李朝志
摘 要:地基是整座建筑城中最大的部分,是整棟建筑的基礎(chǔ)。地基的質(zhì)量關(guān)乎整座建筑的質(zhì)量和安全??焖侔l(fā)展的城市化和城市規(guī)模的擴大要求更多高層建筑和高度更高的建筑,這對于地基建筑工程質(zhì)量提出了更高的要求,筆者憑借前人的經(jīng)驗與自己工作中的感知,對土建地基技術(shù)要點進行探討,為廣大同行朋友們提供參考素材,水平有限,歡迎指正。
關(guān)鍵詞:土建工程;地基建筑;技術(shù)要點
建筑施工過程中,由于地基問題造成的建筑物質(zhì)量事故多數(shù)是因為建筑工程施工勘察資料失真,方法選擇問題和施工環(huán)境變化導(dǎo)致的地基、工程主體的非正常變形和破壞沉降所引起的承重結(jié)構(gòu)裂縫、破壞等,影響工程質(zhì)量和使用安全系數(shù),甚至導(dǎo)致建設(shè)失敗。
1 地基建筑理論知識學(xué)習(xí)
地基是指建筑物載荷作用下建筑下方產(chǎn)生變形不可忽略的地層,作用是把建筑物產(chǎn)生的載荷傳遞給地基的下部結(jié)構(gòu)。地基能夠防止強度破壞和失穩(wěn),但是需要控制地基的沉降不超過地基允許變形最大值。在施工地基時,應(yīng)該盡量采用相對深埋不大,通過普通施工過程就能夠完成的施工方案,如果無法滿足上述條件,則需要對地基進行加固,在進行過處理的地基基礎(chǔ)上施工。如果仍然不符合標準,則需要采用特殊施工手段,把建筑物載荷傳遞到更深層的堅實土層中。
2 地基工程生產(chǎn)事故分析
地基強度事故。由于地基承載能力無法滿足使用要求而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)失穩(wěn),最終導(dǎo)致生產(chǎn)事故。
地基變形事故。由于施工地區(qū)軟土地基、濕陷性地基、膨脹型地基和季節(jié)性凍土地基在負載下變形導(dǎo)致的生產(chǎn)事故。
地基失穩(wěn)質(zhì)量事故。由于施工驗收規(guī)范嚴格,一般這種事故比地基變形事故發(fā)生的數(shù)量要少,但是這種事故發(fā)生的后果是很嚴重的,一旦出現(xiàn),幾乎就是災(zāi)難性的。地基失穩(wěn)事故和地基土的性質(zhì)有很大的關(guān)系,對建筑基礎(chǔ)的深度也敏感。一般來講,當工程基礎(chǔ)深度較小且施工過程中對地基施加的負載是均勻增加恒定負載時,地基工程一般承受整體性剪切應(yīng)力,基礎(chǔ)將遭到破壞。而工程基礎(chǔ)埋入深度很大時,承受沖擊性載荷就會導(dǎo)致地基工程承受局部剪切應(yīng)力,使得地基發(fā)生局部剪切破壞。
濕陷性黃土地基變形質(zhì)量事故。主要發(fā)生在地基被水浸泡的部分,本身就產(chǎn)生了變形的不均勻性,同時地基土進水過后會發(fā)生很大變形量,過程也很迅速,短時間內(nèi)產(chǎn)生很大沉降量,導(dǎo)致建筑墻體發(fā)生大裂縫,剛性過大的建筑會發(fā)生傾斜。過大的沉降量會破壞地下管道線路,而排水管道破裂漏水又會加劇這種沉降,嚴重危害周邊建筑和人身安全。
軟土層地基不均勻沉降變形質(zhì)量事故。軟土層承受載荷能力差,往往會發(fā)生較大的沉降同時存在很大的不均勻性。這種類型的沉降速度快,持續(xù)時間長,不均勻性大。會導(dǎo)致建筑物在彎曲應(yīng)力作用下產(chǎn)生墻體裂縫,梁柱受到縱向彎曲應(yīng)力被拉裂,高剛度建筑物在這種情況下可能倒塌。
膨脹土地基變形引發(fā)的質(zhì)量事故。膨脹土質(zhì)在季節(jié)性變化中通過吸水和失水的交替產(chǎn)生了明顯的體積變化。這種地基會在工程竣工三年之后產(chǎn)生開裂,導(dǎo)致墻體產(chǎn)生裂縫和碎裂位移等問題。
3 地基施工技術(shù)簡介
