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关于房屋建筑地基基础处理方法的探讨

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摘要:本文从房屋建筑地基工程的施工特点和施工方法两个方面对建筑地基基础工程的处理进行了剖析,并提出了房屋建筑地基基础处理的创新措施。

关键字:房屋建筑; 地基基础; 特点;方法

Abstract: This paper analyzes the foundation works and construction treatment methods for the processing of the building foundation from two aspects of the construction characteristics and the housing construction, and put forward innovative measures for housing construction foundation treatment.Key words: housing construction; foundation; characteristics; method

中图分类号:TU47文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

一、房屋建筑地基基础工程的施工特点

1、受地域和地质条件的限制,我们工程地质条件具有复杂性。

我国幅员广阔,工程地质条件非常复杂,例如淤泥质土、杂填土、湿陷性黄土、冻土、季节性冻土等。此外,溶岩地质主要在我国的西南地区,在其它地区也有所分布;同时,中国又是个多地震、高震级的国家,而地震对地基基础的影响是非常大的。这种复杂的地质条件对地基基础工程的勘察设计处理以及工程施工增加了难度,提出了大量且复杂的技术难题。

2、地基事故的多发性。

由于地基基础设计或施工方案不当而导致不均沉降、房裂屋倒,导致严重损失的事例时有发生,所造成工程建设中的恶性的巨额浪费确实惊人。

3、地基工程质量的潜在性。

从主体结构本身复杂的工序衔接来看,后一道工序都在不同程度上覆盖前一道工序,工序质量具有明显的隐蔽性,这也是主体结构工程必须加强隐蔽工程的检查验收,存放完整的隐蔽验收资料的原因所在。

4、地基质量对工程造价产生巨大影响,地基事故具有严重性。

一定程度上讲,建设工程一旦建成投入使用,地基基础出现质量事故问题往往是无法弥补的,由它所带来的损失,远比地基基础工程建设所要投入的成本大得多。不管是选择场地、勘察设计,还是施工质量问题,地基基础工程一旦出现质量问题,往往会引起地基失稳,建设工程整体结构的破坏,是建设工程致命性、毁灭性的重大质量事故,不仅造成经济上的巨大损失,而且直接危及人们的生命和财产安全。由于地基基础承受上部建筑实体的全部荷载,因此一旦出现局部损坏,其损坏程度扩散很快,而事故的发生又往往是突发性的,常常不易被人们发现,这就更加剧了其危害性和严重性。

5、 地基基础工程属于地下工程,质量事故处理具有困难性。

地基基础工程质量事故处理难度大是指它与建设工程其它部位事故处理相比而言,造成的原因是和它的地位与作用密切相关的:① 地基基础工程是地下工程,事故处理的施工操作困难性较大;② 一旦地基基础承担了上部荷载,对它本身的处理,必然影响建筑物上部结构性能,尤其是对于建成交付使用的工程,它承受了所有建设工程的全部荷载,再加上地基基础工程质量事故的连锁性,因此它的处理是非常困难的。

二、房屋建筑地基基础工程的处理方法

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、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。

1、砂石桩法。

适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基,提高地基的承载力和降低压缩性,也可用于处理可液化地基。对饱和粘土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理,使砂石桩与软粘土构成复合地基,加速软土的排水固结,提高地基承载力。

2、高压喷射注浆法。

适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。当地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的有机质时,应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。高压旋喷桩的处理深度较大,除地基加固外,也可作为深基坑或大坝的止水帷幕,目前最大处理深度已超过30m。

3、预压法。

适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于4m时,可采用天然地基堆载预压法处理,当软土层厚度超过4m时,应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。

对真空预压工程,必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。

4、灰土挤密桩法和土挤密桩法。

适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基,可处理的深度为5~15m。

当用来消除地基土的湿陷性时,宜采用土挤密桩法;当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时,宜采用灰土挤密桩法;当地基土的含水量大于24%、饱和度大于65%时,不宜采用这种方法。灰土挤密桩法和土挤密桩法在消除土的湿陷性和减少渗透性方面效果基本相同,土挤密桩法地基的承载力和水稳定性不及灰土挤密桩法。

