房屋建筑施工地基处理要点分析

2020-02-25 23:04:43
山东农业工程学院学报 2020年5期
关键词:房屋建筑房屋注浆

(中铁十八局集团第五工程有限公司,天津 300450)

随着城市的迅速发展,城市人口越发密集,土地的使用压力也随之增大。为使这个问题得到有效缓解,大型建筑与高层建筑便成了所有建筑企业最常接受的施工项目。这种建筑对于建成后的稳定性有着非常严格的要求。为满足这一要求,就必须使地基基础的技术更加进步,使地基的承重能力增强,并减少建筑下沉现象的发生率,以便于提升建筑整体的稳定性。

1 房屋建筑施工中地基处理的特点

随着城市化的不断推进,房屋建筑施工中不良土壤和地质基础处理项目越来越多。提高房屋建筑基础处理技术应用质量,已经成为现代建筑施工中亟需解决的问题。现代住宅建筑基础处理的主要特点如下:

1.1 基础处理困难性大

城市的建设大多依托于河流和湖泊,在河流和湖泊附近有着地质条件复杂的特点。在城市化不断推进的今天,不良地质区域的土地开发成为城市发展的关键。如何通过有效的地基处理手段,提高房屋土层的荷载力,降低土层沉降,更是成为影响城市建设和发展的关键。随着房屋建筑地基施工方法和工艺性标准要求不断提高,现代房屋建筑土层处理难度逐渐提高。如果不进行技术创新和发展,单依托于传统的基础处理技术,根本无法符合现代高层建筑和综合性建筑对基础稳定性和荷载的要求。因而现代建筑对基础处理要求更高,建筑施工基础处理的困难度也越来越大。

1.2 基础处理不到位对建筑安全影响严重

建筑工程如果在施工中不能实现对地基的有效处理,当施工完成后出现沉降就很难补救。随着现代建筑工程对基础荷载要求不断提高,基础沉降所带来的开裂、裂缝和坍塌等问题,所带来的经济损失也越来越大。一旦建筑在投入使用后,由于地基处理不达标,出现建筑失稳,也可能造成建筑物大规模倒塌,造成大量人员伤亡和财产损失,严重影响建筑使用安全。

1.3 地基处理问题的潜在性

建筑施工中,很难评估基础处理的效果和质量。加之不同季节同一地区地下水环境和温度环境不同,其基础土层的荷载力和土壤结构稳定性也有一定差别,这更为建筑地基处理效果的评估带来了困难。一旦建筑投入使用之后,地基位于建筑的下部。如果这个时候地基出现结构失稳、沉降等问题,只有发生事故后才能被发现,因而其对建筑具有潜在安全威胁。

1.4 多发性

近年来,虽然我国建筑工程施工技术进步显著,地基处理技术得到了前所未有的发展。但与西方发达国家相比,相对于我国复杂的基础土层结构特点,其技术水平仍然不足。受技术、管理、经验等因素影响,我国建筑工程地基处理问题有着一定的普遍性。这导致建筑工程质量问题频频发生,给城市发展和经济建设带来影响。

1.5 地基处理的复杂性

我国境内跨越经纬度较大,南北气候差异明显,各地区地质条件差异较大。因此,建设施工的地基处理具有复杂性的特点。受气候、地质等条件的影响,不同地区的地基处理要求也有较大区别。如何克服地基处理的复杂性,提高建筑物地基处理效果,已经成为现代建筑行业重点研究的问题。

2 房屋建筑地基施工目标分析

2.1 有效改善地基动力特性

对于房屋建筑而言,地基动力特性是指当一些自然灾害发生时,如地震自然灾害,许多松散的饱和粉体会液化,在房屋建筑打桩过程中,与其靠近的地基就会由于受到振动作用,出现下沉的现象。正是因为出现了这样的情况,使得房屋建筑的安全会受到严重的影响。所以,只有不断加强研究房屋建筑地基施工的相关技术,才能将地基的动力特征有效改善。

