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摘要:現(xiàn)階段建筑行業(yè)內(nèi)關(guān)于軟土地基處理已經(jīng)形成了比較完備的技術(shù)體系,常用的技術(shù)方法有換土墊層法、碎石樁法、表層排水法等多種。這些方法在適用條件、施工工藝、技術(shù)要點等方面均存在差異,施工單位要熟練掌握不同方法的施工技巧,從而應對復雜的軟土地基,切實提高地基穩(wěn)定性。本文首先概述了房建工程中軟土地基的主要危害和處理方式,隨后以水泥攪拌樁法為例,就該地基處理技術(shù)的流程、要點展開了簡要分析。
關(guān)鍵詞:軟土地基;化學加固法;水泥攪拌樁;施工技術(shù)
1房建工程中軟土地基的危害
軟土地基通常具有含水率高、流變性強、承載力差的特點,在一些雨水較多、地勢低洼的地區(qū),或是沿河、沿湖地區(qū)較為常見。在房建工程項目中,如果施工單位沒有針對軟土地基采取恰當?shù)奶幚?,后期隨著建筑地上部分的施工,地基承受的荷載壓力不斷增加,因為地基承載力沒有達到設計標準,在壓力作用下出現(xiàn)了不均勻沉降,建筑質(zhì)量和使用安全都會受到不同程度的影響。特別是對于高層建筑,軟土地基帶來的危害更加顯著和嚴重。
2房建工程中軟土地基處理方式
2.1換土墊層法
主要施工方法有人工挖掘和爆破挖掘,前者是利用人力對地基中軟土層進行集中挖掘,然后將承載力符合標準的優(yōu)質(zhì)土回填到被挖掘地基坑洞中去。后者則是利用工程爆破來將地基中的軟土掘出,然后再進行回填工作。相比之下,前者對掘土工序的控制力相對更強一些,而這兩種都是比較簡單方便的使用方法,可以為整個工程的成本節(jié)約不少費用。然而這種方法的施工過于簡單,如果換土的要求較高,則可以利用其他技術(shù)進行輔助達到換填效果。
2.2化學加固法
利用一些化學制劑或物質(zhì)的特性,與軟土充分混合后,形成物理硬度大、阻水效果好的混合土體,達到提高地基承載力的目的。通常適用于含水率較高的粘性土壤中,所用的化學劑主要有石灰、水泥等。以石灰為例,將石灰粉裝入到噴粉設備中,使設備深入到軟土層,啟動機器讓噴頭轉(zhuǎn)動,同時將內(nèi)部石灰粉噴出。石灰粉與含水率較高的土壤混合后,一來可以讓土壤含水率降低,二來石灰粉經(jīng)過復雜化學反應,最終形成了質(zhì)地堅硬的碳酸鈣。經(jīng)過兩方面共同作用,增強了地基承載力。
2.3重錘強夯法
在開挖基地后,在軟土層周圍架設支架,將重錘升起至一定高度,然后讓其自由落下,利用重錘下落產(chǎn)生的沖擊力達到加固軟土的目的。這種方法適用于粉質(zhì)沙土、軟粘土等地質(zhì),重錘夯擊除了會排除軟土中多余的水分,還能夠改善土壤的結(jié)構(gòu)特性,例如讓土壤密實度提升,也能夠達到提高穩(wěn)定性的效果。重錘強夯法的優(yōu)點在于對設備依賴性較低,可以根據(jù)軟土厚度靈活調(diào)整重錘質(zhì)量和拉升高度,軟土處理效果良好。缺點是需要經(jīng)常移動,操作起來比較麻煩。
3房建施工中影響軟土地基處理質(zhì)量的因素
3.1現(xiàn)場勘查不到位
全面掌握房建工程所在區(qū)域的地質(zhì)條件、水文氣象,對制定施工方案和加強質(zhì)量控制有積極幫助。例如通過現(xiàn)場勘查可以明確軟土的分布范圍和深度,這樣才能將軟土全部處理,切實增強地基穩(wěn)定性。但是在房建施工時,部分施工單位或是對前期調(diào)查不重視,或是因為趕工期,沒有留出足夠的時間讓工作人員開展現(xiàn)場勘查。由于對軟土地質(zhì)成因、軟土分布情況等基本信息不了解,也就無法保證軟土施工技術(shù)、方案的針對性與可行性。后期在施工處理時,也難以保證軟土地基的施工質(zhì)量。
3.2缺乏地基變形監(jiān)測
大量的施工經(jīng)驗證明,即便是嚴格做好了軟土地基處理工作,后期隨著地上建筑的使用,或是后期建筑投入使用后,都不可避免會出現(xiàn)地基沉降現(xiàn)象。但是如果地基沉降速度緩慢,且沉降均勻,對建筑質(zhì)量安全的影響可以忽略。反之,如果地基短時間內(nèi)沉降幅度過大,且存在不均勻沉降現(xiàn)象,就需要引起施工單位的重視了?,F(xiàn)階段存在的問題是,施工單位缺乏地基變形監(jiān)測的意識,地基是否發(fā)生沉降、變形,以及沉降速率、變形程度都不了解,也就無法提前調(diào)整施工方案。
3.3施工技術(shù)水平不高
