土建施工中软土地基的施工技术分析论文_陈克传

土建施工中软土地基的施工技术分析论文_陈克传

1 施工中软土地基的特点

1.1 压缩能力强

因我国地大物广,地形地貌不相同,因而使得软土中的黏土固化程度也不一样。在这时,施工单位在工程施工中需要对不同固化程度的黏土进行相应的分析。在通常情况下,主要是按照压缩系数进行判断的。由于软地基液限正比于压缩系数,且随着液限的的不断增大,使得压缩系数也增大。

1.2 渗透性差

在公路桥梁工程施工中的黏土,所含有的成分,就有土壤和沙土。这会使得黏土的固化程度快于普通软土。主要原因就是软土本身具有较差的黏土。

2 房屋建筑工程软土地基施工的主要问题

2.1 施工前期准备不足

由于软土地基问题复杂,在进行处理软土地基施工前,必须对土壤特性进行充分分析。在软土地基处理施工时,往往出现勘察不准确导致该地段没有做处理设计。前期准备工作不足,造成涌水量及流沙情况的计算不准确,不能事先准备降水工具,影响施工进度和质量。这就说明了前期进行实地勘察的重要性,不同的房屋建筑,面临不同的地质问题。因此,在对施工地基进行处理前期,工作人员需提前对施工现场环境进行勘察。

2.2 现场勘察资料缺乏

在软土地基处理时,工作人员通常采用邻近工程的勘察资料,没有对该施工现场进行地质、土壤水文等方面进行勘察。所以,在处理过程中造成数据误差,给后期工程增加难度,并且造成建筑工程安全质量隐患。

2.3 对硬壳层的强度认识不足

在软土的上部,主要由于大气循环以及温度的变化,以及上体中水分的蒸发,导致上部土体广泛分布有一层硬度较大的土层,相比下覆软土地基,其密实度较大、压缩性和抗剪强度较高,具有一定的刚度,能够承担一部分外部荷载,被称之为硬壳层。在软土地基处理中,利用其硬度,可以最大程度上降低软土地基的处理难度,降低施工成本。但是现实中,尤其前期没有勘察,对硬壳层人士不到位,无法准确判断硬壳层的具体位置,造成其破坏,导致地基不稳定。

3 土建施工中软土地基施工技术改善措施

虽然从土建工程整体角度分析,软土地基施工处理技术众多,而且都有着普遍的适用性,不过即便面对相同的软土结构,在不同的工程项目中采用的施工技术也有所不同,这里从建筑工程和公路工程两个方面,结合具体工程实例对软土地基施工技术进行分析和讨论。

3.1 建筑工程软基处理

考虑建筑本身的自重大,对基础承载能力有着极高的要求,如果无法对软土地基进行有效处理,则在地下水侵蚀以及建筑自重的双重作用下,可能会出现基础的不均匀沉降问题,严重的甚至可能造成建筑整体坍塌。因此,必须切实做好软土地基处理。

3.1.1 桩基础技术

桩基础是建筑工程软土地基施工中一种非常常见的技术形式,能够显著提升基础的稳定性和承载能力。在该工程中,池塘的存在导致基础土质偏向于淤泥,可以选择水泥搅拌桩,其基本原理,是将水泥作为固化剂,通过搅拌设备,在地基深层对水泥和软土层进行强制搅拌,在水泥固化后形成复合基础,改善软土性质。正式施工前,需要做好必要的试桩工作,对泵送压力以及搅拌次数进行明确,施工环节则应该做好质量控制,保证桩体垂直度。另外,如果地基以可塑性较高的软粘土为主,则可以选择石灰搅拌桩,其机理与水泥搅拌桩相似,只是以石灰代替水泥。石灰搅拌桩对于石灰的纯度要求极高,施工环节,需要首先在软土层表面铺设砂石或砾石,营造出一个良好的施工环境,然后配备空压机、钻机等设备,结合地质勘测明确石灰掺加的量,配合三角形或者四边形布桩,将桩间距控制在1m左右。

