上,要由现场的土质与地基强度要求进行初步的数据统计,在得出地基内部的桩的数量与高度后,进行搅拌桩面积的确定。
桩径:0.5m-1.5m。
桩距:1m
桩的排列:等边三角形,矩形。
空气压缩机系数:压力适中,风量适中。
(三)砂垫层和砂石垫层换填
砂垫层和砂石垫层换填法适用于施工的地基上部有软土层的情况。这种方法是将地基上一定厚度的软土底基层使用夯实的砂石来替换掉,提高地基强度和承载力,缩短软土地基的排水固形过程的时间,目前对砂石垫层换填法的使用较为广泛。在砂石垫层的材料选用上,一般采用砾砂、粗砂、碎(卵)石、石屑或者工业废料等材料坚硬、级配良好的材料。对于那些缺少大颗粒砂石的地区,可以考虑按照含石量小于50%的配比将细沙掺进碎石的做法来代替粗砂。需要注意的是一定要保持垫层所用的砂石材料的纯净度,避免材料中含有杂质,影响垫层的使用效果。砂石垫层施工时需要注意,一定要把砂石垫层的底面高度铺设一致。如果实际施工中不能解决此问题,如深度不同,可以采用先深后浅的施工程序。进行土面挖掘施工时要将土面挖掘成斜坡或台阶,注意各层之间的距离并在接口处进行捣实。使用这种方法时,为了避免表层软土被局部破坏,需要在地基坑的表面铺设砂层,压实之后在砂层的上面铺设一层碎石。砂垫层与砂石垫层的铺设方法主要有平振法、水撼法、插振法、碾压法等。
(四)地基复合加固处理技术
目前国内的地基复合加固处理技术主要包括复合地基加固体、多元加固体复合地基、多方法复合加固、大面积地基加固、土工合成材料、特殊土加固技术等关键技术。复合地基主要指由水泥土桩或柔性桩等共同形成的复合地基,工程中具备承担荷载的重要功能,同时具备承担排水通道等功能。目前国内对由桩构成的复合地基应用较多,主要包括浆固碎石桩、高喷插芯组合桩、高压挤土砂浆桩(CCMG)、变径水泥土搅拌桩、双向水泥搅拌桩、混凝土芯砂石桩等。多元加固体复合地基是通过采用不同的加固体共同形成多种加固体形成复合地基,其主要目的是有效改善复合地基的工作性能。多元复合地基的工作机理主要体现在促进不排水加固体施工时土的固结、促进加载时加固体之间土体的固结和加固区下土体固结、防止地震时砂土液化、提高地基稳定性、对地基在竖向实现变刚度、变强度加固等五个层面。多方法复合加固是在地基处理的过程中,在同一场地应用两种或者两种以上的地基处理技术,通过降低地基的压缩性,提升地基承载力以及稳定性,达到地基处理的设计要求,保证工程项目施工的安全进行。大面积地基加固主要解决建设覆盖面广、规模大、数量多、标准高等特殊要求的地基处理工程。土工合成材料主要通过在软土地基中加入不同功能的土工合成材料提升软土地基的承载能力与强度特性等。例如软土路基在交通荷载的长期作用下,往往会产生软化现象,从而导致道路产生较大沉降,通过在软土地基中设置加筋材料等相关材料,实现对软土地基的加固处理,达到软土地基处理的工程要求。
结语
房屋建筑工程领域软土地基加固处理过程是一个复杂的系统工程,科学合理的选择软土地基加固处理技术是项目施工过程的重要环节。工程实践中还需要不断创新和深索,在软土地基处理技术的复杂环境中获得发展空间,提高我国的建筑水平。
参考文献:
[1]刘君虎.浅析房屋建筑工程软土地基处理技术应用[J].科技创业家.2013,4
[2]李强.房屋建筑工程中地基处理施工技术的研究[J].黑龙江科技信息,2013,
[3]秦阳.软土地基处理新技术的发展与进展[J].山西建筑,2012,38(3):80-82.
