建筑工程软弱地基桩基础施工质量检测分析

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张旭波

铁正检测科技有限公司 250014 山东省济南市

摘要

建筑工程的各个施工环节中,勘察地质条件是十分重要的步骤。一旦在建筑工程中发现不良地基,就会对最终建筑的稳定性造成不良影响,甚至引发严重的安全事故。因此,在发现建筑工程类具有软弱地基的情况下,施工人员应当妥善处理,建造地基桩来保障最终施工建筑的质量,为整个建筑提供安全保障,满足人们对美好建筑的向往。


关键词

建筑工程;软弱地基;处理方法

正文


引言:软弱地基是常见的工程地基,由于我国国土面积广阔,地质条件 多样,软弱地基处理在建筑工程基础施工中占有相当数量的比例。 弱地基,主要指的是由淤泥、充填土或者是其它高压缩性土层构成的 地基。这种地基的天然含水量过大,自身的承载力非常低,因此在荷载 作用下,很容易出现滑动或者是固结沉降的问题,对建筑工程造成极 大的威胁。 在此,本文主要对建筑工程施工中软弱地基的处理方法展 开研究。

正文: 

一、 软弱地基形成的原因

软弱地基是经常遇到的问题,其成因较多,通常情况下,是在地基 形成过程中,受到不同材质影响导致的,不同材质有不同的质地和质量,如果材质是软弱的那么很容易就会形成软地基,多数情况下,淤泥、 杂土等容易出现软地基,对地基建设不利,这些材质的地基不受地质变 化影响,或者影响较小,不能形成稳定结构。通过总结,我们看到软地基 有如下几个特点:一是稳定性不够,软地基是自然的产物,地质变化对 其影响不大,地表风化作用也影响不到,只有通过外部改变才能改变, 特别是环境的变动对其影响较大,稳定性较差。二是强度不足,软地基 没有一定的抗压能力,其自身硬度不够,地基较软,不能承载更多的压 力,如果施工中遇到软地基,就需要利用大量人力财力物力进行补救, 达到使用程度才能进行下一步施工;三是压缩空间大,正由于没有受到 外界影响,软地基才具备可压缩空间,这种空间由后期施工决定的,往 往影响着整体工程进度;四是沉降量大,施工中产生的压迫,导致软地 基沉降发生,影响到施工质量。

二、建筑工程施工中软弱地基的类型

基于当前我国现阶段建筑工程施工中的一些软弱地基来 说,其主要就是因为不同的地质土壤结构导致的,其中比较常 见的主要有以下几种基本的软弱地基类型:

( 1) 淤泥质土。主要就是指相对应的建筑工程软弱地基 结构存在着较多的淤泥,也就是说粘性土,这种粘性土对于施

工的不良影响是极为突出的,因为其含水量比较多,所以表现出了较为明显的流塑状态,进而也就必然会对于相应的施工建

设产生较大的干扰;

( 2) 杂填土。该类土壤结构主要就是指相对应的土质结 构比较松散,其成分主要就是一些生活垃圾或者是工业废料, 进而导致其并不具备较为理想的承载力效果,也就不利于施工 建设的进行,对于施工的稳定性也会产生较大的影响;

( 3) 充填土。主要就是指在河边存在的一种地基结构,其内 部成分主要就是大量的泥沙,这些泥沙不仅仅自身表现出了较差 的承载力效果,还会因为其含有较多的水分而影响其最终的实施 建设效果,这一点对于建筑工程项目施工的影响也是极为恶劣的;

( 4) 高压缩性土。顾名思义,该类土壤的可压缩性是比 较高的,受到相应的作用力就很可能会导致土壤结构出现较大的变形问题,进而也不利于施工建设项目的开展,甚至会导致 后期的建筑工程项目使用出现一些安全问题

三、软弱地基桩基础施工中常见问题

3.1 地质情况不详

岩土工程勘察是基础设计与施工的指导依据,勘察结果详细与否关乎于工程质量的优劣。鉴于软弱土层的多变性、不均匀性、 隐蔽性等因素,常常导致勘察结果不全面、不精确,最后给设计和施工带来很多麻烦,严重地给工程安全埋下隐患。其中,软弱 地层的多变性主要是指各土层性质变化不一,或黏土或沙土,无规律的土质变化会使桩基产生不均匀沉降;不均匀性是指同一土 层的厚度在一定范围内的变化差异较大,施工时对桩基持力层深度的精确把握比较困难;隐蔽性是指土层下含有暗渠、暗河,以 及大量的海相贝壳、孤石等杂物不易勘察,而这类物质的存在容易导致施工事故,在一定程度上削弱桩基的测摩擦力和端庄承载力。

