时间:2022-12-06 14:07:21
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篇地基工程,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工程概况
本工程背景是江苏省某小区的软土地基处理,上部为6栋多层商品房。采用深层搅拌桩加固软土,水泥搅拌桩的桩径为d=700mm,桩长为L=12000mm,水泥掺合比为18%,置换率为14・5%,桩距为1.8m和1.85m两种,正方形布置。常规搅拌桩复合地基的桩距s≤2d(d为桩径),此复合地基的桩距S=(2.57~2.64)d(d为桩径),属于桩距比较大的情况,而且在本地区采用此地基处理方法的工程很少,缺少足够的实测资料和工程设计经验,设计院、建设单位对此种方法的应用也是比较慎重,为此有必要进行地基处理效果的测试,以便能够了解复合地基在荷载作用下其承载力、沉降变形、桩与土的应力分布特征和桩土应力比。根据工程实际情况,选取四处水泥搅拌桩复合地基进行基底压力测试,其中两处为双桩荷载板BC2和BB2,两处为单桩荷载板BC4和BB4,在四处荷载板底下均埋有17个压力盒。
本工程的地质条件参数见表1。
表1江苏省某小区地基土性能指标
注:该场地地下水属地表潜水,其水位受雨水影响较大
图1 双桩BC2荷载板底压力盒布置图(mm)图2 双桩BB2荷载板底压力盒布置图(mm)
本工程复合地基加固后的设计承载力对A、B1、C1、C2栋楼为130kPa,D栋楼为110kPa;单桩承载力为250kPa。试验选择了14个试验点进行了静荷载测试,试验总数为17根桩,其中A栋楼做了2组单桩复合地基、2根单桩试验,B1、C1、C楼做了单桩复合地基和双桩复合地基各1组,B、D栋楼各试验了2组单桩复合地基,试验桩的位置和数量由建设、设计部门确定。在以上静荷载试验桩中同时进行2根单桩复合地基BC4、BB和2根双桩复合地基BB2、BC2的桩土应力测试。载荷板底土压力盒布置如图1、2、3所示。
图3 双桩BB4、BC4荷载板底压力盒布置图(mm)
2试验结果
现场静载试验实测数据整理如表2。
表2水泥搅拌桩复合地基与单桩荷载试验结果
由试验结果可以看出,复合地基在各级荷载作用下承载力能够满足工程设计要求,这主要是由于桩距拉大以后,复合地基的桩间应力互不干扰,桩侧摩阻力能够得到充分的发挥;另外,桩长L=12m,在“临界桩长”范围内,有利于桩侧摩阻力较好地发挥。原来设计的桩径取为600mm,修改后为700mm,桩的侧面积由22.6m2增加到26.4m2,提高了侧摩阻力,形成较坚实的加筋复合垫层,故承载力能得到较好地发挥。
表3桩土应力比及桩体与桩间土荷载平均值
表3为桩土应力比及桩体与桩间土荷载平均值。由表3可以看出复合地基的桩土应力比在各级荷载时有较大的离散性。这主要是由于试验的荷载板下的水泥土桩的龄期都不相同,荷载板BC2和BC4下的桩龄期仅有28d,荷载板BB2下桩的龄期已经达到40d,而荷载板BB4下的桩才刚达到28d龄期,并且荷载板偏心受荷也会有影响。但是整个加荷期间的平均桩土应力比n=8.76,整个卸荷期间的平均桩土应力比n=9.57,它们都是很好的分布值。说明水泥上搅拌桩体成桩质量较好,卸荷回弹的弹性变形量较大,其桩土应力比才更大,故在卸荷后水泥土桩体可以多分担上部结构荷载。由此可以看出当复合地基的桩距拉大以后,桩土应力比的分布较为合理,使桩和土体各部分的承载潜能均可以得到较好地发挥。
从现场荷载试验沉降结果可以看出,当搅拌桩复合地基的桩距拉大以后,复合地基的沉降要小很多。对于桩距拉大以后的复合地基,其设计时以搅拌桩的“有效桩长”作为控制加固区深度及桩长的主要依据,此时桩体应力相互影响叠加现象不明显,桩侧摩阻力能得到较好地发挥。使复合地基在加固区范围内形成一个较厚的“加筋垫层”,导致上部结构荷载在地基中产生的附加应力随深度衰减很快,形成了上硬下软的双层地基,从而可以有效减小复合地基的沉降。
3复合地基的沉降计算
根据本工程对大桩距复合地基的实测资料分析可以知道,大桩距复合地基在上部荷载的作用之下,沉降很小,待主体竣工和装修结束以后,沉降仅为20mm,说明大桩距复合地基加固层自身的沉降得到减小,并使向下传递的附加应力扩散较大,才导致了沉降大大减小。
由其沉降特点将大桩距复合地基近似看作一个双层地基,复合地基的加固区类似于地基下卧层顶面上的硬表层一“加筋垫层”。当上部荷载作用时,在复合地基的加固区范围内会形成一个上硬下软的双层地基,并将发生显著的应力扩散现象,从而导致沉降大大减小。
因此,在计算大桩距复合地基沉降变形时可以采用类似双层地基的计算模式,其沉降变形分为二部分,上部加固区的沉降变形为s1,加固区下部的下卧层沉降变形为s2。沉降计算时采用两部分沉降量的叠加,即s=s1+s2。
为了简化计算,采用弹性变形理论利用复合模量法进行加固区的沉降计算。具体计算公式如下:
式中,-作用与大桩距复合地基表面的荷载,kPa;
-大桩距复合地基加固区与下卧层交界处的附加应力,kPa;
-加固区桩体长度,m;
-大桩距复合地基加固区的复合模量,MPa。
对于大桩距复合地基下卧层的沉降计算则采用应力扩散法,当按双层地基理论计算出下卧层顶面上的附加应力后,即按分层总和法公式进行计算:
式中,-根据第分层的自重应力平均值从土的压缩曲线上得到的相应的孔隙比;
、-分别为第分层土层底面处和顶面处的自重应力;
-根据第分层自重应力平均值与附加应力平均值 之和,从土的压缩曲线上得到的相应的孔隙比;
、-分别为第分层土层底面和顶面处的附加应力;
-第分层土的厚度;
-第分层土的压缩系数;
-第分层土的压缩模量。
以上计算方法中对复合地基加固区采用复合模量法计算;对下卧层沉降则采用应力扩散法。
本工程计算复合地基沉降变形时对桩体泊松比统一采用,线弹性土体模型的压缩模量取值为=3Mpa,土体泊松比为0.3,桩侧摩阻力根据工程勘测报告取为qs=18kPa,复合地基沉降计算结果如表4。
表4复合地基沉降计算结果
计算沉降的方法 加固区复合模量法 下卧层应力扩散法 加固区与下卧层沉降之和
沉降(mm) 30.2 29.63 59.83
由于复合地基上层加固区的变形使桩身和土体协调变形,共同承担上部荷载的,因此,其变形是桩与土体相互作用后的共同变形。对加固区采用复合模量法从理论上讲是合理的的。
复合地基下卧层应力扩散法比较符合复合地基受力变形时的工作性状,反映了复合地基中的应力扩散作用,因而,其计算结果较为合理。因此,对大桩距复合地基采用复合模量法计算加固区沉降和采用应力扩散法计算下卧层沉降是较为合理的,与实测结果误差较小。
4结论
(1)通过复合地基静荷载试验及土压力测试结果表明当复合地基中搅拌桩间距拉大后,复合地基形成了“加筋垫层”与刚性基础形成的复合刚度体系可以有效的扩散应力,从而减少沉降。
(2)桩土应力测试结果表明其桩土应力比分布范围是8~10之间。
关键词:岩溶地基;岩土工程勘察;地基处理
贵州以碳酸盐岩喀斯特岩溶地貌为主,岩溶的出现会对建筑物的稳定性产生影响,地基基础处理不当会使建筑物失稳,给人们造成经济损失和危害。本文就岩溶地区工程勘察所遇到的各类地基问题以及实际处理措施作一些分析,为岩溶地区岩土工程勘察及岩溶地基处理提供参考。
1岩溶概况
岩溶是指可溶性岩石,如碳酸盐类岩层(石灰岩、白云岩)受水的化学和物理作用产生沟槽、裂隙和空洞,以及由于空洞顶板坍落使地表产生陷穴溶解、洼地等现象和作用的总称。贵州是岩溶分布较为广泛的地区,在岩溶地区由于岩溶作用使地下形成了地下溶洞、暗河、溶穴等空洞,这些空洞破坏了岩土体的完整性,使岩土体的强度大大减弱,引起地面塌陷、地表不均匀沉降导致地面建筑物变形、破裂。空洞还破坏了地基的整体稳定性使建筑物发生连续性倒塌,给人民生命财产造成重大损失。因此对岩溶地区的地基勘察特别重要,在岩溶地区工程建设过程中需要掌握岩溶的发育程度、岩溶洞穴规模、洞穴延伸方向,通过物探、钻探等勘察手段对岩溶地区的地下水、岩溶洞穴进行勘察,对建筑场地的岩溶洞穴进行评估,掌握岩溶洞穴所处的发展阶段,更好地指导工程施工,避开岩溶发育地段,对不能避开的岩溶地段采取相应的地基处理措施对岩溶地基进行处理,从而更好地保证工程质量,达到工程建设的预期目的。
2岩溶地基岩土工程勘察
