时间:2023-06-02 09:20:43
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇地基处理,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
1.一般规定
(1)强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。对高饱和度的粉土与黏性土等地基,当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时,应通过现场试验确定其适用性。
(2)强夯施工前,应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区,进行试夯或试验性施工。试验区数量应根据建筑场地复杂程度、建设规模及建筑类型确定。
2.设计
(1)强夯法的有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定。在缺少试验资料或经验时可按下表预估。
单击夯击能(KN・m)碎石土、砂土等粉土、黏性土、湿陷性黄土等
――
1000 5.0~6.0 4.0~5.0
2000 6.0~7.0 5.0~6.0
3000 7.0~8.0 6.0~7.0
4000 8.0~9.0 7.0~8.0
5000 9.0~9.5 8.0~8.5
6000 9.5~10.0 >8.5~9.0
――
注:强夯法的有效加固深度应从起夯面算起。
(2)强夯的单位夯击能量,应根据地基土类别、结构类型荷载大小和要求处理的深度等综合考虑,并通过现场试夯确定。在一般情况下,对于粗颗粒土可取1000~3000KN・m/m2;细颗粒土可取1500~4000KN・m/m2。
(3)夯点的夯击次数,应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定,且应同时满足下列条件:
A.最后两击的平均夯沉量不大于50mm,当单击夯击能量较大时不大于100mm.
B.夯坑周围地面不应发生过大的隆起。
C.不因夯坑过深而发生起锤困难。
(4)夯击遍数应根据地基土的性质确定,一般情况下,可采用2~3遍,最后再以低能量夯击一遍。对于渗透性弱的细粒土,必要时夯击遍数可适当增加。
(5)两遍夯击之间应有一定的时间间隔。间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。当缺少实测资料时,可根据低级土的渗透性确定,对于渗透性较差的黏性土地基的间隔时间,应不少于3~4周;对于渗透性好的地基土可连续夯击。
(6)夯击点位置可根据建筑结构类型,采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。第一遍夯击点间距可取5~9m,以后各遍夯击点间距可与第一遍相同,也可适当减小。对于处理深度较大或单击夯击能较大的工程,第一遍夯击点间距宜适当增大。
(7)强夯处理范围应大于建筑物基础范围。每边超出基础外缘的宽度宜为设计处理深度的1/2至2/3.并不宜小于3m。
(8)根据初步确定的强夯参数,提出强夯试验方案,进行现场试夯。应根据不同土质条件待试夯结束一置数周后,对试夯场地进行测试,并与夯前测试数据进行对比,检验强夯效果,确定工程采用的各项强夯参数。
3.施工
(1)一般情况下夯锤重可取10~20t.其底面形式宜采用圆形。锤底面积宜按土的性质确定,锤底静压力值可取25~40kPa,对于细颗粒土锤底静压力宜取小值。锤的底面宜对称设若干个与其顶面贯通的排气孔,孔径可取250~300mm。
(2)强夯施工宜采用带自动脱钩装置的履带式起重机或其它专用设备。采用履带式起重机时,可在臂杆端部设置辅助门架,或采取其它安全措施,防止落锤时机架倾覆。
(3)当地下水位较高,夯坑底积水影响施工时,宜采用人工降低地下水位或铺填一定厚度的松散性材料。夯坑内或场地积水应及时排除。
(4)强夯施工前,应查明场地内范围的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等,并采取必要的措施,以免因强夯施工而造成破坏。
(5)当强夯施工所产生的振动,对邻近建筑物或设备产生产生有害的影响时,应采取防振或隔振措施。
(6)强夯施工可按下列步骤进行:
1)清理并平整施工场地。
2)标出第一遍夯点位置,并测量场地高程。
3)起重机就位,使夯锤对准夯点位置。
4)测量夯前锤顶高程。
5)将夯锤起吊到预定高度,待夯锤脱钩自由下落后,放下吊钩,测量锤顶高程,若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时,应及时将坑底整平。
6)按设计规定的夯击次数及控制标准,完成一个夯点的夯击。
重复步骤3)至6),完成第一遍全部夯点的夯击;
7)用推土机将夯坑填平,并测量场地高程;
8)在规定的时间间隔后,按上述步骤逐次完成全部夯击遍数,最后用低能量满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地高程。
(7)强夯施工过程中应有专人负责下列监测工作:
1)开夯前应检查夯锤重和落距,以确保单击夯击能量符合设计要求。
2)在每遍夯击前,应对夯点放线进行复核,夯完后检查夯坑位置,发现偏差和漏夯应及时纠正。
3)按设计要求检查每个夯点的夯击次数和夯沉量。
(8)施工过程中应对各项参数及施工情况进行详细记录。
4.质量检验
(1)检查强夯施工过程中的各项测试数据和施工记录,不符合设计要求时应补夯和采取其它有效措施。
(2)强夯施工结束后应间隔一定时间方能对地基质量进行检验。对于碎石土和砂土地基,其间隔可取1~2周;低饱和度的粉土和黏性土地基可取2~4周。
关键词:地基处理;新技术;地基承载力
世界各国出现的土木工程事故中,地基问题常常是事故的主要原因,地基问题处理得好不仅会使工程安全可靠,而且会带来较好的经济效益。实际工程的需求促进地基处理技术的发展,实践的结果又发展了理论。对地基处理技术的深入研究,并应用到工程之中,将个断提高地基处理水平,节约基本建设投资,加快基本建设速度。
1、地基处理的目的和对象
岩土工程中,当天然地基不能满足建(构)筑物对地基的要求时,需要进行处理以形成人工地基,来满足建(构)筑物对地基的要求,保证其安全与正常使用。这方面的工作称为地基处理(Ground Treatmenl)或地基加固(Ground Lmprovement)。
1.1建(构)筑物对地基的要求
(1)地基承载力或稳定性问题:是指地基在建(构)筑物荷载(包括静、动荷载的各种组合)作用下能否保持稳定。天然地基承载力主要与土的抗剪强度、基础形成及埋深有关。提高地基承载力主要是采取一定的措施以增加地基土的抗剪强度。
(2)沉降、水平位移及不均匀沉降问题:天然地基的变形主要与荷载大小和土的变形及基础形式有关。天然地基为高压缩性,则建筑物的沉降和不均匀沉降加大。衡量地基压缩性的指标是地基土的压缩模量。所以采取措施提高地基土的压缩模量可以减少地基的沉降或不均匀。
(3)渗透问题:治劣问题主要分为两类;一是奖罚分明蓄水沟构筑物的地基渗流量,超过其允许值,后果是造成较大水量损失,甚至蓄水失败;另一类是地基中水力比降超过其允许值时,地基土会因潜蚀和管涌产生破坏而导致建(构)筑物破坏而酿成工程事故。因此,必须采取措施使地基土变成不透水或减少其水压力。
(4)液化问题:动力荷载作用下,饱和松散粉绷砂(包括部分粉土)将会产生液化面使上体减少或失去抗剪强度。因此,需要研究采取何种措施防止地基土液化。
1.2软弱地基
地基处理的对象是软弱地基(Soft Foundation)和特殊土地基(Special Ground)。不能满足建(构)筑物要求的天然地基,称为软弱地基。所以,天然地基是否属于软弱地基是一个相对概念。
(1)软土(Soft Soil):是淤泥和淤泥质土的总称。是静水或非常缓慢的流水环境中沉积,经生物化学作用所形成。软土的特性是天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数高、渗透系数小。在外荷载作用下地基承载力低、变形大,不均匀变形也大。
(2)人工填土:主要指杂填土(Miscel Laneous Fill)和冲填土(Hydraulie Fill)。前者是指由人类活动而任意堆填的建筑垃圾、工业废料和生活垃圾。后者是指整治和疏浚江河航道时,用挖泥巴船通过泥浆泵将泥砂夹大量水分吹到江河两岸而形成的沉积土。其共同特点是强度低、压缩性高。
(3)部分砂土和娄土:饱和粉砂上、饱和细砂土和砂质粉土,在动载作用下均有可能产生液化。
(4)湿陷性黄土:凡天然黄土在上覆土的自重应力作用下,或在上覆土的自重应力和附加应力作用下受水浸湿后,土的结构迅速破坏而发生显著附加下沉的黄土,称为湿陷性黄土(Collapsible Loess)。
(5)有机质土和泥炭土:地基土中有机质含量大于5%时为有机质土;大于60%时为泥炭土。由于上中的有机质含量尚,强度往往降低,压缩性大。
(6)膨胀土:膨胀土(Expansive Soil)是指粘粒成分主要由亲水性粘土矿物组成的粘性土。其特点是吸水膨胀和失水收缩、具有较大的膨胀变形及往复变形的性能。
(7)冻土:冻土(Fruzen Soil)分季节性冻土和多年冻土(或永冻土)。前者是指该冻土在冬季冻结,而在夏季融化的土层,对地基的稳定性影响较大;后者是指冻结状态持续3年以上的土层,在长期荷载作用下具有强流动性。
(8)岩溶、土洞和山区地基:岩溶和土洞对建(构)筑物的影响很大,可能造成地面变形,地基陷落,发生水的渗漏和涌水现象。山区地基的地质条件比较复杂,主要表现在地基的不均匀性和场地的稳定性两方面。
2、地基处理原理和分类
根据对地基的加固原理,可对地基处理技术进行如下分类:
2.1置换法
利用物理力学性质较好的岩土材料,置换天然地基中部分(或全部)软弱土或不良土,形成双层地基或改良地基,以达到提高地基承载力减小沉降的目的。置换法包括:换土垫层法、挤淤置换法、振冲置换法(振冲碎石桩法)、沉管碎石桩法、强夯置换法、砂桩法、石灰桩法以及EPS超轻质料填土法等