3.1 密實法
通過加大地基土密實度來增加承載能力。例如碾壓夯實法就是通過對含水量在符合范圍內(nèi)的土層進行夯實。這種方法的作用范圍一般為200~250mm。試用于平整基槽或填土分層夯實。重錘夯實法就是通過重錘夯打加固地基土層,作用深度可達1.2m,適用于處理粘土、砂土、雜填土和濕陷性黃土。借助機械的夯實方法是利用打夯機、壓路機推土機等重型機械壓實地基土層,逐層碾壓,作用效果取決于含水量和機械壓實荷載。
3.2 換土法
如果地基土層強度無法滿足使用要求,除了夯實之外,還可以采用換土的方式加固。把第幾層軟弱土層挖出,回填灰土、天然砂礫石、砂石、碎石、碎石等,逐層壓實。
3.3 加固法
有借助化學(xué)方法實現(xiàn)和高壓旋噴、硅化加固等幾種辦法?;瘜W(xué)加固就是通過壓力灌注或攪拌方式,把化學(xué)溶液和膠結(jié)劑滲入圖層,把使土層呈現(xiàn)膠結(jié)狀。高壓旋噴方法即使通過噴射的化學(xué)溶劑和土粒溶合形成膠結(jié),多使用于水泥漿液或混凝土。硅化加固是在滲透性較強的土層中灌注漿液加固土層的方法。
4 土建地基技術(shù)要點
4.1 民用建筑地基建設(shè)
一般民用建筑需要采取措施加強上部結(jié)構(gòu)強度、剛度來抵抗地基不均勻變形造成的局部沉降。在選擇處理辦法之前需要進行必要的勘測,通過測試結(jié)果得出地基土層類型,據(jù)此制定相應(yīng)的加固措施。在進行地基處理完成之后,在施工全程也要注意沉降監(jiān)測。地基出現(xiàn)問題時要采用增強體,地下水位較深的時候,可以采用人工孔樁,如果地下室結(jié)構(gòu)多,空間大,需要考慮地下室結(jié)構(gòu)混凝土膨脹率的控制。在地基施工過程中,一定要對當?shù)氐鼗翆拥男再|(zhì)進行全面了解,土層有淤泥時一定要將淤泥土挖除換填,如果土層是建筑廢料等,承重較好,就無需再做處理。按照《高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定要求,高層建筑的基礎(chǔ)埋深與基礎(chǔ)所采用的形式以及結(jié)構(gòu)抗震防裂等級有關(guān),即抗震設(shè)防烈度大于等于7度時,天然地基的基礎(chǔ)埋深深度不宜小于建筑物總體高度的1/12;對于樁基礎(chǔ)而言,基礎(chǔ)埋深深度則不宜小于建筑物高度的1/15。
4.2 工業(yè)廠房等土建地基施工
工業(yè)用廠房一般選址特殊,需要注意的技術(shù)性問題也更為繁多。施工準備階段需要驗槽,清理積水、淤泥,干燥。工序完成之后鋪灰土。低于地下水位的基槽坑在施工時要采取措施排水?;彝潦┕ひ3只彝恋母稍锖蛿嚢杈鶆颍饘雍粚?,進行密度和干燥度檢測,基槽內(nèi)灰土盡量不要隔日夯實,三天之內(nèi)不能被水浸泡。一旦進水,一定要挖出進水土層重新施工。進水灰土要在晾干之后才能使用?;A(chǔ)夯實之后盡快進行下步工序,避免地基進水和遭遇雨天。
基礎(chǔ)施工工序。借助鉆機在除基礎(chǔ)上打孔至需要加固的土層,高壓灌漿,擠壓滲透,使得待加固土層膠結(jié)。之后在液壓裝置幫助下利用建筑物的承重柱重力作為反力,把預(yù)制樁壓入地基土。在進行接樁時,節(jié)樁之間要通過角鐵焊接。樁頭鋼筋和原基礎(chǔ)鋼筋要焊接牢固,達到使用強度。
5 結(jié)語
一棟合格的建筑物,堅實的地基與回填土是高層發(fā)展的支柱,建筑物的安全關(guān)系到無數(shù)人的性命安危,為了避免災(zāi)難性的安全事故,地基施工建設(shè)一定要符合工序,根據(jù)地基土質(zhì)選擇適合的加固措施,制定合理的施工方案,防止地基不均勻沉降帶來的建筑物破壞,為人民的人身財產(chǎn)安全負責。
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