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软土地区建筑物基础施工环境地质问题分析

叶芳
  
安家(建筑与工程)
2021年44期
江苏省有色金属华东建设勘查局805队 210007

摘要:在我国经济快速发展的过程中,城市化进程不断加快,城市人口数量与日俱增,对建筑施工质量提出了更高要求。而软土地区具有较高不稳定性及复杂性等特点,因此如何做好地基基础设计以及加固工作是整个工程建设所面临的重要问题之一,本文从软土力学理论入手分析探讨该场地存在的沉降、变形现象及其成因并给出解决措施建议。

关键词:施工环境;地质分析;防治对策

一、引言

软土地区的建筑物基础施工环境地质问题主要是由于水文、地震以及工程设计等因素所造成。本文对软土地区地下基础地基的特点进行分析,并根据其具体情况,提出相应的解决措施。

二、软土地区建筑物基础施工环境

(一)地层

软土层的地质特点是其主要成岩作用,同时也具有一定程度下所表现出的特殊性。地层中含水量较大,在软土地区建筑物基础施工时容易出现水文、土壤性质变化和地下水位降低等问题,并且由于地下水埋藏较浅会使得地基承载力下降,进而导致沉降变形以及位移过大。而软土层则相反地存在着孔隙比大、压缩性强及透水性好等特点,这些都为其主要的成岩作用提供了良好条件[1]。

(二)水文与地下水

1、地下水主要由黄土、砂土地层和粉质粘土组成,而岩溶地面则以含水量低的第四系冲积物为主。水文地质条件中的浅部松散堆积物是由于降雨或地表径流等原因形成地下水位差较大且不均匀沉降现象引起的。其特点为:地下水具有季节性强弱与季节差异大、持续时间短和深度小以及不稳定渗流量高等特征。

2、地下水主要存在于江河、湖泊和河流等地区,而水文则是指由于人类活动的影响下形成的。地下水位上升速度慢且浅层下降趋势明显,地表径流一般表现为地壳运动或地面沉降,但也有个别局部区域出现了地壳下沉现象。地表水流速较快,在地下水较少甚至不受控制范围内,可迅速通过河道等流向下游河槽中去,并以水的形式排出[2]。

三、软土地区建筑物基础施工环境地质分析评价

(一)地质条件情况

1、软土地区的主要土层为粉质粘土和砂砾岩,其中粉质黏土具有良好的固结性能,在工程施工过程中不会发生变形。由于其具有粘聚性强、强度低等特点,因此对于软基坑开挖之后产生较大位移量时可以采取一定措施进行处理。对场地内存在较复杂地形地貌地段应采用桩基础形式;对场地周边环境地质条件进行分析评价后确定适宜的地基类型,并制定合理科学的施工方案和安全管理制度。

2、软土地区地基基础施工环境地质条件主要包括土层类型、承载力以及软弱结构等。岩性不良的地段,如第四系松散堆积物和残积砂地,这些区域往往是由粉质粘土或泥炭灰碎石构成;在深灰色带中也有部分地段为浅褐色半透水层及基面以下不均匀沉降区。软土地基的主要分布于土体较密实、含水量相对较大的粘弹性黏土与软弱结构等地质环境中[3]。

(二)建筑物基础施工环境地质现状

1、随着我国经济的飞速发展,软土地区建筑物基础工程建设日益受到重视,在施工中出现了许多新技术、新工艺和新型材料。例如:钻孔灌注桩是一种地下连续墙结构形式的地基处理方法之一;帷幕浇筑法主要用于加固软弱粘性土及液化砂层等软弱基岩体而形成钢筋混凝土框架式挡水防渗体系。由于软土地区建筑物基础工程建设日益受到重视,在施工中出现了大量的新技术、新工艺和新型材料。

2、在实际的工程建设中,存在着许多软土地区,这些地区由于地形起伏较大、建筑物高度高差大等原因会形成不同程度上土层结构和基础,因此对地基施工造成了一定影响。浅部软弱岩体与深层粉砂岩组合物组合形成的砂砾层是主要成分,同时也具有较好地粘结力及压缩性,在其周围分布有大量碎石材料作为填料填充物,所以可以有效改善软土地基底层抗剪强度低、承载能力差等特点[1]。