3.2 缩孔现象

在软弱地质地区,钻孔灌注桩施工过程中常遇到缩孔、塌孔等现象。缩孔最容易在提钻清孔时发生。一般而言,其产生的主 要原因是孔内泥浆压力小于上覆土层自重压力。

3.3 塌孔现象

塌孔在灌注桩的施工中也是比较常见的问题,引起塌孔的主要因素有:钻孔过程中,由于土层中的含砂率较高,导致泥浆中 的砂性土含量高,导致护壁泥浆的粘度降低,侧摩阻力减小,最终泥浆护壁的稳定性差;清孔过程中,由于清孔时间长,工作不 连贯,容易导致孔内的护壁泥浆密度不均匀,局部部位的重力集中,导致塌孔。

3.4 挤土效应

挤土效应在软弱地基灌注桩和预制桩施工中时常发生,有学者也称之为挤压力影响。特别是在群桩施工中,由于沉桩施工时 会产生的巨大挤压力,靠近桩周的土体会向桩身侧排开,同时挤压力以桩为中心向四周消散,因此造成桩与桩之间的土体会向上 隆起、产生水平位移,已沉桩体会发生上抬、倾斜、挤断等现象。

四、软弱地基桩基础施工技术

桩基础施工是软弱地基施工过程中的常见方式,包括桩 和桩承台两个部分,其中桩基础施工的方法主要有两种,一 种是预制桩,一种是灌注桩,对桩基础施工具体方案进行确 定的时候要根据工程地质条件考虑桩的类型、断面、长度等。常见的桩基础施工技术主要有两种

第一,静力压桩施工技术。对于一般的建筑项目而言,如 果采用打桩机进行打桩,则产生的噪声比较大,会对居民的 日常生活产生严重影响,静力桩是一种利用静压力在软土层 中作用,将预制桩逐节压入土层中的方法,这种桩基础施工 方法产生的噪声污染较少,而且能够节约钢筋混凝土的成本, 对于一些在居民居住区域附近的软弱地基施工十分适用。 第二,振动沉桩施工技术。这种施工技术指的是在桩体

的顶部安装一个固定的振动器,使其产生振动,然后带动桩体, 将振动传递到土层中,带动土层受迫振动,从而产生收缩和 位移的过程,振动沉桩施工技术可以使得桩体表面和土层之 间的摩擦力减小,而且桩体可以在自重和振动力的同时作用 下逐渐沉入土中,从而产生相应的作用。在开始打桩的时候 应该要首先采用小距离轻度锤击的方式,让桩体可以正常沉 入土中,入土的高度大约为2米即可,然后逐渐增加深度,直到桩体在土中的深度达到要求。这种施工方法比较简单,对 设备的要求不高,而且桩体的重量较轻,体积小,可以提高 工程项目建设过程中的成本,对于粘土、松散的沙土等比较 适用。

五、软弱地基桩基础施工质量检测

在软弱地基桩基础施工过程中,施工质量检测是施工过 程中的关键环节,可以及时发现施工过程中的问题,确保桩 基础施工质量满足要求。软弱地基桩基础施工检测主要包括 以下几个方面

