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摘要:地基作为建筑施工中的基础环节,对建筑的稳定性有较大影响,故相关单位及人员要结合地质条件与建筑需求合理使用地基施工技术,保证建筑物的质量。
关键词:建筑施工;地基处理;施工技术
1 地基施工技术的要求
地基作为建筑施工中的基础工程,承载着整个建筑物的重量,是建筑施工稳定性的重要保证,且社会的发展与人口的增长使得人们对建筑物的要求越来越高,路桥载重不断提升、楼房层数增高,地基施工的精度与深度也随之提升。地基施工进程中要更加注重对地基稳定性的要求,加强技术应用与技术监管。
人口的快速增长导致土地紧张,建筑施工中土地利用效率评估占比越来越大。地基施工开展前要做好监测工作与评估工作,减少地基施工进程中对周边环境的影响,方便建筑配套设施的施工,提升土地利用效率。
2 常见地基施工技术
依据存在状态与天然承载力,地基可分为天然地基与人工地基。天然地基多为岩石或由砂石、黏性土壤等组成,天然承载力满足建筑施工的需求,无需进行人工调整或仅需针对性微调,在路桥施工进程中出现概率相对较高。人工地基指天然承载力较弱,无法为建筑物的稳定性提供保证的土壤,需人工处理后方能作为地基使用,是地基施工技术的主要对象。
2.1 换填法
换填法是较为传统的地基处理手段,在承载要求较低的建筑施工中应用广泛。换填法是依据承载需求合理挖掘一定深度的土壤,并填入承载能力较高的材料增强基面载重能力。常见的回填材料有砂土、碎石、灰土等。土壤回填后需进行多次夯实提升土质的紧密度,进一步增强土壤承载能力。
除提升地基承载力外,回填法可以有效改善地基土壤性质,在特殊地区施工中常与其他方法一同运用进行地基处理。如在近水地区用以加速淤泥等软土层的排水固结;如在季节性较为鲜明的地区用以减弱土壤的胀缩作用对建筑物稳定性的影响;如在山地、丘陵地区用以改善岩石表面倾斜、破碎及质地不一对地基稳定性造成的影响。
2.2 强夯法
强夯法是地基施工中较为常见的处理技术,可作为多种地基施工技术的辅助手段使用,提升基面土壤的承载能力。夯实法常依据土壤情况及建筑承载力需求选用不同的重锤对地面进行多次夯击,提升土壤的紧密程度。夯锤重量选择范围较大,常见夯锤可从几吨至近百吨。夯击过程中,夯锤多采用半自由落体的方式,在与地面的接触瞬间会产生强烈的振动,并以振波的方式快速向下传递,对深层土壤的紧密程度有一定的提升作用,常被应用于砂土、非饱和黏性土与杂基土的地基施工中。同时,使用强夯法时要提前对夯击次数进行预估,并现场查看土壤质地改良状况,避免过量夯击造成工期延长与夯锤的不必要损坏,有效控制施工成本。
2.3 振冲法
振冲法主要是利用振冲器加固土壤,振冲器工作原理为利用高压水流在对土壤进行物理振动夯实的同时,减少土壤中可液化的成分,提升土壤的稳定性。振冲法适用范围较为广泛,在碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土、湿陷性土等多种土壤的地基加固中都有较为明显的作用,但在质地不同的土壤中,振冲法作用机理存在一定的差别。
如在砂质成分较多的土壤中,振冲法的主要作用机理为通过振动作用减少土壤颗粒间的空隙。而在黏性成分较多的土壤中需要加入桩体,通过振动实现土壤成分的置换,形成复合地基。
振冲法的改进模式振冲碎石桩法是现阶段地基处理中常用的手段,其以在地基中直接振制碎石的方法减少了土壤质地改良中大量的工序,具有技术简单、施工简便、使用设备较少、施工时间较短、施工原材料较少、可靠性较强等优点。
2.4 排水固结预压法
排水固结预压法常用于软土处理,利用软土排水固结的特性通过一定手段加速地基土壤中水分的排出,提升土壤的承载力。
按照排水技术的不同,常见排水固结法可划分为堆载预压法、真空预压法、降水预压法与电渗预压法。
(1)真空预压法。
真空预压法的原理为保持土壤内部总压力不变,通过排出孔隙水的方式减小空隙内压力,利用土壤内部的压力差不断缩小土壤中空隙面积,提升土壤紧密度,进而提升地基承载力。常见操作手段为在软土层表面铺设砂土并利用薄膜进行密封。使用真空泵对砂土层抽气使地下水位降低,加速地基固结。
(2)堆载预压法。
堆载预压法的作用机理为用物理方式对建筑物的荷载进行模拟,将建筑物导致的地基沉降提前,从而提升地基的稳定性。常见手段为在地基上临时堆填土石,土石重量应略大于建筑物荷载,施工进程中常为建筑物荷载的1.3倍,以避免环境因素及突发事件造成地基二次固结沉降,影响建筑物的正常使用。
2.5 挤密法
挤密法主要应用在质地较为松软的土壤中,作用机理为通过在土壤中加入体积较大的物品,以横向挤压作用减少土壤中的空隙,提升土壤紧密程度,避免建筑物建成后不规则沉降现象的出现。实际施工中土壤填充物质的选择主要为砂石、灰土等质地较强物质制成的桩柱,在发挥挤压作用的同时进一步提升地基的承载力。
2.6 深层搅拌法
与常见的地基处理技术不同,深层搅拌法为化学加固技术,主要手段为通过特定的机械将预先调制好的化学制剂注入地基当中,并与地基土壤充分搅拌,使其发生化学反应,将土壤凝结为整体性强、透水性弱、水稳定性强的复合地基,提升地基承载力。搅拌中向土壤中注入的化学制剂以水泥浆与石灰粉为主要成分,并依据土壤化学性质的不同加入适当的凝固剂。
2.7 高压喷射注浆法
高压喷射注浆法作用机理与深层搅拌法类似,通过向土壤中注入化学制剂改变土壤性质,提升地基的承载能力。其在淤泥、流塑与黏性土等软质土壤加固中效果良好。高压喷射注浆法常被运用于止水帷幕的制造,对于防止渗流对地基的破坏有重要作用,在地下水丰富或者管道较多建筑物的建造中应用较为广泛。
2.8 振冲法
振冲法主要利用振冲器加固土壤,振冲器工作原理为利用高压水流在对土壤进行物理振动夯实的同时,减少土壤中可液化的成分,提升土壤的稳定性。振冲法适用范围较为广泛,在碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土、湿陷性土等多种土壤的地基加固中都有较为明显的作用,但在质地不同的土壤中,振冲法作用机理存在一定的差别。
如在砂质成分较多的土壤中,振冲法的主要作用机理为通过振动作用减少土壤颗粒间的空隙。而在黏性成分较多的土壤中需要加入额外材料,即通过振动与流水作用将振冲器深入基处理深度,并向其中注入大量的砂质土壤与部分碎石,通过积压作用实现土壤密实程度提升的同时,进行了深层土壤成分的置换,形成复合地基,增强地基的承载能力。
振冲法的改进模式振冲碎石桩法是现阶段地基处理中常用的手段,其以在地基中直接振制碎石的方法减少了土壤质地改良中大量的工序,具有技术简单、施工简便、使用设备较少、施工时间较短、施工原材料较少、可靠性较强等优点。
3 结束语
建筑施工是现代化城市发展的重要内容之一。地基施工技术作为建筑施工的基础步骤,对建筑物质量影响重大。熟练掌握并应用地基施工技术是建筑公司及相关施工人员必备的技能。
参考文献:
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