3.1.2 振冲加固技术

对于一般松软地基,振冲加固技术都有着良好的处理效果。其基本原理是通过振冲器的强制性冲贯作用改善软土性质,实现加固的目的,或者将一些难以凝聚的粗粒通过振冲的方式填充到软土层中,提升地基的强度。与其他施工技术相比,振冲击加固技术不仅施工快速,加固效果好,而且没有很高的技术要求,在软土地基处理中有着良好的适用性。

3.1.3 换土垫层技术

换土垫层技术的基本原理,是将原本的软土基础挖除,然后利用承载能力和稳定性更强的材料进行回填,以此来消除软弱土层的影响,防止地基沉降问题。从实际应用的角度,换土垫层技术在淤泥质土、暗沟等软弱土质的处理中效果最佳,操作也简单,不过需要关注好施工成本的控制工作。在施工过程中,应该选择粗砂或者碎石,又或者其他稳定性强的优质土壤,必须保证回填材料中不含有机杂质,以免其腐烂后形成空洞。施工前需要做好基层清理工作,对空洞、沟井等进行填充,确保不存在积水,若软土开挖后发现地下水位较高,则应该采取一定的措施来降低地下水位,切实保证基础施工质量。

3.2 公路工程软基处理

某高速公路全长123.8km,全线分为6段路基,对于路基强度和刚度要求极高,必须做好路基沉降的严格控制。结合现场地质勘查,路基表层以杂填土和素土为主,往下则为黏土、淤泥质黏土以及松软土,承载能力略有不足。事实上,最近几年伴随着我国公路交通事业的飞速发展,公路工程建设中遇到的软土地基越来越多,而且考虑施工进度、施工成本等问题,不可能如同建筑软基处理一样采用桩基础技术或者换土垫层技术,公路工程的软基处理技术包括:

3.2.1 强夯技术

强夯法的基本原理,是利用重锤的下落时产生的冲击力,对地基进行夯实加固,通过强制性压缩的方式来提升地基的稳定性。强夯法具有成本低廉、施工简单、劳动强度低的优点,也基本不会对环境造成负面影响,适用于多种软土地基。在对软土地基进行夯实处理的过程中,需要关注软土含水率,必要时构建排水通道,以保证加固效果。

3.2.2 加载加固技术

主要是通过向软土预先施加荷载的方式,使得其能够提前完成沉降,从而增加基础的强度,避免有害沉降引发的各种问题。一般情况下,从降低成本的角度,可以利用路堤填土进行堆载,结合分层分级的方式来施加荷载,对加荷的速度进行有效控制,防治出现地基的剪切破坏,逐步提升地基的强度和稳定性。

3.3 材料的选择

三级以上的销蚀石灰才能在这个阶段使用,一定要提前把这些销蚀石灰运送到现场,对这些石灰进行消解处理,只有等充分消解变成粉状的时候,才能够在现场施工的过程中使用。石灰需要在规定的范围内进行堆放,不能随便进行堆放,在施工使用的过程中,一定要监理工程师检验合格之后才能使用;其次需要注意的是土壤塑性指数要达到合理标准,包含了一些粗粒土和粘土,在施工的过程中一定要监理工程师进行检验合格,然后达到相关标准之后才可以进行操作。

4 结束语

总之,伴随着我国房屋建筑工程施工环境越来越复杂,软土地基问题是建筑施工的核心问题。它不仅影响着人们着整个房建工程的施工质量,同时关系着人们生活出行安全。因此,施工单位需不断提高软土地基处理水平,保证房屋建筑工程质量。管理工作人员需要对施工现场环境进行实地勘察,取样检查分析。根据所得出来的相关数据进行分析,并得出合理的处理技术,只有这样才能保证施工质量,促进经济健康稳定发展。

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参考文献

[1]黎文俐.房建工程软土地基施工技术的应用探讨[J].中华建设,2017,(03):12-14.