在拟建工程场地或附近有建筑物地基有岩溶发育时,需要进行岩溶地基勘察。通过岩溶地基勘察查明岩溶发育的洞穴、溶洞、裂隙对建筑物地基的稳定性的影响程度;查明岩溶发育的特征、规模大小、岩溶展布情况;查明地下水对岩溶的影响范围;查明地下水的补径排情况;查明岩溶洞穴发育的规律,圈定岩溶对工程影响的范围;查明溶洞的埋深。场地岩溶勘察宜采用工程地质测绘和调查、物探、钻探等多种手段结合的方法进行,并应符合下列要求:(1)可行性研究勘察应查明岩溶洞隙、洞穴的发育条件,并对危害程度和发展趋势做出判断,对场地的稳定性和工程建设的适宜性做出初步评价。宜采用工程地质测绘和综合物探为主,初步勘察勘探点的间距对于一级、二级、三级地基分别不应大于30~50m、40~100m、75~200m,岩溶发育地段应予加密。测绘和物探发现的异常地段,应选择有代表性的部位布置验证性钻孔。控制性勘探孔的深度应穿过表层岩溶发育带。(2)初步勘察应查明岩溶洞隙、溶洞、地表塌陷的分布范围、发育程度和发育规律,对引起溶洞隙、溶洞、地表塌陷的原因进行分析评价,制定出相应的技术处理措施,并对场地的稳定性和建筑适宜性进行评价分析。(3)工作人员要详细勘察,将拟建工程范围具体化,标记各种岩溶洞隙位置、规模及其深埋位置等,且要对工程项目拟建设位置的地基稳定性进行调查,根据问题提出相应的解决方式,具体要求如下:①勘探线应沿建筑物轴线布置,勘探线间距小于20m,勘探点间距小于10m,条件复杂时每个独立基础应布置勘探孔;②勘探孔深度除应符合现行勘察规范的一般要求外,当地基基础底面以下的土层厚度不大于独立基础宽度的3~5倍时,钻孔进入持力层的深度均不应小于5m;③当预定深度范围内有岩溶洞穴存在,且对建筑物地基的稳定性有影响时,对于多层建筑勘探孔的深度应在洞底基岩面下部8~9m;高层建筑勘探孔的深度应在洞底基岩面下部12~14m,并圈定洞穴的范围;④对一柱一桩的基础,宜逐柱布置勘探孔;⑤在物探异常部位应加密勘探孔。(4)施工勘察应针对某一地段或尚待查明的专门问题进行补充勘察。当采用大直径嵌岩桩时,应进行专门的桩基勘察。
3对岩溶地基处理分析
3.1岩溶地区主要地基处理措施
在地基以下发育有对地基稳定性有影响的溶洞、洞穴、裂隙时,需对地基进行处理方能满足建筑物稳定性及施工要求。主要采取以下措施:一对洞口较小的洞隙而言,应采用挖除、回填与跨盖等方法进行处理;二对洞口较大的洞隙,应采用混凝土梁、板和拱等跨过岩溶洞穴。跨过岩溶洞穴的结构物应落在完整的基岩面上;三对于岩溶洞穴周围不稳定的岩土体进行混凝土喷浆加固岩土体和清除填堵等措施;四对规模较大的洞穴,可在岩溶洞穴下部修筑柱子,将柱子基础嵌入完整基岩面以下3m用来支撑上部结构的荷载,提高建筑物的稳定性。对地表水作用导致地面塌陷、地基沉降问题,应修筑排水沟将地表水流进行改道。根据岩溶洞穴的发育规模、分布情况分别选用清除、混凝土砂浆加固等措施进行处理。由地下水形成的塌陷及岩溶洞穴,应清除塌陷坑、溶洞内的充填物,换成碎石层分层夯实,对地下水进行过滤;对埋藏较深的岩溶洞穴应采用混凝土砂浆、块石、碎石等对洞穴封堵回填并设置泄水孔;对直径特别大的溶洞采用混凝土回填无法处理且成本较大时,采用桩基础处理。
3.2常见的处理方法
处理岩溶地基的方法多种多样,要结合场地的水文地质情况以及岩面之上所覆盖的岩土体厚度、稳定性等各方面因素来确定。(1)钻孔灌浆法:将混凝土、水泥砂浆通过钻孔的方式灌注入基底洞隙中,使洞穴与混凝土砂浆形成整体支撑上部结构。(2)开挖换填法:在处理洞口较小、基底下浅部岩溶洞穴时,首先将洞穴内的软弱充填物清除,换填上素混凝土或碎石混凝土。(3)结构跨越法:在溶洞溶沟裂隙较小、基岩相对较完整的情况下,适当对其裂隙进行处理,使得建筑物能跨越在上面。(4)强化上部结构法:进行基础尺寸及柱距的调整。
3.3对岩溶地基处理的质量管理
岩溶地基处理属于隐蔽性工程,在处理过程中若不进行严格的质量控制,则会给工程留下安全隐患,导致建筑物失稳造成重大工程事故,因此对岩溶地基的质量管理尤为重要。在进行岩溶地基处理前:一是需制定相应的岩溶地基基础处理措施,坚持“先设计后施工”的原则,对地基处理方案提出的方法、技术手段进行论证,通过相关专家论证合格后再进行地基处理施工,以确保地基处理的质量。二是建立质量监控管理责任负责制,由项目经理、监理、施工单位组成三级质量管理体系,监理对施工单位的施工过程进行全程监控,严把质量关,施工单位对所施工的工程自检,形成自检报告,自检合格后报验给监理方签字,监理签字认可后报项目经理签字认可。
4结语
岩溶地基勘察是岩溶地区建筑物施工最重要的勘察,通过勘察了解岩溶地区地下岩土体的特征,岩溶洞穴的发育特征、规模、发育程度,掌握岩土体的相关力学参数,更好地指导地基基础设计,保证地基基础施工的顺利进行。通过勘察—设计—地基处理等程序,切实保证建筑物的整体稳定性及建筑物施工的质量。
参考文献:
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[4]焦德全.岩溶地区岩土工程勘察钻探的质量控制研究[J].科技与企业,2012(11):245.
关键词:建筑工程;地基勘察;地基处理
中图分类号:[TU761.4]文献标识码:A文章编号:
引言:
任何一项建筑物或构筑物必然建筑在地基之上。地基的稳定性、承载能力和变形特性,对位于其上的建筑物的安全和正常使用至关重要,因此在地基基础设计之前必须充分了解地基的特点,即地基的岩、土构成,岩土层的物理力学性质,地下水的赋存情况等。要获得这些资料,必须进行地基勘察。本文针对目前建筑地基勘察的主要勘察任务、注意问题、建筑地基的设计及地基处理进行简要分析。
1 建筑工程地基勘察的主要任务
1.1做好地下水埋藏状况的查明工作
当建筑基坑的降水设计没有完全的查明水位变化的时候,要从地基的勘察工作入手,对环境水和土进行判定,得出地下水对建筑材料以及建筑所用金属材料的腐蚀性,掌握整个建筑物地下水的类型,地下水的埋藏深度,地下水的动态以及化学成分等情况,做出具体的 政治措施。
1.2划分土地的类型进行地震效应评价
在地震重点区域对土地的类型以及整个建筑场地的类别进行划分,完成建筑场地和地基的地震效应的整体评价工作。对于抗震设防的烈度要求
1.3做好深基坑开挖所需要的各种技术参数的准备
通过对建筑地基的勘察工作,为建筑物深基坑的开挖提供计算以及支护时候所需岩上技术参数的调查,做好深基坑的开挖对邻近工程影响的论证和评价工作。推荐工程的承载力以及变形时的参数计算,提出地基、建筑基础设施以及施工过程的注意事项,做好对不良地质问题的处理建议。
1.4获取标明坐标和地形的建筑物的平面构图
每一个建筑物所具备的形状特征以及建筑物构造时的型式、建筑物的尺寸、预计埋置的深度等,对建筑工程地基勘察提出了更高的要求。与此同时,通过地基的勘察能够获得不良地质现象的原因,不良地质的存在类型,分布的范围以及不良地质的危害程度等等,在获取这些资料的基础上提出整治的具体措施。
2特殊性土勘察时的注意问题
2.1高层建筑采用刚性桩复合地基方案时,应查明承载力较高、适宜作为桩端持力层的土层埋深、厚度及其物理力学性质以及地基土的承载力特征值。
2.2黄土湿陷性注意问题。以消除黄土湿陷性为目的而采用土或土桩挤密等方案时,应重点查明场地湿陷类型、地基湿陷等级、湿陷性土层的分布范围,非湿陷性土层的埋深及性质,提供地基土的湿陷系数、自重湿陷系数、干密度、含水量、最大干密度和最优含水量等指标。
2.3采用柔性增强体、半刚性增强体复合地基方案提高高层建筑地基承载力时,应查明相对软弱土层的分布范围,深度和厚度情况,以及设计、施工所需的有关技术资料。对黏性土地基,应取得地基土的压缩模量、不排水抗剪强度、含水量、地下水位及值、有机质含量等指标,对砂土和粉土地基应取得天然孔隙比、相对密度、标准贯入试验锤击数等指标。
2.4砂土、粉土液化注意问题。以消除砂土、粉土液化为目的而采用砂石桩挤密等方案时,应重点查明建筑场地液化等级:提供地基土层的标准贯入试验锤击数、比贯入阻力、相对密度以及液化土层的层位及厚度。
3 建筑工程的地基基础设计的内容
3.1箱伐基础的设计
箱形基础的高度,要符合结构承载力与刚度这一基本要求。箱形基础底板的厚度,要按照实际的受力、整体的刚度、防水的性能等进行确定。在进行底板计算的时候,除了受到弯承载力以外,它的斜截面受减承载力要达到标准。梁板式垡基底板的板格,要符合受冲切承载力的基本要求。梁板式筏基的基础梁,在达到正截面变弯及斜截面受剪承载力要求的基础上,而且要验算底层柱下基础梁顶面的局部受压承载力。
3.2 做好扩展基础的计算
第一步要完成基础底面积的计算,要根据地基承载能力以及变形计算来确定;其次在进行阶段处的高度,以及基础高度计算的时候,要按早剪切、冲切等计算来确定;再次要通过抗弯计算来确定基础底板的配筋。
3.3 桩基础设计的要求
桩基础一定要做好承载能力极限条件下的计算,按照桩基的实际使用功能、桩基础的受力特点,来做好桩基的水平、竖向承载力的计算;对桩身以及承台的承载力做好计算;对桩身在地面上或者极限承载能力较小的细长桩基础,要做好桩身压屈验算;对混凝土预制桩,要根据施工阶段的吊装、锤击等作用做好强度的演算;当基础桩端平面之下有软弱下卧层的时候,要做好软弱下卧层承载力的验算工作。桩端持力层为软土的一、二级建筑桩基,桩端持力层为黏性土、粉上或存在软弱下卧层的一级建筑桩基,要进行沉降的验算。
如果桩基所穿越的土层较厚松散、自重湿陷性黄土、欠固结土层,达到相对硬度较大的土层,桩周有软弱土层,邻近桩侧地面承受局部较大的长期荷载,或者当地面大面积堆载条件下,因为地下水位的降低,造成桩周土中有效应力加大,产生显著压缩沉降的时候,以及桩周土层产生的沉降超过基桩的沉降时候,要全面的考虑桩侧的负摩阻力。
4 进行地基处理时的勘察及处理技术
地基的处理方法 利用软弱土层作为持力层时,可按下列规定执行:
4.1淤泥和淤泥质土,宜利用其上覆较好土层作为持力层,当上覆土层较薄,应采取避免施工时对淤泥和淤泥土质扰动的措施。
