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地基与基础工程论文

时间:2022-05-27 14:54:26

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篇地基与基础工程论文,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。

地基与基础工程论文

第1篇

关键词:地基,加固,基础

 

地基是指建筑物荷载作用下基底下方产生的变形不可忽略的那部分地层,而基础则是指将建筑物荷载传递给地基的下部结构。作为支承建筑物荷载的地基,必须能防止强度破坏和失稳,同时,必须控制基础的沉降不超过地基的变形允许值。在满足上述要求的前提下,尽量采用相对埋深不大,只须普通的施工程序就可建造起来的基础类型,即称天然地基上的浅基础;地基不能满足上述条件,则应进行地基加固处理,在处理后的地基上建造的基础,称人土地基上的浅基础。当上述地基基础形式均不能满足要求时,则应考虑借助特殊的施工手段相对埋深大的基础形式,即深基础(常用桩基),以求把荷载更多地传到深部的坚实土层中去。

建构筑物基础选型时,必须结合地质情况,因地制宜,充分利用天然地基,普通条形基础在建筑物总造价中占比例为15%~20%,因此有必要对基础优化。一般情况下首先考虑利用天然地基,条形放大基础。老粘土夯实地基,位于地下水位以上考虑挖深2.5m左右,采用三七灰土或三合土人工或机械夯实,每次虚填土厚度25cm左右,夯实至厚度为15cm,直至基础底面。对基础埋深过大的,采用块石灌浆放大基础,减少基础埋深。承载力在150KPa的天然地基,考虑采用换填土放大基础,一般换填土采用级配卵石放大基础。对回填区填土压实系数不小于0.94,实测其承载力,直接在其上部做单层建筑物没有问题。对于多层建筑根据持力层深度大于5m采用桩基础,3~5m以内超深基础采用块石灌浆比较经济。

1一般建筑地基建设及处理技术

(1)在地基施工过程中,当基地土质为淤泥,上层土层较薄时,应采取避免施工中对淤泥和淤泥土扰动的措施。如果是冲填土,建筑物垃圾废料,当均匀性和密实度较好时均可利用作为持力层,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度料等杂填土,未经处理不能作为持力层。在选择地基处理方法时,应综合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,周围环境条件、材料供应情况,施工条件等因素,经过技术经济指标比较分析后择优采用。

(2)地基处理时,必须采取有效措施,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,对已定的地基处理方法,进行必要的测试,同时为施工质量提供相关依据。地基处理后,建筑地基变形应满足现行有关规范要求,并在施工期间进行沉降现测;如果地基上欠固结土、脚胀土,湿陷性黄土,则选用适当的增强体和施工工艺。结合该建筑地基的实际情况,地基较差,荷载较大,施工前为增强整体性,减少不均匀沉降,为满足地基和沉降要求,可以采用桩基或人工处理地基,但人工挖孔桩适用于地下水位较深,而持力层以上无流动性淤泥质土者,因此采取桩基础作为建筑的基础比较理想。当地下室结构超长过多,单靠设置后浇带不足以解决混凝土收缩和温度变化问题时,可以考虑采用补偿收缩混凝土,在适当位置设置膨胀加强带时,并制定严格的技术保障措施,保证混凝土原材料的质量和微膨胀剂的配合理准确,结构设计应对地下室结构部位混凝土的限制膨胀率采取措施。

(3)在施工中高层建筑主体与裙房之间是设置永久变形缝,还是在施工阶段设置沉降后浇带,应根据场地地基持力层土质情况,基础形式上部结构布置等条件综合确定。在采用天然基础埋深,一般应大于裙房基础埋深至少2m,不满足要求时,应计算高层建的隐定性,并与高层建筑的架空层贯通,期间设置了沉降缝,基础埋深基本相同,沉降缝间采用硬质材料填充,如果处理不好,高屋建筑层与地下架空层出现互质问题,沉降缝两侧墙开裂,造成渗漏。

2工业厂房地基的加固与处理技术

(1)施工前应验槽,将积水、淤泥清除干净,待干燥后再铺灰土。灰土施工时,应适当控制其含水量,以用手紧握土料成团,两指轻捏能碎为宜。免费论文,基础。灰土应拌和均匀,拌好后应及时铺好夯实。铺土应分层进行,厚度由槽(坑)壁预设标钎控制。每层灰土的夯打遍数,应根据设计要求的干密度在现场试验确定。灰土分段施工时,不得在墙角、柱墩及承重宙间墙下接缝,上下相邻两层灰土的接缝间距不得小于0.5m,接缝处的灰土应充分夯实。当灰土垫层地基高度不同时,应做成阶梯形,每阶宽度不少于0.5m。免费论文,基础。在地下水位以下的基槽、坑内施工时,应采取排水措施,使在无水状态下施工。入槽的灰土,不得隔日夯打。夯实后的灰土3日内不得受水浸泡。灰土打完后,应及时进行基础施工,并及时回填土,否则要做临时巡盖,防止日晒雨淋。刚打完毕或尚未夯实的灰土,如遭受雨淋浸泡,则应将积水及松软灰土除去并补填夯实,受浸湿的灰土,应在晾干后再使用。冬季施工时,不得采用冻土或夹有冻土的土料,井应采取有效的防冻措施。

(2)在施工过程中如发现地基土质过硬或过软不符合设计要求,应本着使建筑物各部位沉降尽量趋于一致,以减小地基不均匀沉降的原则进行地基处理。以砖井或土井的处理为例,砖井在沟槽中间,井内填土已较密实,则应将井的砖圈拆除至沟槽底以下1m(或更多),在此拆除范围内用2:8或3:7灰土分层夯实至沟槽底:如井的直径大于1.5m时,则应适当考虑加强上部结构的强度,如在墙内配筋或做地基梁跨越砖井。若井在基础的转角处,除采用上述拆除回填办法处理外,还应对基础加强处理。免费论文,基础。当井位于房屋转角处,而基础压在井上部分,并且在井上部分所损失的承压面积,可由其余基槽承担而不引起过多的沉降时,则可采用从基础中挑梁的办法解决。免费论文,基础。当井位于墙的转角处,而基础压在井上的面积较大,且采用挑梁办法较困难或不经济时,则可将基础沿墙长方向向外延长出去,使延长部分落在老土上。免费论文,基础。落在老土上的基础总面积,应等于井圈范围内原有基础的面积(即A1+A2=A),然后在基础墙内再采用配筋或钢筋混凝土梁来加强。免费论文,基础。如井已回填但不密实,甚至还是软土时,可用大块石将下面软土挤紧,再选用上述办法回填处理。若井内不能夯填密实时,则可在井的砖圈上加钢筋混凝土盖封口,上部再回填处理。

(3)基础加固。用钻机在基础上成孔至要加固的土层,然后用高压灌浆设备将配制好的水泥化学浆液灌入地层,通过劈裂、挤压作用,使土层与浆液产生物理化学反应而胶结,从而达到改善土体结构和性能的目的。利用建筑物的承重柱重力作为反力,通过一套液(油)压设备,把预制桩分节压入土中,上下节桩接驳用预埋角铁焊接。压桩由液压控制,当压力达设计荷载并基本满足计划桩长要求时则终桩,终桩时的单桩承载力可直接从压桩设备的仪表中反映出来。终桩后将压入桩的桩头钢筋与原基础钢筋焊接,并浇注砼承台与基础连为一体。在土建工程基础方案设计中我们要着重考虑超长给结构带来的不利影响,当增大结构伸缝间距或者是不设伸缩缝时,必须采取切实可行的措施,要防止结构开裂,在结构施工阶段采取防裂措施是通用的减少混凝土收缩不利影响的有效方法,我们一般采用的做法是设置施工浇带。

近年来,复合地基在土建工程中得到广泛运用,地基可以提高地基持力层承载力,有效地控制建筑物的沉隆,以解决高层建筑主体和裙房之间差异沉降问题。不论采用哪种方法,如果采用施工后浇带而不设置永久变形缝,有可能出现裙房与高层建筑物的整体倾斜,因此,如何保证高层建筑物整体使用寿命。除质量安全、材料、工艺要求外,首先要把握基础施工方案。

第2篇

论文摘要:灰岩地区地质条件较为复杂,溶洞、溶穴、溶槽、溶沟及构造带等普遍发育,因此在灰岩地区进行基础方案选型及施工确实存在较大困难,选择不当会造成严重的安全隐患及质量安全事故。本文结合工程实例,在充分了解场地的地质和水文条件的基础上,对某大型工业项目基础方案进行了分析比较,最终选用了强夯法处理,并对其处理效果进行了论述

1、工程实例

1.1 工程概况

拟建工程为某大型铝厂厂房建设,厂区位于河南安阳林州市,厂区占地面积1200余亩。厂区内拟建建筑物主要包括工业车间及其配套设施,最大单体荷重150000kN,原设计拟采用钻孔灌注桩基础。

1.2 工程地质条件

本场地地貌单元上属于低山丘陵区,该区表层主要被耕土覆盖,局部地段灰岩出露;其它地段埋深约1-6m以浅为第四系中更新统坡积地层,以粉质黏土、黏土为主;以下为奥陶系中统灰岩。从地质条件来看,本场地岩溶发育一般,多溶蚀沟槽、石芽,分布较多被粉质黏土充填的小溶洞、溶穴。地层岩性及特征见表1:

表1 地层岩性特征一览表

地层 岩性 埋深(m) 特征描述 承载力(kPa)

1 粉质黏土 1-6 褐红色,可塑-硬塑。见短条带状高岭土,见大块漂石。 200-250

2 强风化灰岩 2-10 以大块孤石或灰岩石芽为主,组成极不规律,局部以碎石夹粉质黏土为主。岩芯呈碎块、短柱状,长度约8-15cm,裂隙较发育。 400

3 中-弱风化灰岩 - 厚层状构造,结构部分或未破坏,局部含有被粉质黏土充填的溶穴。 1000-2000

1.3 水文地质条件

场地内地下水位埋深较深(大于30米),可不考虑对基础设计施工的影响。

2、地基基础方案选择

本场地岩溶发育一般,未发现大的空洞式溶洞,但场地内基岩面埋藏深度和强风化灰岩、小溶穴、溶洞分布极不均匀,这对于有效控制拟建建筑物不均匀沉降极为不利,需要选择合理的地基基础型式和地基处理方案避免不均匀沉降的发生。

