論工民建施工中對不良地基土的改造技術(shù)

宋磊

摘 要：不良地基土是民工建施工中的一項(xiàng)常見問題，由于不良地基土給地基和地基承載建筑所造成的失穩(wěn)性質(zhì)的影響，嚴(yán)重妨礙了建筑中安全、穩(wěn)定、抗震設(shè)計(jì)的表達(dá)。因此在工民建中，通常都會對不良地基土進(jìn)行勘測和改造，防止施工時(shí)和建筑的使用中由于不良地基土變化，引起的地基承載力變化，進(jìn)而威脅到建筑本身的安全性。

關(guān)鍵詞：工民建施工；不良地基土；地基承載力

人口的持續(xù)擴(kuò)大也意味著土地中用于建筑的面積不斷擴(kuò)大。我國幅員遼闊，地質(zhì)種類豐富，一個(gè)地區(qū)中也可呈現(xiàn)出多種地質(zhì)土層，這也就給工民建的施工帶來了困難。不同的土層有不同的性質(zhì)，也就會對地面建筑造成不同的影響。所以在工民建施工的前期，要對建筑所在區(qū)域的地質(zhì)地貌，土壤條件進(jìn)行勘察，尤其應(yīng)當(dāng)注意對土壤質(zhì)量的考察，確定施工區(qū)域中是否有不良地基土的存在，若存在不良地基土，又是否能通過使用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行改良以滿足工民建施工對地基土體的需要。吸取在同類型土壤改造中的經(jīng)驗(yàn)，對不良土體進(jìn)行全面的改造，減少由于土體對建筑造成的影響，增加建筑的穩(wěn)定性，保證工民建施工的安全。

1 不良地基土在工民建施工中的常見類別

（1）軟軟弱粘性土。軟弱粘性土簡稱軟粘土或軟土，多分布于沿海和其他流域附近，以淤泥和淤泥質(zhì)土較為常見，由于軟粘土具有含水量和粘性顆粒含量高，孔隙比大等特性，軟粘土也呈現(xiàn)出低強(qiáng)度、低滲透性、高壓縮性等特點(diǎn)在工程中對地基承載能力差，承載的強(qiáng)度增長得十分緩慢負(fù)載時(shí)易發(fā)生變形，變形速率大且變形時(shí)間長。與其他不良地基土相比軟粘土在工程中較為常見，由于上述的特性，軟粘土在工程地基施工中很容易發(fā)生變形，影響建筑的建設(shè)，此外低滲透性還會導(dǎo)致地基中排水效果差，嚴(yán)重影響建筑質(zhì)量。（2）雜填土。雜填土也稱之為垃圾土，是一種由于人類生活或者礦業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的特殊土壤，多見于人類聚集的生活區(qū)域或礦產(chǎn)區(qū)域，也是一種較為常見的不良地基土。由于受到長時(shí)間被掩埋或堆積的垃圾的影響，雜填土之體內(nèi)部也會發(fā)生一系列的變化，導(dǎo)致土壤質(zhì)量朝著不利的方向發(fā)展。由于變化原因的多樣性，也就導(dǎo)致了雜填土的性質(zhì)多種多樣。我們利用雜填土的成因?qū)⑵浞譃槿悾旱谝活愂怯山ㄖa(chǎn)生的垃圾形成的雜填土；第二類是由生活垃圾產(chǎn)生的雜填土；第三類是工業(yè)垃圾產(chǎn)生的雜填土。由于雜填土的情況較為復(fù)雜，而且沒有規(guī)律可循，因此勘測出雜填土的存在時(shí)，工作人員應(yīng)結(jié)合自身建筑需要、雜填土成因和場地條件等因素對雜填土進(jìn)行處理，減少由于土壤性質(zhì)不明或雜填土土壤性質(zhì)的變化對施工質(zhì)量造成的不利影響。（3）膨脹土。以蒙脫石為主要成分的膨脹土是工民建施工中又一常見土質(zhì)。膨脹土由于含有大量親水性礦物而具有膨脹能力的高塑性黏土，水量的大小對于膨脹土體積的影響巨大，承載力較高，體積受含水量影響，吸水膨脹。失水收縮，并且具有明顯的反復(fù)變形情況，吸水過量時(shí)承載能力會呈現(xiàn)衰減的趨勢，失水較為嚴(yán)重時(shí)又會發(fā)生干縮裂隙發(fā)育等現(xiàn)象，因此是一種十分不穩(wěn)定的土體。因此若地基的土體中含有一定的膨脹土，將無法控制地基施工的質(zhì)量走向，無論如何進(jìn)行控制都不會消除膨脹土對地基的不利影響，通過地基影響到整個(gè)建筑。（4）濕陷性土壤。在多種應(yīng)力的共同作用下，使土壤在結(jié)構(gòu)中能夠維持力學(xué)的平衡狀態(tài)，但是一旦在其中加入了水的成分，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)就會受到嚴(yán)重破壞，進(jìn)而嚴(yán)重影響土壤的穩(wěn)定性與承載性，此類特殊土壤稱之為濕陷性土壤。我國濕陷性土壤的種類以黃土為主，分布在云貴、東北、華中和華東地區(qū)。在分類上，濕陷性土壤可以通過土壤的形成應(yīng)力是否來自重力應(yīng)力而分成兩個(gè)種類。因?yàn)闈裣菪源嬖诘奶厥饨Y(jié)構(gòu)使得此類土壤在吸水前本身就具有一定的強(qiáng)度，施工時(shí)往往忽略其中的隱患。濕陷性黃土在施工時(shí)若與水發(fā)生基礎(chǔ)，受水浸濕后原本穩(wěn)定的土體結(jié)構(gòu)會被迅速破壞，產(chǎn)生較大程度的附加下沉情況，土體強(qiáng)度也會隨之變低嚴(yán)重影響地基建設(shè)施工。為了施工不受濕陷性黃土的影響，施工前需要將濕陷性黏土進(jìn)行處理，確保此類土地基土不會對承載建筑產(chǎn)生影響。（5）飽和型的松散砂土。一般情況下，飽和狀態(tài)的松散砂土中的粉砂或細(xì)砂成分能夠在多種力的作用下保持相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，此類結(jié)構(gòu)一般還會具備一定的強(qiáng)度。而一旦受到擾動、地震作用等外界因素影響就會變得十分不穩(wěn)定，內(nèi)部會出現(xiàn)液化或大量變形，甚至失去對地基和建筑的承載能力，而在施工和工民建建筑建成投入使用后，此類的干擾不可避免。為了保持飽和松散砂土的穩(wěn)定性，通常在發(fā)現(xiàn)此類土體存在時(shí)都會進(jìn)行一定的處理，維持飽和松散砂土的高穩(wěn)定性，減少內(nèi)部坍落對地基和建筑產(chǎn)生的不利影響。

