董浩
摘要:當(dāng)前,隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們的物質(zhì)生活水平在不斷改善和提高,對(duì)建筑的需求也就越來越多。隨著建筑工程的不斷增多,一些地區(qū)不斷被開發(fā),但是眾多建筑物的建設(shè)也給地基帶來了嚴(yán)重的壓力,極易導(dǎo)致地基基礎(chǔ)下沉的狀況,其中,部分地區(qū)由于其獨(dú)特的地質(zhì)構(gòu)造和土質(zhì)類型,相較于其他地區(qū)更容易發(fā)生地基沉降的現(xiàn)象,本文主要對(duì)發(fā)生地基基礎(chǔ)下沉現(xiàn)象的原因進(jìn)行分析,希望能夠從中發(fā)現(xiàn)一些對(duì)應(yīng)的策略,改善我國的整體狀況,促進(jìn)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,推進(jìn)建筑行業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程。
關(guān)鍵詞:地基基礎(chǔ)下沉;成因分析;處理
1地基沉降概述
地基沉降主要是指地基表面下沉的狀況,導(dǎo)致其發(fā)生的主要原因就是在地基土層上部施加了過多的附加應(yīng)力,從而導(dǎo)致土壤進(jìn)一步被壓密。一般的地基基礎(chǔ)下沉不會(huì)產(chǎn)生很大的安全問題,但是過大的地面沉降就會(huì)嚴(yán)重威脅人們的安全,同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致建筑物無法使用,導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失。
2地基基礎(chǔ)下沉的成因分析
2.1建筑物設(shè)計(jì)的問題
當(dāng)前,隨著生活水平的提高,人們對(duì)于建筑有著更高的和多樣化的需求,大多數(shù)建筑物出現(xiàn)了體型立面設(shè)計(jì)高差懸殊的狀況,同時(shí)還有很多單體過長、平面結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑物,這些建筑物的交叉位置由于受力復(fù)雜,極易發(fā)生地面沉降現(xiàn)象,一旦建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻就會(huì)對(duì)建筑框架造成很大的傷害。
2.2工程勘探工作的問題
工程勘探工作是建筑工程施行之前所必須要進(jìn)行的工作,但是當(dāng)前相關(guān)人員大多忽視了工程勘探的重要性,僅僅在勘探的過程中做表面工作,或者在勘探的過程中忽視了對(duì)土質(zhì)的物理和化學(xué)指標(biāo)的勘察,另外,在地質(zhì)勘探過程中,布孔過于稀少或者深度不夠都會(huì)造成勘探不準(zhǔn)確的問題。
2.3建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的處理方法的問題
在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的處理過程中,存在著多種各類型的處理方法,不同的建筑物對(duì)于處理的方法有著不同的要求,在實(shí)際的處理過程中,如果將同一種方法應(yīng)用在不同的建筑物地基結(jié)構(gòu)處理中,就會(huì)為地面沉降埋下隱患,一旦建筑物在使用過程中出現(xiàn)意外,就會(huì)導(dǎo)致地面沉降加劇。
3地基基礎(chǔ)下沉的處理方案
3.1做好工程勘探工作
工程勘探是一個(gè)建筑工程最開始的工作,相關(guān)人員應(yīng)該提高對(duì)工程勘探工作的重視程度,相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要依據(jù)科學(xué)的工程勘探報(bào)告來進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),因此,相關(guān)人員需要在勘探過程中展開全面細(xì)致的工作,加強(qiáng)對(duì)土質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)的研究。
3.2做好建筑物的設(shè)計(jì)工作
在對(duì)建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),相關(guān)人員需要根據(jù)地質(zhì)情況進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),切忌立面復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),要以安全穩(wěn)定作為建筑設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),同時(shí)對(duì)建筑物的附加壓力受力位置進(jìn)行合理的調(diào)整,要求其受力均勻。
