建筑结构设计中软弱地基的安全性问题探讨及对策

2015-07-15 155 0

   近年来,我们建筑业发展迅速,相对应的,我们的建筑施工技术也得到了很大的进步。我国幅员辽阔,各个城市地区的地质地貌都各不相同,这就对在工程建设质量中占有重要地位的建筑物基础的建设,造成了很大的施工困难,使得施工安全性得不到保障。根据城市的规划和建设,我们常常会遇到在软弱地基上进行施工建设建筑物的情况发生,为了确保建筑物的安全,我们需要对这类地基进行处理,但是大多数的施工处理方法成本都过于高昂,对技术和施工工艺要求也都比较高。所以我们采用相对造价较低且利用广泛的深层搅拌法等对其进行处理,以解决由地基软弱而埋下的安全隐患。
 
  一、软弱地基的形成原因和特点
 
  所谓软弱地基主要是指由淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性图层构成的地基,该种土质基本上没有受到过地质或者地形的变动影响,也没有受到过地震动力以及荷载等物理力的作用,这种土层大多为土颗粒间的受化学作用影响的软粘土、淤泥和松软砂石等构成,具有较差的稳定性,并且土质容易液化,易出现沉降的现象。这种地基分为很多种类,按照形成原因划分的话,可以分为由人为填土类地基;河流湖泊冲击淤积的淤泥粘土类地基;山洪或泥石流灾害冲击夹带卵石粘土类地基。
 
  该种地基稳定性较差,加之易液化和沉降,所以不利于建筑物的建设,需要采取相应的办法,对其加固,提高其安全性。
 
  二、软弱地基的处理方法
 
  如何提高软弱地基的安全性,对其进行有效的处理是关键。目前,行业内针对于软弱地基的处理,大体有这几种方法:换填垫层法、挤密法、深层搅拌法、强夯法、木桩法等。下面我们就以上几种方法进行分析和研究。
 
  (一)换填垫层法
 
  软弱地基土存在着承载力不足或者变形的情况,很难达到建筑物对地基的要求,在这种情况下,如果软弱土层厚度较薄的话,我们可以将地基以下的软弱土层剔除或部分剔除,再将软弱地基清空后,分层填取强度较大的砂石土质,比如素土、细小碎石或者炉渣煤灰等,也可以加入一些稳定性、坚固耐腐蚀性较好的地基材质,分层加夯,以实现承载建筑物的目的。
 
  (二)预压法
 
  预压法包括超载预压法、降低水位法等等。其主要的施工原理,就是在预压荷载的作用下将软弱地基土中的水分排出,使得地基土缝隙减小,更加的密实坚固,整体的强度得到提升,以减少沉降、提高整体承载力。
 
  (三)深层搅拌法
 
  这种方法的原理,主要是利用水泥的固化作用,经过深层的搅拌和处理,把软弱地基的深处中软土或砂石层与水泥或分体进行搅拌,在处理之后,软土与水泥进行充分的结合作用,最后达到软土变硬的目的,更加坚固。经过搅拌后的土层强度会变得特别高,紧密并且厚实,大大减小了沉降的可能。这种方法较为常见。
 
  (四)灌浆法
 
  灌浆发的原理主要是通过钻机将地面凿孔,然后将注浆管放入空中需要灌浆的深度,钻孔四周顶部封死。然后利用压力汞,将已经搅拌好的的水泥或者砂浆压入软弱土层的缝隙中,并将软土中的水分排出,在这一点上,原理与预压法有异曲同工之妙,都是利用挤压或灌浆的方法将水分排出,使得地基土更加的密实坚固。经过灌浆法处理后的土层,较为坚固,松软的土层和碎石胶结,形成一个整体,密不可分。这种方法在不改变原土质的体积的情况下,实现了对软弱地基土的固化,可以说是比较节约成本的。但是对于黏土层和富含砂石及有裂缝的岩石这两种地貌,应该做区分处理,比如粘土需要较高的压力,对灌入材质浓度的要求也较高。
 
  三、软弱地基的施工处理
 
  (一)施工前勘察
 
  软弱地基因其成因分成不同的几种情况,针对于不同的土质,所使用的方法也应该有所差别,这就需要我们在施工前对地质进行勘探,并根据勘探的结果,选择适当的加固处理方法,以提高其稳固性、安全性。
 
  (二)施工设计
 
  施工设计应该综合本施工队的技术能力、资金能力对该项工程进行考虑,在设计过程中要注意与实际相结合,根据具体情况实行相应的措施,在合理的制定好施工计划之后,要做到有条不紊的实施,严格按照施工流程和计划进行作业,在遇到特殊情况时,要临危不乱。最主要的是,在施工时,要严格对待每一个细节,发挥自己的见解,优化施工方案。
 
  (三)充分考虑对环境的影响
 
  建筑施工难免会影响到周围环境,在施工过程中要注意新填土的处理,避免出现阻塞道路、居民住宅的情况发生,或者由于地下土层结构发生变化,可能会导致周围房屋倾塌等严重后果。施工时要注意噪声是否扰民,降水是否会对周围居民用水造成影响,填土废料是否占据原居民空间等等。
 
  四、建筑结构设计措施
 
  (一)增强结构整体刚度
 
  因为建筑物本身具有其刚度,其中多层砖石房屋、多层钢筋混凝土框架这类建筑物本身具备一定的刚度,但是由于强度不足,在面对软弱地基的时候常常难以适应其抗拉强度,对于基础的抗拉程度不足上体现尤为明显。这时,就需要我们在应对软土地基时,适当的提高其重点部分的抗拉强度,这有利于建筑物利用其自身的刚度,来应对一些不规律的沉降。
 
  (二)避免临近建筑的影响
 
  建筑物的地基土承载能力不足不仅对本身建筑物产生危害,还对临近的建筑物有很大的影响,建筑物的荷载容易影响周围一定距离的土层,使其在压力扩散的作用下产生压缩变形的情况。这种情况呈辐射状推进,如果两个建筑物距离较近,且地基土层密度存在较大的差异,这种压缩变形的影响就会十分明显,甚至会出现建筑物倾斜或者严重损坏。这种损坏常常表现为墙体裂缝,楼体倾斜等情况。
 
  所以,在对软弱地基的处理的同时,应当考虑相邻建筑物的地基构造或者处理方法,以适当的拉开施工距离的方法,来避免因为这种因素而导致的不良后果。
 
  总结:
 
  软弱地基存在于多种地质地貌中,如何保证地基的稳定性和安全性,是一个建筑物能否实现与建成的前提,也是我们研究它的价值所在。我们在应对这种软弱地基土质时,应该对其特性做相应的分析,采用相应的方法对其进行加固处理,使得建筑物能够顺利实现建成,同时又不留安全隐患,这是每个建筑物以后能顺利实现它各个功能的基础。
 
  总之,软弱地基存在很大的不稳定性和复杂性,只有在建筑物设计前对其详细的勘察,在设计中充分考虑各种因素,比对各种措施,在施工过程中不断记录与分析现场施工过程出现的新情况,才能最终确保建筑物的安全性与稳定性,确保能够既经济又安全的达到建成每一座建筑物的意义,发挥其社会效益与经济效益,这是我们研究的意义所在。
 
  参考文献:
 
  [1]齐春龙.软弱地基处理剖析[J].山西建筑,2009(12).
 
  [2]李斌.软弱地基加固问题探讨[J].山西建筑,2005(1).
 
  [3]邓中亚.软弱地基处理对策探讨[J].建筑,2008(16).
 
  [4]叶崇初.对软弱地基基础设计的探讨[J].建设科技,2007(9).

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