摘要:地基基础施工作为建筑施工的重要环节,为防止地基结构出现各种隐患问题,必须对施工进行优化处理。施工过程中如果遇到软土地基,必须采取有针对性的处理措施,以防严重质量问题的出现。本文先简单介绍了软土地基特点以及它对建筑的影响,接着对其处理要求及所需运用的施工技术进行深入分析。
关键词:建筑工程;软土地基;处理技术
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软土地基对于建筑的影响
2.1引发地基沉降
软土地基容易影响建筑工程建设,导致地面发生不均匀沉降,而且建筑也容易出现安全隐患。由于地基含有较多的水分,这对软土地基将造成严重影响,结束工程建设之后,工程基础结构受到地下水的冲击,地基将发生严重的水土流失,如果不充分处理该问题,工程地基很容易发生沉降。工程建设中包含了地基这一基础环节,如果地基发生沉降,将直接影响到建筑内部结构,而且会增大后期维护难度,这样不仅会威胁到建筑工程施工,而且建筑整体效能也将得不到发挥。
2.2损坏工程结构
建筑工程施工如果遇到了软土地基,建筑结构将很难保持稳定,建筑施工质量也将受到影响。建筑结构容易受到软土地基的影响,这主要因为以下几点:软土地基的稳定性不是很强,一旦遇到暴雨这样的恶劣天气,地基的某个位置将堆积大量的雨水,进而影响到施工材料;地基通常与地面保持紧密连接,两者可以相互影响,以此提高工程结构的整体稳定性;地基施工进行材料配比时,必须结合工程的具体状况,如果妥善处理地基,或材料配比缺乏一定的规范性,后期结构出现开裂现象,进而降低工程质量。
3软土地基处理技术在建筑工程施工中的具体应用
3.1抛石挤淤法
抛石挤淤法是通过向软土地基中心区域抛投适当体积、数量与质量的碎石块,并向软土地基两端延伸抛投。碎石块与软土地基接触过程中,受到自重量影响,将沉入地基底部地层,对周边所分布淤泥造成整体剪切破坏作用,淤泥产生向上翻涌现象,持续挤出地基中所分布软粘土与淤泥,从而起到增强地基承载性能、形成人工置换地基的处理目的。这项处理技术具有工序简单、处理成本低廉、见效快、工期短等应用优势,主要适用于处理表层无硬壳(或是硬壳厚度较浅)、淤泥保持流塑状、分布高灵敏土的软体地基。
在应用抛石挤淤法时,应掌握以下施工技巧:向软土地基中心点抛投碎石或片石,匀速向地基两端延伸抛投,为淤泥提供翻涌、隆起的通道;在前期抛投的石块抵达地基底部预定位置后,方可开展后续抛石作业;对石块抛投位置的选择,应视软土地基坡度而定;做好石块选材工作,确保不同石块的体积、重量、造型结构相似,确保布料均匀;当所抛投石块堆满软土地基底层空间后,施工人员需操控推土机对超过水平面的石块推平,并配置压路机设备开展推压作业,直至地基表面平整、不再出现下沉现象后,即可停止石块抛投作业。而在推压过程中,应向地基抛投适量小粒径碎石块;清除地基表面及周边区域所挤出的淤泥,并铺筑反滤层。
3.2换土垫层法
这项处理技术也被称作为换填法,将地基内所分布软土挖除,再向基坑内换填具有良好性能的换填土,如天然砂砾煤渣、灰土等等。随后,采用分层填筑/压实方式,逐层完成软土地基换填作业,并对换填层开展压实处理,进一步强化地基的承载性能与抗变形性。与天然地基相比,对换土垫层法的应用,将全面强化地基结构性能、消除土层的湿陷性与胀缩性、加快土层排水固结速度、减少沉降量。目前来看,这项技术主要被用于处理浅层地基,或是完成自重固结的吹填土地基。
