謝冠強 鄭佩兒
摘 要:隨著城市化建設進程的不斷加快,土建工程的發展也日新月異,各類建筑工程不斷增多,隨之也對地基建設提出了更高的要求。地基基礎是工程建筑的重要構成部分,地基基礎的施工技術及質量關系著整個工程建設的安全穩定性。假如在工程建設過程中對于地基基礎施工質量得不到保證,那么對工程建設后房屋的穩定性造成嚴重的影響,甚至會因為地基質量問題引起建筑物失穩造成災難性后果,危及著人類的生命財產安全。
關鍵詞:土建工程;地基基礎工程;施工技術
基礎指建筑底部與地基接觸的承重構件,它的作用是把建筑上部的載荷傳給地基。因此地基必須堅固,穩定而可靠。地基指的是直接承受構物荷載影響的地層。基礎下面承受建筑物全面荷載的土地或巖體稱為地基。地基不屬于建筑的組成部分,但它對保證建筑物的堅固耐久就有非常重要的作用。地基與基礎是一棟建筑物施工最先開始的部分,也可以說是最重要的部分,而往往也是最容易出現問題的地方,如果在施工中沒有解決好這些問題,那么以后的工作將不能順利的進行。所以必須科學地進行施工,制訂有效的保證質量和安全措施,按工程施工質量驗收規范要求認真的進行施工,以確保優質、安全、高速、低耗、高效益地順利完成工程施工任務。
1 做好地基基礎處理工作的意義
建筑工程之中,對地基的基礎處理是其眾多繁雜工序的基礎和保證,也是整個工程開始的第一個工序,地基基礎施工質量不達標,以后的工作都是徒勞甚至是極大的浪費。而我國幅員廣闊,地形復雜,其不同區域地質情況差異也較大,因而更需要我們的建筑工程質量對地基要對地基處理足夠重視,認真分析考察接手的每個建筑項目地質情況,嚴格按照規范 標準加以進行處理。只有高標準的高質量的地基處理,才能使建筑工程更具穩定與抗震性,從而提高建筑工程的質量。因而我們務必要做好地基基礎處理工作。
2 建筑工程中地基基礎處理
地基處理設計時,應考慮上部結構、基礎和地基的共同作用,必要時應采取有效措施,加強上部結構的剛度和強度,以增加建筑物對地基不均勻變形的適應能力。對已選定的地基處理方法,宜按建筑物地基基礎設計等級,選擇代表性場地進行相應的現場試驗,并進行必要的測試,以檢驗設計參數和加固效果,同時為施工質量檢驗提供相關依據。
常用的地基處理方法有:換填墊層法、強夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預壓法、夯實水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴樁法、單液硅化法和堿液法等。
這里分別對水泥粉煤灰碎石樁法、強夯法和振沖法極其使用范圍加以詳細介紹。
2.1水泥粉煤灰碎石樁法
在以上各種地基處理方法之中,水泥粉煤灰碎石樁法推廣使用較晚,其是我國獨立自主研發的地基處理施工技術。水泥粉煤灰碎石樁簡稱CFG樁,它是建設部中國建筑科學研究院在”八五”期間重點攻關項目,在1992年成功開發了相關的成套設備,在北京望京小區100多棟高層建筑中得到了應用。并且由于技術自身的優點,已經被廣泛的應用于我國建筑地基處理工程中。水泥粉煤灰碎石樁是將碎石、粉煤灰和少量水泥,加水拌和,用振動沉管打樁機或長螺旋鉆管內泵壓成樁機具制成的一種具有一定粘結強度的樁,樁和樁間土通過褥墊層形成復合地基。現在,很多工程用水泥代替粉煤灰,這就形成了素混凝土樁,素混凝土的強度等級不宜過高,一般在C10~C20為宜。
(1)水泥粉煤灰碎石樁適用條件。水泥粉煤灰碎石樁法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結的素填土等地基,既適用于條形基礎、獨立基礎,也適用于筏基、箱形基礎。可加固從多層建筑到30層以下的高層建筑,從民用建筑到工業廠房均可使用。水泥粉煤灰碎石樁常用的施工方法有振動沉管成樁、螺旋鉆孔成樁、泥漿護壁鉆孔成樁以及長螺旋鉆孔管內泵壓混合料成樁等,各種施工方法各有其自身的優點和適用性,需根據實際的地質條件采取適當的成樁方法。