根据以往类似工程经验,在灰岩地区基础方案可采用钻孔灌注桩基础,但本场地基岩面起伏太大,局部出露,局部埋深达10米,且基岩面呈石牙状分布,极不规律,桩端持力层不好控制,若采用钻孔灌注桩,需每桩设置勘探孔进行勘察验证,经济、工期等因素上不尽合理,而且浅层地基土局部夹有大块孤石,个别直径大于5米,施工成孔有一定困难。

强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度粉土、黄土、杂填土等地基,特别是处理非均匀回填地基,具有地基加固明显,施工工期短,节省工程投资等诸多优点。强夯处理后的地基密实性、均匀性、承载力均可得到显著提高。在技术可行的前提下,综合考虑工期、经济等因素,对大面积填方区、覆盖层厚度较大非填方区均可采用强夯法地基处理。

本工程场地面积较大,且场地地形起伏较大,最大高差约50m,存在较大面积的填方及挖方区,且本场地完整基岩面起伏较大,灰岩破碎带分布不均,对于建筑物不均匀沉降不好控制。结合场地地质条件、建筑物荷载特征及各建筑物设计标高,以技术可行、经济合理为原则,最终建议采用强夯法地基处理。强夯法不仅施工效果好、而且可以就近取材,保持场地本身的土石方挖填平衡,大幅度节约投资,还大大缩短了工期,为工业项目的投产运营争取了宝贵的时间。

3、社会及经济效益

1)本工程所建议的强夯法地基处理,在施工过程中未出现任何异常情况,经检测,处理后的地基土均匀性、承载力等均能满足设计要求,竣工后经过3年多的使用,业主反映良好,通过对建筑物沉降观察,沉降及变形量均满足规范要求,取得良好的效果。

2)本工程若采用钻孔灌注桩,保守估计工期在8个月左右,而采用强夯法地基处理,施工周期较短,实际完成地基处理只用4个月,大大缩短了工期,施工完成后,从现场反馈回的信息表明,工期,质量等都得到了保证,取得了良好的社会效益。

3)本工程建议采用的强夯法地基处理,工程投入较小,保守估算,与钻孔灌注桩比较,节约成本在40%以上,取得了良好的经济效益。

4、结语

灰岩边坡场地不能盲目的根据以往类似工程经验而提供没有针对性的地基基础方案,而应该根据不同工程、不同场地地层条件,精勘细测、科学分析比较,最终得出既经济又合理的方案。本工程针对灰岩山区边坡场地的具体场地条件、工程地质条件,依据有关规范和已有资料、经验的基础上,建议采用强夯处理填土地基的地基处理方案,既可达到所需承载力要求,又能保持场地本身的土石方挖填平衡,可显著的节约投资和缩短工期,该方案在类似的工程中具有较好的借鉴意义及推广前景。

参考文献

[1]中国建筑科学研究院,建筑地基处理技术规范,中国建筑工业出版社,2002

第3篇

关键词:岩溶地区 工程地质 勘察技术

中图分类号:F407.1文献标识码:A

引言

岩溶是指水对可溶性岩石作用时,以化学溶蚀为主,水的机械作用冲蚀、潜蚀等为辅的地质作用所产生的一些现象的总称,也可叫做喀斯特。因为喀斯特作用形成的地貌,叫做喀斯特地貌。目前许多的研究者已经对其展开了多方面的研究,并且在一些领域取得了比较好的成就。但是,随着我国在岩溶地区建设的工程越来越多,在进行工程勘察时遇到的问题也就越来越多。虽然工程技术人员在勘察的过程中,也不断的总结了许多经验,但是岩溶地区的地质地貌繁杂多样,地质勘察技术还有待进一步的研究。

1岩溶地基的类型

岩溶在发育的过程中,可溶岩的表面常常会出现石芽、溶沟,并且表现的参差不齐,在底下的溶洞又常破坏岩体的完整性,岩溶的覆盖土层又受到溶水动力的变化而产生开裂、沉陷的现象。这些现象的存在不同的方面对建筑物地基的稳定性造成了威胁。因此,对岩溶地基的类型加以区分,也就显得非常重要。按照碳酸盐岩出露条件和其对地基稳定性的影响,可将岩溶地基分为以下三种:

1.1埋藏型的地基

在碳酸盐岩之上覆盖着的厚度大小不一的非可溶性岩,当其厚度和强度能够支撑起建筑物并保证建筑物的稳定性时,对于下部所发生的岩溶情况可不加以考虑。

1.2型的地基

型主要指的是由于地表只有较少的植被和土层覆盖,碳酸盐岩大部分在地表的情况。按照具体的情况细分,它又可以分为石芽地基和溶洞地基。

石芽地基:它所形成的的原因是由于大气降水和地表水沿,碳酸盐岩,在节理、裂隙溶蚀的扩展作用下形成的。这种石芽主要分布在山岭的斜坡上、岩溶洼地的边坡上和河流谷坡,石芽的表面表现的非常陡,而且溶沟和溶槽的深度有超过10米的,且与下部的溶洞裂隙相互连在一起。这就大大的导致了地基的不稳定,加重了施工的困难。

溶洞地基:它主要是由溶洞顶板的稳定性来决定的,而溶洞顶板的稳定性又主要是由岩石的性质、顶板厚度洞内充填情况以及溶洞形态和大小等决定的。

1.3覆盖型的地基

根据碳酸盐岩所覆盖的泥土,如风成黄土、残坡积红粘土等的厚度大小,可分为深、浅两种覆盖型。这种类型的存在对地基造成的影响主要是塌陷、不均匀沉降等,要稳定地基需从建筑荷载和土洞的共同作用两个方面来进行考虑。

2岩溶工程地质研究的现状

在进行岩溶地质的研究过程中,由于本身岩溶发育就存在着不确定性和隐蔽性,又常常使用随着桩基础,给工程的建设带来了极大的麻烦。在面对这些麻烦时,不少的方法和经验在一些学者和专家的总结下得以形成。比如,对于弹性体内存在的孔洞,受双向均匀应力场作用所形成的应力集中现象,有的学者采取用平面问题的有限单元法进行对溶洞的分析。有的学者和专家通过对覆盖型岩溶区的桩基础进行分析,找出适合建筑工程稳定性的最佳方式。这些研究和研究成果的出现,在对于我国进行岩溶地区工程建设地质勘察的问题上有着很大的帮助,在进行对这些资料的统计、分析上,可以总结出相应的合理的勘察方法。

3岩溶地区工程建设地质勘察的方法

岩溶地区的地质地貌情况非常的复杂,在进行勘查工作时,已经不能单凭槽探、坑探等传统的方法进行,只有在详细的了解岩溶地区的不同情况下进行才具有现实意义。因此在进行工程建设的的过程中,必须先进行地质的勘察。那么采取合理而有效的方法进行勘察就显得尤为重要。

3.1采用遥感技术

遥感技术用来探测识别目标物的整个发展过程的一种技术,主要运用电磁辐射的理论,将远距离的目标物辐射成电磁波信息,经过探测器的接受,传到地面的接收站,最后由接收站加工成具体的图像或数据资料。这个过程综合应用了现代物理学、电子计算机技术、数学和地学规律的相关原理。遥感技术的应用,能够大范围的将岩溶地貌形态显现出来,而且遥感图像能够从宏观上具体真实的将地表特征和地表的现象的关系显示出来,特别是在对岩溶层组划分和地质构造等方面特别的适用。

3.2采用地球物理勘探技术

将地球物理勘探技术应用到工程地质的勘察中,能够有效地提高工作质量,节省成本费用以及加快勘察工作的进度。它主要是对岩溶场地的各种参数进行详细的地质解释,因为人工的或天然的物具具有一定的“透视性”。这种方法也可以简称为“物探”技术,适用于地面、地下的测量和地下与地面之间的洞穴的测量。

3.3采用静力触探技术

静力触探技术的应用,可以精确的确定软土、粘性土以及砂类土的承载力,特别适用于对覆盖型岩溶工程的勘察。在进行勘察的过程中,这种技术主要是用来查明第四系的覆盖层中的隐蔽土洞的有无、规模、位置和疏松裂隙带的分布、范围。静力触探技术技术在一定的程度上可以代替物探技术,在探明隐蔽土洞和扰动土层方面具有明显的成效。

4结论

综上所述,对岩溶地区工程建设地质进行有效的勘察是非常有必要的。岩溶地区的喀斯特发育状况是一个非常麻烦的问题,它的不确定性及隐蔽性加重了技术勘察上的难度。因此,在进行岩溶地区工程建设时,我们必须针对具体的工作情况,在现实的地质地貌条件下,结合相应的地质勘察技术,详细的了解和地岩溶的相关变化情况,从而做出合理的工程建设方案。但是,在具体的勘察过程中,还有很多问题会出现,这些问题有可能是以前我们从来都没有遇见的,用现有的技术也无法加以解决的。面对这种情况时,只有不断地加强技术方面的更新以及寻找出新的技术方法,我们才能够更好的完成岩溶地质条件下的工程建设。

参考文献:

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[2] 林济南.山区高速公路工程地质勘察探讨[A]. 全国公路工程地质科技情报网2006年技术交流会论文集[C]. 2006

[3] 蔡少峰,朱光喜,韩永琦.瞬变电磁测深法在铁路深埋隧道工程地质勘察中的应用[A]. 2006年铁道勘测技术学术会议论文集[C]. 2006

[4] 张举贤.浅谈长大深埋隧道工程地质勘察中地质对物探的配合[A]. 第二届全国岩土与工程学术大会论文集(上册)[C]. 2006

[5] 甄秉国.青藏铁路羊八井隧道出口水害工程地质勘察及治理[A]. 中国铁道学会工程地质与路基专业委员会第21届年会暨学术交流会论文集[C]. 2007

[6] 梁水泉.梁场选址、软土地区移梁基础处理初探[A]. 中铁五局哈大铁路客运专线施工论文集[C]. 2010

第4篇

[论文摘要]地基处理的研究一直是土木工程的一个热点,常用的软弱地基处理方法分四大类,应综合考虑选择合理经济的方法。

我国《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)中规定,软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。它是指基本上未受过地形及地质变动,未受过荷载及地震动力等物理作用或土颗粒间的化学作用的软粘土、有机质土、饱和松砂和淤泥质土等地层构成的地基。

1.软弱地基加固处理方法

软弱地基的加固处理[1],按其原理和作法的不同,可分为以下四类:

1.1排水固结法

排水固结法又称预压法,其包括堆载预压法、超载预压法、真空预压法、真空与堆载联合作用法、降低地下水位法和电渗法等多种方法;通过在预压荷载作用下使软粘土地基土体中孔隙水排出,土体发生固结 ,土中孔隙体积减小,土体强度提高,达到减少地基施工后沉降和提高地基承载力的目的。

1.2振密、挤密法

振密、挤密法有表层原位压实法、强夯法、振冲密实法、挤密密实法、爆破挤密法和土桩、灰土桩等多种方法;采用一定措施,通过振动和挤密使深层土密实,使地基土孔隙比减小,强度提高。

1.3置换及拌入法

置换及拌入法有换填垫层法、振冲置换法、高压喷射浆法、深层搅拌法、褥垫法等多种方法;采用砂、碎石等材料置换软弱土地基中部分软弱土体或在部分软弱土地基中掺入水泥、石灰或砂浆等形成加固体,与未被加固部分的土体一起形成复合地基,从而达到提高地基承载力减少沉降量的目的。

1.4加筋法

加筋法有加筋土法、锚固法、树根桩法、低强度砼桩复合地基法、钢筋砼桩复合地基法等多种方法。通过在土层埋设强度较大的土工聚合物、拉筋、受力杆件等达到提高地基承载力,减小沉降,维持建筑物稳定。

以上方法的原理、适用范围及工程实例可参考殷宗泽、龚晓南主编的《地基处理工程实例》[2]一书。

2.软弱地基处理方法的选择

在地基处理中,我们要遵循的原则是:技术先进、经济合理、安全适用、确保质量[3]。可根据以下条件进行选择:

2.1地质条件

不同的方法适用于不同的地质条件,可参看规范。

2.2设计施工条件

设计时应考虑工期及用料情况:工期不宜安排得太紧;时间充分,施工时地基稳定性好,遗留问题少。工程用料要求就地取材。施工时应采用科学的管理方法。

2.3场地环境条件

要考虑施工时对周围环境的影响。如:新填土会挤压原有道路、房屋,产生侧向位移或附加沉降;用砂桩、砂井时,施工有噪声,靠近居民点会扰民;采用降低水位法时,要考虑引起周围地基的下沉和对周围居民用水的影响故应预先调查或做隔水墙,并考虑施工后注水复原的问题;采用填土堆载时要有大量的土料运进运出工地,会影响交通和环境卫生;打石灰桩、灌注药物或采用电渗排水时,会污染周围地下水,应慎重对待。

2.4结构物条件

要考虑结构物的等级、结构体系、断面形状、位置、埋深、使用要求和建筑材料等因素对所选择加固方法的影响,特别是有地下结构物(地下室、涵洞、地铁等),或者结构物高低不同、沉降不均时,应当特别注意。

3.地基处理技术的创新

近几年来,世界各地因地制宜的发展了许多新的地基处理方法。

3.1。 添掺外加剂方面[4]

以前的地基处理方法大多从机械设备着手,从而建立某种工法,而从材料入手提高地基处理质量和效果的较少。高性能土壤固化剂土壤混合后,特别是与高含水量和富含有机质的淤泥发生一系列物理化学反应,形成相互连接的网状结构,从而提高固化土的强度,减少地基变形。通过室内实验和现场试验证明,用高性能土壤固化剂作地基处理特别是对软弱地基的处理很有效,比普通水泥加固效果好的多,此项技术在国外应用已相当普遍已有很成熟的研究机构和公司,但在国内尚属起步阶段。

3.2 综合应用水平方面

重视多种地基处理方法的综合应用可取得较好的社会经济效益。

真空预压法与高压喷射注浆法结合可使真空预压应用于水平渗透性较大的土层,而高压喷射注浆法与灌浆相结合使纠偏加固技术提高到一个新的水平[5]。

单用动力固结法(俗称强夯法)处理饱和软粘土地基时却极易产生“橡皮土”现象,难以达到预期效果。为此,岩土工程界将强夯法和排水固结法结合起来,开创了“动力排水固结法”这项新技术[6]。

3.3.可持续发展方面

我国《建筑地基处理技术规范》JGJ79—2002已经将粉煤灰正式列为换填垫层法可采用的一种垫层材料。

渣土桩又称“孔内深层夯扩挤密桩”,是一种新型地基处理方法,其充分利用建筑垃圾,变废为宝,施工现场干净无污染。

地基处理技术还被用于防止有害物渗出液污染地下水以及防止其他已被污染区域地下水的流动造成污染扩散。近期出现的处理新技术是让被污染的地下水通过含有将地下水中有害物变性、吸收及降解的铁屑或碳颗粒的活性截水墙PRB使地下水得到净化[7]。

4.结语

我国地基处理技术发展很快,但还有许多方面需进一步研究:

(1)发展现场监测技术的研究。

(2)发展测试技术的研究

(3)促进地基处理理论方面的进一步发展。

(4)完善工法的质量检验手段。

(5)发展地基处理新技术,提高地基处理技术的综合应用水平的研究。。

(6)要因地制宜合理选用处理方法。正确评价各种地基处理方法的适用性。

(7)研制新机械新材料,提高施工工艺,实现信息化施工的研究。

(8)深化施工管理体制改革,重视专业施工队伍建设。

参考文献

[1] 顾晓鲁,钱鸿缙,刘惠珊,汪时敏.地基与基础[M] 北京:中国建筑工业出版社,2003,(15):576

[2] 殷宗泽,龚晓南 地基处理工程实例[M] 北京:中国水利水电出版社,2000(1):14~17

[3] 陈莞尔 软弱地基加固方法的合理选择[J] 地基基础,2004

[4] 於春强,郑尔康 高性能土壤固化剂及在地基处理中的应用[J] 第九届土力学及岩土工程学术会议论文集2003

[5] 朱祖梁, 黄光明 软土地基处理方法的实例分析[J] 中国煤田地质,2005,6

第5篇

关键词:CM 三维复合地基Abstract: in this paper, CM3-dimensionHighstrengthcompositefoundation is introduced, and with the example of one project the calculation process is introduced about parameters

Keyword: CM3-dimensionHighstrengthcompositefoundation

1 CM 三维复合地基简介

CM 三维复合地基是广义复合地基中竖向增强体复合地基的一种形式的演变,CM 三维复合地基是由CM 桩形成竖向基础材料增强体系。该项技术是由专利发明人沙祥林[1]在现有国内外复合地基的研究理论与实践的基础上提出的。经过C 桩、M 桩对地基的加强,形成三种不同的刚度区域,C 桩、M 桩与桩间土体形成的第一刚度区域,C 桩和桩间土体形成的第二刚度区域,C 桩桩底以下持力层形成第三刚度区域。建筑上部荷载经过三个刚度区域合理分配,通过三维空间协作对地基基础进行加强,改善了地基基础的力学性能。

2 工程概况

本工程建筑±0.00相当广州城建高程值18.10m,筏板面标高相对建筑±0.00为-9.85m,筏板板厚为2000mm。桩顶垫层(素砼+砂垫层)厚0.30m,桩顶标高相对建筑±0.00为-12.15m,则根据地勘报告,筏板基础基底主要处于②2层粉质粘土层或②5层粉质粘土层,综合取fak=180kPa。C桩采用C25素混凝土,成桩直径D=500mm,采用合金钻头施工,以风化岩面为桩端持力层,施工至岩面后要求磨钻。若C桩有效桩长大于25m未至风化岩面,则以打至25m为准。M桩成桩直径D=600mm,有效桩长L=8m。水泥用量为每米喷入32.5R复合硅酸盐水泥100kg。

3 基础方案的确定

本工程采用两种基础方案进行对比选择。一种基础方案采用钻孔灌注桩承台基础,为了确保地基基础的承载力和沉降,桩端持力层进入6 土层。桩基础存在以下不足之处:1、桩承台基础作为基础整体结构的一部分,通过土对桩的侧向摩阻与端承作用将上部结构荷载传到土层中,但是该基础体系未能充分利用承台下桩间土的承载力。2、由于稳定性要求和实际需要,建筑物都有一定的埋深,同时该工程一般有1~2 层的地下室。若利用桩基础,基坑开挖卸荷导致建筑物对地基土的应力补偿作用得不到利用,是一种损失。3、桩端需要有良好的土层,而对于要处理的地基持力层都较深,本工程的理想持力层相对标高在地下18~20 米,因此造成桩较长,桩基础同其它地基处理相比,造价相对较高。由于桩基础费用一般占土建费用的15~20%,甚至达到30%左右,显著提高了建筑成本造价。本着对建筑物安全可靠,经济实用的原则,CM 三维复合地基更合适。7、 总结

根据现场沉降监测数据,整个施工过程和竣工以后的沉降都在规范允许范围之内,因此证明基础方案的选择是符合实际工程需要的。同时从现场施工反馈的信息来看,施工工期施工成本和工程造价成本也是优于钻孔灌注桩。

参考文献:

[1] 沙祥林.“CM 三维高强复合地基”及在深圳的实践.第二届建筑结构工程学术交流会论文[C].2000

第6篇

论文关键词:岩土工程特性 软弱地基 承载力 桩基础 预应力管桩(PHC桩)

论文摘要:本文在对某风电场工程的场址进行岩土工程勘察的基础上,通过了解场地的工程地质条件和水文地质特征,查明场地勘探深度范围内岩土性质、分布规律、埋藏条件,提供各土层的物理力学指标和有关的建筑抗震设计基本参数,对拟建场区的稳定性和适宜性进行评价,最后根据所得土的岩土参数、室内试验及现场测试的资料成果,分析地基土的工程特性,提出经济合理的地基方案及基础设计方面的技术建议。

1 场地地质环境

场址区面积约为11km2,属全新世洪冲击和海积平原地貌类型,地形平坦,地面平均高程在2.5m(黄海高程系)左右。场址区所处扬子地台北部边缘,主要地质构造有北东向、北北东向及北西向三组段裂,场区北西测有一北东向推测断裂构造通过,无活动性断裂。场址区域及其附近地下水分为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两大类型,初步判定地下水对混凝土有腐蚀性,对基础和施工影响较大。场址区位于郯庐地震带东侧,近年来未发生过4级以上的破坏性地震,地质构造活动尚处在相对稳定期,相应地震基本烈度为Ⅶ度,建筑场地类别为Ⅲ类,场地适宜建设。