4.2冲填土、建筑垃圾和性能稳定的工业废料,当均匀性和密实度较好时,均可利用作为持力层
4.3对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性的工业废料等杂填土,未经处理不宜作为持力层。局部软弱土层以及暗塘、暗沟等,可采用基础梁、换土、桩基或其他方法处理。在选择地基处理方法时,应综合考虑场地工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求、建筑结构类型和基础型式、四周环境条件、材料供给情况、施工条件等因素,经过技术经济指标比较分析后择优采用。
地基处理设计时,应考虑上部结构,基础和地基的共同作用,必要时应采取有效措施,加强上部结构的刚度和强度,以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。对已选定的地基处理方法,宜按建筑物地基基础设计等级,选择代表性场地进行相应的现场试验,并进行必要的测试,以检验设计参数和加固效果,同时为施工质量检验提供相关依据。
经处理后的地基,当按地基承载力确定基础底面积及埋深而需要对地基承载力特征值进行修正时,基础宽度的地基承载力修正系数取零,基础埋深的地基承载力修正系数取1。0;在受力范围内仍存在软弱下卧层时,应验算软弱下卧层的地基承载力。对受较大水平荷载或建造在斜坡上的建筑物或构筑物,以及钢油罐、堆料场等,地基处理后应进行地基稳定性计算。结构工程师需根据有关规范分别提供用于地基承载力验算和地基变形验算的荷载值;根据建筑物荷载差异大小、建筑物之间的联系方法、施工顺序等,按有关规范和地区经验对地基变形,合理提出设计要求。地基处理后,建筑物的地基变形应满足现行有关规范的要求,并在施工期间进行沉降观测,必要时尚应在使用期间继续观测,用以评价地基加固效果和作为使用维护依据。复合地基设计应满足建筑物承载力和变形要求。地基土为欠固结土、膨胀土、湿陷性黄土、可液化土等于非凡性质时,设计要综合考虑土体的非凡性质,选用适当的增强体和施工工艺。复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定,或采用增强体的载荷试验结果和其周边土的承载力特征值结合经验确定。
常用的地基处理方法有:填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等
关键词:CFG桩;软土地基;施工工艺;质量检测
中图分类号:TU47 文献标识码:A 文章编号:
泵站是市政基础设施建设的重要组成部分,担负着城市排涝、防洪和降低地下水位等重要任务,对促进城乡雨水控制及农田灌溉工作具有重要作用。泵站工程一般位于软土地基上,由于软土地基具有天然空隙大、高灵敏度、抗剪强度低、压缩性高等不利性质,容易导致路基出现较大沉降和失稳的现象,对泵站工程的排涝功能发挥及质量安全都会有巨大的影响。因此,泵站工程软土地基加固处理就成为了建设单位亟待解决的问题之一。CFG桩作为一种新兴的桩基类型,具有施工简单、水泥用量少、成桩质量高和造价低廉等优点,能够有效对砂土、粘土、淤泥质土、填筑土等软如地基进行加固防渗处理,目前在城市建筑软基处理工程中得到较好的应用及推广。
1 工程概况
某电排站为桩号12+720的一级排涝泵站。涝区总控制集雨面积79.36km2,其中山地面积32.34km2,平原地集雨面积47.02km2。涝区内排涝受益农田4.09万亩,保护人口2.20万人。其中电排站设计排涝流量为15.1m3/s,排涝总装机容量为2130kW/6台。泵站出水压力涵采用3机1涵型式,共7节,总长70m,孔口尺寸为2孔3.0m×2.50m(宽×高),涵身壁厚0.60m。涵箱底板高程3.85m,堤顶高程为12.66m。
2 工程地质条件
根据工程地质勘察报告,电排站地基土层自上而下分为:①填筑土:褐黄色,稍密状态,主要由硬塑状态的粉质粘土回填而成,中等透水性,厚约1.30-8.40m;②淤泥质粘土:灰黑色,软塑-流塑状态,高压缩性,弱透水性,厚约6.90-13.5m;③中细砂:灰黄色,稍密-中密状态,中压缩性,中等透水性,厚约9.60-11.70m;④含泥砂卵石:黄色,密实状态,砂砾石和泥胶结较好,局部夹有卵石,中等透水性(见图1)。各土层物理力学指标见表1。
表1电排站地基土层物理力学指标
3 基础处理设计
电排站压力涵涵箱基础面高程为3.25m,基础置于填筑土层,该土层地基承载力特征值fak=120kPa。由于穿堤建筑物多为在原堤深开挖基础后,浇筑混凝土复堤而成,地基在施工前后荷载变化不大。但由于基础深挖,开挖基坑地基土的回弹变形是穿堤建筑物设计需考虑的重要问题之一。经计算,本工程压力涵在天然基础条件下总沉降量为632mm,大于规范允许要求,需进行基础处理。
3.1 方案比选
结合工程地质条件及结构对地基的要求,选用Φ800钻孔灌注桩基础与CFG桩复合地基进行比选:Φ800钻孔灌注桩基础技术可行,但造价太高;CFG桩复合地基是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩与桩间土、褥垫层一起形成复合地基,并可通过改变桩长或桩距来达到不同的地基承载力,且造价较低(见表2),最后选用CFG桩复合地基。
表2 基础处理方案比较表
3.2 CFG桩基布置
由于穿堤涵箱沿水流方向所受荷载变化较大,堤中段涵箱与堤侧段涵箱沉降量也不尽相同。为减少涵箱间沉降差值,堤中段涵箱与堤侧段涵箱分开布置,桩基布置形式及桩距见表3。根据地基各土层的工程地质特性,选取含泥砂卵石层为桩端持力层,桩长22.80m,深入该层1.50m。由于堤防特殊的防洪要求,褥垫层选用C10混凝土,厚度150mm。
表3 CFG桩基布置情况表
3.3 复合地基承载力
水泥粉煤灰碎石桩复合地基承载力特征值,应通过现场复合地基载荷试验确定,初步设计时可由下式计算:
式中:fspk——复合地基承载力特征值,kPa;
m——桩土面积置换率;
β——桩间土承载力折减系数;
fsk——桩间土承载力特征值,kPa;
Ra——单桩竖向承载力特征值,kPa;
Ap——桩的截面积,m2。
单桩竖向承载力特征值Ra的取值,当无单桩载荷试验资料时,可按下式估
式中:up——桩周长;
qsi——桩周第i层土的侧阻力特征值,kPa;
Li——第i层土的厚度;
qp——桩端阻力特征值,kPa。
本工程计算结果见表4。
表4 复合地基承载力计算结果表
3.4 沉降变形计算
根据复合模量法计算总沉降量
式中:n1——加固区的分层数;
n2——总的分层数;
P0——对应于荷载效应准永久组合时的基础底面处的附加压力,kPa;
Esi——第i层土的压缩模量,MPa;
Zi、Zi-1——基础底面至第i层土、第i-1层土底面的距离(m);
ai、ai-1——基础底面计算点至第i层土、第i-1层土底面范围内平均附加应力系数;
ξ——模量提高系数,ξ=fspk/fsk;
ψ——为沉降计算经验系数。
本工程计算结果:堤中段涵箱沉降量87mm,堤侧段涵箱沉降量73mm。
4 CFG桩施工
4.1 施工工艺
CFG桩采用长螺旋钻机成孔,管内泵压混合料成桩,工艺流程为:清除表土平整场地钻机、混凝土泵就位钻孔管内泵压下料钻至设计深度提拔钻杆继续泵压下料拔钻杆成桩。
4.2 施工要点
(1)施工顺序:施工采用跳打法,桩机走两遍完成全部桩的施工。为避免桩基出现串桩现象,每遍间隔时间不少于7d;
(2)拔管速度:钻机就位后,垂直进尺钻到设计高程后,改用慢速电动机拔管,拔管速度控制在不大于1.5m/min,匀速提升,边提升边泵送混凝土混合料,严格控制避免桩基出现“缩颈”现象;
(3)配合比确定:混凝土混合料按计过磅加料,加料顺序宜为:石子、砂、粉煤灰、水泥、水。为方便混凝土混合料泵送,减少塞管现象,混合料搅拌时间要充分,不得小于90s,混凝土坍落度严格控制在16-18cm。本工程CFG桩立方体28d龄期的抗压强度为13.4MPa,设计参照配合比(重量比)为:水泥:水:粉煤灰:砂:石=248.4:175:106.5:697.9:1046.9。在实际施工中,根据设计桩体强度及塌落度要求,结合室内外试验确定的配合比(重量比)为:水:粉煤灰:砂:石=260:169:60:726:1159;
(4)桩头保护:CFG桩施工是停浆面高于桩顶设计标高500mm,成桩7d内任何机械、设备不得碰撞,以免扰动造成断桩。
5 质量检验及效果
CFG桩的质量控制贯穿在施工全过程,施工中必须随时检查施工记录和计量记录,并对照规定的施工工艺对每根桩进行质量评定。检点是:水泥用量、桩长、钻机提升速度、停浆处理方法等。CFG桩基完工28d后,委托有关单位进行了检测。从静载荷试验情况来看,单桩承载力>780kN,复合地基承载力特征值>380kPa,符合设计要求(见图1)。
图1 压力涵CFG桩复合地基承载力静荷试验P-S曲线
电排站穿堤涵建筑物基础处理于2011年10月动工,同年12月复堤填土,涵箱荷载加至设计值,观测到穿堤涵的最大沉降差为11mm,未发现穿堤涵有倾斜变形现象。
6 结语
