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浅谈建筑工程地基基础处理

作者

徐晓栋

辽宁水文地质工程地质勘察院有限公司 辽宁大连 116037

内容摘要 随着我国建筑工程的飞速发展,对于建筑工程施工质量的要求也越来越高,尤其是地基基础的处理,关系着整个建筑工程的质量,因此,在建筑工程施工中要注意采用恰当的技术来处理地基基础,从而为地基基础施工质量提供重要保障。通过分析地基基础的施工特点,来找出它在地基基础处理中存在的缺陷,并给出其应对措施。

关键词 建筑工程;地基基础;处理

一、地基处理目的与意义

各类建筑物的地基需要解决的技术问题,可概括为下列四个方面。

1.地基的强度与稳定性问题

若地基的抗剪强度不足以支承上部荷载时,地基就会产生局部剪切或整体滑动破坏,它将影响建筑物的正常使用,甚至成为灾难。

2.地基的变形问题

当地基在上部荷载作用下,产生严重沉降或不均匀沉降时,就会影响建筑物的正常使用,甚至发生整体倾斜、墙体开裂、基础断裂等事故。

3.地基的渗漏与溶蚀

如水库地基渗漏严重,会发生水量损失。地基溶蚀会使地面塌陷。

4.地基振动液化

在强烈地震作用下,会使地下水位下的松散粉细沙和粉土产生液化,使地基丧失承载能力。

二、建筑工程地基基础的施工特点

1.复杂性。中国国土面积居世界第三,有盐碱地,有多年冻土地,有易塌陷地等等,地质条件和气候条件从东北到西南有很大的差异,造成这些复杂多方面的因素原因是跨纬度和经度的范围比较广。

2.多发性。由于我国的部分房屋施工不当给国家的经济和人们群众的生命财产带来严重的损失。今年的房屋质量检测数据表明:质量房屋整体质量不高,坍塌事件时有发生。

3.潜在性。建筑施工的过程中有些问题后一项施工在前一项施工的基础上,有些问题是在施工过程中很难被发现的,是潜在的,环环相扣,并且互相依托,只有在施工到最后一项后才能发现问题,要求相关工作人员要在每一项施工完毕后都要进行系统数据收集和保存所在系统质量问题。

4.严重性。在施工过程中,一旦地基确定使用,如果在后期的建设过程中,就算是发现问题,想要处理就会很困难了,如果地基在初期的建设施工过程中没有夯实基础,那么在房屋建筑过程中就会带来不小的隐患,也就无法保证房屋的质量。

三、地基基础缺陷处理以及地基加固措施

1.常见的地基缺陷和处理因素

处理地基缺陷所采用的措施应该综合考虑四个因素:(1)地基的基础缺陷对建筑物的正常使用、安全性、耐久度等角度的影响;(2)建筑的上部整体结构应该具有整体性、安全性、实用性等要求,这些要求对于地基基础变形是否具有适用性;(3)地基基础、结构发生变形的发展速度以及趋势;(4)地基基础的缺陷以及加固上部结构所具有的经济性、可能性。

地基基础缺陷是在建筑施工过程中由建筑施工人员造成的,由于缺陷的产生原因有所差异,所以缺陷的处理办法也不尽相同,目前对于地基基础缺陷的处理过程中,尤其要注意几个重要的因素:首先,地基基础处理的过程中可能会对该工程周边建筑物的结构造成不良影响,所以,在地基施工的过程中必须要针对这些细节环节进行研究;其次,在对地基基础缺陷的处理过程要需要对整个建筑物的上部构造进行整体性、安全性等几个方面进行综合的分析,并选择出合理科学的施工方法;再次,对于地基土质结构进行分析,避免受到土层的变动而出现结构变形、数值变化以及发展问题严重的措施;最后在施工的过程中对于基础中存在的相关缺陷进行分析,并对其上部结构中可能出现的问题深入研究,以确保结构处理的经济性与耐久性要求。

2.地基基础缺陷处理的一般原则

如果地基基础不再进行变形,就不用单独考虑加固的问题。当变形还在进行的时候,通常要等待变形停止,使变形的速度更快,或者迫使沉降停止三种方式。对沉降的等待并不是对地基采取措施,而是将工作重点放在上层结构,进而地基花费将大大减少,并杜绝上层结构的二次需求处理而产生浪费。

