李英春 邱豪
摘 要:在建筑施工中,個別區(qū)域地基土質不好將會影響到整個項目的施工工期和經濟效益。工程項目中,一旦出現不可逆的不良地基土質,將會改變該區(qū)域的設計圖紙以及工期,嚴重的話有可能使得工程項目長期停擺甚至成為爛尾工程,造成社會和企業(yè)經濟利益的損失。因此,對不良地基土進行合理有效的技術改造,使其承載和坑滲透能力達到設計要求,對整個工程項目順利實施具有決定性的作用。本文從建筑工程中的不良地基土的分類、危害入手,重點探討針對不良地基土的處理與改造。
關鍵詞:建筑工程;不良地基土;改造技術
1 不良地基土在工程中的常見類別及其特征
1.1 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,軟粘土也呈現出低強度、低滲透性、高壓縮性等特點在工程中對地基承載能力差,承載的強度增長得十分緩慢負載時易發(fā)生變形,變形速率大且變形時間長。軟粘土在工程中較為常見,由于上述的特性軟粘土在地基施工中很容易發(fā)生變形,此外低滲透性還會導致地基中排水效果差,嚴重影響建筑質量。
1.2 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)生產產生的特殊土壤,多見于人類聚集的生活區(qū)域或礦產區(qū)域,也是一種較為常見的不良地基土。由于受到長時間被掩埋或堆積的垃圾的影響,雜填土之體內部也會發(fā)生一系列的變化,導致土壤質量朝著不利的方向發(fā)展。
1.3 膨脹土
以蒙脫石為主要成分的膨脹土是施工中又一常見土質。膨脹土含有大量親水性礦物而具有膨脹能力,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變形情況,吸水過量時承載能力會呈現衰減的趨勢,失水較為嚴重時又會發(fā)生干縮裂隙發(fā)育等現象,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量走向,無論如何進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建筑。
1.4 飽和松散砂土
土質比較疏松,土粒之間的不具黏性,密實程度差,結構松散,無法保證地基性能的穩(wěn)定,所以以飽和軟粘土為主要地基而建造的基礎其穩(wěn)定性比較差。
1.5 濕陷性黃土
土壤具有遇水會發(fā)生沉陷的性質,且承載能力在遇水前遇水后相差顯著,這就使得以濕陷性黃土為主要地基而建造的基礎在穩(wěn)定性和持久性上有所不如人意,無法保證地基性能的穩(wěn)定。
2 不良地基土的改造措施
不良地基的處理方式較多,但不同工程具有不同的具體情況,在確定地基處理方式時,宜選取不同的多種方法進行比選,做到“因地制宜”。以下是目前我國建筑行業(yè)較為通常采用的幾種地基處理方法:
(1)置換法:置換法主要有換填法和夯擠置換法,前者是先挖出地面表層的不良地基土,為改變地基的承受能力,而回填一些具有良好壓密特性且質量較高的土,分層夯實,從而增強它的穩(wěn)定能力;后者主要是利用了重力擠壓的原理,即首先準備好裝有碎石或砂的管,然后用夯錘使勁向下敲打,在管子下沉的過程中,土體會向管道兩邊擠開,這樣不僅能夠慢慢消散土體超靜孔隙水壓力,還能相應提高土體強度。
(2)預壓法:預壓法主要分為堆載預壓法、真空預壓法、降水法以及電滲法。堆載預壓法是指用一些較重的土料或建筑材料提前堆放在地基之上,給予地基一定的壓力,當地基的承載力得到提高之后就移除堆放的重物;真空預壓法的原理同前者一樣,只是改用了真空泵對提前鋪設好的砂墊層抽氣,使地基形成一種負壓的狀態(tài);降水法就是通過降低地下水位來增加地面覆蓋土層的重力,對地基形成一定的預壓;電滲法則是利用電流的作用,通過對插入地基中的金屬電極輸入直流電,而位于土中的水又將陽極流向負極產生電滲,達到降低水位的目的,增強地基的固結強度。
(3)機械壓實法:主要是指通過不同的機械工具對地面施加壓力,如利用壓路機、推土機、振動壓實機等,對不同深度法土層分別進行碾壓或振實,對那些松散型的砂性雜土和稍濕的粘性土等較為實用。
(4)強夯法:強夯法主要適用于松軟土地基,如孔隙較大的松散土、砂土、雜填土等等。在強夯之前,要確定夯擊的間歇時間、夯點距離以及強夯范圍,對于那些非軟土地基較為適用,一般對于軟土地基則應采用加固處理或強夯置換法處理。
(5)擠密法:擠密法跟夯擠置換法有些相似,它主要是運用特殊的機器對土體產生重復的振動和擠壓,通過轉移土粒的高低位置來改變土體的松密程度,進而達到增強地基的強度。其程序一般為先確定施工場地,將振沖器對準地基樁位打孔,直到孔內泥土變成泥漿,然后再將一些質量較好的地質材料填充進去,重復操作,最后形成一系列的地基樁位振動施工,經過碾壓或強夯的方式加強強度,形成固結緊密的復合地基。
(6)拌和法:拌和法主要分為高壓噴射注漿法和深層攪拌法,前者通過高強度的壓力把水泥漿液噴出管路,待其凝固之后形成切割土體的樁柱,與原有地基一起形成復合地基;后者主要是將具有特殊材質的固化劑輸入土層中,強制攪拌之后會產生一系列的物理化學反應,形成水泥土的樁體,起到加固地基強度的作用。
(7)加筋法:加筋法所使用的材料主要有加筋土、土釘和土工合成材料等,其中加筋土主要被用來埋藏在土層深處,運用物理學中增大表面摩擦力的原理來增加強固性;土釘多數是被直接打入土層,并與較粗的鋼筋結合使用,利用接觸面的摩擦力,以及與水平地面形成的一定角度而產生的穩(wěn)定性,對地基進行整體加固。
(8)灌漿法:灌漿法被廣泛應用于水利、建筑以及橋梁建設中,它是利用電化學的原理,把石灰漿、水泥漿以及各種化學漿材,通過電力器械輸入地基中的孔隙部位,凝固之后就會形成地基樁而加固土層強度。
3 結束語
“萬丈高樓平地起”,地基承載力是保證工程能夠實現建設的前提性條件,良好的地基土能夠延長建筑物的使用壽命,減少地質災害對建筑物的影響,將建筑安全隱患降到最低,保障人們的生命財產安全。在進行不良地基土進行處理時,要仔細考慮施工建筑的具體情況和周圍環(huán)境情況,選擇合理實用的技術方案,從而保證正常施工和使用,為工程建設保駕護航。
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