2.2排水固结法
土体在―定载荷作用下排水固结,使孔隙比减少,强度提高,以达到提高地基承载力,减少工后沉降的目的。本法包括:加载预压法、超载预压法、砂井法(普通砂井、袋装砂井和塑料排水带法)、真空预压与堆载预压联合作用以及降低地下水位等。
2.3灌入固化物
向土体中灌入或拌人水泥、石灰或其他化学固化浆材在地基中形成增强体,以达到地基处理的目的。
本法包括:深层搅拌法、高压喷射注浆法、渗入性灌浆法、劈裂灌浆法等。
2.4振密、挤密法
采用振动或挤密的方法使非饱和土密实,以达到提高地基承载力和减少工后沉降的目的。
振密挤密法包括:表层原位压实法、强夯法、振冲密实法、挤密砂桩法、爆破挤密法、土桩和灰土桩法。
3、我国地基处理技术现状及发展展望
近50年来我国地基处理技术由最开始的引进,到吸收、发展、创新,初步形成了具有小国特色的地基处理技术体系,么许多力法达到了国际先进水平、找们用了近50年的时间走完了发达国家发展地基处理技术经历的百年以上历程。
3.1常用方法
真空预压法、动力固结法、塑料排水板法、深层搅料法、局压喷射泞浆论、土工织物、石灰桩法、碎石桩法,均得到了广泛的研究和运用(有些施工法,如真空预压法达到了世界先进水平)。
3.2利用废料研究
利用工业废渣、废料及其城市建筑垃圾处理地基的研究,取得了长足的进步如:采用粉煤灰、生石灰开发的两灰桩复合地基;利用废钢渣开发的钢渣桩复合地基;利用城市建筑垃圾开发的渣土复合地基等等。这些项目的开发利用、不仅节约大量资源,降低工程费用,同时为改善环境、减少城市污染开辟了新的途径。
3.3低强度混凝土桩复合地基
低强度混凝土桩复合地基的出现,极大地拓宽了地基处理的应用领域其主要途径是通过提高桩体材料的强度或刚度来实现提高复合地基的承裁力。其代表性的如:水泥粉煤从碎石桩、两灰(石灰、粉煤灰)桩、夯实水泥土桩等,均有效地降低了工程成本。
3.4钢筋混凝土疏桩复合地基的开发与应用
它是一种界于传统概念上的桩基与复合地基之间的新型地基基础形式。采用桩基疏布,使得桩间土的承裁作用得到允分发挥,使桩与同承受上部结构荷载,从而有效地将建筑物沉降控制在允许范围内。尽管疏桩基础设计理论有待完善,但预计这一新型基础形式将会广泛应用。
3.5托换技术在手段和工艺上有了了显著进展
如树根桩托换法、压入桩托换法、坑式托换法、基础加(减)压纠偏法等完成了许多高难度的托换工程。
3.6建筑物纠偏技术中采用的三种主要工艺
建筑物纠偏的方法:①水冲法;⑦应力释放法;⑨反向掏蕊抽降法。
这些纠偏技术的应用不仅将大量条形以及筏式基础的倾斜建筑物得到纠正,而且能使倾斜的桩基础建筑物得到纠偏。它在地基处理(特别是在已建工程)中有着广阔的应用前景。
4、结语
在上个世纪末的20年间,我国的地基处理技术发展很快,各种地基处理方法得到应用和普及。在以后的工作中,我们可在以下几个方面做进一步的研究:(1)关注相关学科的发展,发展地基处理的新方法。(2)提高地基处理技术综合应用水平。(3)研制地基处理新机械,提高各种方法的施工能力。(4)进一步研究复合地基和某些尚未成熟的加固机理,以指导实践技术进一步发展。(5)发展地基处理测试技术,实现信息化施工。
参考文献
[1] 彭第,潘殿琦,李海礁,张坤. 地基处理新技术及发展趋势[J]. 长春工程学院学报(自然科学版), 2007, (03) .
[2] 龚晓南. 地基处理技术及其发展[J]. 土木工程学报, 1997, (06) .
关键词:水利 地基施工
中图分类号:TV文献标识码: A
引言:水利工程施工过程中,土坝软土地基在处理时应注意深层水泥的搅拌桩的处理。为了提高软土的地基强度,利用深层水泥搅拌桩可以通过将软土、沙等和水泥固化剂进行强制拌和,使软土地基硬结,从而提高坝体的稳定性。同时,在施工过程中应该充分考虑天气因素的影响,尽量避免天气原因对软基处理工作造成影响。此外,软基处理应注意的各项问题还有地质的勘察和测量以及基底土质的试验。水利工程中,必须对施工拟定的各个江河的开发流域和地区进行严格认真工程测量、地形地貌勘测、地质勘察、灌区土壤的调查和水文地质勘察测量,分析研究其自身的性质作用和组成成分等特性,针对勘察测量结果制定软基的确定处理方案。
在实际作业过程中,影响软土地基的防滑动水平的因素是比较多的,比如其软弱地基部分的剪应力,这种剪应力如果超出了其抗剪强度,其平衡性必然会发生破坏,它有一系列的因素影响。比如其剪应力的提升,其大堤施工过程中的中上部填土荷重的不断增加,由于外界降雨环节的影响,导致其土体容重的增加。在其水位降落过程中,产生一系列的渗流力。还有一些因素引起的动荷载,比如其打桩环节及其其他环节。由于软土地基本身抗剪强度的减小。例如孔隙水应力的升高;气候变化产生的干裂、冻融;粘土夹层因浸水而软化以及粘性土的蠕变等。对堤防工程进行稳定分析时,通常是将假想滑动面以上土体看作刚体,并以它为脱离体,分析在极限平衡条件下其上各种作用力,并以整个滑动面上的平均抗剪强度与
二、地基处理方法
1、水泥粉煤灰碎石桩在水利工程地基改造中的使用比较广泛,其材料主要是水泥、粉煤灰和碎石,具有较高的粘结强度。利用水泥煤粉灰碎石桩、褥垫层以及桩间同组成水利工程的复合地基。在地基上部的建筑物产生的压力会造成褥垫层产生变形,同时将这些压力均匀的分散到水泥粉煤灰碎石桩以及桩间土之上,使地基的受力比较的均匀,同时水泥粉煤灰碎石桩的承载能力随着挤密作用得到进一步的提高,同时桩周围的土层产生的策应力又进一步的强化了其受力的能力。水泥煤粉灰碎石桩由于材料比较容易获得,成本比较低,因此在水利工程地基处理中的使用十分的广泛。
2垫层法就是把靠近堤防基底不能满足设计要求的软土挖除,代以人工回填的砂、碎石、石渣等强度高、压缩性低、透水性好、易压实的材料作为持力层。其优点是可以就地取材,价格便宜、施工工艺较为简单。该法适用于软土埋深较浅、开挖土方量不太大的场地。以大坝为例,刚性坝砾石、卵、基砂都是强透水层,基本都会开挖清除,土坝砾石、卵、基砂的强烈透水性,不但浪费水量,还会造成管涌,加大扬压力,从而对建筑物的稳定性造成影响,对于这些情况向来都是进行防渗处理。方法如下:开挖清除透水层的砾石、卵、砂,填充混凝土、粘土,建造截水墙。采用冲击钻与冲抓钻造出大口径的孔,填充粘土或混凝土建成防渗墙。使用高压喷射灌浆的手段建造水泥防渗墙。帷幕灌浆需要粘土或者水泥。坝前覆盖混凝土或粘土,增加渗径,对排水进行减压,设立反滤层
3、预应力混凝土管桩可分为后张法预应力管桩和先张法预应力管桩。先张法预应力管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种空心筒体细长混泥土预制构件,主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成。管桩沉桩方法有多种,在我国国内施工过的方法有:锤击法、静压法、震动法、射水法、预钻孔法及中掘法等,而以静压法用得最多。锤击法沉桩具有施工速度快,工程质量较好等优点,静压管桩施工法主要是借助压桩机的自重和配重的重量,通过科学的压梁或压柱,向管桩顶部或通过侧面夹子夹住管桩本身,以便向管桩本身施加重压力,将管桩压入土(岩)层中。预应力管桩施工完成后,要及时进行管桩检测,普遍采用桩基高应变法和低应变法对单桩承载力和桩身完整性进行检测,预应力管桩的单桩承载力由桩端极限阻力和极限侧摩擦力组成。
4、振动或静力的影响作用下少粘性土层或无粘性土层的孔隙水压力增加,抗剪强度突然消失的土层,液化使得让滑移失稳、地基下沉、对上部建筑物的安全性也造成影响。
(1)分层振动压实或者振冲挤密。
(2)透过可液化土层设立砂井、灰土桩或者砂桩。
(3)开挖清除掉可液化土层。放入放射性能给更好、强度更高的材料。
(4)周围用混凝土封闭,使其无法向外部流动。
5.当地基处河流冲积层砂、碎石层、砾石层、卵、坡残积层洪积和泥石堆积层或别的原因造成冲积堆积层的厚度变大时,无法完全的进行开挖清除,由于他孔隙较大,结构松散,有很强的渗透性,容易造成渗漏与变形,甚至会因为含有软弱夹层,对抗滑稳定性造成影响。一般用以下几种方法解决:
(1)扩大基础
(2)用高压喷射灌浆建筑防渗墙或设置混泥土截水墙
(3)压实土体表层或振动碾夯实或用强夯法
(4)采取摩擦桩或沉重桩
(5)坝前铺盖防渗
(6)对地基进行帷幕灌浆与固结灌浆。
三、地基处理方法的选择
1 在选择地基处理方案前,应完成下列工作:
(1)收集详细的工程地质、水文地质及地基基础设计资料等;
(2)根据工程的设计要求和采用天然地基存在的主要问题,确定地基处理的目的、处理范围和处理后要求达到的各项技术经济指标等;
(3)结合工程情况,了解本地区地基处理经验和施工条件以及其他地区相类似的场地上同类工程的地基处理经验和使用情况等。地基处理方法的确定可按下列步骤进行:
(1)根据拟建物性质,结合场地工程地质条件,初步选定几种可供考虑的地基处理方案;
(2)对初步选定的各种地基处理方案,分别从加固原理、适用范围、预期处理效果、材料来源及消耗、机具条件、施工进度和环境的影响等方面进行技术经济分析和对比,选择最佳的地基处理方法;
(3)对已选定的地基处理方法,应进行现场试验或试验性施工,并进行必要的测试,以检验设计参数和处理效果,如达不到要求时,应查找原因采取措施或修改设计。
2不良地基一般处理方法
地基加固或处理,按其原理和做法的不同可分为以下四类:
(1)排水固结法:利用各种方法使软粘土地基排水固结,提高土的强度。
(2)振密、挤密法:采用各种措施,如振动、挤密等,使地基土体增密,提高土的强度。
(3)置换及拌入法:以砂、碎石等材料置换软土地基中部分软土,或向地基中注入化学药液产生胶结作用,形成加固体,达到提高地基承载力的目的。
(4)加筋法:在地基中埋设强度较大的土工聚合物,以达到加固地基的目的。
总结:利工程施工中得到广泛应用,其基础要求较低,通常可以不受地质情况局限进行修建,但对于软基段地质条件极差的情况,还是需要进行相应处理才能有效消除水利工程施工的安全隐患。
参考文献
[1]周宏益.软土地基处理及其应用[J].山西建筑,2006(20).