5、单液硅化法和碱液法。

适用于处理地下水位以上渗透系数为O.1―2m/d的湿陷性黄土等地基。在自重湿陷性黄土场地,对Ⅱ级湿陷性地基,应通过试验确定碱液法的适用性。

6、换填垫层法。

适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力,减少沉降量,加速软弱土层的排水固结,防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。

7、强夯法适。

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,软塑~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。

8、柱锤冲扩桩法。

适用于处理杂填土、粉土、粘性土、素填土和黄土等地基,对地下水位以下的饱和松软土层,应通过现场试验确定其适用性。地基处理深度不宜超过6m。

9、 振冲法。

分加填料和不加填料两种。加填料的通常称为振冲碎石桩法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的饱和粘性土和饱和黄土地基,应在施工前通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。

振冲碎石桩主要用来提高地基承载力,减少地基沉降量,还可用来提高土坡的抗滑稳定性或提高土体的抗剪强度。

10、水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法。

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。对淤泥质土应根据地区经验或现场试验确定其适用性。基础和桩顶之问需设置一定厚度的褥垫层,保证桩、同承担荷载形成复合地基。该法适用于条基、独立基础、箱基、筏基,可用来提高地基承载力和减少变形。对可液化地基,可采用碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩多桩型复合地基,达到消除地基土的液化和提高承载力的目的。

三、加强建筑房屋地基基础处理的创新

1、加强工程勘察质量,提高工程勘察的准确性,为地基处理提供最直接的地质依据。

工程勘察报告要全面反映建筑场地工程地质和水文地质情况,要预防地基基础的工程事故,首先必须对场地工程地质和水文地质条件做全面正确的了解,要做到这一点关键要搞好工程勘察工作,要根据建筑物场地的特点,建筑的使用要求,合理确定工程勘察任务和目的。勘察工作为建筑物的设计提供举足轻重的参考资料,因此决不能忽视而不做,也不能弄虚作假而不考虑是否适用。特别是对复杂的、软弱的地基,更应慎重对待。

此外,在勘察时要重视对钻孔深度的选择。由于钻孔深度必须符合设计要求,如果不符合设计上对压缩厚度的需要,或者达不到桩所坐落的土层时,那就不可能正确计算出地基的沉降,或桩的正确承载力,也就达不到基础设计要求。因此必须按设计要求确定合适的钻孔深度。如果由于勘察数量不足,钻孔和探坑布点少,再加之钻孔深度不够,以致不能表达出土的不均匀性和层理的不一致性,就有可能引起建筑物的翘曲和弯折而出现裂缝,造成严重的质量事故和巨大的经济损失。

2、提升建筑房屋设计人员的素质,提高结构设计的合理性

地基基础的设计应当根据建筑物的使用要求,结构形式和场地的地质条件,并结合现场具体情况,在适用与经济的前提下,要保证建筑物的主要承重结构在正常使用过程中不发生裂缝或损坏。

设计人员应慎重对待工程勘察报告提供的地基承载力建议值,严格计算基础的实际土压力、若对勘察报告的建议值有怀疑,可以再做荷载试验验证。施工人员在天然地基上建造大中型工程时,应复核设计地基承裁力的合理性。一旦发现地基沉降较大或倾斜,必须立即停工,会同勘察、设计和建设单位共同研究,采取必要措施,防止地基和建筑物发生灾难性破坏。

3、加强地基基础处理施工质量控制。

施工阶段是保障地基荷载的关键阶段,在施工期间,施工单位应该根据地质的特点,选择合适的地基处理方法,加强对地基基础处理施工质量的控制。

4、加强地基基础处理的监测。

地基施工属于地下工程,具有隐蔽性。如果出现明显的墙体裂缝、不均匀沉降等现象,如果得不到及时处理,后果将不堪设想,因而必须在沉降期内,加强对地基沉降的监测,出现问题及时做出反应和处理。

总之,建筑房屋地基的质量将直接影响房屋建筑的使用寿命和期限,也关系到建筑房屋的安全,影响建筑工程的成本,因而必须根据施工地区地质特点,使用合适的地基处理方法,加强地基质量。