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摘要:伴随着我国国民经济的不断发展,民用建筑也逐渐走向高层化,民用建筑的地基基础和桩基础的承载力面临了一次又一次严峻的挑战。本文通过对地基基础和桩基础概念以及其各种施工技术的探讨,对不同的施工环境选择不同的施工技术,在安全建设的基础上提高企业的经济效益。
关键词:民用建筑;地基基础;桩基础;施工技术
1.地基基础与桩基础的概念
地基就是建筑物在负荷压力作用下,基底下方出现变形,这部分基底地层是不能被忽视的,而基础就是建筑物将压力作用传递给地基的底层结构。地基是支撑建筑物所承载压力的最重要部分,必须要保证其强度值和稳定值,并且,基础的沉降不能超过地基的变形弹性值。满足上述要求之后,才能进行地基基础的施工建设,要尽可能的使用相对埋藏深度不大的,仅需要进行普通施工建造就可以使用的地基类型,这种施工类型被称作为天然地基上的基础建造;还有一种地基情况是,不符合上述地基基础的条件时,就要对地基进行加固处理,在保证地基强度值后在进行基础建造,这种施工类型就叫做人工地基上的基础建造。如果,这两种地基基础都无法满足施工条件,就要考虑使用特殊的施工技术进行相对地基埋藏深度较大的工程建设,这就是桩基础,也被称作为深基础,这种施工技术目的是为了把建筑所承受的压力传到土地深处的坚实部分当中。
2.民用建筑中的地基基础施工技术
2.1换土垫层
换土垫层主要是去除原本的浅层软土,用强度较高的砂石等材料代替,以达到提升地基土层承载能力、缩小土质胀缩性和湿陷性的目的,最终对沉降的可能性加以控制。一般来说,在民用建筑施工中,素土垫层、碎石垫层和砂垫层是最常用的;在湿陷性黄土、浅层软弱的土地基上处理使用上较多。
2.2碾压夯实
所谓碾压夯实是指通过机械运作产生的巨大夯实力对土层进行碾压,以降低土层的松散性,从而降低土的压缩性达到增强地基强度的效果。
2.2.1机械碾压法
在面积较大的地基夯实施工中,大多采用大些机械设备(推土机、压路机等)对土层进行碾压,平均每铺土20~30cm进行8~12遍碾压。
2.2.2振动夯实法
通过电动机带动振动机械作业,使其振动所产生的5~10t的垂直作用力直接作用于地基土层,振动夯实法由于时间较长作业极大的改善了土层的松散状态,因而被较多的应用于砂土地基和杂壤土质地基中。
2.3排水固结土壤
排水固结就是通过排除土质当中的水分,让其自动固结的方式。为了达到排水的目的,就需要将袋装砂井设置在地基的周围,塑料排芯板,通过水冲法、沉管法成孔,在孔内进行管砂预压。通过真空加压排除土质当中的水,同时加快地基的固结速度,从而提升土质的抗剪强度、降低土的沉降量,做好土的液化性能的改善。排水固结法的使用,不仅取材方便简单,而且有利于企业经济效益的提升。由于其在水力充填土、饱和粘性土、沼泽土中较为常用,因此被广泛应用到民用建筑施工当中。
2.4化学法加固
2.4.1灌浆法
在泵和空气压缩的作用下,通过灌浆管将碱液、水泥浆、丙烯酸铵、水玻璃等化学物质均匀的输送到砂土、粘性土地基等的土层内部进行充分渗透,通过化学反应将水和空气从土层中挤出,实现土层颗粒间的凝结,从而提高地基土层的承载能力。
2.4.2喷浆法
利用工程钻机对地基指定位置进行钻孔作业,待钻至要求深度后,将喷射装置安装于工程钻机的钻杆下端,利用高压脉冲泵实现喷射装置的在均匀上升的过程中形成圆柱形喷射面将浆液喷射在周围土层中,从而将土体和浆液进行混合后形成圆柱体的固结体。在粘性土,砂土和人工填土等地基中采用该种方法的优势为:防水防渗透性好,保护相邻结构在基坑挖掘过程中不被损害。缺点为:水泥用量大,流失多,浪费现象严重,增加建设成本投入。
2.4.3深层搅拌法
将水泥和石灰作为的固化剂注入土层深处进行高压深层搅拌,使其与土层达到充分的混合,将固化剂与天然土层紧密结合为一体,而形成一系列的水泥桩或地下连续墙。该种地基处理法具有的施工噪音污染小、土方量少,附加沉降可做忽略等优势,因而被较多的采用在城市内厚层软粘土地基的施工中。
3.民用建筑桩基础的类型及施工方法
3.1预制桩
预制桩是在预制构件厂或施工现场预制,用沉桩设备在设计位置上将其沉入土中。预制桩有木桩,混凝土预制桩,钢桩三种,预制桩采用圆形或方形,截面边长或直径采用250~550mm,桩长桩架的高度,通常可达6~25m,一般采用焊接法或硫磺胶泥锚接法进行接桩。预制桩具有坚固耐久,不受地下水或潮湿环境影响,能承受较大荷载,施工机械化程度高,施工进度快,能够适应不同土层施工等特点。
3.2沉管灌注桩
沉管灌注桩是利用锤击或振动等方法沉管成孔,然后浇灌混凝体拔出套筒。沉管灌注桩具有设备简单、打桩进度快、成本低的特点。在进行沉管灌注桩施工时,首先根据施工图纸进行施工放样,清理并平整场地,在打桩机就位后,用锤击或振动打桩机,将带有混凝土桩头或带有钢管的桩底压入土层中,同时向钢管中放钢筋笼并灌注砂浆,在振动的同时,渐渐拔出钢管,形成灌注桩。
3.3钻孔灌注桩
通过钻机旋转带动钻头破坏原有土层,同时用高压泵将泥浆压入钻孔,泥浆在孔中加固保护孔壁不受坍塌,很好的保持孔型。钻孔灌注桩施工中当钻孔达到要求的标高后,清理杂物残土,然后在钻孔中安放钢筋笼,灌浆。钻孔桩一般孔径在60~150cm,长度根据实际情况而定。钻孔灌注桩施工噪音小,入土深,能够深入岩层,刚度大,承载力高,桩身稳定不易变形。在淤泥、粘性土、砂土、粉质土等地基中应用广泛。但是此种方法需要有专门的设备进行施工,清孔难以彻底。
3.4树根桩
树根桩是一种新型桩,是小型钻孔灌注桩的延伸,直径在75mm-250mm。其方法和钻孔灌注桩一样,通过钻机钻孔,消除孔内土,等钻到一定深度后,加入钢筋笼,灌注水泥和砂浆形成桩。与钻孔灌注桩不同之处在于,树根桩直径小,需要同时灌注很多个这样的桩,然后桩与桩之间会形成树根状,故称树根桩。这种桩型施工所需场地小,噪音小,强度高,而且不会损坏建筑物地基的应力。此法用于在民用建筑中在原有建筑基础上重新建筑时,加固地基使用,适用于碎石土、砂土、粉质土和粘性土地基。
结束语:综上所述,地基基础与桩基础土建施工技术的应用质量会对民用建筑的使用寿命与安全性产生直接的影响。因此在施工的过程中,必须要根据民用建筑的实际情况选择合适的施工技术,并按照施工的规章制度进行施工,严格控制地基基础施工技术与桩基础的施工技术的质量,从而避免民用建筑物在竣工后出现沉降的现象,最终保证民用建筑的质量和安全。
参考文献
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