[2]席伟伟,康永强.软土地基处理方法及应用[J].建材发展导向,2010(3).
软土地基由于其强度低,压缩性大,渗透性小,故座于该基础上的建筑物变形特征表现为建筑物沉降量大,沉降延续时间长。而过大的沉降往往造成室内地坪高度低于室外地坪标高,使雨水倒灌,管道断裂。更为严重的是基础的不均匀沉降,引起建筑物地上主体的墙体开裂甚至破坏。因此必须对软土地基进行处理。以下从现场处理,建筑结构设计及施工三方面阐述针对软土地基所应采取的处理措施:
一、地基现场处理措施:
地基处理的目的是提高地基承载力,降低其压缩性,确保基础稳定,减少基础的不均匀沉降。主要方法有:置换法,夯实法,深层挤密法。
1.置换法:主要作用是提高地基的承载力。其方法是将基底下一定范围内的软弱土挖去,换填砂、碎石和素土等散体料,并分层夯实成低压缩性的地基持力层。由于地基中剪切破坏是从基础底面开始的,并随着应力的增大逐渐向纵深发展,因此上层强度的增大在一定条件下就可避免地基的破坏。同时在软弱土上面覆盖有较好的土层时,对软弱土的侧向膨胀起一定控制作用,也间接有利于提高强度及减小沉降。同时若用砂等透水性大的材料作垫层,软土中的水分可以部分地通过它排出去,从而加速了软土的固结,加快了地基强度提高。不同材料的垫层其应力分布情况是有差别,通过观测,发现不同材料垫层上建筑物的沉降特点并无不同,所以各种材料可近似地按沙垫层的计算方法进行。在施工中对砂石垫层的粗砂和碎石的要求是:不得含有云母、粒土块、泥炭、腐植质、草根和垃圾等,含量不得超过百分之五。此外含石灰质的沙石不可使用。
2.深层挤密法:深层挤密法即先往土中打入桩管成孔,然后在孔内填入砾石、砂、石灰,灰土等捣实而成。此法适用于含砂粒、瓦屑的杂填土及含砂量较多的松散土地基,对粘性大的饱和软土地基,由于渗透性小,在加固过程中不能排出很多水分,故挤密效果不大。各种材料中以砂柱使用较为普遍。有时用砂与粒径30至40毫米的块石灰组成灰砂柱,由于石灰在粉化过程中要吸收本身重量1.2~1.3倍的水,体积扩大1.1~1.2倍,这样前者降低土的含水量,提高土的硬度,后者挤密土壤,两者都起着提高承载力的作用。用石灰桩加固有以下几个特点:(1)适用于渗透系数小的软弱粘土,淤泥质地基的加固工程。(2)地基加固完毕即可产生加固效果,加固工期较短。(3)不需要上部预压荷载,以生石灰桩水平方向的挤实作用来代替地面预压荷载的作用。采用本法时尚需注意,在遇地下水流处,有时会妨碍生石灰桩的硬化。另外生石灰一经雨水接触就要产生高温分解。
3.夯实法:夯实法是将重锤起重到一定高度,然后自由下落,重复夯打,以加固地基,使强度提高,压缩性减小。此法一般适用于无粘性土,杂填土和半饱和土。其影响深度为1.1~1.2米。经处理后的杂填土的容许承载力可达10~15吨/平方米。采用重锤夯实要特别注意土的含水量,只有在土的最优含水量条件下,才能得到好的效果,不然会出现“橡皮土”等不良现象。以往锤重在1.3吨至3吨左右,落距仅几米。近年来发展到用几十吨重的大锤,落距增大至几十米处自由下落,一般称为强夯,从机理上看,它与重锤夯实不一样,强夯以它很大的冲击波使土中孔隙压缩,局部液化,以致使夯实点周围产生裂隙形成排水通道,有利孔隙水排出,从而加快土的固结。经强夯加固后地基承载力可提高三~四倍,压缩性可降低200%至1,000%,其影响深度在10米以上。
二,建筑结构设计中采用的措施:
1.建筑的体现选择:要求建筑物平面简单,体型均匀。平面复杂的建筑物,容易产生不均匀沉降。加之这部分整体性差异发生扭曲,故常产生裂缝,因此若由于种种原因不得不采取这类平面时处理要特别小心。在高差方面,据调查,粘土地基上紧接高差超过一层的混合结构房屋,低者常出现裂缝,因此一般认为当地基软弱时,建筑物紧接高差以不超过一层为宜。
2.增强结构整体刚度:建筑物常因功能的需要,使本身具有一定的刚度,一般工业及民用建筑刚度比较大的有两种,一种为绝对刚性,如钢筋混凝土筒仓,烟囱等;另一种为相对刚性,如多层砖石房屋,多层钢筋混凝土框架,它具有一定的刚度,可是它的强度较低,不能与它的刚度协调一致,其抗拉能力尤弱,因此碰到软土地基时应适当增加其关键部位的抗拉强度,这样有利于利用建筑物的刚度来调整建筑物部分不均匀沉降。此外在建筑物的相应部位可设置沉降缝以减少不均匀沉降沉降。缝设置的部位应在(1)建筑物长高比过大的适当部位,(2)平面形状复杂建筑物的转折部位(3)地基压缩性有明显不同处(4)建筑结构类型不同处(5)建筑物高度和荷载差异处。(6)分期建造房屋的交界处(7)拟设置伸缩缝处。通过以上部位设置沉降缝可大大减少由于地基土软弱引起的不均匀沉降沉。
3.注意相连建筑物的相互影响:建筑物荷载不仅使本建筑物下的土层产生压缩变形,在它以外一定范围内的土层,由于受到基础压力扩散的影响也将产生压缩变形,这种变形随着距离增加值逐渐减小,由于软土地基的压缩性很高,当两建筑物之间距离较近时,这类附加不均匀压缩变形甚大,常造成邻近建筑物的倾斜或损坏,若被影响建筑物的刚度强度较差时,危害主要表现为产生裂缝;当刚度强度较好时则表现为建筑物的倾斜。
三,建筑施工方面采取的措施:
1.保护原:地基土都具有一定的构造,实践证明,只有保护土的原状结构,并根据它的受力特性施加荷载,才可以得到最小的地基变形。所以要充分发挥地基潜力必须尽一切可能使地基在施工中不致受到破坏。
2.注意加荷速度:施工加荷速率对地基土变形和强度的影响是比较显著的,如加荷过快,土中孔隙水由于软土渗透性差不易排走有效应力不能增加,土颗粒间的摩擦力也就不能建立,抗剪强度也就不能提高,这些孔隙水犹如剂促使地基土可能产生塑性流动,这样便增大了基础的沉降量,甚至使基础破坏
3.合理施工顺序:当建筑物有高差或轻重时,只要有可能,应先施工重的部份,这样便可利用施工顺序的时差,让沉降大的部份先沉降一部分,可有效地减少不均匀沉降,有时即使荷载均匀,当过长的建筑物,在使用上不留沉降缝时,也可分成几段施工,到施工后期再接上,这对减少不均匀沉降也是有效的。
4.注意施工时可能出现的倾斜:有些建筑物前后有高差或单项斜屋面,显然建筑物总的重心不在下层平面的型心,因此在基础设计时需要将基础型心与整个建筑物的重心对准。但在下层结构施工时,荷载对基础来说将会有一定的偏心,此偏心就有可能使基础在施工时发生倾斜,而当建成后再来纠正便较困难了,因此,遇到这类形式的建筑物,施工时需随时进行观察,并在填充墙的砌筑次序,原料的堆放位置都要注意这个因素,要尽可能地在施工过程中经常保持荷载重心与基础型心的一致。
[论文摘要] 地基稳固是保证建筑物安全的基础和前提,本文结合实际,详细阐述了地基基础缺陷处理的一般原则、处理措施,对地基基础缺陷处理及加固有一定借鉴作用。
强夯法常用来加固砂土、粘性土、杂细土等各类地基,可提高地基的强度并降低其压缩性,并改善其抗振动液化能力和消除土的湿陷性。在雨水充沛的广东地区1个新建500KV变电站的地基加固中,采用强夯法来加固新回填粘土的地基,尚属首次。由于用强夯法加固新回填粘土地基,其加固效果存在一些质量缺陷。在进行了原因分析后,结合工程的实际情况,提出了切实可行的处理方法。
地基基础缺陷的处理应综合考虑下列因素:一、地基基础缺陷的种类及其对建筑物使用、安全、耐久性等方面的影响;二、上部结构的整体性、安全度、使用要求等具体情况对地基基础变形的适应性;三、地基基础变形、结构变形的数值,发展速度和趋势;四、地基基础缺陷和加固上部结构的可能性和经济性。
地基基础处理的措施有:对上部结构进行维护;对上部结构进行加固或减荷,基础加固、地基加固。上述几种措施有时不单独采用,有时需多种措施综合采用。这些措施的选择,往往需要对上部结构和地基基础作全面的考虑,提出不同的方案,进行经济和技术上的比较,从而选择合理的方案。必要时还应对缺陷形成的原因及现实,从使用和维护上采取相应的防范措施。
地基基础缺陷处理的一般原则如下:当地基基础的变形已经趋于稳定时,一般可不作地基或基础的加固。当地基不均匀沉降尚未趋于稳定时,一般考虑“等待沉降稳定”、“加速沉降稳定”和“制止沉降”三种方法处理。
等待沉降稳定的目的是不对地基基础进行处理,而仅对上部结构进行修补,从而减少地基处理费用,并避免上部结构的再度处理造成浪费。
