地基处理技术在房屋建筑工程施工中的应用分析
摘要
关键词
房屋建筑;地基处理技术;工程施工;应用要点
正文
引言:房屋建筑地基作为房建工程中的隐蔽项目,其施工质量能够直接决定工程整体安全。针对地基基础施工而言,容易遭受自然因素以及人为因素的多方面影响,要求在科学规范使用相关施工技术的同时,保障各施工环节之间的连贯性。另外,在实际施工中尽可能降低施工难度以及缩减施工周期,提高地基处理效率。
1.地基处理技术的基本原理
该项技术的基本原理为通过转变地基土体的理化特质,增强其自身承载能力以及提高抗沉降性能[1]。首先,对地基土壤进行振动、夯实以及压实,提高土壤颗粒堆积密度,降低孔隙度,如动力压实和振动压实等都属于常见的施工方法。其次,针对软弱地基而言,利用排水法增强地基土的排水性能,降低孔隙水压力,如水泵抽水和排水管道等。再次,添加化学物质或者外部材料转变地基的理化特质,实际施工中常见方法有添加土壤改良剂、土壤固化等。最后,有关地基沉降,采取相应的加固方法控制沉降量,以保障房屋建筑结构稳定,主要方法包括地下注浆和预压法等。
2.房屋建筑工程进行地基处理的必要性
2.1保障建筑结构整体稳固
房屋建筑工程结构的稳定性主要受地基处理施工效果的影响,倘若地基处理未能达到要求,会在一定程度上降低建筑结构自身的稳定性。在房建工程施工中,倘若上部结构所受荷载高出地基本身的负荷能力,就会影响到建筑稳定性[2]。施工单位必须以结构特点为基准明确地基尺寸,并且使用相应的处理技术有效控制地基沉降量,一方面保障工程结构稳固,另一方面延长其使用寿命。
2.2削弱不良地质带来的影响
作为房建工程的关键组成部分,地基质量和建筑安全性能息息相关。但多数天然地基是软地基,无法满足工程建设要求,故而要利用人工处理手段增强其承载能力。此时通过地基处理技术,不仅可以优化地基土壤性能,还可以增强稳定性,有效削弱因为不良地质对建筑施工造成的影响,比如避免结构变形和建筑坍塌等。
2.3提高建筑工程综合效益
有关地基处理,在房屋建筑工程中是地基作用得以发挥的重要路径。针对不均匀以及软土地基,根据地质条件、建筑性能以及周围环境制定施工方案,在控制施工成本的基础上,剖析各施工方案的优势和不足,进而选出具备最高性价比的方案,以保障建筑工程综合效益最大化。
3 房屋建筑工程施工中地基处理技术的应用要点
3.1强夯法
该项处理技术主要通过工具对建筑地基进行反复夯击,直至密实度符合设计要求,强夯法通常运用于不良地基,如饱和度偏低的粉土、杂填土等[3]。在软黏土的地基处理中利用强夯法,施工人员将一定量的硬质材料添加到夯坑,通过柱状置换体加固建筑地基,当前碎石、沙、石都是常见的硬质材料。与此同时,地基土层情况不同使用的夯击形式不同,由此要以地基土层性质为基准选择合适的夯击形式。以非饱和土层为例,施工单位应选择动力压密进行加固处理,至于加固饱和土层则可以选择动力固结。施工单元还需对夯击点位合理布设,通常依据施工现场情况把点位设置为等边三角形或者正方形即可,还要根据加固深度对点位间距合理控制。施工人员在进行夯击时,需要通过原位测试对建筑地基性能进行检测,至于检测时间要以土层性质为参考:(1)地基土层中含有碎石土,检测时间是夯击施工结束2周后;(2)地基土层中含有黏性土与粉土,检测时间是夯击施工结束4周后。
3.2换土垫层
这一地基处理技术适用于地基中含有冻土、膨胀土等,不仅施工简便且效率高,这种施工方法的材料选择较多,比如素土、炉渣、碎石等,以上材料均具备出色的抗腐蚀能力和稳定性。施工单位依据土层深度与承载能力,对垫层厚度合理控制,一般适宜的厚度范围是0.5米到3米。厚度如果低于0.5米会对施工效果造成影响;厚度若超过3米会增大施工成本。
3.2.1土方开挖
