时间:2022-07-17 08:03:12
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇地基与基础施工总结范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
中图分类号:TU208文献标识码: A
前言:
随着我国城镇化发展步伐的加快,我国建筑规模每年以较高的比例增加,而受城市建设用地规模有限的问题的影响,能够应用到建筑中的用地更为有限,这便成为我国高层建筑迅速发展的主要原因。高层建筑施工前设计人员要对施工现场进行详细的勘探以根据勘探总结出的数据资料制定详细的施工计划并对高层建筑的整体结构进行设计,在设计过程中设计人员需要注意的问题是建筑物的纵向越高,其存在的质量风险就会越多,因而必须加强地基的设计,从而通过夯实的地基为高层建筑的施工及其后期的正常的使用提供质量安全。很多设计人员在对高层建筑地基进行设计的时候愿意引入传统的地基设计方法,但其却忽略了传统地基设计中存在很多问题不适宜现代高层的建筑施工,因而在设计中设计人员需要结合传统地基设计中存在的问题来总结新时期高层建筑地基设计中应遵循的问题并以此为基础探究科学的地基设计方案。
1 传统地基设计中存在的问题
1.1 马鞍形反力分布存在问题
筏形与箱形基础设计中,我国很久之前就已经规定了其内部与的比例应该在1.25至1.39的范围内,如果低于或高于这个范围都会造成地基的承受能力降低,同时稳定性也会有一定程度的损失。但是,地基上还存在着另外一种力,马鞍性的土反力,这种土反力破坏了内部与外部之间的比例,导致其比例超过了规定的范围,给传统地基设计带来了安全隐患。
1.2 均匀布桩产生的问题
高层建筑中的地基设计一般都是采用筏形和箱形的桩基构造,这是传统地基设计使用的主要手段,这种构造是为了达到载荷与桩基抗力得到平衡,从而达到了高层建筑地基的稳定。但是这也同样会产生一些问题影响高层建筑地基的设计,例如当桩距和桩长存在差距的时候会产生蝶形沉降,这会大大降低高层建筑的稳定性以及抗力性。另外,需要注意当载荷之间的差异增大的时候也会造成地基的异常。
1.3 基础刚性存在的隐患
在传统的地基设计当中很多情况下都忽略了基础刚性的设置,这会导致沉降值增大,给高层建筑带来安全隐患。例如,某地的高层建筑,当时地基设计时使用的是11.8米的双层箱基,当时进行施工时并没有考虑基础刚性的问题,但是目前我们已经可以明显看出,该建筑的沉降值明显过大,已经超过了规定的范围。形成这一现象的原因就是基础刚性增大。
2 高层建筑地基设计应遵循的原则
高层建筑地基与普通建筑物地基在施工操作中存在一定差异性,这主要是由于高层建筑的特殊结构所决定的,高层地基的这一特殊性也决定了地基设计也应遵循自己的设计原则。
2.1 具体问题具体分析
高层地基的设计工作需要符合高层建设的实际情况,在进行地基设计时,设计人员需要针对不同建筑的不同地基结构坚持用具体问题具体分析的方式来进行设计工作,不可因为同为高层地基设计就照搬照抄其它高层建筑的地基设计,只有始终坚持地基设计符合该工程高层建筑结构才能使地基建设发挥最大作用。
2.2质量至上
地基是高层建筑的基础,因此地基设计需要把地基质量作为根本设计目标,在设计过程中遵循“质量至上”的原则。此外施工安全以及地基建设过程中的环保节能也是地基设计工作需要考虑的因素,在保证地基质量的基础之上尽最大可能降低施工成本是高层地基设计需要遵循的原则之一。
2.3地基设计需要符合建筑工地的现场施工条件
地基施工之前应先对建址的地下土质、水文等进行勘测,施工设计方案要确保施工过程中的各环节都能同当地的条件协调统一,只有设计出符合建址客观实际条件的地基设计才是最科学合理的,因此在进行地基设计的过程中一定要尊重这些自然因素,不可人为忽略。
3 高层建筑地基的设计
高层地基建筑最重要的就是地基的设计和建设,一般来说高层的高度和地基的深度是成正比的。我们要根据所建设的地区的土地地质进行分析和设计,整理出粘土、粉土、细砂等物质的含量,再根据地质状况进行设计。我们要先确定地基的孔位,根据地质特征将面积置换率、承载力系数和承载力特征值进行计算,得出桩距和桩直径。设计好孔位再进行水泥粉煤灰碎石桩设计,计算其单桩承载力,根据其承载力制作图表,如下表:
表(一)单桩承载力表
通过对该单桩承载力的计算,设计出高层的高度,由载荷能力计算出该高层地基的强度系数,通过系数调整桩长,使承载力达到最优值。同时还要进行沉降计算,也就是在建筑过程中,由于压力使地基沉降的深度,要使压力承受均匀。我们还要进行地基变形计算,在建筑过程中地基受压变形,这个数值要控制在一定的范围内,否则会引起安全隐患。
在地基设计过程中,要按照国家的规定进行设计,如《建筑地基基础设计规范》等规范,这些事地基设计的依据。我们的高层的水泥粉灰碎石桩地基要在建筑承载力的基础上,有效的减小形变。根据的复合模量公式计算出桩长短和工程设计的天然土压缩值,这对于地基的承载力和形变都有一定的影响。
总结:
高层建筑施工中地基的夯实程度直接关系到建筑物的整体稳定程度,因而新时期建筑设计人员必须在总结传统地基设计中存在的问题的基础上加强对新的地基设计方案的探究以为高层建筑的整体施工及其后期的使用提供夯实的地基保障。本文从传统地基设计中存在的问题、高层建筑设计应遵循的原则及高层建筑地基设计等三个方面进行了探究,希望其中较为合理的部分能为发展提供质量安全保障。
参考文献:
[1]江棹荣.基于高层建筑刚性桩复合地基设计的应用研究[J].中华民居(下旬刊),2014,06:100-101.
