建筑施工中的地基处理技术

(整期优先)网络出版时间:2023-07-13
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建筑施工中的地基处理技术

王丽伟

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摘要:地基是房屋建筑的基础,地基施工技术的应用直接关系到房屋基础的抗剪强度、抗压强度与动态性能。因此,需在建筑施工中严格落实地基施工技术的相关标准,以便科学选择合理的地基处理技术,为建筑工程地基结构的稳固性以及安全性提供保障。

关键词:建筑施工;地基处理技术;应用

1 建筑施工中的地基处理技术

1.1 排水固结法

1.1.1 砂井法

砂井法是软土地基处理中的常见技术,其作为排水固结法的一种典型方法,是在建筑工程的软土地基上设置一定数量的砂井。具体施工过程为:利用打桩机向地基中打桩并夯实钢管,确保地基中钢管的稳定性与牢固性,再向钢管中灌入粗砂形成一定质量的砂柱,最后,在砂井上铺设砂沟或砂垫层,通过反复压实砂垫层和夯实砂井提高地基的稳固性。砂井法特别适用于处理存在连续薄砂层的地基,但地基变形后,桩体容易产生断颈和颈宿,不利于排水。

1.1.2 堆载预压法

堆载预压法施工工艺简单、施工成本较低,是当前建筑地基处理中最为常用的一个方法。在建筑工程施工前,逐层对地基进行夯实,以提高建筑地基的稳固性。真空预压法的压力施加过程相对平稳,可以提高建筑地基的处理质量,且处理过程相对简单,消耗的施工材料较少。堆载预压使用材料与器具简单、施工操作方便,但需要一定的时间,适合工期要求不紧的项目。

1.1.3 电渗排水法

电渗排水法也是建筑地基处理的一种常见施工技术,其工艺实施流程为:先在建筑软土地基中插入金属电极,给电极通入直流电,通过电流作用将地基中的水分由阴极带动传输至阳极一端,在金属电极的阳极一端设置排水沟,以便阳极中传输的水经由排水沟快速排出,有效降低建筑地基土层中的含水量,降低地基范围的地下水水位,提高建筑地基的承载力与边坡的稳定性。电渗排水法自提出以来就在各类工程试验、土层加固计算等方面得到了应用广泛,常用于泥炭土、有机质土、泥浆等土质的地基加固排水施工中,更适用于含水量高、渗透性低的地基土体,而对于含盐量较高的盐渍土或砂土,通常采用传统的地基处理方法,如预压法、砂井法,以免含盐量过高影响电渗排水法的排水与固结效果,从而提高建筑地基处理后的稳固性。

1.2 换填土地基处理法

换填土地基处理法是建筑地基处理中常用的方法,其主要是针对原土质较差的地基,此时需将该区域土体进行整体更换,先将区域内的不良土层全部清挖,再填筑具有更高强度指标的土料,常用的换填土包括砂石、碎石等,其稳定性与抗腐蚀性均较高,可以作为建筑地基土体,并在预压法、砂井法或推土机碾压施工等工序下提高建筑地基土层的强度、稳固性与承载能力。填筑土层时,要先摊铺碎石或粗砂,再利用推土机以先轻后重、先慢后快的原则对该层土体进行碾压。换填土地基处理法需要在土质较差、强度与稳定性不足的土体上采用大型机械设备进行施工作业,应注意限制铲斗的挖掘范围与挖掘深度,控制机械设备的下陷深度。

综上,换填土地基处理法可以快速改变地基土质,加快地基土体的固结速度,减少建筑工程施工中因上层建筑结构重力作用而出现地基塑性变形问题。但适用范围较小,如不良土层分布范围大,深度较深,则不适用。

