建筑地基基础施工过程中存在的问题及控制
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浅谈建筑地基基础施工过程中存在的问题及控制【摘要】地基和基础是一般建筑物的重要组成部分,基础是与地基紧密联系、互相依存的工程结构。任何建筑都必须有可靠的地基和基础,施工中的基础和地基的质量问题通常会导致基础工程质量的缺陷,带来重大的事故。因此重视地基与基础工程的施工质量意义重大,本文基于作者多年的一线工程经验,浅谈在施工过程中,建筑物的地基和基础常见的问题及相应的控制措施,以期对相关工程人员提供一定的参考和借鉴。
【关键词】基础施工;建筑地基;问题控制
1.引言
建筑物整体结构特点以及荷载传递的特性,决定了建筑物对于底层的依赖,同时说明了地基基础对于建筑物整体是十分重要的。一般而言,地基基础直接影响建筑物的整体质量和工程的投资,控制着整个工程的施工进度。从国内外发生的多起建筑物倒塌事故原因分析来看,地基基础工程存在质量问题都是事故的主要原因,并且值得注意的是地基基础属于地下隐蔽工程,建筑工程竣工时难以检查,投入使用后一旦发生事故,更难以补救,甚至造成严重后果,因此,研究并探讨地基基础工程事故发生的原因,并在地基基础施工时采取有效的防治措施是十分重要的。笔者根据多年的施工实践,对多层建筑基础工程施工中出现的质量问题作些原因分析,并提出相应的质量控制措施。
2.常见地基基础施工问题的控制措施
2.1 软弱土体地基基础施工问题及相关措施
地基基础在产出形成过程中,从基坑处理开始直至地基基础完成,后一道工序完全覆盖前一道工序的工程内容,而分部分项工程整体埋藏于地表视线范围以下,其整体具有不可回避的隐蔽性,对于其监测工作也很难开展。通常来说,因地基基础常见问题而引发的建筑物整体质量问题事故,一般会表现为地面部分的梁、柱、板开裂,墙体出现大面积裂缝,地梁、承台倾斜或者出现裂缝,建筑物整体发生倾斜或地面沉陷等情形。作者在实际工程共所遇到的软土地基较多,因此将重点探讨软弱地基基础施工的常见问题。
软弱地基基础的形成主要是因为其土体的压缩性通常由于淤泥质土、杂填土、充填土、淤泥或者高压缩性土层构成,这些都会使得土体的压缩性明显,变形数值大,极易在荷载作用下变形。由于各种软弱土体的物理性能、性质差异较大,虽然施工低于土体性质的条件差别不大,随着是施工现场条件、施工场地的不同,地基基础施工方案的选择也是不同的。软弱地基上地基基础的不均与沉降等问题时:1)可以加强建筑物整体结构刚度或者采用适宜的建筑物结构设计形式;2)针对地基基础的不均匀沉降现象可以及时调整建筑物整体的标高;3)发生地基基础变形问题时可以采取措施控制并减少地基基础的基地附加应力,包括建筑物上部结构采用轻质材料或者轻体结构,来减轻建筑物整体结构自重,或者扩大地基基础底面积。另外可以再施工设计时选用桩基基础、筏板型基础、条形基础等形式来加强地基基础的整体结构刚度。
根据作者参与的工程具体来说,依据地基基础土体中持力层、压缩层的土体性质和地下水位高低的差异,有三种处理措施:
1.人工地基当施工遇到软弱土体位于地表下浅层部分且土体厚度不大,可通过采用换土垫层、排水固结或场地堆载挤压,解决地基基础持力层承载力小的问题。
2.设置桩柱体的复合地基当地基基础软弱土体位于基础土体下层,且深度比较大时,可采用这一方法得到解决。
3.灌浆法当地基基础上层土体土质承载能力较高,并且下层软弱土体深度较浅时,选用灌浆法可以解决控制土体沉降量、保证建筑整体结构问题性的问题。
