建筑工程軟土地基施工技術(shù)分析

董趙鑫

中國(guó)機(jī)械工業(yè)機(jī)械工程有限公司 河南 鄭州 450000

引言

如今社會(huì)，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的建造水平實(shí)現(xiàn)有目共睹的提升，標(biāo)志著我國(guó)建設(shè)施工技術(shù)的嫻熟和國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的穩(wěn)步前進(jìn)。在建設(shè)施工中，重點(diǎn)要考慮的就是地基的施工。在實(shí)際施工前，需要對(duì)施工地段的土層土質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)密精確的探測(cè)，對(duì)土質(zhì)進(jìn)行分析找出其中的特點(diǎn)，從而對(duì)地基進(jìn)行合理的施工設(shè)計(jì)，利用相關(guān)施工技術(shù)，發(fā)揮其最大應(yīng)用效果，才能確保建筑施工工程順利開(kāi)展，最大限度避免施工隱患并提高工程建設(shè)的質(zhì)量?，F(xiàn)代建筑類(lèi)型多﹑種類(lèi)多﹑工程要求也不同，在各種類(lèi)型的建筑施工中有必要對(duì)基礎(chǔ)施工質(zhì)量進(jìn)行高度重視，對(duì)地基基礎(chǔ)﹑樁基礎(chǔ)施工技術(shù)進(jìn)行深入研究。

1 軟土地基施工處理原則

在具體施工中，施工現(xiàn)場(chǎng)若為軟土地層則須采用軟土地基處理技術(shù)對(duì)地基進(jìn)行加固處理。由于軟土地基含水量高且土質(zhì)松軟，承載力低，建筑工程地基容易產(chǎn)生下沉現(xiàn)象，破壞鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，對(duì)建筑工程造成很大的安全隱患。采用軟土地基處理技術(shù)，首先要考慮建筑工程的結(jié)構(gòu)，采用的處理材料不能對(duì)建筑整體力學(xué)特性構(gòu)成影響。軟土地基土質(zhì)比較特殊，具有較強(qiáng)的壓縮性，因此，方案設(shè)計(jì)要充分考慮后期建筑地基沉降不均勻的情況。同時(shí)，地基處理施工的材料選擇要以降低工程成本，保證工程質(zhì)量為前提，并確保整體建筑工程的安全性。由于軟土地基結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性，地基施工會(huì)對(duì)地基結(jié)構(gòu)帶來(lái)不可預(yù)測(cè)的質(zhì)量安全問(wèn)題。軟土地基施工設(shè)計(jì)方案，是基于力學(xué)特性對(duì)軟土地基進(jìn)行施工，在施工過(guò)程中首先對(duì)軟土土質(zhì)等因素進(jìn)行勘探，對(duì)土壤類(lèi)型和特點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，然后對(duì)軟土地基施工中的抗剪力等參數(shù)進(jìn)行分析和計(jì)算，建立軟土地基施工的結(jié)構(gòu)模型，最后，在基于軟土地基力學(xué)特性的基礎(chǔ)上，采用先進(jìn)的地基施工處理設(shè)備以及軟土地基處理技術(shù)進(jìn)行施工，并根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行施工，保證軟土地基施工安全[1]。

2 高層建筑工程施工中地基處理的重要性

2.1 增強(qiáng)高層建筑抗剪力度

由于高層建筑地基的抗剪度比較低，高層建筑在建設(shè)和實(shí)際使用過(guò)程中可能會(huì)受到壓力和負(fù)載力的影響，進(jìn)而影響高層建筑的穩(wěn)定性和整體承載能力，高層建筑在使用過(guò)程中出現(xiàn)塌陷問(wèn)題的可能性大幅提升。而按照高層建筑施工現(xiàn)場(chǎng)地基形態(tài)和分布趨勢(shì)進(jìn)行有效處理，不僅可以提高地基承載能力和加固效果，還能增強(qiáng)高層建筑整體抗剪力度，避免高層建筑因現(xiàn)場(chǎng)地基承載能力低下而出現(xiàn)穩(wěn)定性下降和塌陷等質(zhì)量問(wèn)題，將高層建筑工程施工中地基處理的重要性表現(xiàn)出來(lái)。