1.3 DDC灰土挤密法

DDC灰土挤密法是建筑地基强夯时用于地基孔填筑与夯实成桩的关键性施工方法,其工艺实施流程为:在地基孔位置利用螺旋钻机分层注入灰土,通过分层注入与夯实充分填充地基孔隙,形成强度高、承载能力强的桩体。在地基孔隙注入灰土并且夯实成桩后,利用机械对桩体进行重击,优化建筑地基的土质结构,以免建筑地基在后续主体结构施工中因重力作用而出现变形。经DDC灰土挤密法处理的桩体在地基中的深度可达约35 cm,地基稳固性更高,雨水汇集与冲刷下不会出现塌陷,在地震波与地质构造运动下压缩变形较小,可以提高上层建筑结构的稳定性,保障建筑质量与安全。DDC灰土挤密法适用范围广,可用于各类地基处理,但设备自身没有持续改进,自动化程度低,质量不稳定。

1.4 强夯与碎石桩相结合

强夯与碎石桩相结合的工艺也是当前建筑工程施工中应用较多的一种建筑地基施工处理技术。在利用强夯法与碎石桩对地基进行处理之前,需对施工现场的地基土质状况、土层厚度、地质条件等进行综合勘察与分析,测算并制订地基夯实方案,对夯实深度、荷载大小、单位夯击量、夯击次数等参数进行明确。根据地基夯实方案,利用相互关联的砂井构建地基排水系统,做好地基的排水固结、挤密等工序,再利用碎石桩对地基进行处理,提高建筑地基的排水性能与承载能力。强夯与碎石桩相结合施工程序简单、材料使用少,施工经济性较好,但施工时噪声与振动较大,会对周边环境带来负面影响。

1.5 碎石桩同粉煤灰水泥石桩相结合

碎石桩是建筑地基施工处理中常见的一种介入性桩体,通过碎石桩的夯实可以提高建筑地基的固结速度与稳定性。将碎石桩与粉煤灰水泥碎石桩相结合进行地基处理,可以提高地基的承载能力,有效改善传统碎石桩的力学性能,减少地基中混凝土材料水化热现象导致的地基裂缝问题。粉煤灰水泥碎石桩的应用可以提高建筑地基在上层建筑重力作用下的缓冲性能,有效避免地基塌陷与沉降问题。碎石桩同粉煤灰水泥石桩相结合具有承载力提高幅度大,地基变形小等优点,但施工成本较高。

1.6 注浆地基处理技术

注浆地基处理技术是在地基土体中注入不同材料的浆液,通过浆液凝固等作用后提高地基的固结性与稳定性。根据注入浆液材料的不同,注浆地基处理技术可分为硅化注浆处理技术与水泥注浆地基处理技术,前者所使用的浆液材料为硅酸钠混合溶剂,具有良好的凝结性能,在硅酸钠混合溶剂的凝结作用下,原本土质较差的地基土体在硬度与强度方面均有较高程度的提升。后者所使用的浆液材料为水泥,通过水泥与水的科学配比与混合,利用压浆泵与灌浆管将水泥与水按比例注入地基土体中,水泥凝结后可提高地基土体的固结性,降低地基的压缩性。注浆地基处理技术节约钢材、降低成本、减少噪声污染、无排污困扰,但只能用于软土地基处理,桩径小,单桩承载力低。

1.7 挤密桩地基处理施工技术

挤密桩地基处理技术是将施工材料分层注入地基孔隙中,并通过重锤夯实击打完成施工材料由上至下的挤压与压实。常用的施工材料包括水泥、砂石、灰土等,其实施工艺为:先在地基土体中进行钻孔,将钢管插入土体孔隙中,再将水泥、砂石等填入孔隙中,经重锤击打实现挤密,然后从土体中拔出钢管,将水泥、砂石或灰土回填到原有的孔隙中,经推土机碾压夯实后形成复合地基,以切实提高建筑地基的承载能力。挤密桩地基处理施工技术适用范围广泛,但施工质量不稳定。

2 结语

在建筑工程中,基础工程起着举足轻重的作用,其施工质量将直接影响整个工程的施工质量。尽管目前许多基础处理技术应用范围越来越广,但由于工程建设的质量和技术要求越来越高,许多基础处理技术已不能适应工程需要,因此,建筑公司需要不断改进地基处理技术,加强对地基处理技术的研究与创新,以使我国建筑业的建设水平得到提高。

参考文献

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