2 不良地基土對工民建工程的危害

（1）嚴(yán)重危害到地基承載能力。工民建施工時(shí)，對于地基土有一定的要求，不同性質(zhì)的地基土對于工民建施工的質(zhì)量也有著不同影響，承載力就是受地基土影響最明顯的一個(gè)方面。而工民建的施工受到地基承載力的直接影響，超出地基的承載能力時(shí)，不可避免地會在地基中出現(xiàn)沉降問題，而不良地基土的出現(xiàn)則會加劇此類問題的影響。對于地基承載力將無法實(shí)現(xiàn)人為的控制，很容易發(fā)生嚴(yán)重的沉降事故。對于工民建工程質(zhì)量和安全質(zhì)量將會是一個(gè)很大的不利因素。同時(shí)不良地基土的影響也是地基沉降現(xiàn)象中最主要的原因之一。（2）造成嚴(yán)重的土坡失穩(wěn)甚至滑坡。除地基沉降外，不良地基也會造成建筑中出現(xiàn)土坡失穩(wěn)等現(xiàn)象，由于不良地基土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致地基土結(jié)構(gòu)朝著穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)變化，而在整體的地基中發(fā)生較大程度的形變，從外部來看就像是土體在向著某個(gè)方向發(fā)生著滑動或移動，從而引起建筑中土坡失穩(wěn)的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象也會嚴(yán)重影響到建筑的安全性，引起工民建中建筑組件的裂縫等問題，大大減小工民建。

3 工民建中對不良地基土采用的集中常見改造方式

（1）置換法。置換法包括兩種方法：換填法和振沖置換法。換填法操作簡單，需挖除不良地基土的表層，選擇特性優(yōu)良的土質(zhì)進(jìn)行回填壓密，并反復(fù)壓實(shí)；振沖置換法通常利用專業(yè)振沖機(jī)械，通過高壓水沖擊，使不良地基土形成規(guī)則的孔和洞，并分批填入卵石、碎石等，以此提高地基土穩(wěn)定性。（2）加筋法。將具備良好抗拉性能的拉筋加入到土壤中，通過拉筋與突然內(nèi)部組分和結(jié)構(gòu)的大量摩擦產(chǎn)生應(yīng)力，以此提高土層整體的穩(wěn)定性，以免土層變形。且改造不良地基土?xí)r，必須要選擇較為優(yōu)越的抗拉性能，較大的摩擦系數(shù)網(wǎng)狀、條帶狀及絲狀的鋁合金及合成拉筋材料。（3）預(yù)壓法。預(yù)壓法分為三種，包括堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法及降水法。堆載預(yù)壓法在處理不良地基土?xí)r最為常見，根據(jù)土質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同，采取不同的預(yù)壓方法。真空預(yù)壓法的實(shí)施，主要是將一定數(shù)量的砂墊層覆蓋在土層表面，利用真空泵抽掉砂墊層中的空氣，使上層地基和下層地基發(fā)生壓降，以此提高地基土穩(wěn)定性。另外工民建施工中，處理不良地基土?xí)r，會抬高地下水水位，這時(shí)需利用降水法實(shí)施降水處理，以此提高土層效應(yīng)力和自重應(yīng)力，并減小土層間的壓力和空隙，以此加固地基。（4）注漿固結(jié)法。注漿固結(jié)法是在土石界面利用水泥或者利用水泥及其他物質(zhì)混合液的水硬性材料，以此注漿封堵或固結(jié)不良地基土重點(diǎn)孔隙、裂縫或軟土地基等，結(jié)合漿液和原始地基土層，從而形成固結(jié)的受力整體。（5）夯實(shí)法。夯實(shí)法是通過破壞整體結(jié)構(gòu)形成新型改造方法，夯實(shí)法會對地基產(chǎn)生較大的沖擊力，通常會整體破壞地基層，使地基層下移或出現(xiàn)夯坑，也會出現(xiàn)地基層向上凸起。對地面反復(fù)夯擊，破壞不良土壤不利于承載力建立的因素，重新建立一個(gè)穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)。從而提高土體密實(shí)性，使地基承載力顯著提高，并降低地基壓縮度。

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