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建筑软土地基桩基础施工处理之我见

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【摘要】在我国,当今社会经济快速发展,不断开放的社会,城市的基础型建筑越来越多,由于我国的地理构造问题,相当一部分的发达地区都在淤泥质软土上,软土地基的处理一直是我国地基工程的重点,本文简单的叙说了我国在软土地基桩基施工方面浅见,以待为广大的建筑施工人员作出参考。

【关键词】软土地基;桩基;处理

中图分类号:TU753.7 文献标识码:A

一、软土地基处理现状

是么样的土壤结构叫做软土?软弱土包括淤泥、淤泥质土、杂填土及饱和松散粉细砂与粉土。堤防工程中主要是指天然孔隙比大于或等于1.5的亚粘土、粘土组成的淤泥和天然孔隙比大于1.0小于1.5的粘土组成的淤泥质粘土。其主要特征如下:

1.孔隙比和天然含水量大。我国软土的天然孔隙比e一般在1~2之间,淤泥和淤泥质土的天然含水量W=50~70%,高的可达200%,普遍大于液限。

2.压缩性高 我国淤泥和淤泥质土的压缩系数一般a1~2都大于0.5MPa-1,建造在这种软土上的建筑物将发生较大的沉降,尤其是沉降的不均匀性,会造成建筑物的开裂和损坏。

3.透水性弱 软弱土尽管其含水量大,透水性却很小,渗透系数K≤1(mm/d)。因此,土体受到荷载作用后,呈现很高的孔隙水压,影响地基的压密固结。

4.抗剪强度低 软土通常呈软塑~流塑状态,在外部荷载作用下,抗剪性能极差,我国软土无侧限抗剪强度一般小于30KN/m2(相当于0.3KN/m2)。不排水剪时,其内摩擦角几乎为零,抗剪强度仅取决于凝聚力C,一般C<30KN/m2;固结快剪时,内摩擦角=5°~15°。

5.灵敏度高 软粘土上尤其是海相沉积的软粘土,在结构未被破坏时具有一定的抗剪强度,但一经扰动,抗剪强度将显著降低。其灵敏度(含水量不变时原状土与重塑土无侧限抗压强度之比)一般在3~4之间,有的甚至更高。

这类地基相较于其他地基较为特殊,不能仅仅按照地基条件确定,必须在充分确定地基是否由软土构成,充分了解地基层相关构造物的种类、形式等主要特征 ,从而确定软土地基的基本状况。

我国的软土地基处理现状不容乐观,我国普遍出现一下几个问题:

1)勘查资料缺乏。勘查是十分重要的准备工作,而在我国这项工作却不受重视,但是一旦简单的进行常规测量,对于软土地基来说会导致很多后续设计工作无法进行或者后续工作难以开展。

2)填筑不当。

3)施工准备不足。在地基工程中,由于地基条件复杂,施工准备准备不好,导致不能准确的把握工程的进度和工程的质量。

二、软土地基处理中桩基的应用

常见的软土地基,由于是由淤泥、淤泥质土、杂填土或者其他的高压缩性及抗剪强度低的土构成的地基,这种地基有着诸多限制因素,如强度变化缓慢、不均匀、沉降量大等,但是又鉴于软土地基特殊的土力学性质,使得工程利用条件较差。

在我国,相当一部分的发达地区都在淤泥质软土上,但是由于天然的软土地基上的浅基础无法满足整体稳定要求,但是如果采取桩基础就可以有效的解决这些限制因素。而且桩基础地基会有效地将承载的重力和复杂负荷均匀的传给下部各个支撑部分,桩基础与其他基础相比具有很多优秀的因素,如:施工快、承载力高、投资较少等。

但是在软土地基中,优先使用的桩基础应适当的加大桩径,减少钢筋笼的直径,使得整体的布局更加科学,经济。

三、软土地基处理技术

(一)深层搅拌桩法

深层石灰搅拌桩法是为了加强建筑地基的稳定性,提高地基土质的强度。这种方法的主要操作步骤是指,在软土地基施工的过程中,对于地基的软土部分加注石灰、煤灰等其他添加剂,在石灰和软土进行化学反应后,使得含水量较高的软土层转化为具有更高强度的水泥土,间接提高软土的强度。此种方法适用于城市工程的施工中,不需要过于复杂的步骤和施工工艺,而且对于施工的要求并不十分严格,施工过程中,噪音污染较少,对环境的污染少。而这种施工方法需要注意几个方面:

施工前的准备工作。

任何工程的施工之前都必须做好准备工作,准备工作决定和工程是否能够顺利进行。准备工作中最重要的部分,就是做好石灰的选择工作,石灰的选择决定这项工程的质量。石灰在搅拌过程中会出现聚集这种现象,而这种现象是需要避免的,软土地基选择的石灰纯度尽量要高,并且必须是细磨的石灰,而且存放时间不应超过三个月。

数据测量、设计必须准度高。

为了保证整个施工过程的安全、快速,一些相关的数据必须进行合理的计算、设计、测量,如最佳掺灰量、含灰量、桩长、搅拌范围、根数、截面等施工数据,这些数据和参数是工程安全、准时完成的重要保障,必须加以重视。

同样的目的,深层水泥搅拌桩技术也是可以增加建筑地基的稳定性,提高地基土质的一种方法,这种方法是指在软土桩基施工的过程中,用水泥的关注对地基软土进行处理。这种方法与深层石灰搅拌桩法有着异曲同工之妙,在施工期的准备工作中最重要的就是选择合适的水泥,水泥的选择好坏与否直接决定着工程至来年过的好坏,对于高层建筑软土地基的最好选择无外乎32.5级的普通硅酸盐袋装水泥。同时应当将桩位处地面上下的杂物予以清理,平整这个施工现场,对于低洼处的处理一定要谨慎,不能用杂土进行回填。

(二)软土地基砂石换土垫层法

在软土地基中,将软土地基中砂砾、中砂和粗砂不足的的部分予以换填处理,这种方法主要是为了加强软土地基的强度,将强度较小的稳定性较差的土换成稳定性好无侵蚀性的材料(中粗砂为主)。这就是所谓的砂石垫层换填技术。

如果使用这项技术,再是工程中首先就要调整砂石垫层与砂垫层的底面,在同一水平面上,如果无法做到这一点,施工过程中就要按照先深后浅的施工原则进行。分段施工过程需要严格按照施工细则进行,不允许出现表层软土出现局部破坏的现象,在基坑的底部铺上一层西沙可以防止这一点的出现。合理的采取插振法、平振法、水撼法、碾压法、夯实法等铺设手段,按时保质的完成工程。

四、结束语

在我国,经济的发展不断加快,城市化不断进行中,在已有用地面积的不断减少的情况下,软土地基在高层建筑工程中不断地出现,但是兴起时间较晚,同时社会和国家机遇的重视程度不够。但是地基基础是建筑的关键,影响整个建筑的稳定性、耐久性和强度,施工过程中,相应的施工方一定要根据软土的具体类型,当地的地理位置,施工开始之前应有完善的工程方案,技术和工艺人员具有较高的职业素养和专业技术,按照规定严格施工。

近年来,高层建筑软土地基施工处理措施有了非常明显的改进,出现很多的针对相应问题的思考和解决办法,但是针对复杂的软土地质条件,予以合理的处理方案,在保障安全的前提下,更加经济,有效的方案依旧是研究这主要课题。

【参考文献】

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