关键词:房建工程;软土地基;施工技术
中图分类号: TU8 文献标识码: A
引言
伴随着国家以及社会经济不断的发展,城市化进程的加快,建筑施工工程的相关技术也得到了广阔的发展空间,对于房屋建筑的地基处理技术的要求也有所提高。房屋建筑在软土地基上进行路基施工或建造建筑物等都必须要求进行软土地基处理,其主要目的是通过软土地基处理来改善地基土的工程性质,改善地基土的变形特性与渗透性,提高地基土的抗液化能力,进一步增强地基土的稳定性,提升地基土的承载力,以达到建筑物以及路基对地基的稳定性以及变形的基本要求。
一、地基处理技术类型分类
在进行房屋建筑施工中地基处理技术主要是根据地下环境作为首要依据的,地基处理的施工原理是通过一定的夯实,挤密,填换或者是排水固结,振密,冷热处理技术,胶结等化解进一步加固建筑地基。具体分类如下:桩基技术,辅助性的地下连续墙处理技术,地基加固技术。如图1
(1)桩基技术。根据来自房屋建筑的地基上部到地基深部,借助于缓冲方式进而消解冲击力。
(2)辅助性的地下连续墙处理技术。这项处理技术目的是提供侧向的支护。
(3)地基加固技术。地基加固首要目的就是对土地的地基的所承受的承载能力进行增强,最大程度的限制的防止地基发生沉降与地基变形。
二、软土地基的性质特点
软土一般是指含水量高抗压力低的饱和黏土,它有着一般土质所不具备的特点。软土有着极大的触变性,固态形态的软土,如果经受到外力破坏,随即便会化为流体的形态。其次,软土的压缩性太高,抗压能力弱。软土的透水性较低,甚至可以认为软土是不透水的,所以软土的结构定型比一般土质要慢得多。软土的土质不匀,如果承载的压力相对不匀,会造成结构的倾斜。
软土地基继承了软土所有的性质特点,其本身水含量较多、空隙比较大,内部的链接结构是土粒之间的松散连接,这些特性造就了软土地基的高压缩性以及低抗剪性,这样一来土层一旦受到震动,外力就会极速地降低软土地基原有的抗震强度。此外,软土地基的除水固形完成的时间过长,而且易变形。对软土地基的施工技术的应用目的就是防止房建工程施工中的软土地基出现整体或局部的破坏,以及防止工程完成后使用房屋时出现较大的不均匀房体沉降。严格按照软土地基的施工技术标准,才能保证房屋在使用时的安全性。
三、房屋建设工程中软土地基的施工技术分析
(一)深层水泥搅拌桩施工
1、试桩
在软土地基中采用深层水泥搅拌桩施工技术,首先应进行试桩。通过试桩能够确定搅拌次数、泵送时间、泵送压力、下钻速度、水泥浆配置、复搅深度等多种施工参数,这些施工参数均对深层水泥搅拌桩施工的进行有着严重影响,只有正确且准确的确定这些施工参数,才能为后续施工提供方便和保障。
2、施工准备
做好施工准备工作的重要性不言而喻,在深层水泥搅拌桩施工现场需做好的准备工作有以下几方面:将场地整平并清除场地上的杂物,例如废弃垃圾、巨型石块等;回填粘土,且回填土不得使用杂土;根据工程情况选择合适的水泥,通常在软土地基水泥搅拌桩中宜使用32.5级普通硅酸盐袋装水泥,这样也能够方便计量;仔细检查水泥搅拌桩施工机械设备,确保这些施工机械设备的使用性能良好稳定,工程监理人员和质检人员还应在开钻施工前对其进行审查、验收。
3、施工重点
一是工艺流程:放样桩位→定位钻机并检查钻机→循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻→喷射水泥浆至基准面0.3m以下→重复搅拌并喷射水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→结束成桩。
二是堵塞检验:在进行水泥搅拌桩钻进施工前,施工人员应用水清洗将管道清洗干净,并仔细检查管道是否存在堵塞情况,确定无堵塞后应等水排尽后再次进行钻进施工。
三是质量检查:主要对已经成型的搅拌桩质量进行检查,例如检查搅拌桩的水泥用量、断浆情况、喷浆搅拌上升时间、水泥浆罐数、复搅次数等。
四是配合比搅拌:在进行水泥配置时,应先对施工参数进行计算,而后根据材料标准进行配置,具体情况为水灰比0.45-0.50、水泥掺量12%、每米掺灰量46kg-25kg、高效减水剂0.5%。
(二)石灰搅拌桩施工方法
加固原理:石灰与软土地基间会发生化学反应,从而提高其地基的承载性能与强度。达到房屋软土基的施工要求。