2 岩土体工程地质特性

根据前期勘察成果,并结合邻近的工程地质资料,按其成因类型、岩性、埋藏条件及物理力学性质特征,将场址区域土层按其工程地质性质划分为10层,其中在场址区域地面以下30m以浅地层划分为5个工程地质层:(1)以粘土为主的素填土,厚2.0m~2.5m;(2)厚15m~17m淤泥质粘土;(3)厚1.5m~4.0m粘土;(4)(5)为粉质粘土和粉土。

场区内淤泥层土质覆盖层较厚,承载力低,工程地质条件较差,采用天然地基不能满足要求,其下层(4)(5)中密~密实粉土或粉质粘土层承载力较高,工程地质条件较好,故风电场主要建、构筑物采用以该层土为持力层的桩基可满足强度和正常使用状态等设计要求。

3 地基与基础处理方案评价

3.1 地基处理分析评价

建筑物和构筑物可根据各建(构)筑物部分的使用功能和基础埋深,采取以下两种地基处理方案。

(1)换填垫层法。

填土可采用砂、碎石、素土等。现行的设计思路是将换填垫层作为基础的持力层,利用基底附加应力在换填垫层中向下扩散时应力不断减小的特点,选择合适的垫层厚度,以达到软弱下卧层顶面所受的压应力不大于其容许应力的目的。

(2)水泥土搅拌法。

用水泥、石灰等建筑材料做固化剂,运用深层搅拌机械对各种材料进行搅拌,使得固化物和软土搅拌均匀,从而产生一系列的物理或者化学反应,使软土硬结成水泥(或石灰)土桩(柱)体或连成地下桩排,使之成为具有整体性和一定度的复合地基,这样就能够使得软土强度大大高于天然强度,其压缩性、渗水性比天然软土大大降低。

(3)预压法。

预压法适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和黏性土地基。当软土层厚度小于4m时,可采用预压法处理,当软土层厚度超过4m时,应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程,必须在地基内设置排水竖井。该方法是在通过在软土层中按一定的距离设置砂井,通过设置的砂井来改变软土层的排水条件,排水条件的提高有利于加速软土的固结,有利于减少预压的时间。

(4)挤密法。

挤密法有表层原位压实法、强夯法、振冲密实法、挤密密实法、爆破挤密法和土桩、灰土桩等多种方法;采用一定措施,通过振动和挤密使深层土密实,使地基土孔隙比减小,强度提高。主要途径是通过望土中打入桩管成孔,并把填入孔中的砾石等材料捣实。此种方法主要针对的是含砂粒、瓦屑的杂填土等较多的松散土地基,对于粘性大的饱和软土地基不太合适。 转贴于

(5)高压喷射注浆法。

该方法是使用较大的压力,把水泥浆液从管路中喷射而出,该方法能够通过切割破坏土体,并能和土拌和均匀,并产生部分的置换作用,通过自然凝固后成为拌和桩体,并与地基形成良好的复合地基。

3.2 基础处理分析评价

根据区域地质描述,结合勘察成果,本场区地处沿海滩涂区,上部淤泥层土质很厚,地下水位较浅,属于软土地基,此地基常用的桩基型式有钻孔灌注桩、预应力混凝土方桩、预应力高强混凝土管桩(PHC桩)等,并结合建筑物结构形式,采用预应力(PHC桩)桩基方案,生产值班楼、主控楼、35kV及GIS配电装置和主变压器四个主要建筑物采用桩基础,桩型可选用预应力高强混凝土管桩(PHC桩),而且设计时可根据不同建筑物的要求,选定适宜的持力层。

4 基础方案分析与设计

预应力高强混凝土管桩(PHC桩)要根据岩土工程勘察成果,考虑到淤泥层厚度可能存在不均匀性和其下粘土层高低起伏的问题,因此施工图阶段将根据各风机位置的地层分布,粘土层标高及特性等因素,综合优化基础埋深与桩长。

(1)桩端进入持力层的深度,对于粘性土、粉土不宜小于2倍桩身直径,砂土不宜小于1.5倍桩身直径。桩端持力层为硬塑粘土或粉质粘土,且桩端下不存在软弱下卧层,地质条件较好,桩型初定为壁厚130,直径600的PHC桩,桩长35m,为端承摩擦桩。

(2)每组风电机组配置一台箱式变压器,箱式变压器较小,对地基变形无严格要求,但对防水要求较高,故对箱式变压器基础顶面设计标高适当提高,便于防潮水,上部为框架结构。

(3)箱式变电器基础承台底面为矩形,尺寸为4.2×2.7m,埋深1.0m。施工图阶段具体尺寸视厂家资料适当调整。周围设集油槽,内铺洁净卵石,旁设钢筋混凝土事故油池。110kV进出线架构、主变架构及母线架构还是采用桩基基础,电容器基础底座连于钢筋混凝土支架上,支架高度根据场地位置及工艺要求确定,支架基础在地基处理的基础上采用现浇钢筋混凝土刚性基础。

5 结语

通过了解场地的工程地质条件和水文地质特征,以及根据所得土的岩土参数、室内试验及现场测试的资料成果,分析地基土的工程特性,提出经济合理的地基方案及基础设计方面的技术建议,改良场址地基与基础,使得满足各种大型场址建筑的需要。因此我们以后在处理类似地基的时候,要结合拟建区域内地基土的组成及力学性质等实际情况,采用不同的地基处理方法,保证工程建设的质量,才能取得良好的经济效益和社会效益。

参考文献:

[1] 工程地质手册(第4版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.

[2] 建筑地基基础设计规范[S].GB50007-2002.

第7篇

关键词:CFG桩,PHC桩,组合型复合地基,承载力

1 前言

所谓多桩复合地基,是于松软土中构筑两种或者两种以上的桩体,或虽属同一类桩体但其集合尺寸不同的两种或两种以上桩型构成的复合地基,皆称为多桩型复合地基。本工程由于所承受的竖向荷载很大,故采用CFG桩和PHC桩组成的多桩型复合地基,两种桩型均可以提供较大的负荷强度,以补偿地基承载力的不足。本复合地基型式是一种新的多桩型复合地基的实际应用,对许多工程具有参考价值。

2 组合型复合地基的理论分析

为分析方便,将复合地基中荷载分担比高的CFG桩型定义为主控桩,PHC桩型为辅桩,本工程为此两种桩型组成的复合地基。

下面先就两种桩型组成的复合地基承载力计算公式进行推导,并可推广到两种以上桩型的复合地基。

2.1由天然地基和主控桩复合形成复合地基,视为一种新的等效天然地基,其承载力特征值为fspk1 。

2.2将等效天然地基和辅桩复合形成复合地基,求得复合地基承载力即两种桩型复合地基承载力。

具体推导如下

基础下天然地基土的承载力特征值为fak 。主控桩的断面面积为Ap1,平均面积置换率为m1 ,单桩承载力特征值为Ra1。则主控桩和天然地基形成的复合地基承载力特征值为

(1)

式中

1―桩间土承载力提高系数,与土性和主控桩成桩工艺以及主控桩的桩径、桩距等有关。对非挤土成桩工艺,1=1;

1―桩间土承载力发挥系数,一般1≤1。

基础下辅桩的断面面积为Ap2,平均面积置换率为m2,单桩承载力特征值为Ra2。辅桩与承载力特征值为fspk1的等效天然地基复合后的承载力即为多桩型复合地基承载力,即

(2)

式中

fspk―多桩型复合地基承载力特征值;

2―桩间土承载力提高系数,与土性和辅桩成桩工艺以及辅桩的桩径、桩距等有关。对非挤土成桩工艺,2=1;

2―桩间土承载力发挥系数,一般2≤1。

3 实际工程概况及现场地质情况

本工程采用Ф400 CFG桩和PHC-A400(95)桩双重复合地基,要求处理后的复合地基承载力特征值fak≥550kPa。桩身材料:Ф40CFG桩采用C30砼,设计桩长16.5米,单桩竖向抗压承载力特征值为Ra=690kN,试验桩顶标高-9.20。PHC-A400(95)桩设计桩长6米,单桩竖向抗压承载力特征值为Ra=900kN,试验桩顶标高-9.20。多桩复合地基静载荷试验桩位及承压板尺寸如下图:

根据岩土勘察报告,各层土承载力特征值及CFG桩和PHC桩桩侧阻力特征值如下:

注:第3层:粉质粘土;第4层,粉土;第5层:粉质粘土;第6层:粉土;

第7层:粉质粘土;第7-1层:粉土;第8层:粉土;第9层:粉砂;

第10层:粉砂;

4 本工程多桩复合地基承载力理论计算

根据各土层承载力,按照组合型复合地基承载计算方法,理论计算所得的多桩型复合地基承载力特征值为600kPa左右,试桩施工完毕后经现场静载荷试验结果如下。

5 现场静载荷试验结果

静载荷试验采用慢速维持荷载法,经过现场试验,试验结果如下表所示:

5.1所测5根PHC管桩的单桩竖向抗压静载荷试验结果见下表1:

序号 最大加载量(kN) 最大沉降量(mm) 承载力极限值(kN)

1 1080 68.27 900

2 720 68.73 540

3 1440 76.89 1260

4 720 65.73 540

5 1080 80.00 720

5.2所测3根CFG桩单桩竖向抗压静载荷试验结果汇总见下表2:

序号 最大加载量(kN) 最大沉降量(mm) 承载力极限值(kN)

1 2760 68.49 2622

2 2208 62.81 1932

3 3174 67.08 3036

5.3所测3组组合型复合地基静载荷测试结果见下表3:

序号 最大加载量

(kPa) 最大沉降量

(mm) 承载力特征值(kPa)

1 1100 19.16 550

2 1320 30.87 660

3 1320 51.18 660

6 现场静载荷试验结果分析

本工程由于计算建筑物荷载要求大而要求加固后的复合地基承载力较高,单一CFG桩复合地基方案不能满足设计要求的承载力,采用PHC桩和CFG桩组合的多桩型复合地基方案。由于此前无此方面多桩复合地基经验,故先进行试桩试验。

5根PHC管桩试验结果显示,管桩承载力离散性较大,最大为900kN,最小仅为540kN,根据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)的有关规定,以上5根单桩的竖向抗压承载力极限值的极差(720kN)已大于平均值(792kN)的30%(270kN),根据规范要求,无法进行评定。由于低值承载力出现的原因并非偶然的施工质量造成,则依次去掉高值后取平均值,直至满足极差不超过30%的条件。根据规范要求,单桩承载力特征值为300kN。