可以选择机械开挖与人工开挖两种方法。当机械开挖到边坡设计边界时,需要预留20厘米到30厘米厚的土层,再通过人工方式同步进行开挖与修坡,旨在避免出现超挖现象。如果选择中心岛式土方开挖方法,应注意以下几个施工要点:(1)分层开挖,通常要将首层土壤全部挖去,于中间位置留出土墩,剩余部分继续分层开挖,基坑深度如果较深选择逐级传递的方法将挖土装车运离;(2)开挖的整个流程都要满足支护结构设计要求;(3)为尽可能降低时间效应带来的影响,挖土时围护墙最大限度缩减无支撑的暴露时间;(4)基坑面积较大,考虑到降低空间效应影响,土方建议依据分块、分层、限时及对称的原则开挖。
3.2.2土方回填
回填遵循由下而上的原则朝另一端分层铺填,注意每25厘米到30厘米需要进行水平分层找平夯实[4]。施工单元在进行分层填土、分段填土时,一方面每层的交接位置应互相搭接,另一方面不可以低于填土厚度两倍。边角空间如果因为偏小而难以人工回填,应预先对其洒水湿润,将石粉或者砂用于填料。回填土应依据规定进行逐层夯实,且经检验和规定相符合后才允许继续回填,保障回填料质量,还要科学控制夯实次数以防止回填土发生下沉。在施工期间如果突发降雨,需要暂停施工并采取相应的覆盖措施,防止雨水流回到基坑内。
3.3 排水固结
这种地基处理技术一般适用于地基中含有冲填土、淤泥等情况。在实际使用过程中会利用到排水系统与加压系统。针对排水系统需要借助机械展开堆载预压施工,或者和真空泵配合开展真空预压施工。在进行竖向排水施工时,使用专业设备在地基上铺设排水板,让孔隙水缓慢排出,让地基通过固结变形而提升整体强度。该项技术不仅操作便捷而且排水效果理想。需要注意的是,堆载预压施工应对加载速率合理控制,保障预压荷载不能低于工程设计荷载,而考虑到避免地基由于过高的局部堆载而失稳,还要确保均匀的荷载分布。除此之外,如果进行真空预压施工,应该保障砂垫层平整且均匀分布滤水管,又因为铺设密封膜会直接影响到施工质量,所以依据施工要求和气候条件等因素选择密封膜。
3.4桩基技术
利用桩基技术对地基处理时,首先施工人员需将基顶位置所承受的压力向地基底部转移,再通过缓冲的形式逐渐消解建筑结构为地基带来的冲击力。值得注意的是,单独使用碎石桩难以保障桩体承载力,所以要通过相应的技术手段增强碎石地基承载力,由此避免地基沉降,进而为地基处理效果提供保障。钻孔操作在灌注桩施工环节极为关键,为确保施工质量,既要保证做好充足准备还要明确钻孔所在位置。实际钻孔施工期间,有关施工人员需做好控制监督工作,避免在实际钻孔过程中出现抽渣或是塌孔问题。一旦在钻孔环节有漏水则要马上停止施工,全面检查钻孔位置且确定问题成因[5]。
4.房屋建筑工程施工中地基处理技术常见质量问题及预防措施
4.1强夯法常见质量问题及预防措施
4.1.1质量问题
(1)夯实期间未能达到在试夯环节明确的总下沉量以及夯击最少遍数,由此引发出现夯实不密实的问题。
(2)强夯施工结束后,加固地基局部深度或者大部分都未能达到事先预设的影响深度,虽然地基经过加固可整体强度与设计要求不符合。
(3)没有依据规范标准实施承载力检验。
4.1.2预防措施
(1)如果地基土层中含有饱和淤泥或者含水量偏大,建议先铺设厚度为0.5米到2.0米厚度的砂石然后进行强夯处理;或者施工将夯击能量适当调低,完成人工降低水位后进行强夯。
(2)进行强夯施工之前,需要由专人负责探明施工区域地质情况,倘若遇到卵石夹层应该把夯击能量进一步增;有关锤重、落距等相关参数信息,施工人员在试夯环节与测试环节加以确定;除此之外,强夯施工应该控制好间隔时间,针对积土地基而言,时间通常为三周左右;影响深度如果未能达到标准,建议增加遍数或者对锤击功能进行调整,以此增大土壤密实度。
(3)强夯结束后进行验收时,地基承载力原位测试建议选择现场载荷试验,至于检验点的数量依据建筑功能和施工复杂性确定,如果是简单场地的一般房屋建筑不应少于三点[6]。强夯置换之后对地基进行竣工验收,不仅要进行单墩的载荷试验,还要通过动力触探检查墩体的着底情况,值得注意的是检验数量不能低于墩点数量的1%,而且不可以低于三点。在强夯后检验地基的承载力,通常要间隔一段时间,如果是砂土以及碎石土地基通常间隔时间为两日;如果是粘性土地基间隔时间则是一个月,同样如果是强夯置换地基也选择间隔一个月。
