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1、淺析房屋建筑工程軟土地基處理（內(nèi)蒙古人防建筑設(shè)計(jì)院，于國勇內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，梁美平）摘要：如今，隨著科學(xué)技術(shù)、生活水平的不斷進(jìn)步，人們對房屋建筑工程的質(zhì)量提出了更為嚴(yán)格的要求，尤其是軟土地基，如果沒有嚴(yán)格按照規(guī)定及操作規(guī)程進(jìn)行施工或施工方式欠佳，就會使工程質(zhì)量受到嚴(yán)重影響，文章中對房屋建筑工程軟土地基的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，并提出相應(yīng)的一些軟土地基處理措施。關(guān)鍵詞：建筑工程；房屋；軟土地基；措施 一、軟土工程的特點(diǎn) 軟土主要指承載力低、壓縮性高、天然含水量大的一種軟塑到流塑狀態(tài)的飽和粘土，軟土通常分布在內(nèi)陸、沿海、平原以及山區(qū)的湖泊周邊等地區(qū)。軟土的天然孔隙比大于1.0，天然含水量也較高，當(dāng)軟2、土因生物化學(xué)作用而導(dǎo)致天然孔隙比大于1.5時(shí)稱為淤泥，當(dāng)軟土的天然孔隙比介于1.0與1.5之間時(shí)，稱為淤泥質(zhì)土。 軟土工程的性質(zhì)主要有以下幾點(diǎn)：（1）觸變性。軟土沒有遭受破壞時(shí)，它具有固態(tài)的特征，如果軟土受到破壞或擾動，就會轉(zhuǎn)變成稀釋流動狀態(tài)。（2）高壓縮性。軟土的壓縮系數(shù)很大，當(dāng)垂直壓力達(dá)到0.1兆帕?xí)r，大部分軟土?xí)l(fā)生壓縮變形，從而導(dǎo)致房屋建筑的沉降量較大。（3）低透水性。由于軟土的透水能力很差，可以認(rèn)為軟土是不透水的，所以軟土排水固結(jié)通常需要耗費(fèi)很長的時(shí)間，有些房屋建筑工程的沉降延續(xù)時(shí)間甚至超過十年。（4）不均勻性。高分散的與微細(xì)的顆粒組成軟土，使得軟土的土質(zhì)不均勻，如果平面上的房屋建筑3、荷載不均勻，就會導(dǎo)致房屋建筑產(chǎn)生很大的差異沉降，使房屋建筑出現(xiàn)裂縫。（5）沉降速度快。隨著荷載的不斷增加，沉降速度也不斷增加，沉降速度最高可達(dá)2毫米/天。（6）流變性。軟土在一定剪應(yīng)力的作用下，會發(fā)生緩慢的長期變形，導(dǎo)致軟土長期強(qiáng)度低于瞬時(shí)強(qiáng)度。 二、常用的房屋建筑工程軟土地基的處理 在房屋建筑工程中，對軟土地基進(jìn)行加固處理應(yīng)盡早采用堆載預(yù)壓的方法，這樣能夠使自然沉降慢慢達(dá)到平衡，該方法既經(jīng)濟(jì)合理，又操作簡單，但是由于工期進(jìn)度的限制，自然沉降法很難被應(yīng)用。如果工程進(jìn)度緊迫，在施工中還經(jīng)常采用深層石灰攪拌樁、砂墊層與砂石墊層換填、深層水泥攪拌樁等方法，對軟土地基進(jìn)行加固處理。 1. 深層石灰攪拌4、樁 對塑性指標(biāo)高的軟土地基進(jìn)行加固處理，可以采用深層石灰攪拌樁這一方法。在同等條件下，用石灰充當(dāng)固化劑對軟土地基進(jìn)行加固處理，所起到的臨時(shí)加固效果通常要超過水泥。在房屋建筑工程中的軟土地基中，深層石灰攪拌樁通過把地基土和石灰強(qiáng)制攪拌混合，使石灰和地基土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而使起到穩(wěn)定地基土的作用，同時(shí)還能提高軟土地基的強(qiáng)度。該方法具有經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)簡單等特點(diǎn)，可以減少房屋建筑整體工程的工后沉降與軟土層沉降，同時(shí)還能使軟土層承載力得以提高，能夠有效加固房屋建筑工程的軟土地基。 （1）深層石灰攪拌樁的材料要求。 用于加固軟土地基的石灰必須是細(xì)磨的，在整個(gè)攪拌過程中，石灰的最大粒徑應(yīng)小于2毫米，這樣可以5、防止樁體中的石灰聚集。選取石灰應(yīng)盡量挑選純凈無雜質(zhì)的石灰，而且石灰中的氧化鎂與氧化鈣含量不應(yīng)低于8.5%，氧化鈣的含量最好在80%以上。