四、软土地区建筑物基础施工环境防治对策

(一)软土地区建筑物基础施工技术

1、软土地区的施工过程中,应充分考虑工程地质条件和建筑物基础型式,选择适宜地基。在进行基坑开挖时必须采用分层夯实法,对土质较好、承载力高且有一定坡度的场地可采取先深后浅挖方式。对于软弱粘性土层或含水量较大但基底稳定较差、强度低而导致变形过大及沉降超过容许值等问题则应尽量避免使用人工压水桩和预应力锚杆技术措施。

2、软土地区的施工现场应严格按照设计要求进行,对工程质量、进度及安全等各方面都要做到充分保证,同时还需考虑到施工过程中可能出现问题。在土方开挖时需要及时采取有效措施防止地下水位下降或由于降水导致基底沉降。地基处理的原则是:尽量避免破坏桩体和基础,基坑支护应采用短而深且稳定可靠的方法进行加固,在场地内设置排水沟及集水井等辅助设施[2]。

3、软土地区的防渗处理 在施工过程中,要根据实际情况,采取相应措施,防止出现渗漏问题。具体来说:做好基坑开挖工作,如果是深挖路基时需要对其进行回填处理;采用密实水泥桩等材料来提高地基承载力和稳定性;加强排水沟和雨水井建设与管理等等都能起到一定作用的效果。

4、软土地区的建筑物基础施工前,应采取有效措施,防止出现地基沉降、不均匀下沉等情况发生。在进行建筑基坑开挖时采用分层挖土机械或人工配合挖掘机整平基底,若遇到地质条件复杂或者地下水位较高的地段可通过对其加固处理。 地基基础施工完成后要及时清理杂物并做好相应防护工作以保证工程质量安全,对于软土地区建筑物应采取有效措施,防止出现沉降、不均匀下沉等问题发生[3]。

(二)软土地区建筑物基础加固

1、软土地区的基础加固主要是对地基土进行填埋处理,使其具有一定的承载力,并通过注浆、嵌固等方式将软弱结构层与上部荷载相适应。软土地区建筑物基础加固方法:对土质进行处理,将淤泥、杂物等土壤中的颗粒物质去除;采用加压注浆法或固结灌缝补强处理技术;在地基沉陷区域采取排水措施;在软弱夹层地区使用桩基和锚杆网相结合的方式来解决软土地基的问题;通过钻孔灌注水泥砂浆加固基础与软土层之间,使其具有足够强度、刚度及抗拉能力等方面的优点。

2、软土地区基础加固的主要措施:对地基承载力进行加强,在施工过程中,要根据土体结构,选择合适的桩基和灌注方式;采用加铺或刚性网板支护;对于不稳定沉降、变形较小或者具有特殊要求土层时,可采取固结预压法来提高地基强度等级。采用锚杆等加固方法处理软土地基的问题是一种有效途径之一,同时也可以通过对软性土进行补强[1]。

(三)软土地区建筑物施工安全保障

1、在进行施工前,首先要对现场实地考察,了解场地的地形地貌、水文地质条件等,根据实际情况制定安全防护措施;做好防雷接地工作。对于沉降变形量大或有较大幅度变化的建筑物必须采取相应方法加以避免或者减少其产生位移现象发生时应及时停止工作并及时处理事故造成人员伤害和财产损失,必要时要进行一定程度上维修加固。

2、安全管理制度,施工前,对各环节进行详细的设计,并严格执行各项规章、制度。在现场施工人员应做到:认真做好技术交底工作;加强与监理单位和建设方之间的沟通协调及监督检查力度;建立健全施工方案审查机制以及应急预案落实措施等一系列安全保障体系文件;定期组织人员学习培训安全知识和技能[2]。

五、总结

本文通过对软土地区建筑物基础工程施工过程中的常见问题进行分析,并提出了相应建议。由于软土具有易风化和不稳定性等特点以及其水文地质条件复杂多变且强度变化大的特征给地基处理带来一定困难,因此为了降低造价成本,必须加强对软土地区建筑物基础工程施工过程中引起变形缝问题的研究分析。

参考文献

[1]孙钧.城市地下空间开发利用的环境岩土问题及其防治[J].上海国土资源,2011,32(4):1-11.

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