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【摘 要】随着建筑行业的快速发展,软土地基成为房屋建筑工程中的关键问题,如果不对软土地基进行有效处理,那会使房屋建筑工程存在极大的质量缺陷和安全隐患。基于此,本文就房屋建筑工程中软土地基的处理方法进行分析与研究。
【关键词】房屋建筑;软土地基;处理方法
一、软土地基概述
(一)软土地基介绍
我国地域辽阔,地质类型相对复杂,软土地基分布较为广泛,在房建工程施工过程中,难免会遇到软土地基处理问题,只有处理好软土地基,才能增强地基的承载能力,避免不均匀沉降发生。所谓的软土地基,指的是地基土壤属于含水量大、压缩性高、承载力低的粘土,其形态主要以流塑状。软体地基具有加强的压缩性,容易造成不均匀沉降,加上房屋建筑流变性强,在重力作用下沉降速度变快。
(二)房建工程软土地基处理的必要性
根据软土地基特点可以知道,房屋建筑工程施工过程中,软土地基容易造成地基变形或沉降,不仅会使得房屋建筑不合设计要求,还会造成严重的安全问题。这就需要做好地基处理工作,对施工地基进行仔细的分析,勘察搜集全面的地基地质材料,确定软土地基类型,选用合适的地基处理技术,提升地基承载强度,避免地基沉降,提升房屋建筑施工的安全稳定性。也是有加强软土地基处理,才能够确保房建工程施工质量,为房建建筑结构的稳定性以及施工人员的安全提供保障。2软土地基处理技术在房屋建筑工程中的应用
二、软土地基的特点
软土地基即承载能力较低、压缩性较高、自身含水饱和度较高的粘土地基,这种粘土地基之所以承载力较低且压缩性高,与其本身的含水饱和度较高有直接关系。其大多分布或靠近与海、湖、河等水源相近的平原地区,主要为软塑到流塑状态的粘性土,其两者之间会存在一定的变化范围。软土地基的几个显著特性如下:
(一)触变性
触变性是软土地基的一个重要特点,其主要指软土地基在接受其他外力扰动时,原本的固态形态会直接出现稀释流动状态,从而失去自身的强度和承载力等。
(二)高压缩性
软土地基具有加大的天然空隙比(1.0~1.5),所以具有极大的压缩系数。施工时,若软土地基的垂直压力达到0.1MPa,地基就会出现大程度变形,导致房屋沉降现象出现,严重时将影响整个建筑质量。
(三)低透水性
软土地基具有极高的含水量和饱和度,这使得它本身的透水性能十分低,想要利用排水来提升软土强度和承载力,虽然可行,但需要非常漫长的等待过程,会影响到整个项目的施工进度。
(四)不均匀性
软土地基的主要组成元素为细微土颗粒和高分散土,这种组合结构使得软土土质性能极不均匀,且极易因受力而出现土质变化。一旦软土土质变化,那其本身结构强度就会发生变化,会直接影响房屋建筑质量。
(五)沉降速度快
由于软土本身具有较强的天然空隙比与水饱和,所以当软土受到干扰而出现压缩变形、水分流失等情况时,沉降问题必然会出现。需要注意的是,软土所受荷载和压强越大,其沉降速度会越快。
三、软土地基的处理方法
(一)排水固结处理技术
排水固结处理技术是软土地基处理技术中重要的一种,就是先将软土地基中的水排出,缩小软土地基的空隙,使孔隙水压降低,促进软体地基土体固结,有效的提升土体的抗剪力强度,提升地基的承载能力。排水固结处理技术具体可以分为砂井法、排水电渗法、堆载预压法、真空预压法等。其中堆载预压处理技术花费时间较长,具体做法是对填土材料、砂石等进行预压,促使地基沉降,快速固结地基土块,最后在将荷载撤除后进行房建工程施工;如果地基透水性较低,可以选用砂井法,具体做法是在地基空隙中灌以砂土,采用专用的排水固结管道进行排水,保证地基稳定,这一处理技术具有施工材料少、连续性强、排水速度快等优点,得到了广泛的应用;真空预压法主要应用在不含透水层的地基上,具体措施包括:首先设立砂井,并用隔绝层封闭砂层,将砂层中的气体排出,是地基土快速固结;如果地基粘性小、地下水位低,则需要选用电渗法,其主要是将地基中的水集中到阴极,形成电渗,促使土体固结,提升地基的承载力。
