工民建施工中的软土地基处理技术分析

2020-11-27 00:19张波
商品与质量 2020年40期
关键词:砂层软土工民建

张波

山东德建集团有限公司 山东德州 253000

在工民建工程建设过程中,不可避免地会出现一定程度的软土地基现象,相关工作人员需要对其进行科学处理,确保地基强度能够高度满足工程建设需求,进而实现其承载能力的有效提升,科学推进我国现代建筑行业发展,为现代社会经济水平的有效提升创造良好的条件。为了进一步明确在工民建工程建设过程中如何更为科学的处理软土地基,特此展开本次研究,希望能够为其相关人员具体工作提供更为丰富的理论依据,确保我国现代建筑行业能够得到更高程度地发展[1]。

1 软土地基特点分析

1.1 压缩性较强

压缩性较强是软土地基的一个主要特点,强压缩性导致软土地基中存在较多且较大的缝隙,极易造成地基的沉降现象。

1.2 触变性

软土地基另外一个重要特点是触变性,当软土地基遭受外力作用时,极易发生较大的变形,加上软土地基的压缩性较强,这些变形往往是不可恢复的,导致地基的自身强度不断下降,使建筑发生沉降,存在较大的安全风险。

1.3 不均匀性

一般来说,软土地基所含的主要成分是细小的土粒和分散土,并且成分分布很不均匀,造成软土地基的均匀性变差。由于软土地质的分布密度极不均匀,对建筑的受力平衡造成了极大困难,当承载力非常大时,建筑自身的稳定性变差,严重时还会使建筑的结构发生变化,影响建筑质量,对居民的安全造成极大威胁。

1.4 透水性较差

雨季时软土地基的含水量会较大,超过地基的饱和能力,导致土质的透水性会变得更差。所以,在建筑施工过程中,对于软土地基的土质考察一定要谨慎缜密,土质的透水性必须经过严格规范的处理,增强软土地基的承载力,增强建筑的稳定性。

2 软土地基在施工中的危害

2.1 浸水损坏

软土地地基的渗水性较差,地基中的水往往会因为来不及排出去而造成浸水损坏的情况,那么地基排水功能就会逐渐减少,在长时间应用过程中,越来越多的积水堆积在地基中,进而给整体工程地基带来严重影响,而工程的工期也会拖延。在整个工程施工结束之后,应用工程时,如果地基中含有大量的水分,造成地基存水功能超过了本身能够存水的部分,在存水量较大的位置会因为水的泡发,就会发生地基沉降或者坍塌等现实状况,进而造成工程地基形变,使得工程表面出现不同规则的裂缝,安全方面得不到保障,这不但会造成一定的经济损失,还会给居住人员的人身安全带来威胁[2]。

2.2 剪切拉裂损坏

因为现在建筑用地面积在减少,大多的建筑就会加高建筑的楼层,使得整个楼层建筑的重量增大。稍微大点的工程地基就会使用高频率的地基震动,而它的荷载就会超过地基所能够承载的重量,并且如果工程本身的体系也大的话给工程软土地基造成一定的影响而不能保证安全质量。一般这种情况,工程的边缘坡度位置就会有一定的凸起现象,导致土块的分布呈现不均匀,在高度平衡等方面也会不一样。这个时候的地基强度会受到相应的影响而导致整个工程的位置受到偏移,工程的稳定性不能保证,而且它还会发生不均匀的沉降,工程就会使施工人员或民众受到不必要的意外事故伤害。这种危害一般叫做剪切拉裂损坏,受到这种危害的工程建筑的内部和表面还会出现一定的开裂或者严重的贯穿性裂缝,对工民建工程造成严重的影响[3]。

3 工民建施工中的软土地基处理技术

3.1 桩基础处理技术

软土地基具有一定的膨胀性,所以在含水量上升期间,则会引发自身膨胀,而一旦含水量下降,则会导致收缩,对房屋建筑产生沉降影响,所以在地基处理技术的施工前,必须对工程位置地基的水质情况勘察清楚,制定有针对性的处理方案。勘察地基水质情况,包括含水量、自由膨胀率、膨胀率等因素,在经过精确的计算和分析后,对地基的膨胀力进行控制,并降低地下水位、湿陷程度对地基沉降的影响,在桩基础处理技术的施工当中,根据不同的地基情况,应当采取不同的处理方式,比如对于厚度一米左右的地基进行处理,应当对膨胀土体进行挖除后,再添加黏土质或灰土质,而对于一些埋藏较深的膨胀土体,则需要以桩基础进行处理。

