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【關鍵詞】建筑工程;施工技術;重要性;
工程建設和施工中,地基基礎建設有著舉足輕重的地位,地基基礎建設質量的高低將會直接影響到建筑工程的根基,所以其施工質量的難題也會關系到整個工程質量的好壞。
一.基礎工程施工技術
1、施工準備
基礎工程是各類工程項目中都不可缺少和忽視的一部分,也是工程施工的核心技術要求。在目前的工程項目中,基礎工程施工之前必須要做好相關的準備工作,這些準備工作的科學與合理對于后續工程的開展有著重要的作用與意義。一般在基礎工程的施工之前,我們必須要做好供電、供水和交通以及場地整平工作,這些工作也被人們簡要的稱之為三通一平工作。
2、放線工作
在施工的過程中,放線工作是不容忽視的一個環節,也是其他工作得以正常開展的基礎。在施工的過程中必須要根據施工實際情況和設計圖紙的相關需要進行總結和分析,并且針對其中存在的種種問題進行深入的總結,使得其中的各種不良質量隱患都能夠得到有效的解決與預防。在施工中放線工作主要是根據圖紙設計需要將在測定好的地面之上進行放線和具體放棄的規劃,這種環節對于整個工程施工而言十分重要。一般情況下,在放線環節需要結合房屋的坐落情況和具體的工作內容進行分析,并針對施工中存在的種種質量缺陷進行嚴格的分析與控制。
3、基坑開挖
在房屋的放線工作完成且檢測標準之后,在按照基坑的槽寬與施工要求進行挖土工作,還需要針對其中存在的種種質量問題進行深入的總結與完善。在施工的過程中我們需要根據其中存在的各種質量缺陷和土質參數進行深入的分析,并且要在施工之前做好相關的安全工作。以免在施工的過程中由于安全管理不夠而引起施工安全事故。
4、基礎工程混凝土澆筑
在基坑開挖工作完成且基槽驗收完成之后,我們可以根據基礎的結構形式進行基礎砌筑。在這個過程中,我們需要根據房屋的承載要求來選擇不同程度的混凝土結構,并針對其中存在的種種質量缺陷與問題進行分析與完善。一般在混凝土施工的過程中主要包含模板支撐施工、混凝土澆筑、振搗、拆除模板等。
二.地基基礎施工的重要性
作為工程建設的第一步重要工序,地基基礎施工的質量是高層建筑施工質量控制的基礎,并且也是包管工程建設質量的關鍵。現在我國的工程施工特別是建筑施工中,地基基礎施工難題并沒有引起充足的重視,也沒有被很好的處理。總體而言,要想建設高質量的工程項目,地基基礎施工的質量控制是核心。
1、現在我國工程建設地基基礎施工中存在的難題
地基基礎施工相比整個工程項目有著至關重要的意義,可是,現在的工程建設中仍然存在著部分難題,主要有以下幾點。
1.1 地基建設中的塌方難題
在工程項目的地基建設中,一個不可以忽視的難題便是地基的塌方。在工程的地基建設整個過程中,假設出現了塌方難題,必然會使地基土受到擾動,進而影響到地基的整體承載力,不但會對自身的工程建設造成危害,并且還會嚴重影響周圍建筑物的安全,甚至會造成安全事故,造成重大的人員傷亡。特別是在基坑開挖深度較深并穿過不一樣的土層時,施工方假設不去根據不一樣土層的工程特性(地基土的內摩擦角,粘聚力、濕度、重度等)來確定地基基坑的邊坡開挖坡度和支護方法,就會使得邊坡頂部受到堆載或外力的振動產生變形, 因此引發塌方難題。
1.2 地基缺乏保護
工程項目的地基建設中另一個重要難題便是地基缺乏充足的保護,特別是在長江以南多雨地區進行工程施工,假設不處理好地下水的難題,就會對地基建設帶來嚴重的危害。地基的基礎缺乏充足的保護,比如防水、排水措施不到位,勢必導致地基進水。這樣,不但會造成地基基礎施工困難,而且地基的質量也會造成損害。特別是在多雨季節,一定要確保地基建設的基坑沒有積水,被水浸泡的地基表層土要將其松軟部分清除。