加速地基沉降的目的和适用条件基本上与等待地基沉降稳定的方法相同,但可以缩短消极等待沉降稳定所需的时间。一般适用于独立基础下的地基处理,具体做法是临时的增加载荷,人为的有控制的进行地基浸水等。
制止沉降的目的是终止地基和上部结构的发展。具体做法是上部结构减荷或加固,基础加大底面积,地基加固等。这些措施的单独采用或综合采用应根据有关措施的适用条件并做经济比较后予以选定。
采用减少上部荷重的措施时,应考虑生产和使用条件的具体要求,并通过地基强度、地基变形的验算确定减荷的具体数据。在地基强度破坏丧失稳定以及上部结构严重损坏威胁安全的情况下,减荷亦可作为紧急情况下的安全措施后加固施工期间的安全措施。
上部结构加固是当上部结构安全度不足时采取的必要措施。而在地基基础加固比较困难时,亦可考虑用上部结构加固替代或配合地基基础的加固。其具体方法有增设圈梁等措施。
基础扩大底面积的加固,适用于地基承载力不足等情况。增大底面积应由地基强度验算确定。当地基强度满足要求而缺陷仅仅表现为不均匀沉降,变形过大时,采用增大基础底面积的加固,主要由地基变形计算来加以确定。
在建筑结构修缮中,地基加固常用的方法有;分批分段更换病弱地基土、加桩加固、用挖钻孔灌桩加固、压力灌浆加固(包括硅化法加固地基)等。地基加固方法的选定应充分了解地基范围内的地质情况。地基加固工作是在建筑物存在情况下进行的,因而施工比较困难。它既应保护地基的加固质量,收到极地加固的效果,又应采取措施保证上部结构的安全。
更换地基和震动打桩加固都可能引起地基附加沉降,上部结构变形会有新发展。采用此类方法应对生产附加地基沉降有所估计,必要时采取相应措施,挖钻孔灌桩,压力灌浆加固地基不使用权地基避免受到附加影响,但施工也比较复杂。地基加固后应做必要的质量检查,如贯入度实验等。加固前加固后都应作好沉降的观测记录工作。
更换病变的地基是基础加固中比较直观的一种。它适宜病变地基土层分布较浅,厚度较小的情况下采用。这种方法加固可导致地基的进一步沉降和破坏。因此加固施工的组织应视具体情况分期分段逐步进行。挖除软弱土层后常用砼、砖砌体或碎石夯实等材料加以填充。
打桩加固地基的设计原理有的是在打桩时使周围土壤加密,有的是用桩承重,也有两者同时采用的。被打入的桩可为木桩、钢管桩、钢筋砼桩等。在加固量较大时宜将桩拔出重复使用,而在桩孔内填实粗砂、砼、石灰等材料。
挖钻孔桩加固地基的原理相似于打桩加固地基。挖孔桩的典型方法是石灰灌桩,它用挖孔代替了打桩拔桩成孔,用生石灰吸水膨胀的原理是周围土加密。生石灰熟化吸水也不降低地基的含水量,该方法适用于加固湿陷性黄土地基及含水率较高的软弱地基。
压力灌浆加固地基是将某种液体灌入地基基础中,填塞孔洞,缝隙,胶结土壤颗粒,从而达到减少增大强度的目的。压力灌浆加固地基基础的具体方法很多,应用十分广泛。其中硅化法加固已有建筑物的地基效果很好,但费用较高,一般仅用于重要部位的加固,其原理是将硅酸钠等溶液压入到地基中,发生化学反应,产生硅胶,将土的颗粒胶结起来,从而增大地基的强度,减少其压缩性和透水性。硅化适用于粉质土和有一定渗透系数的粘质土。视土纸渗透性的大小可选用三种方法:一、压力双液硅化法;二、电动双液硅化法;三、压力单液硅化法。压力双硅化法是将水玻璃与氯化钙轮流压入土中,适用渗透系数为0.1—80米/昼夜以下的各类土加固。压力单液硅化法是将水玻璃压入土中,适用渗透系数为0.2—2.0米/昼夜的地下水位以下的湿陷性黄土和粉沙土加固。硅化法不适用于为沥青、油脂、石油化合物所浸透的土壤以及PH值大于0.9的土壤。施工前须作出硅化加固的施工组织设计,其内容包括:注液管及电相管的布置和打入深度、化学溶液浓度和用量、注液方法、灌注速度以及硅化后的加固效果的估计等,必要时硅化设计前应先做实验。
参考文献
关键字:地基基础;基坑支护;质量;措施;
Abstract: with the rapid development of society, people's quality of life are also constantly improve, people to live in a building environment also had higher requirements. Along with the development of the construction industry, building is not only to the high development, the underground mall, underground garage and other large underground structures has developed have sprung up, and these are involved in foundation engineering and foundation pit supporting. The author with his years of experience in foundation engineering, foundation treatment and foundation pit supporting in hebei work made brief introduction.
Key words: foundation; Foundation pit supporting; Quality; Measures;
中图分类号:TU47 文献标识码:A 文章编号:
前言:我国的地基处理与基坑支护工作已经形成了研究、设计、施工以及监测的一套科学系统。建筑基础是建筑物与地基接触的最低端,建筑物的地基质量好坏严重影响了建筑物的结构安全。建筑物的地基处理与基坑支护工程具有工作量大、技术性强、不可预见性等特征,为了保证建筑物的安全性,应该加强对建筑物地基处理与基坑支护工作的管理。笔者有着丰富的地基处理与基坑支护工作经验,从事过河北省石家庄市博物馆周边的文化广场基坑支护、阿尔卡迪亚三期二批基坑支护22#、21#楼地基处理及其基坑支护,棉一生活西区A、B、C、D标段基坑支护及其部分楼座地基处理 、金色里程1-4号楼地基处理及其基坑支护,石家庄市四大班子综合办公楼基坑支护。柳董庄1、2号楼地基处理,东开发区电力局办公楼基坑支护及其地基处理。创世纪房地产,1-4号楼地基处理及其基坑支护。下面笔者结合这些经验谈谈对地基处理以及基坑支护工作的认识。
地基处理以及基坑支护工作中容易出现的问题。
由于一些建筑物附近有很多的建筑物,并且设防烈度较高,再加上较高的地下水位和较深的基坑淤泥。在实际施工中可能会遇到以下所述的问题:
第一,地下水位越高就会产生越大的压力;第二,当地基中有很厚的淤泥或者淤泥成流塑状时可能会产生以下问题:1、产生较大的土压力;2、基坑开挖以后可能会导致淤泥的产生,这样会导致支护结构出现安全隐患,出现滑塌现象;3、淤泥具有较差的承载能力和抗变形能力,在基坑开挖以后,淤泥会向旁边侧移,,这样也会导致支护结构出现安全隐患,出现滑塌现象;4、在地基工程中,所使用的支护结构的嵌固力和摩擦力不足,使得支护结构很容易失效;5、在基坑中由于持力层是淤泥,所以地基的承载力很难达到结构的抗震要求和设计要求。
二、地基的处理和设计分析
笔者结合自己多年对河北省地基处理与基坑支护的工作经验,针对上文中提到的基坑工作中常见的问题,提出了几条解决措施。
合理的复合型式
在进行进坑开挖以后,一般会有流土出现,这样就会出现支护结构的滑踏和失效。为了保证工程质量,我们应该制定合理的挡土止水方案,比如说:地下连续墙、深层搅拌水泥土墙、钢板桩、加劲水泥土搅拌墙等。
第二,淤泥的自身承载力很差,并且抗变形能力也不够,在基坑开挖以后,淤泥会随之进行侧向移动,在重力的作用下,会产生竖向变形,这样也会导致支护结构的滑塌,结构失效。为了保证地基基础的稳定性,施工过程中一定要加强支护结构的竖向承载力。
第三,为了避免地基结构失效,应该防止复合土体结构的变形。在施工过程中,为了保证结构体系的空间性,每隔一定的时间向深层水泥搅拌桩里定期加入钢筋。在基底设置壁式的支撑,并且在基坑顶部设置钢结构的桁架支撑体系。
地基处理与基坑支护的施工措施
