建筑工程施工中的注浆技术分析【建筑工程软土地基施工处理技术分析】

　　本文围绕建筑工程中软土地基的施工方法及处理技巧进行详细的论述与分析，以期提高建筑工程施工的质量水平。 　　建筑工程地基施工过程中，施工技术人员要对软土层的性能充分的掌握，软土层土的天然孔隙比e值大于1．0；土的含水量大于40％；压缩系数a1~2大于或等于0．5MPa时，属高压缩性土层；地基的承载力小：软土层在建筑物的轴向力作用下容易破坏，上层破坏意味出现明显的分离面（裂缝）。屈服是塑性变形的开始，无限制的塑性变形，即为流动软土层就是小的荷载差异，也会引起建筑的沉降，当沉降量大而不均匀，就会造成建筑物的倾斜、裂缝等事故。
　　
　　1.建筑物的沉降速率及处理不当所引起的恶果
　　软土层上建筑物的沉降速率随基础面积和荷载变化而有所不同：一般民用建筑活荷载较小时，其竣工时沉降速率为0．5―1．5mm／d；在竣工后半年至一年的时期内，是建筑物差异沉降最为迅速的时期，常发生倾斜和裂缝、当沉降速率衰减到0．05mm／d以下时，差异沉降不再增加，沉降基本稳定，软土层厚度比较厚时，需要的沉降稳定时间较长，因为软土的渗透性低，孔隙水不易排除，有些建筑物建成后几十年，其沉降尚未完全稳定。例如，上海展览馆的中央大厅，当时由国外专家设计，利用箱形基础，基础面积为46．5m×46．5m，半地下室，基底压力为130kPa，附加压力约120kPa：当时没有进行沉降量的计算就确定地基允许承载力。建成30年以后，累计沉降量已超过1．8m，影响范围达30m以上，使相邻两侧展览厅的墙体严重开裂，直至目前沉降才基本稳定。
　　软土地基的处理，一般都足以提高强度和减少变形为目的。但有时这两者并不能同时达到。例如，强度提高了，但变形却没有减少。如果已加固好地基而没有加固地基交界处的软土层，该土层已经受到扰动，随建筑物的升高，软弱基土在上部压力的作用下滑动、挤出就可能由该处发生：当然，也有设计问题，如选用的处理方法不适合该王程的软土层。更有施工的问题，如很多基础施工企业缺乏技术和管理素质，又无质量保证体系，以赢利为目的，放松质量管理，常造成已处理的软土地基上建筑物又出现下列质量问题：1）当基础下软土层较厚又比较均匀时，在上部轴向力的作用下，地基压缩引起建筑物过大沉降；2）当上部荷载差异大，上层不均匀时，建筑物将产生不均匀下沉，从而引发倾斜，致使墙体裂缝；3）地基上层均匀性差，再加上建筑物荷载不均匀及附近建筑物的影响，会产生过大的倾斜或倒塌事故；4）当软土地基加载过大、过快时，建筑物的轴向力超过了地基的承载力，使建筑物下的软上发生塑性变形，出现分离面（裂缝）而破坏地基，产生倾斜或倒塌事故。
　　
　　2.软土地基的处理
　　（1）对暗塘、暗滨、暗沟、坑穴、古河道等的处理一般可采用基础加深、换土垫层或短桩等方法。
　　（2）对表层和浅层不均匀地基的处理，一般可采用挖除软弱地基土，换土夯填密实，也可用人力增大土的密度，采用夯实、碾压、振动等方法处理。
　　（3）厚层软土地基可采取堆载预压的方法处理，常用砂井或袋装砂井或塑料板排水堆载预压。如缺少堆载用的材料时，可采用真空预压。预压荷载宜略大于设计荷载，预压时间，分级和速率应根据建筑物的要求和对周围建筑物的影响，以及软土的固结情况而决定。
　　（4）软土地基也可采取砂桩、碎石桩、石灰桩、石灰粉煤灰桩、灰土桩和水泥上旋喷桩处理，但桩的设计参数宜通过试验确定。
　　（5）对荷载大、沉降限制严格的建筑物，宜采用桩基，可有效地减小沉降量和差异沉降。
　　
　　3.软土地基的建筑设计
　　为防止软土地基上的建筑物不均匀沉降，建筑设计要采取有效的综合技术处理措施，如减轻上部荷载，加强基础整体刚度，选用较小的基底压力，以减少软土地基的沉降差。设计要采取增强建筑结构的方法，使建筑与基础能起到共同作用，防止因建筑平面形状复杂、转弯多、立面变化过大，或设置大门洞和大窗框，而削弱建筑的整体刚度或质量中心与刚度中心偏移较多等。这均会造成建筑物因不均匀沉降而倾斜。因此，设计时宜采取下列措施：
　　（1）体型复杂，荷载差异又大的建筑工程，宜采用框架结构，并加强基础的整体刚度，一般可采用箱型基础、桩基础、整板筏基础等，以适应不均匀沉降的性能。