1.3 地基建設中的施工方管理不善
在地基建設中,由于施工方的疏忽也會對地基質量造成影響。假設施工人員疏忽造成基坑開挖與設計不符,將導致基坑的抗剪切力度不夠,從而造成基坑的變形,影響地基建設的質量。
三.建筑工程施工技術
在建筑工程施工過程中,需要運用到不同的施工技術,這些施工技術的運用良好地保障了建筑工程的施工質量,也進一步強化了建筑工程的施工安全和進度。
1、房屋建筑軟土地基處理技術
隨著建筑工程施工規模的擴大,建筑工程的施工區域也越來越復雜,在施工過程中會遇到各種各樣的地質條件,尤其是軟土地基。在軟土區域,建筑工程施工需要采取相應的技術手段對軟土地基進行處理,以提升軟土地基的穩固度和硬度,保障建筑工程的安全和質量。
首先,基坑挖土施工。在對淺基槽或者基坑進行挖土時,要采取有效地能夠防止建筑物基礎下面的軟土持力土層被擾動的措施。根據施工規定,施工人員要處理好基槽或者基坑邊坡處的支撐以及放坡施工工作,以免出現坍土現象。
其次,換土作業法。在建筑工程施工過程中,遇到軟土地基時,應該對該區域進行一定的換土作業,將原有的土質較松軟的土層刨除,填入一定的適當的顆粒物較小,硬度較大的新的土層,以增加地基的強度。在運用換土作業時,要根據建筑工程的實際承載量還測定地基的夯實程度,并科學選用更換的材料,如砂礫、細石塊等。
2、房屋建筑工程鋼筋施工技術
在房屋建筑工程施工過程中,鋼筋施工技術是運用比較廣泛的一種施工技術。在運用這種施工技術時,首先應該選用質量優良的鋼筋材料,保障鋼筋的韌度和硬度。在進行鋼筋結構的搭設時,要科學合理地制定施工圖紙,根據施工圖紙有效地進行鋼筋結構的施工,尤其要處理好鋼筋結構接洽處的連接工序,保障梁結構與承重墻結構之間的吻合及應力適中。在鋼筋結構的焊接過程中,要合理的處理好熱應力對鋼筋材料的影響,在鋼筋的綁扎、搭接、焊接以及鋼筋布設等環節時,要加強質量監督,反復核查施工圖紙,根據施工圖紙進行科學合理的施工。在鋼筋結構施工完成后,要做好檢查檢驗工作,尤其要檢查鋼筋結構的穩固度和承載力
結語:
建筑工程的施工質量的技術控制,施工質量的不斷改進和提高,是直接關系到整體建筑工程質量的關鍵和基礎。這就需要建筑施工單位及施工人員和管理人員緊密配合,共同努力把科學的管理辦法與先進的施工技術結合起來。保證建筑工程的施工質量。
參考文獻:
[1]龔曉南. 復合地基理論及工程應用[M]. 北京:中國建筑工業出版社,2002.
[2]康旭元.地基處理技術的發展與現狀[j].山西建筑,2005,31
【關鍵詞】剛性樁復合地基 沖孔灌注樁 經濟性比較
1 引言
房地產開發過程中,對于高層住宅,由于上部結構剪力墻間距較密,梁柱配筋率一般都不高,且施工工藝成熟,因此造價都比較可控。而基礎工程屬于地下隱蔽工程,具有施工難度大、施工周期長、施工環境艱苦、占用資金較大、施工技術含量較高、工程造價控制較為困難的部分。對于高層建筑,基礎工程的費用要占建筑物總造價的 1/ 6~1/ 4。不合理的基礎選型,將導致工程費用成倍的增加。本文結合清遠山區復雜地質情況的特點,對某房地產商品房工程中剛性樁復合地基、鉆孔灌注樁進行比較分析,總結出在此地區山地工程中復雜地質條件下合理、經濟的基礎形式。
2 基礎選型及計算分析
2.1沖孔樁基礎選型
1#樓建筑總高度96米,共31層,基坑開挖后基底地層主要分布有2-1層粉質粘土、層2-2殘積砂質粘性土、層3-1全風化花崗巖、層3-2強風化花崗巖,局部為層3-3強~中風化花崗巖,天然地基均勻性差。首先我們按沖孔樁基礎進行設計。采用1直徑1米、1.2米兩種直徑沖孔灌注樁,樁身混凝土強度為C35。 本工程地下室底板面絕對標高為58,基礎厚度暫按1.2m,則計算時樁頂標高取為56.8m。