3.2 排水固结处理技术

排水固结处理技术是当前软土地基常见处理方式之一,也是最为主要的施工手段。排水固结处理技术顾名思义,即先对地基进行排水处理,以缩小软土地基的空隙,使得孔隙水压降低,促进软土地基土体固结,进而极大程度地提高地基的抗剪力强度,为工程顺利施工提供良好条件。根据不同的操作方式,排水固结处理技术当中又包括有砂井法、排水电渗法、堆载预压法和真空预压法,其中砂井法主要通过在地基当中布置砂井,并开设沙沟和砂垫层,有效控制地基之间的排水距离,实现地基强度的提升;排水电渗法在地基当中布置电极以促进水分子运动,实现排水效果[4]。

3.3 强夯置换处理技术

建筑工程施工过程中,对于软土地基通常采用的是强夯置换法加以处理,这样可使软土地基问题得到解决,防止不良土壤结构的形成。运用强夯法是处理软土地基最有效的方法,它通过不断夯击相应区域,以此取得显著的压实效果,同时内部空隙也将明显缩小。采用强夯法时,应选择合适的夯击设备,对起吊设备、重锤进行合理搭配,这样软土地基才能取得预期的夯击效果。当然,必须要精确控制重锤的重量,这样才能保证夯击的可靠性。此外,应用夯击处理方法时,必须结合置换操作,部分基础结构的含水量比较大,或所用的土壤材料与建筑施工要求不符,就需进行充分置换,确保整个结构可以满足相关应用条件。必须严格控制置换材料的质量,保证所有材料的性能、质量达到理想的状态,可优先选择本地材料。为了使强夯置换法达到应用效果,通常可采用强夯或是分层填筑进行操作,防止夯击厚度过大,进而影响到地基结构的整体稳定性。

3.4 垫砂层技术

所谓垫砂层技术,主要是在对软土地基进行处理时,将软土进行换填处理。根据以往建筑施工经验,在采用垫砂层技术进行干预时,必须确保软土的高度能够在2 倍高度范围以下,确保软土表面无透水性较差的外壳,确保软土层具备双面排水的特征。由于软土地基施工必须合理化垫砂层应用厚度,以保证垫砂层含水量符合标准,所以一般施工厚度以23 毫米-200 毫米更为多见,以确保垫砂层含水量在20% 以下。垫砂层的高度会受到地基及地下水温影响,受软土的影响更大,所以在进行地基处理过程中,必须合理考察施工地点,结合软土情况对垫砂层厚度进行具体分析,以优化垫砂层技术的应用效果[5]。

3.5 堆载预压技术

堆载预压技术指的是在进行软土地基施工之前,通过运用沙土的重量,对软土地基采用固结沉降方式进行干预,待软土地基的强度达到建筑物要求之后,可以进行施工。由于软土地基已经事先采用堆压方式进行干预,所以大幅度沉降情况不会在建筑物建成以后发生。采用该技术对软土地基进行处理过程中,必须合理对堆载材料及载荷程度进行计算,减少荷载力过大,破坏软土地基成分或者过小,无法达到预压效果的情况出现。该方式的应用方法简单,且应用过程中,无需采用大型的机械设备进行干预,应用效果较好。

3.6 振动挤密技术

通常情况下,该技术主要应用于杂填土,深陷黄土和粉尘等软土类型。在具体应用该技术时,需要对土层表面存在的缝隙进行一定程度地振动处理,使其具有更高的密实度和紧实度,进而有效减小土层缝隙,以此为基础,不仅能够实现软土地基强度的有效提升,同时还可以进一步增大地基承载能力。在具体应用该技术时,回填处理是其相关工作开展的先决条件,一般需要选择使用砾石和灰土等材料进行回填操作,有效结合两种强度,能够进一步增强地基强度。通常情况下,在具体应用该技术时,首先需要将特定桩管打入地基,然后进行填充材料的有效填充,最后进行打实操作。虽然该技术具有良好的效果,但是其适用情况具有一定程度的局限性,因此在具体应用之前,需要对其特定情况进行深入分析。

4 结语

综上所述,工民建工程中软土地基处理技术的应用,可有效解决软土地基问题。实践中,要结合地基存在的问题和作业现场情况,选择适宜的技术手段和方法,运用到工程实践,切实发挥技术的价值与优势,使得问题得到处理。

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