前言
某供电局新建的第一个县级 110 kV 变电站变电站座落在某县某镇场地自然标高为157.5~168.0 m,设计标高为 162.5 m。 变电站场地南面约占 40%面积为回填区,回填最深点达 5 m。工程于 2009 年 12 月开工,在 2010 年 4 月发现场地南侧局部下沉变形,沉降幅度 5~10 cm 不等。经全面检查,房屋、围墙、设备基础等建筑物没有受到地基下沉的影响。由此查找沉降的原因,采取处理方法,并总结分析该站地基设计施工质量管理的有效措施。
1.沉降原因分析
1.1 换填不到位
变电站地基处理采用了换填法,就是将基础底下一定范围内的耕土挖去,然后用一定比例的石夹土分层充填,同时用机械方法分层压、夯、振动,使之达到要求的密实度,成为良好的人工地基。对地基土层压实还可采用强夯法(又名动力固结法)压实,强夯法就是用 10~40 t 的重锤提到高处使基自由落下(落距一般 10~40 m)给地基以冲击和振动,使土体变得更为密实,从而提高地基的强度并降低其压缩性。 但由于回填深度达 4.5 m 左右,施工中压实不到位,压实系数达不到设计的 0.94,致使半年时间就出现较大的沉降。1.2 站内排水不畅变电站的排水沟因初期沉降变形部分堵塞,造成场地内积水不能及时排出,大量渗入回填土层,从而影响土体状态,加剧了不均匀沉降的发生。
2.地基沉降的处理方法
2.1 设计施工的质量监督及沉降处理基本方法
2.1.1 变电站地基处理的常用方法
(1)换填法。换填法就是将原有的软弱土层挖去。然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定.具有抗侵蚀性的材料分层充填,同时以人工或机械方法使之达到要求的密实度。成为良好的人工地基。换土垫层法在电力工程中最常用。
(2)强夯法。又称为动力固结法,是反复将重锤自由落下使土体变得更加密实,从而提高地基的强度并降低其压缩性。
(3)注浆法。又称为灌浆,其实质就是把某些能固化的浆液注入裂缝或孔隙,以改善各种介质的物理力学性质。
(4)振冲法。依靠振冲器的强力振动使砂粒重新排列,孔隙减少。另一方面依据振冲器的水平振动力,在加回填料情况下通过填料使砂层加密。此法亦被称作“振冲置换法”或“碎石桩法”。
(5)用浅地基处理不能满足上部结构荷载和变形要求, 或经技术和经济比较更合理时。 可采用桩基加固处理。桩基可用于电力工程各类建筑物和构筑物的地基加固。变电站地基处理还可使用搅拌桩法、预压法、挤密桩法、应用土工合成材料等等。
2.1.2 地基设计施工的管理及沉降处理方法
对地基基础的设计施工应根据结构类型、荷载大小及使用要求,结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水物征、环境情况和对邻近建筑的影响等因素进行综合分析,做出地基的设计方案和施工方案,方案应从加固原理、适用范围、预期处理效果、耗用材料、施工机械、工期要求和对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。 选定处理方法后,进行必要的测试,以检验设计参数和处理效果。 如达不到设计要求时,应查明原因,修改设计参数或调整地基处理方法。
2.2 夏都变电站采用的地基处理方法
2.2.1 户外场地
户外场地面积大,主要是防止大面积深度沉降。在平整土地后,自然沉降一段时间(一般为一个雨季),待土壤含水最小时对沉降区域进行较大面积换填,换填物为土夹石,按 30 cm 一层分层碾压,再平铺碎青石。
2.2.2 站内公路
按沉降统计数据,待场区换填土后,对站内公路路基抽取观测点观察,进行场石换填,经设计校验后使用混凝土垫层,使得站内公路即使处于回填区其沉降都能控制在允许范围内。
2.2.3 高压室、控制室及电缆地基
考虑土层含水量大,有一定的流动性,而地基承受荷载为不大的静载。但考虑到沉降将严重影响电气设备的安全运行采用了压力注浆法处理地基。 即用纯水泥浆通过三角形分布的注浆孔进行一、二次注浆,填充,渗透和挤密。排空水份和空气,形成结构新、强度高、防水性能好的稳定整体基础。
2.3 对沉降地基的处理
对站内所有的排水设施进行排查,有破损的立即修复,降雨时排水通畅,做到站内无积水,尽可能减少土层含水流动,防止发生较大面积不均匀沉降。对已经发生沉降的地基,再次采用换填法,切实做到分层碾压,确保压实系数达到设计的 0.94 以上。
3.变电站基础工程质量控制的要点
引言
我国地域辽阔,每年都会频发很多不可抗力灾害。在广大村镇地区,房屋一般用砌块砌筑,有的甚至为土坯房,房屋基础薄弱,安全性不高,抗地震及洪水冲刷性能弱,由于常年地基基础的不均匀沉降,房体出现局部开裂,甚至整面墙出现倾斜,对村民居住安全造成极大威胁。因此,对村镇地区的旧房危房加以研究,对其地基基础进行加固,使其满足抗震及抗洪要求,提高农民居住安全等级,具有重要的现实意义。
1 村镇房屋地基基础病害种类及特点
我国在几千年的农业文明中,村镇自给自足,位置分散于全国各地,范围极广,地域环境条件相差较大。地基土具有明显的地域特点,比如杂填土,淤泥质土、湿陷性黄土、膨胀土等。村镇居民往往按照祖辈传统方式并结合个人经验或当地风俗搭建房屋,这样的缺点是未对房屋周围地质条件进行综合的、专业的详细调查,有的房屋甚至直接建于软粘土地基上,山坡上,土质不均,地势不平直接影响着房屋的质量和安全。建造的房屋往往会出现由于地基处理不当而造成房屋不均匀沉降,进而造成房屋墙体开裂等问题。地基基础处理不当对房屋造成影响可归结为以下几方面[1,2]:(1)软土地基蠕变滑移产生剪切破坏,导致建筑物倾斜:由于软土具有天然含水量大,压缩性高,承载力低的特点,如未经处理直接在上面建造房屋,则往往会由于软土地基的承载力不足而产生渐进的积累变形,最终导致建筑物倾斜甚至倒塌。(2)地基不均匀沉降导致房屋墙体开裂:若房屋的地基土土质不同或密实度相差较大,在建造房屋时未进行有效处理,则地基将会产生不均匀沉降,进而导致房屋基础产生不均匀沉降,最终引起房屋墙体开裂,对居住安全造成隐患。(3)房屋地基下沉量过大引起房屋下沉:由于房屋地基沉降量大,形成地势洼地,雨污水不能及时排出。下沉过大,一般会伴随产生不均匀沉降,导致房屋墙体产生裂缝,整体倾斜,严重的将造成房屋倒塌。(4)房屋地基土局部失稳,反射导致房屋基础断裂:地基土由于失稳产生滑动,基础局部失去支撑,在上部建筑物荷载作用下发生断裂,严重危及房屋安全。
2 村镇房屋地基基础病害原因分析
对村镇地区进行实地考察,通过分析总结,将地基基础病害归因为以下几个方面[3]:(1)在地基基础上未施做底圈梁。村镇地区,房屋建设相对落后,一般传承祖辈传统工法,且受地域经济文化限制,很多村镇,根本无设置底圈梁概念,建造的房屋整体差,容易产生各种裂缝和发生倾斜。(2)未进行勘察设计,选址不当。房屋建造时,未对地形地质进行综合考虑,未进行勘察设计,房屋选址在软土地基上,或选在山坡、丘陵、地震分割带,泥石流影响范围内等,这些都会对房屋安全造成潜在威胁。(3)地基土长期受水浸泡,承载力降低。房屋地基周围排水设施不良,雨水不能有效排出,或地势较低,周围雨水向房屋地基周围汇集,行成积水,常年累月,对地基土造成冲刷浸泡,承载力严重降低。(4)屋顶堆载或增层,造成上部荷载增加。居民日常生活中,经常在平屋顶堆放货物或农作物,有的甚至在未经设计计算的情况下直接在原屋基础上增层改造,造成底层墙体和地基承受过大荷载,最终导致地基承载力不足而产生沉陷,墙体开裂等病害。