當采用沖孔樁基礎時,1米直徑的樁共32根,1.2米直徑的樁共8根,預計樁長為18米。承臺高度為1.2米,承臺總面積為150O。
2.1素混凝土剛性樁復合地基筏板基礎
因本工程工期較緊,我們結合CM樁的設計方法和施工工藝,對1#樓采用素混凝土剛性樁復合地基筏板基礎,素混凝土樁采用合金鉆頭施工成孔、管內泵壓混凝土成樁。將塔樓范圍根據地質情況,分成兩個區間。一區基底處于粉質黏土,取fak=220kPa;二區基底處于殘積砂質粘性土,取fak=240kPa。
剛性樁復合地基計算過程如下:1.塔樓素混凝土剛性樁單樁承載力特征值(一區:鉆孔JK93 二區:JK96)根據土的物理指標與承載力參數之間的關系,
Rck=u∑qsia Li+αqpa?Ap (JGJ 79-2012 7.1.5-3)
樁身驗算:Ra=0.25×Ap×fcu=0.25×0.252×π×20×103=981.25KN (JG79-2012 7.1.6-1)
取Rck =600 kN
復合地基承載力特征值:
1.塔樓取上部荷載標準值:Pk=500kPa
fspk=(ηcmcRck)/Apc+(ηMmMRMk)/ApM +ηs(1-mc-mM)fak (DBJ/T 15-79-2011 4.3.1)
其中: fspk――復合地基承載力特征值。
承載力計算:
一區:一共布置素混凝土剛性樁80根,基礎面積A=147.7m2。
Apc=0.19625m2 mc =80×0.19625/147.7=0.1063
fspk=1×0.1063×600/0.19625+(1-0.1063)×220×0.90
=501.9kPa >Pk=500kPa 滿足承載力要求。
二區:一共布置素混凝土剛性樁264根,基礎面積A=505.9m2。
Apc=0.19625m2 fspk=1×0.1024×600/0.19625+(1-0.1024)×240×0.90
=507.00kPa >Pk=500kPa 滿足承載力要求。
總共需素混凝土剛性樁344根,平均樁長為7米。
塔樓范圍,筏板基礎厚度為1500mm,面積為600O。
根據以上兩種基礎的計算結果,對兩種基礎進行經濟性分析。具體結果詳表3。
2.2 經濟性比較
沖孔樁基礎造價:灌注樁按850元/米計算,樁施工造價40X18X0.085=61.2萬
承臺及承臺、筏板鋼筋按每平方160kg考慮。混凝土按420元/立方米,鋼材3500元/每噸考慮。承臺范圍造價:150x0.042x1.2+150x0.35x0.16+350x0.4x0.042(塔樓范圍的底板)=23.73萬元。超前鉆40x0.15=6萬元,共計90.93萬。
素混凝土剛性樁筏板基礎:素混凝土樁按120元/米計,共344x7x0.012=28.89萬元。筏板基礎:600x1.5x0.042+0.35x600x0.16=71.4萬元,土體挖填方費用1.2萬,共計101.49萬元。
以上分析可以看出,沖孔灌注樁造價比素混凝土剛性樁筏板基礎要低,但是考慮到工期對房地產開發的影響,且灌注樁成孔工藝較復雜,操作要求較嚴,易發生質量事故,且技術間隔時間長,不能立即承受荷載,冬季施工困難較多等缺點。我們建議采用素混凝土剛性樁基礎。
3 結論
本文通過工程實際情況,對清遠地區某山地工程中的剛性樁復合地基和灌注樁復合地基進行比較、分析。在場地起伏較大,地基土分布不均勻,如果施工時間不受限制的情況下,單從造價上比較,沖孔灌注樁基礎要好于復合地基。但是地基承載力較高,采用素混凝土復合地基筏板基礎可滿足地基承載力要求時,復合地基的施工速度快,造價跟沖孔樁差別不大,綜合效益要好于沖孔灌注樁基礎。
參考文獻
[1] 建筑樁基礎技術規范 JGJ94-2008[s].
[2] 復合地基技術規范 GB/T 50783-2012[S].