通过CFG桩在泵站软土地基加固处理工程中的应用可知,CFG桩复合地基具有诸多的优点,能够充分发掘出地基土体自身潜在的性能,有效提高软土地基的承载力,是一项行之有效的地基处理方法。而采用干作业长螺旋钻孔灌注成桩施工工艺,各项指标可以达到了泵站工程预期的设计要求,并取得较好的经济效益。
参考文献
关键词:建筑工程;持力层;地基基础设计
目前,工程建筑质量得到了相关部门越来越广泛的关注,地基基础的设计作为确保工程质量的一个重要因素,对其科学合理的设计是不容忽视的。为了能够将地基基础优势在建筑工程中最大限度的发挥出来,设计人员在设计之前应该对其设计的要点和注意点充分掌握,以此来确保地基基础设计的科学性和合理性。
一、地基基础设计时的注意点
我们都知道,建筑地基基础设计是否科学直接关系到建筑的整体质量。因此,设计人员在对地基进行设计的时候,应该全面考虑能够影响其质量的因素,并在设计的时候,对其进行有效处理,从而确保地基基础设计的科学性和合理性。
通常来说,在对建筑地基基础进行设计的时候,设计人员首先要对上部结构,基础和地基的共同作用进行考虑,根据建筑上部结构的实际情况采取科学合理的措施,以此来加强上部结构的刚度和强度,从而增加建筑地基不均匀变形的适应能力。为了能够准确检验设计参数和加固效果,给施工质量最终检验提供一定的参考依据,设计人员在根据建筑实际情况确定地基处理方法之后,应该按照建筑基础的设计等级来进行必要的现场试验工作。
其次是在地基处理之后,对于地基承载力进行修正的时候,应该将基础宽度的地基承载力修正系数取零,基础埋深的地基承载力修正系数去1.0;如果在受力范围内仍存在软弱下卧层时,则应该对软弱下卧层的地基承载力进行验算。此外,由于每个建筑所处的施工环境不同,因此,对地基基础设计的要求也不尽相同。比如说一些建造在斜坡上和堆料场上的建筑,为了确保地基稳定性,在地基处理完成之后,要进行必要的稳定性计算,必须确保计算结果符合建筑施工要求。结构工程师需根据有关规范分别提供用于地基承载力验算和地基变形验算的荷载值;根据建筑物荷载差异大小、建筑物之间的联系方法、施工顺序等,按有关规范和地区经验对地基变形允许值合理提出设计要求。
最后,对建筑地基基础进行设计的时候还应该注意,建筑物的地基变形应该充分满足现行的建筑施工的有关规范的要求,同时,相关工作人员还要在施工过程中进行实时观测,必要的时候还应该在使用期间进行观测,以此来确保地基加固的效果能够满足建筑施工需求。复合地基设计应满足建筑物承载力和变形要求。地基土为欠固结土、膨胀土、湿陷性黄土、可液化土等特殊土时,设计要综合考虑土体的特殊性质,选用适当的增强体和施工工艺。复合地基承载力特征值应通过现场复合地基静载荷试验确定,或采用增强体静载荷试验结果和其周边土的承载力特征值结合经验确定。
二、基础的设计
在了解和掌握设计要点之后,设计人员就要根据这些要点对建筑基础进行设计,由于每个建筑所处的施工环境不同、建筑规模不同,因此,对地基基础的设计也不尽相同。设计人员在对地基进行设计之前,只有对该工程所处环境的水文地质条件、建筑的规模和具体功能需求、荷载大小和分布情况以及施工条件和材料供应等内容进行全面系统的考虑,以此来选择最经济合理的基础设计方式。通常情况下,地基基础的设计应该根据建筑的实际情况来具体实施,比如说建筑的地基土质量如何、是否有地下室、上部结构对不均匀沉降的要求如何、防水要求如何以及荷载大小等。如果建筑的地基土质量较差,中柱应该选用钢筋混凝土柱;若在此基础上,建筑没有设有地下室,相应的荷载也较大的情况下,为了有效降低不均匀沉降带来的影响,地基基础可以采用十字交叉梁条形基础。如果采用以上方法都不能够满足工程地基基础设计需求的话,设计人员还可以考虑采用筏板基础。以上是针对地基基础不设有地下室的情况而言,而如果建筑地基基础上含有地下室,并且上部结构对不均匀沉降的要求较高,对防水要求也较高的时候,设计人员可以采用箱形基础;此外,箱形基础还适应用于地下室设置有均匀的钢筋混凝土隔墙的时候。剪力墙结构无地下室或有地下室,无防水要求,地基较好,宜选用交叉条形基础。如果在建筑工程的要求中,有相关的防水要求,那么设计人员在对地基基础进行设计的时候,可以选择采用筏板基础或箱形基础。从目前建筑工程的整体结构来看,设有地下室已经成为了一种必然趋势,为了确保这种类型工程的地基基础满足工程需求,一般都会采用筏板基础作为地基基础。
三、桩端进入持力层的最小深度
桩端进入持力层的最小深度也是建筑地基基础设计中的一项重要工作,为了能够确保桩端进入持力层的深度在建筑施工允许的范围内,设计人员应该从以下几个方面对其进行控制。第一,对于桩端持力层的选择上,应该根据建筑工程的实际情况选择较硬土层或岩层,桩端全断面进入持力层的深度,对于粘性土、粉土不宜小于桩径的两倍;砂土及强风化软质岩不宜小于桩径的1.5倍;对比碎石土及强风化硬质岩不宜小于桩径的1倍,且不小于0.5m。第二,桩端进入中、微风化岩的嵌岩桩,桩端全断面进入岩层的深度不宜小于0.5m,嵌入灰岩或其他未风化硬质岩的时候,嵌岩深度可以根据工程的实际需求适当减少,但必须要大于0.2m。第三,如果在施工场地有液化土层的时候,地基的桩身应该穿过液化土层并且要进入液化土层以下的稳定土层,进入深度应该根据对相应的数据计算确定,通常情况下,对碎石土、砾、粗中砂、坚硬粘性土和密实粉土尚不应小于(2~3)d,对其他非岩石土尚不宜小于(4~5)d。第四,如果在施工场地有季节性冻土或膨胀土层的时候,桩端进入上述土层以下的深度应满足抗拔稳定性验算要求,且不得小于4倍桩径及1倍扩大端直径,最小深度应大于1.5m。
结语:
综上所述,随着我国建筑行业的不断发展,建筑工程地基基础设计也会得到相关部门的高度重视。由于建筑工程地基基础设计涉及的面很广,不仅与结构形式、地质有关,而且与水文、周围环境等因素也有不同程度的关联。因此,在对建筑工程地基基础进行设计的时候,需要在综合考虑上述各种问题的前提下,对全面的技术经济分析,从而选择最合理的设计方案,只有这样才能够将施工过程中潜在的隐患有效杜绝,避免事故的发生,促进我国建筑行业以及城市发展建设的稳步提升。
参考文献:
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[2]张宽.浅析建筑工程地基基础处理[J].《城市建设理论研究》.2012(20)
[3]吴婷婷,刘美玲.先张法预应力混凝土管桩结构设计[J].《城市建设理论研究》.2012(21)
关键词:地基基础;方案;混凝土管桩;复合地基
1 工程概况
本项目为青岛市蓝色硅谷核心区某大型住宅小区工程。规划建设11层住宅18栋及大型地下单层停车库。
2 地基基础方案分析
2.1 基底标高与地层分布位置关系 其中图1代表楼座12#、13#、14#楼及车库;图2代表楼座为其他楼座及车库。
2.2 地基基础方案讨论
2.2.1 12#-14#楼。图1可见建筑物基底位于第⑦层粉质粘土层,其下第11层粉质粘土分布不连续,设计基底距基岩0.2-1.8米。第⑦层承载力不足,因基底距基岩较近,选择条形基础,持力层选择基岩层。超深部分采用毛石混凝土墩。
2.2.2 1#-11#楼。图2可见建筑物基底位于第③层与第⑦层土层交界处,基底距第11层粉质粘土1.9-3.3米,距基岩5.0-7.0米。如下方案可供选择:方案一,第⑦层土不能作为持力层,选第11层粉质粘土作为持力层,采用筏型基础,基底标高下调。方案二,基底标高不做调整。采用预制桩如预应力高强混凝土管桩,强度等级C80(PHC),选择桩端入强风化岩的端承型桩。承台形式采用剪力墙下条形承台梁。方案三,基底标高不变,采用水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法,桩径400mm,桩顶和基础之间设置300mm厚级配砂石褥垫层。基础为筏基。方案四,基底标高不变,采用换填垫层法。将不具备地基土条件的第⑦层土挖出,挖至第11层,换填灰土或级配砂石至基底标高。基础采用筏基。
2.2.3 地下停车库。地下车库为单层车库,选用第⑦层做为持力层,基础为柱下独立基础。
2.3 不同方案对比分析 对1#楼-11#楼四个备选方案进行分析比选。本工程各单体竖向结构构件布局自下而上连续,荷载均匀,无刚度突变。上述四种备选方案经过详细施工图设计和规范的施工均能满足上部结构安全及正常使用功能。在此着重从施工适用性和经济合理性进行分析比选。
2.3.1 施工适用性分析(包括施工的难易程度及对工期的影响)。以设计基底标高地基土能够满足承载力等相关要求,建筑物基础形式为剪力墙下条形基础的情况为假想基本方案,以单体工程为基本单位各备选方案与假想方案进行比较。
