尤燕萍
福建省南安市第一建设有限公司(362300)
房建工程软土地基施工技术的相关研究
尤燕萍
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近些年来,随着科学技术的高速发展,我国的建筑行业也取得了长远的进步。房建工程中对地基存在着非常高的要求,如果忽略了软土地基对房屋建筑的影响,那么势必会影响房屋的总体稳固程度与安全。因此为了提高房屋建设的质量,采取对软土地基的施工技术是必不可少的。文章主要介绍了软土地基及其施工技术的概况,提出各种可能产生的不良后果,归纳各种施工技术的优缺点并提出合理的处理措施。
房建工程;软土地基;施工技术
在我国960万平方公里的辽阔大地上,软土作为土地构成的一种具体形式占据着较大的比例。不同层次的软土、不同地域的软土决定了软土地基的性质。在房屋建设工程中,在软弱土层上实施地基工程是一个不可避免的问题。采用各种合理的施工技术来解决软层地基存在的问题,变“软土”为宝土是目前房屋建设过程中关注的热点问题。
软土地基又称软弱土层地基,它的构成主要是由部分粘土、部分富含有机物质的腐殖质土壤以及淤泥和淤泥与砂土的混合物构成,地下水位高于一般岩土层,其稳定性较差,因此而发生的构造物沉降形成的地基称为软土地基[1]。
首先,透水性与一般土层相比较弱。软土地基的构成中含有大部分淤泥,加上其地下水位较高,从而引起的软土土层含水量高于一般岩土土层。由此导致渗透系数比一般土层要小,雨水与地面积水不容易快速渗透,呈现出非常高的孔隙水压力,这加大了对软土地基压密固结硬化的难度。其次,透水性较弱的软土上进行建筑施工不利于建设良好的防洪排水性能,在洪涝时期不但不会为城市的排水减轻压力,反而会加大城市排水的压力。
除此之外,软土的可压缩程度高。粘土与富含有机物的腐殖质土壤可压缩系数是一般岩土层的数倍,由此决定软土地基的可沉降度。在如此高的压缩程度上,不容易做到对软弱土层的完全固结硬化,在没有达到固化程度合规的土地上施行地基工程建设,极易造成地基沉降或塌陷,对楼房的高度、稳定度以及周围环境的综合评测都会产生很大的影响。可压缩的程度与所耗费的成本是成正比的,但是其面临的潜在风险却是逐渐增大的,基坑挖掘的风险也在可压缩性软土建基的所需考虑的范围之内。
再者,抗扰动性弱使其具有较高的灵敏度。软土地基的软粘土成分在其结构未被破坏之前,抗扰动性与一般岩土相比就比较弱,假使结构受到某种外力干扰,从而引起了结构的毁坏,抗扰动性就变得更弱,一旦受到扰动就会破坏地基的抗剪程度。软粘土与一般岩土层相比灵敏度较高,以此基础上建成的地基抗扰性极为低下,难以保证房屋楼体的底层稳固[2]。因此房建过程中需要采取各种有效措施,不断的提高软凝土的压密固化程度,以降低其灵敏度,从而提高地基的稳固度。俗语说:“百丈高楼平地起”,全面合理的规划完成地基建设工程,才能在此基础上完成后续的房屋建设工程。
在对软土地基进行处理的过程中,如果采用了某种低成本却不能保证其质量的施工技术,则可能会造成对地基的处理不当,未完全加固,软土地基的抗扰性和灵敏度都没有得到完善,这对线外规划好的建筑或者是在建的建筑都存在着潜在的威胁。房地产业是我国改革开放以来国民经济快速发展的支柱性产业,因此需要做好风险评估及危险应对,确保我国国民经济平稳有力的增长。
为了贯彻生态文明融入经济建设中的基本国策,软土地基的施工技术在加强巩固房屋地基建设的过程中对周围的环境产生了何种影响,产生的影响是否会对破坏建筑物周围环境的生态平衡,这都是在施工过程中需要深度考虑的问题。保障公众健康,推进生态文明建设,促进经济和社会的可持续发展是房建过程中必须要遵守的基本原则[3]。环境影响评价应该与施工技术的实施同步进行。应持续对周围的环境因素进行检测,以避免产生重大的环境影响危害。
