建筑工程施工中的软土地基处理技术

2021-03-07 09:17:43田东生
家园·建筑与设计 2021年18期
关键词:软土地基处理技术建筑工程

田东生

摘要:近些年,我国经济发展迅速,建筑行业为我国发展做出了很大贡献。建筑工程在施工前期首要的工作就是打好地基,地基也是建筑工程施工中的最重要的环节。对于软土地基来说,施工起来会增加很多困难,也给施工人员带来了很大的难题。但是对于每个建筑项目来说,地基的质量和稳定性又直接影响建筑物的安全性和稳定性,所以主要以房屋建筑为例研究大型建筑工程中遇到软土地基的处理办法和处理技术,为建筑企业提供理论参考。

关键词:建筑工程;施工;软土地基;处理技术

引言

近年来,我国建筑工程蓬勃发展,并取得了不错的成绩,受到了人们的广泛关注。建筑工程并不是一项简单的工程,其涉及多方面的内容,需要实施系统化的管理。而建筑地基施工是建筑工程施工的重要组成部分,必须予以高度重视。建筑地基施工中,若遇到软土地层,应先对其进行处理,通过先进的建筑施工软土地基处理技术提高软土地基的各项性能,提高建筑工程在软土地段的施工质量,保证建筑地基的稳定性,实现建筑施工效益的最大化。

1工程特点

(1)高含水性和高压缩性:天然含水量高是软土最基本的特征,天然含水量大于液限。软土高含水性的基本特性决定了软土具有高压缩性、低强度的性能,因此软土的空隙率较大,易被压缩且不稳定。

(2)低透水性:软土的渗透性低,软土的液限没有可以区分性的特征,使得建筑物沉降时间长且初期的空隙水压力较大,影响建筑物的结构稳定。

(3)固結速度缓慢:固结是指土体受到荷载作用,起初外力全部由孔隙水压力承受,当水分逐渐排出,土骨架逐渐承受荷载而产生有效应力,这种孔隙的压力减小有效应力增大的过程称为土的固结。在荷载的长期发展作用下,土体的体积会随时间开始发生变化,体系的水压力逐渐减小,土体逐渐被压缩,因为软土透水性低、排水较缓慢、空隙水压力的消散缓慢,因此土体固结速度缓慢。

(4)触变性:触变性是指原状土在未受到破坏时,总是具有一定的结构强度,但一旦受到扰动造成结构破坏,土体强度就会迅速下降,土体很快就会进入稀释状态。因此,软土地基容易受到振动荷载的影响,造成侧滑、沉降、两侧挤出等问题。

(5)不均匀性:因为软土中含有腐殖质,微生物以及粉细砂等,所以土体在垂直和水平方向都不均匀,进而导致沉降也不均匀。

2现阶段建筑施工软土地基处理中存在的问题

现阶段,建筑施工中软土地基的处理中仍存在一些问题有待进一步解决,主要包括:(1)软土地基处理的理论知识体系不完善。就目前而言,我国建筑工程中涉及软土地基的项目数量逐渐增加,但有关这方面的理论知识还较少,以致在具体施工过程中缺乏理论指导。由于理论知识的限制,导致我国软土地基施工技术没能取得较快的发展,技术水平还有待进一步提升。(2)在建筑软土地基施工过程中,使用的施工机械设备还较为老旧,机械设备的更新不及时,以致软土地基施工质量得不到保障,施工效率也无法得到有效提升。因此,相关人员应加大对软土地基施工机械设备的研究力度,进一步优化机械设备,并引入先进的科学技术,尽量减少施工机械设备运行成本。(3)因地制宜的施工理念有待加强。进行建筑工程软土地基施工时,部分施工人员并未做到因地制宜,具体问题具体分析,而是采用一套固定的施工模式进行作业,大大降低了施工效果,导致施工方案与施工实际情况不相符,不具备可行性。

