凌小萍
江西省商業建筑設計院 江西南昌 330026
摘要:文章主要分析了房屋建筑工程中地基加固處理技術的重要性及意義,探討了現階段常見的房屋建筑工程地基加固處理技術。
關鍵詞:地基加固;建筑工程;處理技術
1房屋建筑工程地基加固建筑工程技術處理重要性分析
1.1有效解決地基承載力或穩定性問題
地基承載力或穩定性問題是指地基在建筑物荷載的作用下是否能夠支持上部結構的正常使用并保持穩定。采用地基加固處理后,可以使地基承載力滿足要求,這樣在建筑物的荷載作用下,建筑物地基就不會產生整體或局部剪切破壞,從而保證建筑物的使用與質量。1.2解決水平位移、沉降、不均勻沉降問題
在建筑物的荷載作用下,其地基將產生水平位移、沉降、不均勻沉降。采用地基加固處理后,能夠使地基變形(水平位移、沉降、不均勻沉降)低于允許值,從而保證建筑物的正常使用與質量安全,不會給建筑物造成嚴重破壞。1.3解決滲透問題
(1)地基中的水力比降高出其允許值時,這時地基土就會因管涌與潛蝕產生破壞,甚至導致建筑物遭到破壞;
(2)堤壩蓄水構筑物地基滲流量高出其允許值時,這會造成較大水量損失,嚴重時可以導致蓄水失敗。
1.4提高地基土的抗剪切強度
地基的剪切破壞表現在:建筑物的地基承載力不夠;由于偏心荷載及側向土壓力的作用使結構物失穩;由于填土或建筑物荷載,使鄰近地基產生隆起;土方開挖時邊坡失穩;基坑開挖時坑底隆起。地基的剪切破壞反映在地基土的抗剪強度不足,因此,為防止剪切破壞,就需采取一定措施以增加地基土的抗剪強度。
1.5降低地基土壓縮性
地基土的壓縮性表現在建筑物的沉降和差異沉降大;由于有填土或建筑物荷載,使地基產生固結沉降;作用于建筑物基礎的負摩擦力引起建筑物的沉降;大范圍地基的沉降和不均勻沉降;基坑開挖引起鄰近地面沉降;由于降水地基產生固結沉降。地基的壓縮性反映在地基土的壓縮模量指標的大小。
2房屋建筑工程地基加固建筑工程技術常見措施分析
2.1地基基礎加固處理措施
對上部結構進行維護;對上部結構進行加固或減荷,基礎加固、地基加固。上述幾種措施有時不單獨采用,有時需多種措施綜合采用。這些措施的選擇,往往需要對上部結構和地基基礎作全面的考慮,提出不同的方案,進行經濟和技術上的比較,從而選擇合理的方案。必要時還應對缺陷形成的原因及現實,從使用和維護上采取相應的防范措施。
2.2地基基礎加固處理的原則
采用上部結構加固的措施時,應考慮生產和使用條件的具體要求,并通過地基強度、地基變形的驗算確定減荷的具體數據。在地基強度破壞喪失穩定以及上部結構嚴重損壞威脅安全的情況下,減荷亦可作為緊急情況下的安全措施后加固施工期間的安全措施。
上部結構加固是當上部結構安全度不足時采取的必要措施。而在地基基礎加固比較困難時,亦可考慮用上部結構加固替代或配合地基基礎的加固。其具體方法有增設圈梁等措施。基礎擴大底面積的加固,適用于地基承載力不足等情況。增大底面積應由地基強度驗算確定。
2.3換填法
當建筑物基礎下的持力層比較軟弱、不能滿足上部結構荷載對地基的要求時,常采用換土墊層來處理軟弱地基。即將基礎下一定范圍內的土層挖去,然后回填以強度較大的砂、碎石或灰土等,并夯實至密實。
換填墊層法是先將基礎底面以下一定范圍內的軟弱土層挖去,然后回填強度較高、壓縮性較低、并且沒有侵蝕性的材料,如中粗砂、碎石或卵石、灰土、素土、石屑、礦渣等,再分層夯實后作為地基的持力層。其作用在于能提高地基的承載力,并通過墊層的應力擴散作用,減少墊層下天然土層所承受的附加壓力,減少基礎的沉降量。換填墊層按其回填的材料可分為灰土墊層、砂墊層、碎(砂)石墊層等。
(1)砂墊層和砂石墊層。砂墊層和砂石墊層是將基礎下面一定厚度的軟弱土層挖除,然后用強度較大的砂或碎石等回填,并經分層夯實至密實,作為地基的持力層。該墊層具有施工工藝簡單、工期短、造價低等優點。