(二)桩基础处理技术
对于膨胀性的软土地基,遇水就会发生膨胀,失去水后就会收缩,对其的处理首先就要查清地基的水质情况,分析地质中含水量、自由膨胀率、膨胀率等,然后根据这些具体分析结果,严格的控制地基的膨胀力,降低地下水位、湿陷程度对地基沉降能力的影响。根据地基膨胀土层的厚度,合理选择处理技术。对于膨胀性地基处于地表,且厚度为一米左右时,需要将膨胀土体挖除,并填以粘土质、灰土质;对于埋藏很深的膨胀性软土,需要用桩基础进行处理。
(三)深层水泥搅拌桩
在对淤泥制图、粉土进行处理的过程中,技术人员一般都会采用深层水泥搅拌桩施工技术来对其进行处理。这种施工方法在实际应用的过程中,主要是将水泥材料作为主要的固化材料来进行使用。在利用相关的搅拌设备将地基中的软土质和固化剂均匀的拌和在一起,从而使得软土地基的凝固系数大幅的提升,并且增强了地基结构的强度,这样就使得建筑工程的施工质量得到了进一步的提高。
1.试桩。试桩的目的是为了明确搅拌所需的参数。比如通过试桩可以确定最佳搅拌次数、水泥浆的水灰比、搅拌机的最佳下钻速度、提升速度以及复搅深度、泵送压力等,以能够保证水泥搅拌桩的大规模施工。试桩过程分为几个标段,每一个标段的试桩数要不少于5跟,并且需在试桩成功后搅拌工作才可正式施工。试桩在7d之后直接将挖出检验,或者可确保取芯不能小于14d,才能取得有效数据。
2.施工准备。在深层水泥搅拌桩施工前,要先进行场地的清理,将桩位周围的杂物清除并将场地整平。试桩是所需要的水泥要符合标准,最好课采用32.5级的普通袋装水泥以方便计量。在施工前要保证机械的稳定性,并且要根据平面图、主要轴线等工具确定桩位,然后对地面标高进行测量明确桩顶标高。
3.施工要点。施工时应该遵循此流程:首先明确桩位、桩位明确后钻机就为、进行钻机的检验调整、进行循环钻探直到设计深度、开启高压注浆、反循环提钻至工作基准面下0.3m、反复下钻并喷水泥浆至设计深度、反循环提钻只地面、成桩。施工前要清洁整个管道保证管道无堵塞,并将水排尽。并且为了保证桩体垂直,课在主机上悬挂一个吊锤来进行控制。每个搅拌桩要检查水泥的用量、压浆中是否有断浆以及搅拌的次数与喷浆搅拌提升的时间。
(四)换填法
换填法也称为换土垫层法,是用随时、干渣、灰土、素土等强度较高、压缩性较小的材料置换软土地基中的特殊或者软弱土层,并分层压实后作为基地垫层。该方法操作简单成本较低,一般用于处理软弱地基,或者处理膨胀土地基或者湿陷黄土地基,并且多用于浅层。在施工时如果软土地基中土层的厚度较小的话,可将处理范围内的软土层全部或者部分挖除,然后将填充材料换填进去,并分层进行压、夯、振动以达到一个较高的密实度。这种方法籽软弱的基土换填后可以增加地基的强度也能在一定程度上解决地基沉降问题。
(五)密挤法
密挤法也成为挤压密实法,这种方法主要是借助于夯锤、机械或者爆破产生的振冲或者压力使土层的空隙减少,或者采用地基内打砂石桩、灰土桩等方法挤密桩间的土体而达到压实地基的目的。这种方法主要用于处理非饱和黏土、杂填土与湿陷性黄土等。一般对于厚度大于三米且分布面积广的中厚软土可以采用密挤法来加固。
结束语
对于软土地基处理问题,房建工程施工人员要加强对软土地基的认识,认真分析软土地基类型,认识到软土地基处理对房建工程施工的重要性,根据具体类型的软土地基类型、特点等,选用适当的软土地基处理技术,包括强夯法、置换法、排水固结法、胶结处理技术、桩基处理技术等,根本目的就是提高地基承载能力,避免地基沉降,保证房建工程的稳定性。
参考文献:
[1]侯卫强.基于水利施工中软土地基的处理方法研究[J].科技创新导报,2014,19:86-87.
