李爱军
(化学工业岩土工程有限公司 江苏南京 210000)
通常情况下软土地基多存在于沿海区域、平原地区以及湖泊较为丰富的地区。由于这些区域地下水资源非常丰富,因此地基内部的含水量很大,承载力较差,这些软土地基主要是由黏土土质所构成,如果不对其进行处理就很容易给建筑施工带来安全隐患。
1.2.1 压缩性
软土自身具有很强的压缩性,当遇到较大压力时很容易产生变形。如果施工建筑位于软土地基上方就会由于地基不稳定变形而导致建筑结构出现沉降甚至因为地基的压缩变形而造成建筑物出现坍塌。
1.2.2 不均匀
软土的主要构成成分为细微的软土颗粒、分散性颗粒等,这种成分会导致软土在受力过程中出现受力不均匀的情况,造成地基出现沉降不均匀的情况,造成地基上方的建筑物出现裂缝。
1.2.3 易触变
当对软土进行施工处理时如果其压实度不够,一旦受到外力扰动就会使软土变得更加的稀释,降低地基的稳定性。
1.2.4 渗水性差
软土地基自身的含水量较高,所以在对软土地基进行施工时主要的工作并不是对软土层进行加固而是要对其进行排水处理[1]。但传统的施工方式是确保其不透水,所以在施工时需要花费大量的时间来进行排水的加固。但这种方式只是简易的对软土层进行处理和加固,延缓了地基沉降的时间。
该项技术的施工应用原理就是在真空的环境中建立软土地基内的排水通道,并形成相应的排水体系,在抽真空所形成的负压压力作用下达成排水固结的效果。为了实现这一目的我们首先需要在软土地基表面铺设砂垫层,然后在进行垂直排水管道的埋设,接着使用密封性能较高的密封膜将软土地基与空气进行隔绝,并利用抽真空的技术处理方式使其形成一个密闭的真空环境[2]。在进行真空抽气的时候,抽气所形成的负压会对排水通道产生作用力,并带动软土层中孔隙水逐渐向外排出,通过降低软土中水分的含量来增强地基的固结。在这一施工过程中土体的应力是处于恒定状况下的,因此地基并不会出现因剪力作用不平衡而产生变形或坍塌,对于真空预压软基的处理过程可以参考图1。
图1 处理原理
通过该项技术的应用能够有效地提升软土地基的承载能力并对其进行加固。使其能够满足建筑施工对地基稳定性的要求。关于施工的流程可见图2。
图2 施工流程图
在进行施工过程中,对于施工中的几个关键点要予以足够的重视,包括铺设垫层、竖向管道的设置、铺膜等,只有做好基础的准备工作才能够有效地实现该工艺对软土地基的加固和改善的作用。
虽然和传统施工方式相比真空预压的方式有效地简化了施工流程并提升了施工的效果,但是为了确保工程施工的质量我们必须要加强对技术应用工程的管理工作。
为了确保真空预压的方式能够发挥出其真正的作用,施工工作人员必须要在抽真空之前检查密封膜的密封性是否符合标准要求,同时检查抽真空设备是否能够正常运行,一旦发现问题应该及时进行调整。一般情况下在进行真空预压处理作业时,抽真空作业的时间需要100~120d,同时要确保密封膜下的压力值要大于80kPa。在施工作业设计之初如果确定使用真空预压的方式,则可以将预压处理的时间提前,并在进行压力设置时将压力值设置成比标准压力要求高5~10kPa的数值。
在处理软土地基的过程中,首先需要对地基进行勘察了解软土地基的实际情况,包括含水量、构成结构以及土质状况等。依据勘察的结果来设计对应的排水通道。在施工过程中必须要确保施工工作严格依照施工设计标准要求进行。包括对软土地基进行砂垫层铺设的工作、密封空间的真空管安装位置、密封膜的铺设和处理、真空泵的放置、内部管路的连接等。确保各个环节都符合抽真空作业的要求。尤其是对密封膜的密封性能进行检查,由于密封膜是在砂垫层之上的,为了防止抽真空作业时沙砾将密封膜刺破,所以还要使用具有透水性的过滤布(150g/m2的土工布)进行包裹,如此一来才能确保密封作业符合施工要求。当完成各项施工处理工作之后便可以将施工中所用到的设备进行卸载。
为了确保抽真空作业的有效性,我们所选取的密封膜多为0.12~0.14mm的聚乙烯密封膜。在进行铺膜时需要选择无风且天气晴朗的天气进行施工,同时检查密封膜是否有破损或漏洞,如果存在上述情况则需要及时进行粘补。为了确保覆膜的密封性,我们可以通过挖掘压膜沟的方式来提高整个密封膜的密封性能。完成土工布和密封膜的铺设之后,预留一定的断面尺寸截断透水层。保持压膜沟处的塑料板不间断,沿着压膜沟向上插入到25cm以上直到砂垫层。当完成施工之后需要请专业的监理工程师进行检查验收,为了确保密封墙的密封性能在进行密封腔施工时必须要依照设计标准进行施工,确保墙体密封桩深度能够达到设计要求且桩径相交距离必须要达到0.2m以上,才能够有效地提升密封墙的性能。
在铺设塑料排水板时要按照地基情况进行排设,最好是按照正方形的形状进行布置,使每块板的版间隔为0.6m,预设深度为7m。砂垫层的顶面板头的预留位置应当为0.25m,同时预留出0.25m的位置作为埋入的长度。
进行排水板施工时应当先对施工区域进行测量和定位,确定排版时的桩点位置,通过桩机来进行桩管预埋使其能够达到预埋深度,同时将桩管向上拔出一定距离,确保桩面能够从砂面中露出,然后进行割带和装带。
采用真空预压的施工技术对软土地基进行处理,能够有效地改变软土地基对建筑施工带来的影响,对软土地基存在的易变性和稳定性差的问题进行控制。这种施工工艺方式不仅能够提升施工效率缩短施工工期,而且还能改变软土地基在后期的沉降速度。对在软土地基上进行施工的建筑工程起到很大的帮助作用。