(2)灰土墊層。灰土墊層是將基礎底面下一定范圍內的軟弱土層挖去,用按一定體積比配合的石灰和黏性土拌和均勻后在最優含水量情況下分層回填夯實或壓實而成。灰土墊層適合于地下水位較低,基槽經常處于較干燥狀態下的一般黏性土地基的加固。該墊層具有一定的強度、水穩定性和抗滲性,施工工藝簡單,取材容易,費用較低,適用于處理1-4m厚的軟弱土層、濕陷性黃土、雜填土等,還可用作結構的輔助防滲層。
換墊層施工要點筆者分析如下:
(1)施工前應先驗槽,清除松土,并打底夯兩遍,要求平整干凈,如有積水、淤泥應曬干。
(2)灰土墊層土料的施工含水量宜控制在最優含水量范圍內,墊層的分層鋪填厚度可取200—300mm。墊層施工可根據不同的換填材料選擇施工機械,灰土宜采用機械夯打或碾壓,沙石宜采用振動碾和振動壓實機械。
(3)沙石墊層墊層底宜設在同一標高上,如深度不同,基坑底土面應挖成階梯或斜坡搭接,并按先深后淺的順序進行換層施工,搭接應夯壓密實。灰土墊層分段施工時,不得在柱基、墻角及承重窗間墻下接縫,上下兩層的縫距不得小于500mm。灰土應拌合均勻并當日鋪填夯實,灰土夯實后3天不得受水侵泡。
2.4預壓法
2.4.1堆載預壓法
建造建筑物之前,用臨時堆載的方法對地基施加荷載,給予一定的預壓期.使得地基預先壓縮完成大部分沉降并使地基承載力得到提高后,卸除荷載再建造建筑物。
此法適用于各類軟弱地基,包括天然土沉積土層或人工充填土層,如沼澤土、淤泥水力充填土;較廣泛用于冷藏庫、機場跑道、集裝箱碼頭等沉降要求高的地基。
2.4.2砂井堆載預壓法
此法是在軟弱地基中用鋼管打孔,灌砂設置砂井作為豎向排水通道,并在砂井頂部設置砂墊層作為水平排水通道,在砂墊層上部壓載以增加土中附加應力,附加應力產生超靜水壓力,使土體中孔隙水較快地通過砂井從墊層中排出,以達到加速土體固結,提高地基土強度的目的。
此法適用于透水性底的飽和軟弱黏性土加固;用于機場跑道、油罐、水水工結構、道路、堤壩碼頭、岸坡等工程地基的處理。
2.4.3袋裝砂井堆載預壓法
此法是在普通砂井堆載預壓基礎上改良和發展起來的一種新方法。其特點是:
(1)能保證砂井的連續性,不易混入泥沙。
(2)打井設備實現了輕行化,比較適應在軟弱的地基上施工。
(3)采用小截面砂井,用砂量大為減少。
2.4.4塑料排水板堆載預壓法
此法是將帶狀塑料排水板用插板機將其插入軟弱土層中,組成垂直和水平排水系統,然后在地基表面堆載預壓,土中孔隙水沿塑料板的溝槽上面溢出地面,從而加快軟土地基的沉降過程,使地基得到壓密加固。適用范圍同砂井堆載預壓法和袋裝砂井堆載預壓法。
2.4.5 真空預壓法
真空預壓法是在軟黏土地基表面鋪設砂墊層,用土工薄膜覆蓋且周圍密封。用真空泵對砂墊層抽氣,使薄膜下的地基形成負壓。隨著地基中氣和水的抽出,地基土得到固結。為了加速固結,也可采用打砂井或插塑料排水板的方法,即在鋪設砂墊層和土工薄膜之前打砂井或插排水板,達到縮短排水距離的目的。
此法施工要點是:先設置豎向排水系統,水平分布的濾管埋設宜采用條形或魚刺形,砂墊層上的密封膜采用2—3層的聚氯乙烯薄膜,按先后順序同時鋪設。面積大時宜分區預壓;做好真空度、地面沉降度、水平位移等觀測;預壓結束后,應清除砂槽和腐質土層。能夠注意對周圍環境的影響。
結 語
地基加固處理在房屋建筑工程中有著十分重要的意義,它是一個建筑工程的基礎,是建筑工程后期質量安全的重要保障作為建筑工程人員,要準確掌握地基構造的施工方法、基本原理與適應土層范圍,才能夠在具體的應用中靈活使用地基加固處理技術,提高房屋建筑工程施工質量。
參考文獻:
[1]李順.淺談房屋建筑工程地基加固處理技術[J]建筑施工.2012(05)
[2]林鵬.談建筑工程地基的加固技術和施工方法.[J]山西建筑.2011(04)