实际施工工程中,在地基开挖时,周边可能会有许多建筑群,为了使得施工过程更加顺利,施工单位要根据施工现场的实际情况采用深层水泥搅拌桩法对地基进行处理。但是这种方法在实际使用过程中也存在了很大的争议,是因为使用深层水泥搅拌桩法,当建筑物沉降一米以后,地基仍不稳定。
施工过程中必须保证搅拌机搅拌机、混凝土输送泵和长螺旋钻机这三个CFG桩成桩的机器设备之间合理配合,使得CFG桩成桩过程的连续性。为了保证混凝土满足混凝土输送泵的泵送能力,就要保证混凝土输送过程中与提钻速度保持一致。
深层水泥搅拌桩法在使用中出现争议的原因是因为地基处理的工作环境很特殊,淤泥以流塑状态呈现,并且由于有很多有机物质存在在淤泥中,这就导致成桩过程中存在困难。所以在使用深层水泥搅拌桩法进行成桩时出现了好多失败的例子。另一个原因是因为在施工之前,施工人员应该根据深层水泥搅拌桩法的施工特点对施工现场进行勘察、设计工作。在进行实际调查以后,再请经验丰富的岩土工程单位对现场进行测试,由于地基工程的特殊环境,使用深层水泥搅拌桩法施工,不仅可以提高施工质量、工程质量,还可以降低施工成本。
通过上文笔者对地基处理与基坑支护工程在实际施工过程中所遇到的问题以及深层搅拌桩技术进行的介绍。笔者结合自己多年的工作经验提出以下几条措施来保证施工质量。
为了保证桩的质量,我们应该对材料进行配比试验,这样才能在材料中加入适量的添加剂和喷粉量。(1)混凝土骨料的选择很重要,当骨料粒径太小时,混凝土的强度不够;粒径过大时,很容易导致堵管。水泥的选择也很重要,应该选用保水性能好的水泥,这样在泵送过程中就不用担心泌水。可以选用普通硅酸盐水泥或矿渣水泥,水泥标号也不宜过高,标号太高的话就会减少水泥用量过小,这就导致了混凝土的密实度以及和易性达不到设计要求,导致堵管现象。(2)上面我们谈到了一定要慎重选择混凝土的原材料,只是材料合适还是远远不够的,混凝土的配合比也必须要做到合理,如果配合比不当也会导致堵管出现。尤其是水泥用量和砂率的选择至关重要。选择合适的配合比才能确保混凝土的顺利传输。(3)严格控制混凝土的坍落度,无论坍落度过大还是过小都有可能导致混凝土输送不畅和堵管。如果坍落度过小,就会导致混凝土的可泵型较低不容易泵送;如归坍落度过大又会是混凝土离析或者泌水,泵送过程中,骨料和砂浆就会分开,虽然容易泵送,但还是会导致堵管。
第二,为了保证施工的安全,降低施工过程中的土所产生的压力,并且有效控制支撑变形,避免出席那结果失效的情况。我们应该在基坑的顶部设置钢桁架结构。
第三,在施工过程中,如果发现出现裂缝,施工单位应该及时的对裂缝进行填充处理,为了确保施工质量应该用纯水泥砂浆进行施工。一旦出现裂缝将会对整体结构的稳定性导致安全隐患,这样就会产生很大的损失。这有这样做才会确保施工质量,与此同时,可以节约资金的投入,有效的降低工期,并且能够达到业主方的满意。
结束语:由于地基处理与基坑支护的施工环境相对复杂,施工技术难度较大,笔者结合多年在河北省的地基处理工作经验,指出了在地基处理以及基坑支护工作中容易出现的问题,并做了详细地基的处理和设计分析,最后根据这些给出了相应的解决措施。这有在实际工作中,将施工技术与施工现场环境相结合,因地制宜,才能保地基处理与基坑支护工作的顺利进行。
参考文献
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[2]张丽娟,李彰明,韩江.动静力排水固结法在淤泥质地基处理工程中的应用.岩土力 学,2009.
随着我国经济实力的不断强大,科学技术水平也有了突飞猛进的发展,先进的新技术和新工艺日新月异、屡见不鲜。在这样一个飞速发展的时代,我国在建筑业方面也取得了很大的进步,尤其是近几年我国房地产市场的繁荣和城市化的加快,更是加快了我国建筑行业的发展步伐,同时,摆在每个建筑企业面前的也是更高的行业要求。要求每个建筑企业能够充分了解施工的地质条件和水分环境,从而能够准确的掌握所需的建筑地基勘察数据,并且不断提高数据的准确度。保证建筑质量的前提是,确保建筑地基的承载能力范围、提高稳定性,并且根据地形地质特征,合理的处理好地基的实施工作。要想达到地基的准确性,需在施工前,进行实地的勘察分析,勘察的范围包括有施工周围的岩石构成、地下水存储量、各岩石层的承受力等,并根据数据结果对设计好地基工程。
2、工程地质勘察的主要内容及其相关要求
(1)首先,需要专业人员绘制出准确的平面设计图纸,通过工作人员前往实地进行现场的勘察,根据勘察所得的结果,在设计图纸上标明各个建筑物的位置、准确的地形分布和坐标,弄清楚建筑施工中所采用的地基形式、预埋的深度与尺寸以及有针对性的特殊设计等。还需要对建筑物范围各层岩土的类别、结构、厚度、坡度、工程特性、计算和评价地基的稳定性和承载力有充分的了解。(2)在建筑场地的地震设防区域进行一定程度上的划分,划分对象为场地类型以及场地类别,在进行有效的划分之后,还应该进行场地与地基地震效应评价,然后根据具体的抗震设防烈度采取不同的且有针对性的措施。如果场地的抗震设防烈度在6度以上,则应该划分场地上类型和场地类别。而对于那些抗震设防烈度在7度以上的场地,尚应判定饱和砂土或饱和粉土的地震液化然后再对相应的液化指数进行有效的计算。(3)对地下水的储藏情况进行深入的了解,因为地下水的存在条件对于建筑施工也会产生很重要的影响。设计基坑降水时,应该运用有效的方法获得准确的地下水位变化的范围以及周期性变化的规律,并且地下水对地层的渗透性能够进行有效分析。(4)基坑开挖是施工过程中一个十分重要的环节,为了保证基坑开挖的顺利进行,应该做好工程勘察工作,并为其提供稳定计算和支护设计所需要的岩上技术参数。同时,还应该论证基坑开挖、降水等是否会对邻近工程造成一定程度的影响,并进行有效的评价,推荐承载力及变形计算参数,提出地基、基础设计和施工的建议,尤其是不良地质现象处理的对策。
3、勘察特殊性土时的注意事项
(1)针对黄土湿陷性的注意事项。对工程进行有效的勘察时,易产生黄土湿陷性现象,想要快速的清除黄土湿陷性,应该使用土或灰土桩挤密的措施。然而,如果采取这个措施时,应该对产生的地基湿陷种类、场地湿陷级别、湿陷性土层的存在范围、非湿陷性土层的性质及埋深等方面问题进行深入细致的勘察,从而了解实情,明确具体的问题。在此基础上,得到具体对应的数据指标,这些数据指标主要有地基土的含水量和最大含水量、湿陷系数、干密度和最大干密度、自重湿陷系数等。(2)针对粉土、沙土液化的注意事项。在建筑地基勘察的过程中常遇到的问题其中还包括粉土、沙土的液化,想要行之有效的解决这个问题,需要使用砂石桩挤密的措施。如果采取这一措施,应该准确无误的勘察现场的液化程度并进行液化等级的判定,提供具体对应的指标数据,包括地基土层的比贯入阻力、相对密度、标准贯入试验锤击数及液化土层的厚度和层位等。(3)通常情况下,高层建筑经常使用刚性桩复合地基的方法,但在具体实施过程中,应该尤为关注以下几个数据指标:厚度和力学性质、承载能力较强、适宜选作桩端持力层的土层埋深、地基土承载力的特征值,获得准确的数据资料,作为参考。
4、建筑地基勘察与地基处理技术
4.1建筑地基的处理技术分析
对于一些非常重要的建筑工程,在该建筑工程开始勘察之前应该做一些试验的准备工作。首先在施工的现场划定出一块合适的试验区域,然后在选定的试验区域内实施预压的试验工作,预压试验的主要工作流程和内容如下:侧向位移观测、竖向变形观测、原位十字板剪切试验以及孔隙水压力观测等。确保预压试验的有效性,为勘察人员的勘察工作提供准确的数据资料,从而对相关数据资料开始专业的分析研究,得到行之有效的分析出来结果。得到的分析结果要与原设计中的预估数据值进行合理的比对,并且根据实际的具体情况进行合理准确的改动,使整体的设计和施工越来越合理。深层搅拌设计开始之前,需要进行一系列的室内加固试验来确保设计的合理性。室内加固试验涉及到以下几个方面:在现场对地基土的性质展开适当的混合,从而根据地基土的特质优化选出外掺剂和固化剂,为深层搅拌设计准备合理的配比强度参数。开始设计高压喷射注浆方案时,必须掌握施工工地的建筑结构设计、水文地质、工程地质等情况。
4.2建筑行业发展新形势下的地基处理方法