4.2换土垫层法常见质量问题及预防措施
4.2.1常见问题
(1)垫层的接茬位置不正确,而且衔接处不密实。
(2)没有依据规定标准检验压实系数、垫层承载力。
4.2.2预防措施
(1)土垫层接茬位置需要依据规定位置留出;施工人员以分段、分层的形式进行施工使其成为台阶形,接缝错开距离需要超过0.5米,虚铺则要由接茬位置向前延伸出0.5米,在进行接茬时将其切齐然后继续铺设下段夯实。
(2)竣工验收环节,施工人员会进行载荷试验来检测承载力,理论上每三百平方米需要设置检验点一个,单位工程设置的检验点不能低于三点。厚度没有超过1250px,但能起到“褥垫”效果的换填处理,只需将设计要求用作压实系数加以检验。除了开展载荷试验,还应该检验每一层的实际压实系数。如果施工单位选择的实环刀法,那么取样点的所在位置是厚度的2/3处;至于数量选择,如果是大基坑要求每百平方米不能低于一个,至于基槽要求每20米不低于一个。
4.3水泥、粉煤灰碎石桩技术常见质量问题及预防措施
4.3.1质量问题
(1)检查桩体完整性时发现存在列横或者横向处有折断。
(2)没有依据规定标准检测桩身的完整性和桩体承载力。
4.3.2预防措施
(1)早成桩如果整体强度未能满足抵挡后产生的土体挤压,很有可能出现断桩,因此桩身施工要遵循规范。针对砂土地基而言,施工要由外围或者从两侧向中心位置进行;针对淤泥质粘土地基而言,使用顺序为由中心向外围或者进行隔排施工。
(2)地基验收环节,施工人员通过复合地基载荷试验对其承载力进行检验。通常在桩身强度符合试验要求的前提下,于施工结束四周后进行,确定试验数量是总数的1%,并且单体工程不能低于三个试验点。施工人员抽取不低于总数10%的桩体检验低应变动力。
4.4水泥土搅拌法常见质量问题及预防措施
4.4.1质量问题
使用这一地基处理最常见的质量问题,主要是出现夹层和断桩;桩体的整体强度不达标。
4.4.2预防措施
为了避免出现夹层和断桩问题,在夏季选择使用防潮包装水泥;施工人员在喷粉时应进行严格过筛且落实气压检查;控制好提钻速度以及喷粉速度,通常先进行1分钟喷粉然后提钻搅拌,如果出现堵孔问题需提出钻头彻底清理,除去上部断桩并于原位附喷。
为能提高桩体强度,一定要对提升搅拌速度合理控制,随时观察电子秤数据进行控制;避免管路淤堵,针对松软土地基降低钻进搅拌速度,以调整转速让喷粉更均匀密实。
结束语:综上所述,房屋建筑工程地基处理环节不仅复杂性高而且难度大,因此合理选择、规范运用地基处理技术显得极为关键。施工人员应在具体作业环节,结合现场实际情况,正确研判地下环境与施工影响因素,在此基础上确定技术工艺,进而保障工程地基的施工质量。
参考文献:
[1]赵洪斌.地基处理技术在房屋建筑工程施工中的应用分析[J].居舍,2023,(33):66-69.
[2]陈楚君.地基处理技术在房屋建筑工程施工中的应用分析[J].房地产世界,2023,(17):133-135.
[3]裘锂锂,滕敦清.房屋建筑工程施工中的地基处理技术[J].居业,2022,(09):10-12.
[4]曹记炜.地基处理技术在房屋建筑工程施工中的应用探析[J].中国住宅设施,2021,(11):43-44.
[5]冯禄强.地基处理技术在房屋建筑工程施工中的应用[J].工程技术研究,2021,6(14):92-93.
[6]蒋真堂.地基处理技术在房屋建筑工程施工中的应用探析[J].中国建材科技,2020,29(05):140-141.
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