[2]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.
[3]史鲁明.浅谈土建工程施工中软土地基的处理技术[J].科技与企业,2013,10:166+168.
【关键词】房屋建筑;软土地基;处理方法
一、软土地基概述
(一)软土地基介绍
我国地域辽阔,地质类型相对复杂,软土地基分布较为广泛,在房建工程施工过程中,难免会遇到软土地基处理问题,只有处理好软土地基,才能增强地基的承载能力,避免不均匀沉降发生。所谓的软土地基,指的是地基土壤属于含水量大、压缩性高、承载力低的粘土,其形态主要以流塑状。软体地基具有加强的压缩性,容易造成不均匀沉降,加上房屋建筑流变性强,在重力作用下沉降速度变快。
(二)房建工程软土地基处理的必要性
根据软土地基特点可以知道,房屋建筑工程施工过程中,软土地基容易造成地基变形或沉降,不仅会使得房屋建筑不合设计要求,还会造成严重的安全问题。这就需要做好地基处理工作,对施工地基进行仔细的分析,勘察搜集全面的地基地质材料,确定软土地基类型,选用合适的地基处理技术,提升地基承载强度,避免地基沉降,提升房屋建筑施工的安全稳定性。也是有加强软土地基处理,才能够确保房建工程施工质量,为房建建筑结构的稳定性以及施工人员的安全提供保障。2软土地基处理技术在房屋建筑工程中的应用
二、软土地基的特点
软土地基即承载能力较低、压缩性较高、自身含水饱和度较高的粘土地基,这种粘土地基之所以承载力较低且压缩性高,与其本身的含水饱和度较高有直接关系。其大多分布或靠近与海、湖、河等水源相近的平原地区,主要为软塑到流塑状态的粘性土,其两者之间会存在一定的变化范围。软土地基的几个显著特性如下:
(一)触变性
触变性是软土地基的一个重要特点,其主要指软土地基在接受其他外力扰动时,原本的固态形态会直接出现稀释流动状态,从而失去自身的强度和承载力等。
(二)高压缩性
软土地基具有加大的天然空隙比(1.0~1.5),所以具有极大的压缩系数。施工时,若软土地基的垂直压力达到0.1MPa,地基就会出现大程度变形,导致房屋沉降现象出现,严重时将影响整个建筑质量。
(三)低透水性
软土地基具有极高的含水量和饱和度,这使得它本身的透水性能十分低,想要利用排水来提升软土强度和承载力,虽然可行,但需要非常漫长的等待过程,会影响到整个项目的施工进度。
(四)不均匀性
软土地基的主要组成元素为细微土颗粒和高分散土,这种组合结构使得软土土质性能极不均匀,且极易因受力而出现土质变化。一旦软土土质变化,那其本身结构强度就会发生变化,会直接影响房屋建筑质量。
(五)沉降速度快
由于软土本身具有较强的天然空隙比与水饱和,所以当软土受到干扰而出现压缩变形、水分流失等情况时,沉降问题必然会出现。需要注意的是,软土所受荷载和压强越大,其沉降速度会越快。
三、软土地基的处理方法
(一)排水固结处理技术
排水固结处理技术是软土地基处理技术中重要的一种,就是先将软土地基中的水排出,缩小软土地基的空隙,使孔隙水压降低,促进软体地基土体固结,有效的提升土体的抗剪力强度,提升地基的承载能力。排水固结处理技术具体可以分为砂井法、排水电渗法、堆载预压法、真空预压法等。其中堆载预压处理技术花费时间较长,具体做法是对填土材料、砂石等进行预压,促使地基沉降,快速固结地基土块,最后在将荷载撤除后进行房建工程施工;如果地基透水性较低,可以选用砂井法,具体做法是在地基空隙中灌以砂土,采用专用的排水固结管道进行排水,保证地基稳定,这一处理技术具有施工材料少、连续性强、排水速度快等优点,得到了广泛的应用;真空预压法主要应用在不含透水层的地基上,具体措施包括:首先设立砂井,并用隔绝层封闭砂层,将砂层中的气体排出,是地基土快速固结;如果地基粘性小、地下水位低,则需要选用电渗法,其主要是将地基中的水集中到阴极,形成电渗,促使土体固结,提升地基的承载力。