2.2 減緩高層建筑沉降速度

如果地基壓縮性比較高，不僅影響高層建筑施工現(xiàn)場(chǎng)地基的承載能力，還會(huì)導(dǎo)致高層建筑沉降現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，高層建筑穩(wěn)定性和使用壽命受到影響，高層建筑整體建設(shè)也難以滿(mǎn)足工程項(xiàng)目實(shí)際建設(shè)要求?；诖?，應(yīng)采取適當(dāng)手段對(duì)工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)的地基進(jìn)行全面處理，盡量降低高層建筑施工現(xiàn)場(chǎng)地基壓縮性能，避免高層建筑在外力作用干擾下出現(xiàn)沉降問(wèn)題，更好保障高層建筑整體質(zhì)量安全。而且做好地基處理工作還可以減緩高層建筑沉降速度，這對(duì)于延長(zhǎng)高層建筑整體使用壽命也有重要作用[2]。

3 軟土地基特點(diǎn)

①較低的透水性。由于軟土地基中含有大量水分，而且透水性極差，所以無(wú)法高效排水，導(dǎo)致軟土地應(yīng)用性能不符合預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，容易出現(xiàn)安全隱患問(wèn)題。②具有超強(qiáng)的高壓縮性。在軟土地基遭到外界壓迫后，很容易產(chǎn)生大量的孔隙，導(dǎo)致內(nèi)部孔隙日漸縮小，在壓力作用之下，軟土地基會(huì)不均勻變形以及沉降，誘發(fā)安全事故。③沉降不均勻現(xiàn)象屢屢出現(xiàn)。軟土地基成分極其復(fù)雜，存在礫土及細(xì)微顆粒，不同材質(zhì)之間物理特性差異顯著，因沉降速度及程度不同，便會(huì)影響上部建筑穩(wěn)定性。④觸變性特點(diǎn)。軟土地基不具有優(yōu)良的透水性，施工過(guò)程中需要通過(guò)專(zhuān)業(yè)設(shè)備及手段排水，這樣才能保證土體固結(jié)。

4 常見(jiàn)問(wèn)題

4.1 地基建設(shè)的塌方問(wèn)題

在地基建設(shè)前，建設(shè)團(tuán)隊(duì)會(huì)進(jìn)行選址，選址地方的地質(zhì)不同則會(huì)對(duì)地基產(chǎn)生不同的影響。在膨脹土﹑濕陷性黃土上開(kāi)掘地基，地基會(huì)因地質(zhì)的改變而出現(xiàn)變化。例如膨脹土，它有根據(jù)溫度土質(zhì)會(huì)進(jìn)行熱脹冷縮的變化，這樣的變化往往會(huì)增大或縮小地基原本應(yīng)有的空間，增大空間會(huì)有滲入地下水的可能，腐蝕地基；縮小空間則會(huì)對(duì)地基進(jìn)行壓縮，兩種情況都會(huì)導(dǎo)致地基出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重則導(dǎo)致整體建筑傾斜﹑塌方。濕陷性黃土含水量較高，同樣會(huì)腐蝕地基，破壞地基結(jié)構(gòu)，逐漸導(dǎo)致地基下沉，整體建筑傾斜的嚴(yán)重后果[3]。

4.2 建設(shè)團(tuán)隊(duì)施工質(zhì)量低劣，檢查不周

個(gè)別建筑團(tuán)隊(duì)在工程開(kāi)始之前﹑進(jìn)行過(guò)程中以及后續(xù)工作都沒(méi)有完善的規(guī)劃。建設(shè)之前沒(méi)有對(duì)施工地址進(jìn)行詳細(xì)的勘察，不知道此地的地質(zhì)及周?chē)h(huán)境特性，沒(méi)有依靠實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，或者勘察工作不認(rèn)真，不切實(shí)際來(lái)制定工程設(shè)計(jì)方案，沒(méi)有做到因地制宜，其結(jié)果自然會(huì)出大問(wèn)題。還有個(gè)別團(tuán)隊(duì)在施工過(guò)程中的質(zhì)量較差，工人素質(zhì)參差不齊，整體素質(zhì)不高，對(duì)于本就會(huì)存在很多隱性問(wèn)題的地基工作中，很容易出現(xiàn)問(wèn)題，再加上沒(méi)有嚴(yán)格的監(jiān)管工作的人員，地基的建設(shè)質(zhì)量更是難以保證，很容易出現(xiàn)“千里長(zhǎng)堤毀于蟻穴”的情況。

5 軟土地基處理技術(shù)應(yīng)用

5.1 注漿地基施工技術(shù)