深层搅拌桩法指的是利用水泥、石灰等材料通过固定的特殊建筑机械将其与软土进行混合,强制搅拌,以达到将软土硬化固结的目的,从而提高地基土强度,增大地基土的耐受模型量[4]。
建筑过程中事先材料及开工前的一系列准备工作对建筑工程起着至关重要的作用。采用深层搅拌桩法需要做的准备工作具有一下几项:开工前对工地的地域进行检测,同时进行平整;清洁场地上的垃圾、障碍物、废弃物等;准备进行搅拌的材料;检测机器的运行状况是否正常。
优点:首先,最大限度的利用了原土,保证了材料的节省,就地采用原土与水泥灰搅拌,深度利用软土的特性,扬长避短,节省材料所耗费的成本。其次,施工过程中,杂音噪音较小,振动小,不易使软土塌陷,不会产生污染,可以在建筑密集的建筑群当中实施工程,对原有的建筑物及地下排污管道不会产生影响,与淤泥混合之后形成的桩体受力高且不容易变形。
缺点:目前我国经济社会高速发展,但是在深层打桩这方面的理论研究并不能完全适应经济社会的需要,技术理论与现实数据结合不紧密,导致了计算软土地基施工技术的不完善。再者,在施工过程中,由于受到搅拌机性能及其他机械的缺陷的限制,监控系统及机械性能的落后,阻碍了这项技术完全发挥其作用。施工技术和对桩体质量的检测系统诚待完善。
建筑物尤其是高层建筑物对底部地基结构的荷载承受能力要求很高,由此需要对建筑物下应受力较差的土层进行填充替换的方法,即利用大量的砂土、粘土或者是灰土的混合物填补挖去的应受力较差的软土组织,并在此基础上对分层填补进行有计划的设计。换填法适于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等浅层软弱地基及不均匀地基的处理,透水性较差的软土组织被砂垫层替换,能提高地基承载力,减小沉降量,防止冻胀和加速软土排水固结。
优点:首先,不需要特殊的机械设备,降低工程耗费成本。虽然特殊的机械设备可完成特定的技术工作,但其复杂程度与维护监测成本较高,采用换填法可降低成本,最合理的利用投资金。其次,对原材料的要求低,换填垫层法采用的砂石、粘土可就地取材,节省成本的同时还保护了环境。最后,施工方便,工期较短。
缺点:软土下的地下水位一般较高,可挖掘深度较浅,在采用机器挖掘地基深坑时,容易发生过度挖取现象,使得下层的软土组织出现扰动,造成地下水位上升,进一步降低了软土的固结性。另外,所采用的材料方面也会发生如砂石、石灰不合格、石灰的存放时间过长、土料中含有较多的软土性杂质等等问题。这些都会影响软土地基的固结程度。
它是一种新型深层地基处理方法。该法先将孔打到预定的软土深层结构,然后通过对孔内灌注紧密材料,采用自下而上的方式对软土进行强夯,使其形成具有高应受力的紧密地基和高承载力桩[5]。
优点:适用范围广泛,用料标准比较低,具有很好的社会经济效益。
缺点:强夯法产生的噪音与振动较大,不适用建筑群较密集的区域施工。对场地要求比较高,需要的场地范围与机械的复杂程度都比较高。强夯所用的重锤需要做好防护措施,否则极易造成伤亡。
综上所述,对房建工程中软土地基的施工应因地制宜,实事求是的根据现有的条件合理地采取有效的措施进行地基工程建设,从而推动房建工程产业快速发展,实现可持续发展。
[1]李娜娜,韦学刚.房建工程软土地基的施工技术[J].中外企业家,2015(12):203+205.
[2]冯涛.关于房建工程软土地基施工技术探究[J].中华民居(下旬刊),2014(1):320+322.
[3]石磊,吕惠进,刘丹丹.中国环境影响评价中公众参与存在的问题与对策[J].中国人口.资源与环境,2011(S1):68-70.
[4]杜晨曦.浅谈房建工程中软土地基施工技术[J].江西建材, 2013(6):113-114.
[5]张美丽,王丽萍.房屋建设工程中软土地基的施工技术[J].改革与开放,2010(10):89.