方案一基础标高下调,基坑加深,增加基坑挖方工作量。同时带来基坑边坡防护及基坑降水等问题。这部分工作受自然天气等不可预见因素影响较大。另外基础形式和标高的调整带来基础工作量及竖向构件工作量的增大。较假想基本方案工期延长约25-35天。方案二,增加预应力高强混凝土管桩施工工作量。根据图2基底与地层相互关系,对现状地面进行整平和碾压,具备打桩机械施工作业条件,桩基施工完成后,开挖和清理基槽,桩头处理。打桩完成一周后进行单桩承载力及桩身完整性检测,检测合格后进行后续工序施工。较假想基本方案工期延长约20-30天。该方案工期较短,应在桩基设计前打试验桩来测定桩端竖向承载力特征值作为设计依据。方案三,增加水泥粉煤灰碎石桩及褥垫层工作量以及基础形式变更带来基础工作量增大。场地整平碾压后,长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩。桩身材料达到一定强度后进行清土和截桩,灌注桩施工完成28天后进行承载力及桩身完整性检测,检测合格后进行褥垫层施工,之后进行后续工序施工。较假想基本方案工期延长60-75天。方案四,增加基坑挖土、换填垫层施工工作量,基础形式变更带来基础工作量加大。开挖基槽后做好基坑防护及排水工作,分层进行垫层施工及每层压实度检测,全部垫层换填完成后进行承载力检测。较假想基本方案工期延长约25-35天。
综合上述分析,四个备选方案从施工适用性角度优劣排序为:方案二、方案四、方案一、方案三。
2.3.2 经济合理性分析。同样以剪力墙下条形基础方案作为假想基本参照方案,其造价系数定为1。对四个备选方案的造价组成与其进行量化比较,参照公司合同预算部门多年实际住宅楼工程造价数据,并结合市场价格调查,分析各方案造价系数如下:方案一,相对于单独条基方案。筏型基础造价增加系数0.36;基础标高降低竖向构件增加,造价增加系数0.625(每米竖向构件造价增加系数0.25);土方开挖及室内回填增加系数0.125(每米造价增加系数0.05)。则综合造价系数为上述三项之和加一即为2.11。方案二,相对于单独条基方案。管桩施工造价增加系数0.75(管桩桩长按7米考虑),则该方案造价系数为1.75。方案三,筏型基础造价增加系数0.36;CFG桩造价增加系数0.58(桩长按6.5米考虑);褥垫层造价增加系数0.09。则综合造价系数为2.03。方案四,筏型基础造价增加系数0.36;土方开挖造价增加系数0.06(每米超深增加系数为0.025,按2.5米考虑);换填垫层增加系数0.67(每米超深增加系数0.26,按2.5考虑)。则综合造价系数2.09。
造价角度方案优劣排序为:方案二、方案三、方案四、方案一。
3 结论
1#-11#楼选择预应力高强混凝土管桩,桩上条形承台梁,桩端入强风化岩。12#-14#楼采用条形基础,以1516层风化岩为持力层,超深部分采用C15毛石混凝土墩错台浇筑至基底。车库独立柱基以第⑦层为持力层。
【关键词】建筑;施工;地基;处理
一.建筑施工工程中的地基处理技术特点概括
随着城市化进程的加快对于房屋建筑的地基处理技术的要求越来越高,需采取有效的施工手段和技术。对地基技术的分类和不同地基技术进行对比,严格按照规定的要求和规范进行施工。不断地改进和提高房屋建筑地基处理技术,加强对地基施工的重视。利用夯实、换填、挤密或振密、排水固结、胶结、冷热处理等多种方法对地基进行加固处理,保障房屋建筑施工工程。
(1)碎石桩法与强夯法相结合技术。
妥善的处理地基施工技术是的前提,保证地上建筑房屋的质量。传统的地基处理技术还有很多弊端,通过在填土层中处理好碎石桩体的联合处理碎石桩法与强夯法能对地基土进行排水固结和挤密,得到了广阔的发展空间。通过选定强夯点并确定强劣技术的加固深度,形成高置换率的碎石桩复合地基和密实的碎石与土混合的硬壳层。综合考虑地基状态,借助强大的冲击击散碎石桩体。沿着碎石桩挤入护土层形成紧密碎石,依据土层的实际湿陷与土层的厚度确定夯击的深度和等级。不断创新实践和深索,在地基处理技术的复杂环境中获得发展空间。
(2)粉喷桩与CFG桩相结合技术。
利用复合地基来实现粉喷桩与CFG桩相结合技术改善了房屋建筑工程的抗震性能较差的问题,促进了我国建筑工程的发展和进步。通过CFG桩的嵌入增强粉喷桩的侧限改善粉喷桩的基土变形能力,在地基上部和扩径后地基强度的稳定性了满足建筑物的要求,实现地基的排水固结与挤密。将粉喷桩与CFG桩的固结能力与天然地基土进行混合的复合地基在保证CFG桩具有高承载能力的同时,增强了地基的稳定性从而达到夯击效果。土体的抗剪强度增加极大的减少了CFG桩嵌入对固结好的土地的破坏,最大程度的限制的防止地基发生沉降与地基变形。随着技术的进步,借助于缓冲方式进而消解冲击力对整个建筑的施工和使用起着基础性的作用。通过不断创新实践和深索,地基的加固处理方法会更加完善。
(3)碎石桩与CFG桩相结合技术。
碎石桩与CFG桩相结合技术是地基处理常用的技术之一,在地基处理施现场中进行填土层是对碎石桩很好的处理措施。桩基法的目的是依据实际的湿陷与厚度实现冲击力上向下的传导,通过一定的夯实,挤密,填换或者是排水固结,振密,冷热处理技术提高桩基承载力。选用CFG桩来代替以提供足够的承载力,借助于缓冲方式进而消解冲击力。对地基技术的分类和不同地基技术进行对比,加强对地基施工的重视。通过发挥两种方法的各自优势有效地实现地基沉降速率的减慢,最大程度的限制的防止地基发生沉降与地基变形。采用干拌混凝土混合或干水泥填入孔底的方式消除水的影响,保证混凝土的质量。
二.建筑施工工程中的地基处理技术要点分析
随着技术的不断改进和发展,使地基处理技术难度加大。对建筑施工工程中的地基处理技术进行要点分析,采用合理的施工技术和工艺是建筑物未来建筑质量安全的至关保障。减少施工技术复杂程度,为工程的质量和安全奠定坚实的基础和保证。建筑施工工程中的地基处理技术通常利用夯实、换填、挤密或振密、排水固结、胶结、冷热处理等多种方法对地基进行加固处理,其被广泛的应用到施工过程中以此提高我国的建筑水平。
(1)优化绘制施工地基的图纸与预压处理方法。
根据地下环境作为首要依据的优化绘制施工地基的图纸在整个房屋建筑施工中处于基础地位,是保证施工质量的关键因素。施工图纸是技术环节中的难题所在,也是设计人员的施工技术人员沟通的桥梁。综合考虑地基的结构类型和土壤的属性,最大限度的增加地基的承载力。鉴于地基处理对于建筑物的质量和安全使用起着决定性的作用,需要采用合理的地基处理技术。在治理房屋建筑施工工程的质量问题时,考虑桩身混凝土的密实性针对于混凝土的强度影响。要从房屋建筑的地基处理开始着手,避免混凝土的质量遭到破坏。通过施工图纸设计理念进行房屋建筑施工中地基处理技术是建筑施工中的关键环节,一旦出现问题会在短时间内加剧,很容易引起地基的失稳。因此需在进行建筑施工前拟建筑场地上施工荷载,避免在建筑工程投入使用以后对整个建筑带来巨大的损失。推进坑土体有效的排出孔隙水,增强房屋建筑物施工地基的稳定性和承载力。
(2)通过智能优化的地基处理技术进行施工。
满足城乡住房需要和生产建筑的需要,通过智能优化的地基处理技术进行施工兴建房屋建筑。房屋基础应设置在坚实可靠的地基上,在施工过程中施工人员要对工程地质进行勘察。不要设置在承载力较低、压缩性高的软弱土层上,且地质报告的地基施工方案要及时的通知甲方单位。有效的保障施工设备的正常运行,减少对人们的生命财产构成严重威胁因素。通过合理的管理措施,在满足设计要求下进行。
(3)地基加固技术提供侧向的支护。
随着技术的不断改进和发展,使地基处理技术难度加大,地基加固技术提供侧向的支护解决以往地基的处理困难的问题。地基加固首要目的就是对土地的地基的所承受的承载能力进行增强,在地基出现问题时通过合理的管理措施进行施工。地基工程属于地下工程,其承担着上部的荷载。严格按照规定的要求和规范进行施工,通过地基加固技术提供侧向的支护并不断地改进和提高房屋建筑。城市化进程的加快对于房屋建筑的地基处理技术的要求越来越高,需采取如地基加固技术提供侧向的支护等有效的施工手段和技术。进而保证整个房屋建筑工程的质量,带来良好的经济效益和社会效益。
三.结束语
随着房屋建筑环境和要求的提高,在现代房屋建筑工程施工中地基的处理无疑是重中之重。建筑工程地基的处理技术方法措施很多,我国有些地基处理技术已经达到国际先进水平。在不停的发展中,加强对房屋建筑施工中地基处理技术的研究,保障房屋建筑施工工程。掌握地基构造的基本原理,进一步加固建筑地基。在具体应用中针对情况灵活使用,通过智能优化的地基处理技术进行施工有利于房屋建筑施工效率的提高。
参考文献
[1]刘文超.高层建筑地基处理方案选择探讨[J].云南电力技术,2014(03).
【关键词】房建工程;软土地基;施工要求;施工技术;施工要点
【Abstract】The stability of the foundation is very important to the housing construction. No matter what kind of structure, the load-bearing load is carried by the foundation. The construction should take the reasonable measures to deal with the foundation. Because the bearing capacity of the soft ground is low, if not the corresponding treatment, it will seriously affect the quality of construction.