建筑工程軟土地基處理技術(shù)可以分為化學(xué)注漿處理技術(shù)及水泥注漿處理技術(shù)?；瘜W(xué)注漿處理技術(shù)主要是采用硅酸鈉混合溶劑，進(jìn)行注漿后需等待一陣時(shí)間，溶劑凝固便可增強(qiáng)地基土體強(qiáng)度，從而達(dá)到理想的地基硬度。第二種技術(shù)是在適量調(diào)配水和水泥材料后，發(fā)揮灌漿管以及壓漿泵作用，將水泥注入至不良地基土體內(nèi)，保障原有土體和注水泥漿有機(jī)整合，形成凝固整體，進(jìn)而增強(qiáng)地基耐久性和強(qiáng)度。

5.2 膠結(jié)材料處理技術(shù)

設(shè)計(jì)原理：在軟土地基施工中，利用軟土地基土質(zhì)中含水量高的特性，把膠結(jié)材料注入地基土體中進(jìn)行混合，并混入科學(xué)配比的水泥漿，保證膠結(jié)材料與土體充分混合，進(jìn)而提高地基承力強(qiáng)度。采用膠結(jié)材料地基處理方法，改變地基的化學(xué)性，防止混凝土被腐蝕，使建筑工程整體的安全性和穩(wěn)定性得到提高。方案設(shè)計(jì)：在施工中采用的膠結(jié)材料主要以石灰或者煤灰等為主。膠結(jié)材料混入地基土體中，軟土地基變?yōu)閺?fù)合型地基，地基的承載力得到提高。在施工過(guò)程中首先建立臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)，保證基坑施工的前期安全性，然后采用膠結(jié)材料地基處理技術(shù)進(jìn)行施工，從根本上對(duì)地基進(jìn)行加固，保證施工安全。在軟土地基施工方案中，膠結(jié)材料處理技術(shù)應(yīng)用廣泛。其中常用的高壓注漿法在技術(shù)要求上比較高，它是采用高壓設(shè)備噴出膠結(jié)材料漿液，高壓的作用是沖散地基軟土，促使高壓漿液和軟土土體進(jìn)行充分融合并凝結(jié)變?yōu)橛不临|(zhì)，提升軟土地基的承力強(qiáng)度。

5.3 地基換填技術(shù)

如果地基規(guī)劃不能滿(mǎn)足高層建筑建設(shè)要求，就需要從高層建筑整體建設(shè)情況入手對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)地基進(jìn)行換填處理。某高層建筑項(xiàng)目包括26層主樓﹑4層裙樓和2層地下室，總體建筑面積約51000m2，結(jié)構(gòu)為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑密度為40%，綠化率為20%。應(yīng)調(diào)整地基中物質(zhì)成分，提高高層建筑施工現(xiàn)場(chǎng)地基中高承載力物質(zhì)的填充量，這就可以保障高層建筑施工現(xiàn)場(chǎng)地基的處理效果和整體承載能力，避免高層建筑建設(shè)過(guò)程中因地基承載力度不達(dá)標(biāo)而出現(xiàn)沉降和塌陷等質(zhì)量問(wèn)題。開(kāi)展相應(yīng)施工時(shí)，前期需要保證換填物質(zhì)的規(guī)劃布置效果，滿(mǎn)足高層建筑工程施工中地基加固處理要求，借此彰顯地基換填處理技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)作用，降低高層建筑在整體建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)各項(xiàng)質(zhì)量問(wèn)題的可能性。不僅如此，也需要保證地基換填處理流程的合理性和具體施工效果，必要時(shí)需要借助現(xiàn)代化手段對(duì)地基換填處理時(shí)可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化處理，彰顯高層建筑建設(shè)中地基處理優(yōu)勢(shì)。

5.4 地基樁基技術(shù)

為提高高層建筑施工現(xiàn)場(chǎng)地基承載能力和質(zhì)量效果，還需要應(yīng)用合理樁基技術(shù)對(duì)高層建筑地基進(jìn)行有效處理。對(duì)高層建筑地基區(qū)域進(jìn)行樁基施工前，應(yīng)對(duì)地基施工現(xiàn)場(chǎng)表面的雜物進(jìn)行有效清理，并要求技術(shù)人員按照前期測(cè)量放樣結(jié)果確定地基樁孔位置，并做好相應(yīng)標(biāo)記工作，之后在已經(jīng)做好標(biāo)記的位置進(jìn)行樁基施工。對(duì)地基樁基進(jìn)行灌注處理時(shí)，需要做好泥漿制備工作，保證泥漿中原材料配比達(dá)到合理狀態(tài)，保證高層建筑地基鉆孔灌注樁施工和地基實(shí)際處理效果，確保高層建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)地基的質(zhì)量和實(shí)際承載能力有所提升。