3 村镇房屋地基基础加固方法
3.1 基础注浆加固补强法
适用条件:适用于软土等地基加固,通过注浆达到提高地基土体强度,从而有效控制房屋地基的不均匀沉降。
浆体材料:水泥浆、水泥砂浆、氢氧化钠溶液等。
施工要点:在原基础开裂位置钻孔,在沿条形基础纵向上,布置不少于2排的钻孔,分段施工间距控制在1.5~2.0m。注浆管的直径宜选用2.5cm,钻孔时钻进方向与水平面间的夹角宜θ≥30°,这样有利于浆液流动。钻孔孔径应比注浆管外径略大,约为28mm,注浆压力为0.1~0.3MPa[4],影响半径0.6~1.2m。
3.2 加大基础底面积加固法
适用条件:适用于埋深相对较浅的独立基础、条形基础,对于原房屋的地基产生不均匀沉降,沉降量过大或基础面积不足,房屋加层扩建的情况,也适用。
加固材料:在原基础四周加设混凝土或钢筋混凝土套。
施工要点:在施工前,应将原地基基础面凿毛,洒水湿润。对增加的面积部分,关键要保证增加的基础及原有基础要协调变形,这样才能形成有机整体,可采取的措施是在新增加面积部分的地基上设置与原地基上一样材料及厚度的垫层。
3.3 坑式托换法
适用条件:适用于房屋增层、屋顶增加荷载,上层地基土土质较好及地下水埋深较深的情况。
托换材料:混凝土。
施工要点:应在原有房屋基础下采取分段、分片、分层、对称、间隔开挖,每段开挖长度宜为1.2m左右,开挖过程中应加强对坑壁的支撑围护,开挖须满足设计深度,以设计持力层为准。开挖至设计持力层,验收合格后进行坑内混凝土浇筑,直至浇筑距原基底8cm处停止浇筑,待养护一天后在空隙部位填充补偿收缩水泥砂浆。
3.4 压入桩加固法
适用条件:对于原有建筑物地基强度低,受力条件不佳,地质条件差等情形,可用压入桩法对原地基土进行加固。
桩身材料:钢筋混凝土或钢结构。
施工要点:在施工过程中压桩须保持竖直,不可形成偏心加压情
形,对于单根桩,压入时宜一次完成,中途不得停止,封孔时,桩顶应采用补偿收缩混凝土。
3.5 灌注桩加固法
适用条件:村镇砌块房屋由于地基土质不良(如软黏土、淤泥质土等),地基承载力不足导致房屋沉降过大或沉降不均的地基加固。使用冲击钻或旋挖钻成孔,灌注混凝土,在基础下方直接托换,提高地基承载力。
桩身材料:素混凝土或钢筋混凝土。
施工要点:钻机安装平整,钻进过程中受力均匀,平稳,钻孔深度达设计深度时,应及时进行清孔,清孔后应及时吊放钢筋笼并快速浇筑混凝土,成桩后,桩身混凝土强度达到设计强度后,凿除桩顶浮浆层再与承台连接牢固。
3.6 树根桩加固法
适用条件:适用于大多数不良地基土的加固处理。树根桩顾名思义,形状如树根,本质属于微型钻孔灌注桩,通常由多束不同倾斜度的桩束组成。
主要材料:水泥浆液、水泥砂浆。
施工要点:树根桩的桩身直径一般选15~30cm,桩长小于30m,钻机成孔,间隔施工,钢筋笼应整根吊放,注浆应一次完成。
4 结束语
文章通过实地调研,总结了村镇房屋的破坏类型及特点,重点研究了村镇房屋的地基基础加固方法及技术,提出了适用于村镇房屋地基加固的切实可行、经济合理的加固方法,为广大农村地区的低矮房屋地基基础加固提供了切实可行的设计及施工依据。
参考文献
[1]叶耀先.《国家中长期科学和技术发展规划战略研究》第11专题:城市发展与城镇化科技问题研究,第10课题研究报告[Z].2004.
[2]葛学礼,朱立新,李永红,等.自然灾害对村镇建筑的破坏与防御[J].中国减灾,2001,11(1):38-42.
1 软弱地基桥梁和涵洞质量问题产生的原因
近年来,由于经济建设工作的实际需要,以及城市交通压力的逐年加剧,我国日益加大了桥梁工程的建设步伐。目前,在桥梁工程施工中,桥梁和涵洞软地基基础施工是得到桥梁专家和社会广泛关注的关键问题之一。其存在的质量问题主要表现为:软地基基础部分经常发生局部开裂、整体不均匀下沉,甚至有时会出现桥体全部倒塌等现象。因此,全面的分析和总结出桥梁和涵洞软地基基础施工产生质量问题的原因是十分必要的,其所具有的意义也是很深远的。
①在桥梁和涵洞软地基基础施工中,由于遭受桥梁工程设计部门水平和专业程度的限制,设计人员往往难以对于持力层处理作出合理的预估,也就客观的造成了设计图纸存在某些方面的弊端与失误,进而导致施工工作难以有序的进行。在桥梁和涵洞软地基基础施工中,如果存在基底处理达不到设计要求标准的现象,以及引发承载方面等问题,都极有可能为给桥涵工程的施工留下较大的质量与安全隐患,这是必须及时得到改进与完善的。
②一般情况下,施工单位在实际工作中,只是将管理和监理重点集中于桥梁的主体部分施工,而对于以下附属工程项目,以及相关工程项目的质量控制重视程度不够,这也就客观的造成了桥梁工程施工单位有时会忽略了附属工程项目的有效质量管控,有时会引发桥涵局部排洪不畅,或水浸泡桥梁、涵洞的严重质量问题。
③在桥梁和涵洞软地基基础施工中,对于工程项目的勘察设计工作有误。在中原地区,软弱土包括淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土及饱和松散粉细砂与粉土等现象也是屡见不鲜,这与桥梁工程施工设计工作缺乏有效的监管是有很大关系的。目前,我国各省市及地区的桥梁工程主管部门由于人员匮乏、力量薄弱等因素影响,对于桥梁工程勘察设计的监管力度远远低于国家相关法律、法规的具体要求和规定。
2 桥梁和涵洞软地基基础施工中应注意的事项
在现代桥梁和涵洞软地基基础施工中,尤其是在部分跨度加大、施工环境较为恶劣的桥梁工程施工中,软地基基础施工是施工中所面临的主要技术问题与难题之一,必须引起施工单位与相关技术人员的高度重视,进而制定相应科学的应对措施与方法,以保障桥梁工程软地基基础施工工作的顺利进行。桥梁和涵洞软地基基础施工中应注意的事项表现在很多方面,具体表现在以下几个细节部分:
①桥梁和涵洞软地基基础施工中,软地基基础施工一定要特别注意保证地基部分的强度,及地面排水措施的建设,确保开挖土体不受雨水等外界流水的冲刷,并尽量减少雨水渗入坑内。如果软地基没有认真做好相应的防水措施,一旦有雨水流入坑内,就必然会影响到软地基基础施工的整体作用与效果。在桥梁和涵洞软地基基础施工中,有效、合理的排水措施可以在短时间内排除软地基内流入的雨水,确保软地基基础施工所应用的各类建筑材料减少受雨水的腐蚀与破坏程度,进而保证桥体的整体强度和荷载能力,这是桥梁工程竣工验收中质量检验的基本内容之一,必须得到足够的重视和有效的技术保障,否则很可能造成一定的人员伤亡和经济损失。
②软地基基础施工过程中,从软地基中挖掘出的土方应及时拖放倒指定的位置,并保证软地基部分土层回填有充足的软土。同时,桥梁工程中需要使用的钢筋、水泥、混凝土、沙子等基本建筑材料和部分大型的施工机械也不宜长时间放在软地基的坑边,施工单位要应尽量将其放置于距离软地基较远的地方,以保证各项施工工作的顺利进行,不受到客观因素的阻碍和影响。另外,软地基基础施工中挖掘出的土方、建筑材料与机械也会不同成都的对软地基周边的土层造成一定的压力,因此,应尽量减少软地基内部与周围的地面荷载,确保软地基基础施工的顺利进行。软地基基础施工对于天气条件的要求也是比较高的,应尽量避开阴雨天气,以利于软地基基础的迅速凝固,进而防止软地基基础部分出现裂缝、断裂等施工质量问题。
