房屋建筑工程施工过程中不良地基土的技术改造

2021-11-27 12:42郭林
魅力中国 2021年30期
关键词:承载力建筑物建筑施工

郭林

(河北 石家庄 050000)

地基土的工程性能如果无法通过有效的改造技术得以提高,则会导致上部建筑结构的稳定性和安全性受到影响。使用合理的改造技术处理不良地基土能够使原地基土的承载力得到充分发挥,不良地基土改造技术能够使软土地基的沉降变形减少并使其承载力增加,满足地基强度及变形等要求。因此本文针对不良地基土在房屋建筑工程施工中的改造技术进行探究。

一、房屋建筑工程施工常见不良地基土类型分析

(一)杂填土

通常来说这类土壤并非自然中诞生的土壤,而是社会经济发展过程中,很多生活垃圾被随意丢弃在自然界中,在物理因素以及化学因素的共同作用下,垃圾会逐渐进行分解从而形成的土壤,这类土壤在我国的分布也非常广泛,杂填土因为是垃圾分解转化形成的,因此土壤内部的成分非常的复杂,土壤结构也相对复杂,同时土壤种类也非常多,会影响到建筑周围的环境。杂填土有着十分复杂的成分,往往无规则堆积,厚薄也并不均匀,无规律性,性质也有很大差异,如果不能有效改造,将会造成建筑地基沉降不均匀。根据实际情况来看,杂填土所包括的主要有三大类,即建筑垃圾土、生活垃圾土以及工业生产垃圾土。譬如说施工单位使用杂填土施工,施工过程如果处理不当,会对施工质量造成一定的影响,同时也会影响到施工进度,后期也非常容易出现塌陷的安全质量问题,因此在施工过程中需要施工单位根据现场的实际情况研究制订出合理的施工方案,进行针对性的解决,确保建筑物的质量和安全。

(二)软粘土

软粘土也叫做粘土,通常情况下软粘土在河流中下游地区分布,或者在湖泊附近区域分布,常见的就是淤泥及淤泥质土。一般在南方地区有软粘土地基土存在,该类地基土的承载力比较低,对于不断增加的上部荷载无法承受,并且相比于其他类型土质,强度增加也比较慢,很容易发生变形,很难做到受力均匀。另外,软粘土渗透能力也比较差,具有流动特性,缺乏良好总体承载力。

(三)膨胀土

膨胀土在我国各地区均有着十分广泛分布,这种土壤的主要化学成分是蒙脱石,有着非常优异的吸水性能,吸收水分后自身会迅速膨胀,水分流失后,自身也会进行收缩,通常在膨胀土壤中具有很多细小的裂隙,尤其是那些经常进行膨胀的土壤内部具有的裂隙也会越多,这类土壤稳定性能较差,内部的含水量如果发生变化,土壤就会立马出现形变,对施工质量产生严重的影响,同时也会严重影响到建筑物的安全性能。

(四)饱和松散土

对于饱和松散土而言,其组成成分主要为粉砂或者细砂,由于静荷载作用会使得饱和松散土强度比较高,而较强外力作用会使土质结构发生变化,导致有液化现象发生,比如机械振动及地震等,情况较严重时会有大范围震陷变形情况产生。

(五)湿陷性黄土

湿陷性黄土大多数在南方地区,该类地基土的形成是由于覆盖土层所具备的自重应力以及附加应力等相关外力作用,而由于土层整体结构发生变化,很容易造成附加变形情况,从而对建筑施工产生影响。

二、不良地基土给建筑施工带来的危害分析

(一)不良地基土的地基表现

不良地基土的地基表现主要包括:压缩性能高、渗透性能低且高灵敏度。不良地基土的高压缩性主要表现在大规模建筑和大体量建筑对不良地基土施压过大时,不良地基土内部水分和空气被挤走产生空隙而产生的沉降问题。而往往建筑内部的工程构造会使建筑本身施加给不良地基土的压力发生变化或分布不均,这就使沉降问题演变成不均匀沉降,不均匀沉降一旦发生,会直接导致建筑主体的开裂、倾斜甚至倒塌,后果不堪设想。不良地基土的微渗透性。加湿可以使土壤结构紧实,从而增加土壤耐性和承载力,然而不良地基土的微渗透性特点使加湿效果不佳,水渗透量小,渗透速度缓慢,导致不良地基土固结困难,短时间内很难达到建筑施工要求的稳定性。不良地基土的高灵敏性。高灵敏性是指不良地基土耐用性差,很容易受到振动、冲击等外因的影响产生结构变化,从而影响到地基的使用质量,破坏建筑原有的结构,降低使用强度。

(二)不良地基土影响地基负荷力

在建筑工程的施工过程中,不良地基土的应用会对建筑物的整体负荷力造成负面影响。在地基本身的负荷范围内,当建筑物对地基施行荷载力时,地基会保持在较为稳定的状态内,不会影响建筑物的整体稳定性与安全性。一旦建筑物加大对地基的荷载数值,且远远超出了地基本身所能承受的负荷范围,会严重破坏到地基内部的结构框架,出现建筑物倒塌的严重现象,威胁到人们的人身安全。

(三)不良地基土引发的地基位移、沉降现象

在建筑工程的施工过程中,不良地基土的应用容易引发地基位移、沉降现象。一旦建筑物出现沉降隐患,则会对施工人员与居住人员造成直接性的安全隐患。不良地基土的过度使用,会加大建筑物位移、沉降的发生概率。

(四)不良地基土引发土坡失稳现象

土坡失稳现象主要表现在:土坯的平衡性能被打破,在不同冲击力的影响作用下,出现整体滑动的负面现状。在建筑工程的施工过程中,不良地基土的过度使用,容易导致建筑物出现土坡失稳的局面,从而对建筑物结构的整体性、稳固性、安全性造成威胁。

