PDF下载
探讨建筑工程软土地基施工

孙万龙

新安县现代农业发展中心,河南洛阳,471800

摘要: 软土地基对建筑工程地基整体结构的稳定性造成威胁,存在着不可估量的安全隐患。因此,对建筑工程软土地基施工技术的研究十分重要,从而有利于提高软土层的强度,防止建筑工程地基变形,提高其整体结构的稳定性。
关键词: 建筑工程;软土地基施工
DOI:10.12721/ccn.2023.157042
基金资助:
文章地址:

软土地基的施工质量直接关系到工程的安全和可靠性,进而对整个工程的综合性能有很大的影响。要提高软土地基的施工质量,必须深入分析软土地基的特性,在对软土地基的地形特征进行全面的认识之后,才能更好地运用软土地基的施工技术,保证工程的进度。

1、软土工程特点

软土一般是指天然含水量大、压缩性高、承载能力低的一种软塑到流塑状态的粘性土。如淤泥、淤泥质土以及其它高压缩饱和粘性土、粉土等,其抗剪强度低,固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。

软土的工程特点:一是含水量较高,孔隙比为1~2,孔隙比大。二是抗剪强度很低。改善软土强度特性的一项有效途径是加速软土层的固结速率。三是高压缩性。一般正常固结的软土的压缩系数约为α1-2=0.5~1.5MPa-1,最大可达α1-2=4.5MPa-1;压缩指数约为Cc=0.35~0.75。四是低渗透性。软土的渗透系数一般约为1×10-6~1×10-8cm/s。五是结构性明显。软土一般为絮状结构,一旦受到扰动,土的强度显著降低,甚至呈流动状态。因此,在软土层中进行地基处理和基坑开挖,若不注意避免扰动土的结构,就会加剧土体变形,降低地基土的强度,影响地基处理效果。

2、软土地基施工处理原则

 采用软土地基处理技术,首先要考虑建筑工程的结构,采用的处理材料不能对建筑整体力学特性构成影响。软土地基土质比较特殊,具有较强的压缩性,因此,方案设计要充分考虑后期建筑地基沉降不均匀的情况。同时,地基处理施工的材料选择要以降低工程成本,保证工程质量为前提,并确保整体建筑工程的安全性。由于软土地基结构的不稳定性,地基施工会对地基结构带来不可预测的质量安全问题。软土地基施工设计方案,是基于力学特性对软土地基进行施工,在施工过程中首先对软土土质等因素进行勘探,对土壤类型和特点进行计算,然后对软土地基施工中的抗剪力等参数进行分析和计算,建立软土地基施工的结构模型,最后,在基于软土地基力学特性的基础上,采用先进的地基施工处理设备以及软土地基处理技术进行施工,并根据计算数据进行施工,保证软土地基施工安全。

3、建筑工程施工中软土地基处理技术

3.1CFG桩软土地基处理技术

从以往施工经验来看,技术人员将一定比例的砂石、粉煤灰、水泥等材料,加入适量的水后,进行搅拌,在专用机械设备的辅助下完成桩体制作,成品结构稳定性较高。主要应用到的技术为CFG桩基处理技术,该技术是一种强度相对较低的混凝土桩施工工艺。在建筑施工项目中可以借助该技术来完成软土地基的处理,可以有效提升桩基的稳定性和强度,载荷逐层递增,性价比优势较高。主要实施工艺如下:(1)根据施工场所的地下水位情况,选择适宜的成桩工艺。当水位相对较低时,常用到的长螺栓钻孔技术完成桩体固定。(2)在施工中严格把控桩顶标高,根据设计要求科学规范桩体间距,并按照工艺标准完成相关作业。(3)成桩需要按照规定完成验收和检测,需要严格控制静压时间。

3.2堆载预压法

具体来讲,就是在开展建设活动以前,使用很多的填土来增加地基自身的强度。当软基本身的强度增加到规定好的数字的时候,就可以把填土的荷载力均摊,进而借助于堆压措施处理,这时候就不会发生比较明显的下沉现象了。但是这时候要认真的注意一个事项,就是要正确的控制加荷材料,避免地基受损,保证工程开展顺利。该措施的优点非常多,比如它能够降低花费,而且因为它的建设思想非常综合,程序不繁琐,也不用使用很大型的机械装置。因此该措施在当前的建设工作中使用几率非常大。但是在具体的使用的时候要注意该方法的软土固结系数较低,所以项目的持续时间非常久,如果时间非常合理的话我们可以将其单独运用,否则的话就要和别的方法搭配使用。