3根CFG桩根据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)的有关规定,单桩的竖向抗压承载力极限值的极差(1242kN)已大于平均值(2484kN)的30%(745.2kN),根据规范要求,无法进行评定,由于低值承载力出现的原因并非偶然的施工质量造成,则依次去掉高值后取平均值,直至满足极差不超过30%的条件。根据规范要求,单桩承载力特征值为966kN。

根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)的有关规定,复合地基承载力特征值为623kPa。3组复合地基静载荷试验曲线如下:

3组组合型复合地基静载荷试验p-S曲线

根据现场静载荷试验结果,理论计算所得的组合型复合地基承载力与实际情况比较吻合。但是由于PHC管桩和CFG桩的单桩静载荷试验结果离散性太大,担心将来大面积施工时单桩承载力不太好控制,故本工程基础最终没有采用此种组合型复合地基形式。但是试验结果说明,组合型复合地基可以大大提高地基土的承载力且满足有些工程的特殊布桩要求,是种很不错的地基处理手段。

6 结语

6.1从工程实用角度出发,本工程实例证实多桩型复合地基承载力计算方法是可行的。

6.2不少地质条件和工程实际情况,采用多桩型复合地基,具有良好的技术、经济效益。对于本工程来讲,采用多桩型复合地基要比灌注桩成本节约一半左右。

6.3目前工程中已逐渐采用多桩型或长短桩型复合地基,而关于其计算探讨的不多。将来除理论研究外,尚需要积累更多工程实例,使其计算方法不断完善和优化。

参考文献:

1.闫雪峰. 复合地基设计若干问题和沉降计算. 天津大学硕士论文,1999.6:38-52 .

2.闫雪峰,闫明礼. 复合地基沉降计算的复合模量探讨. 第六届地基处理学术讨论会暨第二届基坑工程学术讨论会论文集,2000:3-8.

3.闫明礼,张东刚. CFG桩复合地基技术及工程实践. 中国水利水电出版社,2001:27-33.

4.陈磊,闫明礼. 组合桩复合地基在工程中的应用. 工程勘察, 1999,第一期:24-26.

5.马骥等. 长短桩复合地基设计计算. 岩土工程技术,2001.2:86-91.

第8篇

关键词:房屋建筑;地基施工;处理方式;方法步骤

中图分类号:TU7文献标识码: A

作为连接上层建筑和地下支撑基础的关键性部位,地基层的施工就显得尤为重要,一旦地基设计、施工不合理,轻者造成上层建筑出现不均匀沉降、墙体裂缝等质量问题,重者将会造成建筑物整体坍塌的严重后果,将严重威胁人们的生命和财产安全。岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土作为地基土层的主要几大类别,在进行实际的施工处理中需要有针对性的进行施工处理工作,以达到提高地基机体的承载能力的目的。通常地基分为人工地基和天然地基两种,其中人工地基的施工过程中需要对周边环境因素、建筑材料、建设标准等进行综合性考虑,以保证在造价控制范围内,实现地基建设的高效性和实用性。

1 房屋建筑地基处理应考虑因素

1.1 土层构造的影响。房屋基础应设置在坚实可靠的地基上,不要设置在承载力较低、压缩性高的软弱土层上。基础埋深与土层构造有密切关系。

1.2 地下水位的影响。地下水对某些土层的承载力有很大影响。如粘性土含水量增加则强度降低;当地下水位下降,土的含水量减少,则基础将下降。

1.3 冰冻线的影响。冻结土与非冻结土的分界线成为冰冻线。当建筑物基础处在冻结土层范围内时,冬季土的冻胀会把房屋向上拱起;土层解冻时,基础又下沉,使房屋处于不稳定状态。

1.4 相邻建筑物的影响。紧张的城市用地,使得一栋房屋紧邻另一栋房屋建造的现象经常发生。两栋房屋要么紧紧相连,使用同一地基;要么设一道变形缝,各用一半地基;要么采用悬挑地基或桩地基。尤其是一些设计和建设单位只注意一般新建房屋地基比原房屋地基浅埋,两地基基础间净距一般取地基底面高差的 1- 2 倍,新建房屋周围有旧建筑物时,除应根据上述条件决定基础埋深外,还应考虑新建房屋基础对旧有建筑的影响。

2 房屋建筑地基处理的步骤

首先根据天然地基条件和建(构)筑物对地基的要求,确定需要进行地基处理的的目的、范围以及要求;然后根据天然地层的地质条件、地基处理方法的原理、过去应用的经验和机具设备、施工所需材料等限制条件进行地基处理方案可行性研究,提出多种可行方案;最后,对提出的各种方案进行技术、经济、质量、进度等方面的比较分析,同时考虑环境保护的要求,确定一种或几种地基处理方法。在初步确定了地基处理方案后,可据工程实践情况进行小型现场试验或进行补充调查,根据现场试验成果进行施工设计。在工程施工过程中,通过监测、检验以及反分析,如需要对设计进行修改、补充。当地基处理方法处理效果感觉不理想时,用各种混凝土桩、钢结构桩基础回避软弱地基的影响无疑是最有效的方法,但肯定也是比较昂贵的工艺,需要根据场地具体情况综合分析比较而选用。

3 房屋建筑常用的地基处理方法

从广义上讲,地基处理技术主要包括三大类:第一,各种地基加固技术,其主要作用是增强软土地基的承载力,减少其沉降变形;第二,各种桩基技术,其主要作用是把上部荷载传至地基深部;第三,地下连续墙技术,其主要作用是提供侧向支护。在长时间的实践中,这三类技术之间,不同的施工工艺正在互相嫁接、移植、交叉渗透,从而又形成了许多新技术、新工艺。各类技术并不是各自孤立的技术,而是通过嫁接、移植、交叉渗透,产生了更好的技术效果、经济效益和社会效益,这是地基处理技术发展的必由之路和前进之路。

3.1孔内深层强夯法

孔内深层强夯法 (DDC) 技术是通过孔道将强夯引入到地基深处,用异型重锤对孔内填料自下而上分层进行高动能、超压强、强挤密的孔内深层强夯作业,使孔内的填料沿竖向深层压密固结的同时对桩周土进行横向的强力挤密加固,针对不同的土质,采用不同的工艺,使桩体获得串珠状、扩大头和托盘状,有利于桩与桩间土的紧密咬合,增大相互之间的摩阻力,地基处理后整体刚度均匀,承载力可提高 2~9 倍;变形模量高,沉降变形小,不受地下水影响,地基处理深度可达30 米以上。孔内深层强夯技术可根据不同的地质情况以及设计要求,就地取材,例如建筑碴土、土夹石、灰土和混凝土等材料均可做成各种 DDC桩,不仅可以大大的降低工程造价,而且施工质量容易控制、地面振动小、施工噪音低、施工速度快;成桩直径0.6~3.0m,单桩处理面积 1.0~14.0m2,不受季节限制,同时能消纳大量建筑垃圾,可在城区或危房改造居民区施工等特点。

3.2 预压法

预压法是一种有效的软土地基处理方法。该方法的实质是,在建筑物或构筑物建造前,先在拟建场地上施加或分级施加与其相当的荷载,使土体中孔隙水排出,孔隙体积变小,土体密实,提高地基承载力和稳定性。适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于 4m 时,可采用天然地基堆载预压法处理,当软土层厚度超过 4m时,应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理,堆载预压法处理深度一般达 10m左右。对真空预压工程,必须在地基内设置排水竖井。真空预压法处理深度可达 15m左右。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。

3.3 水泥土搅拌法

水泥土搅拌法分为浆液深层搅拌法(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)。深层搅拌法系利用水泥或其它固化剂通过特制的搅拌机械,在地基中将水泥和土体强制拌和,使软弱土硬结成整体,形成具有水稳性和足够强度的水泥土桩或地下连续墙,处理深度可达8~12m。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地基的天然含水量小于 30%(黄土含水量小于 25%)、大于70%或地下水的 pH 值小于 4 时不宜采用于法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕,受其搅拌能力的限制,该法在地基承载力大于 140kPa 的粘性土和粉土地基中的应用有一定难度。房屋建筑地基还有其他处理办法,例如:砖砌连续墙基础法、混凝土连续墙基础法、单层或多层条石连续墙基础法、浆砌片石连续墙(挡墙)基础法等,在此就不进行一一说明。

总之,对房屋建筑地基处理的方法多样,在进行选择的时候一定要根据地基的特殊性,必要的时候可以使几种方法结合,从而设计出较为合理的处理方案,以提高地基的承载力,保证房屋建筑的安全性。

参考文献:

[1] 周荣娟;;浅议房屋建筑软土地基施工技术[J];企业家天地(理论版);2010年11期

[2] 孔超军;;论建筑工程中的地基处理方法[J];企业导报;2011年06期

[3] 王怀家;;普通砼及其配合比设计方法纵横谈[A];2009'中国商品混凝土可持续发展论坛暨第六届全国商品混凝土技术与管理交流大会论文集[C];2009年

第9篇

    论文摘要:工程建设和施工中,地基基础建设有着举足轻重的地位,地基基础建设质量的高低将会直接影响到建筑工程的根基,所以其施工质量的难题也会关系到整个工程质量的好坏。随着社会的继续前进和发展,工程建设的数量越来越多,并且对工程建筑的质量要求也不停地提升,为有做好了工程建设中地基施工的建设,才气可行地包管工程建设的质量。

引 言

随着我国经济的快速发展,建筑物的设计和架构日新月异,在满足人们的行为所需的并且,也给人类的进步和发展提供了依据。既然各种各样的建筑物在人们强大的想象力下被建造了起来,可是每个建筑物都少不了—个重要的工程施工,那便是地基工程的施工,它是建造整个建筑工程的基础部份,它的施工好坏,也直接关系到整个工程的完缺。

1地基基础施工的重要性

作为工程建设的第一步重要工序,地基基础施工的质量是高层建筑施工质量控制的基础,并且也是包管工程建设质量的关键。整个工程建设的质量往往便是由地基基础施工的质量来决定的,特别是我国作为一个土地面积辽阔的国家,工程所在地的地质情况常常会随着地域条件的不一样而存在着较大的差别,这就对工程建设中的地基施工带来了严峻的挑战,并且对地基基础施工的质量也就提出了更高的要求。而现在我国的工程施工特别是建筑施工中,地基基础施工难题并没有引起充足的重视,也没有被很好的处理。总体而言,我国工程建设中地基基础施工的质量控制任重而道远(比喻责任重大,道路又遥远,要经历长期的奋斗),为有增强了工程建筑地基基础施工的办理,才气切实的提升工程建设的质量。要想建设高质量的工程项目,地基基础施工的质量控制是核心。