5.1 地基桩基础自身结构情况的检测与处理

在现代施工技术的支持下,软弱地基桩基础施工中一般 都采用钢筋混凝土现浇技术,即在地基上使用钢筋扎成的钢 筋笼,确定出地基的桩基础形态,然后再使用混凝土对桩基 础进行浇筑,最终成型。在对桩基础进行施工的时候,对其 自身结构的检测主要包括以下两个方面 第一,混凝土自身质量的检测。混凝土是桩基础施工过 程中的主要材料,在检测混凝土施工质量的时候主要关注混 凝土原材料的配比是否合适、混凝土黏度与淌度是否满足需 要、混凝土凝固之后的强度是否能够满足施工标准等。 第二,混凝土浇筑质量的检测。混凝土浇筑过程是影响 混凝土施工质量的关键因素,在桩基础混凝土浇筑施工过程 中,经常出现的问题有以下几种,例如部分桩体局部出现混 凝土离析现象、胶结不良等我问题,尤其是在桩顶的1 ~ 2m 和桩底的2m 范围内最为明显,这种问题基本占桩基础施工 问题总数的30% 左右 ;比如部分桩底的基岩支承力不够,胶 结不良等 ;桩基础底部大约有3 ~ 4cm 左右的泥岩碎块沉碴, 或者桩底的持力层相对较弱 ;浇筑过程中内部的压实密度不 够,导致整个状态的承载力不够,很容易出现弯折、断裂等 情况。对于以上常见的浇筑质量问题,通常可以使用超声波 和小应变动测检测方式进行检测,主要是依据声波和力在桩 体内的传播情况来判断其内部是否密实、内部结构。抽芯检 测法也比较常用,主要针对浇筑过程中的内部压实度不够的 问题,检测的时候首先在桩身上选择相应的点进行打孔,然 后取样,对样品进行检测,利用芯样的结构来判断整个桩体 的质量,可以判断出内部的骨粒分布的均匀情况、水泥和骨 粒之间的搅拌是否均匀、混凝土的胶结程度等。

5.2 对桩基础施工质量进行检测

在桩基础施工过程中会因为各种原因导致桩基础的施工 质量不满足要求,例如桩基础的施工技术不达标、材料不满 足要求等,导致桩基础有缺陷。在桩基础施工过程中经常会 遇到一些问题,例如下放钢筋笼的时候,在淤泥层揪下的淤泥 或者是桩底本身附着的一些软化杂物,导致桩芯的施工质量 不达标。在对这种问题进行处理的时候,也有一套固定的方法。 例如当状体内部含有淤泥或者底部含有软化物的时候,可以 利压强为1.5MPa 的空压机将空气沿着钻芯孔中的钢管压入桩 体中,在加压的过程中,如果发现还没有灌水的桩底出现了 自然水,而孔底的水以及淤泥夹层物从另一个孔中喷射出来, 则说明出现了上述问题,可以连续对钢管进行施压,保持36 个小时,可见其中喷射出来的水从浑浊变清澈,但是水量并 没有减少,而且还会出现黄褐色的风化砾岩。针对这种问题 可以采用压浆法进行处理,利用压浆机将含有0.2% 的铝粉和 水泥浆高压灌入其中,等到另一个孔中开始冒浆的时候可以 使用木塞将其塞紧,继续保持两个小时之后停止压浆。

5.3 桩基承载力和沉降量的检测

在桩基础施工过程中,桩基础的承载力以及沉降量是影响 桩基础质量的重要因素,桩基础作为承载建筑物的主要结构, 其承载力至关重要,需要非常强的承载力以及沉降性能才能 满足建筑物的承载要求。因此在桩基础施工结束之后必须要 对单桩的承载力以及沉降性能进行综合、全面地检测。在对 桩基础的承载力进行检测的时候,主要有两种方法,第一种 是大应变动测法,主要是利用瞬态的高应力应变状来推算出 当桩土体系快要接近极限状态时的承载力,根据测试得出的 结果就可以得出单桩的承载力。

六、总结

综上所述,对于建筑工程项目施工过程中遇到的一些软弱 地基来说,其处理的必要性是极为突出的,结合当前的实际施

工状况来说,其主要的处理方法有换填法、夯实法、排水固结 法、灌浆法以及加筋法等,因此,在具体的施工中,应该恰当

的选择合适的施工方法进行软弱地基的处理。

参考文献:

1]刘雷.在水利工程施工中软弱地基处理方法[J].科技创业家,2014,09:12.

2]李伟.高压输电线路建设中软弱地基问题处理方式分析[J].通讯世界,2014,04: 55-56.

3]严乃锋.浅谈道路桥梁工程中软弱地基的处理方法[J].科技创新与应用,2014,21: 202.

4]王重实.浅议我国道路桥梁建筑施工中软弱地基的处理办法[J].黑龙江科技 信息,2011,31:275.

5]刘义.以某供电公司 66kV 输电线路为例论述软弱地基的处理方法及措施[J]. 科技创业家,2012,24:178.

 


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