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【關鍵詞】工民建施工;不良地基;注漿技術;
1.概述
工民建主要是指用于工業使用和民用住宅的建筑工程。在工業的帶動下,和經濟快速增長的影響之下,近年來,我國的工民建出現了前所未有的發展春天。為了進一步提高工民建的基本質量,各施工建筑單位,必須立足建設施工的實際情況,運用科學的施工技術,并對施工建設質量進行嚴格的監控。同時,加強對不良地基的鞏固建設工作,也能夠提高我國建筑的整體質量,保證人民群眾的生命財產安全。
2.注漿技術在工民建施工中不良地基土的改造加固原理
注漿技術在工民建施工中不良地基土的改造加固應用,其原理就是在基礎的土石界面處通過水泥漿液或者水泥與水玻璃的混合漿液等等這類型的水硬性膠凝材料,來對諸如裂隙、孔隙、溶洞、土洞以及軟土地基等工民建基礎的不良地質情況進行注漿封堵和固化反應,從而使得注漿漿液與工民建基礎下的原始土石進行結合,并由此形成穩定土石結核,及將其固化成為一個受力整體。這樣不僅能夠封閉隔水形成水平帷幕封堵地下水通道,以隔斷地下水活動對持力層的影響,而且還能夠消除位于基巖面附近發育的巖溶裂隙水在受地下水位季節性變化及由其他不可預見因素所造成的影響而誘發的地表變化,避免在運營后出現局部塌陷,消除工民建施工中不良地基土的工程隱患。
3.工民建施工中基礎工程質量病害原因分析
3.1工民建施工中的不良地基土處理不完善。目前我們國家出現的大量工民建質量問題,主要是由地基不良造成的。地基不良現象的產生,主要是因為在建筑施工的過程中,設計人員沒有進行系統的地基條件考察,因此,沒有預留地基處理方案,在施工的過程中鉆探深度不夠。不良地基如果不能及時的發現并采取相應的措施進行加固和改善,將會留下重大的安全隱患,降低建筑的使用壽命,威脅用戶的人身財產安全。
3.2工民建施工中的填料壓實度不達標。不良地基問題主要出現在土方地基的建筑施工中,通常情況下,為了提高地基的承重能力,保證建筑的基本質量,需要對土方的基石進行壓實處理,但是土方材料的性質不穩定,而且其壓實的機械操作有使用的局限性,所以壓實后的土方地基也難以達到基本的質量要求,這種土方地基的壓實處理不當,也是造成當前工民建施工質量問題的一個主要因素。另外,隨著建筑物使用年限的增加,以及在使用的過程中沒有定期及時的養護,所以,工民建的土方地基會受到嚴重的損害,繼而出現不同程度的地基下沉。
4.注漿技術在工民建施工項目不良地基土中的改造加固應用措施
不良地基的問題已經不是新鮮問題,為了解決這一問題,施工單位和技術人員進行了不斷的科學研究,雖然也嘗試過不同的解決方案,但是最終還是普遍認為注漿的處理辦法比較科學可靠,具體的優勢和注意事項包括以下幾點:
4.1注漿技術在工民建施工項目不良地基土中的改造加固施工技術措施。要想配制合格的注漿漿液,首先應根據先導孔芯樣巖體的破碎程度、裂隙發育情況、地質構造和注水試驗滲透系數的大小、施工環境等因素綜合考慮。一般采用純水泥單液注漿,水泥漿的水灰比為0.8:1~0.8:1.1。如果需要采用雙液注漿時,水泥與水玻璃混合漿液中水泥與水玻璃的體積比為 。1:0.5~1:0.4其注漿工采取全孔分層注漿法。在注漿前要做管路壓力試驗及鉆孔吸水量試驗,而在注漿時水泥漿由攪拌機充分攪拌,保證漿液達到設計規范要求,按配合比設計要求將配好的漿液用注漿泵送人孔內。注漿漿液濃度由稀到濃,注漿壓力由低到高,分節加人止水塞,逐級加壓,在灰巖中采用0.1~0.3兆帕,至巖土界面附近逐步加大至0.3~0.5兆帕。
