房屋建筑地基基础施工技术探析

时间:2022-06-06 09:43:13

房屋建筑地基基础施工技术探析

摘要:地基处理技术对建筑物的安全有着直接关系,要是地基处理不当,往往会发生工程事故,并且事后的补救措施都是比较困难。本文对几种常用的地基处理技术进行了介绍,并分析了其技术的选择策略。

关键词:地基基础;换土;高压喷射

中图分类号: TU47 文献标识码: A

一、房屋建筑地基基础

建筑物的地基所面临的问题有以下四方面:强度及稳定性问题;压缩及不均匀沉降问题;渗漏问题;液化问题。当建筑物的天然地基存在上述四类问题之一或几个时,即须采用地基处理措施以保证建筑物的安全与正常使用。地基处理有着多种定义,其一是对建筑物和设备的基础下的受力层进行提高其强度和稳定性的强化处理。其二是改善或加固地基的天然状态,使之符合工程要求的技术措施。还有一种解释,地基处理一般是指用于改善支承建筑物的地基(土或岩石)的承载能力或抗渗能力所采取的工程技术措施。

地基基础工程作为建设工程的核心组成部分,是整个建筑工程的基础,它的质量好坏直接影响到整个工程的大局,其内涵是满足国家现行的有关地基基础的技术标准,设计文件及工程合同中对安全、使用等综合要求的能力,安全可靠、稳定地承担全部建设工程在施工期限间和全寿命使用期限内正常使用的荷载。

地基处理方法的确定按下列步骤进行:对初步选定的各种地基处理方法,分别从加固原理、适用范围、预期效果、材料来源及消耗、机具条件、施工进度和对环境的影响等方面进行技术经济分析和对比,选择最佳的地基处理方法,必要时可选择两种或多种地基处理措施组成的综合处理方法。对已选的地基处理方法,必须根据建筑物安全等级和场地复杂程度,在有代表性的场地上进行相应的现场试验和试验性施工,并进行必要的测试,以检验设计参数和处理效果。如达不到设计要求时,应找出原因并采取改进措施和修改设计。

二、房屋建筑地基基础施工技术

房屋建筑地基基础常用的地基处理方法有:换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法等。现在我就经常用到的处理方法进行介绍:

(一)换土法

换土法即通过局部换土处理以使建筑物各部位的地基变形相互协调。换土法有两种,一种是“以硬换软”,一种是“以软换硬”。一般来讲,在一个建筑场地内,硬土地基分布少,软弱地基分布多时,宜采用“以软换硬”的办法,即将坚硬岩石(或坚硬土)凿去一部分,换填可压缩性土,以便与软弱部分地基相协调(此法又叫褥垫法)。若软弱地基分布少,硬土地基分布多时,宜采用“以硬换软”的办法,即对软弱部分地基采取加固处理,使之与坚硬部分地基相适应。若软、硬地基分布各半,宜采用基础设置沉降缝办法处理。对于换土褥垫法可采用炉渣、中砂、粗砂、土夹石(其中碎石含量为20%~30%)等材料,其厚度宜取300~500mm,夯填度(为褥垫夯实后的厚度与虚铺厚度的比值)要求中砂、粗砂为0.87±0.05;土夹石为0.7±0.05;或通过现场试验确定。

(二)水泥粉煤灰碎石桩复合地基成套技术

水泥粉煤灰碎石桩复合地基是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高粘结强度桩(简称CFG 桩),通过在基础和桩顶之间设置一定厚度的褥垫层保证桩、同承担荷载,使桩、桩间土和褥垫层一起构成复合地基。桩端持力层应选择承载力相对较高的土层。水泥粉煤灰碎石桩复合地基具有承载力提高幅度大,地基变形小等特点,并具有较大的使用范围。适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应按当地经验或通过现场试验确定其适用性。就基础形式而言,既可用于条形基础、独立基础,又可用于箱形基础、筏形基础。

