齐志晟
(承德盛林建筑安装工程有限公司,河北 承德 067000)
软土地基的性质会因为地域的差异、土壤的不同而有所差别,通常具有不可预见性。因此,在实际分析过程中要具体的勘察、探测,才能正确地做出相应的处理。现就几种常在建筑施工中出现的问题作如下解析。
由于软土的基本特点之一就是多水,尤其如果是由软粘土作地基的话,其含水量通常较高。这就导致软土的压缩性较强,再加上软土的固结系数和渗透系数都较小的特征,所以通常情况下软土所需的沉降时间会多很多(即固结所需要的时间极长),甚至于有些比较深的粘土的沉降时间长达几十年之久。沉降时间长进而影响其次固结沉降在整个沉降过程中的比重增大,然而当沉降溢出建筑物所能承受的容许值时,就会对建筑物整体的稳固性、安全性造成一定威胁。与此同时,地基软土的过量沉降还会增强桩的负摩擦力,致使建筑物的上部结构或桩基遭到破坏,影响结构的稳固性。
由于软土结构的特点导致软土层的含水量大、土质松弛、抗剪强度低、压缩能力较强,再加上填土重量的影响因素下,软基需经过一段很长的时间才能适应使趋于密实。如果这时候再在重载车辆或者是大量车流的共同作用下,很容易就会出现侧向挤出滑动的现象,还有软基沉降严重,在这些因素的共同作用下致使因地基强度不足而导致的不平衡问题比比皆是。例如,某一施工队在软土地基的基础上建造路堤,若不对其做任何处理,一段时间过后,路堤就会发生圆弧滑动,造成整体性的剪切破坏,即便没有出现这种想象,软基的侧向位移也会引起额外的沉降,最终还是将导致剪切破坏的发生,降低了路堤使用的安全系数。
这也是软土结构经常出现的问题,由于动载荷的长期作用,使得饱和的松砂孔隙水变得稀释,从而其对土壤的有效应力作用会减弱,当这个有效应力作用减少到几乎没有的时候,
砂土就会呈现出一些液体的特征,伴有液化的现象。随后就算是足够轻的建筑物就会出现浮动的现象,再重一些的就可能导致下沉,会引出一系列的不安全现象。非饱和的砂土不会像饱和的那样敏感,但时常也会出现较大变形的可能,也会引起沉降和建筑物不稳定等问题。
通过上述对软土地基特殊性质的了解和分析,总结得出房建工程中软土地基常用的施工技术包括砂石与砂的换填垫层、深层水泥搅拌桩和深层石灰搅拌桩三种,如下文所述:
换填垫层法适用于厚度为2cm~3cm的软弱土层,即挖除处理范围之内的软弱土层,然后将其换填为稳定性较高、强度较大的材料。目前用于换填垫层的材料有砂好砂石两种,即砂垫层和砂石垫层,此两种垫层可有效增强地基强度、稳定性及承载能力。在进行换填垫层的施工过程中应注意以下几点:
对于砂垫层和砂石垫层的选择,在整个换填垫层施工中具有重要作用,因此应充分重视对砂垫层和砂石垫层材料的选择。一般以质地坚硬、级配良好的粗砂、中砂、砾砂及碎石等为首选;在不具有上述垫层材料的施工区域,可选用细砂作为替代,并掺入相应量的卵石或碎石,同时确保整个垫层材料的含石量不得超过50%。除上述两点材料选择标准外,还应避免所选材料内含有枯草、树根等杂乱物质。
换填垫层施工前,应确保基坑内无其他杂物,在基坑内存水的情况下,应做好排水工作。另外清除基坑内的浮土,积极做好基坑边坡的固定工作,同时检查基坑周围的地面情况,保证其平整无坑、沟。最后对于所选用的砂、石垫层材料按级搅拌均匀,而后进行铺平捣实。
深层水泥搅拌桩的施工方法,是目前较为常用且有效的软土地基处理办法,适用于对粉土、泥炭土及淤泥质土的处理。简单讲深层水泥搅拌桩,即运用水泥作为固化剂的主剂,并通过深层搅拌机将固化剂和施工现场的软土进行充分的搅拌,以达到硬结软土,从而有效提高软土地基的强度。在进行深层水泥搅拌桩的施工时,应特别注意施工前准备和施工过程中的一些问题,如下:
遵守施工工艺流程。深层水泥搅拌桩的施工工艺流程为:桩位放样→钻机就位→钻机的调整、检验→正循环钻进深度→高压注浆泵的开启→反循环提钻及喷水泥浆→下钻的重复搅拌、喷浆→反循环提钻至地表→成桩。
确保管道良好的畅通性。为确保管道的良好畅通性,通常在开钻前用水对管道进行清洗,并待水排净后方可开钻。
保持规范的垂直度。在施工的过程中,应有效保持水泥搅拌桩桩体的规范垂直度,达到此目标一般可采用在主机上悬挂吊锤的方法进行对垂直度的控制。
加强对成型搅拌桩的检查工作。成型的搅拌桩在投入正式使用前,应对其的质量进行严格的检查,通常质量检查包括水泥的用量、水泥压浆过程及喷浆搅拌时间和次数等。
水泥搅拌的配合比例管理。目前多数施工单位采用的水泥搅拌配合比例为:水泥掺量12%、水泥石灰比0.45~0.5、高效减水剂0.5%、每米掺灰量 25kg~46kg。
深层石灰搅拌桩的软土地基施工方法相比于深层水泥搅拌桩施工方法而言,固化剂处理的临时加固效果更好。通常深层石灰搅拌桩的施工多用于对塑性指标较高的软黏土地基的处理,此种施工技术不但操作简单、经济实惠,而且能够较大程度的减少地基沉降,从而实现软土地基承载能力的增高。深层石灰搅拌桩施工技术要点如下所述:
在石灰深层搅拌的过程中,应尽量选择细磨的石灰,并且将石灰最大粒径控制在2mm之内,以有效避免搅拌中石灰聚焦现象的出现。同时保持石灰内无其他杂物,并最大程度保证石灰中氧化钙含量大于80%。另外石灰的存储期不应超过三个月,其液性指数最低保持在70%。
施工前应积极做好地基土和灰土的物理学指标和化学指标,其目的是为了给掺灰量提供有效的数据。
(1)、施工流程。通常深层石灰搅拌桩施工的施工流程为:桩体对位→下钻→钻进→提升→结束,施工中应严格按照此施工流程进行工作。
(2)、做好石灰粉的储存工作。由于石灰粉质轻,容易发生飞尘现象,做好石灰粉的储存工作不但可以防止飞粉污染,同时可以有效避免雨天石灰粉发生化学反应。
总之,在进行房建工程的过程中,应切实做好对软土地基的施工技术,以有效确保房建工程的施工质量。在施工中应严格按照技术规程及施工规范操作,要做好在施工的过程中各个施工环节的控制和处理方式,在确保结构安全的前提下,满足施工便捷且经济合理。
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