馮 朋 飛
(大同市三建集團有限公司,山西 大同 037008)
房建工程中軟土地基處理技術的應用分析
馮 朋 飛
(大同市三建集團有限公司,山西 大同 037008)
針對軟土地基的特性,分析了房建工程中軟土地基的處理原則,并對幾種常用的軟土地基處理技術進行了闡述,主要包括硬殼層的補強技術、墊層技術、置換技術、排水固結技術等,為軟土地基的處理技術提供參考依據。
房建工程,軟土地基,處理技術
房建工程中經常會出現一些軟土地基的情況,軟土地基處理不當,會導致房建基礎在建筑結構長期荷載作用下,出現不均勻沉降,成為結構建筑物的潛在危險因素。隨著我國房建工程實踐的不斷發展,使得我國軟土地基的處理技術也逐漸完善,然而軟土地基自身存在著一定的特殊性,并且不同的軟土地基又有著不同的特性。這使得軟土地基的處理工作需要根據實際情況,選擇合理的技術來開展工作。此外,房建工程建設關系著民生根本,房建工程基礎又是房建工程質量的根本,為此進行房建工程軟土地基的處理技術的探討為房建工程關注的一個重點問題之一。
1.1 軟土地基
軟土地基一般為土質中富含水分,導致土壤中的孔隙率相對較大,可壓縮性較大。軟土地基抗壓能力低,且抗剪切強度也相對較弱。在《軟土地區工程地質勘察規范》中明確了軟土地基的詳細評判標準。通常軟土地基為灰色或深色的細粒狀土,其土質的天然孔隙比一般在1.0以上。軟土地基主要有五種類型,分別為沼澤沉積、谷地沉積、湖泊沉積、濱海沉積以及河灘沉積。通常情況下,軟土地基主要有以下幾個常規的特性:
1)軟土地基從外觀上觀察,其顏色一般為灰色或者深灰色,其成分主要為細粒狀顆粒,同時顆粒的有機含量非常高。
2)軟土地基通常孔隙率相對較大,其天然水含量比一般的地基要高很多,并且透水性比一般的地基要差。
3)軟土地基中的粒狀顆粒含量較大,因此其抗壓強度與抗剪切強度都相對較低,因此軟土地基有著相對較大的可塑性,其壓縮性相對較好。此外,軟土地基的孔隙較大,一般情況而言,軟土地基的孔隙指數都大于1.0。
4)軟土地基由于含水率較大,因此軟土地基的滲透系數一般較小,且軟土地基一般固結時間相對較長,其沉降較慢。
5)軟土地基由于含水量較大,其土質有著相對較好的流變性,且軟土地基的靈敏度較高。
1.2 房建工程中軟土地基的處理原則
通常情況下,房建工程中軟土地基的處理在施工方面主要需遵守以下的幾個原則:
1)軟土地基的抗壓強度以及抗剪切強度相對較小。為此為了滿足房建工程建筑結構的承載特性,進行軟土地基處理時,最主要的原則在于提升軟土地基的抗壓強度與抗剪切性能,實現地基的穩定的目的。
2)改善軟土地基土質的動力性能。地基的動力荷載主要指的是地震荷載作用,為了有效提升軟土地基的抗震能力,防止地震荷載作用導致地基震裂與坍塌,需要通過加強軟土地基的動力性能,以實現地基的穩定。
3)提升軟土地基的滲透性能,以防止水土流失的出現。為此在房建工程施工過程中需要考慮在原有的地基基礎上覆蓋一些土質性能較好的土層,作為地基的持力層。通常情況而言,施工過程中應盡可能避免擾動軟土地基中的淤泥層或者軟土,為此選擇一些均勻性與密實度相對較高的工業廢料作為軟土地基的持力層相對較好。需要注意的是,一些有機含量相對較高的生活垃圾不適宜作為軟土地基的填充土,若必須使用這種材料作為填充土時,也不能夠作為軟土地基的持力層。
2.1 軟土地基淺層處理技術
對于房建工程而言,其房建結構荷載相對較小,為此軟土地基的處理層厚度相對較小。一般情況下,軟土地基處理一般在5 m以下。使用綜合處理的方式或者是表面單一的方式用來提升軟土地基的抗剪切能力以及抗壓縮能力。此外在地基的上部結構荷載作用下,可以有效的實現地基的穩定性,進而實現軟土地基對承載力的要求。
2.2 硬殼層的補強技術
硬殼層的補強技術主要是適用于一些沙性的軟土或者是濕陷性黃土,這種地基主要表現為地基的高度相對較低,且縱向的排水條件相對較差。這種軟土地基通常采用的是振動碾壓的方式使其密實。用沖擊壓實的方式使其硬殼層厚度達到一般地基的物理力學性能指標,然后使用振動碾壓使其密實,實現承載能力的增強。在某種情況下,這種技術可以達到良好的處理效果,且能有效實現成本的降低,為此這種方法有著廣泛的應用。
2.3 墊層技術