在技术应用过程中,应注重结合实际施工情况,配置适当种类换填材料;基于软土地基分布范围大小,选择恰当施工方式。例如在软土地基面积较大时,优先采取机械碾压法,以提高地基处理效率;灵活调整机械开挖与人工开挖方式,避免出现欠挖与超挖等问题;做好换填材料质量检测工作;合理设定、严格控制分层填筑密度及厚度;在换填完毕后,组织开展施工质量检测工作,重点检查换填层厚度及范围、换填深度、基底压实质量,以及换填顶面高程与横坡的偏差值。
3.3高真空击密法
本质层面来讲,高真空击密法属于排水固结法,是一种快速真空排水固结处理技术,施工人员开展高真空击密操作,并在软土地基周边区域设置排水设施、敷设塑料薄膜。所配置空气压缩机等设备将持续抽离空气,制造负压环境。在负压影响下,软土地基内所含有水分将持续流入所设置排水设施,起到排水固结、改善地基结构性能的作用。简单来讲,则是人为营造抽真空环境,软土地基孔隙水压力受到其影响而逐渐降低,最终将地基土壤转换成强化状态,形成一定厚度的超固结硬壳层。在后续工程施工、使用期间,超固结硬壳层起到扩散地基表层荷载的作用,有效预防地基不均匀沉降问题的出现。在部分建筑工程中,往往选择将高真空击密法与其他处理技术进行组合应用。以某建筑工程为例,组合运用强夯法与高真空击密法,对土壤孔隙水进行挤压处理,进一步加快了排水固结处理速度。
3.4强夯加固法
强夯加固法是通过配置适当自重量与规格型号的重锤、强夯机等工具设备,将重锤起吊软土地基上方一定高度处。随后,放开吊钩等工具,重锤在自由下落过程中,对下方软土地基施加冲击力,开展强力夯实操作。地基土体在与重锤接触过程中、或是受到冲击力影响下,将产生瞬时压力,软土在短时间内产生液化反应,进而形成具有较高密实度、分布均匀的地基,实现强化地基承载性能、促使软土地基快速固结的处理目的。
在应用强夯固结法时,应掌握以下施工技巧:根据软土地基的土体性质,选择适当锤底面积的夯锤。同时,可选择在夯锤底部设置适当数量的排气孔;当配置具备自动脱钩使用功能的起重机设备时,为保障施工安全,避免机架倾斜、滑塌等施工问题的出现,可选择于臂杆端部配置辅助门架;提前做好软土地基地质勘察工作,既要勘察地基深度、土体性质、软土分布范围等等,也要对周边区域所分布地下设施的具体位置进行标记;当施工现场周边一定范围内分布建筑物时,采取隔振保护措施;定期对夯锤开展测量、校正作业,确保夯锤与夯点保持对准状态;合理编制强夯施工方案,包括夯击次数、夯击点位置、夯锤起吊高度、夯击遍数等等;待软土地基夯击完毕后,企业应对各处夯点实际夯击效果进行检查,分析所记录夯击施工数据。当施工质量与技术标准、工程设计要求不符时,开展返工、补夯作业;做好工后质量检测工作。
4结束语
总之,建筑工程施工难免会遇到软土地基,且其将对整个工程造成严重危害。由于存在软土地基,所以建筑工程项目很难保证其稳定性,而且容易发生不均匀沉降。对此,必须有效处理软土地基,从建筑工程目前的状况出发,加大对软土地基的处理力度,按照软土地基的不同类型选用合适的处理技术方式,改善软土地基成果,提高建筑项目总体的施工质量。
参考文献
[1]郭淼.建筑工程中软土地基的处理技术研究[J].住宅与房地产,2017(35):175.
[2]赵孝斌.建筑工程中软土地基处理技术的应用分析探究[J].工程建设与设计,2015(02):65-67.
[3]郑刚,龚晓南,谢永利,李广信.地基处理技术发展综述[J].土木工程学报,2018,45(02):127-146.