③在桥梁和涵洞软地基基础施工中,软地基基础施工的关键环节为支护结构的建设与利用,软地基基础部分在施工中必须有一定强度的支护结构对其进行有效的保护,否则此施工环节的工程质量是难以得到保障的,甚至会造成施工工作的终止或暂时停工等问题。目前,国内桥梁和涵洞软地基基础施工中,软地基基础部分的支护结构主要采用钢筋混凝土的施工工艺和技术形式,这样不但可以有效保证支护结构的强度和耐腐性,而且也避免了建筑材料的浪费,作为支护结构的材料还可以循环利用。在软地基基础施工支护结构建设过程中,一定要高度重视施工的质量,并适当的添加有效地工程监理机制和质量管控体制,因为软地基基础的支护结构不但关系到桥梁工程地基部分的强度和硬度,更关系到桥梁的整体质量和使用年限等问题。如果软地基基础施工中,支护结构施工难以达到相关质量标准,必然会影响到整个桥梁工程建设项目的施工进度与质量,甚至会酿成较大安全事故。
建筑施工中地基施工的特点
1.隐蔽性
建筑工程施工中很多之前的工序被后来的工序所覆盖,二者以复杂的衔接方式相互联系,所以,使施工工序质量呈现隐蔽性的特点。这种隐蔽性在监察工程质量过程中增加了一定的难度,为监察部门对于工程在基础工程工序上监察工作提出了更高的要求,尤其加强对隐蔽性的施工进行监管。
2.多发性
由于地基的基础设计缺陷或者施工过程出现问题,导致地基不牢,引发许多房屋倒塌以及人员伤亡的事件,所以,在工民建工程地基施工过程中,提高有关地基的施工技术能力显得尤为重要。
3.严重性
如果建筑工程完工之后才发现在地基的基础工程方面存在的问题,无论是勘察的问题,地质问题还是施工的问题,都会使地基失去应有的稳定性,对地基的基础工程的质量产生直接影响。而这种地基质量缺陷是无法进行弥补的,对人的生命以及财产构成威胁,一旦出现倒塌或者下陷等问题,造成巨大的损失必然会超出建筑工程地基的基础施工的成本。
4.复杂性
我国的土质类型多种多样,包括冻土、淤泥以及杂填土等许多不适宜作为地基的土质,在建筑工程地基基础的工程勘察工作中带来了不小的麻烦,为了克服这种困难,对工程技术人员的要求随之提高。
地基处理技术在建筑施工中的应用
1.CFG桩的运用
我们平时所说的CFG桩也就是水泥粉煤灰碎石桩,主要是由碎石、石屑、粉煤灰掺水泥加水搅拌后,再用专用成桩机械制成的可变强度桩,是一种介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型,可利用工业废料粉煤灰和石屑作掺和料,可有效降低工程造价。CFG桩的适用范围很大,在砂土、粉土、粘土、淤泥质土、杂填土等地基都可以使用。根据工程实际情况,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;振动沉管灌注成桩和长螺旋钻孔灌注成桩。长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩适用于粘性土、粉土、砂土,以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地;振动沉管灌注成桩适用于粉土、粘性土及素填土地基;长螺旋钻孔灌注成桩适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密实以上的地基。
2.人工成孔灌注桩
人工成孔灌注桩主要使用于民用和工业建筑中的粘土、含砂量少、粉质粘土和石粘土层,并且地下水位比较低的工程中。把房屋建筑工程的基础设计为人工成孔的灌注桩,桩径一般是800~1000mm,扩大头是800~1600mm,根据施工的图纸和对地质的勘察报告进行施工。施工的流程是放基础轴线、挖桩、钎探、验槽、下钢筋笼,最后对桩混凝土进行浇筑。
3.振动沉管灌注桩
一般在多层房屋桩基础中,振动沉管灌注桩有很大的占有比例,一般是应用在软土基的地区。振动沉管灌注桩在房屋建筑中是比较常用的一种地基处理施工技术,主要的施工流程是先利用锤子对设备进行击打或振动,把带有钢筋混凝土的桩尖或者把带有活瓣式桩靴的钢管沉入到土里,造成桩孔,然后再把钢筋骨架放进,浇筑混凝土,接着把套管拨出来,利用在拔管时振动把混凝土捣实,这样就会形成所需的灌注桩。
4.旋挖钻孔灌注桩
旋挖钻孔灌注桩主要适用于一些粘性土和砂性土,也适用一些强度比较弱的风化岩。旋挖钻孔具有成孔速度比较快、劳动强度比较低、精度高等特点,在施工的过程中不需要太大的空间,在公路、桥梁桩基的施工中被广泛的使用。主要的施工方法就是先测量放线、然后完成成孔作业,接着是安装钢筋笼和导管、最后用导管对混凝土进行灌注,在进行水封之前要先复测孔深,如果沉渣的厚度不符合规定时要及时进行清孔,达标后进行灌注水封混凝土。
5.灰土挤密方法
灰土挤密方法的原理就是运用孔里面深层的夯实方法施工工艺,采用沉管法成孔或冲击成孔,在孔的中分层用夯锤分层次的进行夯实灰土最后成桩,在反复夯击的过程中让桩径不断地扩大,最后与桩间的部分土组成了复合型的地基。复合型地基的主要目的就是使湿限性的黄土打孔的结构得到改变,把地基土湿陷性进行消除,从而减小了地基土变形和提高了地基土承载能力。从分析的结果来看,灰土挤密处理后的复合地基的承载能力是原来天然地基的2~7倍,因此,这种方法技术具有一定推广的意义,主要适用在湿限性的黄土地区的房屋建筑施工上,如果不是黄土地区,那么它的效果将不够明显。
随着当前社会发展的不断加快,在建筑施工的过程中是采用相应的技术手段进行分析与总结的过程,其在施工中,利用各种先进的施工手段和控制措施进行管理,在建筑施工的过程中,避免不了由于人为或者自然因素所形成的各种建筑缺陷。这就使得当前建筑工程在施工的过程中对各种病害的处理手段和处理方式也在不断的完善,在施工的过程中,人为影响是建筑物并还出现的最主要的方式,其在施工的过程中要建立健全各种完善的管理措施和规章制度,保证建筑工程施工过程中的各个环节和施工要素进行完好统一的施工模式。其主要的形式是由于场地勘察,设计、施工、使用和维护管理等方面的不当所造成的,这些人为因素是造成当前建筑物缺陷的关键,但是其在施工的过程中是最容易被控制的过程。
一、建筑物发生裂损,倾斜的原因分析
1、设计工作的失误
在建筑工程施工和设计的过程中,对当前环境认识的不够完善,对各种设计方式和设计手段的应用不够准确。可综合考虑节能和隔声的围护结构主要有外墙,外门、窗等,利用相关的是技术手段对建筑工程中的各个方面进行严格的控制和设计。由于设计者在建筑物设计的过程中对施工环境和施工技术方法认识的不够,设计工作失误:许多设计人员对地基基础问题的重要性认识不足,使得在设计的过程中吧各种复杂的问题采用简单化的方式进行处理,是的当前建筑施工的过程中,各种缺陷不断的涌现。据建设部1993~1996年的重大工程事故统计,由于建筑设计过程中出现的的失误问题使得建筑物在施工和控制的中事故较多,成为当前建筑施工总数的比例不断的增大。
(1)建筑物基础设计时,没有掌握地基土性,缺乏认真方案比选、专家论证,采用的基础形式不当而发生事故
(2)在深厚淤泥软土地基上,错误选用沉管灌注桩、沉管夯扩桩等基础形式,经常发生缩颈、离析、断桩和桩长达不到持力层等事故。
(3)在填土、软土或湿陷性黄土等厚薄不均地基上,采用条形或筏板等基础方案,导致建筑物倾斜。
(4)采用强夯处理地基时。由于夯击能量不足,影响深度达不到加固深度的要求,没有消除填土或黄土的湿陷性,如果建筑物在使用过程中地基浸水,必然造成建筑物下沉、倾斜或裂损。
(5)对于欠固结的填土、淤泥等软土地基,地面大量回填堆载,采用桩基方案时,如忽视负摩擦力的作用与计算,常发生布桩数量不足,导致桩基过量沉降、断桩等严重事故,使建筑物开裂或倾斜。
(6)同一栋建筑物上选用两种以上基础形式或将基础置于刚度不同的地基土层上,易发生严重事故。