4.2注漿技術在工民建施工項目不良地基土中的改造加固質量控制措施。首先,對于開孔垂直度的控制,其鉆孔一般采用干鉆,對于鉆孔的芯樣情況應進行詳細記錄。其次,對于注漿方式的選擇,在基巖裂隙部位選用分段下行式注漿,由上向下分段注漿后,還應自下而上復注一次,當巖層穩定且垂直節理不發育或在含水層間又有隔水層時,宜用分段上行式,當地質遇到溝、槽、暗河且孔深時可采用混合式,對于淺層宜全孔一次注漿,對破碎裂隙發育、滲透性的地層,段可加大。再次,在注漿的過程中,由于施工操作不規范,或者注漿施工的設備操作失誤等原因,可能出現不同程度的冒漿、漏漿現象。具體的處理辦法可以依據漏漿的不同程度進行科學的選用,例如,可以在漿液中加入的適量純凈細砂,以增大孔隙率;如有吸漿量很大和冒漿嚴重等情況,可采用間歇注漿法,即注漿一段時間后,停止注漿,然后再次的進行注漿操作。對此,需要工作人員準確的掌控每次操作的時間間隔;加人氫氧化鈣等速凝劑,縮短凝結時間;調低注漿壓力;采用水泥與水玻璃混合漿液的雙液注漿法。最后,應該明確注漿施工結束的具體時間,科學的判斷停止注漿的時間,是保證注漿工程施工質量的一個關鍵環節,也是確保加固措施落實到位的一個關鍵因素。按照理論上的數據分析,在滿足以下條件之一的情況之下,就可以實施停止注漿的操作:第一,澆筑的漿水已經高出了應該注漿區域的三米以上,并且不大于五米;第二,注漿鉆孔基巖完整,或多次注漿,孔口壓力超過1.5兆帕時;第三,注漿孔口壓力維持在0.2~0.5兆帕左右,吸漿量達到或超過每分鐘四十升,并能夠維持半小時;第四,單孔注漿量達到平均注漿量兩倍,且進漿量明顯減少時。
結束語
總之,工民建施工能夠滿足我國不斷擴大的城市人口住房需求,同時也為工業發展提供了大量的廠房。工民建行業的不斷發展不僅給施工建筑單位帶來了巨大的經濟效益,同時也不同程度的帶動了國內的其他行業的發展。但是我們必須意識到,隨著工民建施工數量激增和施工速度的提升,工民建的質量問題也逐漸的突顯出來,集中表現在不良地基的施工建設。為了徹底的解決這一問題,提高工民建的使用壽命,保證廣大用戶的基本人身財產安全,需要結合工民建不良地基工程的誘發因素,運用科學的施工辦法,提高工程項目的監管力度,最終將具體的工作落實到實處。經過不斷的數據論證和實踐研究,目前比較適用的不良地基加固技術主要是注漿技術。希望通過注漿技術的不斷完善,和國家有關部門的不斷重視,我國未來的工民建施工作業質量能夠有一個全新的突破,共同推進我們國家的建筑行業的蓬勃發展。
參考文獻
【關鍵詞】工民建,施工改造 , 不良地基土,技術
【 abstract 】 the foundation soil and the upper building is between "lip" relationship, the superiority of the foundation soil relates directly to the choose what kind of bad foundation soil treatment and foundation construction technology. If reform and processing is not in place necessary for specific engineering project construction create many trouble and hidden trouble. This paper introduces the basic characteristics of the foundation soil is bad, analyzes the main harm of bad foundation soil, civil construction reform bad foundation soil technology.
