陳 云
(中鐵建設集團有限公司, 江蘇 昆山 215300)
隨著我國經濟的快速發展,對房屋建筑的要求標準不斷提高,為了節省土地面積,高層建筑的施工數量不斷增多。在這樣的社會趨勢下,地質條件較差或板塊較為活躍的地區,也需要提高建筑層數,這對房屋的質量要求更高,所以,如何增加房屋的承載能力和穩定性就成為房屋建設的重要研究方向。而房屋的穩定性主要取決于地基是否牢固。所以,地基的施工技術在房屋整體建筑施工中占有重要位置。
房屋在建設施工前選擇施工位置時,很難找到一塊完全適合地基建設的地質土地。所以在施工中必須掌握各種地質條件下相關的地基處理技術,才能在施工中游刃有余,保證地基穩固和建筑質量。房屋建筑施工中的地基處理技術就是使用科學合理的物理手段,提高地基的承載能力,保證地基的穩定性。隨著我國城市化發展、城市人口迅速增加,為更好的滿足人民對居住環境的要求,提高建筑質量是房屋建筑施工需要面對的重要問題。這種情況下,就需要提高房屋建設的地基處理技術,面對需求的增加,不斷的提升地基施工方式,使用先進的科技手段,提高地基處理技術。并且,地基施工后存在的問題具有潛伏性,如果在施工時沒有及時發現,投入使用就直接影響建筑的安全和穩定性,與建筑整體質量環環相扣。更重要的是,地基施工需要在地下完成,施工條件差,施工方式受到環境制約,這都增加了地基施工的難度,沒有良好的地基處理技術,地基就無法達到建筑要求標準,從而引發安全隱患。
地基施工技術是建設工程的基礎步驟,是更好保障竣工后房屋安全的關鍵。在世界范圍內最早開始使用地基技術的是在二十世紀中期的法國,先行發明了強夯法,應用到地基施工中取得了良好的效果,之后,隨著工業技術的發展,二十世末期,日本研發出了高壓噴射法,并開始投入使用,這種技術方式相比較強夯法,更加穩定,在施工中也取得了不錯的效果。隨著技術的進一步發展,傳統的地基施工技術已經無法滿足現代施工需要,所以,更多新型和多元的地基施工技術應用到了實際施工中。
根據土地地質情況、環境的不同,所以地基施工時對不同的地質環境有不同的處理方法。其中最基本的集中地基處理方式是通過夯實和擠密技術對地基進行處理,然后進行加固。另外,由于地基處理需要達到的目的根據建筑要求各有不同,其中主要幾種需要在處理后可以達到相應目標的施工技術為:地基能有效緩解上層沖擊,緩沖壓力的樁基技術;可以為建筑提供側向防護輔助連續墻的處理技術;對已有地基進行處理,從而防止其出現沉降或變形的情況。
在對房屋建設進行地基施工前,通常采用排水固結法,能夠有效的降低地基發生沉降的問題。特別是地質情況為軟土地基時,能夠獲得更好的施工效果。針對軟土地基還可以使用排水法,排水法能有效減少土層中的水含量,水含量減少后,土地發生沉降,當沉降到最大程度后,土地的承載能力明顯加強,然后再進行地基施工,可以有效避免建筑竣工使用后會出現沉降的問題。具體的排水技術包括:電滲排水,主要使用方法是,將直流電金屬電機插入土壤,使土壤中的水從陽極向陰極滲透轉移,再從陰極位置將水分排出;砂石擠壓法,排除辦法通常是通過在軟土層鋪設砂石層,通過砂石層具有天然的孔洞縫隙性,將軟土層中多余的水分排除,還可以通過碎石壓力擠壓地基,配合砂石層,更加徹底的將水分排出。要進行深層排水,則技術要求較高,需要通過擠壓,減小密度的方式進行排水,使軟土的地質變的更加堅硬,增加承載能力。也可以通過建設排水井進行配合,協助水分更好的排出,具體實施的過程是,建設排水井,在軟土地基合理位置加入擠壓設備,通過擠壓將水排到排水井并通過抽水泵排出。
將不適合地基建造,承載能力差的軟土層,置換成質地堅硬的土層,可以有效提高地基的承載能力。軟土置換技術是指針對建設用地這一范圍內的軟土進行換填,主要方式是通過將軟土層挖除,使用砂子、碎石,土或者礦渣進行回填,其目的是為了改變軟土地基存在的不穩定因素導致建成地基后,建筑物存在安全隱患。所以,回填材料必須具備更好的強度,需要具備更強的抗壓能力和壓縮性低的特點。軟土置換方法在軟土地基處理方面,可以對凍土、淤泥、濕潤性黃土、膨脹土、素填土及雜填土的改善方面發揮很好的作用。施工人員應注意每層填充后進行壓實,并保證壓實達到要求標準,所以在換填施工過程中應加以管控,保證施工質量。因為這種方式具備節省成本,容易操作等優點,所以在軟土地質環境或不符合地基建設土質改善方面發揮了良好的作用。
振沖法地基處理技術主要應用在對工程已有地基再次進行加固時,具體實施方法有兩種:振沖樁法和振沖密實法。在對這兩種方式進行選擇時,需要結合外界環境,其中振沖密實法可以更有效的應用在沙土地的處理方面。如果地基的黏粒量小于百分之十,選擇使用振沖密實法能夠取得更好的效果,通過使用這種方法能夠有效減少地基中容易出現的液化問題,減少地基中的空隙,增加地基中土層密度;如果地質中的黏粒量已超過百分之三十,那么這個區域的土質中的黏粒量則比較低,蘊含水量較少,在這種情況下如果采用振沖密實法就無法取得較好的效果,而應該使用振沖樁法。這種方法在處理砂土地基、素填土地基、粉土地基等復雜地基情況時,都能取得良好效果。這種方法是通過填充碎石,將地基的重量提高,然后再往其中加入鋼筋混凝土等更為堅硬的骨料,增加地基的整體承載能力,再通過機械振動進一步加強地基的密實性。
如果屋建筑工程面對的地基建設土地,其地質特征屬于空隙率較大,并且包含一定的黏性土壤和含水土壤,在這種情況下建設地基就需要使用強夯法地基處理技術。這種方法是通過物理性的強力沖擊作用,使整個范圍內土壤中產生較強的沖擊波,利用土層中孔隙將土壤中所含的水分和空氣排出。水分排出有利于提高地基的承載能力,空氣的排除則能將土壤中存在的縫隙擠壓減小直至消失,從而更好的將土壤固結,增強地基的整體承載能力。
任何一個好的建筑,其地基基礎都是建筑成敗的關鍵,如果地基出現問題,將會導致安全事故,嚴重時還會造成無法挽回的生命財產損失。建筑地基的好壞,直接影響著廣大人民群眾的生命財產安全,屬于國計民生的重要問題。所以,一直以來,我國都有專業人才前仆后繼的為完善地基處理技術貢獻力量。地基承載能力的增加,是相關專業人員一直在努力研究的方向。地基建設除了要抵御建筑自身壓力,也要面對環境變化、自然災害及不可預測的突發現象。所以提高地基的施工技術,加強施工質量不能僅以滿足對現有建筑的承載能力為目標,而是要將設計更穩固的,能抵御重大災害的地基建處理技術為目標。