(7)对于软土地基或建筑物形体复杂、高度变化较大时,必须按照变形与强度双控条件进行设计,以确保建筑物的整体均匀沉降。如只做强度验算,将会使建筑物发生不均匀或过量沉降。
(8)设计人员不熟悉或没有认真学习、掌握国家颁布的现行有关技术标准。等等。
2、施工方面的失误
(1)基础工程施工质量低劣:施工部门偷工减料,弄虚作假,随便减少配筋,降低混凝土强度等级,采用劣质钢材乃至缩小基础尺寸,减少基础埋深,基础施工放线不准确等。
(2)地基处理方面的原因:目前地基处理手段多,这方面的问题也很多,如桩端未进到设计持力层;桩径未满足设计要求;强夯未达到有效的影响深度;振冲碎石桩未达到振密效果;检测手段不合理或未能正确反映实际情况等等。
(3)地下开挖引起地面建筑物的裂损:城市由于修建地铁、地下街等地下建筑物,或者矿区开挖采矿、采煤巷道引发地面沉降,造成地面建筑物的下沉、开裂、倾斜等损害。
(4)相邻深基坑施工引起建筑物的损坏:在高层建筑基础工程施工中,由于深基坑的开挖、支护、降水、止水、监测等技术措施不当,造成支护结构倒塌或过大变形。
二、裂损,倾斜建筑物治理方案的制定
1、制定建筑物正式纠倾扶正和加固方案时,应当充分掌握并具备以下各项条件:业主的要求和建筑物重要程度;实际倾斜和开裂情况;建筑物纠倾时是否有人居住,周围环境条件;地基土质和新补充的勘探资料;基础的损坏情况;原建筑物发生倾斜原因的分析结论;原建筑物检验鉴定结果及纠倾可行性的报告;经现场试验验证的纠倾技术的可行性;与纠倾工程有关各方的协议书等。
2、制定纠倾扶正和防复倾加固技术方案,要在有经验的专家指导下,进行反复分析比选。承担纠倾工程的技术主管应当充分熟悉各种纠倾方法,并对其适用条件有正确判断。
三、建筑物纠倾加固的施工技术要点
根据纠倾工程设计方案应编制施工计划,并要注意以下内容:
1、对整体刚度较差的建筑物,纠倾施工前先进行破损部位或建筑物整体的加固施工,防止建筑物在施工时发生倒塌。
2、要考虑建筑物地基在纠倾施工时可能产生的附加沉降,并估计纠倾后建筑物地基可能持续的变形(即滞后的回倾量),在纠倾施工时及施工后要加强现场观测,并要采取有效的处理措施。
3、施工前要对相邻建筑物及地下设施进行一次检查或测量,要与对方协商或签订协议,采取必要的保护措施。
四、防复倾加固技术
为了防止纠倾后建筑物再度倾斜,应在纠倾施工前或施工后,进行防复倾的加固。防复倾加固有以下几种常用的方法:
1、抬墙梁法:采用预的钢筋混凝土梁或钢梁,穿过原房屋基础下,置于基础两侧预先做好的钢筋混凝土桩上或支护墩上。
Abstract: in the process of the construction of water conservancy and hydropower engineering, foundation construction is the whole construction work is the most important a work, and also one of water conservancy and hydropower construction project important part of it. So, in the processing of the necessity of the shall strengthen the attention, in construction, must to guarantee of the firmness of foundation construction and safety, based on their own experience, the water conservancy and hydropower engineering foundation construction technology are expounded, and everybody discusses together.
Keywords: water conservancy and hydropower projects; Foundation construction; Technology exploring
中图分类号:TV212文献标识码:A文章编号:
【正文】:工程建设对于地基可以按照底层的性质分为两类,一是软基,二是岩基。但是由于建筑物对于地基的要求都各有不同,那么相对处理地基的目的和方法也有着不同之处。对地基进行开挖是施工中最为常见的处理方式,但是受到一系列的外在客观条件因素的影响而受到诸多方面的限制,例如工期时间紧和开挖的现场条件以及施工机械设备等。地基的处理还需要根据工程对地基的处理要求,采用更加有效的方法进行施工处理。
一、水利水电工程基础施工的要求
在建设施工的过程中,对于基础施工的要求,笔者总结认为主要有以下几点:①应当具有相应的具体施工图纸和地质勘察报告等相关文件和资料,并且需要掌握施工区域具体的地质情况;②在对土方开挖之前,需要根据相应的施工方案要求,将施工现场或者施工区域相关妨碍施工的已有物体进行妥善的处理;③如果是在山区进行施工,在施工之前应当先了解施工现场的底层岩性和地形地貌以及地质构造等,对于隐性危险进行相应的处理;④施工中所利用的施工机械在经过现场道路或者桥梁等地点时,应当事先在经过路段做好加宽以及加固等准备性工作;⑤测量放线的定位控制线、水准基准点及基槽的灰线尺寸,必须复核,符合设计要求,并办理预验手续,且应妥善保护及经常复测;⑥对于施工场地需要进行清理,保持干净平整,施工现场的表面坡度应当符合设计要求的排水坡度和临时排水设施。
二、水利水电工程基础施工的注意事项
在水利水电施工的过程中,对于基础施工作业方面我们需要做好注意事项,其主要有以下两点:
①对于基础比较浅的情形,在不用放坡的情况下,这时施工首先就需要沿着进行测量的基准灰线直边切割出来一个槽边的轮廓线,而后对作业面予以一一的展开。对于地下水位的降低和地面排水系统的建造, 这二个工程都需要结合当地工程地质资料、挖方尺寸等条件予以考虑, 这样就可以进一步的预防地基土结构被破坏。
②需要保证地基与基础的强度能够足以承受建筑物上的全部结构荷载。为了满足这一条件, 基础的耐久性、防潮性、耐侵蚀性和抗冻的能力都需要充分满足要求。除此之外, 为了确保地基稳定, 必须让地基和基础有足够的工作面。地基变形值的范围也应该在许可的参考值数之内,这样才不会引起建筑物的开裂、倾斜或者标高产生相应的变化等等。
三、水利水电工程基础加固
(一)混凝土及钢筋混凝土灌注桩施工
混凝土及钢筋混凝土灌注桩(简称灌注桩),是直接在桩位上成孔,然后利用混凝土或沙石等材料就地灌注而成。与预制桩相比, 其优点是施工方便, 节约材料, 成本低; 缺点是操作要求高, 稍有疏忽,容易发生缩颈、断桩现象,技术间隔时间较长,不能立即承受荷载等。灌注桩的成桩技术日新月异,其成桩施工法主要有:
首先,钻孔灌注桩。钻孔灌注桩是先在桩位上用钻孔设备进行钻孔,然后灌注混凝土。
其次,挖孔灌注桩。随着建筑工业的发展,小直径单桩和群桩基础在承受大荷载或满足沉降要求等方面已受到一定限制, 大直径灌注桩已被许多国家广为采用, 其直径为1 ~ 3m, 桩深20 ~ 40m, 最深可达6 0 ~80m。每根桩的承载力可达10000~40000kN。大直径桩可采用机械挖孔灌注和人工挖孔灌注,