【關鍵詞】土建工程;軟土地基處理技術;管理對策;灌漿加固
引言
地基處理是土建工程施工建設的重要內容,對整個工程質量的提高和工程運用有重要影響。為提高地基施工質量,必須根據施工需要選用合理的施工技術。另外軟土地基是土建工程施工的常見類型,影響土建工程質量提高和正常使用。因而施工中必須采取相應的技術措施對軟土地基加固,確保土建工程施工質量。
1.土建工程軟土地基沉降的原因
軟土地基如果沒有處理到位,容易出現沉降現象。總的來看,引起軟土地基沉降的原因主要包括以下兩個方面。
1.1地質原因。主要表現為地下水豐富,軟土地質地層分布等原因。由于土建工程的規模較大,不同部位軟土地基出現沉降現象不盡相同,會發生不均勻沉降情況。對土建工程的負面影響大,必須采取加固措施,預防軟土地基不均勻沉降現象。
1.2結構原因。隨著施工推進,土建工程自重會增加,在自重作用下土建工程會出現下沉現象。同時為保證施工進度和工程質量,對不同地基施工部位往往采用不同施工技術,一般對地質條件好的地方,為節省施工時間,運用人工挖孔樁施工技術。而對地質條件差,或者是軟土地質施工時一般運用靜力樁、振動樁進行施工。由于施工技術不同,土建工程不同部位出現不均勻沉降,不僅影響整個土建施工質量,還對后續工程施工帶來不利影響,嚴重的話甚至會降低土建工程質量,影響土建工程施工安全。為預防這種現象發生,對出現的病害進行有效處理,施工中要根據具體情況采用合理的軟件地基處理技術,提高土建工程軟土地基施工效果。
2.土建工程軟土地基處理技術管理的作用
土建工程軟土地基處理中,如果地基不堅實,必然影響土建工程穩定性。而基礎指的是將荷載傳遞給地基的下部結構。地基承擔的是整個結構的荷載,因此必須具有足夠強度,防止出現破壞和失穩現象。所以為確保土建個的穩定性,必須控制沉降,使沉降不超過地基變形允許值。在滿足這些條件的基礎上,盡量選擇埋深不大,按照普通施工程序就能修建的基礎類型。也就是盡量利用天然地基,如果天然地基不能滿足要求的話,需采取措施對地基進行加固,在處理后的地基上修建土建工程基礎,以滿足施工需要,為接下來土建工程建設做好準備。
3.土建工程軟土地基處理技術的管理對策
土建工程軟土地基處理施工中,有很多不同的技術類型。而樁基礎施工技術是比較常見的技術,在土建施工中有著廣泛的適用性。具體施工中,樁基礎將結構上部較大荷載傳送到較深堅硬土層上,從而提高地基承載力,減小地基形變。實際工程運用中,樁基礎具有承載力高,施工方便,沉降量小等多方面優勢和特點,土建軟土地基處理施工中有著廣泛的運用,施工中比較常見的技術包括以下幾種。
3.1靜力壓樁技術管理對策。與傳統打樁施工技術相比而言,靜力壓樁有自身顯著特點,它改變傳統打樁施工技術噪聲大,污染嚴重的情況。該技術不僅噪聲小,環境污染小,而且施工速度快,施工質量高,主要適用于軟弱土層地基施工中。通過利用靜壓力,將預制樁逐節壓入土建工程地基中。靜力壓樁除具有污染小,環境破壞小等特點外,還能節約鋼筋使用量,減少混凝土使用量,節約工程成本,收到良好的經濟環境效益。所以在土建工程地基基礎施工中,需根據具體需要采用靜力壓樁施工技術,以取得更好的效益。
3.2振動沉樁技術管理對策。該技術利用固定在樁頂部振動器所產生的激振力,通過樁身使周圍顆粒受迫發生振動,從而大大減小樁表面與土層間的摩擦力,在自重和振動力共同作用下,樁體下沉入土層中,從而實現穩定土建工程地基基礎的目的。該技術施工中需要的設備較簡單,不需其他輔助設備。并且體積小,適應性好,操作簡單方便,工程質量好,施工效率高,在土建工程軟土地基處理中有廣闊的適用范圍。
3.3灌漿加固技術管理對策。該技術的工作原理是,采取適當措施對軟土地基土壤進行改良,從而實現加固地基基礎的目的。具體施工步驟如下:利用鉆機將鉆孔鉆入設定的軟土基礎層,然后利用高壓灌漿設備,將配制好的水泥化學漿液從鉆孔灌入軟土基礎地層,從而讓土層和漿液發生物理和化學反應,進而膠結,在劈裂、擠壓、凝結等綜合作用下實現改善土體性能和結構的目的。從而確保整個土建工程地基穩定性,能實現對整個土建工程的有效支撐。需要注意的是,使用該技術前要確定軟土特點和類型,合理選用灌漿用的化學漿液,實現對土建工程的有效加固,改善土體結構,穩定土建工程的地基。