石灰儲存期最好不要超過90天，石灰液性指數(shù)應(yīng)在70%以上(含70%)。 （2）深層石灰攪拌樁的施工準(zhǔn)備。 當(dāng)工作場地的表層硬殼比較薄時(shí)，應(yīng)先鋪填砂石墊層，這樣施工機(jī)械在場內(nèi)就可以順利移動與施鉆。配置鉆機(jī)、攪拌鉆頭、空氣壓縮機(jī)以及粉體發(fā)送器等。通過室內(nèi)試驗(yàn)與原位測試獲取地基土與灰土的化學(xué)指標(biāo)和物理力學(xué)性能指標(biāo)，然后以最佳含灰量充當(dāng)設(shè)計(jì)摻灰量。對攪拌范圍進(jìn)行確定與設(shè)置，然后選擇樁長、根數(shù)及截面。 （3）深層石灰攪拌樁的施工要點(diǎn)。 粉體攪拌法的施工順序?yàn)椋簶扼w對位下6、鉆鉆進(jìn)提升提升結(jié)束。按照房屋建筑結(jié)構(gòu)所要求的承載力，對樁的間距進(jìn)行初步選定，然后確定出加固范圍內(nèi)的攪拌樁數(shù)量與每平方米內(nèi)的攪拌樁的所占面積。通常，攪拌樁的排列呈等邊三角形，有時(shí)也可以布置成四方形，樁距約為1米，樁徑在0.5米到1.5米之間。空壓機(jī)壓力不必過高，風(fēng)量適宜即可，不必過大。桅桿與鉆機(jī)安裝在載體上，這樣可以有效防止飛粉污染，同時(shí)還能防止與雨水相遇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而濺傷施工人員的眼睛與皮膚，在施工過程中，施工人員必須配戴防護(hù)眼鏡。 2.砂墊層與砂石墊層換填 目前，在房屋建筑工程的軟土地基處理措施中，砂墊層與砂石墊層換填這一方法應(yīng)用的比較廣泛。砂墊層與砂石墊層通過用壓實(shí)的砂墊層或石墊層來替換地7、基基礎(chǔ)下部的部分軟土層，從而使地基強(qiáng)度與承載力得到大幅提升，有效減少沉降量，能夠使軟土層加速排水固結(jié)。 （1）砂墊層與砂石墊層換填的材料要求。 砂墊層與砂石墊層最好采用質(zhì)地堅(jiān)硬、級配良好的粗砂、中砂、碎石、石屑、砂礫或是其他的工業(yè)廢料粒來作為換填材料。有些地區(qū)可能缺少粗砂、中砂以及砂礫，這時(shí)可以采用細(xì)砂，同時(shí)還要摻入一定量的卵石或碎石，其摻量按照設(shè)計(jì)規(guī)定要求進(jìn)行（含石量小于等于50%）。使用的砂石材料不能含有垃圾、草根等有機(jī)雜質(zhì)。用于排水固結(jié)軟土地基的材料，其含泥量最好不要超過30%，卵石與碎石的最大粒徑最好不要超過50毫米。 （2）砂墊層與砂石墊層換填的施工準(zhǔn)備。 在施工前應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)槽，把浮土8、清除干凈，基槽的邊坡要確保穩(wěn)定，草地與兩側(cè)如果有溝、井、孔洞等必須加以填實(shí)。 （3）砂墊層與砂石墊層換填的施工要點(diǎn)。 最好將砂墊層與砂石墊層底面鋪設(shè)在同一標(biāo)高上，若深度存在不同，施工程序?yàn)橄壬詈鬁\。土面應(yīng)挖成斜坡或臺階搭接，注意對搭接處進(jìn)行搗實(shí)。在分段施工時(shí)，接頭處必須作成斜坡，且每層斜坡都要錯(cuò)開0.5米到1米之間，然后進(jìn)行充分搗實(shí)。當(dāng)采用碎石墊層進(jìn)行換填時(shí)，為了確保基坑底面表層軟土不會發(fā)生局部破壞，必須在基坑底部與四側(cè)鋪設(shè)一層砂，待砂層鋪設(shè)完畢后再鋪設(shè)碎石墊層。砂墊層與砂石墊層必須分層鋪墊，并分層壓實(shí)，其鋪設(shè)方法主要有以下幾種：平振法、水撼法、插振法、碾壓法及壓實(shí)法等。 平振法主要用平板式振9、搗器進(jìn)行反復(fù)振搗，其振搗次數(shù)應(yīng)以簡易測定密實(shí)度達(dá)到合格水平為準(zhǔn)，平板式振搗器在移動時(shí)，為了防止振搗面積出現(xiàn)不搭接的現(xiàn)象，每行必須搭接三分之一。每層的鋪設(shè)厚度通常在200毫米到250毫米之間，施工時(shí)的最優(yōu)含水量在15%到20%之間。在含泥量較大或細(xì)砂的沙鋪筑砂墊層中，最好不要使用該方法；插振法主要用插入式振搗器進(jìn)行振搗，插入間距取決于振搗器的振幅大小。