墊層技術主要是指在軟土地基上鋪設一層特殊的材料,然后在這層材料上填充路基,一般情況而言,軟土地基的地表沒有硬殼層或者持力層,透水性也不強,為此一般的墊層材料都會選用一些砂石或者是碎石材料。為了有效控制成本,填充層選用時,不宜遠距離運輸,可選取附近山體的山坡碎石或廢料,此外還能使用工廠生產的廢棄渣子等材料作為填充料。通常而言所選用的填充料應具有良好的級配,既可以獲得較好的地基處理效果,又能有效節約成本。
2.4 置換技術
置換技術主要是指通過人力以及機械或者其他的方式來清除軟土地基中的軟弱土層,實現軟土地基中軟弱基層的徹底改善。置換技術一般采用分層置換的方式來進行。置換技術需要消耗的人力物力相對較大,且施工量相對較大,如此勢必會導致施工周期較大,因此置換技術一般適用于一些性能要求相對較高的房建工程之中。這種技術的最主要優勢在于徹底改善土質的承載能力與抗剪切能力,實現土質的完全改性。
2.5 排水固結技術
排水固結技術的原理是針對軟土地基中含水量較大導致的地基不穩的問題,通過這種技術在軟土地基中加入排水管道,使其在地基中形成水平或豎直的排水體,實現地基邊界條件的轉變。為此來增強孔隙水的排出能力,來排出土體中的孔隙水。排水固結技術主要有以下三種方法:
1)砂井堆載預壓法。這種方法主要是通過在軟土層中按一定距離打入管井,井中灌入透水性良好的砂,形成排水“砂井”,在堆載預壓下,加速地基排水固結,提高地基承載能力。
2)降水預壓法。這種方式主要是指通過將地下水抽出,實現地下水位的降低,進而實現土體自重應力的增加,達到預壓的效果。這種方式可以有效的提升施工進度,并且不會由于孔隙水壓作用導致地基破壞。
3)真空排水預壓法。首先在加固的土體中布置一定的墊砂層,并設置砂井,之后在墊砂層的上下分別鋪設上下不透氣的塑料薄膜,通過真空泵抽氣來形成真空,達到固結預壓的作用與效果。這種方法的主要缺陷在于軟土地基的處理要求相對較高時不再適用。主要是由于當前真空預壓的方式難以達到一種滿意的效果。為此這種施工技術依舊有待改進,其應用前景有待進一步推廣。
房建工程中軟土地基是一個經常遇到的問題,對于軟土地基的處理,涉及到的施工程序非常復雜,且有一定的施工難度。只有對地質盡心勘測,掌握其地質特征,對地質的基本特性有所了解,才能選擇合理的施工方法來進行軟土地基的處理。對于實際工程而言,軟土地基的處理需要根據實際的地質分析來進行選擇,合理的地基處理方式才能最有效實現成本控制以及確保相應的處理結果。
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Onanalysisofapplicationofsoft-soilfoundationtreatmenttechniqueinhousingprojects
FENGPeng-fei
(DatongThirdConstructionGroupCo.,Ltd,Datong037008,China)
According to the features of the soft-soil foundation, the paper analyzes the treatment principle of the soft-soil foundation in the housing project, illustrates some common soft-soil foundation treatment technique, includes the strengthening technique, cushion technique, replacement technique, and drainage consolidation technique, so as to provide reference for the soft-soil foundation treatment technique.
housing project, soft-soil foundation, treatment technique
1009-6825(2014)33-0051-02
2014-09-15
馮朋飛(1971- ),男,工程師
TU471.8
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