2.2 施工材料问题及控制措施
前面提到地基基础是隐蔽型工程,完工后施工所用的材料很难却检查。但是如果施工方不重视材料,那因为基础而存在的质量隐患是不会隐蔽的。作为工程人员都知道,施工材料是保证各类工程整体质量的根本,材料质量是工程施工质量的基础,工程使用原材料不符合规定,工程质量不可能符合要求。根据作者自身体会,多数施工人员对于水泥、钢材以及砂石等材料不能区别优劣,混凝土配合比把控不严谨,对于混凝土的养护不够重视。目前部分施工单位采用不合格或者降低材料的设计标准来进行施工,这样无疑会给工程带来很大的安全隐患,从而引发地基基础常见问题的凸显。
因此,在工程施工质量控制中必须在施工前对材料进行质量控制,保证材料质量,以此提高工程施工质量。对于材料的控制,首
先要对材料供应厂家进行必要的审核,选择具有资质的供应厂家进行材料的供应。其次,要对进场原料进行必要的检验,包括:质量检验报告单的检查、外观的检查、理化检验的检查等等,通过一系列的检验来保证进场原料的质量。同时要提高施工人员的的技术水平,避免出现人为地施工失误。
2.3 桩基础施工对周围环境的影响
对于目前盛行的高层建筑,其自身载荷较大,对地基处理的要求较高。在建筑密集地区,高层建筑的基础形式多采用桩基础或桩和其他基础形式组成的复合基础。但由于施工工艺和方法的原因,桩基础施工往往会对周围环境产生较大的影响,比如,在施工时产生
的振动、挤土效应等。
(1)振动的影响和控制措施
有些桩基础的施工对周围环境影响较大,如在锤击桩的施工中,打桩振动容易造成附近建筑物墙体、地面等出现裂缝;钻孔灌注桩虽可以避免上述不良影响,但当桩穿过砂层时,若未能及时用泥浆
护孔,则会造成涌砂、塌孔等,对周围已有建筑物构成威胁。在建筑密集区,对桩基础施工方法进行选择时,应尽量避免采用振动或捶
击式桩基础。这样既可以减小噪音,也可以减少因振动对周围环境产生的影响。
(2)挤土效应是指桩入土时挤开相应体积的土体,在桩周土体中产生较高的超孔隙水压力。经扰动的土体极易蠕动,表现为地表、浅层和深层土体发生竖向和水平位移。大量的土体位移会导致邻近
建筑物基础的上抬、结构的变形、地坪和墙面的开裂,损坏地下管线和设施等一系列问题。在场地一侧有邻近建筑物时,应背离建筑物由近向远处打桩;在场地空旷的条件下,应按先中央后周围,由里及外的顺序打桩;区域大时,采用跳打可使邻近建筑物变形趋于均衡,减少差异变形,防止或减少建筑物的倾斜;区域小时,采用间隔
打桩,减少土体侧向挤压力。设置垂直排水通道,可加快超孔隙水压力的消散,减少挤土现象。预钻孔打桩及开挖防挤沟,其目的是进一步隔断打桩引起的挤土压力及超孔隙水压的传递途径和减少浅层
土的积压,从而可以起到减少对邻近浅埋管线和基础的影响。
3.结语
地基的基础出现的常见问题在土木工程范围内普遍存在,而且其复杂性难以预测。一般而言地基的基础工程造价通常占据建筑物整体造价的25%—35%,所以施工时在保证建筑物整体质量安全下,要寻求最合理的施工方案以降低地基基础的造价。总而言之,地基基础工程在建筑工程全程中占有重要地位,其建设施工过程是十分重要的,对工程施工中所可能出现的问题要引起足够的重视,并且要采取相应的措施进行控制。建筑地基基础在施工中还有很多的问题,鉴于作者的施工经验及理论知识有限,仅从作者的实践经验出发,以作者熟悉的施工领域对作者施工中遇到的问题进行探讨并分析相关的控制措施。
参考文献
[1]赵志缙,赵帆.高层建筑基础工程施工[m].北京:中国建筑工