最后,打拔管灌注桩。打拔管灌注桩是利用与桩的设计尺寸相适应的一根钢管,在端部套上预制的桩靴打入土中, 然后将钢筋骨架放入钢管内,再浇筑混凝土,并随灌随将钢管拔出, 利用拔管时的振动将混凝土捣实。此外,也常用振动灌筑法,即钢管上端与振动沉桩机刚性连接,下端装有活瓣的桩尖,并在钢管的上部开有加料口,利用振动力将钢管沉入土中。当沉到设计标高后,停止振动,用上料斗将混凝土灌入钢管内,然后再开动沉桩机、卷扬机拔出钢管,边振边拔,从而使桩的混凝土得到捣实。
(二)钢筋混凝土预制桩施工
钢筋混凝土预制桩有实心桩和空心桩两种。空心桩为管桩,由预制厂用离心法生产而成,桩体强度较高,可达C30~C40级,外径多为400~500mm;实心桩大多在现场预制, 为方便预制, 截面多为2 0 0 m m ×200mm~550mm×550mm的正方形。桩长不得大于桩断面边长或外径的50倍,为方便运擂和施工,单根桩长一般不超过30m。
四、截渗处理
由于受到地下河道和地下水位的变化,对于河堤、大坝以及建筑物的地基都产生不同程度的负面影响,如果影响严重的话对于地基建筑物而言无非是一个严重的破坏,在一定程度上会造成其出现渗透和变形的现象,对于建筑物的安全性有着极其严重的威胁。那么,对于这种情况,我们在施工过程中应当采取哪种有效措施进行改变。笔者认为最有效的处理办法就是将渗流的通道进行有效的阶段制止,具体的操作实施办法有以下几点:
(一)防渗墙
防渗墙是修建在透水地基中的地下连续墙, 可用于坝基、河堤的防渗加固。根据成墙材料和成墙工法的不同, 常见的有塑性混凝土防渗墙和水泥土防渗墙。
(二)高压喷射注浆
高压喷射注浆是利用钻机把带有特制喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后,用高压泵将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置, 以高速喷出, 冲击切削土层,使喷流射程内土体破坏, 同时钻杆一方面以一定的速度(20r/min)旋转,另一方面以一定的速度(15~30cm/min)徐徐提升,使水泥浆与土体充分搅拌混合,胶结硬化后即在地基中形成具有一定强度(0.5~8.0MPa)的固结体,从而使地基得到加固。
【总结】:建筑过程中建筑物的基础不牢固对于建筑物可能会有致命的影响。所以,我们作为水利水电工程的从业者,在工程项目施工的过程中对于基础施工工作一定要有着高度重视,在后期的工程建设中确保建设处牢固以及安全性高的树立水电工程。
参考文献:
[1]黄晶纯. 水利水电工程中地基施工的新技术[J]. 科技创新导报. 2009(27)
[2]连宇,王军,连华. 聚丙烯纤维混凝土在水利水电工程中的应用[J]. 水利科技与经济. 2010(04)
Abstract: because of the soft soil foundation intensity is low, in some construction, the soil structure easy because construction of confusing and lead to the destruction of the structure by certain, and with China's high-rise buildings of the growing, for the settlement of foundation and strength requirement also increasingly, so for the processing of soft soil foundation are particularly important. This essay, taking as the major highway construction are introduced in this paper present the soft soil foundation treatment method of characteristics and practical, and combined with the engineering practice of the soft soil base used in the actual situation of processing technology, to present a summary of the processing time need focus on some of the factors.
Keywords: building engineering; The soft soil foundation; reinforcement
中图分类号:K826.16文献标识码:A 文章编号:
引言
随着社会飞速的发展,我国在基础建设上面花费了很大的人力和财力,建筑行业得到了飞速的发展,尤其是在公路建设方面进行了大规模的建设。但是建筑业的飞速发展也给地基和基础工程施加了不少技术性难题,例如在实际生活中,一些建筑工程就会不可避免的遇上地基经过软基地质的情况。由于软土地基具有容易变形,强度较低,固结较为缓慢等特点如果在施工过程中没有得到很好的处理,那么以一旦由于承受压力过大发生地基沉降,就会导致地基上建筑物不同程度上的损坏。基于此研究背景,本文提出并进行了软土地基处理方法及其技术的分析,并且结合实际对软土地基在处理时候所涉及的一些因素进行了分析。软土地基对于建筑的危害性很大,如何处理好软土地基已经是建筑业所面临的一个重大难题。
软土地基处理技术的发展历程及其应用
1.软土地基处理技术的发展历程
我国已经进入了大规模的经济建设时代,对于地基与基础工程的要求也越来越高,一方面给其提出了大量技术性的难题但是另一方面也极大的促进了地基基础工程的发展,并且促使我国的工程师在这一领域取得了巨大的成绩和突破性的进展。近几年来说,我国的地基处理技术已经逐步成熟,所研发的技术能够符合我国特殊地质和特殊工作环境,与此同时,我国也积极引进国外先进的软土地基处理方法及其技术并且将其改造和发展成适合本国国情的软土地基处理技术,并且有的在中国建筑中已经得到了实际的应用,例如股揭发和沙庄铺设法等等。
2.软土地基在实际生活中的应用
由于软土地基的特殊性,例如超限沉降,在软土上面修建一些路基或者是桥涵之类的构造物容易出现压缩、沉降、化纤或者是坍塌等危害性大的现象,我国工程师在防止路堤失稳、沉降观测控制、软土地基处理技术等方面取得了很大的成就。
2.1表层处理法。表面处理法主要是应用于地表面非常软弱的情况下。此种方法主要是利用排水、敷设或者是增添一些材料等等,来提高地面的强度,避免地基发生局部的剪切变形,能够确保施工进行机械作业的同时能够将填土荷载均匀地分布在地基上面。属于这一类的处理方法的主要有:表层排水法、砂垫层法、敷设材料法以及添加剂法等等。
2.2置换法。主要是通过一些较为优良的土质来代替那些软弱土,以此来确保填土的稳定性以及沉降量的减少。采用这类方法的主要是两种:一种是人工挖掘置换,另外一种是强制置换。就现在得工业发展水平而言,实施两种置换法都是较为容易的事情,并且在短期能够达到所要求的目的。但是人工挖掘置换较为可靠。所采用的优质土最好是收到水浸液不会降低承载力的粗粒土,但是注意在施工时候要进行充分的压实。
2.3加载法。加载法主要是为了增强施工地基的强度,以免今后在填土上面的构造物由于软土地基的沉降发生有害沉降而导致路面的破坏等等。而促使地基发生固结沉降的方法主要有一下几种:
在地基上增加总压。一般来说,是在填土荷载时候采用填土加载法。
