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浅析如何合理选择建筑工程地基基础

2020-10-20王紫君

砖瓦世界·下半月 2020年6期
关键词:土质冻土桩基

王紫君

摘 要:建筑行业是当前发展十分迅速的行业,建筑工程项目施工中,地基基础尤为重要,合理地选择地基基础才能保证建筑工程的顺利施工,保证建筑工程的施工质量和经济效益。本文首先研究不良土质的种类,然后分析不同住宅建筑工程的处理方法,最后提出如何合理选择工程地基,以供相关单位参考借鉴。

关键词:建筑工程;基础选型;地基方案

1 地基基础的类型

筏基。筏基是筏板型的基础,由底板跟联系梁构成。其底下是整个的浇注底板,通过筏基将柱子下独立基础部分,或者条形基础部分用联系梁联系在一起,其埋深比较浅,有的住宅还可以不做埋深式处理。一般情况下,如果建筑工程的地基承载力不均衡,或者地基比较软弱时,会使用筏基,就是当建筑物如一些高层住宅的话,其荷载力比较大,就会使用夯底板,来加大地基的承受力,从而形成筏基,避免地基出现不均匀下降的现象。

桩基。桩基是深基础地基,其由桩跟桩承台构成,桩承台是连接桩顶的承台,桩基也叫单桩基础地基。桩基根据桩身的埋深情况又分为低承台桩基、高承台桩基,当桩身全部要埋在土中时,其承台的底面就会跟土相接触,就称为低承台桩基,一般住宅都为低承台桩基。当桩身的上部分跟承台的底都位于地面以上时,就称为高承台桩基。

此外,桩基根据受理原理又分为摩擦桩、承载桩。其中摩擦桩用于承载层比较深,或者地层没有坚硬的承载层。而端承桩坐落于承载层上使可以承载构造物,其按照施工方式又细分为预制桩、灌注桩,预制桩是通过打桩机将预制的钢筋混凝土打入地下,其优点就是强度比较高、消耗成本小,缺点在于施工时间长,施工技术要求高,因此施工难度比较高。而灌注桩,是通过在场地打孔的方式,当孔位达到一定深度时,将钢筋放入孔位,在浇灌混凝土,其优点时施工难度低,缺点是承载力低,消耗原材料大。

独立桩基,建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时,基础常采用圆柱形和多边形等形式的独立式基础,这类基础称为独立式基础,也称单独基础。是柱下独立单桩基础,因为其由柱跟桩直接联系的,因此其地基比较稳定、牢固。

2 不良地基及处理方法

不良地基的处理需要先明确不良土质所属的类型,然后才去因地制宜的方式,改善土质状况。

2.1 软土地基的处理

软土地基,有着较大的含水量、强度低、空隙比大、透水性差、壓缩性高等特点,其会出现地基沉降导致地基开裂,亦或者是受到高荷载的情况出现沉陷、下塌的情况。因此可以通过填换、挤密和排水固结的方式。首先填换法,就是使用有着良好土质的土体更换软土地基。这种操作需要的工作量较大,无论是填方量、回填土作业,而且还有着很高的造价。其次挤密法。该处理方法最为常用,通过往地基中加入一些毛石、大石块等材料,挤密填实,不仅方法简单,而且十分经济,所以应用较为广泛。最后排水固结法。软土地基归根到底在于土地有着较高的含水量,可以通过排水的方式,改善软土的土质。但是这种处理方式,需要较长的施工时间,影响工程进度。

2.2 湿陷性黄土地基的处理

湿陷性黄土,其空隙发达、结构疏松、土质较为均匀。黄土在未受到水的侵蚀之前,有着压缩性小、强度高的特点,可以用于制作窑洞;一旦受到水的侵蚀,那么黄土的结构便会受到影响,出现土体结构被破坏、强度下降,引发地基塌陷现象。因此,首先,灰土垫层、挤密桩、强夯法等施工处理方式有着简单有效造价低的优点。通过改变湿陷性黄土地基的土体结构,避免土质受到水的侵蚀出现结构破坏的情况。其次,采取预防措施,比如防渗透、防冲刷、排水和截水等工作内容,避免湿陷性黄土出现遇水侵蚀的情况。