【 key words 】 civil engineering, construction transformation, bad foundation soil, technology
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A文章編號:
天然地基有很多屬于不良地基土,不良地基其承載力通常比較低,受到荷載的作用,容易發生形變,大量工程實踐表明,地基土與上部建筑之間的是“唇齒”關系,地基土的優劣直接關系著該選擇什么樣的不良地基土處理方式及地基施工技術。如果改造和處理不到位必然對具體的工程項目建設制造出諸多的麻煩和隱患,為此,對不良地基造的研究顯得尤為重要。
一、不良地基土的基本特征
不良地基土一般具有較高含水量及壓縮性、較大孔隙、較低抗剪強度與明顯的流動性與結構性。倘若其受到較大荷載作用,便較易出現局部地基破壞甚至是地基整體滑動現象,在較深開挖基坑階段便會出現坑壁失穩、隆起基坑等現象。不良地基土具備的較高壓縮性易引發其基礎呈現較大沉降或不均勻沉降現象,倘若其上部建設建筑物呈現較大的各部位差異荷載,或具有較復雜的體型便會引發不均勻沉降現象,引發基礎建筑物標高下降,令使用條件受到影響甚至是開裂、傾斜或破壞。滲透性較小的不良地基具有較慢的固結速率與較長的延續沉降時間,呈現出緩慢增長,處于長期軟弱狀態,還會對加固地基效果產生不良影響。具有較高靈敏性的不良地基土倘若應用擠壓、振動與攪拌施工方式則會破壞不良地基結構,令其強度有所下降。
在我國包含的不良地基土類型多樣,主要包含沖填土、雜填土、軟黏土、松散飽和砂土、有機質土、膨脹土、季節凍土、濕陷性黃土、紅黏土、膨脹土、山區地基土與泥炭土等。其中濕陷性特殊黃土如果在上面進行土層覆蓋,則在其自重應力的影響下一旦濕陷性黃土浸水便會破壞土結構并引發顯著變形。濕陷性黃土一般多為坡積、沖積、風積或洪積構成,呈現粉質黏土或粉土,并伴隨粉質粘土中含有少量的結核。一旦天然工程項目地基呈現了較多不良問題,我們就必須采用良好的改造技術實施有效的地基處理,進而優化工民建工程施工建設效果。
二、不良地基土的主要危害
1、對地基承載力有著直接的影響。我們都知道,如果地基所允許承載力比建筑物對地基的荷載大的話,那么地基的工作狀態是正常的,不構成安全隱患。但是,如果建筑物對地基的壓力超出了地基允許的最大承載力,必然導致抗剪強度難以支撐上部建筑結構重力和荷載,地基必然會因此而發生局部或整體的剪切破壞,其結果通常表現為:地基的四周圍地面因此發生隆起現象,甚至于地基土體會出現沿滑動面滑移的現象,這無疑是造成上部建筑發生傾斜或倒塌的主要原因。
2、不良地基土容易致使地基發生沉降現象。大量工程統計數據表明,基礎沉降發生的原因有很多,主要是地基受到外部動力荷載如地震、車輛或設備的振動引起共振等等,這些外部動力荷載容易引起地基土出現液化和失穩等等危害,不良地基土更容易因此而發生過大的變形,致使基礎產生沉降,很多事故教訓告訴我們一旦沉降過大或沉降是不均勻的,結構很容易受此影響而出現開裂性破壞。
3、不良地基土容易造成土坡失穩。土坡失穩指的是土坡原來的平衡受到了沖擊而發生改變,通常情況下是在一定范圍內土坡整體沿著某一滑動面向外和向下移動,如此一來原來的穩定性受到了嚴重的破壞。不良地基土大多容易出現這一問題,必須進行地基改造處理。
三、工民建施工改造不良地基土技術
1、換填土層法
這種處理方法首先,挖去地基底下一定深度范圍內的濕軟土層,用強度較大的素土、砂、碎石或者灰土來代替,再壓實之。
對路基而言,排水固結是砂墊層的主要作用。砂墊層能有效提高承載力,起到減少沉降量的作用,同時其軟弱土層的排水固結得以加快,凍脹被有效地防止了,膨脹土的脹縮作用被消除掉了。
2、塑料排水板
