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摘要:随着城市化进程的加快,城市土地资源愈发紧张,寸土寸金的现实问题使得高楼多层建筑的建设项目增多,在这类建筑工程施工当中,地基基础施工质量直接影响到高楼多层建筑建设项目的安全与稳定,而通过技术手段改造不良地基土是提高地基基础施工质量,确保高楼多层建筑安全使用的关键。本文通过分析不良地基土的特点,不良地基土的种类,列举具体的不良地基土改造技术,希望为在建筑工程施工中改造不良地基土提供技术建议。
关键词:建筑工程施工;不良地基土;改造技术
1.不良地基土的特点
1.1不良地基土对建筑工程的影响特点
1.1.1不良地基土的多样性
我国国土面积大,幅员辽阔,地形地貌和自然气候条件复杂多样,不同地区土壤结构、特质等差异性巨大,当这些土壤所在地进行建筑工程施工时,这些土壤就有可能变成地基土,而那些土质较软,结构松散的土壤就会成为不良地基土,因承载力有限,一旦进行施工,会出现建筑倾斜、塌方、沉降等事故。
1.1.2不良地基土的频发性
造成不良地基土频发性的原因,主要是因为对建筑施工地土壤条件勘察有误,对不良地基土的改造不彻底不完善,致使建筑工程竣工投入使用后,建筑主体倾斜、沉降等问题频发,造成恶劣影响和严重后果。
1.1.3不良地基土的危害性
一旦因为不良地基土的原因造成建筑物主体在投入使用后发生倾斜、倒塌、沉降甚至引发局部地震等现象时,给人民群众带来的损失与危害,给社会带来的负面影响是难以估计的,是具有重大危害性的。
1.2不良地基土自身特性
1.2.1不良地基土的高压缩性
不良地基土的高压缩性主要表现在大规模建筑和大体量建筑对不良地基土施压过大时,不良地基土内部水分和空气被挤走产生空隙而产生的沉降问题。而往往建筑内部的工程构造会使建筑本身施加给不良地基土的压力发生变化或分布不均,这就使沉降问题演变成不均匀沉降,不均匀沉降一旦发生,会直接导致建筑主体的开裂、倾斜甚至倒塌,后果不堪设想。
1.2.2不良地基土的微渗透性
加湿可以使土壤结构紧实,从而增加土壤耐性和承载力,然而不良地基土的微渗透性特点使加湿效果不佳,水渗透量小,渗透速度缓慢,导致不良地基土固结困难,短时间内很难达到建筑施工要求的稳定性。
1.2.3不良地基土的高灵敏性
高灵敏性是指不良地基土耐用性差,很容易受到振动、冲击等外因的影响产生结构变化,从而影响到地基的使用质量,破坏建筑原有的结构,降低使用强度。
2.不良地基的几个类型
2.1软黏土地基
软黏土地基常见于我国长江南部地区,是我国较为常见的不良地基类型之一。软黏土本身具有抗压性低、耐受力不足等特点,在受到外力重压时会发生变形、沉降等现象,因此十分不稳定,存在抗压性、抗打击能力差的情况。此外软黏土本身排水性较差,水分含量较多,存在一定流动性,因此在对该类不良地基进行改造时需要将其置换,更换土层,以达到改造地基的目的。
2.2杂填土地基
杂填土并非自然形成的不良地基,是由居民在长期进行垃圾堆放后形成的地基形式。
我国多数地区均存在杂填土地基,因地基形成的结构、类别等复杂性较高,在处理过程中一旦出现改造不当、改造不彻底的问题,极易对周边环境及居民生活造成污染和影响,甚至对施工人员的人身安全造成影响,因此在施工过程中必须根据杂填土的具体情况,科学选择改造技术。
2.3松散砂土地基
松散砂土中狐妖含有细砂和砂分两种土质。而当这两种土质混合形成松散砂土后其硬度与其他不良地基相比稍高,在这种地质结构上进行直接施工,导致地基在受到强大外力冲击后出现液化形态,增大流动性,因此这种土质对于外力的抵抗能力极差,容易导致建筑出现塌陷情况,危险性极强。