经济水平的不断提高以及科学技术的不断发展,为建筑业得到了一定水平的进步和发展,引用了国内外先进的科学技术方法,也预示着建筑业迎来了一个新的发展时期。在这样一个发展的大环境下,对于地基的处理方法也不断增多,当前情况下,科技含量较高而且经常被使用的地基处理方法主要有化学加固法和机械碾压法。化学加固法是使用胶结剂或者化学浆液运用电渗或者压力原理,通过高压搅拌或喷射、压入、灌注,使土粒与液体胶结在一起,进而提高地基土的力学与物理性质的处理方法;机械碾压法指的是主要采用振动碾、平碾、羊足碾等压实地基土,适用于较为大面积地基填土的施工。
【关键词】强夯;冲击碾压;CFG桩
强夯:施工控制要点
1)夯锤重量、尺寸,落距控制手段,排水设施及被夯地基的土质,这些需要在施工前仔细检查以确保单击夯击能量符合设计要求。
2)在施工中应仔细检查落距、夯击遍数、夯点位置、夯击范围是否达到标准和要求。
3)每遍每夯点得夯击击数应按现场试夯得到的夯击击数和夯沉量关系曲线确定,且应同时满足下列条件:①夯坑周围地面不能发生过大隆起;②不因夯坑过深而发生起锤困难。
4)当施工过程中出现异常情况应先停止施工,然后调整工艺或参数后再继续进行。
5)夯点放线定位及测量高程。用石灰或打小木桩的方法测量场地高程;夯点定位允许偏差控制为±50mm,且夯点须有明显标记和编号。
6)强夯施工。强夯设备就位,测量行前锤顶高程,按规定夯击次数及控制标准完成一遍夯击。
7)在低能量满夯时搭接面积不小于1/4夯锤直径,当场地表层土松软时可先铺设一层施工垫层。
8)在每遍夯击前,应对夯点放线进行复核,夯完后检查夯坑位置,强夯夯坑中心偏移的允许偏差应不大于150mm,发现偏差或漏夯应及时纠正,施工过程中应对各项参数及情况进行详细记录。
9)强夯试验区范围按设计要求:为路堤坡脚排水沟外1m。
冲击碾压:施工要点
(1)冲击碾压前,先用光轮压路机将原地表压实。
(2)冲击碾压前六遍采用低速冲碾,以避免冲击坑太深,机械行驶困难,冲碾不均匀,影响碾压效果。
(3)每碾压六遍,用推土机平整,光轮压路机静碾,并根据含水量情况洒水,以消除地表松散土层。
(4)碾压六遍后,每遍碾压均以大于12km/h的速度碾压。
质量控制与检测
1、质量检测
1)施工质量要求:冲击碾压最后5遍的沉降量不得大于1cm。碾压面下1m深度范围年内土的压实度不低于90%。
2)检验数量:冲击碾压达到设计要求后,在试验区每隔100m等间距检查2个断面6点,每断面左、中、右各1点,左、右点距路基边缘1m处。若未能达到规定的施工质量要求,则继续碾压,直至达到设计要求为止。
CFG桩:施工要点
1)施工准备
平整钻孔场地且必须用光轮压路机碾压,以满足长螺旋钻机行走和抗钻机倾倒的要求。
2)测量放样
测量放样,并做好孔位标记。
3)钻机就位
钻机就位后使钻杆垂直对准桩位中心,桩位容许偏差不大于5cm,确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%。
4)钻进
钻孔开始时,关闭钻头阀门,向下移动钻杆至钻头触及地面时,启动马达钻进。先慢后快,同时检查钻杆的偏位并及时纠正。
5)灌注混凝土
混凝土的坍落度控制在16~20cm,搅拌时间要在60~120s。
CFG桩成孔到设计标高后应停止钻进,开始泵送混凝土,当钻杆芯管充满混凝土后开始拔管,严禁先拔管后泵送混合料。拔管时钻杆必须停止转动,严禁边拔管边转动,成桩的提拔速度控制在2~3米/分钟,成桩过程连续,避免因供料慢而导致停机待料,灌注成桩完成后,用水泥袋盖好桩头,进行保护。混合料应灌注至设计CFG桩顶标高以上50cm,停止泵送混凝土,桩长允许偏差不大于10cm,桩径允许偏差不大于2cm,灌注混凝土方量不得少于设计量。
6)移机
移机需要对即将施工的桩位进行复核,保证桩位准确。
7)弃土清运
CFG桩施工完成后,采用小型机械车辆清运打桩弃土可对减少对桩身造成损害;不可扰动桩间土。清运时严格控制标高,不得超挖。
8)截桩头
截除桩顶50cm桩头。截桩时最好采用专业的截桩机。避免对桩身造成破坏。桩顶允许偏差0~+20mm。
常见问题
1)堵管
1、混凝土搅拌质量有问题。混凝土的坍落度太大或者太小都容易造成堵管。
2、施工操作方法不当。钻孔进入土层设计标高后,开始泵送混凝土,管内空气从排气阀排出,待钻杆内管及输送软、硬管内混凝土连续时提钻。若提钻时间较晚,在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出,容易造成管路堵塞。因此,在灌注混凝土时各机械操作一定要统一协调指挥。
3、输送管设计及安装不当。输送管弯头曲率不合理会造成堵管,因此弯头与钻杆不能垂直连接,否则也会造成堵管。
4、输送管不及时清洗会造成管路内混凝土的凝固结块,同样也会造成管路的堵塞。因此输送管要及时清洗。
2)窜孔
造成穿孔的原因:被加固土层中有松散饱和粉土、粉细砂;钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动;土体受剪切扰动能量的积累,足以使土体发生液化。
预控措施
1、加大桩距,避免打桩的剪切扰动;
2、隔桩、隔排跳打方法;
3、尽量避免扰动已浇筑完成的桩;
4、根据实际情况合理提高钻头钻进速度。
3)桩头空芯
钻机钻孔时,管内充满空气,泵送混凝土时,排气阀将空气排出,若排气阀堵塞不能正常将管内空气排出,就会导致桩体存气,形成空芯。所以施工中要经常检查排气阀的工作状态,发现堵塞及时清洗。
1.软弱地基的种类及常见的处理方法
软弱地基的种类很多,按成因一般可分为人工填土类地基;海相、河流相和湖相沉积而成的含淤质粘土类地基;各种山前冲积、洪积相所形成的夹卵石、漂石的粘土类地基。复杂的成因造成了它们在物理力学性能上的复杂性,它们的共同特点是承载力低、压缩性高。目前对厚度较大的软弱地基一般采用各类钢筋混凝土桩进行处理,对含水量和孔隙比较大的软弱地基一般采用砂桩、石灰桩,化学灌浆或堆载预压等方法处理。各种处理方法都有较强的针对性,处理方法选择是否合理,直接影响到建筑物的设计是否安全和节约。在实际工程中,松木桩处理软弱地基的问题较少提及,但在条件许可的情况下采用短木桩处理某些软弱地基不仅施工较为便捷,而且费用也较为经济合理。
2.用松木桩处理地基的实例
在实际工程中软弱地基普遍存在,对于一些层数较低、荷载较轻的建筑物地基或遇局部暗塘的情况,大多是采用松木桩处理地基的。下面就110KV仙山变电站主控楼的地基处理作一简要介绍。
2.1工程的地质概况
该工程位于仙山水库旁边,建筑面积650,两层全框架结构。地质剖面自上而下由杂填土、淤质粘土、含淤质砾砂卵石、粉质粘土及粘土构成。淤质粘土呈软塑状,下部的含淤质砾砂卵石呈中密状,是较为理想的持力层。持力层的实际埋深约4米。当时曾考虑用砼短桩或换土垫层法处理,经技术经济比较确定了松木桩的处理方案。
2.2松木桩的设计计算
在设计中短木桩用作挤密桩时可按下式设计:
S=0.95d√(1+e0)/(e0-e1)
n=A/AP
S桩的间距(m)
d桩径(m)
e0挤密前土的天然孔隙比
e1挤密后作要求达到的孔隙比,可按地基所需的承载力设计值再根据《建筑地基基础设计规范》附录五附表5-3或5-4确定
n每桩的根数
A每地基所需挤密桩面积,A=(e0-e1)/(1+e0)
AP单桩横截面积()
在设计中,当桩端有硬壳层存在时,可作为端承桩,按下式计算:
Pa=Ψα[σ]A-(a)
Pa单桩承载力
Ψ纵向弯曲系数,与桩间土质有关,一般可取1
α桩材料的应力折减系数,木桩取0.5
[σ]桩材料的容许压力,kPa
本实例中柱下独立基础附加应力及自重总值为950KN.选③层为桩端持力层,地基土的容许承载力经综合分析后取值130kPa,基础埋深1.5米,经计算基础尺寸为2.6*2.9.持力层埋藏较浅,因而采用端承桩设计。根据(a)式,当以松木为材料,桩直径为15cm时,[σ]为2773.4kPa
Pa=1*0.5*2773.4*(0.15/2)2*π=24.5KN/根
每平方米所需桩数为
n=950/(2.6*2.9*24.5)=5.14根/
实取5根/
该工程的桩基底面积为210,所需桩数:
210*5=1050根
桩的布置按梅花形:
全部打桩完毕后,在桩顶面铺设20cm厚片石灌石子,加以夯实,然后再做基础。
2.3经济效果分析
根据建筑预算定额,φ15cm的松木桩2.5m长每根桩工料费为25元/根,总费用1050×25=2.625万元。若用12cm×12cm混凝土预制短桩约需5.1万元;若用换土垫层则需3.4万元,并且因施工现场受限,换土施工难度很大。显然用松木桩方案为首选。该工程2006年1月竣工以来,通过使用和观测证明,结构稳定安全,达到预期设计效果。