5.5 擠密樁地基施工技術(shù)

應(yīng)用該項(xiàng)施工技術(shù)，對(duì)于材料的要求并非特別嚴(yán)格，如若擠密樁材料是灰土，則需要使用重錘輔助完成施工。在重錘打擊下，將鋼管置身于土體內(nèi)，反復(fù)進(jìn)行緊密處理，這一環(huán)節(jié)結(jié)束后，把鋼管放下來(lái)，反復(fù)進(jìn)行擠密處理，再針對(duì)其展開(kāi)夯實(shí)處理，形成復(fù)合地基，增強(qiáng)地基承載能力，保障軟土地基具有理想的牢固性。在對(duì)松散土﹑黏性土以及濕性黃土地基處理時(shí)，應(yīng)使用機(jī)械壓實(shí)以及人工壓實(shí)方法，將表面壓實(shí)，為后期地基處理工作帶來(lái)保障。

5.6 土工合成材料處理技術(shù)

前期準(zhǔn)備：首先，降低軟土地基中的有機(jī)物含量，保證土壤土體中的成分不腐蝕鋼筋混凝土；其次，改變地基土質(zhì)中的含水量，去除土質(zhì)中的多余水分；最后，在地基中把土工合成的材料添加到地基土質(zhì)中。土工合成材料處理技術(shù)可以對(duì)地基土體受力的力學(xué)性能進(jìn)行有效的保護(hù)，保證地基施工安全。方案設(shè)計(jì)：①土工膜具有突出的防滲和防水性能。在施工中，把瀝青和土工織物進(jìn)行混合，瀝青作為浸潤(rùn)黏結(jié)劑，制成瀝青土工膜，注入地基土體中進(jìn)行充分混合，從而加固土體，提高地基承載力。②土工格柵作為常用的土工合成材料處理技術(shù)，具有獨(dú)特的性能與功效。土工格柵常用作加筋土結(jié)構(gòu)的筋材或復(fù)合材料的筋材等。玻璃纖維類(lèi)土工格柵是高強(qiáng)度玻璃纖維。在施工中配合自黏感壓膠和表面瀝青浸漬處理，使格柵和瀝青路面緊密結(jié)合成一體，提升地基土體承載力。然后把土石料填入土工格柵網(wǎng)格內(nèi)，土石料和土工格柵網(wǎng)格實(shí)現(xiàn)互鎖，進(jìn)而提高了玻璃纖維與土體之間的摩擦系數(shù)，達(dá)到提高土工格柵的抗拔能力，進(jìn)而增加格柵與土體間的摩擦咬合力，保證了土工合成材料處理技術(shù)的施工質(zhì)量。

5.7 振動(dòng)沉樁施工技術(shù)

在樁頂部為產(chǎn)生振動(dòng)，可以安裝一個(gè)固定振動(dòng)器，以此帶動(dòng)樁身傳遞到土層中并帶動(dòng)土層受迫振動(dòng)，以此有助于相應(yīng)收縮﹑位移的產(chǎn)生，且還會(huì)減少樁表面與土層之間的摩擦力，在樁自身重量﹑振動(dòng)力的幫助下可以沉入土中。在進(jìn)行打樁操作時(shí)可以先使用小距離的輕度錘擊，確保能夠嚴(yán)格按照規(guī)定要求將樁正常地沉入土中1～2m，然后逐漸擴(kuò)大落距到要求高度，通過(guò)連續(xù)錘擊一直到樁能夠達(dá)到相關(guān)要求為止。這種方法具有設(shè)備簡(jiǎn)單﹑體積小﹑重量輕的優(yōu)點(diǎn)，可以高效地開(kāi)展工程建設(shè)，致力于工程造價(jià)成本的顯著降低，在一些黏土﹑松散沙土﹑黃土﹑軟土沉樁中非常適用。

6 結(jié)束語(yǔ)

在建筑工程施工中，地基承載力的能力決定了整體建筑結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性，因此在建筑工程中對(duì)軟土地基的科學(xué)處理是關(guān)鍵，是工程施工安全和工程質(zhì)量的重要保障。建筑施工中對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘探，構(gòu)建軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用方案，保證建筑工程承載能力符合國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。