减少土中的间隙水压一次来提高有效应力法。通过井点、竖井等来降低地下水,并且在其地表面铺砂一次来覆盖不透水膜以此形成真空并且依靠大气压的加载来促进固结的大气压加载法。
在采用填土加载法的时候要密切关注地基的稳定状态。但是降低地下水和大气压加载法就不必考虑到地基是否会遭受到破坏,但是由于考虑到该方法所使用的工程费用较大并且软土地基的特殊性及适应性的限制一般都很少单独采用以上方法。
2.4竖向排水法。在一些需要改造的软土地基中例如粘性土地基中插入一些垂直放置的排水管。这样可以缩短排水的距离,加快软土地基排水固结的速度,加强其的抗剪强度。根据所使用的排水柱的材料的不同可以分成沙井以及纸板排水这两种。
软土地基在进行处理时候需要着重考虑因素
在实际的对于软土地基的施工过程中,处理时候仍旧需要注意一些影响因素较多,主要有一下几点:
1.在做地基处理时要注意施工所在的土质条件。例如粘性土质一般采用的是压实法,在建筑施工采取处理方法的时候要注意对其的扰动尽量要小。而沙质土的流动性较大则采用的是纪实砂桩法或者是震动压实法来减小沙质土发生液化的可能性。
2.建设地基的组成情况。一般来说,如果软土基层相对较浅的话,只要进行相对简单的地址表层处理。重要的建筑基础则是采用的开挖填法措施。如果软土层相对较厚例如5—6米以下的湿陷性软土层则是采用荷载强压法、置换表层法等。对于一类的软土层较厚且无砂层的实际工程中,由于其固结和沉降所耗费的时间较长,一般情况下则是希望能够很快的排水,加快固结速度所以一般采用垂直排水法,或者是石灰桩法。
3.施工周围的环境。在建筑施工的过程当中,一般会对周围的环境产生影响,例如在处理地基的施工过程中机械的施工作业很容易就导致震动、噪音或者是地下水的变化。
总结
本文主要通过一些实例浅析了软土地基处理的一些方法以及在处理时候应该注意的因素,随着中国经济的发展,中国的工程建设在其经济建设发展中起着越来越重要的角色,然而工程建设的地基建设则是整个工程中最基础也是最重要的一项。若是出现一些地基沉降等问题可能会导致整个建筑安全的重大问题,虽然我国的建筑工程中对于软土地基的处理技术日益成熟,但是仍旧存在着一些问题。文章中所提出的一些方法及因素可以供相关工程进行参考,但是在实际操作过程中,仍旧要结合实际情况不断的总结自己的施工经验,积累更多关于软土地基处理技术的相关知识,这样才能使建筑工程的质量得到更好的保障。才能使得我国经济建设得到平稳快速的发展。
参考文献:
地基质量关系着建筑物的整体安全,只有通过合理的设计,才能满足工程建设需要,起到稳定建筑物的作用,在地基设计施工时,一定要按照化要求,合理组织工程设计和施工,确保工程质量,避免出现工程事故,如果出现事故,则事后补救就会出现困难,影响了工程进度,增加了成本投入。
1.1 地基设计要求
地基设计要牢牢把握好几个主要原则,要根据施工现场情况,做好地质、环境调研,力求实事求是、因地制宜、就地取材,充分满足当地环保要求,使能源利用更加充分、资源使用不增加浪费;施工现场岩土情况,需要通过大量的测验形成工程勘察综合参考资料,用科学精确的数据指导设计,设计时,需要全面的考虑建筑结构类型、材料选择与施工条件等因素各类因素影响,通过全面精心的设计,实现技术与工艺的有机融合,设计方案可操作性,形成安全适用、技术先进、经济合理的方案。通过实践总结,进行地基设计时,需要严格把握好如下几个方面:一是基础底面单位面积压力一定要小于地基允许承载力,这样才能保证最大承载力,使建筑更加稳固;二是建筑物沉降值一定要小于允许变形值,这样在地进行地面部分建设时,才能确保坚固;三是地基无滑动危险,实现与地层的牢固接触。在进行设计时,需要充分考虑到地面部分建筑物的大小,这样就能够科学合理的计算出地基承载强弱参数,所以说,地基设计时,一定要从这三个方面综合分析,不能只顾一方面,而不重视其他方面,对不符合设计理念的,要进行整改,直到达到建筑物对地基设计的要求为止。
1.2 地基施工要求
施工环节相当重要,在通过设计阶段后,就进入了整体施工阶段,为了确保建筑物安全、正常使用,则需要严格按照文字设计要求,强化施工管理与过程控制,保证地基荷载力符合标准规范,地基建设中,要全面做好质量控制,避免出现破坏、收缩、压缩、冻胀、湿陷等问题,使地基结构稳定可靠,不出现变形。
2 地基施工方法
地基施工中,按不同使用途径可以把埋深不大、只需挖槽、简单排水等普通施工叫做浅基础,通过这类工程建设,能够保证建筑物与地基的接触面积扩大,强化地基力量,同时保证上部荷载能够得到扩散,形成稳定的基础。在各类浅基础施工中,已经形成了不同的用途,一般分为独立基础、条形基础、筏形基础三种类型,不同的起到不同的作用。深基础主要是在浅层土质不符合工程建设要求的情况下,需要把基础进行深埋,达到巩固的目的,深基础包括桩基础、墩基础、沉井或沉箱基础、地下连续墙等,通过深基础建设,进一步分散上部荷载,使上部巨大的压力通过转移传递到周围地层或下面较坚硬地层上。深基础是当前非常多见的地基形态,不同的基础有不同的施工方法,具体施工方法如下:
2.1 桩基础
这是当前较为普遍使用的基础,是非常传统的地基处理方式。可以分别使用预制桩和灌注桩两种方法施工,形成不同的地基状态。预制桩施工主要是指将事先在工厂或施工现场制成的桩,通过长距离运输,运送到施工现场,然后再使用沉桩的方式进行沉入,确保地基稳定;灌注桩主要是在现场进行施工,在现场做好直接桩位开孔作业,通过向孔内浇灌混凝土的方式完成作业,达到稳定的目的。
2.2 沉井和沉箱基础
沉井也叫做开口沉箱,主要是通过事前预制,把上下开敞井筒进行沉入,下到地基里面,以此形成建筑物基础地基部分的建设。而沉井刚度好、强度大、抗震强,其应用范围较为广泛,一般可做为承重基础和防渗结构使用。沉箱也叫做气压沉箱,整个结构、功能、开关等和沉井相类似,唯一不同之处是在井筒下部分开一个密闭的工作室,工作室保持干燥,便于施工人员进入工作室内操作施工,保证了工程质量与进度。
2.3 地下连续墙
这类地基主要是使用专门机具在地基中进行造孔、泥浆固壁、灌注混凝土等施工,形成坚固耐用的承重或防渗结构物,保证地面建筑承载能力。这类地基主要用在水工建筑物施工中,同时也能在土木建筑挡土墙、地下工程侧墙等施工中,得到良好应用,一般情况下,要求厚40~130cm,才能达到防渗效果。
2.4 土基加固
这是一种改善施工,通过对土基施工改善地基的工程性质。从操作方式上看,土基加固方法分为换土法、碾压法、强夯法、爆炸压密、砂井、预压砂井、振冲法、灌浆、高压喷射灌浆等,不同的方法呈现不同的效果,这就需要根据工程实际情况、现场环境、地质结构等做好方法选择,保证施工质量与安全,达到使用目的。
2.5 岩基加固
中图分类号: TU7 文献标识码: A 文章编号:
前言:
民用与工业建筑工程施工承载着改善民生和推动社会经济发展的重要职责,而地基质量是所有工程建设的根本。不同地区、不同环境的土质各有不同,地基土的质量直接影响民用与工业建筑施工水平与施工质量,其检测与改造是建筑施工中的重要环节。随着社会经济的发展与民用、工业建筑工程施工范围的扩大,不良地基土引发的地基沉降、施工质量不达标、施工过程及使用过程安全事故频频发生,直接影响工程建设效率、建设质量及工程建设的社会效益。民用与工业建设施工过程中,应准确识别不良地基土,并根据地基土实际状况采取相应的置换改造技术、夯实改造技术、预压改造技术、挤密法改造技术改造措施,为后续施工环节打好基础。
一、不良地基土检测识别