施工單位的技術(shù)水平、管控意識也是決定軟土地基處理效果的一方面重要因素。由于房建工程地基施工本身具有較強的隱蔽性,如果施工中不注意加強質(zhì)量管控,對現(xiàn)場施工人員對細節(jié)方面的要求不高,都容易在地基施工中留下質(zhì)量。近年來房建施工標準日益嚴格,新的施工技術(shù)也不斷投入使用,但是一些中小型規(guī)模的施工單位,沒有定期開展技術(shù)培訓,導致施工人員的技術(shù)水平得不到提升,軟土地基的施工質(zhì)量也達不到設計要求,留下了質(zhì)量隱患。
4水泥攪拌樁施工技術(shù)控制措施
水泥土攪拌樁是用于加固飽和軟黏土地基的一種方法,它利用水泥作為固化劑,通過特制的攪拌機械,在地基深處將軟土和固化劑強制攪拌,利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學反應,使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強度的優(yōu)質(zhì)地基。
4.1施工準備
施工前,按照技術(shù)方案確定所需的物料、設備,并提前準備和安排進場。物料方面,主要是水泥,設備方面主要包括攪拌機、噴漿機、空氣壓縮機等?,F(xiàn)場施工人員需要嚴格檢查物料、設備的質(zhì)量是否符合要求。同時,組織人員做好施工場地的簡單處理,包括清理雜物,平整地面,開展測量工作,確定樁位等,為后續(xù)施工創(chuàng)造良好條件。另外,關(guān)系到水泥攪拌樁施工質(zhì)量的一些具體參數(shù),例如鉆頭直徑、鉆探深度、噴漿量等,也是施工人員需要熟練掌握的內(nèi)容。只有做好充分的事前準備,才能為水泥攪拌樁的高質(zhì)量、高效率施工奠定基礎。
4.2試樁
為了保證軟基加固效果,在做好準備工作的基礎上,還要進行一次試樁。試樁的目的是檢查設計方案中的細節(jié)要求、參數(shù)指標是否有效,例如鉆進速度、攪拌速度、噴漿壓力等。通過試樁,靈活調(diào)整這些具體參數(shù),保證參數(shù)的最優(yōu)化。按照標準流程完成試樁,并檢查成樁效果。例如密實度是否達標,荷載力是否滿足設計要求等。如果某項參數(shù)不符合要求,需要及時調(diào)整。試樁成功后,才允許開展軟土地基的水泥攪拌樁施工。
4.3鉆進及送漿
鉆機就位后,檢查鉆頭是否完好,將鉆桿與樁心保持對齊。提前將制備好的水泥漿液關(guān)注到儲灰罐中,儲灰罐的容量應保證滿足一根樁的施工要求。保證鉆機平穩(wěn),啟動鉆機。鉆機速度由慢到快,鉆進50cm左右后,調(diào)整至恒定速度。鉆進過程中密切關(guān)注壓力表,通過調(diào)整鉆進速度保證壓力恒定,可以防止出現(xiàn)鉆頭卡死等問題。觀察鉆進深度,到達指定位置后,停止鉆探繼續(xù)向下伸長,在固定深度讓鉆頭保持旋轉(zhuǎn)。打開噴漿閥門,在高壓作用下促使水泥漿液從噴頭噴出。
4.4攪拌噴漿
水泥攪拌樁施工采用二噴四攪工藝。第一次下鉆時為避免堵管可帶漿下鉆,噴漿量應小于總量的1/2,嚴禁帶水下鉆。第一次下鉆和提鉆時一律采用低檔操作,復攪時可提高一個檔位。每根樁的正常成樁時間應不少于40分鐘,噴漿壓力不小于0.4MPa。為保證水泥攪拌樁樁端、樁頂及樁身質(zhì)量,第一次提鉆噴漿時應在樁底部停留30秒,進行磨樁端,余漿上提過程中全部噴入樁體,且在樁頂部位進行磨樁頭,停留時間為30秒。
4.5復攪提鉆
為了保證成樁質(zhì)量,在完成第一次噴漿、攪拌后,靜置一段時間后進行復攪。采用反旋方式,讓鉆頭反方向旋轉(zhuǎn),同時繼續(xù)噴射水泥漿液,總量約為第一次的1/2。復攪時間控制在20秒左右,然后上提鉆頭。將鉆頭提升約50cm后,然后按照上述工藝,繼續(xù)進行攪拌、噴射、復攪。重復該步驟,直到將鉆頭提升至地面20cm處。將鉆頭提出,做好養(yǎng)護工作。養(yǎng)護周期結(jié)束后,檢查成樁效果和軟土地基處理質(zhì)量。
5結(jié)論
軟土地基經(jīng)過多年的積累和發(fā)展,已經(jīng)具備比較成熟的處理和改進方案。通過實踐掌握不同種類軟土沉降的解決之道。當然還需要利用大量勘察工作進行數(shù)據(jù)信息的收集,為制定合理的設計方案和沉降計算提供數(shù)據(jù)支撐,并且在施工過程中嚴格執(zhí)行現(xiàn)行的技術(shù)規(guī)程和施工要求,從而為房建工程的質(zhì)量提供安全保障。
參考文獻
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作者:陳志隆 單位:上海澎之湃建設工程有限公司