趙海霞(內(nèi)蒙古筑友建筑設(shè)計咨詢有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)
淺析建筑地基處理及其施工工藝
趙海霞
(內(nèi)蒙古筑友建筑設(shè)計咨詢有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)
摘 要:地基作為房屋建筑建設(shè)的基礎(chǔ)和前提,其對于建筑物的順利建成和安全穩(wěn)定運行十分關(guān)鍵。目前,國內(nèi)外建筑行業(yè)較常使用的建筑地基處理方法主要包含置換法、預(yù)壓法、壓實與夯實法和振沖擠密法,本文即在介紹地基的內(nèi)涵和特點的基礎(chǔ)上,對這四種地基處理方法及其施工工藝進行了重點分析,以希望對相關(guān)研究者和施工人員提供參考和借鑒。
關(guān)鍵詞:建筑;地基;地基處理;施工工藝
目前,隨著城市化與現(xiàn)代化進程的不斷推進,我國建筑行業(yè)獲得了較好的發(fā)展空間,作為建筑建設(shè)的基礎(chǔ)與前提的地基處理也受到了廣泛的關(guān)注。對于不同的建筑物類型、建筑物設(shè)計構(gòu)造以及不同的施工環(huán)境,應(yīng)采取的地基處理方法和施工工藝都不盡相同,本文即重點探討了地基處理的四種方法及其施工工藝,以澄清房屋建筑的地基處理技術(shù)中存在的疑問和模糊之處。
地基,主要是指建筑物下面支承基礎(chǔ)的土體或巖體,可分為巖石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土等。地基有天然地基和人工地基兩類,天然地基是指不需人工加固的天然土層,人工地基則需人工的加固處理,常見有砂石墊層、混合灰土墊層回填再夯實等。地基雖不屬于建筑的組成部分,但它對保證建筑物的順利建設(shè)和堅固耐久具有非常重要的作用,因此,對房屋建筑的地基進行設(shè)計和處理,必須考慮到其強度,承載力、抗變形性和穩(wěn)定性,即基礎(chǔ)底面的單位面積壓力小于地基的容許承載力、建筑物的沉降值小于容許變形值且地基無滑動的危險。
在具體工程實踐中,建筑地基的處理方法復(fù)雜且多樣,根據(jù)目前國際上不同地基處理方法的使用程度和認(rèn)可程度,筆者主要選取了以下四種方法進行重點分析:
2.1置換法。置換法包含換填法、振沖置換法和夯置換法三種形式。首先,換填法即是指挖除施工地表面的質(zhì)量較差的土層,并換以具有較好抗壓性和穩(wěn)定性的土,以形成較好的承載力的地基處理方法,采取此方法需注意將不良土層挖除清理干凈、采用質(zhì)量有保障的材料,并對其進行逐層的緊密夯實。其次,振沖置換法則需借助特定的振沖設(shè)備,在其高壓水流下邊振邊沖,于地基中成孔,并分批在孔中填充碎石、卵石等粗顆粒以形成樁體,最后與原地基土結(jié)合,共同形成承載力較強的復(fù)合式地基,這種方法進行地基施工時應(yīng)注重側(cè)面的原地基土對于粗顆粒材料柱的約束力量,其力量越小,復(fù)合式地基的性能則越弱。最后,與振沖置換法不同,夯置換法主要借助于沉管或夯錘,將其推入土層之中,然后對管填充碎石等相關(guān)材料。沉管或夯錘擠入土中,其原本的土體會偏向兩側(cè),并有所隆起,土層的超靜孔隙水壓力和強度都會有所提升。為便于排水,需注重選取透水性能較強的材料。