石灰物理参数:纯净度优良,杂质含量越低越好,经细磨,无大颗粒。最大粒径<2mm。
石灰化学参数:氧化钙含量>85%,氧化镁含量>8.5%,液性指数>70%,同时,由于石灰存储期时间会影响到其性能与化学成分的改变,所以,一般要求为存储期90d以内的石灰。
加固准备:当出现地基表面硬度不够的情况,就要进行砂与砾石的铺垫与填充,以提高其硬度,保证施工设备的安全移动与钻孔施工。
施工设备:粉体发送器、钻机、搅拌钻头、空气压缩机等等。
施工参数:施工前期要进行量佳含灰量与掺灰量的设定。一般来说,要进行对于房屋地基地层的物理化学数据的勘测与分析,从而设计搅拌面积、施工桩的长度与截面,以及设置多少根桩才能达到其设计强度。
施工顺序:对于桩体设计点与现场地基的位置对比、钻孔施工、钻头提升、结束钻孔。
桩:间距的选择上,要由现场的土质与地基强度要求进行初步的数据统计,在得出地基内部的桩的数量与高度后,进行搅拌桩面积的确定。
桩径:0.5m-1.5m。
桩距:1m
桩的排列:等边三角形,矩形。
空气压缩机系数:压力适中,风量适中。
(三)砂垫层和砂石垫层换填
砂垫层和砂石垫层换填法适用于施工的地基上部有软土层的情况。这种方法是将地基上一定厚度的软土底基层使用夯实的砂石来替换掉,提高地基强度和承载力,缩短软土地基的排水固形过程的时间,目前对砂石垫层换填法的使用较为广泛。在砂石垫层的材料选用上,一般采用砾砂、粗砂、碎(卵)石、石屑或者工业废料等材料坚硬、级配良好的材料。对于那些缺少大颗粒砂石的地区,可以考虑按照含石量小于50%的配比将细沙掺进碎石的做法来代替粗砂。需要注意的是一定要保持垫层所用的砂石材料的纯净度,避免材料中含有杂质,影响垫层的使用效果。砂石垫层施工时需要注意,一定要把砂石垫层的底面高度铺设一致。如果实际施工中不能解决此问题,如深度不同,可以采用先深后浅的施工程序。进行土面挖掘施工时要将土面挖掘成斜坡或台阶,注意各层之间的距离并在接口处进行捣实。使用这种方法时,为了避免表层软土被局部破坏,需要在地基坑的表面铺设砂层,压实之后在砂层的上面铺设一层碎石。砂垫层与砂石垫层的铺设方法主要有平振法、水撼法、插振法、碾压法等。
(四)地基复合加固处理技术
目前国内的地基复合加固处理技术主要包括复合地基加固体、多元加固体复合地基、多方法复合加固、大面积地基加固、土工合成材料、特殊土加固技术等关键技术。复合地基主要指由水泥土桩或柔性桩等共同形成的复合地基,工程中具备承担荷载的重要功能,同时具备承担排水通道等功能。目前国内对由桩构成的复合地基应用较多,主要包括浆固碎石桩、高喷插芯组合桩、高压挤土砂浆桩(CCMG)、变径水泥土搅拌桩、双向水泥搅拌桩、混凝土芯砂石桩等。多元加固体复合地基是通过采用不同的加固体共同形成多种加固体形成复合地基,其主要目的是有效改善复合地基的工作性能。多元复合地基的工作机理主要体现在促进不排水加固体施工时土的固结、促进加载时加固体之间土体的固结和加固区下土体固结、防止地震时砂土液化、提高地基稳定性、对地基在竖向实现变刚度、变强度加固等五个层面。多方法复合加固是在地基处理的过程中,在同一场地应用两种或者两种以上的地基处理技术,通过降低地基的压缩性,提升地基承载力以及稳定性,达到地基处理的设计要求,保证工程项目施工的安全进行。大面积地基加固主要解决建设覆盖面广、规模大、数量多、标准高等特殊要求的地基处理工程。土工合成材料主要通过在软土地基中加入不同功能的土工合成材料提升软土地基的承载能力与强度特性等。例如软土路基在交通荷载的长期作用下,往往会产生软化现象,从而导致道路产生较大沉降,通过在软土地基中设置加筋材料等相关材料,实现对软土地基的加固处理,达到软土地基处理的工程要求。
结语
房屋建筑工程领域软土地基加固处理过程是一个复杂的系统工程,科学合理的选择软土地基加固处理技术是项目施工过程的重要环节。工程实践中还需要不断创新和深索,在软土地基处理技术的复杂环境中获得发展空间,提高我国的建筑水平。
参考文献:
[1]刘君虎.浅析房屋建筑工程软土地基处理技术应用[J].科技创业家.2013,4
[2]李强.房屋建筑工程中地基处理施工技术的研究[J].黑龙江科技信息,2013,
[3]秦阳.软土地基处理新技术的发展与进展[J].山西建筑,2012,38(3):80-82.