土建工程施工中软土地基的处理技术分析申延涛

(整期优先)网络出版时间:2016-12-22
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土建工程施工中软土地基的处理技术分析申延涛

申延涛1吴浩2

中国建筑第二工程局有限公司(沪)上海200000

摘要:随着建筑工程施工规模和速度的不断提升,建筑工程对软土地基的勘察和处理越来越严格。建筑工程前期的地基勘察和技术处理,是保证工程施工质量的重要工作。本研究以软土地基勘察和处理技术为研究对象,就建筑工程软土地基处理技术进行了分析。

关键词:土建工程施工;软土地基;处理技术

1软土地基的工程特性及危害

软土是淤泥和淤泥质土的总称,主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土层。大部分软土具有渗透性弱、压缩性高以及抗剪强度低的特性,由于软土这些特有的性质,所以无法直接作为土建工程的路基。软土的天然含水量一般为50%~70%,最大甚至超过200%,几乎处于饱和状态,再加上该类土渗透系数小,不但使土体的固结过程延缓,而且在加荷初期,容易出现较高的孔隙水压力,变形大而不均匀,对地基强度有显著影响。各种土质的抗剪强度与加荷速度及排水固结条件密切相关,并且与其侧压力大小无关,软土本身的含水量高使得抗剪强度很低。

1.2软土地基的危害

(1)增加了工程施工成本。受国际市场经济大环境的影响,许多土建工程公司将工作的重点错误地放在了企业利润和生产工期中,在工程施工的过程中,只是错误地追赶施工完成工期,在软土地基还未完全达到施工要求的固结情况下,就迫不及待进行下一道工序,会导致工程出现不同程度的变形、下沉,为了工程的安全,不得不进行返工,耗时、耗力而且耗资金。

(2)影响工程的质量。由于软土地基的间隙比较大,极易吸收地基中的水分,但水分蒸发的速度却非常缓慢,在不同的时节进行勘察时,得到的数据也不相同,比如,如果没有区分考虑潮涨、潮汐对地下地基的影响作用,在施工中不可避免地出现误差,严重影响工作质量。

(3)影响工程的稳定度。在工程施工中,要严格按照施工规定的方法,对软土地基进行分层填筑法,如果盲目地为了赶工期,导致回填过快,碾压不牢,必然影响到工程的稳定度,就会出现许多的“楼歪歪”、“路歪歪”。

2土建工程施工中软土地基的处理技术

2.1换填法

换填法主要是把基底下面的一些深度软土挖出,再利用碎石、粗砂等来进行换填,并且分层夯实由于是基础的持力层,一般常用在地坪、道路和轻型的建筑物的软土地基处理中,有时候也可以视情况运用到多层的建筑物换填当中。在换填的过程中,一般不同材料的垫层在实际的操作中都是要使用抗剪强度和压缩性小的填筑材料来代替软土,以此来提高地基的承载力。除此之外,由于砂垫层存在一定的应力扩散的作用,在减少垫层下软土的附加应力的同时也减少了软土地基的沉降量,而且垫层材料的透水性强、空隙较大,可以防止出现低温冻胀的情况发生,加快了软土的固结速度。

2.2排水固结法

排水固结法是水利工程中对软土地基处理的重要方法之一,是指利用排水设备在各种对土层进行加压时排出水分,加强软土地基的稳固性。与换填管理法相比,排水固结法比较复杂,主要适用于具有高的含水量并且硬度和强度偏弱的软土地基,一般的排水装置有沙井排水和塑料水管排水。常见的加压方式有真空预压法、堆载预压法以及降水预压法三种,在具体的运用过程中必须根据不同的地质勘测数据结合各种排水固结法的优缺点和特点进行准确选择,针对不同的加压方式采取不同的防护措施确保具有良好的加压效果。

2.3强夯法

如果遇到软土地基空隙大、含水量能够控制在一定范围内的情况时,强夯法是不错的选择。强夯法就是利用较大的力量对地基进行冲击,在土地基中形成较大的冲击波。这样的做法能够压缩土体中的空隙,实现良好的排水通道的形成。软土地基中的空气液化之后,会随着通道流出,提升土体的固结速度,加强软土地基的承载力。