[2]雄勇,樊建军.商层建筑深纂坑支护工程变形监测探析[J].城市建设理论研究(电子版).2017,(22).1 施工中软土地基的特点

1.1 压缩能力强

因我国地大物广,地形地貌不相同,因而使得软土中的黏土固化程度也不一样。在这时,施工单位在工程施工中需要对不同固化程度的黏土进行相应的分析。在通常情况下,主要是按照压缩系数进行判断的。由于软地基液限正比于压缩系数,且随着液限的的不断增大,使得压缩系数也增大。

1.2 渗透性差

在公路桥梁工程施工中的黏土,所含有的成分,就有土壤和沙土。这会使得黏土的固化程度快于普通软土。主要原因就是软土本身具有较差的黏土。

2 房屋建筑工程软土地基施工的主要问题

2.1 施工前期准备不足

由于软土地基问题复杂,在进行处理软土地基施工前,必须对土壤特性进行充分分析。在软土地基处理施工时,往往出现勘察不准确导致该地段没有做处理设计。前期准备工作不足,造成涌水量及流沙情况的计算不准确,不能事先准备降水工具,影响施工进度和质量。这就说明了前期进行实地勘察的重要性,不同的房屋建筑,面临不同的地质问题。因此,在对施工地基进行处理前期,工作人员需提前对施工现场环境进行勘察。

2.2 现场勘察资料缺乏

在软土地基处理时,工作人员通常采用邻近工程的勘察资料,没有对该施工现场进行地质、土壤水文等方面进行勘察。所以,在处理过程中造成数据误差,给后期工程增加难度,并且造成建筑工程安全质量隐患。

2.3 对硬壳层的强度认识不足

在软土的上部,主要由于大气循环以及温度的变化,以及上体中水分的蒸发,导致上部土体广泛分布有一层硬度较大的土层,相比下覆软土地基,其密实度较大、压缩性和抗剪强度较高,具有一定的刚度,能够承担一部分外部荷载,被称之为硬壳层。在软土地基处理中,利用其硬度,可以最大程度上降低软土地基的处理难度,降低施工成本。但是现实中,尤其前期没有勘察,对硬壳层人士不到位,无法准确判断硬壳层的具体位置,造成其破坏,导致地基不稳定。

3 土建施工中软土地基施工技术改善措施

虽然从土建工程整体角度分析,软土地基施工处理技术众多,而且都有着普遍的适用性,不过即便面对相同的软土结构,在不同的工程项目中采用的施工技术也有所不同,这里从建筑工程和公路工程两个方面,结合具体工程实例对软土地基施工技术进行分析和讨论。

3.1 建筑工程软基处理

考虑建筑本身的自重大,对基础承载能力有着极高的要求,如果无法对软土地基进行有效处理,则在地下水侵蚀以及建筑自重的双重作用下,可能会出现基础的不均匀沉降问题,严重的甚至可能造成建筑整体坍塌。因此,必须切实做好软土地基处理。

3.1.1 桩基础技术

桩基础是建筑工程软土地基施工中一种非常常见的技术形式,能够显著提升基础的稳定性和承载能力。在该工程中,池塘的存在导致基础土质偏向于淤泥,可以选择水泥搅拌桩,其基本原理,是将水泥作为固化剂,通过搅拌设备,在地基深层对水泥和软土层进行强制搅拌,在水泥固化后形成复合基础,改善软土性质。正式施工前,需要做好必要的试桩工作,对泵送压力以及搅拌次数进行明确,施工环节则应该做好质量控制,保证桩体垂直度。另外,如果地基以可塑性较高的软粘土为主,则可以选择石灰搅拌桩,其机理与水泥搅拌桩相似,只是以石灰代替水泥。石灰搅拌桩对于石灰的纯度要求极高,施工环节,需要首先在软土层表面铺设砂石或砾石,营造出一个良好的施工环境,然后配备空压机、钻机等设备,结合地质勘测明确石灰掺加的量,配合三角形或者四边形布桩,将桩间距控制在1m左右。