三、建筑工程施工中不良地基土改造技术注意事项探究

地基土直接决定着地基的施工质量,因此在地基施工中,就要对不良地基土进行改造,才能提高地基的整体质量与稳定性。在不良地基土的改造中,还需要注意以下问题。首先,需要对不良地基土进行深入调查研究,要求专业人员进行工作开展,并且采用科学的仪器设备,出具相应的报告书。调查研究的内容包括:不良地基土承载建筑的稳定性、使用年限、使用功能等。其次,需要制定不良地基土改造的可行性方案,要结合工程项目以及现场的实际情况。要制定切实有效的应急方案以及解决方案,保障改造工程的井然有序开展。最后,需要技术人员对改造后的情况进行建模分析,促使地基的综合性能,都能够完全满足建筑工程的实际需求,具有较强的承载负荷力。

四、房屋建筑施工中改造不良地基土的方法探究

(一)地基土置换法

换土法是不良地基土处理的重要方法之一,它是通过将原来不良地基土进行更换处理,以此来提高地基土的稳定性的方法,因此换土法又称为换填法。通过换土置换以后,地基土会被好的地基土或是稳定性更好的砂石进行替换,地基的稳定性以及抗变形的能力也会在很大程度上得到提升,不仅有效解决了不良地基土问题,同时也很好地保证了地基的承载力。在此方法进行实际的操作过程中,一般要将不良地基土的开挖深度控制在2m 以内,同时要按照施工设计进行分层回填,回填结束后再分层进行压实,压实结束后还要对新的地基承载力进行检测,以此保障施工质量安全。这种方法可将地基土质不良影响从根本上解决,加上其施工较为简单因此广泛应用于建筑施工中。

(二)预压法

在建筑工程的施工过程中,预压方式的应用较为普遍。真空预压法、电渗法、堆载预压法和降水法是预压法的主要分类,其中堆载预压法是在地基上提前堆放某些较重的建筑材料或涂料,使地基受到一定压力,提高地基的承载力后就将堆放的重物移除。真空预压法与其原理相同,但是将真空泵改用后,为了使地基呈现一种负压状态对已铺设好的沙垫层进行抽气。在房屋建筑工程施工期间真空预压法、堆载预压法和降水法三种是应用较为普遍的预压方式,其中降水法能够使不良地基的水位高度有效降低,使不良地基土应力的有效性通过降低的空气水压力值得以实现,从而合理控制地基施工期间的安全隐患并预压不良地基土使地基施工质量提高;真空预压法则需要在地基土表面均匀铺设砂石,借助土工薄膜的优势进行密封工作,将不良地基土内的水质和空气通过真空泵设备有效抽离从而加固地基结构,使其安全性和稳定性得以保证,房屋建筑工程施工准备期间需要在地基表面合理的堆压较重的建筑施工材料从而增加地基作用力度,使其紧实性提高,保证地基的施工质量。对不良地基土使用该方法改造时需要综合考虑地基自身的承载能力,将荷载重量值适当增加,可优先选用金字塔形状堆积建筑施工材料,在保证地基施工质量的同时将施工质量及效率有效提高。

(三)强夯法

该方法适用于砂土、较大孔隙的松散土、杂填土等松软土地基,进行强夯工作前,需将夯点距离、强夯范围及夯击的间歇时间确定好。压实与夯实在建筑工程施工期间主要有表层碾压、振动压实和重锤夯实等方式,振动压实主要将振动压实设施放置在不良地基土表面,与振动形成的作用力充分结合使土粒位移从而使地基土的紧实性能增加,一般在非黏性地基土质中对振动压实的改造技术有比较广泛的应用。

(四)拌和法

深层搅拌法和高压喷射注浆法是拌和法的主要分类,其中深层搅拌法向土层中输入特殊材质的固化剂,通过强制搅拌产生的物理化学反应使水泥土桩体形成从而对地基强度进行加固;高压喷射注浆法是将水泥浆液利用强度高的压力从管路中喷出,凝固后形成切割土体的帮助并和原先的地基形成复合地基。

(五)挤密法

在建筑工程的施工过程中,挤密方式在改造不良地基土方面的应用较为普遍。该方法为了使地基强度增加需要对土体的松密度进行改变,因此需借助特殊机器对主体产生的反复挤压和振动利用转移土粒的高低位置进行。挤密改造方式主要体现在以下三个方面:第一,充分利用沉管砂石的特质,例如灰土桩、碎石桩。在施工过程中,借助于沉管机械设备,在完成对砂石桩的沉管成孔工作之后,针对沉管展开投料工作,对沉管进行边上提边投,保证桩体始终处于紧实状态。第二,在不良地基土表面放置石块,结合重锤夯实技术将石块夯进地基土内部,同时不断填进石块并不断重复重锤夯实工作,完成对地基的挤密工作,实现对不良地基土的有效改造。第三,利用振冲密实技术。借助于专业振冲机械设备的挤压功能与振动的反复性,有效打破不良地基土结构,增强孔隙水的水压值,对桩位进行合理配置,充分结合振冲机器的不同工作深度时长,电流量与填料量,并进行实时的记录工作,实现不良地基土改造的有效性。

结语:综上所述,房屋建筑的整体质量会受到地基负荷力与承载力的直接影响,建筑的使用寿命借助稳定的地基可大大延长,同时居民的人身安全也能够得到有力保证。反之不良地基则会损害居民及建筑,对我国建筑行业的稳定发展也十分不利,因此处理不良地基时除了引进先进技术并使施工人员的施工能力提高,还需要按照地基的实际使用合适的改造技术,才能保证建筑施工和改造施工顺利稳定开展。

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