2 现在我国工程建设地基基础施工中存在的难题

地基基础施工相比整个工程项目有着至关重要的意义,可是,咱们现在的工程建设中仍然存在着部分难题,主要有以下几点。

2.1地基建设中的塌方难题

在工程项目的地基建设中,一个不可以忽视的难题便是地基的塌方。在工程的地基建设整个过程中,假设出现了塌方难题,必然会使地基土受到扰动,进而影响到地基的整体承载力,不但会对自身的工程建设造成危害,并且还会严重影响周围建筑物的安全,甚至会造成安全事故,造成重大的人员伤亡。特别是在基坑开挖深度较深并穿过不一样的土层时,施工方假设不去根据不一样土层的工程特性(地基土的内摩擦角,粘聚力、湿度、重度等)来确定地基基坑的边坡开挖坡度和支护方法,就会使得边坡顶部受到堆载或外力的振动产生变形, 因此引发塌方难题。大概是由于工程施工方在开挖土方时施工不妥,在需要作支护的时候没有去做应有的保护,也会造成塌方。

2.2地基缺乏保护

工程项目的地基建设中另一个重要难题便是地基缺乏充足的保护,特别是在长江以南多雨地区进行工程施工,假设不可以处理好地下水的难题,就会对地基建设带来严重的危害。假设地基的基础缺乏充足的保护,大概是防水、排水对策不到位,就大概会造成地基进水,这样就不但会造成地基基础施工困难,并且相比地基的质量也会造成损害。特别是在多雨季节,一定要包管地基建设的基坑没有积水,相比被水浸泡的地基表层土要将其松软部分清除。

2.3地基建设中的办理不善

在地基建设中,由于办理方的疏忽也大概会对地基质量造成影响。假设办理人员办理疏忽造成基坑开挖与设计不符,就会引起基坑的抗剪切力度不够,从而造成基坑的变形,影响地基建设的质量。

3施工技术

     3.1预压排水固结法

地基处理就是为提高地基承载力,改善地基土体的变形性质或渗透性质而采取的人工处理地基的方法。

3.1.1真空预压法地基处理的基本原理是在被加固的土体表面铺设横向排水通道,在土体的一定深度内布置竖向排水通道塑料排水板,然后进行真空密封,利用真空负压,排出土体中的水和气,改变土体的三相结构,降低土体中的孔隙水压力,提高有效应力,从而使土体产生沉降固结,改良了土体状况,提高了地基承载力。

3.1.2堆载预压法是在布设完的排水通道的地基上分层施加堆载材料,进行正向施加荷载,使地基土体产生沉降固结的方法。荷载材料根据当地资源情况可以选用土、砂或山皮土、山皮石等,按设计分级堆载到一定的厚度或标高,达到一定的固结周期后,卸载至设计标高整平。

3.1.3真空联合堆载法加固软土地基的工艺是在正进行的真空预压密封膜上做一定的保护层后,在地基上分层填加堆载料,增大对地基土的施加荷载,把真空法和堆载法联合运用,从而进一步提高被加固土体后的地基承载力,满足使用要求,此种方法处理完成后的地基承载力可达15t/ m2以上。

3.1.4真空预压法特别适用于低强度、高压缩性、高含水率的软弱淤泥土质、淤泥质粘土的地基处理加固;并且具有相对工期短、造价低、处理的整体效果好等优点。而堆载预压法加固期长、受季节性影响大和需要大量的堆载材料等特点,已逐渐被真空法所替代。特别是针对大面积围海造陆由吹填土形成的超饱和的软土地基处理,真空预压法加固地基优势明显已被广泛采用。3.2强夯和强夯置换法

强夯和强夯置换法是用起重设备将很重的夯锤(一般10~40t)起吊到一定高度(一般10~40m),然后使其自由下落,利用其产生的较大的冲击能对土进行强力夯实,以提高其强度、降低其压缩性的一种地基加固处理方法。强夯法使用的设备简单,施工速度快,加固效果好,节约三材,经济效益显著。

3.2.1强夯法是一项动力固结技术,能否迅速的使水从土体内排走,是决定强夯效果好坏的关键。强夯法主要适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基,对于高饱和度的粉土与粘性土应谨慎采用。如单纯用强夯法处理高饱和度的粉土与粘性土,可在场地内布置一定数量的碎石桩、砂桩或塑料排水板,形成排水通道,也能起到一定的加固处理效果。

3.2.2强夯置换法是采用在夯坑内回填块石、碎石等粗颗粒材料,用夯锤夯击形成连续的强夯置换墩。强夯置换法一般适用于高饱和度的粉土与软塑~流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。

3.3复合地基形成法

通过对被加固土体填充相应的材料,改变土体的结构,使土体被增强或被置换形成一定的增强体,由增强体和周围地基同承载荷载,形成复合地基的一些地基处理方法。如:振冲法、砂石桩法、CFG桩法、水泥深层搅拌法、土和灰土挤密桩法、高压喷射注浆法等。在工程施工中,根据特殊的地质条件对地基承载力的特殊要求,而选用不同的处理方法,以达到相应的要求。根据充填料的不同,其加固的机理是不同的。通过填充砂和石料深入土体,被置换或挤密,从而达到提高承载力的目的;把水泥粉或水泥浆、粉煤灰或化学浆液充填进土体,通过这些填加料与土体产生化学反应,使土体凝聚、胶结、固化来提高承载力。

3.4振冲法施工简介

利用振动和水冲加固土体的方法叫振冲法。振冲法根据是否添加回填料分为振冲密实法和振冲桩法。振冲密实法适用于处理粘粒含量不大于10%的砂土地基,可提高砂土地基的承载力,消除砂土地基的液化。振冲密实法加固砂土地基,主要是依靠振冲器的强力振动使饱和砂层发生液化,砂颗粒重新排列,孔隙减少,从而起到加固砂土地基的作用,表现为振冲过程中的地面下陷。当采用振冲密实法处理的砂土地基中粘粒含量超过30%,则处理效果明显降低,这时可考虑采用振冲桩法。振冲桩法适用于处理砂土、粉土、粘性土、素填土和杂填土等地基。振冲桩法的填料一般为碎石,因此,一般也称为振冲碎石桩法。

4.结语:

通过上面的分析可知,影响工程建筑地基基础的原因多种各式,此中不一样原因所具备的特点与形陈规律也不尽相同。在实际工程建筑施工整个过程中,因分清主次原因,对建筑地基基础工程的施工技术在科学的层面上予以准确的诊断,针对实际问题采取有效的措施,对建筑工程的施工起到事半功倍的效果。

    参考文献:

[1]陈剑峰.论多层建筑地基基础施工质量控制[J].黑龙江科技信息.

[2]王秀华.浅析建筑地基施工中的事故及其预防对策[J].民营科技.

[3]刘金励.我国建筑基础工程技术的现状和发展述评[j].建筑 技术,1997,28

第10篇

【关键词】钢管桩 地基加固

中图分类号:TU74文献标识码: A

0绪论

随着我国大规模经济建设的迅猛发展,由于工业布局和城市规划的需要,在软弱地基上兴建大型、高耸、重型的工业厂房、高层楼宇越来越多。因此这类工程的地基处理方法日益成为广大工程技术人员经常遇到而急需解决的课题。本工程因地铁连接通道处地基承载力不能满足设计要求,故采用钢管桩进行地基处理。这种施工工艺客服了因现场施工作业面小,施工困难的外界不利条件,且加快了施工进度。下面就此施工技术具体内容及应用情况作一下介绍。

1工程概况

本工程为沈阳乐天世界项目一期地下室及主体施工工程,工程总建筑面积为251674m2。其中1标段为百货店(包含地下停车场),总建筑面积191781m2,地上部分92477m2,地下部分99303m2,建筑高度为42.7m,地下三层(局部四层),地上7层。基础形式为筏板基础+抗浮桩,结构形式为框架结构。2标段为电影院(包含商场,地下停车场),总建筑面积59894m2,地上部分建筑面积35859m2,地下部分建筑面积24035m2,建筑高度42.1m,地下4层,地上7层。基础形式为筏板基础+抗浮桩,结构形式为框架结构。

本工程地铁连接通道为后期新增结构工程,地铁连接通道的基础持力层地基承载力无法满足设计要求,采用钢管桩进行地基处理。

2适用范围

本施工工艺主要适用于工业与民用建筑中当承载力小于设计要求时的地基处理。

3工艺特点

钢管桩广泛用于支承桩、摩擦桩等各种情况。尤其是作为支承桩使用时,由于能够将其充分的打入到较坚硬的支承层,故能够发挥钢材整个断面强度的承载作用。能够承受强大的冲击力,水平阻力大,抗横向力强。设计的灵活性大,与上部结构容易结合。打桩时排土量少,搬运堆放操作容易,且可加快施工进度。

4施工工艺流程及施工特点

4.1工艺流程

1.钢管桩加工。加工过程别注意小钢管与大钢管之间的焊接,因为两者之间有缝隙所以需要填充光圆钢筋,保证焊接的质量。

2.管桩施打。管桩施打前,首先按照设计好的基坑尺寸进行放线,挖好基坑开挖线,冲击钻引孔穿透碎石层;然后由角桩开始进行插打(从角桩插打便于控制管桩的垂直度),管桩尽量按照基坑开挖线布置,避免内支撑与管桩之间产生缝隙,因而影响受力状态。

3.开挖内支撑安装。边开挖边支撑,注意处理管桩与内支撑之间的缝隙,采用钢对钢材料填塞,例如工字钢、槽钢等。在开挖的过程中要观察好管桩的受力情况,更不要出现超挖的情况。

4.基础施工。

钢管桩复合地基详图

钢管桩平面布置图

5.基坑回填、支撑拆除。支撑拆除后应及时进行回填,避免管桩受力弯曲,影响管桩的循环使用。

4.2施工特点

本工程施工地铁连接通道为后期新增结构工程,基础持力层设计450 Kpa 。地铁连接通道的基础持力层地基承载力无法满足设计要求,原设计院建议采用CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩),而现场施工作业面小,施工困难。经过于业主、设计沟通,将地铁连接通道地基处理方式优化为钢管桩复合地基。