3.3水泥搅拌桩法

搅拌桩法最初源于美国,现下该方法成为软土地基处理关键技术之一,水泥搅拌桩加固软土地基基本原理为充分依托水泥水解和水化反应及水泥水化物与黏土产生的碳酸化作用,以此形成强度较高的桩体与桩周软土,形成完整的复合地基,进而提高地基承载力及减少路基沉降作用。水泥搅拌桩现下选取方式除喷浆法、喷粉法之外,均依附深层次搅拌机械将软土和固化剂强制性搅拌,固化剂选取水泥浆液时,采用水泥浆搅拌桩法。正常状况下,湿法水泥剂量易实现控制,其自身实际搅拌均匀,成桩质量具有一定可靠性,干法喷粉量难以控制,成桩质量不佳。加固后地基初期强度较高,高含水量软土加固成效较为凸显,普遍用于国外。国内建筑工程施工中,针对含水量处于35%~70%的软土处理通常选用水泥搅拌桩法,含水量超过70%时,建议选用粉喷桩法进行处理。

3.4挤密碎石桩法

挤密碎石桩法首先要进行布置桩的位置,然后进行夯实造桩,在成桩后要进行铺设垫层处理,这样就可以通过挤密碎石桩移到下一桩位。在运用挤密碎石桩法时,施工前应该进行试验,确保成桩参数的正确无误,保证垂直度偏差在工程可以接受的范围之内。碎石量应该确保桩不出现断裂的发生,同时要对各种垃圾进行处理,对于那些可能影响工程的石头要做位移处理,确保沉桩过程的顺利展开。挤密碎石桩法对处理软土地基很有作用,经过该种方法加固的地基承载力会立即变大,同时还可以保证地基长时间不下沉。挤密碎石桩法还具有施工成本低、操作时间短、工程见效快等优点,是软土地基处理中很好地方法,应该得到大力推广。

3.5换土垫层法

换土垫层法适用浅层软弱或不良地层的处理,当软弱或不良地层较厚,无法全部置换时,下卧土层应满足强度与变形要求。规范提到常用的垫层材料有素填土、灰土、砂或砂砾、碎石等。但也可以采用一些特殊材料换填。前段时间本人在处理220kV沥沙变电站进站道路的路基时,就采用了不怎么常用的垫层材料,处理效果也相当好。该进站道路的路基为2~3米厚的淤泥质土,采用抛石挤淤的方法。抛石时,宜在沿路基往前抛填,超高堆填,以便强化挤淤效应,填石料粒径不宜大于500mm,不均匀系数宜为15~20,路面及石料路基之间约400mm,宜填石粉、石屑,填料粒径小于150mm。至于路边挡土墙,可以在其墙址位置上放置较大的石块,以增加挤土作用及稳定作用。

3.6排水固结技术

具体来讲,排水固结方法使用预压法、电离排水法等。预压法主要分为传统预压以及真空预压法,荷载预压主要是使用填料、沙土和其他重质材料提高软土地基荷载,促使孔隙水在应用前能够被压缩,或者是排干,从而达到高效固结土体的效果。这一方法更适用在软性地基处理以及饱和粘性地基处理过程中,如果土壤透气性较好,可以避免纵向排水以及保水砂充填,但是若土壤渗透性较差,则应减少整合周期。真空预压方式通过设置密封膜表地基及嵌入一些吸水设施,真空装置把土壤内空气排除,通过大气压力为土壤浇水,通过排水集气装置排出水。相比加载预压法,这一方法较为可靠,而且破坏性较小,加固时间偏短,非常适合应用在软土地基中。

结束语:由于不同软土地基存在其固有特性,且软土地基存在十分广泛,施工技术对于建筑结构的稳定而言就起着十分重要的作用。因此在实际施工过程中要对症下药,对于不同的软土地基要因地制宜采用合理的方法,从而提高建筑的稳定性。

参考文献

[1] 和素旗.建筑工程软土地基施工处理技术要点探析[J].门窗,2013,07:80-81.

[2] 闫伟。软土地基施工技术在建筑施工中的应用[J].工程技术研究,20,216(6):94-95.

[3] 赵永兴.铁路车站房建工程软土地基的施工技术研究[J].科技与企业,2013,23:213-214.