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房屋建筑施工中的软土地基处理技术

时间:2024-05-17

高洪堂

摘  要:目前,我国处于高速发展的阶段,经济实力显著提升,其中建筑行业的发展势头尤为迅猛,带动了经济增长。随着我国城镇化进程不断深入推进,房屋建筑工程的施工不僅与经济联系紧密,对人民生活质量也有重要影响。因此,相关企业应该采取有效措施,提高建筑水平。许多建筑地基都为软土,施工难度大、稍不留神就可能出现塌陷、沉降的问题,该文联系实际,分析了房屋建筑施工中的软土地基处理技术。

关键词:房屋建筑;软土地基;处理技术

中图分类号:TU471    文献标志码:A

0 引言

房屋建筑施工的整个过程中,最重要的就是最终施工的质量,地基作为支撑整座建筑的基础,具有不可忽视的作用,构建牢固的地基是保证建筑安全的前提,能够大大提高建筑物的稳定性和耐久性。在实际施工时,许多地基都是由软土构成的,其各方面的抗性较差、水分含量高、稳定性低,如果不能得到妥善处理,轻则导致沉降,严重时可能会是建筑在后续使用过程中轰然倒塌。为此,在施工前,应对软土地基性质进行详细的调查与分析,并采取针对性措施。

1 软土地基特点分析

软土地基十分普遍,但是我国对其并没有精确的概念,一般来说,公路建设行业中会将压缩量较高、强度弱的软弱土层统称为软土,由软土构成的地基称为软土地基。它除了土壤强度较低外,还具有密实度低、颗粒孔隙数量多、直径大等特点,软土分布区域的地下水水位也相对较高,导致土层中含有大量的水。在未经处理的软土地基中直接进行房屋的建造,会大大增加发生沉降的概率,埋下诸多安全隐患,建成后,还可能由于地面受力不均而导致拉裂,使建筑地面上裂缝丛生,影响美观度与安全性,还可能导致路面报废,需要重建。

2 特性

2.1 触变性强

软土与普通土壤的结构差异性大,其质地松软,无论是在自身重力的作用下还是承受外来应力时,都极容易发生变形,不能保持原有的物理状态,因此,在修建房屋建筑时,如果没有采取有效的措施进行处理,就会在后续过程中,当发生强降雨或者地震等灾害时,地基大范围变形、诱发沉降,导致安全事故的发生,大大提升了维护建筑地面所需的成本,还可能影响使用,或者由于沉降不均匀而拉裂建筑,导致建筑表面裂缝[1]。

2.2 压缩性高

在建筑工程中,岩土的压缩性是指当其受到荷载作用时,体积会发生缩小的一种性质,软土成分十分复杂,包括许多微生物、腐殖质、有机物、气体和含量较高的水,对软基施加压力,其土壤颗粒和其他物质都会发生相对移动,土中原有的水和气体会逸出,固体颗粒则会压缩,导致土体产生较大的形变,其中土压缩变形的速度受到水向周边渗透速度的直接影响。如果是饱和黏性土,其透水性已经很小,当受到压力时,水渗透的速度十分缓慢,想要压缩到稳定状态,需要很长时间[2]。

2.3 含水量高

软土地基的最根本特征就是含水量高,而其形成的根本原因是某片地区的地下水水位高,影响到了土壤。由于水分较多,软土颗粒的距离较大,整体来说,流动性很强,所以容易在受到应力时发生形变。各个地区的软土成分不同,但是一般都是由黏土、粉土等软土组成的,它们含有大量的负电荷,很容易和空气中的水分作用,导致水附着吸附在土壤颗粒的表面,增加了土壤含水量,形成大面积软土[3]。软土地基的含水量除了受到地下水水位的直接影响,还与自然气候环境密不可分,在我国南方许多降雨量较大、地表水充沛的地区,更容易形成软土,为房屋建筑的施工带来诸多不便;另外,北方一些降雨量高和地下水资源丰富之处也富含软土地基。

2.4 抗剪强度低

在软土地基中,土壤颗粒之间的孔隙较大,密实度低,承载能力很弱,当承受较大的剪切力时就会发生形变。目前,随着我国城镇化进程不断深入推进,经济状况提升,人民生活水平提高,私家车的数量也不断增加,因此,软土地基上方除了需要构建房屋外,还要停放诸多车辆,承载的负荷日益加重,会导致地基所承受的剪应力逐渐提高,在接连不断的应力作用下,软土地基可能会发生较大范围的形变,引发沉降,带来较大的危害,并提高维护建筑及其周边地面所需的成本[4]。