3.松木桩处理软弱地基的适应条件
关键词:地基基础桩基础 土建施工技术
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
一、地基及地基处理方法
1、地基:地基是指建筑物下面支承基础的土体或岩体。作为建筑地基的土层分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。地基有天然地基和人工地基.。当天然地基的持力层承载力不能满足上部荷载承载力要求时.就需要采取人工方法对地基进行处理,以满足设计和施工要求。
2、地基处理就是为满足建筑上部结构对地基承载力的要求,采取人工的方法对地基的主要受力层采取物理或化学技术措施进行必要的加固和改良,达到提高地基土体承载力效果,满足设计要求,保证地基稳定,减少房屋的沉降量和不均匀沉降,消除湿陷性黄土的湿陷性和抗液化性,以满足施工要求。地基处理的方法很多包括:换填地基、夯实地基、挤密桩地基、水泥搅拌桩地基、高压旋喷注浆地基、注浆地基和人工合成材料地基等。
1)换填地基:是将基础地面以下不能满足设计要求的承载力部分软弱土体清除,然后把强度高没有侵蚀性的材料如:石硝、石子、碎石卵石、灰土等分层回填分成夯实至设计标高作为地基的持力层。包括:灰土地基、沙石地基、粉煤灰地基等。
2)夯实地基:是采取锤击或机械碾压的方法,把不符合设计要求的地基土通过夯锤或机械碾压等手段把土体变得密实,提高地基承载力,满足设计要求。
3、挤密桩地基:挤密桩法,是软土地基加固处理的方法之一。通常在湿陷性黄土地区使用较广,用冲击或振动方法,把圆柱形钢质桩管打入原地基,拔出后形成桩孔,然后进行素土、灰土、石灰土、水泥土等物料的回填和夯实,从而达到形成增大直径的桩体,并同原地基一起形成复合地基。特点在于不取土,挤压原地基成孔;回填物料时,夯实物料进一步扩孔。包括灰土桩地基、砂石桩地基、水泥粉煤灰碎石桩地基、夯实水泥土复合地基。
1)灰土桩地基:是利用锤击将钢管打入土中侧向挤密成孔,将管拔出后,向第桩孔内分层回填2:8或3:7灰土夯实而成,与桩间同组成复合地基承受上部荷载。
2)砂石桩地基:是用振动或水冲等方式在软弱中成孔后,再将砂或碎石挤压入土孔中,形成大直径的砂或碎石构成的密实桩体,它是处理软弱地基的一种常用方法。
3)水泥粉煤灰碎石桩地基:又称CFG桩,是一种低强度混凝土桩可充分利用桩间土承载力共同作用,并可传递荷载到深层地基中去,具有较好的技术性能和经济效果。是在碎石桩的基础上掺,入适量的石硝,粉煤灰和少量的水泥,加水拌合后制成具有一定强度的桩体。
4)夯实水泥土复合地基:就是使用洛阳铲或螺旋钻机成孔,在孔中分层填入水泥、土混合料经夯实成桩,与桩间同作用组成复合地基。
5)注浆地基:包括水泥注浆地基和硅化注浆地基。就是将水泥浆或硅酸钠溶液,通过高压泵将其均匀的注入地层,此时,浆液会驱走土粒间或是岩土裂隙间的水份和空气并将其胶结在一起。形成强度较大的新土层,使地基更稳固。
二、浅层地基处理的技术要点
1、换土垫层法
换土垫层法是将建筑物基底下一定深度的软弱土层挖除。然后回填强度较大、压缩性较小、料源较丰富、价格较便宜且无腐蚀性的砂土、碎石、二灰土及其他性能稳定的材料,分层夯实至要求的干密度,作为持力层,达到增强承载力、减小地基沉降的地基处理目的。
换土垫层法不仅可用来提高地基承载力、减少沉降变形,而且在软土层上采用透水性能较好的砂石垫层,还可以有效地加速软弱土层的排水固结潲除或部分消除湿陷性黄土、膨胀土或季节性冻土等不良土质的湿陷性、胀缩性或冻胀性。
2、抛石挤淤法
抛石挤淤法就是通过向流塑状的高灵敏度的淤泥表面大量集中抛填土石填料,依靠填筑体的自重,挤开淤泥,强制置换饱和软土地基的地基处理方法。抛石挤淤法可分为整式压载挤淤和散式挤淤两种挤淤方式。
整式压载挤淤是填筑体整体一起沉入淤泥中。除与淤泥的交界面外填筑体内部不混有淤泥。其又可分为接底式和悬浮式等方式。相对于散式挤淤,其结构整体性好、承载力高,又以接底式稳定性最好。在淤泥较薄的情况下应尽可能使填筑体挤至层底硬土层面上即接底式结构。
散式挤淤中抛填体必须下沉到层底的硬土层上石料层层挤压成稳定的承重骨架,才能作为垫层使用。
3、重锤夯击法
重锤夯击法就是利用起重机械将重锤(15~3.0t)吊至一定的高度(2.5~4.5m)。使其自由下落刑用重锤下落的冲击能来夯实地基浅层土体。经过重锤的反复夯击。使地基表面形成~层较为均匀的硬壳层。从而达到提高地基表层土体强度,减少地基沉降的目的。
4、强夯法
强夯法又称动力周结法,是将一个重锤(一般为10—40t)从高处10~40m)自由落下,夯击地基,从而使地基土的强度得到提高、压缩性得到降低的方法。
冲击破坏压缩理论主要是针对粗粒土提出来的。该理论认为在土体受夯时,上体孔隙减小,加固深度范围内液相和气相比例有所降低,土体的抗剪强度和密实度得到提高。与饱和黏性土不同,强夯中,土体并不产生液化、触变及孔隙水压力消散的现象。
四、软土地基处理技术要点
1、对软土地基的表层做技术处理
在地表面极为软弱的情况下,可以对其进行表层处理,这种方法是在实施铺设以及材料增加、排水等等多项措施之后,实现地表面硬度以及强度的合理提高,预防其余部位出现形变情况,确保施工作业的顺利实施;同时,需使填土荷载均匀地分布在地基上面。这种表层处理的方法有:排水法、垫砂法、铺设材料法以及添加剂法等。
2、粉喷桩加固处理
(1)在对软土地基进行粉喷桩施工之前,应该具备以下施工技术材料:a.施工场地的地质报告书。b.土地工程试验报告书。c.室内配比的实验报告书。d.粉喷桩的设计桩位图。e.原地高程数据表、停灰面高程以及测量资料等等。
(2)要保证整个软土地基层粉喷桩的场地平整,要清除所有障碍。例如在场地低洼处,要用回填粘性土;当施工场地不能满足施工机械活动要求时,要对其铺设少量的砂土或者碎石垫层。如果地表面过软,必须使用各种措施,防止机械失去稳定性。在对施工机械进行使用前,一定要对机械进行检查和试运行。
(3)粉喷桩的施工,一定要依据实际设计要求的配比,和实际测试的各项参数来进行试桩和确定。通常情况下,试桩一般为5根,通过试桩来确定粉喷桩的钻进速度、提升速度、喷气压力以及单位时间喷粉量等等。
(4)粉喷桩所使用的水泥材料需符合相关设计需求,确保每件产品都持有正规合格证书,并通过相应的室内检测,然后才可投放到施工中进行使用,此外,决不可将已经变质以及出现受潮情况的加固材料运用在施工中。
五、地基处理技术的发展展望
俗话说:“根基不正彻底歪”。其隐喻是无论做什么事情,打不好基础,将一事无成。地基处理已成为工程建设中的一道永恒命题,也是一道干古不变的难题,与建设质量的好坏息息相关。原有地基处理技术已远远落后于历史发展的需求。改进原有地基处理技术,向复合型地基处理技术的方向发展,是大势所趋。复合型地基处理技术,在地基加固机理的研究上,已突破了功能叠加的束缚,产生出综合效益。另外,在复合地基的计算上,因传统计算模式应用的参数过多,很容易导致地基计算数据出现误差,再加上在地基变形计算上,将桩、土分开考虑,从而造成计算数据不够全面完整,这往往造成整栋楼房的工期人为延长,且直接影响到施工质量。当今,把计算机计算技术有效的运用到地基施工的计算中后,即确保了计算数据的精确度,又大大的提高了地基的承载能力,从而使整体楼房的施工进度、施工质量得到了大的提高。
参考文献
[1]周蕾,孟敏.路桥软土地基施工的新技术[J].中国科技博览,2011.
[2]杨柏松.刍议路桥施工中软土地基施工技术[J].建材与装饰,2012.
关键词:工程施工;强夯法;技术
Abstract: Based on some examples, this paper analyzes the advantages and disadvantages of the dynamic compaction technology about, and put forward the Suggestions about the dynamic compaction foundation treatment.