2.2 預(yù)壓法。預(yù)壓法主要有堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、降水法三種類型。首先,堆載預(yù)壓法,即是一種于正式施工前,采用砂石、鋼材、土料等進行短暫堆載,以對土層實施預(yù)壓的地基處理方法。預(yù)壓可加速地基的沉降,提升其承載力。此方法投入實施時應(yīng)注重設(shè)置預(yù)壓荷載值和堆載頂面寬,使預(yù)壓荷載值不能小于設(shè)計值、同時不能高于地基的最大荷載,頂面寬不能大于建筑房屋的底面寬。其次,真空預(yù)壓法,較多的適用于軟粘性較強的土地基,即于表面鋪設(shè)一層砂料,覆蓋聚氯乙烯薄膜并保持密封狀態(tài),然后借助真空泵抽除其中的空氣,使其薄膜內(nèi)部形成負壓,固結(jié)其土地。具體實踐中應(yīng)注重安置豎向的排水管,時時檢測鋪設(shè)層的真空度、土地的固結(jié)及其沉降情況,并于預(yù)壓撤除后清理砂槽和土層。最后,降水法,即通過輕型井點、噴射井點或深井井點等降低地基層的地下水位,增強基土自重,實現(xiàn)預(yù)壓效果。但對于基土層包含粘土、淤泥等情況時,應(yīng)將上訴設(shè)備與電極密切配合,共同投入使用。
2.3壓實與夯實法。壓實與夯實法中應(yīng)用較多的則是表層壓實法和重錘夯實法。首先,表層壓實法,主要針對于表層較為疏松的土,即是指依靠人力,低能機械、碾壓設(shè)備等對基土表層進行碾壓夯實。但對于基土表層或填筑土表層具有較高的含水量等情況時,工作人員應(yīng)注重對其進行分層鋪墊石灰、水泥,逐層壓實,進而不斷強化建筑物的土體。其次,重錘夯實法,顧名思義,即是指利用重錘的急速下落,重重敲擊地基表層,已達到夯實并獲取均衡厚度的硬殼持力層的目的。重錘夯實法在具體實行先應(yīng)先進性試點,評估重錘下落形成的夯力、落距、夯擊次數(shù)和相對應(yīng)的土地下層值;設(shè)置并調(diào)整重錘夯實的前槽標(biāo)高和坑底面的標(biāo)高,保證其不低于預(yù)先設(shè)計的標(biāo)高值;地基面積較大時,重錘夯實應(yīng)按照順序逐步進行;當(dāng)冬天氣溫較低時,應(yīng)仔細檢查土層是否被凍住,一旦被凍住,應(yīng)先挖去凍土或?qū)⑵錈裏崛诮狻?/p>
2.4振沖擠密法。振沖擠密法,主要是指憑借特定的振沖設(shè)備或器械,利用其反復(fù)的橫向振動和側(cè)向擠壓力,損壞土體的原有結(jié)構(gòu),使得土體內(nèi)部的孔隙水壓快速提升,密度逐步由低變高。一般情況下,振沖擠密法的具體施工流程主要包含:清潔整理施工場地,使其變得平整后設(shè)置各個樁位;將振沖設(shè)備或器械安置妥當(dāng),對準(zhǔn)各樁位后即可開啟振沖器;振沖器打擊并進入土層至高于原設(shè)定的加固深度30cm以上,反復(fù)進行這一動作,直至振沖器的孔內(nèi)泥漿稀釋到一定程度,記錄下每一次振沖器到達不同深度的電流及所用時間;向已經(jīng)稀釋的孔內(nèi)填充材料,利用振沖器進行振實的同時拓展其樁徑,反復(fù)進行此動作,直到此深度下的所用電流達到預(yù)想的密實電流,記錄下此刻的材料填充量;振沖器持續(xù)運作,直到實現(xiàn)一個樁體的完全振動施工,將其拔出、移至另一樁位后重復(fù)上訴動作。這里需要強調(diào)的是,在施工之前,應(yīng)先設(shè)置排泥水溝;具體制樁時,各段樁體都必須符合密實電流、填料量和留振時間等方面的要求,且此要求應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗而定。
綜上所述,地基作為房屋建筑工程開展的基礎(chǔ)與前提,其施工過程及質(zhì)量對于建筑建設(shè)和使用都具有重要意義,因此,施工企業(yè)和相關(guān)技術(shù)人員必須予以足夠的重視,緊密結(jié)合具體施工環(huán)境,針對性的選取合適的處置方法和技術(shù),進而最大程度的保證地基工程的施工質(zhì)量,并將整個建筑的風(fēng)險降到最低。
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