【Key words】Housing construction;Soft ground;Construction requirements;Construction technology;
地基的稳固性对房建工程而言非常重要,无论是哪种结构的建筑,其承重负载都是由地基来承载的,施工时应该采取合理的措施对地基进行必要处理。在房建工程中,我们经常会遇到软土地基,但是这种软土地基由于承载力低,如果不进行相应的处理,很容易导致各种建筑质量问题的产生。
1. 软土地基处理技术
(1)高压缩性、低透水性、不均匀性、流变性以及沉降速度快DD这是软土地基的工程特性。如果直接将建筑物修筑在这种类型的地基当中,会严重影响建筑的安全和质量。软土是指天然含水量较高、具有高压缩性和低承载能力的流塑状黏性土,通常我们将淤泥和淤泥质土统称为软土。软土中包含大量的天然水、淤泥沉积物和少量腐殖物质。我国的软土地基分布非常广泛,在沿海、内陆、平原以及山区等地,都有不同程度的软土层分布。因为软土地基具有承载力低和含水量大等特点,如果直接将建筑物修筑在这种类型的地基当中,会严重影响建筑的安全和质量。总体来讲,软土地基具有高压缩性、低透水性、不均匀性、流变性以及沉降速度快等工程特性。
(2)在房建工程中,对软土地基通常采用的是深层水泥搅拌桩、深层石灰搅拌桩以及砂垫层与砂石垫层等处理技术。
2. 软土地基中深层水泥搅拌桩施工技术
浓层水泥搅拌桩利用水泥来作为加固地基的主要材料,通过专用的搅拌桩机就地对软土地基的深部进行加固处理,搅拌桩机能够将软土和固化剂进行强制的搅拌,进而使混合土体硬化固结,来提高地基的强度和承载力。
2.1 在采用深层水泥搅拌桩对软土地基进行处理之前,我们需要进行必要的试桩施工,来确定出搅拌桩的各项施工合理参数。其中包括水泥浆的水灰比、下钻的速度、送浆的时间、送浆的压力、送浆量、搅拌机提升的速度以及复搅的深度等等。在试桩过程中对这一系列参数确定完成以后,才能进行大规模的水泥搅拌桩施工。通常情况下每个标段的试桩要不少于5根。可采取7天后直接开挖的方式或者14天后钻芯取样的方式,对试桩效果进行检验。如果水泥搅拌桩的各项检验结果均符合标准,则代表试桩成功。
2.2 做好施工准备工作。施工前应该对水泥搅拌桩的施工场地进行整平处理,将场地内地表或地下的障碍物清除。当场地较低或者含水量较大,则应该采用黏土填平。对场地的标高进行测量,以确定出桩顶的标高;深层水泥搅拌桩所采用的水泥通常为普通的硅酸盐水泥,并要保证其采购、运输以及存放的质量;机械要求具有良好的使用性能和稳定性,并需要在开工前由专人进行检查和调试,保证一切合格以后方可进入下一道工序。 3.施工要点。深层水泥搅拌桩主要的工艺流程为:施工放样DD钻机定位DD钻机检查DD钻进到设计深度DD打开高压注浆泵DD反循环提钻同时注浆DD注浆到基准面下0.3m处DD重复搅拌下钻并注浆至设计深度DD反循环提钻至地表DD成桩DD准备下一根桩施工。施工时,在保证每一道工序都符合要求的同时,还要注意以下几个重点的技术环节:(1)在每根水泥搅拌桩施工之前,都需要对管道进行清洗,并检查管道中是否存堵塞问题,如发现堵塞及时排除,然后排尽余水再下钻。(2)水泥搅拌桩的垂直度必须符合要求,通常施工时可在主机上悬挂一吊锤,然后根据吊锤来控制钻杆的垂直度。(3)每根搅拌桩成型之后,都需要对其质量进行检查,质量检查可依据水泥的用量、水泥浆拌制的罐数、压浆时是否存在断浆、喷浆提升及复搅的次数等环节来初步确定成桩的质量。(4)在施工之前需要对搅拌桩的水灰比、水泥掺量、每米的掺灰量、高效减水剂等各项参数进行确定。(5)水泥搅拌桩一般采取“二喷四搅”的工艺,第一次下钻时为了防止堵管现象的发生,可带浆下钻,其喷浆量应该小于总量的50%;第一次下钻和提钻时,应该采用低档来操作,在复搅时可适当提高挡位。正常情况下每根桩的成桩时间不应该小于40min,且其喷浆压力应该为0.4MPa。
3. 软土地基中深层石灰搅拌桩施工技术
深层石灰搅拌桩施工技术通常应用在塑性指标较高的软黏土地基当中,通常采用石灰作为固化剂来处理软土地基,其效果比水泥要好些。采用石灰搅拌桩处理软土地基具有经济合理、施工简单、加固效果强的优点。石灰搅拌桩就是将石灰与地基土进行强制拌和,在地基土与石灰发生一系列化学反应后,将地基土的稳定性和强度提高。
(1)材料可选择纯净的无杂质石灰。石灰中的氧化钙或者氧化镁的含量应该高于8.5%;石灰进行使用之前必须经过细磨,保证石灰中的最大粒径在2mm以下;石灰的储存期应该在三个月内,同时还要保证其液性指数不低于70%。
(2)如果施工现场地表硬壳较薄,应该先进行填砂、砾石垫层施工,以保证机械能够在场地内平稳操作。石灰搅拌桩所需要的机械设备通常有钻机、粉体发送器、空气压缩机等;施工前需要对地基土和灰土的物理、化学性能进行测试,以确定其最佳掺灰量;对石灰搅拌桩的范围、桩长、桩数以及截面进行确定。
(3)施工要点。石灰搅拌桩的流程分为桩休对位DD下钻DD钻进DD提升DD结束。施工时要根据承载力要求来确定桩间距,进而对加固范围内搅拌桩的数量以及每平方米搅拌桩所占的面积进行明确;通常石灰搅拌桩的分布为等边三角形,也可选择四方形的布置方式;钻机及桅杆要牢固安装在载体上,操作时要保证其耐压力能够满足操作要求;施工现场要设置石灰池,对石灰粉进行必要的遮盖,避免风吹、雨淋。
4. 软土地基中砂垫层与砂石垫层施工技术
(1)砂垫层与砂石垫层所采用的材料通常为级配较好的、质地坚硬的中砂、粗砂、砾砂、碎石或者石屑等材料。如果施工地缺少粗砂或中砂,也可采用粒径相对小的细砂,但需要掺入相应的碎石或卵石来满足技术要求;所采用的砂石等材料中不能含有杂质;其含泥量应该在30%以下,碎石及卵石的粒径应该小于50mm。
(2)施工要点。施工前需要对场地进行必要的处理,对基槽的边坡稳定性进行检查,保证槽内没有积水;砂垫雍蜕笆垫层铺设时底面标高应该统一;土面应该挖成台阶或者斜搭接坡;如果采用分段施工,接头部位应该作成斜坡,且每层要错开一定长度;如果采用碎石作为垫层,为了避免基坑底面处的软土被破坏,应该在基坑底层和侧面铺设一层砂;垫层要分层夯衬,通常采用平振法、插振法、水撼法及夯实法等铺设方法。
5. 结束语
综上所述,软土地基在房建工程中比较常见,目前对于软土地基的施工处理技术也多种多样,施工时我们应该进行充分的土质勘察、分析、设计和计算,并根据具体的软弱类型,来选择最为合理的地基加固技术,从而保证房建工程的整体质量。
水利施工建设中,由于工程量都比较大,一旦遇到软土层地基,会增大工程的施工量,增加资金成本的投入,在处理软土层地基时要本着降低成本的原则,结合软土层的实际地质情况采取合理的处理方案。基本上以预防为主、综合防治的原则,采取预防性控制措施和修复性控制措施。预防性控制主要是对软土地基进行保护从而达到避免地基进一步下降,通过一定的措施处理,使软土层处于相对稳定状态,在受到外界施加的压力后避免或减缓损害,从而提高工程的稳定性。修复性控制主要是采取一定的技术手段进行修复性处理,从而提高软土层的质量,在物理力学指标上有所提高,保证工程的稳定性。
2软土地基处理的技术方法
我国幅员辽阔,地形复杂多变,这也造成了水利施工中会遇到不同的地质条件,各地区的软土性质也有很大的差异,在可靠性、坚固性与抗压性表现出不同的特点,在处理软土地基时要根据不同的地质和软土地基的特点,结合实际情况和设计要求,对于施工方案的选定要进行科学合理的安排,以确保地基的处理能够达到理想的效果,保证工程建设的顺利进行,使进度和质量都达到要求。
2.1换土法处理这是一种处理软土地基时常用的方法,就是把软土地基的土移走,换上其他物质进行补填,从而达到地基的稳定和牢固的目地。具体处理就是对软土层进行挖掘,然后把软土运走,再用一些性能稳定的,具有一定抗压强度的水泥、碎石或混合土层进行填充,从而提高地土层地基的承重力及强度。这种方法具有施工相对简单、直接、有效的特点,在水利工程及其他工程项目施工中常被采用,但也有其不足之处。在交通和地理环境不利的条件下,这种方法就不太适合,要求置换土层的运输距离要相对较近,一般都是以就地取材为主,如果不能就地取材,需要通过长距离运输则会增加工程量和工程成本。换土法施工,一是要注意选用的置换土层为砂垫层、素土灰土垫层以及矿渣碎石垫层,根据工程建设的设计需要进行合理选择这样才能保证效果达到预期;二是在换土后,要对置换的新土层进行分层夯实,进行合理的加固,保证置换土层地基的稳定性与承重力。
2.2加筋法处理在软土地基上加上一层或多层加强筋,以达到加固软土层的目的,施工时把一些由钢筋编织成的钢筋网加到软土层中,使软土层受到的建筑物的压力能够均匀分散,从而提高整体地基的承重力和稳定性,这种方法效果十分明显,但钢筋网的添加会增大施工成本,对于沉积量相对较小的软土地基则不太适合。
2.3桩基法处理这是一种施工成本较高的方法,施工操作是在软土层中设置桩体,然后在各桩体顶部设置桩顶平台,与桩体共同承重,形成一个独立的承重体,从而减小工程建筑的沉降,随着工程技术的发展,桩基法多采用预应力管与钢筋混凝土桩,这种施工技术适应性较广,可以说任何软土地基都能操作。
2.4旋喷法处理这种方法只是针对于一些细砂土或软粘土为主要成分的软土地基效果比较理想,如果软土中有机成分较多,则不宜采用此法。施工操作时,通过旋喷机产生旋喷桩,在软土层中形成坚固的结实体,从而提高软土地基的稳定性和强度。旋喷机以高压把浆液喷射到软土土体中,浆液主要是以水泥浆液为主,固化浆与土体均匀混合,凝结后形成一个坚实的固结体,从而形成稳定性、强度、质量等更好的承重体,提高其承栽力。
2.5夯实加固法处理这种方法是一种最为直接简便的方法,主要是利用一些施工中的常用机械设备,比如推土机、压路机等,对土层进行碾压和夯实,从对使软土层达到密实的程度,在抗压力和强度上都有所提高,达到工程的建设要求。相对于其他方法,夯实加固法处理软土地基时,不需要添加别的材料,成本较低,施工也方便,而且速度快,效果明显,如果有工程废料也可以直接加到软土层中,有利于提高土体强度,这种方法在很多工程中都是一道必需的工序。