2.4泥炭土地基
泥炭土中含有有机质的土层,且地基中水分较多,存在透水性差、压缩性高及强度低等特点,如在该地基上直接施工或处理不当,建筑结构会出现不同程度的病害及危险,该类地基改造时施工难度及复杂程度较高。
3.建筑工程施工中的不良地基土改造技术
3.1换土填充法顾名思义,换土填充法就是对不良地基土进行更换,在所有不良地基土改造技术当中,换土填充法是操作相对简单,成本相对较低,最为常用的不良地基土改造技术。在建筑工程施工中应用换土填充法对不良地基土进行改造,要特别注意的一点是,换土不是只换不良地基土,而是要将建筑区域内需要承载建筑物重量的全部地基土进行更换,从而确保建筑工程施工质量和地基作用的发挥。一般情况下,应用换土填充法的步骤是首先进行勘察圈定更换范围,然后进行清除和填充工作,最后为保证新填充地基土的密度结构和承载程度符合建筑工程施工要求,要使用机械设备对其进行加压加固。
3.2材料灌注法
材料灌注法属于比较简单的不良地基土改造技术,基本原理是针对不同类型的不良地基土选用不同类型的合成材料,将其灌注于不良地基土之中,以增加地基土的强度与稳定性,从而满足建筑施工的承载要求。一般情况下,松软土质常使用碎石桩、砂石桩等进行灌注;杂填土常使用钢铁条、尼龙绳等进行灌注;土坡土质常使用土锚、土钉等进行灌注。另外,在材料灌注法中,还有一种是相对特别的方法,即使用高压设备,将摩擦系数大,抗压力强的金属材料灌注于地基土内,降低地基土流动性,以达到建筑施工要求。由于材料灌注法需用材料数量多,质量优,所以相对而言,材料灌注法使用成本较高。
3.3夯置振冲法
究其本源,夯置振冲法与材料灌注法有相同之处,但是前者的工艺水平更高,要求更高。夯置振冲法具体操作方法是使用高压水枪、沉管、锤管等特殊工具,实现对不良地基土的振动、冲压或挤压,在不良地基土中打孔,然后将碎石等大颗粒填充物堆放于孔中,以此形成柱桩体,利用柱桩体和地基土的复合而形成满足于建筑工程需要的地基结构,从而提高地基紧实程度、承载力和稳定性。
3.4地基压实法
地基压实法是借助堆载加重、降水凝结、真空等技术手段,降低不良地基土内部水分和空气含量,在不良地基土内部形成真空或高挤压状态,从而使不良地基土的分子结构更加紧实,以增加地基土的承载能力和强度。这种方法在应用时,要对不良地基土的土质情况有充分了解,有针对性的使用,在改造淤泥、粘土和软土等不良地基土时效果尤其最佳。一般情况下,采用真空压实方法,首先要在不良地基土表面铺设砂子,以达到覆盖和封闭的作用,随后用真空泵等机械设备将不良地基土中的水分、空气抽出;采用堆载加重方法时,要在不良地基土表层大量堆放重物,借助重量将不良地基土内部的空气与水分挤走,并紧密结构,只是这种方法周期较长,对于一些工期紧,任务重的建筑工程项目并不适用。
结语
地基是保证建筑长久使用的关键,地基工程建设是建筑工程施工中的重要环节,对于不良地基土的改造,直接决定了建筑工程能否顺利进行,竣工后建筑物能否安全稳定的投入使用。随着我国科学技术的不断发展和建筑工程施工实践的不断深入,相信在未来会有更多高效、经济、快捷的不良地基土改造技术被发明及应用,究其本源,建筑工程施工中所采用的各项不良地基土改造技术,都是为了改善不良土的内部结构紧实情况,增加荷载力,增强强度和稳定性,最终以满足建筑施工要求,对保证建筑物质量和人民生命财产安全有重要意义。
参考文献:
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