3.1.2 振冲加固技术

对于一般松软地基,振冲加固技术都有着良好的处理效果。其基本原理是通过振冲器的强制性冲贯作用改善软土性质,实现加固的目的,或者将一些难以凝聚的粗粒通过振冲的方式填充到软土层中,提升地基的强度。与其他施工技术相比,振冲击加固技术不仅施工快速,加固效果好,而且没有很高的技术要求,在软土地基处理中有着良好的适用性。

3.1.3 换土垫层技术

换土垫层技术的基本原理,是将原本的软土基础挖除,然后利用承载能力和稳定性更强的材料进行回填,以此来消除软弱土层的影响,防止地基沉降问题。从实际应用的角度,换土垫层技术在淤泥质土、暗沟等软弱土质的处理中效果最佳,操作也简单,不过需要关注好施工成本的控制工作。在施工过程中,应该选择粗砂或者碎石,又或者其他稳定性强的优质土壤,必须保证回填材料中不含有机杂质,以免其腐烂后形成空洞。施工前需要做好基层清理工作,对空洞、沟井等进行填充,确保不存在积水,若软土开挖后发现地下水位较高,则应该采取一定的措施来降低地下水位,切实保证基础施工质量。

3.2 公路工程软基处理

某高速公路全长123.8km,全线分为6段路基,对于路基强度和刚度要求极高,必须做好路基沉降的严格控制。结合现场地质勘查,路基表层以杂填土和素土为主,往下则为黏土、淤泥质黏土以及松软土,承载能力略有不足。事实上,最近几年伴随着我国公路交通事业的飞速发展,公路工程建设中遇到的软土地基越来越多,而且考虑施工进度、施工成本等问题,不可能如同建筑软基处理一样采用桩基础技术或者换土垫层技术,公路工程的软基处理技术包括:

3.2.1 强夯技术

强夯法的基本原理,是利用重锤的下落时产生的冲击力,对地基进行夯实加固,通过强制性压缩的方式来提升地基的稳定性。强夯法具有成本低廉、施工简单、劳动强度低的优点,也基本不会对环境造成负面影响,适用于多种软土地基。在对软土地基进行夯实处理的过程中,需要关注软土含水率,必要时构建排水通道,以保证加固效果。

3.2.2 加载加固技术

主要是通过向软土预先施加荷载的方式,使得其能够提前完成沉降,从而增加基础的强度,避免有害沉降引发的各种问题。一般情况下,从降低成本的角度,可以利用路堤填土进行堆载,结合分层分级的方式来施加荷载,对加荷的速度进行有效控制,防治出现地基的剪切破坏,逐步提升地基的强度和稳定性。

3.3 材料的选择

三级以上的销蚀石灰才能在这个阶段使用,一定要提前把这些销蚀石灰运送到现场,对这些石灰进行消解处理,只有等充分消解变成粉状的时候,才能够在现场施工的过程中使用。石灰需要在规定的范围内进行堆放,不能随便进行堆放,在施工使用的过程中,一定要监理工程师检验合格之后才能使用;其次需要注意的是土壤塑性指数要达到合理标准,包含了一些粗粒土和粘土,在施工的过程中一定要监理工程师进行检验合格,然后达到相关标准之后才可以进行操作。

4 结束语

总之,伴随着我国房屋建筑工程施工环境越来越复杂,软土地基问题是建筑施工的核心问题。它不仅影响着人们着整个房建工程的施工质量,同时关系着人们生活出行安全。因此,施工单位需不断提高软土地基处理水平,保证房屋建筑工程质量。管理工作人员需要对施工现场环境进行实地勘察,取样检查分析。根据所得出来的相关数据进行分析,并得出合理的处理技术,只有这样才能保证施工质量,促进经济健康稳定发展。

参考文献

[1]黎文俐.房建工程软土地基施工技术的应用探讨[J].中华建设,2017,(03):12-14.

[2]雄勇,樊建军.商层建筑深纂坑支护工程变形监测探析[J].城市建设理论研究(电子版).2017,(22).

论文作者:陈克传

论文发表刊物:《红地产》2017年2月

论文发表时间:2018/12/13

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