如果工程中遇到的是軟基層較厚的地區,這種地基土固結往往需要很長的時間,而且地基也不容易穩定下來,從排水路徑上考慮,可以采用塑料排水板來處理如圖1所示,有效地縮短了排水的位移,地基土的固結速度明顯加快,加上塑料排水板不是很貴,這種方法相比而言比較經濟。因此,應用比較多,現在處理上已經很成熟了,其安插方法也經過了多次的改進,速度快捷而且操作非常方便,最常規的插打方法是插板機附加一個卷帶裝置依靠液壓或者振動完成施工。如圖1所示。
3、加筋加固
考慮軟土地基上路基容易出現不穩定現象的原因,超載的路基重量是產生這種不穩定現象的原因之一,同時,路基中的內部土壓力也容易引起側向位移趨勢導致不穩定現象的發生。為了消除這兩者使路基土產生的附加剪力的影響,就必須提高基礎的承載能力來支承路基的豎向荷載。一般情況下,工程上處理時在路基底部添加各個類型的加筋織物。
4、夯實法
該方法是運用夯擊提供給地基—強大的沖擊力,地基受力在其內部沖擊波,由于沖擊力的存在,實現夯錘有效地沖切上部土體,致使土體結構被破壞,進而出現夯坑,周圍土受到動力擠壓成隆起狀態。大量的實踐表明,夯實法在實施強夯的過程中,只要夯擊一次,由于土體中因含空氣,因此,能夠立刻產生大概有幾十厘米的沉降,破壞土的結構,一旦其強度下降到最小值,在夯擊點周圍就會出現徑向的裂縫,成為很好的主要排水通道加速孔隙水被排出,由于粘性土具有觸變性,軟土地基的強度因此得以恢復甚至增強。
這種方法具有工期短,施工方便以及使用土類廣等眾多優點,在現在工程施工中被廣泛地應用。
5、擠密法
采用灰土擠密樁法處理濕陷性黃土地基,在樁成孔和夯填階段通過擠壓作用,對地基土形成加密效果,使得原樁孔部位的土被擠進周圍的土體之中,對樁周圍一定范圍內的天然土進行了擠密,致使地基的孔隙比降低,密實度提高,摩擦角和干密度增大,有效改變土的物理力學性能,大幅提高了地基的承載力。
6、預壓法改造技術
預壓法改造工藝目的在于提升軟弱地基的承載力,同時減少建筑物建成后造成的沉降量,于是預先在場地地基上施加一定靜荷載,等到地基土被壓密后再卸除荷載的壓實方法。適用于淤泥質粘土、淤泥或人工沖填土等軟弱土地基。技術上分為堆載預壓和真空預壓兩種。前者在地基上堆放重物(水、土、砂、石等)進行預壓;后者先在軟粘土地基表面鋪設砂墊層,用土工薄膜覆蓋且周圍密封。用真空泵對對地基土進行抽氣,借助大氣壓力和真空壓力的壓力差將土中一部分水抽出,達到地基土固結而加固的目的。
總之,對不良地基土處理應采用科學合理的改造技術,充分發揮原地基土承載力,就地取材,施工工藝簡單,施工速度快,地基處理費用低的特點,其主要作用是增強軟土地基的承載力,減少其沉降變形,使其滿足地基強度和變形等要求。
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關鍵詞:工民建施工;不良地基土;改造技術
地基,是建筑物承重的主要結構,地基土是決定建筑物地基質量好壞的關鍵。如果地基土質量較差,會導致地基荷載的不足,使地基無法很好的支持建筑的整體重量,從而導致安全事故的發生。
一?不良地基土所帶來的問題
地基土質量的好壞,對于工民建施工具有非常大的影響。當工民建工程施工過程中采用了過于松軟的泥土砂石材料作為地基土時,將嚴重破壞地基的支撐功能,從而導致建筑問題的發生。不良地基土給建筑地基所帶來的問題主要有以下幾點:
(一)降低了地基的承重能力
地基是建筑的主要承重結構,如果地基結構出現問題,相應的就會對整體建筑造成一定的影響。如果地基施工過程中采用較為疏松的地基土,就會大大降低地基的承重能力,造成建筑物的整體下沉,甚至會造成建筑物的傾斜或坍塌等問題的發生。
(二)造成建筑的沉降問題
隨著我國建筑業的不斷發展,中高層建筑逐漸增多,這時就更加注意地基的建設。當地基結構施工時,采用了不良的地基土,就會造成了地基整體受力的不均,致使建筑出現了較為嚴重的沉降現象以及不均勻沉降現象的發生,使的建筑物出現了不同程度的開裂或者傾斜,甚至有坍塌的危險,嚴重威脅著人們的財產生命安全。
(三)地基的不規則變化