Key Words: engineering construction; dynamic compaction method; technology
中图分类号:TV551.4文献标识码:A 文章编号:
1 强夯法的来由强夯法又称动力固结法,是将一个重锤(一般为10~40t)从高处(10~40m)自由下落,夯击地基,从而使地基土的抗压强度得到提高、压缩模量提高,压缩性得到降低的方法。1957年,英格兰的道路研究所就曾运用普罗克特(Proctov)击实原理进行过深层土体的压实处理,但直到1970年前后,强夯法才在法国工程师路易斯・梅纳(LouisoMeiiard)的开发和倡导下,真正大规模地应用于深层土体的加固处理中。强夯法最初仅用于砂和碎石的地基处理,随着施工机械和施工工艺水平的提高,强夯法也可用于粘性土地基的加固处理。
2国内外发展情况
强夯法是法国Menard技术公司于1969年首创并创用的。由于强夯特有的优点,所以在国外十分普遍。1974年英国工程师协会专门召开了深基础会议,在该次会议上Menard本人对强夯作了详细介绍。从那以后十几年来第九、十、十一届国际土力学和基础工程会议上以及世界各地区性会议上,都发表了很多关于强夯的论文,对强夯的发展,完善起到了很大推动作用。我国是1978年9月引进这项技术的,1979年首先在塘沽进行了强夯法加固粘土地基的实验研究。1979年6月分别在河北省廊坊与山西省阳泉,对清土粘土、粉细砂地基与黄土质砂粘土填方地进行了处理。这是我国采用强夯法处理地基的最早两项工程,随后很快推广到北京、上海、天津、广州、深圳等很多地方,并且都取得了良好的技术经济效果,为国家节省了巨额基础工程费用。
3关于强夯法加固地基的机理,目前有关专家学者意见还不很一致,但对于地基处理中经常遇到的几种类型的土,一般的观点认为:强夯法是在极短的时间内对地基土体施加一巨大的冲击能量(一般而言此冲击能量不小于800kN・m),加荷历时约几十毫秒,对含水量较大的土层,加荷时间约100毫秒左右。这种突然释放的巨大能量,将转化为各种波型传到地下。首先到达某指定范围的波是压缩波,它使土体受压或受拉,能引起瞬时的孔隙水汇集,因而使地基土的抗剪强度大为降低,据理论计算这种波以振动能量的7%传播出去,紧随压缩波之后的是剪切波,以振动能量26%传播出去,剪切波会导致土体结构的破坏。此外的瑞利波(面波)以振动能量的67%传出,在夯点附近造成地面隆起。土体在这些波的综合作用下,土体颗粒重新排列相互靠拢,排出孔隙中的气体,使土体挤密压实,强度提高。根据上述观点,地基土经强夯法加固后,其强度提高过程大致可分为四个阶段:夯击能量转化,同时伴随强制压缩或振密(表现为土体中水及气体排出,孔隙水压力上升);土体液化或土体结构破坏(表现为土体强度降低或抗剪强度丧失);排水固结压密(表现为渗透性能改变,土体裂隙发展,土体强度提高);触变恢复并伴随固结压密(包括部分自由水又变成薄膜水,土的强度继续提高)。
4 强夯技术的优缺点
4.1优点:
(1)适用范围广泛:
可以用于加固各类砂性土、粉土、一般黏性土、黄土、人工填土,特别适宜加固一般处理方法难以加固的大块碎石类土以及建筑、生活垃圾或工业废料组成的杂填土,采用置换法也可用于加固软土地基。
(2)加固效果显著:
地基经强夯处理后,可明显提高地基承载力、压缩模量。
(3)有效加固深度深:
单层8000KN・m高能量级强夯处理深度达12m,多层强夯处理,深度可达24~54m,一般能量强夯处理深度在6~8m在缺少试验资料或经验时可按下表预估。
注:强夯法的有效加固深度应从最初起夯面算起。
(4)施工机具简单:
强夯机具主要为履带式起重机,一般辅以龙门架等设施,以便增加起吊能力和稳定性。
(5)节省材料:
一般的强夯处理是将原状土或者回填土方施以能量,减低建材的消耗。
(6)节省造价:
强夯工艺无需特殊的建筑材料,与桩基础相比节省了建筑材料的购置、运输、制作、打入费用,除了消耗油料和人工费用外,基本没有其它消耗。
4.2缺点:
(1)施工过程中震动比较大,不适合用于离建筑物和构筑物比较近的区域,容易产生扰动和扰民。
(2)对于土方含水量比较敏感,含水量高锤击后容易造成橡皮土。
(3)施工场地不易太小,否则施工机具无法施工。
(4)施工中要掌握好机具的稳定性,重锤不要直接接触砖块和混凝土块等硬物,否则易于出现伤亡事故。
5施工程序
平整场地
用推土机平整,并以此确定地面高程。
铺垫层并以此确定地面高程
遇到地表为细粒土,且地下水位较高的情况,有时需在表面铺设0.5-2m左右的砂。沙砾或碎石。这样做的目的是在地表形成硬层、可以用于支援起重设备,确保机械通行、施工,又可以加大地下水和表层的距离,防止夯击效率低。另外硬层还可以有效的保护表层土层不被破坏。
夯点放线定位
宜用石灰或小木桩的办法进行,其偏差不得大于5cm
强夯施工
每夯完一遍后,用新土或坑壁的土将夯坑填平,再进行下一遍夯击,直到将计划的夯击遍数完成为止,最后一夯为满夯(搭夯)。
现场记录
应对每一夯实点的夯击能量、夯击次数和每次夯击后的沉降量等做好详细的现场记录。
安全措施
为了防止飞石伤人,现场工作人员应带好安全帽,另外,夯击时工作人员应退出强夯机工作半径内。
6 工程实例
曹店跌水橡胶坝工程位于河北省香河县北运河王家摆下游250m处,是北运河治理分部工程之一。由于橡胶坝地基以下6.0M,主要为中、细砂层,按八度地震设防,地基一般属中等、严重液化地基,因此需要进行加固,消除地基液化。
地基处理的可行性分析。(1)剂密碎石桩复合地基加固方案,造价较高,一般在200~300元/,大面积施工不经济。(2)采取钢筋混凝土桩基方案。由于地基以下6.0M为可液化土层,如采用此方案,上部6.0M范围内的桩基起不到摩擦力的作用,需要加长钢筋混凝土桩,这对只处理地基液化来说显然不经济。(3)强夯法加固处理方案。强夯法加固20~30元/,若设计合理、施工方法得当,是较为经济的方案。
通过强夯实验,强夯法对浅层地基的液化处理是有效的,试验区夯前地基呈中等或严重液化,据强夯试验结果,选定夯击能量:强夯单击功能1040kN・m、击数8击,作为施工参数。通过强夯加固处理,地基加固效果显著,在处理深度内部全部消除地基振动液化,地基承载力标准值fk由100~120kPa提高至135~175kPa。
7建议
强夯地基前,若水位较高应首先降低水位。
强夯处理范围应大于建筑物基础范围,每边超出基础外缘的宽度宜为基底下设计处理深度的2/3,并不宜小于3m。
【关键词】土石坝;地基处理;方法
随着大型土石方施工机械、岩石理论和计算技术的发展,缩短了建坝工期,放宽了筑坝材料的使用范围,使土石坝成为当今世界坝工建设发展最快的一种坝型。土石坝地基处理的主要目的是为了满足渗流控制、动静力稳定以及容许沉降量等方面的要求,以保证坝的安全运行。
一、砂卵石地基的处理
当土石坝修建在砂卵石地基上时,地基的承载力通常是足够的,而且地基因压缩产生的沉降量一般也不大。对砂卵石地基的处理主要是解决防渗问题,通过采取“上堵”、“下排”相结合的措施达到控制地基渗流的目的。土石坝渗流控制的基本方式有垂直防渗,水平防渗和排水减压等。前两者体现了上堵的原则,后者体现了下排的原则。垂直防渗可采用明挖回填截水槽、混凝土防渗墙、灌浆帷幕等基本形式。水平防渗常用防渗铺盖。(1)明挖回填截水槽。当透水砂卵石覆盖层深度在10~15m以内时,可在透水坝基上开挖深槽直达不透水层或基岩,向槽内回填与坝体防渗体相同的土料,并与防渗体紧密结合成整体。采用粘性土截水槽防渗,由于其结构简单,工作可靠,防渗效果好,得到广泛的应用。截水槽开挖边坡约为1:1.5,截水槽顶宽应尽量和防渗心墙厚度相协调。为便于施工,槽底宽应≥3m槽底部与基岩连接时应把风化岩挖除,并要求截水槽深入相对不透水的岩层0.5~1m。(2)混凝土防渗墙。当坝基透水层较厚,采用明挖回填截水槽施工有困难时,可采用混凝土防渗墙,其优点是施工快,材料省,防渗效果好,但需要机械设备。混凝土防渗可利用冲钻机,在透水地基中建造槽孔直达基岩,并以泥浆固壁,采用直升导管,向槽孔内浇注混凝土,形成连续的混凝土墙,起到防渗的目的。混凝土防渗墙顶部与坝体相连接,接触渗径应满足允许渗透坡降的要求;防渗墙底部嵌入弱风化基岩深度0.5~1.0m。(3)灌浆帷幕。当砂卵石层很深时,可采用帷幕灌浆防渗,或在深层采用帷幕灌浆,上层采用明挖回填截水槽或混凝土防渗墙等措施。帷幕灌浆最常用的灌浆材料为水泥黏土浆,特殊情况下还可采用化学灌浆或超细水泥浆。帷幕灌浆常设一排或几排平行于坝轴线的灌浆孔,布置与防渗体底部中心线偏上游部位。(4)防渗铺盖。铺盖时一种由黏性土等防渗材料做成的水平防渗设施,通过延长渗径的方式起到防渗的作用。多用于透水层厚,采用垂直防渗措施有困难的场合,常与下游排水减压设施联合使用,以保证渗透稳定。铺盖与地基接触面应大体平整,底部应设置反滤层或垫层,以防止发生渗透破坏。铺盖上面应设置保护层,防止发生干裂或冲刷破坏。铺盖两边与岸坡不透水层连接处必须密封良好。(5)坝基排水设施。如果在透水地基层存在有黏性土层时,由于渗流出口中排水不畅,使渗透压力增加,有可能引起坝基发生渗透破坏,影响坝体的稳定,可在下游坝基设置排水设施。当地表黏性土层较薄时,一般只需在坝趾下游附近设置排水沟用以排水减压即可;当地表钻性土层较厚,而强透水层又较深,可采用排水减压井与排水沟相结合的做法。通过排水减压井将深层承压水导出,然后从排水沟排走。
二、软黏土地基的处理
地基的软黏土及淤泥层,含水量高,渗透系数小,承载后难以固结,抗剪强度低,承载力小,影响坝的稳定。当厚度较大和分布较广,难以挖除时,必须采取措施予以处理,具体措施有:进行预压排水以提高强度和承载力;通过铺垫透水材料和设施砂井,插塑料排水带等加速土体排水固结,使大部分沉降在施工期发生;调整施工速度,结合坝脚压重,使荷载的增长与地基强度的增长相适应,以保证地基的稳定。用于处理软黏土地基的砂井,呈梅花形网格布置。砂井中填粗砂石作为排水料,砂井顶部的地基面上铺粗砂垫层,与坝趾排水体相连接。
三、其他地基的处理
对于湿陷性黄土地基,其主要问题是遇水湿陷,沉陷量较大,可能引起坝体的失稳和开裂。处理方法处理:可全部或部分挖除、翻压、强夯等,也可采用预先浸水的方法处理。对于饱和的疏松砂土及少黏性土,处理的关键是防止土体液化问题。处理方法是尽量采取挖除或换土措施,当挖除比较困难或很不经济时,可采取加密及排水措施。对于浅层疏松砂土及少黏性土宜用表面振动压密;对于深层则采用振冲强夯等方法加密;还可以结合振冲处理设置砂石桩,加强坝基排水,以及采取盖重等防护措施。
参 考 文 献
[1]李兆林,吴金生,史前进.浅议土石坝的地基处理[J].河南水利与南水北调.2007(6)