摘要:随着房屋建筑工程标准的不断提高,软土结构的加固改造已成为工程建设的重点。施工单位应根据软土层的设计指标改进软土层,提出符合建筑结构标准的软土运行方式,以保证地基结构的改善达到预期效果。
关键词:房屋建筑;地基工程;软土地基;处理技术
前言:软土多为软塑到流塑状态,因此具有压缩性高、含水量大、承载力低等特点。软土包括饱和粘土、淤泥质土和淤泥等多种类型,软土形成的地基被称为软土地基。在房建工程施工中如果出现软土地基,需采取一定的技术手段进行处理。如果软土地基处理不当,可能会造成以下问题:由于上部建筑物荷载过大导致软土地基沉降过大、上层荷载不均匀导致软土地基出现不均匀沉降,进而引发墙体裂缝、建筑倾斜等问题,严重时还会导致建筑倒塌,危及人民群众的生命财产安全。因此,施工单位必须重视房建工程中的软土地基施工,采取有效措施对软土进行加固处理,确保房建工程的安全性及稳定性。
1软土地基概述
1.1 软土的定义
在建筑工程的施工中,对地基的施工对于保障建筑的施工进步和质量有着重要的作用,而一些区域由于气候以及地质因素,存在着大量的软土地基,我们在建筑工程中所说的软土就是一种纯天然的含有大量水分,导致土质的透水性差,压缩性能高的软塑到流塑形态之间的饱和黏土,而这种软土是指天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水量大于液限你的细粒土。
1.2 软土的成因及划分
(1)滨海沉积;(2)湖泊沉积;(3)河滩沉积;(4)沼泽沉积。
1.3 软土地基的主要破坏形式
(1)剪切破坏:由于软土地基抗剪强度低,不足以承受其上部动-静荷载,造成破坏,从而导致相邻地基产生隆起变形。
(2)压缩性高:由于软土地基压缩性高,易产生不能均匀沉降,地基基础差异变形过大,从而导致上部结构遭到破坏,使用功能受限。
(3)透水性低:由于软土地基的高孔隙比、高含水率,在使用过程中产生排水固结,受到土体不均性的影响,软土地基产生差异变形,从而导致上部结构使用功能受限。
2 施工处理可能存在的不足
目前,我国在高层建筑的建设中,软土地基的处理上还存在着或多或少的不足,主要存在着前期资料准备的不足、施工准备不足以及填料方式不当这三方面问题。
2.1 前期资料准备不足
前期资料即勘察资料,在高层建筑施工中,软土地基的处理上,最先进行的就是对施工地的地貌、地质等方面进行仔细勘察。这一步骤不可简化,不能只是对附近地质地貌进行勘测或是挪用附近工程的资料,要采用严格合理的勘测技术,使数据有着准确性和实效性。
2.2 施工准备不足
高层建筑中的软土施工过程较为繁复,所以施工准备应当充分,不仅要做出应对各种突发情况的预案,还应当周密分析整个施工过程。比如,施工过程中降水对施工进程以及质量的影响。是否能准确的计算出降水环境下的柳沙量和涌水量。是否考虑了降水对软土地基沉降速度的影响。
2.3 填料方式不当
软土地基表面有一层具有较高强度的土层,可以对外部载荷的有效承载,
实现对承重力的有效分散。在高层建筑物所处的地基,开展该种类土层的充分有效利用,可以降低软土地基的处理难度,并降低建筑工程施工成本。
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3针对软土地基的特性而提出的建议
3.1 换填垫层法
(1)定义:在软土地基的处理中,换填垫层法就是将施工区域的地基下层比较潮湿和松软的土层进行清除,取而代之的是采用抵抗性较强以及性能稳定的材料,这样替换之后就会改变软土地基,之后在对其进行压实,从而保障工程的施工。
(2)适用范围:适用于软土层位于地表或浅层,换挖厚度不宜超过3m的场地。
(3)主要目的:由于软土地基变形量较大,易产生不均匀沉降,从而导致上部结构使用功能受限。通过置换全部或部分软土,全面或适当减少地基变形,降低差异变形对上部结构的影响,以确保上部结构的使用功能不受影响。
(4)垫层设计要求。
1)垫层厚度。一般根据垫层底面处土的自重应力与附加应力之和不超过同一标高处软弱土层经深度修正后的承载力特征值确定。即:σz + σcz ≤ faz
式中:faz——垫层底面软弱土层经济深度修正后的地基承载力的特征值,KPa;
σz——垫层底面处的自重应力,KPa;
σcz——垫层底面处的附加应力,KPa;可按应力扩散角法计算。
2)垫层宽度。垫层宽度的确定应满足两条原则:a.满足应力扩散的要求;b防止垫层向两边挤出。按应力扩散的要求,垫层底面宽度b′应满足:
b′≥b+2htan
当垫层厚度与宽度确定以后,根据基坑开挖边坡延伸至地面,即可得到所需设计断面。但垫层顶面每边宜比基础底边b大0.3m。
(5)处理方法优缺点:1)优势:处理方法简单,工期、造价均在可控范围以内。2)缺点:仅适用于浅层软土,且换填厚度较小。否则将在降水、支护等方面造价较高。
3.2 加筋土法
(1)定义:通过在软土地基中加入高强度、大韧性的土工聚合物、拉筋、受力杆件等的方法,来改善或提高软土地基抗剪切能力和抵抗不均匀沉降能力的提高的方法。
(2)适用范围:主要用于交通路堤、路堑。
(3)主要加固方法:加筋土路基、土钉墙、树根桩法等。
3.3 排水固结法
(1)定义:通过外部施加附加荷载,逐渐排出软土地基中孔隙水,使孔隙比减小,土体的有效应力增加,土体达到预先固结的目的。进而减少了上部结构在使用过程中的变形量,降低差异变形对上部结构的影响的方法。
(2)适用范围:各类淤泥、淤泥质土及冲填土等饱和粘性土地基。
(3)主要加固方法:预压法、砂井法、排水法。
结束语:
在我国的工程建设中,对施工区域土层的施工是保障建筑施工质量和施工进度的重要施工环节,故此,在工程建筑的施工中,要对软土层进行改进,采用换填垫层法、袋装砂井法、排水固结法以及加筋土法,并在软土地基的施工中,借助科学技术和信息技术,提高软土地基的施工技术水平,并对施工过程进行质量监控,对软土地基的施工信息和数据进行归档,并选择科学的施工处理技术,进而保障工程建筑的施工进度。
参考文献:
[1]许剑.房屋建筑工程中软土地基的特点与施工技术[J].民营科技,2017
[2]许雪峰.建筑工程施工中的软土地基处理技术探讨[J].山西建筑,2018
[3]李浩.建筑工程中软土地基的处理技术应用[J].建材与装饰,2018
论文作者:费一凡
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/7/2
标签:土地论文; 土层论文; 地基论文; 应力论文; 底面论文; 结构论文; 建筑论文; 《防护工程》2019年第2期论文;