3.3做好地基施工處理工作
針對(duì)不同類型的地基展開不同的施工方法,在施工之前要采取相關(guān)的措施對(duì)地基進(jìn)行處理。具體來說地基施工處理方法主要有以下幾種:
3.3.1強(qiáng)夯法
強(qiáng)夯法是處理地基基礎(chǔ)的常見方式,也被稱為動(dòng)力固結(jié)法,是指將100kN~400kN不等的重錘,結(jié)合實(shí)際工作內(nèi)容從6m~40m的高空自由落下,給予土壤地基一定的沖擊壓力。主要應(yīng)用于不飽和粘性土地基的加固方面,既可以降低地基基礎(chǔ)的壓縮性,逐漸提高其強(qiáng)度,又能夠改善下沉性土壤抵抗液化的能力,減少地基下沉幾率。在此環(huán)節(jié)中,值得注意的是,強(qiáng)夯法運(yùn)用過程中要詳細(xì)考察夯擊能、時(shí)隔間距、所需加固深度,以及夯擊次數(shù)等內(nèi)容。其中土壤地基加固深度為主要設(shè)計(jì)參數(shù),除了下沉性土壤本身的土質(zhì)外,落地高度、錘重等因素,都能在很大程度上影響地基加固深度。而且,在地基基礎(chǔ)中應(yīng)用強(qiáng)夯法,可以提高2倍~5倍地基強(qiáng)度,降低2倍~10倍壓縮性,進(jìn)一步提高地基的承載力,加固6m~10m深度。
3.3.2預(yù)浸水法
為了更好的處理土壤地基的下沉問題,可以在施工之前就用水浸濕土壤地基,使其在自重應(yīng)力的飽和作用下,打消下沉性土壤本身存在的空隙,進(jìn)行壓密。這種處理方法,主要應(yīng)用在土壤厚度和下沉性較大的地基中,能夠起到穩(wěn)固地基結(jié)構(gòu)的效果。但是預(yù)浸水法會(huì)導(dǎo)致地基整體下沉開裂,存在一定程度上的跑水現(xiàn)象和安全隱患,所以要盡可能在空曠場地對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行預(yù)浸水法處理。除此之外,預(yù)浸水法需要大量水資源,一般情況下1m2地基,用水量就高達(dá)5t以上。
3.3.3深層攪拌樁法
目前建筑行業(yè)中處理地基下沉問題,最常見的方法就是深層攪拌樁法,被廣泛應(yīng)用在下沉較輕,含水量豐富的土壤地基中。干濕法施工是深層攪拌樁法中兩大主要內(nèi)容,干法施工是將空氣經(jīng)過壓縮后,在土壤深層攪拌過程中噴灑固化材料,而濕法施工是將攪拌好的水泥漿注入土壤。主要工作原理就是,利用加入固化材料的水泥摻入土壤,與空氣和水分發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)后,形成難以分解的穩(wěn)固化合物,進(jìn)而有效增強(qiáng)地基基礎(chǔ)的強(qiáng)度和安全性。另一方面,深層攪拌樁法相對(duì)其他處理土壤下沉方法,不僅施工效率高質(zhì)量好,而且還沒有噪聲等問題的產(chǎn)生,被廣泛應(yīng)用也是必然的發(fā)展趨勢。但是在具體實(shí)施過程中,干法施工務(wù)必要應(yīng)用在含水量充足的地基基礎(chǔ)中,否則容易導(dǎo)致水泥干粉在攪拌時(shí),出現(xiàn)樁體中心強(qiáng)度較低,整體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的情況。也就是說,在深層攪拌樁處理土壤地基下沉問題中,只有土層含水量超過30%的情況下,才能發(fā)揮粉噴樁處理方法的有效價(jià)值。而濕法施工中,因?yàn)槭菍⑺酀{直接采用柱塞式注入土中,再加上預(yù)攪下沉等技術(shù)手段的輔助,很少出現(xiàn)地基樁體中心固化不完全的現(xiàn)象,相對(duì)干法施工來說更均勻,效果也更好。
3.3.4擠密樁法
利用擠密樁處理地基基礎(chǔ)的下沉問題,通常情況下都是應(yīng)用于14%~22%含水量土壤,以及一些人工土壤中。在實(shí)際施工前,要結(jié)合處理內(nèi)容和項(xiàng)目工程需要,設(shè)計(jì)完善的布置樁孔方案,并在樁孔中按要求填好素土或灰土,高效夯實(shí)地基穩(wěn)固性能。樁孔和樁體之間的相互擠壓,可以不斷擠密土體,進(jìn)一步夯實(shí)土壤地基。但是在此期間,千萬不能將直徑過粗的砂石,以及透水性相對(duì)較強(qiáng)的材料摻雜其中,以免增加不必要的土壤孔隙和下沉性危險(xiǎn)。對(duì)沉管進(jìn)行振動(dòng)或捶打,逐漸將土體擠密夯實(shí),從而改變土壤地基本身的下沉性,提高承載能力。
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(作者單位:蘇州中車建設(shè)工程有限公司)