2.6排水固结法处理通常软土层地基的土体中都会含有一定的水分,这种方法主要目的是把土体中的水分排除,从而达到提高地基强度。对于含水量较小的软土,可以通过预热处理,这样土体受热,水分会加速蒸发出去,从而提高地基的强度。对于含水量较大的土层,可以采用管道法排水,施工时在土层中加装排水管道,然后利用大型机械设备在土层上方施加压力,在重压之下土层中的水分会被挤出来,从而减小土层微粒之间的空隙,提高软土的固结效果与强度,这种形式需要注意两点:即加压系统用与排水系统的构建。加压系统常见的是进行软土预压。在水利工程建设的准备期间,可以对土体预先施加压力,提高土层的承载力与强度,施加的压力通常等于或超过公路的承载力。对于浅土层或粘土较薄的情况可以采用单独堆载施工的办法。排水系统常见的形式为设置砂井与塑料排水板。通常采用编织袋装砂井,在土层中设置排水板可以加速排除土体中的水分。
【关键词】软土地基;处治方法;塑料插板加固法
1 各种软基的处治方法
1.1 挤实砂(碎石)桩:挤实砂桩是以冲击或震动的方法强力将砂、石等材料挤入软土地基中,形成较大的密实柱体,提高软土地基的整体抗剪强度,减少沉降。最大有效处理深度20m。
1.2 粉喷桩:对于较深的软基,挖出换填的话,工程量太大,可以考虑采用粉喷桩。粉喷桩主要是以粉体物质作用加固料和原状土进行搅拌,经过理化作用生成具有较高强度的混合柱体,以带动整个地基产生足够的强度,一般采用水泥作为固化剂,最好用32.5 级普通硅酸盐水泥,要依据施工时间选用水泥初终凝时间合适的水泥,防止未成型即已凝固的发生。不得使用受潮结块的变质水泥。
1.3 抛石挤淤:抛石挤淤用于存在多处鱼塘和常年积水的洼地。这些地方,软土层位于水下,更换土壤较为困难,或者基底直接落在含水量极高的淤泥中,对于厚度较薄,表层无硬壳,片石能沉达底部的泥沼或厚度为3~4m 的软土,就可以采用抛石挤淤法。抛石挤淤就是向基础底部抛投一定数量的片石,将淤泥挤出基底范围,以提高地基的强度。当抛石工作完成,铺筑好碎石或砂砾垫层,且垫层经仔细整平、重型压路机碾压达到规定要求后,再在其上铺一层土工格栅,土工格栅应拉直平顺,用钉桩固定,紧贴下承层.在斜坡上时,应保持一定的松紧度(可用U 形钉控制)。格栅的存放及施工铺设过程中应尽量避免长时间曝晒或暴露,以免其性能劣化。整个路段土工格栅摊铺完成后,铺筑砂垫层,压实达到要求后,即开始工程的正常填筑。抛石挤淤时,由于各处沉降不一致,从而在基础下面残留部分软土,完工后,则会产生不利的不均匀沉降,因而必须注意垫层铺筑后的压实,以使淤泥挤出,减少这种不利影响。
1.4 挖除换填碎片石方法:于深度不太大的软基工程,在工程施工范围内,将需要处理的软土挖除,动力触探合格后,用碎片石换填,可采用分段挖除,分段分层回填的方法。用于换填的石料强度应不小于15MPa,分层厚度不宜大于30cm,石料最大粒径不应大于层厚的2/3,依据规范,分层回填的碎片石应碾压合格,表面石块嵌挤紧密无松动,用镐刨不动,一般采用激震力320kN 以上的压路机强震碾压无轮迹。挖出换填片石处置软基,效果最好,由于完全挖开处理,不会留有隐蔽危害,但是费用也较大,因此一般换填至超过地下水位30cm 即可采用回填素土的方法,所回填的素土应满足CBR〉8%,低液限,如果有条件设置渗沟、盲沟的话,对于基础的稳定会大有好处。
1.5 袋装砂井:袋装砂井是利用各种打桩机具击入钢管,或用高压射水、爆破等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于这种砂井在饱和软粘土中起排水通道的作用,又称排水砂井。砂井顶面应铺设垫层,以构成完整的地基排水系统。袋装砂井井径对固结时间的影响没有井距那样敏感。袋装砂井适用于软土层厚度大于5m 时。最大有效处理深度18m。
1.6 塑料排水板:塑料排水板是带有孔道的板状物体,插入土中形成竖向排水通道。因其施工简单、快捷,应用较为广泛。最大有效处理深度18m。
1.7 土工织物铺垫:在软土地基表层铺设一层或多层土工织物,可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降,又可以提高地基的承载能力,同时也不影响排水。对于淤泥之类高含水量的超软弱地基,在采用砂井及其他深层加固法之前,土工织物铺垫可作为前期处理,以提高施工的可能性。
1.8 旋喷桩:利用工程钻机,将旋喷注浆管置入预定的地基加固深度,通过钻杆旋转,徐徐上升,将预先配制好的浆液,以一定的压力从喷嘴喷出,冲击土体,使土和浆液搅拌成混合体,形成具有一定强度的人工地基。最大有效处理深度20m。
1.9 生石灰桩:用生石灰碎块置于桩孔中形成桩体,称为生石灰桩。最大有效处理深度20m。
2 实践中探讨
上述各种处理软基的方法中,塑料插板加固法由于其施工方法简便,工程效果显著,工程质量容易得到保证而被广泛用于大面积的软土地基处理上。以下笔者通过介绍某用地吹填砂及软基处理工程,从实践中探讨和总结此处理软基的方法。
2.1 施工机械与主要材料选定和控制
2.1.1 施插机械与管靴的选择:塑料排水板施工质量的好快很大程度取决于施工机械的性能,有时会成为制约施工的因素,鉴于本工程在软土地基(甚至水塘)上施工,并且工期紧,要求施工插机械具有移位迅速,对位准确,整机稳定性号,施工安全的特点,同时要求对地基土扰动,接地压力小等。因此,本工程选用能满足上述要求的SSD-30 型覆带式插板机。
2.1.2 塑料排水板。塑料排水板由板芯和滤膜组成,板芯由聚丙烯和聚乙烯塑料加工而成面有间沟槽的板体,土层中的固结渗流水通过滤膜渗入到沟槽内,并通过沟槽向上从排水垫层中析出。所以,选用塑料板要求滤膜渗透性要好,板芯排水沟槽断面不因受土挤压而变型,要着重于板芯、材料滤膜质量的控制,要通过检验,各项性能指标均符合规范要求。
2.2 施工工艺的实施与技术标准的控制
塑料插板施工工艺主要有三个步骤,即:铺设水平排水垫层、垂直设置塑料排水板、填筑预压荷载并观测沉降量。这三个步骤的工艺都有其特殊要求和技术标准,所以实施如何关系到加固软土地基的成败。
2.2.1 铺设水平排水垫层。首先对加固的地段进行排水疏干、清除表层草皮和杂物。然后用人工铺设第一层砂砾石垫层,厚30 至40cm,压路机静压4 至6 遍,铺设后的砂砾石垫层要求表面平顺,形成坡度为2%~3%的拱,以利塑料插板排出的水能迅速从该垫层中渗出。
2.2.2 垂直设置塑料排水板。①机械定位。机械进入加固地段不要损坏已铺设并压实的砂砾石层,防止局部塌陷。插板顺序从低处往高处,定位时要保证桩锤中心与地面定位在同一点上,并用经纬仪或其它观测方法控制桩锤或塔架的垂直。安设套管时,套管顶端有便于起吊的吊钩或吊环,并在套管上划出控制标高的刻度线。如套管接长时,在打设前要试接,要求连接口平顺密闭。②塑料板与桩尖连接。在塔架卷筒上安置塑料板,然后将塑料板通过套管从管靴穿出,固定在桩尖上,并一起贴紧管靴对准板位。③沉管插板。SSD-30 型打拔桩机利用振动锤的震动锤击力和卷扬机的拉力沉管。刚开始时沉管要缓慢,防止套管突然出现偏斜,套管人土深度距设计标高约2m 时,要减慢沉管速度,注意观察,防止超深或碰上基岩时能及时采取应变措施。④拔管剪断塑料板。沉管达到设计深度后即可拔管,拔管时要连续缓慢进行,中途不得放松吊绳,防止因套管下坠而损坏塑料板。套管拔出后,在砂砾石垫层上20~30cm 处处剪断塑料板。⑤塑料板接头处理。如需将剩余塑料板与另一卷连接使用时,将塑料板两头滤膜翻剥开,先搭接板芯20cm,然后把滤膜翻卷盖住接头,并确认泥土不能进入板芯。
2.3 施工应注意的问题
2.3.1 严格对材料进行管理与检查。塑料排水板在运输,存放和施工中应加以保护,防止撕裂,剥离,变质老化和混入杂质,在使用过程中要防止扭带,断带。加固软土地基要严把材料关,材料的质量关系到工程质量,所以对加固软土地基的塑料板要按规定进行检验,对排水垫层用料砂砾石不仅要进行料场选点和砂砾石检验,而且要严格控制不合格的材料进入现场。
2.3.2 要遵循施工设计,把握好工艺的衔接并严格按技术规范操作。在实施施工工艺时要注意不要破坏下一个工艺的实施条件,如塑料排水板在盘转和施插过程中应避免损坏,防止淤泥等进入带芯堵塞输入孔,影响排水效果。塑料板接长时,应采用虑水膜内平搭接法,搭接长度不小于20cm。
2.3.3 严格按图纸设置板位及保证插板深度。施工中随时检查套管成孔的位置、垂直度是否满足设计要求,沉管时要有专人观测套管的入土深度,打拔桩机是否出现倾斜或位移,发现问题应及时纠正,如遇拔管时塑料板被带起,重新进行沉管插板时要保证合格率100%。
关键词:建筑工程;地基基础;施工技术;施工质量
1引言
随着国家经济快速发展,带动了工程项目的质量和规模不断发展,地基作为房建的核心部分,对工程整体质量影响极大。建筑项目中,地基基础主要包括持力层、下卧层,作为隐蔽性工程,其施工质量十分关键,对建筑项目后期使用人员的安全性具有重大影响。我国部分地区地质灾害较多,如地震、泥石流等,会导致房建施工的地基处理重要性大幅提升。同时受地质条件差异性影响,如盐碱地、塌陷地等需要引起关注,避免灾害作用引起的工程事故问题。
2工程项目地基类型分析
工程建设中,地基处理方法较多,主要分为:浅基础、深基础。深基础中较为常见的处理方法为桩基,即充分考虑地基上层土质软、下部坚硬状况下的应对方法。施工方法不一致状况下,需要采取不同的桩基技术,包括预制桩、灌注桩。后者是将钢筋笼置于内部孔洞后再进行浇筑施工,保证灌注桩承载能力达到预期要求,实现混凝土质量的提升,保证地基承载能力大幅提升。现阶段施工中,灌注桩种类较多,包括钻孔、挖土灌注桩,科技进步带动工程施工质量不断提升。如桩基技术在后期工程应用中具有良好效果。预制桩处理中常见的为钢筋混凝土、木材和钢材技术,十分有利于后期预制工作的顺利进展。另一方面,根据施工难度差异,浅基础一般可分为三大类:联合、独立和扩展基础。地基基础施工是工程建设中的关键部分,需要根据施工质量进行详细分析。国内地域辽阔,对应地基基础施工与当地环境相关度极大,需要根据地质条件进行地基处理方法的考虑,避免施工难度增加等引起的危害,充分考虑地基施工方面的技术优化。
3地基处理方法
3.1换土垫层法
建筑项目中,如果持力层属于软弱土质,无法满足上部载荷要求时,该方法较为适用。换土垫层法是针对建筑基础原有软土层进行挖除作业后,选择压缩性低、强度高的材料进行填充,如灰土、石屑、碎石等,分层夯实后保证其地基持力层满足基本要求。
3.2夯实地基法
重锤法,借助起重设备对夯锤提升一定高度,然后借助夯锤的自由落体产生的冲击力对地表进行打击,提高地表土质的硬度,实现加固地基的目的。
3.3挤密桩施工法
挤密桩法是地基处理中常见方法,当建筑体设置与黏土、湿陷性土壤环境中时,该方法较为适用。主要分为:砂石桩、灰土桩施工法两类。前者借助水冲、振动在在软弱地基中成孔,然后将砂石挤压到土孔中以形成密实桩体,这样就可以挤密周围的土层,提高土层稳固性,从而增加地基承载力;灰土挤密桩是将钢管利用锤击打入土中,然后分层回填三比七灰土夯实,以此来提高地基的承载力。