钢管桩在本工程中发挥出的特点如下:

1.重量轻、刚性好,装卸、运输、堆放方便,不易损坏。原设计建议采用CFG桩常用的施工工艺包括长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩,而堵管则是这一施工方法要面对的主要问题。为协调这一问题,对施工现场的平面布置和地面标高均有严格的要求。本工程施工现场并不能满足这些要求,如果继续采用原来的设计,不能保障后期施工的顺利进行,延误工期,而采用钢管桩可以避免此类问题的发生。

2.承载力高。由于钢材强度高,能够有效地打入坚硬土层,桩身不易损坏,并能获得极大的单桩承载力。本工程地铁连接通道处本身地处位置特殊,对于地基承载力有很高的要求。

3.桩长易于调节。可根据需要采用接长或切割的办法调节桩长。接头连接简单。采用电焊焊接,操作简便,强度高,使用安全。本工程采用14m钢管桩后接长3m,桩长总长共17m,在现场焊接连接,施工便捷,在一定程度上保证了施工进度的顺利进行。

4.排土量小,对邻近建筑物影响小。桩下端为开口,随着桩打入,泥土挤入桩管内与实桩相比挤土量大为减少,对周围地基的扰动也较小,可避免土体隆起。对先打桩的垂直变位、桩顶水平变位,也可大大减少。本工程地处繁华阶段,且地铁已经先期投入使用,因此地基处理工程在施工的同时必须严格控制基坑开挖引起的变形沉降,以达到保护周围环境的目的。

5.工程质量可靠,施工速度快。但钢管桩也存在钢材用量大、工程造价较高,打桩机具设备较复杂、振动和噪声较大,桩材保护不善、易腐蚀等问题,在选用时应有充分的技术经济分析比较。经过与CFG桩的综合对比分析,尤其是考虑到施工现场的作业面小,施工困难等不利因素,选用钢管桩的经济效益更加显著。

第11篇

【摘要】基于214国道不同路段的钢波纹管涵洞的实际勘测资料,对沿线的钢波纹管涵洞的实际应用状况以及部分钢波纹管涵洞的温度变化状况进行了分析。结果表明钢波纹管涵洞在使用中随地表环境以及气候条件的变化分别出现了弯沉,锈蚀,堵塞以及路基与路面的破损状况等等,与此同时由于高温多年冻土地区的气温变化较大较快导致波纹管涵洞对路基土产生较大影响。本文主要讨论在保证生态环境多样性的同时,保证波纹管涵洞的正常使用。【关键词】钢波纹管,温度场,现场试验,有限元模拟中图分类号: TU391 文献标识码: ALarge diameter steel corrugated pipe temperature field at high temperature permafrost regions and application effectNIE XIAO-jun1,ZHAO WEN-ke2(1, Chongqing Jiaotong University,Chongqing,400074;2,CCCC First Highway Consultants Co, LTD, Xi’an Shaanxi 710075, ;)Abstract: Based on the actual investigation data of the national highway 214 different sections of the corrugated steel pipe culvert , analyzed the actual application condition and part of the steel corrugated pipe culvert temperature change. The results show that the steel corrugated pipe culvert in use along with the changes of the surface environment and climate conditions appeared respectively deflection, corrosion, jam and subgrade and pavement damage condition and so on, at the same time due to the high temperature permafrost regions of large temperature changes fast lead corrugated steel pipe culvert have great influence on the subgrade soil. This paper mainly discusses in ensure the normal use of corrugated pipe culvertand ecological diversity at the same time.Keywords: steel corrugated pipe,temperature field,Field test,Finite element simulation0引言在冻土区进行工程建设遇到的主要问题是冻胀和融沉,特别是高温高含冰量多年冻土路段,极易受工程的影响而产生冻胀抬升或融化下沉,涵洞工程同样会受到这两大问题的困扰,这主要是因为涵洞工程为过水建筑,它的设置改善了多年冻土地区路基横向排水条件,有利于路基稳定,但在多年冻土区,路堤和涵洞结构改变了地基的水热交换条件,涵洞基坑的开挖,使多年冻土的温度状况发生变化,而地表温度场的变化,可使原多年冻土地下冰融化,使涵洞基础发生沉降变形;另一方面,含水土层冻结所产生的冻胀作用,可使涵洞地基产生不均匀冻胀变形,甚至使涵洞破坏。由于冻土的温度敏感性,多年冻土的力学性质随着地温变化剧烈,当冻土层融化后,多年冻土层的地基承载力将大幅下降,因此,在多年冻土地区开展的人类工程活动与环境气候变化密切相关。在进行多年冻土地区涵洞工程的地基与基础设计时,应该采取一定的措施,以保证涵洞在施工和使用期间保持其所要求的热状态。这是多年冻土地区涵洞工程防止冻害产生的基本原则。防止涵洞工程冻害产生的方法总的可以归结为4种:1、减少施工对多年冻土的热扰动。2、消除或削弱季节活动层的冻胀和融沉。3、增强涵洞工程抵抗和适应冻融变形能力。4、人工冷却涵洞地基。

介于合金钢波纹管具有运输方便,对基础要求较低,开挖量小,施工简便,并且对土层的热扰动小,目前青藏公路多年冻土地段的涵洞工程越来越多的采用钢波纹管涵洞。本课题组安排专人对青海地区共和至玉树(结古)公路一期已建的波纹管涵进行资料搜集,并搜索相关论文资料。先后派专车对共和至玉树(结古)一期已建公路进行调查、观测并留取影相资料。主要调查内容为:波纹管涵的填土高度及边坡坡度、管涵长度、管涵直径、沿线自然条件、涵洞路基的防护措施及使用状况等。同时对共和至玉树(结古)公路B2标K557+499直径3m波纹管涵进行现场试验。1 现场实验1.1实验方案课题组与9月10日至11月10分别对k557+499直径3m波纹管涵按照方案进行了温度传感线布置。直径3m波纹管涵洞温度传感器布点:分别在距离管顶0.5m、1.5m,水平方向距离管壁0m、0.75m,距离管底0m、0.75m,布置6组温度传感器;如图4、图5所示,共30个点。图1 测试断面温度传感器布设断面图图2 测试断面温度传感器布设立面图1.2现场实验数据分析

通过在现场,布设试验监测设备,研究不同点位温度随时间的变化规律,对现场数据进行整理分析,得出曲线图3测点温度随时间变化曲线,图中做了有限元模型计算选取气温边间曲线作为对比。图 3 单波纹管涵测点温度变化曲线注:曲线中测点参考现场试验测点编号图 4 三波纹管涵测点温度变化曲线从上图可以看出,模型温度边界包络地温曲线,符合多年冻土地区温度变化规律,验证了模型边界条件选取的正确性。不同位点温度变化规律具有一致性,具有相同的变化规律,呈现正余弦变化形式,土体温度受外界温度变化较为敏感,不同的深度温度峰值有差别,1月份、2月份左右温度呈现最低值,8月份呈现年均最高温。1月份至5月份,土体温度表现为负温阶段,6月至10月中旬表现为正温段。由于测点深度不同,最低温区域温差在3℃左右,最高温区域温差约在5℃左右,符合实际温度变化规律。

图 5单波纹管管管底实测温度曲线图 5 为管底实测温度随时间的变化曲线,由洞口向涵洞中心坐标依次增大。由图可以看出,不同月份涵底温度分布具有相似性,洞口温度较涵洞中心温度高,差值为2℃左右。洞口向洞内方向,温度下降较快,至距7m左右温度曲线开始变得平缓,接近水平线,说明涵洞中心10m左右范围内温度在同一时刻呈现内外相等的趋势。不同月份温度曲线在坐标轴竖直方向移动,温度出现跳动,洞口温度波动范围较洞内更大,说明洞口温度受外界环境变化更为敏感,沿着洞深向内,温度值受外界变化波动范围较小,但从洞口至涵洞中心基本保持相同的变化趋势。1月份至8月份动身温度持续增加,9月份开始呈现下降趋势,12月、1月份降为年最低温。1月份至2月份温度增加速率较2月份至3月份增加速率小,2月份至3月份洞内温升约2℃,4月份相对5月份温升约4℃,5、6、7月份温升相对稳定,约增2℃,7、8月份温差较小,于8月份涵洞中心取得年最高温2.9℃,9、10月份为温度变化转折点,10、11、12月份温度急剧下降,温差较大,约5℃,涵洞中心取得年最低温,同时洞口也取得年最低温。2有限元数据分析由于现场实测点数量的局限性,下文将在实测数据的基础之上进行涵洞与路基温度场的有限元分析,进一步研究波纹管涵与路基的温度场分布规律。图6 管中心以下地温曲线图 6 为波纹管中心位置沿深度方向的地温曲线,路基嵌入波纹管涵洞以后,改变了原来土基的热状况,提取路中线下方土体温度,研究波纹管对土体稳定性带来的影响。从图可以看出浅层土体年温度变化剧烈,1、2月份涵中心取得年最低温,7、8月份涵中心取得年最高温,其余月份温度随着外界环境温度的变化在此范围内波动,说明涵洞中心浅层土体温度和外界环境变化更为直接和紧密。随着深度的增加,涵洞中心以下4m左右每月份的地温曲线逐渐出现合拢趋势,最终归为一条直线,此时温度值约为-0.9℃,此数值表明土体年均温。图 7 (a)、(b)、(c)、(d)为波纹管路中边侧1m处温度与不受涵洞影响的路基温度对比曲线,显示了1、4、7、10月份温度对比情况。图 7(a) 图 7(b)

图 7(c)图 7(d)