(2)水泥粉煤灰碎石樁法加固機理。與前兩種地基處理方法相比,泥粉煤灰碎石樁法加固原理較為簡單,它主要是通過自身的強度,來加強和固結周圍的地基土體,并且與周圍土體聯合組成復合型地基,從而按一定的應力比共同分擔上部荷載。
2.2 強夯地基基礎處理法
強夯地基處理方法一種動力性的固結技術,主要用于含水量較高的地基基礎,強夯法和強夯置換法兩種適用的基礎條件有所不同。強夯法主要適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基,對于高飽和度的粉土與粘性土應謹慎采用。強夯置換法與強夯法的適用條件有所不同,它主要適用于含水量較多的高飽和度的粘性土地基環境。在施工時,需要對夯坑內進行回填碎石、塊石等固體材料,從而達到加固的條件。
在實際的工程建設中,強夯法和強夯置換法其施工原理是相同的,因此,在工程建設中一般將其統稱為強夯法。強夯法主要是通過夯錘的動力能量,在夯坑周圍地基產生一系列的應力波,這種應力波以能力的形式削弱了顆粒間的阻力,從而使得地基更加密實。沖擊產生的應力波主要分為體波和面波兩種形式的波形,面波主要是在地基表面進行傳播,對于實際工程沒有什么作用。體波則主要是在地基內部產生壓縮和剪切兩種能量,這兩種能量是壓實地基的關鍵。通過夯錘的高速動能,使得地基周圍形成一定的應力波場,從而保證了一定范圍內的地基進行了有效的加固和壓實,從而達到了地基加固的目的。
2.3 振沖地基基礎處理法
振沖地基處理法又稱為振沖法,是一種常見的地基處理方法。它主要是利用振動和水沖對土體進行加固,振沖法根據是否添加回填料分為振沖密實法和振沖樁法。振沖法的起源較早,早在1936年德國在振密松砂地基時就以采用。我國于1977年開始采用振沖法。最早由南京水科院引入,在河北懷來縣官廳水庫壩基松砂加密工程中獲得成功。隨后,在水利,交通,石化,工民建等行業獲得廣泛應用。
振沖密實法和振沖樁法對于地基基礎的適用環境有所不同。振沖密實法主要用于致密性較差的砂土地基,一般而言,在粘粒量小于10%的地基中需要適用振沖密實法進行地基處理。通過這種方法主要是消除地基的液化,減少地基中的孔隙密度,從使得地基內部更加密實。當地基土中的粘粒量增加到30%時,由于地此時地基內部的孔隙密度本身就較小,其含水量不大,因此,使用振沖密實法就不能有效的減少地基空隙,達不到加固地基的作用,此時需要適用振沖樁法進行施工。振沖樁法主要適用于處理砂土、粉土、粘性土、素填土和雜填土等地基。在振沖樁法的施工過程中,其填充量一般為碎石,它主要是通過密實的骨料,增加了地基的相對重量,從而使得振動過程中,地基的持續下沉加固。并且,碎石骨料能夠在地基中形成良好的排水通道,加速周圍地基水的流動,提高了地基的強度。
3 結束語
本文對建筑工程地基基礎處理的重要意義和常見的地基處理方法做了簡單論述了,然后詳細論述了其中的三種處理方法做了論述。在實際建筑工程中,我們需要各種處理方法加以比較,認真分析,對比方案然后選取最合適的處理方法,只有重視并認真做好地基基礎處理工作,保證其高標準規范,才不僅能為整個建筑的可靠性打下基礎,同時還可在一定程度上節約成本,從而可以使建筑團隊更具一定優勢。
參考文獻
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[2]樊向軍.地基基礎抗震設計的若干問題[J].世界地震工程,2000(2).