如果在建筑施工過程中采用了不良的地基土,就會使地基的吸水效果大大降低,造成嚴重的建筑質量問題。不良地基土材料中有許多材料的吸水能力較強,如膨脹土等,當雨季來臨,地面上的雨水便會滲透入地基當中,由于不良地基的吸水效果較強,吸水后便會造成地基土變形,導致了建筑地基出現不規則的變化,對建筑物的整體安全性能造成了非常大的影響。
二?工民建中不良地基土的改造措施
如果工民建工程地基土質量較差,則必須采取相應的技術手段來提高地基的承重能力,避免地基出現沉降等問題的發生,以下是筆者結合多年工作經驗所提出的幾點相關改造措施:
(一)地基土置換法
地基置換法,就是將質量較差的地基土更換為質量較高、承重能力較強的優質地基土的一種有效改造手段,從而確保工民建工程的整體質量。具體操作流程是首先對質量較差的地基土進行開挖,待劣質地基土清理完畢后,將質量較好的地基土填埋如地基內,并使用相關機械設備進行夯實、壓實,使地基結構的承重抗壓能力提高,從而達到改造不良地基土的目的。置換法是一種操作簡便、效果較好的地基造措施,在我國工民建工程施工中較為常用。
(二)地基加筋法
地基加筋法,就是在不大量置換地基土的前提下,在地基土內加入承重能力較強的合成材料,從而提升地基的承重能力。地基加筋法的具體操作流程是首先確定好地基土的施工點,在施工點開挖施工坑,然后將由鋼筋、混凝土、化纖、塑料等材料構成的加固柱安裝到地基土內,并進行位置的固定,這樣,固定好的加固柱就能夠分擔地基所承受的建筑重量,從而保證建筑物得穩定性。地基加筋法提高的改造工程的施工效率,更好的提高了建筑物的安全性能,但地基加筋法所消耗的材料成本較為昂貴,因此這種方法的普及率并不高。
(三)地基灌注法
地基灌注法,就是利用先進的沖壓技術設備,將能夠改善地基土質量的拉筋沖入地基土內部,從而提高地基土內圖顆粒的摩擦力,從而改善地基土的整體質量,提高地基的承重能力。拉筋材料的組成主要是一些摩擦系數較大、抗拉能力加強的金屬材料,這些材料能夠很好的提高內部結構的摩擦力度,從而確保了地基的承重能力,減少了地基土嚴重變形的可能性。
(四)地基預壓法
地基預壓法分為堆載預壓法和真空預壓法兩種,堆積預壓法就是用現有的土料、砂石料及其他材料對不良地基土進行荷載加固,使地基土的質量達到預期數值。臨時預壓法是一種效率較高的地基加固手段,且使用的材料相對容易獲取,所消耗的成本較低,在工程施工過程中較常采用;真空預壓發主要應用于軟粘土地基的改造,事先在及地圖鋪墊足夠厚度的沙墊,然后使用大顧慮真空抽氣泵將軟粘土內的空氣和水分排空,這樣能夠提高地基土的緊實度。真空預壓法的使用,要考慮完善的排水系統,才能保證真空預壓法的效果,一般來講,真空預壓法加固地基土的效果非常好,有效的解決了軟粘土的荷載,是較為實用的不良地基造手段。
(五)地基降水法
地基降水法,實際是降低建筑周圍地下水的水位,來減少外部環境對地基土的影響,從而有效提高地基土抗壓能力的一種手段。地基降水法的施行不是針對地基土進行相應的改造,而是對周圍地下水進行處理,在施工前要對建筑周圍的地理環境做以充分的了解,了解地下水的流動方向以及對建筑的影響程度,然后開始對地下水進行相應的整改,從而有效的有效的減少地基土內的空隙及外部壓力,保證地基土的正常承載,保證建筑的正常使用。目前,我國工民建筑施工過程中也不乏采用地基降水法加固建筑地基土的案例,一般多采用噴射井點、輕型井點以及深井井點來開展地基降水法的施工工作,而且收到了不錯的效果。
三?總結
工民建工程中的地基土,是保證地基行使自身功能的重要提條件,良好的地基土能夠延長建筑的使用壽命,減少地質災害對建筑的影響,將建筑安全隱患降到最低。在進行不良地基土加固時,要仔細考慮施工建筑的具體情況和周圍環境情況,選擇正確實用的處理手段,從而保證建筑的正常施工和使用,保證建筑的安全性,促進我國建筑業的健康發展。
參考文獻:
[1]李詩紅.不良地基土的種類及處理方法[J].職業技術,2011.