3.4靜力壓樁加固技術管理對策。該技術工作原理如下:將土建工程承重柱重力作為反力,通過自重裝置將靜力壓樁預制樁分節壓入土中,進而改變土壤顆粒組成,結構,間隙,從而實現對土建軟土地基加固。使用該技術進行加固時,對上下節靜力樁連接處應該焊接牢固,保證靜力壓樁連續和穩定。施工中需要控制好壓樁的液壓和壓力,同時加強施工安全管理,確保施工安全進行。壓力達到設計荷載時要終樁,終樁后將壓入樁和樁頭鋼筋與原基礎鋼筋焊接,同時澆筑混凝土承臺,使其與基礎聯為一個整體。通過采用上述加固方式,能有效將上部結構荷載通過樁直接傳遞到堅硬土層當中,從而實現加固土建工程基礎的目的。從上面的論述可以得知,這些不同的軟土地基處理技術各有自身特點,在土建工程軟土地基處理中應視具體情況選用,以取得更好的效果,滿足地基基礎加固要求,確保土建工程施工質量。
4.結束語
土建工程軟土地基處理中,采用相應的施工技術和管理對策,對工程質量進行控制具有重要作用。施工中要根據工程具體情況,合理選用軟土地基處理技術,遵循工藝流程,加強施工管理,提高軟土地基處理效果。另外還要注重提高施工人員素質,重視經驗總結,加強施工檢測,對可能出現的問題及時預防和處理,保證土建工程軟土處理效果提升。
參考文獻
【關鍵詞】公路工程;不良地基;處理措施;施工方法
不良地基,表現在公路工程中就是一些沼澤、濕地、臨海平原等處,這些地基的共同特點就是土壤質地多為黏土或淤泥質,含水率較大,負荷承載能力較差,總體性能非常軟弱,如果未經正確處理就進行地基工程施工特別容易導致公路整體下沉,與地基沒有均勻接觸,嚴重時甚至可能導致整個公路的傾斜或斷裂,后果不堪設想。所以我們相關工程人員在不良地基進行公路工程施工時一定要采取有效措施對其進行處理,為工程的質量安全和使用性能創造可靠的保障。
1公路工程中處理不良地基所遵循的原則
不良地基處理的好壞,直接決定了公路工程的成敗。基于這點,我們工程技術人員應該對工程實地的地基情況進行詳細準確的勘測,并總結出以往處理這類不良地基問題的經驗,改進其中的不到之處,加強處理過程的薄弱環節,從而能夠有的放矢地解決實際問題,收到不錯的地基穩固效果。
根據不良地基的處理特點,作者總結出了以下幾點原則:首先,應該在保證了地基處理實際效果和工程整體工期無誤的基礎上做到成本最優化,用最少的投入完成最大化的工程施工。其次,通過綜合考慮公路工程的基本施工周期、公路承載能力等級、路面地基預壓時間等相關參數來較為準確地計算出公路的沉降剩余量,確保完全符合設計方案所要求的沉降量,將其控制在一個規范允許的范圍內。這兩項原則可以為不良地基處理工程提供實用型理論指導,幫助不良地基處理工作正確有序地開展。
2公路工程中處理不良地基的相關措施
根據以往公路工程施工經驗看,一般不良地基處理工程主要分為四個方面,分別是軟弱地基、鹽漬土、砂液化土和路堤穩定。
2.1軟弱地基處理措施。 在對土質比較軟弱的地基進行處理時,應考慮到它的厚度和軟弱程度具體處理。如果地基土壤厚度較小、軟弱土層較薄、有的直接在地表處外露,可以直接將軟弱土層部分徹底清除,并換上土質較硬實的土壤材料進行回填,然后再使用專業碾壓機械來保證回填土壤的密實和穩定。如果地基土壤厚度較大,且工期不太緊迫,有充足的時間,一般采用的是超載預壓的處理措施,可以收到不錯的地基處理效果,為公路工程創造了堅實的鋪墊。如果公路工程不良地基處理施工段位于直接連接橋涵路的位置,且填筑路堤的最小高度都大于5米,那么應計算出沉降結果并采取構筑復合型地基的處理措施,主要包括水泥攪拌樁、振沖碎石樁、塑料排水板等等,必要時輔以堆載預壓法,可以達成不良地基處理工作的最終目的。
2.2鹽漬土處理措施。 鹽漬土即地基土壤中含有大量鹽分,鹽分的分布范圍、種類、性質以及含量不同,對公路工程的危害性也不同。我們通常將鹽漬土按鹽分危害性分為三個種類,相關的處理措施也要從相應方面著手。