由于不同的地区、不同的自然环境下的土质各不相同,部分类型的土质不符合地基土标准,工程建设不能直接在未经处理的、不符合地基土质要求的地基之上进行施工。为避免因不良地基土施工引发不必要的施工质量、施工及使用期安全事故问题,需要在施工之前识别不良地基土,确保识别和改造过的地基土能够更稳定地承载工程建设,为后续施工奠定坚实基础。目前,不良地基土的识别可从以下几方面进行:
高压缩性土质。大多数达不到施工建设要求的地基土都要压缩性高的共同特点,此种土质为基础的工程建设施工过程及后续使用过程会逐渐出现不规则沉降等影响施工和使用质量的问题,此种状况在建筑结构复杂、建筑规模大的工程施工中更为常见,且沉降、裂缝等现象更为明显。
低渗透性土质。大多数建筑施工中的不良地基土都表现出较低的渗透性问题,此种性质的地基土在施工基土固结过程中时间明显较长,在更长的固结期内,很容易发生不规则沉降与裂缝问题,进而引发不必要的施工质量问题及安全事故。
高灵敏度土质。工业及民用建筑工程施工经验表明,工程施工中发现的不良地基土常兼有灵敏度过高的特点。此种性质的地基土相较一般地基土更加脆弱,难以承受工程建筑压力,施工及使用中产生的震动和压力都会破坏其原有结构及承受状况。
二、不良地基造技术
(一)置换技术
1、换填土层技术
换填土层技术即换填一定比例的不良地基土,以强度、渗透性更好的土层加以取代。换填土层技术实施过程中,应根据工程施工规模、施工性质、施工强度精确计算不良地基土层的换填深度、换填比例,依照既定的换填深度、换填比例,挖出不良地基土相应深度的湿软部分,并将强度、渗透性更好的碎石、砂土等放入空缺位置,再压实处理。待形成强度、渗透性、敏感度更佳的地基土层之后,应对经过换填处理的地基土层稳定性和强度、渗透性进行全面的检测和评估。换填处理技术实施过程中,应重点注意原不良地基土层挖除工作的彻底性和准确性、保持挖除过程中坑边的稳定性、确保回填土整体质量、新的土质回填之后充分夯实。
2、振冲置换技术
振冲置换处理技术即采用专业振冲机械工具进行不良地基土层的置换处理。此种土层置换处理技术实际使用时,采用高压水射流对原不良地基土层冲振处理,在不良地基土中成功造孔之后,分批向孔中填补强度、渗透性更好的碎石、卵石等,逐渐使分批填料与原地基形成复合地基,最终提升地基强度、渗透性能。
应用冲振置换技术进行不良地基造作业时,应首先对原地基土层的土质进行准确的判断与性质评估,尽量不要应用于强度过低的软粘土地基改造之中。
3、夯置换技术
夯置换技术应用于不良地基土的改造作业中,主要通过砂土、碎石、卵石等材料的直接注入形成复合地基,达到改造不良地基土的目的。技术的实际操作中,首先采用夯锤将不良地基土凿开、挤入,再将强度、渗透性更好的碎石、砂土等材料置入凿开的夯坑之中。也可采用沉管插入不良地基土中,将强度、渗透性更好的碎石、砂土等材料通过沉管进入原地基土层内部。两种方式都比较常用,材料进入不良地基土层并形成桩体之后,则形成新的复合地基。由于复合地基是通过沉管、夯锤挤压、夯实以及强度、渗透性更好的碎石、砂土等材料的充填而形成的,故而具有更好的强度和渗透性能。
使用夯置换技术改造不良地基土层时,应注意碎石、卵石与砂土材料不同的渗透性能,根据不同的施工性质及不良土层本身的特点,选用合适的充填置换材料,以确保地基造质量和水平。
(二)夯实改造技术
夯实改造技术是通过直接夯实的方式增强不良地基土的强度,以满足工程施工要求。夯实技术的实际应用有表面夯实改造与重锤夯实改造两种类型。
当不良地基土质量问题主要表现在土层表面,如地基土表层过于疏松、表面土层含水量过高等,则根据地基土实际状况及施工中的地基强度要求,选择合适的夯实处理工具及处理方式,对于地基土本身性质尚可或工程施工要求较低的表层疏松、含水量高的不良地基土,一般可采用人工夯实方式处理;对于地基土本身性质尚可或工程施工要求一般的表层疏松、含水量高的不良地基土,可选用低能夯实机械处理的方式;对于地基土本身性质不佳或工程施工要求较高的表层疏松、含水量高的不良地基土,选用振动或碾压机械设备完成地基土夯实改造工作。
除表面人工与碾压机械设备夯实改造方式以外,还可选用重锤夯实的不良地基造方式。此种改造技术实施过程中,主要采用重锤进行自由落体式的夯实处理,利用重锤设备的自由下落对不良地基土浅层地基进行夯实改造,是原地基层形成均匀的硬壳层,方便后续工程施工建设。
(三)预压改造技术
预压改造技术主要包括堆载预压技术与真空预压改造技术两种类型,均可通过相应的处理方式和工具设备对不良地基土进行预压处理,在需要进行改造的地基土之上施加一定的荷载,以提升地基土强度与品质,进而达到预防地基土沉降与裂缝、改善工程施工基础的目的。
堆载预压技术使用之前,应首先根据工程施工要求及不良地基土性质特点设定合理的堆载预压期,在需要进行堆在预压技术改造的地基土上施加一定量的砂石、水等静荷载,待到预压期满后,依照一定的顺序撤除施加的重物,在此基础上施工建设。真空预压技术使用之前,在需进行真空预压改造处理的不良地基土表面铺洒一层砂垫,再使用土工薄膜仔细在砂垫层之上覆盖处理,直至土工薄膜将铺洒的砂垫层完全覆盖密封,再使用准备好的真空泵对砂垫层进行抽气处理,直至薄膜之下的地基层呈负压状态,在真空泵抽气的过程中,地基土内部逐渐得到固结,最终达到增强地基土强度、改造不良地基土的目的。
另外,堆载预压技术及真空预压技术都适用于淤泥质粘土、淤泥或人工冲填土等软弱土地基,对于其他性质特点的不良地基土,应慎重使用。
(四)挤密法改造技术
挤密法改造技术适用于湿陷性黄土为主的不良地基造作业,此种技术常以灰土作为主要材料,是常见的不良地基造方法。挤密改造技术应用于不良地基土的改造作业中,在桩成孔和夯填阶段,通过挤压作用将原桩孔部位的地基土挤压进入周围的土体之中,有效挤密处理了不良地基土、降低了土体孔隙数量、增加了土体密度和摩擦角,优化地基土物理性能,进而提升地基承载能力,为后续工程施工奠定基础。
(五)加筋加固改造技术
加筋加固改造技术是针对不良地基本身重量及荷载问题进行处理的,为消除地基土本身重量产生的不稳定现象及土体内部压力的不均衡问题,在需要进行加筋加固技术改造处理的不良地基土底层安置相应强度与规模的加筋织物,以有效提升地基土底层的荷载能力和地基土本身的强度,增加上覆土自重应力,使有效应力增加,优化地基土物理性能,进而提升地基承载能力,最终使不良地基土真正得到固结加密,提升地基土强度与品质,进而达到预防地基土沉降与裂缝、改善工程施工基础的目的,方便后续工民建施工。
四、总结
随着社会经济的发展与民用、工业建筑工程施工范围的扩大,不良地基土引发的地基沉降、施工质量不达标、施工过程及使用过程安全事故频频发生,直接影响工程建设效率、建设质量及工程建设的社会效益。我国不同地区、不同环境的土质各有不同,地基土的质量直接影响民用与工业建筑施工水平与施工质量,其检测与改造是建筑施工中的重要环节。因此,民用与工业建设施工过程中,应积极总结工民建施工中地基土识别与改造处理经验,明确不良地基土强度低、渗透性高、灵敏性高的共同特点,并切实根据地基土实际状况采取相应的置换改造技术、夯实改造技术、预压改造技术、挤密法改造技术改造措施,做好建设施工中的地基改造工作,确保工程建设的顺利、高效开展。
参考文献:
[1] 韩红伟. 浅谈建筑物不良地基造技术[J]. 中国房地产业:理论版, 2012, (1): 116.
[2] 刘波, 王淼. 简析建筑不良地基的解决方法[J]. 民营科技, 2010, (1): 202.
[3] 张彻. 对不良地基基础处理措施的探讨[J]. 民营科技, 2009, (12): 184.