利用砂墊層解決膨脹土基礎(chǔ)對建筑物上部的結(jié)構(gòu)破壞

王兆金 王亞男

摘 要：砂墊層在實(shí)際的生活中的運(yùn)用十分廣泛，特別是在解決膨脹土基礎(chǔ)對建筑物上部的結(jié)構(gòu)損壞的問題上，它的作用十分明顯。砂墊層是指為加速軟弱建筑物地下基礎(chǔ)的固結(jié)，保證地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定，在地基底部鋪設(shè)的砂層。砂墊層可以解決膨脹土對建筑物的損害，可以減弱膨脹土基礎(chǔ)對建筑物上部的結(jié)構(gòu)的影響，使建筑物可以更加的堅(jiān)固，如何更好的利用砂墊層來解決膨脹土對建筑物上部結(jié)構(gòu)的破壞，以下是筆者的幾點(diǎn)淺見。

關(guān)鍵詞：砂墊層；膨脹土；建筑物結(jié)構(gòu)；措施

一、膨脹土基礎(chǔ)對建筑物的破壞

1.膨脹土的概念。膨脹土是指具有較大的吸水后顯著膨脹、失水后顯著收縮特性的高液限粘土。膨脹土分布廣泛，在我國陜西、河北、安徽、河南、湖北、四川、廣西、云南、江蘇等地都有大部分和不同程度的分布。膨脹土是一種極為特殊的土，常用于改良土的性質(zhì)。膨脹土的主要成分是蒙脫石，它是一種可塑性很高的粘土，具有較高的承載能力，吸取水分后會發(fā)生膨脹、失去水分后會發(fā)生收縮變形，而且還會發(fā)生反復(fù)的膨脹收縮變形，吸取水分時承載能力會變?nèi)?，它的性質(zhì)及其的不穩(wěn)定。通?？梢詫?dǎo)致建筑物發(fā)生縱向或者水平法相的收縮膨脹，致使建筑物發(fā)生位置移動、墻皮發(fā)生裂痕、歪斜，甚至造成更嚴(yán)重的后果，這樣的現(xiàn)象往往以高度較低的房屋最為嚴(yán)重，它可以導(dǎo)致的后果是非常嚴(yán)重的，通常它的裂痕也是非常有特點(diǎn)的，大部分的為外墻的筆直的裂痕，末梢斜向的裂痕和窗戶和門下的水平裂痕或外墻角斜的裂痕，出現(xiàn)對稱或者不對稱的八字裂痕；地面上會出現(xiàn)縱向或者是橫向的交叉型裂痕。這種情況一般出現(xiàn)在建筑物完工后的半年或者是五年之內(nèi)，情況比較普遍和明顯。

2.減少膨脹土危害的措施。通過研究膨脹土的各方面性質(zhì)，結(jié)合有關(guān)勘探所得出的結(jié)果及一些處理膨脹土的多年經(jīng)驗(yàn)，大部分的設(shè)計(jì)中都采用的綜合整治處理的方法，并進(jìn)行了重點(diǎn)的研究與相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，從而提出如下的建議與改良措施：（1）將不足一米的地基填高，務(wù)必用非膨脹土填滿，一定要將其壓緊。（2）如果使用膨脹土作為填充材料時，必須提高它的穩(wěn)定性，可以采用石灰增加其穩(wěn)定性，石灰的添加不可超過20%，經(jīng)過處理后的膨脹土，如果膨脹率為零，則為最佳。（3）地基兩邊部分及地基頂部必須用正常的土加以封蓋。（4）地基不要一次就挖到設(shè)計(jì)線，最好留有一定的距離。（5）一定要注意避免雨季大量施工，要加強(qiáng)排水的力度。各項(xiàng)工作要有序緊密的開展，施工的時間間隔不要太長，并且要做好后續(xù)的保護(hù)和修復(fù)的措施。 （6）膨脹土分布較為廣泛的地區(qū)，地面的強(qiáng)度及所要達(dá)到的各項(xiàng)標(biāo)注應(yīng)嚴(yán)格按照各部門的有關(guān)規(guī)定加以完善，照章辦事。

三、利用砂墊層解決膨脹土基礎(chǔ)問題的方法及優(yōu)點(diǎn)

1.施工方法。在鋪砂墊層之前應(yīng)先做好準(zhǔn)備工作，首先要清理表面的雜物，等到表面沒有明顯的水痕，方可開始鋪設(shè)。鋪設(shè)砂墊層前最好應(yīng)該事先灑水使砂濕潤，一定要注意嚴(yán)格的控制水的使用量，當(dāng)砂的鋪設(shè)厚度較厚時則需要分層鋪設(shè)、如果平鋪面積較大時，則可以采取其他的方法進(jìn)行鋪設(shè)，其它方法的鋪設(shè)面積或者分格鋪設(shè)的面積要控制在相應(yīng)的要求之下。砂墊層施工完畢后，應(yīng)及時鋪設(shè)上部保護(hù)層，并時刻注意其保養(yǎng)的問題，從而提高其壽命和使用的區(qū)間長度，在養(yǎng)護(hù)的時間中，要盡量避免在其上面踩踏，或者從事其他對其損害較為嚴(yán)重的活動，一定要待其保護(hù)層凝固以后再進(jìn)行或者從事其功能和使用等方面的工作?？偠灾涫┕し椒ㄒ欢ㄒ凑沼嘘P(guān)規(guī)定，認(rèn)真按照程序，照章辦事，要做到把所鋪設(shè)砂墊層的質(zhì)量和實(shí)用度放在第一位，嚴(yán)禁偷工減料的行為。