3.地基加固的基本举措

地基的稳定性以及其受到剪切伤害引起的破坏都跟其本身的强度有关,考虑实际情况,进行地基的稳固,加强。现在,有关地基的稳定的方式有很多,总的说来有两种分类的方式,分别是物理和化学两种方式。

(1)物理加固

物理加固主要用以土换土,水分排除,增加钢筋数量的方法来实现,整个过程不会对内部组成产生影响。置换的方要方法有抛石法、挖填法、爆破法。抛石法:当遇到不易排水的低洼处,或者表层厚度小于3m,没有过硬的外壳,并且石料的采集比较方便的状况选择大于30cm的片石,抛投的位置在路堤的中部,方向向两边,这样软弱的土和泥就会被挤到两边,待抛石填出水面后,用重型压路机压实在其上铺设反滤层,在进行填土。挖填法:挖填法适用于水分很容易排除,且处于地面的表层的软弱层处。把不和要求的土清理掉,并选择合适的材料补充进来,通常进行操作的深度要小于2m。爆破法:如果建设的时候出现软土深度较大并且比较稠密,泥沼状况还不太稳固,可以选择先填充后爆破,爆破之后填料就会沉下去,杜绝淤积。

排水的主要方法有砂垫层和砂井两种方式。砂垫层是在路堤底部的地面上铺设厚度一般为0.6~1.0m砂砾或碎石材料。它适用于软弱层薄和路堤高度不大(小于2倍的极限高度)情况。但施工时须严格控制填土速率,因而工期较长。砂井常用于软弱层厚度超过5m而路堤较高时,用钻探,沉入钢管或高压射水等方法在地基中形成井孔,再灌以粗、中砂,砂井法系三向排水固结。一般砂井直径为0.2~0.3,井距(中心间距)为井径的8~10倍,范围为2~4m,平面上呈矩形或梅花形布置,井深应穿过地基可能的滑动面和主要受压层、若软土层较薄或下卧透水层时,则贯穿整个软土层,对排水固结更有利。

加筋方法目前在业界使用的是树根桩加固地基法,所谓树根桩,就是在套管导向下用旋转方法钻进,穿过原有建筑的基础进入地基土中至设计标高,清孔后再下放钢筋,钢筋数量从一根到数根,视桩孔直径而定,再用压力灌注水泥浆、水泥砂浆,边灌边振,边拔管,最后成桩。树根桩的稳定处理过程比较容易,并且花费不多,很快就能完成,并且质量较强,

(2)化学加固

化学加固法是指利用水泥浆液(粉体)、粘土浆液(粉体)与土颗粒发生化学反应胶结起来,以改善地基土的物理和力学性质的地基处理方法。化学加固地基的方法主要有搅拌法、高压喷射注浆法以及灌浆法。搅拌法一般适用于与松软土层地基加固中,通过填充孔隙、离子交换和结硬反应,而获得加强。高压喷射法是用高压脉冲泵使浆液通过特殊喷嘴高速喷出,强制土和浆液混合,胶结硬化后就在地基中形成柱状或壁状的加固体。喷射的浆液材料常用水泥浆,如果地下水流速快,为防止浆液流失,需掺速凝剂(如氯化钙)。灌浆法是指利用机械压力或电化学原理通过注浆管把浆液注入地层,浆液以填充和渗透等方式赶走颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气并占据其位置,经过一定时间后浆液将原岩土层胶结成整体。

四、结语

综上所述,为了保证建筑的基本质量,提高我国建筑事业的综合竞争实力,建筑施工单位应该落实做好地基工作的处理,一方面及时妥善的处理好已有的地基基础缺陷,另一方面一定要对现有存在安全隐患的建筑物及时进行加固处理。

参考文献:

[1]陈希哲编著:《土力学地基基础》,[M]清华大学出版社,2004年,第414页。

[2]郇翔天:《关于建筑工程地基基础处理的探讨》,[J]智能城市,2019年第23期,第168-169页。

[3]武培哲:《关于建筑工程地基基础处理的探讨》,[J]城市建设理论研究(电子版)2023年第19期,第135-137页。