2.2 有效降低地基的压缩性

所谓的建筑物沉降问题实际上是指地基的压缩性能,这属于地基自身的一种特征。当房屋的荷载量过大,甚至远远超过了地基自身的承载能力,就会出现地基下沉的问题。与此同时,如果地基上填入的土质不够好,就会造成建筑物下沉。另外,在房屋建筑地基施工过程中,由于填土的质量都各不相同,因此,地基也会有不同程度的下沉。在基坑开挖过程中,邻近地基的地面也会下沉,如果长时期不能有效解决这个问题,就有因为降水原因出现地基固结下沉的危险。正是因为地基本身的压缩性,使得地基压缩性的指标得到了直接的反映。所以,为了避免建筑物的严重沉陷,应有效降低地基施工的压缩性。

2.3 有效提高地基土的抗剪能力

如果地基自身的抗剪承载力很差,会在一定程度上破坏地基的剪力,例如:地基承载力很差。建筑物的荷载和填土,会导致相邻地基隆起。这是因为挖土时,边坡往往会失衡。此外,在基坑开挖过程中,基坑底部会出现隆起。因此,为了有效避免剪力破坏的现象,必须加强房屋建筑的基础施工环节,从而保证地基施工的质量,提高地基土的抗剪强度。

3 房屋建筑施工地基处理存在的问题

3.1 前期的准备不够完善

一般情况下,在房屋建设施工开始之前,施工单位应当对房屋建设的地理环境进行仔细地分析和研究,并做足实际调查工作,然后将采集的数据进行统计,最后进行全面地分析和总结,编制可行性分析报告。然而,在实际施工开始之前,很多施工单位由于施工任务紧和自己疏忽等因素,没有进行调查和研究就直接开始施工,这种情况下很容易出现问题。等问题出现了就不得不停工去调查和研究,极大浪费了宝贵的人力、物力和时间。

3.2 对气候条件估计不足

在房屋建设的过程中,气候条件是施工单位必须着重考虑的问题。尤其是降雨量的强度和频率,直接影响着房屋建设工程的质量和进度。在这方面往往存在估计不足甚至完全疏忽的弊端,防御措施做的不到位。当大雨来临时,就会给房屋建设工程造成重大的损失。此外,降水还会影响到地下水水位的变化。如果对这方面没有足够的防御措施,那么地基将受到严重的威胁。因此,在房屋建设的过程中,对气候条件估计不足会给地基的安全稳定造成威胁。

3.3 对地下环境调查不够

在技术发达的现代社会,网络通讯的发达和人民生活的便利是依赖于埋于地下的大量管道而实现的。因此地下各种各样的管道四通八达,它们和人民的生产生活息息相关。在房屋建设的过程中,如果对地下的环境调查不够,就会很容易造成地下管道的损毁,带来严重的经济损失。然而,在实际施工过程中,施工单位为了地基建设的速度而忽视了对地下环境的调查,往往在施工过程中才发现地下管道的问题,造成工程无法如期完成。

4 房屋建筑地基施工相关技术分析

4.1 强夯法以及质量控制相关分析

在房屋建筑的地基施工中有效运用强夯法,其最终目的是为了能够将软地基的承载力有效提高,让重锤从一定高度落下,使地基土层迅速加固。在地基施工中,对砂土、杂填土、粘性土和砾石土进行有效处理时,常常会对强夯法加以有效地运用。在实际使用过程中,应该高度重视以下几点:

第一,要在地基施工中有效运用强夯法,需要事先做好相应的定位以及测量工作,以便为后期地基施工提供可以参考的信息与依据。第二,在强夯法正式应用于基础施工前,有必要通过推土机对地基进行预压,从而使得地基的表面尽可能地平整,与此同时,还要对放线的位置以及夯点的布置是否合理加以仔细地检查,只有在保证其一致性的基础上,才能对强夯法加以有效应用。第三,一旦出现了地下水偏高的问题,就需要在地基表面铺设一定量的砂石垫层,从而有效避免设备下沉的问题,最后,通过降低水位的方法,可以有效降低建筑物地基的地下水位。第四,在基础施工中,强夯法应发挥最大作用,同时,为了让后期的地基施工能够顺利进行和完成,需要按照一定的顺序来进行施工,并且将相应的层土加工顺序合理展开。在完成土层处理后,使用低能量夯实地基,或通过使用夯锤,最后夯实地基。在整个地基夯击过程中,需要保证落锤的准确度以及标准性,一旦出现了积水的问题,应该在及时处理积水问题后,再开展地基夯击施工环节。

4.2 注浆法

由于地基基础工程施工技术存在一定的多样性,因此在施工过程中,需要和施工条件进行匹配,房建工程地基处理施工采用最多的施工方式就是注浆法。站在施工环境的视角来看,在注浆施工中,有必要对施工现场进行勘察,特别适合于软土地基,主要是因为它能将浆体注入地基,进而提高地基的承载力。

注浆法施工步骤主要包含四步:根据施工现场的实际情况来合理施工,并在此基础之上进行钻孔处理,同时还要对钻孔的数量以及距离进行合理的把控;在混合浆液调配时,需要根据实际情况进行合理的配比,同时还要对施工时的温度以及浓度进行合理的设计,防止出现与施工要求不符的现象;在注浆时,需要按照合理的比例进行灌注,这样不仅可以有效提升地基的整体质量,同时也能有效防止漏浆现象的发生;完成注浆工作后,还要做好相应的防护措施,避免出现注浆管道凝固的情况,保障后续施工工作的正常开展。

4.3 DDC灰土挤密法

DDC灰土挤密法属于一种新型的地基处理技术,在进行房屋建筑地基处理作业时,需要在地基上打出诸多成孔,必须通过螺旋钻逐层向钻孔内注入灰土。在这个过程中,需要不断夯实土层。一般情况下,桩径越大,稳定性越好。在完成柱状间土层压实后,可以形成稳定的复合地基。通过DDC灰土挤密法的运用,可使得打孔结构发生较大的变化,减弱地基土变形的力度,最终实现提升地基土承载力的效果。但此种地基处理技术主要在地质结构较为牢固的区域运用,我国华北地区的黄土区域就是较好的建筑场地。

4.4 水泥粉煤灰碎石桩技术

建筑工程地基的作用是将建筑荷载传递到地层中,如果地基地质情况不好,当基础荷载加大时,就会产生基础沉降。碎石桩技术是运用碎石桩将荷载垂直和通过摩擦传递到土层中,但碎石桩存在承载力不足的问题。水泥粉煤灰碎石桩作为一种改进碎石桩,与普通碎石桩相比,它不仅成本低,造价低,而且承载力强,可以有效降低地基沉降的速度。

4.5 换填型地基处理技术

换填型地基处理就是指将软土中的不良土壤替换为荷载力强、渗透性低的地层土。换填技术虽然效果好,但其地基处理成本却较大。地基换填中一般选择碎石和砂石作为原料,并回填强夯加固,使地基达到建筑设计要求。该技术在普通建筑施工中仍然有所应用,但在对基础荷载要求高的高层建筑施工中已经不常用。这是由于置换技术投资大,需要消耗大量的人力、物力和资源,大型建设项目经济效益差。

5 结束语

综上所述,随着人们对建筑工程安全性和施工质量要求的不断提高,建筑地基处理技术的应用受到极大重视。如果地基处理技术落后于建筑工程的发展,必然会对现代建筑工程技术的发展带来影响。为了不断提高建筑施工质量,提高建筑安全和使用寿命,在建筑施工中一定要针对建筑设计要求与地质特点,选择合适的地基处理技术。只有合理选择地基处理技术,才能在最小的成本和时间投入前提下,实现对建筑不良基础的有效处理,提高建筑施工质量。

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