3.4排水固结法
排水固结法主要用于建筑工程的地基处理和加固处理,通常在建设在软粘土地基之上的地基处理排水固结法可以有效的提高地基承载能力,可以减少沉降、固结土体,也可以有效的排除孔隙水。排水固结法主要就要利用加压和排水两个系统来实现加固工作,加压系统主要包括联合法、电渗法、降低地下水位法、直空法和堆载法等,排水系统主要包括水平排水和竖向排水两部分,排水固结法是地基处理中常用的重要方法。
4地基处理施工原则及施工方法分析
4.1施工原则
根据设计方案、工程当地地基条件进行地基处理范围和是该技术的分析,并根据实际状况进行后续经济技术指标分析;其次,结合工程现场条件,类似地基以往施工经验和现有施工方法进行分析,选择合理的地基施工方法;再者,需要加强对工程现场周边区域建筑体、工程和地下管网的调研。
4.2不同地基处理技术
第一、松软地基处理技术。浅层松软地基处理中,如果不均匀地基满足基本要求,可采取换填垫层法施工。其次,垫层施工法:分层铺装厚度、压实次数等十分关键。垫层的填铺厚度一般在300mm之内,为了提高压实层的性能,需要加强碾压设备种类、速度和碾压次数的考虑。粉质黏土、灰土垫层处理中,其含水率一般需要控制在2%之内;粉煤灰垫层含水率可在4%范围之内波动。再者,垫层内部如果存在古井、洞穴等特殊状况,需要加强不均匀沉降分析,保证检验合格后方可进行后续垫层施工。最后,基坑开挖作业中,需要加强土层扰动的预防控制,一般可保留200mm厚的土层不进行开挖,待铺垫层满足基本要求后再开挖至要求高度,避免踩踏、水淹等带来的负面影响。
4.3膨胀土路基处理
膨胀度路基施工需要加强气候条件方面的考虑,尽量避免雨季施工。土方工程及防护加固工程应连续施工,避免路床和边坡长期暴露。其次,挖方路段应先做好路堑堑顶排水工程,施工期内不得沿路基坡面排水。再者,膨胀土地区的路基可采取换填好土、设置隔离层以及改良土质等措施。换填普通土时,可按路基土的施工要求进行压实,挖出的土不应堆积在路基两侧,以免积水。
4.4湿陷性黄土地基处理
湿陷性黄土地基处理中需要加强排水控制,避免施工期间、道路竣工期间地表水对路基产生负面影响。其次,黄土路基基底施工中,需要根据土质类型、湿陷类型进行施工分析,避免墓穴、坑井等隐患产生的危害,对潜在问题及时进行处理。再者,湿陷性黄土路基地下排水管道处理中需要加强防渗措施的落实,避免地下水、不良地质条件等带来的负面影响。
5结语
建筑施工中,地基施工质量对项目整体效果影响极大。施工环节中,经常发生地基处理想问题,对于承载能力差、特殊工艺、松软地基等部分,需要充分加强设计和施工方面的优化,避免施工不当等引起的质量缺陷问题。充分加强工程勘察资料和施工状况的分析,采取合理施工技术进行调节,从根本上提高基础工作的稳固度。
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关键词:建筑工程;地基;勘察;处理;技术分析
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
地基工程是建筑工程的基础和前提,地基工程的顺利施工也就等于建筑工程已经成功了一半。在地基工程中,地基的勘察和处理是两大重要内容。首先要针对工程实地的不同土质情况的地基进行勘察,对其构造和水文条件都要有全面的掌握,并据此分析出该处地基的承载能力指数;然后再采取相应的地基处理方法大大地提升地基的稳定性,使其达到建筑工程的施工要求,为工程整体提供可靠的安全质量保障。
一、地基勘察技术目的及任务
在建筑工程中,应用地基勘察技术的主要目的有:对施工现场的建筑物进行详细勘察,根据单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数;对建筑地基作出岩土工程评价,并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。
地基勘察技术的主要应用任务有:
查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,提出整治方案建议;
搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,场区的地面整平标高,建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度,地基允许变形等资料;
对需要进行沉降计算的建筑物,提供地基变形计算参数,预测建筑物的变形特征;
查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性,分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力;
查明暗埋的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物;
判定水和土对建筑材料的腐蚀性。
在季节性冻土地区,提供场地土的标准冻结深度;
查明地下水的埋藏条件,提供地下水位及其变化幅度;
二、地基勘察技术应用需注意的问题
我们在建筑工程中应用地基勘察技术的时候应该注意到具体问题具体对待的策略,下面就来举几个实际勘察中的注意事项。
1.砂性粉性液化土勘察
在建筑工程中的地基勘察阶段,一定要优先测算出地基土层的液化指数等级,尤其是粉性土和砂性土,其液化程度将会直接影响到后期地基处理技术的实际效果,需要我们给予足够的重视。如果建筑工程属于高层建筑的话,就会使用到刚性桩复合型地基处理技术,那么对地基的承载能力和土层质地的研究工作就要非常精确,以此设定好桩身埋入地基的深度厚度和施工方式,力求在最大程度上对砂性土或粉性土地基进行加固处理,为工程整体奠定稳固的基础。
2.湿陷型黄土勘察
处理湿陷型黄土的主要目的是使其变湿陷为干固,从根源上避免建筑工程整体的沉陷,为工程提供良好的质量安全保障。因此在地基勘察的阶段就要仔细研究工程实地的土层湿陷等级和湿陷种类、覆盖面积、深度及周边状况,给出科学的含水率、密实度、干燥度和湿陷指标数据,才能在工程后期的地基处理技术施工时给予有力的理论支持,充分发挥出地基处理技术的适用性和实效性。
三、地基处理技术应用初探
地基处理技术的种类非常多样,其实际效果和适用范围也有很大差别,各种不同的地基处理技术兼有适应性和局限性,如果在进行地基处理时没有选择正确处理技术,那将比不使用处理技术进行地基处理的危害性更大,给建筑工程埋下深深的质量安全隐患,甚至可能给工程带来致命影响,后果不堪设想。所以我们在选用工程地基处理技术时一定要对施工实地的地质情况有一个全面的了解,综合分析各种客观工程参数继而选定一个最为合适的地基处理技术,对工程地基进行最为有效的处理,使其承载能力得到显著提高,完全能够达到建筑工程对地基的基本要求。
正因为选用错了地基处理技术对建筑工程遗害甚大,所以我们在技术应用时绝对不能马虎,尤其是在一些重要程度较高的建筑工程中,在地基处理技术投入施工使用前一定要进行试验应用步骤。试验应用,即在施工实地选取一块较小的试验区域,其地基土层状况参数与实际工程地基基本一致,然后以选用的地基处理技术为指导开展地基预压试验,试验完成后收集所有的相关数据指标。经过详细的整理和分析计算后得出最为准确的实验结果,并将此结果与工程设计方案中所要求的标准值进行对比,积极发掘出其中有出入的地方,以便能够更好地根据工程客观数据对设计方案作出合理的改进,使其更加符合工程的实际情况。
当建筑工程应用到强夯型地基处理技术时,应该在正式使用前设置一道试验夯实施工工序,以便工程技术人员能够及时有效地了解工程实地的地下埋设管道和构筑物的位置、尺寸和深度,从而能够在实际施工时避开这些设施,防止其受到损害。强夯处理技术在应用时要注意做好防振工作,为其施工实地周边的建筑物建立全面的防振措施体系以保证在施工时不会因夯实力度过大而对它们产生影响。
当建筑工程应用到深层搅拌地基处理技术时,预先的加固试验工序也是必要的,可以帮助工程技术人员充分了解工程地基的基础地质构造和水文条件并设计出准确的地基处理施工工序,然后才能选取最适合工程实地的固化剂和外部掺加剂,对所使用的水泥进行科学的配比。
四、地基处理技术常用方法
上文已经提高,在我国建筑工程行业应用到的地基处理技术多种多样,且伴随着我国现代化科学技术水平的不断提高,地基处理技术的使用方法变得更加丰富,即使是在同一种类型的地基土层上进行施工都有许多种地基处理技术可供选择,这正是我国建筑工程行业高速发展的真实表现。本文就根据不同原理将其分为两大类。
1.基于化学加固原理的处理方法
这类地基处理技术的基本原理是将化学胶结剂及其他浆液通过电渗或压强的方式与地基土层紧密粘结在一起,达到地基土层的基础强度和承载能力大幅度提升的处理目的。这里所说的电渗或者压强可以有多种实现途径,比如电动高压喷射、打孔灌注以及高速搅拌,而作为地基构成原材料的化学浆液,主要包括水玻璃和水泥等一系列地基材料浆液。一般常见的喷浆法和灌注法都可以归类这类处理方法。
2.基于机械碾压原理的处理方法
这种地基处理技术的基本原理是通过使用到大型工程机械来碾压地基土层使其密实程度得到有效提高,进一步提高了它的基础强度和承载能力。这些机械碾压方法比较适合在面积较大的施工实地区域上使用,在一些小型建筑工程项目中就显得无能为力了。目前在建筑工程行业经常使用到的强夯法、重锤夯实法和振动压实法等物理方法都属于这个地基处理技术的范畴。
结语:综上所述,地基勘察和处理技术在建筑工程中是不可或缺的重要组成部分,是工程整体顺利完工的必要前提,只有行之有效地应用到地基勘察和处理技术对工程地基进行科学地勘察、正确地处理,才能保证工程地基的强度和稳定性,才能为工程整体奠定坚实的基础。我们工程技术人员在应用这些技术时一定要根据工程实际情况做出最合适的选择,全面提高地基工程的实效性和可靠性,既能保障工程的施工质量,又能为其带来可观的经济效益回报,最终促进了建筑工程企业的长期稳定发展。文章系作者结合自身工程经验并查阅有关资料撰写而成,仅代表作者个人意见,如有不恰当或者遗漏之处还望广大专家同行批评指正,帮助我完善此文,为今后的地基工程正常开展提供一点参考性意见。
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