2.3 冻土的处理

冻土。冻土有永久性冻土和多年性冻土之分,主要分布在高原地区以及北方地区。在冻结状态下,冻土有着很强的强度、压缩性低;但是冻土在融化时,土地的承载力下降,容易出现下沉的情况。对于冻土的处理,首先,控制好地表水或者地下水。减少或者避免地基周围的水流入。简言之,就是控制地段土质的含水量。对于地表水丰富的区域,可以通过提升地基高度的方式,避免水分渗入。其次,选择隔温性能好的材料。由于冻土容易出现冻胀的情况,可以通过调整道路各层的厚度,从而减少道路冻胀带来的不利影响。可以使用多孔矿渣,这种材料应用较广泛。

2.4 膨胀土的处理

膨胀土,有着较高的含盐量和水分,属于黏土类型的一种有着很强的塑性,会导致地基出现变形、位移、隆起、开裂的情况。水泥桩、灰土桩等无机结合料桩是膨胀土较为常用的处理方法,可以起到改良和加固的作用。膨胀土做好防水,增加不透水层,降低水分的渗入。

3 如何合理地选择地基方案

选择合适的地基方案目的在于保证地质条件满足要求,同时提升地基的承载力和施工质量。尤其是对于不良地质条件的区域,该如何有效地进行方案设计。

3.1 天然地基

建筑工程地基选择时,应该尽可能地利用到区域内的地质条件,也就是选择天然地基。由于自然界土质都是经过不断的沉积而形成的,具有明显的分层,每层土壤有着不同的物理性质和承载力。我们在选择天然地基时,需要考虑的便是土壤结构和基础形式。比如,选择上部土层,该土层有着较高的承载力,做为天然地基,并对其地基下层承载力进行验算,检验是否满足施工要求。如果条件较差,可以通过增加持力层厚度的方式,改善地基条件。

3.2 软弱粘性土

软弱粘性土选择地基时,如果土层埋藏交浅且面积不大,可以通过挖出之后进行回填或者加深加固的方式。关注软弱粘性土的含水量,可以通过排水固结或者砂桩的方式,加剧地基。

3.3 饱和粉细砂、饱和粉土

对于液化地基土情况的处理,需要结合液化的等级,并考虑建筑物的性质,确定地基的处理方案。如果是丁类建筑物,存在轻微或者中等液化地基,可以不采取措施;如果是比较严重的地基,则可能影响到地基的上层结构。采取振冲打碎石桩的方式,提升土质密度;也可以通过灌浆法、强夯法提升土质的密实度。

3.4 膨胀土

膨胀土最大的特性在于土质的膨胀与收缩特性,其中含水量和压力是影响其膨胀的主要因素,也是我们控制其膨胀的关键因素。针对此类地基,需要对区域的气候和水文地质进行测定,明确其含水量、膨胀率以及自由膨胀率,从而获悉其对建筑物带来的影响。比如,膨胀土位于地表3M左右,地下水位较深或者膨胀土比较厚的情况,尽可能使用上部地基土,选择合适的基础形式,浅埋基础。如果膨胀土位于地表下的2-3M,有着12M的厚度,可以将膨胀土全部挖出,然后使用不具有膨胀特性的粘性土、砂和灰土替换。如果膨胀土厚度大,埋藏浅,可以通过垫层或者换土的方式加以处理。如果膨胀土深度较深,而且承载力无法满足高层建筑物的情况,可以使用桩基础,提升其地基稳定性。

4 结语

综上所述,建筑工程项目越来越多,地基基础则是保证建筑工程质量的关键。正所谓,高楼大厦平地起、千里之堤毁于蚁穴,可以看出地基的重要作用。地基受到区域土质特性的影响,不良的土质类型有软土、湿陷性黄土、冻土、膨胀土等,对于不同的种类,结合实际情况,采取不同的应对方式,保证地基的稳定性,才能保证建筑工程施工的顺利进行。

参考文献:

[1]孙旭光.浅谈建筑工程中地基基础的合理选择[J].商品与质量:建筑与发展(8):145-145,144.

[2]李培.浅谈关于地基基础与桩基础的土建施工技术[J].商品与质量·建筑与发展,000(011):590-590.

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