插入式振搗器不得插入下臥粘性土層，當(dāng)插入振搗完畢之后，應(yīng)用砂將插入振搗留下的孔洞填實(shí)。根據(jù)插入式振搗器插入深度來確定每層鋪設(shè)厚度，施工時(shí)的最優(yōu)含水量為達(dá)到飽和。 3 深層水泥攪拌樁 深層水泥攪拌樁以水泥來充當(dāng)固化劑的主劑，利用深層攪拌機(jī)械把軟土與固10、化劑在地基深部就進(jìn)行強(qiáng)制拌和，從而提高房屋建筑工程的軟土地基強(qiáng)度，使軟土硬結(jié)。深層水泥攪拌樁在處理淤泥質(zhì)土、淤泥、粉土和泥炭土效果明顯，是一種軟土地基處理的有效方法。 （1）深層水泥攪拌樁的試樁。 在房屋建筑工程的施工過程中，采用深層水泥攪拌樁對軟土地基進(jìn)行處理，首先要進(jìn)行試樁，這樣能夠找到最佳的攪拌次數(shù)，同時(shí)還能確定出泵送時(shí)間、攪拌機(jī)的提升速度、泵送壓力、水泥漿的配合比、復(fù)攪深度以及下鉆速度等參數(shù)，這對水泥攪拌樁進(jìn)行下一步大規(guī)模施工起到了一定的指導(dǎo)作用。試樁在每個(gè)標(biāo)段中必須要超過5根，而且在試樁成功之后水泥攪拌樁才可以正式施工。對試樁進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，可在7天之后將試樁直接開挖取出或在兩周后取芯，11、看水泥攪拌樁是否攪拌均勻以及水泥土強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求。 （2）深層水泥攪拌樁的施工準(zhǔn)備。 事先將深層水泥攪拌樁的施工場地整平，將樁位處的地下、地上障礙物全部清除。若場地低洼可以回填粘土，注意不能回填雜土。另外，水泥攪拌樁必須采用合格的32.5級普通硅酸鹽袋裝水泥，這樣計(jì)量方便，不易出錯(cuò)。水泥攪拌樁的施工機(jī)械應(yīng)具備較高的穩(wěn)定性能，項(xiàng)目部經(jīng)理與監(jiān)理工程師應(yīng)在鉆機(jī)開鉆之前對其進(jìn)行檢查驗(yàn)收。 （3）深層水泥攪拌樁的施工要點(diǎn)。 深層水泥攪拌樁的施工工藝流程為：樁位放樣鉆機(jī)就位檢驗(yàn)與調(diào)整鉆機(jī)正循環(huán)鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度打開高壓注漿泵反循環(huán)提鉆、同時(shí)噴水泥漿到工作基準(zhǔn)面0.3米以下重復(fù)攪拌下鉆、同時(shí)噴水泥漿到設(shè)計(jì)12、深度反循環(huán)提鉆到地表成樁結(jié)束對下一根樁進(jìn)行施工。 深層水泥攪拌樁在開鉆前，必須用水對整個(gè)管道進(jìn)行清洗，同時(shí)還要檢查管道是否存在堵塞現(xiàn)象，等水徹底排盡后才能下鉆。為了確保水泥攪拌樁的樁體垂直度能夠滿足規(guī)范要求，應(yīng)將一吊錘懸掛在主機(jī)上，通過控制吊錘和鉆桿上、下、左、右距離相等來進(jìn)行控制。 對于成型的水泥攪拌樁，其質(zhì)量檢查重點(diǎn)主要有水泥漿拌制罐的數(shù)量、水泥用量、壓漿過程中有無斷漿現(xiàn)象出現(xiàn)、復(fù)攪次數(shù)以及噴漿攪拌的提升時(shí)間。水泥攪拌水灰比為0.450.50，水泥摻量為12%。 深層水泥攪拌樁所采用的施工工藝為二噴四攪。在第一次下鉆時(shí)，為了避免堵管可以帶漿下鉆，但是不能帶水下鉆，下鉆時(shí)的噴漿量不得超過總量的一半。第一次下鉆與提鉆時(shí)必須采用抵擋操作，進(jìn)行復(fù)攪時(shí)可以再提高一個(gè)檔位。正常成樁時(shí)間應(yīng)在40分鐘以上，噴漿壓力為0.4兆帕。 三、結(jié)語 當(dāng)前，房屋建筑工程的軟土地基處理措施已經(jīng)日趨成熟，但是還存在著許多問題。這需要我們在大量的設(shè)計(jì)與施工實(shí)踐中積極探索、不斷總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，積累更多的房屋建筑工程在各種地質(zhì)條件下的地基變形特性與不均勻沉降資料，以便能夠總結(jié)出切實(shí)可行、科學(xué)合理的軟土地基處理措施與設(shè)計(jì)方法，并將其應(yīng)用到房屋建筑工程的實(shí)際施工過程中，最終使房屋建筑工程的質(zhì)量得到有效保障。