(二)桩基础处理技术
对于膨胀性的软土地基,遇水就会发生膨胀,失去水后就会收缩,对其的处理首先就要查清地基的水质情况,分析地质中含水量、自由膨胀率、膨胀率等,然后根据这些具体分析结果,严格的控制地基的膨胀力,降低地下水位、湿陷程度对地基沉降能力的影响。根据地基膨胀土层的厚度,合理选择处理技术。对于膨胀性地基处于地表,且厚度为一米左右时,需要将膨胀土体挖除,并填以粘土质、灰土质;对于埋藏很深的膨胀性软土,需要用桩基础进行处理。
(三)深层水泥搅拌桩
在对淤泥制图、粉土进行处理的过程中,技术人员一般都会采用深层水泥搅拌桩施工技术来对其进行处理。这种施工方法在实际应用的过程中,主要是将水泥材料作为主要的固化材料来进行使用。在利用相关的搅拌设备将地基中的软土质和固化剂均匀的拌和在一起,从而使得软土地基的凝固系数大幅的提升,并且增强了地基结构的强度,这样就使得建筑工程的施工质量得到了进一步的提高。
1.试桩。试桩的目的是为了明确搅拌所需的参数。比如通过试桩可以确定最佳搅拌次数、水泥浆的水灰比、搅拌机的最佳下钻速度、提升速度以及复搅深度、泵送压力等,以能够保证水泥搅拌桩的大规模施工。试桩过程分为几个标段,每一个标段的试桩数要不少于5跟,并且需在试桩成功后搅拌工作才可正式施工。试桩在7d之后直接将挖出检验,或者可确保取芯不能小于14d,才能取得有效数据。
2.施工准备。在深层水泥搅拌桩施工前,要先进行场地的清理,将桩位周围的杂物清除并将场地整平。试桩是所需要的水泥要符合标准,最好课采用32.5级的普通袋装水泥以方便计量。在施工前要保证机械的稳定性,并且要根据平面图、主要轴线等工具确定桩位,然后对地面标高进行测量明确桩顶标高。
3.施工要点。施工时应该遵循此流程:首先明确桩位、桩位明确后钻机就为、进行钻机的检验调整、进行循环钻探直到设计深度、开启高压注浆、反循环提钻至工作基准面下0.3m、反复下钻并喷水泥浆至设计深度、反循环提钻只地面、成桩。施工前要清洁整个管道保证管道无堵塞,并将水排尽。并且为了保证桩体垂直,课在主机上悬挂一个吊锤来进行控制。每个搅拌桩要检查水泥的用量、压浆中是否有断浆以及搅拌的次数与喷浆搅拌提升的时间。
(四)换填法
换填法也称为换土垫层法,是用随时、干渣、灰土、素土等强度较高、压缩性较小的材料置换软土地基中的特殊或者软弱土层,并分层压实后作为基地垫层。该方法操作简单成本较低,一般用于处理软弱地基,或者处理膨胀土地基或者湿陷黄土地基,并且多用于浅层。在施工时如果软土地基中土层的厚度较小的话,可将处理范围内的软土层全部或者部分挖除,然后将填充材料换填进去,并分层进行压、夯、振动以达到一个较高的密实度。这种方法籽软弱的基土换填后可以增加地基的强度也能在一定程度上解决地基沉降问题。
(五)密挤法
密挤法也成为挤压密实法,这种方法主要是借助于夯锤、机械或者爆破产生的振冲或者压力使土层的空隙减少,或者采用地基内打砂石桩、灰土桩等方法挤密桩间的土体而达到压实地基的目的。这种方法主要用于处理非饱和黏土、杂填土与湿陷性黄土等。一般对于厚度大于三米且分布面积广的中厚软土可以采用密挤法来加固。
结束语
对于软土地基处理问题,房建工程施工人员要加强对软土地基的认识,认真分析软土地基类型,认识到软土地基处理对房建工程施工的重要性,根据具体类型的软土地基类型、特点等,选用适当的软土地基处理技术,包括强夯法、置换法、排水固结法、胶结处理技术、桩基处理技术等,根本目的就是提高地基承载能力,避免地基沉降,保证房建工程的稳定性。
参考文献:
[1]侯卫强.基于水利施工中软土地基的处理方法研究[J].科技创新导报,2014,19:86-87.
[2]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.
[3]史鲁明.浅谈土建工程施工中软土地基的处理技术[J].科技与企业,2013,10:166+168.