图 8 2月份温度云图

图 8 2月份温度云图

图 8、 9 为2、8月份温度云图,显示了波纹管与土体温度分布状况。图 10 涵洞边侧1m处路中沿深度方向温度曲线图 10为路中波纹管侧1m处温度沿深度方向变化曲线,可以看出从路基顶面向下3m深度范围内温度随时间波动剧烈,随着深度增加温度逐渐收拢,说明浅层土体温度受外界环境变化较为明显,温度变化反应较为迅速。由于相变作用,一定深度以下土体温度受外界环境变化相对较弱。在路基顶面4m处始,温度曲线呈现发散状,进入波纹管影响区域,波纹管的存在,增大了路基土与外界的热交换面积,引起了波纹管周围路基土体波动,随时间形成圆形温度曲线。3月份和8月份分别取得该位置处年最高温和最低温,从管底向下3m深度处,温度曲线再次出现合拢现象,说明波纹管在竖直方向,对地温影响范围为2-3m左右。曲线最终合拢为一条直线,达到年均地温-0.9℃。1、2、3、4、5、6、12月份波纹管侧1m处,在波纹管影响范围内呈现负温,11、7月份呈现正温,但温度值接近0℃,寒季通过波纹管涵路基吸入了更多的冷量。8、9、10月份呈现正温,正温持续时间较短,温度最高为5℃左右,冷季通过波纹管,路基积聚了大量的冷量,抵消部分正温段热量。3 214国道沿线调查情况2013年6月沿G214旧线对已投入使用多年钢波纹管涵进行调回访调查,起点自K84+810(倒淌河)开始,至K795+900(结古镇)结束,共计调查波纹管涵通道216道。

图11 214沿线部分钢波纹管涵洞使用状况

经过对G214全线216道钢波纹管涵洞的调研统计,其主要病害类型如下表所示: 从上表可看出,在钢波纹管涵洞的使用过程中,注意管涵内部防腐和管涵堵塞是首要问题,其次为路基坡面的防护及洞口处理,管涵的变形和由此引起的涵身不均匀沉降存在但所占比例较少。 由此可以看出钢波纹管涵洞的使用状况基本良好,达到了预期的使用效果,同时也说明了高温多年冻土地区比较适合钢波纹管涵洞。但对于部分钢波纹管涵洞处的洞口,坡面,路肩等的破坏原因仍需进一步分析。4结论1、运用焓方法研究了各个月份不同气温条件下,波纹管涵对路基温度的影响,由于波纹管的存在,增大了路基土与外界的热交换面积,引起了波纹管周围路基土体温度的波动。2、随着深度的增加,涵洞中心以下4m左右每月份的地温曲线逐渐出现合拢趋势,最终归为一条直线,此时温度值约为-0.9℃,此数值表明土体年均温。3、钢波纹管涵洞的使用状况基本良好,达到了预期的使用效果,这也说明了高温多年冻土地区比较适合钢波纹管涵洞。参考文献[1]张旭芝 高原多年冻土涵温度场及地基土冻融变形规律研究(博士学位论文) 中南大学 2007[2]李祝龙.公路钢波纹管涵洞设计与施工技术研究[D].西安:长安大学学位论文,2006.[3]令锋.冻土路基热状况动态特征的数值模拟与预报研究.中国科学院兰州冰川冻土研究所博士学位论文,1999[4]臧恩木,吴子汪.多年冻土退化与道路工程.兰州大学出版社[5]石桂梅.多年冻土地区无基波纹管涵洞变形和应力分析.东北林业大学学位论文.2004[6]中交第一公路勘察设计研究院・公路钢波纹管涵洞设计与施工技术研究(报告集) [R]・2003・[7]汪海年,窦明建 多年冻土地区路基温度场变化特征研究 第五届交通运输领域国际学术会议论文集 2005[8]汪海年,窦明建 基于真实边界条件的青藏高原多年冻土地区路基温度场非线性分析 全国博士生论坛(交通运输领域) 2005

第12篇

关键词:建筑工程;地基基础施工;喷锚支护

中图分类号:TU47文献标识码:A

中国社会经济的发展,带动建筑业迅速崛起。城市建筑的密集度越来越大,使建筑施工的作业面不断地缩小,建筑结构中地基施工的安全性越来越重要。为了提高建筑工程基础施工的安全性,就要确保地下室的施工设计符合建筑设计标准,不断地提高基坑支护施工技术。由于基坑的支护结构对于建筑基础设施而言,仅仅施工阶段起到临时性作用,因此在工程竣工之后,支护就失去了价值。按照传统的支护技术设计标准,当建筑工程完工之后,支护会保留在地下永久保存,并成为建筑结构中的一部分。喷锚支护结构运用于地下室支护,可以提高抗变形能力,因此而被广泛应用。

一、工程概述

工程项目为22层的商住两用楼,地下一层为车库。建筑物的总建筑面积超过5万平方米,为框剪结构。地下基坑的开挖深度为5.6米,成矩形,总面积超过2千平方米。在建筑物的西侧为小区人工水池。鉴于建筑物距离水池比较近,为了避免基坑的边坡出现沉降变形,在放坡系数上可以定为0.4。根据基坑支护技术规程,将基坑侧壁安全等级确定为3级。在基坑施工技术上,选择使用喷锚支护技术。

从工程的地质条件上来看,工程基坑的地貌较为单一,地面原有的建筑物已经彻底拆迁。整个基坑的场地平坦,地层的成分以风化的基岩和小块的卵石为主。场地的底层从上而下分别为1.3米至1.6米的杂填土,其中包括生活垃圾、建筑垃圾等等。卵石以土黄色为主,其中夹杂着少量的漂石。基坑开挖范围内没有发现有地下水。喷锚支护的土层设计参数见下表:

二、喷锚支护施工技术

喷锚支护技术的基本原理是利用了受拉锚杆与土体之间所产生的摩擦力,不但可以使土体的强度增强,而且对于土体具有稳定的作用,因此而与周围的土体构成坚固的整体。在支护基坑边壁的时候,采用混凝土喷射与锚杆以及钢筋网联合的方法开展施工。

在建筑地基的基础施工中,做好防水工作是非常重要的施工工程。虽然在施工场地没有发现有地下水,但是在建筑物附近有人工水池,所以要做好外墙防水工作。喷射的混凝土在配制和搅拌上要严格按照工程施工设计的要求,特别要保证科学性的水灰配比,以喷射不会出现流淌为标准。注意被喷射到墙面的混凝土不可以有下坠,要均匀喷射,不能有开裂的现象出现。喷射混凝土完工后,为了确保喷射质量,还要采取必要的混凝土养护措施。

在进行基坑修边的时候,混凝土的喷射厚度要符合设计标准,并且要逐层喷射,保证每一层都要喷射均匀,并达到的一定的光滑度。要确保喷射的平整性,要控制好喷射的速度,以确保锚桩板厚度匀称。

在进行锚杆灌浆的时候,要控制好灌浆的密度,以使灌浆的过程中有拉应力产生,促进喷射钢筋混凝土板与土体之间形成一个坚固的土体。通常而言,灌浆要在稳压状态下进行,在灌浆超过20秒之后,浆体溢出即灌注停止。

在地下室的设计结构中,要将钢筋板的支护作用充分地发挥出来,就要充分地发挥支护的临时性作用,以有效地抵抗土体所施加的侧压力,并发挥其永久性的作用。那么在钢筋制作的过程中,要使钢筋能够处于合理的位置,并且厚度要符合设计要求,以使钢筋板充分地发挥支护作用。

三、喷锚支护地下室外墙施工技术

要保持地下室外墙的永久性,喷锚支护要相应地增大厚度。通常情况下,喷锚支护会喷射大约90毫米厚度的混凝土,而地下室的外壁喷护,需要选择C20混凝土,喷射厚度达到200毫米。为了使喷射混凝土板中的加强筋能够起到暗梁的作用,要参考水压力、土压力以及地面所施加的荷载进行连续板设计,将加强筋焊接在锚杆之上,肋筋设置上为垂直状态。

在本次工程施工中,锚杆的抗拔力设计为100KN,灌浆过程中所呈现的压力为0.4MPa。由于场地的地质环境较差,水平锚杆的夹角设定在25°。原理上而言,锚杆的夹角水平界定在20°~45°,夹角越大,水平分力就会相对降低,反之,随着夹角的缩小,水平的分力越大,可见锚杆设计是喷锚支护技术中的重要部分。喷锚支护的设计参数上,首先是根据施工条件,分析支护的整体稳定性,然后对于锚杆进行抗拉性计算,根据所得出的结论对于初选参数进行必要的调整和完善。

设置喷锚支护参数的时候,土压力和施工荷载是需要重点考虑的,同时还要在进行土压力计算时,将地基基坑的动荷载和静荷载加以考虑,以实现地下室外壁的永久性。计算时,可以选择使用朗肯主动土压力公式,即:

其中,:是土的重度。

h: 是基坑的高度。

:是土的内摩擦角。

锚杆的安全系数:K=1.7。

但砂浆的锚固段接触到周围的土层的时候,会形成抗剪力,其对于灌浆锚杆的极限抗拔力起到了决定性的作用。锚杆的极限抗拔力计算公式为:

其中:: 是土层锚杆的极限抗拔力,单位为“KN”。

D: 是锚杆钻孔的直径。

Le: 是锚杆有效锚固长度,单位为“m”。

: 是锚固段周边所形成的抗剪强度,单位为“”。

在设计上,基于土层地质环境的特殊性,对于抗剪强度的取值也要有所选择。

第一层锚杆的抗剪强度:=30;

第二层锚杆的抗剪强度:=45;

第三层锚杆的抗剪强度:=60。

锚杆受拉荷载公式:

其中::是荷载折减系数,=0.86。

Eak:是在锚杆处的最大主动土压力的情况下取值。

SH: 是锚杆的水平间距,SH=1.0米

SV: 是锚杆的垂直间距,SV=1.1米。

θ: 是锚杆和水平面之间所存在的夹角。

可见,在简述工程地基基础施工中,采用喷锚支护进行施工,就是充分地运用喷锚支护的作用原理,将受拉锚杆和具有相对稳定性的土体之间所形成的摩擦力充分地利用起来,以维持基坑周围土体的稳定性。当支护与土体之间形成具有较高强度的共同作用体的时候,就构成了具有足够坚固性的基坑壁。

结论:

综上所述,在建筑工程项目中,地基基础施工中所采用的喷锚支护技术对于保持地下室外墙的永久性具有非常很重要的作用。从技术的角度而言,喷锚支护是主动加固措施,其采用了锚杆、喷射混凝土的加固机理,对于岩土体的强度加强,并实现抗滑能力。基于其在对于基础施工的重要作用,在应用领域中控制好喷锚支护技术的质量控制是非常必要的。

参考文献:

[1]吴章国 .喷锚支护技术在建筑工程地基基础施工中的应用, 2013(36).

[2]程明, 董家丰, 华正飞,卢莎.浅谈地基基础施工中的喷锚支护技术应用[J].华章,2013(18).

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