3建筑工程施工中的软土地基处理技术

3.1搅拌桩法

这种方法有2种应用方式:一种是水泥搅拌桩;另一种是石灰搅拌桩。2种方式所用的材料不同。

(1)水泥搅拌桩需使用深层搅拌机械进行操作,之所以选择这种搅拌力度很大的机械是因为添加固化剂的水泥和软土层需在强劲的搅拌力度下才能融合得更好,才能有效提高软土层结构的强度。

(2)石灰搅拌桩法其实是将石灰和地基土强行混合,让其产生化学反应,产生的化学反应生成的物质能起到增强土层结构的强度和稳定性。

搅拌桩法是一种成本很低的技术,而且其具有操作简单、效果好的优点,很多建筑单位都选择进行搅拌桩法增强软土地基的强度,增加其稳定性。

3.2表层排水处理技术

有些软土地基可能主要由于含水量过高所导致,但是相对而言地质较好,对于这类地基如果使用换填法并不能从根本上解决问题,并且施工过程中会有比较大的工程量,并不利于保证对地基的处理效果。通过做好在挖沟开槽时排水,加强对地表含水量的控制,通过降水排水提升地基强度,从而保证机械设备可以顺利开展施工,并且可以给地基的施工创造良好条件。多数情况下,在完成排水施工之后,还要回填具有较好透水性的砂砾或者碎石,弥补软土体积的下降,以及提升土地的承载力。

3.3化学固结的方法

目前在建筑工程软土地基加固时,采用化学固结法可以取得较好的施工效果,特别是随着各种新材料的不断涌现,在建筑工程的地基加固过程中采用了这种方法效率更高。在具体实施过程中,可以选择采用高压喷浆法、深度搅拌法、注浆法等。采用注浆法时,主要利用电化学、液压和气压原理,注入一定固化的浆液成天然和人为的裂缝或孔隙,以改善软土地基的物理力学性能。深层搅拌法是将各种固化剂混入软土地基中,使软土固化,这种方法本质上是以石灰、水泥等材料为固化剂,与地基深处的软土黏结,对软土进行加固。地基承载力提高了整个软土地基的承载力。这种施工方法虽然能取得较好的施工效果,但化学固结法的施工成本较高。

3.4换填处理技术

进行建筑工程软土地基处理时,可采用换填法进行施工。这种处理技术主要是先将软土清除干净,然后用硬度更强、性能更为稳定的土料进行填充,如碎石、砂石等。在换填过程中,可根据施工实际情况及需求选择人工换填或机械换填,无论是哪一种方式,都必须保证土层夯实到位,使之形成硬垫层,达到相关规范规定的密实度。一般情况下,换填法常用于处理软土深度较浅的情况,可选择黏性土、砂石、砾来替换软土。换填处理技术的优势在于施工步骤简单,可有效避免地基不均匀沉降,使建筑地基更加稳定。

3.5高压喷射注浆法

这种方法是指将两种性质不同的泥浆按一定比例混合,然后采用钻孔技术将混合后的泥浆注入软土地基中,使泥浆扩散到软土层中,硬化软土层,从而增强地基的固化和防水效果。这种注浆可以达到黏性凝固的效果,并通过充填来切断水流。高压喷射注浆法在软土处理技术中是在换土法和捣打法等方法的基础上创新的一种较为先进的方法。目前,这种方法由于其诸多优点,在工程中应用较多。

结语

我国建筑工程越来越复杂,在建造建筑物时,地基的稳固程度要求就要更加严格,坚实的地基有利于保障建筑物的质量。研究了一些建筑施工中的软土地基的处理技术,各个建筑单位在针对软土地基进行处理时要选择合适的技术并在处理前了解工程的现场环境,制订具体的处理计划。通过对地基的处理可从本质上提高建筑工程的稳定性,使项目整体完工后的故障率和危险率得到降低,希望本文可以为建筑工程在处理软土地基方面提供理论借鉴。

参考文献

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[2]曾炜.CFG桩在软土地基处理中的应用研究[D].重庆:重庆交通大学,2012.

[3]张小峰.软土地区建筑地基设计及地基处理方法应用研究[D].西安:长安大学,2018.

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[5]马卓.建筑工程中软土地基处理技术应用的研究[D].西安:长安大学,2011.

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