2.方法優(yōu)點(diǎn)。利用砂墊層來解決膨脹土基礎(chǔ)對建筑物上部結(jié)構(gòu)破壞的問題，是一種行之有效的方法。它可以立竿見影的達(dá)到施工方所要求的效果，也可以有效的防止建筑物上部結(jié)構(gòu)的損壞，并且對建筑物沒有其他的損壞，具體的優(yōu)點(diǎn)如下：（1）砂墊層可以就地取材，避免了材料運(yùn)送過程中所造成的資源的浪費(fèi)，同時也減少了施工費(fèi)用，縮短了施工的時間，不存在施工材料緊缺的現(xiàn)象，保證在工期期間保質(zhì)保量的完成任務(wù)。（2）鋪設(shè)砂墊層的操作過程方便，砂墊層的鋪設(shè)不需要大型機(jī)器設(shè)備的協(xié)助，也沒有較高專業(yè)技術(shù)水平的要求，整個過程較為簡單，可行性較強(qiáng)，易于達(dá)到建設(shè)者所要達(dá)到的效果，并且效果比較的顯著，持久性較好。

四、砂墊層的經(jīng)濟(jì)效益

本人在處理田東縣發(fā)改局職工住宅項(xiàng)目的過程中，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

該項(xiàng)目原為某設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，因該設(shè)計(jì)院取用的是鋼筋混凝土彈性地基的設(shè)計(jì)，鋼筋用量較大，地梁設(shè)計(jì)截面為600×1200，鋼筋配置多數(shù)為Φ25，整個基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)相當(dāng)堅(jiān)固。但預(yù)算總額為71.5萬元，給用戶大大的增加了負(fù)擔(dān)，最后用戶決定取消原設(shè)計(jì)的施工圖紙，要求本人另行采用其他方法重新設(shè)計(jì)，以減少不必要的投資。

為了盡可能減少投資。保證用戶的安全使用，保證建筑物結(jié)構(gòu)達(dá)到國家的安全標(biāo)準(zhǔn)，本人選用了砂墊層條形鋼筋砼基礎(chǔ)，其依據(jù)是：本人有二十多年的多項(xiàng)膨脹土基礎(chǔ)的處理經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)用戶提供的地質(zhì)勘察資料可知，該處地基為較堅(jiān)硬的膨脹土層，土層厚度為四米以上，承載力為220KM/㎡以上，如果無水滲泡，其承載力相當(dāng)好，只要做好現(xiàn)場的排水工作，該基礎(chǔ)的膨脹土發(fā)生的膨脹幾率會很低，因此，采用薄砂墊層就完全解決了膨脹土膨脹破壞的問題。其施工方法如下：1.做好建筑物四周的排水溝，保證雨天外來水無法進(jìn)入該建筑物內(nèi)部，減少更多的水滲泡到基礎(chǔ)中；2.選擇連續(xù)幾天的好天氣，突擊清理坑槽內(nèi)的積水淤泥；3.采用粗砂墊層厚度為壓實(shí)后保證其有效厚度為40cm，在鋪設(shè)前先將砂灑水濕潤，以便容易壓實(shí)；4.在砂層面上鋪一層6cm厚的C10混凝土保護(hù)層；5.按設(shè)計(jì)進(jìn)行上部的條形鋼筋混凝土基礎(chǔ)的施工；6.將±0.00以下50cm厚的土層挖掉，用非膨脹土填充壓實(shí)，鋪80厚C15混凝土做地面墊層，以保證及時排除上層施工用水及雨水流入地基。經(jīng)過一系列的處理后，保證了基礎(chǔ)內(nèi)部無外來水的滲入，膨脹土無法吸取大量的水份，從而無法發(fā)揮它的膨脹作用，使上部建筑物結(jié)構(gòu)得到安全的保障。盡管有少部分的水份能滲入到基層，使膨脹土有所作用，但能量是很小的，在四十公分的砂墊層應(yīng)對下，完全可以抵消了膨脹土的破壞作用。因此，該基礎(chǔ)經(jīng)更改設(shè)計(jì)方案后，總預(yù)算變成28.6萬元比原設(shè)計(jì)減少了百分之六十的投資，得到了用戶的認(rèn)可，該項(xiàng)目竣工已近十年，上部結(jié)構(gòu)無任何開裂現(xiàn)象，使客戶用的放心用得滿意。

五、結(jié)語

隨著社會的不斷發(fā)展和進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步和革新，能夠應(yīng)用于建筑領(lǐng)域的技術(shù)和設(shè)備將會越來越多，目前砂墊層在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，而且砂墊層在這一領(lǐng)域的應(yīng)用也取得了令人興奮的成績，砂墊層的應(yīng)用不但解決了建筑學(xué)上的一個難題之一，同時它也開創(chuàng)了一種新的途徑，使人們的思想得到了飛躍，相信在不久的將來，隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，該技術(shù)將會不斷的完善，最后將成為建筑領(lǐng)域用來解決膨脹土基礎(chǔ)對建筑物上部的結(jié)構(gòu)破壞這一問題的重要方法之一。

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