(三)高压喷射注浆法

该种地基基础处理方法,主要适用于那些淤泥、粘性土、淤泥质土、粉土、人工填土、砂土以及碎石土等类型的地基。一般而言,如果地基中含有大量的大粒径岩石、植物根茎以及其他的有机质,则应当先根据施工现场地基土层的试验结果来确定其实际可适用性。如果该区域的地下水流速比较快,而且喷射的浆液难以在注浆套管附近凝固,则就不宜使用该种地基基础处理方法。采用高压旋喷桩方式对地基基础进行处理,其深度相对较大,而且除了可对地基实施加固以外,实践中也可用作深基坑以及大坝等结构的止水帷幕;从实践来看,以供该种方法进行地基基础处理,其最大可处理深度可以达到30米以上。

(四)强夯法

强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土,软-流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程,在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度,减少压缩性,改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。对饱和粘性土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用。在确定地基处理方案时,宜选取不同的多种方法进行比选。

(五)加筋法

加筋法包括加筋土、土锚及土钉、土工聚合物、树根桩、碎石桩等,其工作原理是在人工填土的路堤或挡墙内,铺设土工聚合物、钢带、钢条、尼龙绳或玻璃纤维等作为拉筋或在软弱土层上设置树根桩或碎石桩等,使这种人工复合土体,可承受抗拉、抗压、抗剪和抗弯作用,以提高地基承载力,增加地基稳定性和减少沉降,土层锚杆的方法适用于人工填土的路堤和挡墙结构,如边坡的稳定,基坑围护结构的支护,地下工程的抗浮,高耸建筑的抗倾覆等,锚杆适用于一切需要将拉应力传递到稳定土体中的基础处理,它是采取用土层锚杆是依赖于土层与锚固体之间的粘结强度来提高承载力的,它可以应用在一切需要将拉应力传递到稳定的土体中,来加强土体构造;土工聚合物一般适用于砂土,黏土和软弱土,作为排水和隔离耐久性材料,其作用就是利用土工合成材料本身的高强度,柔韧性力学性能,扩散土的应力,增大土体的抗拉强度,改善土体整体或构成加筋土及各种复合土结构。主要用于排水,反滤,隔离和加筋作用。

三、地基处理技术的选择选择

选择地基处理方法要力求做到安全适用、确保质量、经济合理、技术先进。地基处理方案选择应考的因素重要有:土的类别、加固深度、上部结构要素、机械设备、周围环境、工期、施工技术水平及工程造价等。在进行地基处理工程设计前,首先应进行调查研究,其内容如下:

(一)结构条件

房屋的体型、刚度、结构受力体系、建筑材料和使用要求;荷载大小、分布和种类;基础类型、布置和埋深;天然地基承载力、稳点安全系数和变形允许值等。

(二)地基条件

地形及地质成因、地基成岩状况;软弱土层厚度、不均匀性和分布范围;持力层位置及状况;地下水情况及地基土的物理和力学性质。

各种软弱地基的形状是不同的,现场地质条件随着场地的不同也是多变的,即使同一种土质条件,也可能有多种地基处理方案。

(三)环境条件

在地基处理施工中应考虑对场地环境的影响。如采用强夯法和砂挤密法等施工时,振动和噪音对临近建筑物和居民产生的影响和干扰;采用堆载预压法时,将会有大量土方运进输出,既要有堆放专场地又不能妨碍交通;采用石灰桩或灌浆法时,有时会污染周围环境。总之,施工时对场地的环境影响不是绝对的,应慎重对待,妥善处理。

(四)施工条件

用地条件,工期、工程用料、施工机械、施工难易程度等。

结束语

建筑地基处理技术种类较多,且对建筑物的安全有着直接关系,因此,必须根据工程实际选择合理的地基处理技术,并按要求严格执行的质量控制和验收。

参考文献

[1]杨万华.浅谈房屋建筑地基基础施工技术及应用[J].四川建材,2012年1期.

[2]凌洪基,温海滨.电厂主厂房结构及地基基础施工技术的应用[J].建材发展导向(下),2014年9期.

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