2.4粉喷桩加固法

粉喷桩处理软土地基法是用于加固饱和粘性土地基的一种新方法,它是利用水泥(或石灰)等材料作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂(粉体)强制搅拌。

粉喷桩加固形成复合地基,水泥含量及成桩的均匀性是影响地基承载力的重要因素,在粉喷桩加固软土地基的施工中,应根据设计水泥用量及地层的特点控制水泥输出,以提高粉喷桩成桩质量。为控制水泥输出量,对于直径一定的粉喷桩来说,粉体发送器单位时间内粉体喷出量应确定:除选择合适的粉体喷出量外,还必须根据现场条件、成桩直径以及机型选择等条件控制加固料输送系统的风压及风量的大小。

2.5深层拌和技术

深层拌和技术是通过将石灰、水泥等固结材料注入软土地基中,发挥固结材料的凝聚和粘合作用,进而对柱体进行加固,提高地基承载力和建筑强度。值得一提的是,深层拌和技术根据拌和方法和地质特点的的不同又可细分为泥浆拌和、粉状拌和、水泥砂浆喷射等等。一般来说,根据我国大部分软土地区的特点来说,深层水泥搅拌桩和深层石灰搅拌桩在深层拌和技术中采用较为普遍。这两种深层拌和技术即通过采用水泥、石灰等固结材料使软土不断的凝聚和加固,提高其强度和承载力。其中,由于水泥和石灰的不同的物理、化学特性,深层水泥搅拌桩较适用于淤泥、泥炭土、粉土类软土地基的处理中。而深层石灰搅拌桩则较适用于能难凝结和加固的软性粘土地基的施工处理中。

2.6化学加固法

(1)搅拌桩法。利用水泥或者其他材料作为固化剂的主剂,并且利用特制的深层搅拌机械,在地基深处,将软土以及固化剂进行强制搅拌,通过软土与固化剂之间产生的一系列物化反应,从而形成坚硬拌和柱体,与原来的地层融为一体,起到复合地基的作用。

(2)灌浆胶结法。利用液压、气压以及其他电化学原理,将某些能固化的浆液注入各类介质的空隙之中,从而起到改善地基的物理力学性质的作用。

3加强施工管理

(1)施工进度。由于软土地基施工过程具有一定的特殊性,因此必须对其进行严格监控。如施工过程必须严格依据工程设计要求进行,每天施工高度不宜超过1.5米,必须均匀掌握混凝土建筑构件等。

(2)施工人员与设备管理。需要定期对施工现场的机械设备进行检查、维护与保养。夜间施工时,施工现场必须保证有充足照明,以确保施工质量与施工人员的生命安全。因为软土地基对于工程施工的要求比较高,因此施工人员必须持证上岗,严禁施工人员无证操作。

(3)施工监测。建筑工程施工中需要做好现场相关监测工作,如每天对施工质量与安全进行巡视、检查,一旦发现问题,应立即告知班组工人,并提出整改意见。坚持安全检查制度,完善整改与等级制度,在没有排除已查出的安全隐患前必须做好充足的防护措施,如存在巨大安全隐患,则应停止作业,排除安全隐患后才能恢复正常施工。

4结束语

土建工程施工中软土地基的处理技术对有效利用土地资源具有至关重要的作用,所以想要做好这项首先应该了解软土地基存在的危害,并且分析软土地基处理的相关技术,要从土建工程施工的实际情况出发,妥善运用好软土地基处理技术,只有这样才可以提高地基的整体性,减少地基的变形,从而为建筑事业的发展做出贡献。

参考文献:

[1]史培宇.周玉珠.韩士春.土建工程施工中软土地基的处理技术分析[J].工程技术:全文版:00130-00130.

[2]邓光军.建筑工程中软土地基处理技术的应用分析探究[J].地球,2016(12).

[3]侯涛.浅析土建工程软土地基处理技术分析[J].装饰装修天地,2016(16).