　　（2）砖混结构的建筑工程，必须对建筑物的体型，荷载、基础类型与地基进行综合分析，建筑平面要力求简单，内外墙要尽量贯通，合理布置纵横墙，横墙间距不宜超过房屋宽度的1．5倍。建筑物的长高比是影响砖砌体承重结构刚度的主要因素，合理的长高比具有调整地基非均匀变形的能力，且产生的相对弯曲值小，能避免墙体开裂。经多方调查，不同长高比的建筑物的不完全统计资料表明：
　　①对于三层和三层以上的多层建筑，其长高比=L／Hf≤3时，墙体没有裂缝。式中，L为建筑物的长度（m）；Hf为自基础底面算起的建筑物高度（m）。
　　当建筑的长高比为34时，在同样结构的建筑上，砖墙都有裂缝。
　　②应适当加强基础的刚度和强度，加强地基与上部结构的共同作用。在进行结构计算时，应使各种假设尽量符合实际工作状态，如计算阳台、挑走廊的纵墙基础时，不要采用纵横墙三向分配荷载，应将阳台、挑廊荷载值由纵墙基础承担。
　　③为减少建筑物的沉降和不均匀沉降，可采用下列措施：
　　A、设置地下室或半地下室等，采用覆土少、自重轻的基础形式。
　　B、选用轻型结构，减轻墙体自重，采用架空地板代替室内厚填土层，以减轻地面荷载。
　　C、在调整各部分荷载分布的同时，调整基础的宽度或埋置深度，选用较小的基底压力。
　　D、在墙体上开洞过大时，宜在开洞部位适当配筋或采用构造柱及圈梁加强，E、地面堆载应力要求均衡，避免大量、迅速：集中堆载，并应根据使用要求
　　决定，堆载特点、结构类型，根据地质条件确定允许堆载的大小和范围。堆载不宜压在基础上。
　　（3）厂房和仓库的结构设计，可适当提高柱、墙的抗弯能力，增强建筑的刚度。对于中、小型仓库，宜采用静定结构：具有地面荷载的建筑地基下软弱土层较薄，采用桩基比较经济；车间内设有30t，以上重级工作制吊车时，宜采用桩基础.
　　
　　4.软土地基的建筑施工技术
　　4.1挖土
　　浅基槽或基坑挖土时，要有防止扰动基础下的软土持力土层的措施。按规定做好基槽或基坑边坡的支撑或放坡，防止坍土：对已挖好的基槽或基坑，要会同勘察、设计、监理、质监等单位有关人员检验，并核对岩土上程的勘察报告中确定的持力上层是否―致，如发现有不符之处，须及时研究解决。
　　4.2围护
　　深基坑周围，必须按施工组织设计要求用板桩、钻孔灌注桩、预制桩等围护，以抵抗软土层挤压产生的水平推力，使基土流塑挤出、这也是防止边坡坍土的主要措施。
　　4.3增设垫层
　　在软土地区一般采用的是换土垫层，如砂垫层、砂石垫层，碎石垫层、灰上或素上垫层，煤渣垫层、粉煤灰垫层、矿渣垫层以及用其他性能稳定、无侵蚀性的材料做献垫层等，虽然垫层的材料不同，应力分布有差异，但从众多的试验结果来看，其极限承载力还是比较接近，沉降的特点也基本相似。所以，各种材料的垫层都可近似地按砂垫层的计算方法进行计算。垫层的主要作用有下列3点：1）提高地基承载力。因各种垫层的抗剪强度都高于软弱土层，所以能提高软土承载力，避免软土地基的破坏；2）减少沉降量；如条形基础在相当于基础宽度的深度范围内的沉降量，约占总沉降量的50％，现用密实的垫层代替上部软弱土层，即可减少这部分的沉降量。垫层对应力的扩散作用。使作用在下卧层软土的压力较小，这样也会相应减少下卧土层的沉降量；3）加速软土层的排水固结。因垫层材料透水性大，软弱土层受压后，垫层可作为良好的排水面，可以使基础下面的孔隙水压力消散，加速垫层下软弱土层的固结和提高其强度，避免地基下软土塑性破坏.
　　4.4在施工时进行现场监测
　　监测是施工中一项不可缺少的工作，可提供保证施工正常进行的实际数据。发现不正常现象可以及时研究处理。
　　4.5控制施工进度
　　利用施工的材料均匀堆载预压，周围墙体必须同时砌筑；严格按规范要求控制，每天的可砌高度不超过一排脚手架高，即1．5m左右；浇筑混凝土构件也要掌握均匀度，防止人为的偏心受压。
　　
　　5.结语
　　综上所述，在建筑工程地基施工过程中，技术人员一定要对软土层进行科学合理的施工处理，并结合当地的实际情况，制定出适合的施工方案，以保证施工过程的正常进行和建筑物的质量水平。
　　
　　参考文献
　　[1] 旷利军. 软土地基施工处理及要求[J].《科园月刊》，2008（4）.
　　[2] 龚智辉. 采空区软土地基及一般软土地基施工处理浅析[J].《湖南交通科技》，2002（4）.
　　（作者单位：广西华桂建筑安装工程有限责任公司广西平果 531400）

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