2.5 不透水

软土的含水量已经很高,尤其是许多软土接近饱和,垂直层面上几乎不能透水,或者透水性很差,当发生强降雨或者下雪等情况,地基不允许有水分通过,会导致地面上水积存,影响建筑周边排水,加重排水系统负担,如果地面径流量超出城市排水系统的承受范围,就会导致城市内涝,为周边居民带来不便。另外,地面上的积水还可能对建筑墙根造成腐蚀,缩短其使用寿命。

2.6 分布不均

软土中含有多种成分,例如有机物、腐殖质等,还夹杂着很多粉细砂透镜体,它们没有呈现规律性分布,而不同物质的各种性能也存在巨大差异。因此,软土地基无论是在水平方向还是垂直方向的性能都分布不均匀,存在明显的差异,当受到应力作用时更容易导致沉降,严重时拉裂建筑。

2.7 流变性高

软土在外力作用下很容易发生变形或者流动,也就是流变性较高,在建筑对其长期作用下,软土地基的形变量会逐渐提高,在建筑物的边缘地带首先会产生肉眼可见的变形,然后其他部位也会发生沉降或者裂缝。

3 房屋建筑施工中的软土地基处理技术

3.1 强夯加固技术

强夯法又名动力固结法,它的施工原理是将重锤提升到一定高度后自由释放,通过强大的冲击力夯实地基土,提高地基整体的密实度、承载力,增大压缩模量,从而将软土地基变成均匀分布的密实地基。如图1所示,在使用强夯法前,施工人员应利用专门的仪器设备,对施工现场的各项数据进行检测与搜集。并根据勘察的信息资料,拟定初步的施工方案。然后利用强夯机进行试夯与监测,同时根据监测结果对施工方案进行适当的优化与调整。在强夯法施工的同时,对施工现场的各项数据进行监测,确保最终结果能够满足后续的施工需求。强夯法能够在一定深度内完全改变软土的孔隙分布,不增加土壤破碎程度,获得较好的施工效果。并且该技术手段操作流程较为简单,设备并不复杂,对于操作人员专业知识的要求很低,且效率较高、用时较短,施工时的成本也较低,能够适用于多种类型的软土地基,得到了广泛应用。此外,这种方法在多年前已经被我国建筑行业使用,在经历了长时间发展和优化后,市面上已经形成了型号各异的强夯机与相关配套设备,硬件相对比较完善,能够很方便地在多种建筑工程中使用。为我国建筑行业的发展提供良好帮助。

3.2 喷射注浆技术

软土地基中的黏土地基较为特殊,其中有机质含量很高,因此多呈现深灰色或者暗绿色,并且散发出臭味,含水量超过40%,甚至可能达到80%,孔隙比在1.0~2.0,其灵敏度很高,不能使用强夯法处理,可以采用喷射注浆技术来进行加固。喷射注浆技术是指使用高压设备盛装和喷射出固化浆,破坏原有土层结构,用固化浆与软土结合,改变其原有的理化性质改变土壤成分从而提升密实度,使软土地基获得较高的强度和抗压、抗剪切能力等,实现加固的目的。

3.3 水泥桩搅拌技术

采用水泥桩搅拌技术能够以温和的方式来改变软土状态,不会对其造成强烈冲击,也不会产生剧烈震动,因此可以避免对地上建筑物或者建筑材料的影响,施工时也不会产生噪声,适合在城市地带使用。水泥桩搅拌技术是先对施工现场的各项数据进行测量,然后根据具体的施工要求标记搅拌桩的位置。搅拌桩机安装完毕后,在软土中加入水泥,使用搅拌桩设备缓慢、持续、均匀地进行搅拌,通过控制钻头高度和搅拌速度,使其与软土中的水分充分混合反应,改变软土的性质,提高土壤地基的整体强度,并使土壤性质变得均匀,从而达到提高地基稳定性的效果。

4 结语

随着我国城镇化进程的推进,房屋建筑的建造已经成为不可或缺的重要工作,国家要想取得更好的发展,就必须先解决城市人口逐步增多、房地资源紧张的问题。目前,软土地基在我国分布广泛要想保证房屋建筑工程的质量,减少沉降问题的发生,就必须针对软土地基采取有效的措施,提高其密实程度和各项性能。

参考文献

[1]贾玉祥.浅析建筑工程施工中软土地基施工技术问题[J].江西建材,2020(6):146-147.

[2]陈刚.公路施工中软土地基处理技术分析及应用[J].建材与装饰,2020(18):253,255.

[3]史永翔.道路工程软土地基施工处理技术措施解析[J].科学技术创新,2020(17):128-129.

[4]曾正万.市政道路软土地基处理施工技术[J].珠江水运,2020(11):3-4.

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