針對弱性鹽漬土上的公路地基,所受到鹽分的危害程度不高,可以不必進行專業處理就開展工程施工。
針對中等鹽漬土如亞氯鹽和氯鹽等鹽性強度中等土質層的公路地基,不能直接使用鹽漬化土壤作為地基工程回填材料用土,必須采取科學的處理措施:首先,將公路地基實地的可見路面積水全部清理干凈,修筑專用積水排水溝作為基礎排水設施使用。然后,在路堤的地面位置添加砂墊層,以達到良好的隔水防水效果,充分保證公路地基的干燥與穩固。多選用滲水性能好的沙礫材料作為隔水層的填筑材料,填筑的厚度在0.5m左右范圍內即可。
針對鹽漬化程度更強的公路地基土壤,需要使用到土壤固化劑,徹底改變鹽漬土的土壤性質,使其更加結實堅固,能夠滿足公路地基工程的根本需求,然后才能將其應用在地基坑回填工序中,從根本上保證路堤的密實性和穩定性。
2.3砂液化土處理措施。 砂液化土地基也可以根據其砂土液化程度分為不用的類型。
對于砂土液化程度較輕的公路工程地基施工路段,我們可以不采取任何處理措施也能維持工程的正常開展。
對于砂土液化程度中等的公路工程地基施工路段,要遵照以下原則進行相應的處理:一般路堤不作特殊處理;路堤位于中橋橋頭處30米范圍內或大橋橋頭50米范圍內采用水泥攪拌樁或者振沖碎石樁的地基處理措施,同時按照國家抗震等級7級的標準來指導橋涵的實際設計工作,其它公路工程段在設計過程中也要充分考慮到沙土液化程度對地基造成的影響,應用科學合理的加固手段,盡量避免工程質量安全問題的出現,為整體工程打下扎實的基礎。
對于砂土液化程度很嚴重的公路工程地基施工路段,需要對砂土的實際液化程度進行全面分析,每一個孔洞每一層巖層都要逐一檢測,凡是長度大于20米的亞砂土和飽和粉細砂的液化系數都不能遺漏,并根據最終檢測分析結果來制定有效的地基處理方案。
2.4路堤穩定處理措施。 路堤穩定處理是通過對不良地基的軟弱程度穩定性分析再進行工程施工速度和質量控制,盡量減少公路工程質量通病的發生率,全面提高工程的安全保障和質量水平。路堤穩定性處理措施主要包括:對剩余沉降量準確分析,如果其結果在工程允許的范圍之內,對高填路段實行堆載或超載預壓的處理措施且保證預壓期時長超過六個月;如果結果超出了地基實地的范圍,就要同時采取淺層和深層雙重處理措施來全面提高地基工程的基礎穩定性,實現公路工程施工效率的最大化以及施工配置的最優化。
結語:總而言之,地基工程的穩固與否將會直接關系到整個公路工程的基礎質量安全,需要引起工程技術人員的絕對重視,只有采取行之有效的不良地基處理措施來改善土壤狀況,避免地基質量問題的產生,才是保障公路工程質量的最有效途徑。
參考文獻
[1]徐秀芹.公路施工中軟弱地基處理方法探討[J].科技風,2011
[2]馬勝利.不良地基的加固處理[J].山西建筑,2008
關鍵詞:卵石土;降水;地基承載力修正;沉降
中圖分類號:TU97 文獻標識碼:A
成都地區卵石土層主要分布于岷江水系一級、二級階地,分布分為廣,厚度10~50m以上不等,特別是成都西部地區,卵石層厚度大,最厚地段該層厚度達100m以上。
一級階地卵石土層時代為第四系全新統沖積層(Q4al),卵石多為灰~褐灰色,混有20~40%砂、礫石及少量粘性土,常有薄層砂透鏡體及極個別地段的淤泥、淤泥質土、腐木等夾層,卵石成分以巖漿巖及變質巖為主,卵石以弱風化為主,個別強風化,磨圓度佳。
二級階地卵石土層時代為第四系上更新統沖洪積層(Q3al+pl),卵石多為黃~黃灰色,混砂、礫石及粘性土,有薄層砂透鏡體及極個別地段的淤泥、淤泥質土、腐木等夾層,卵石成分以巖漿巖及變質巖為主,個別卵石已達強風化,磨圓度佳。
兩個階地卵石土層除沉積時代、成因、顏色及充填物略有差別外,其物理力學指標等相差不大。根據《成都地區建筑地基基礎設計規范》(DB51/T5026-2001)及成都地區工程經驗,將該層細劃分為松散卵石、稍密卵石、中密卵石和密實卵石四個亞層。
成都地區高層建筑越來越多,高層建筑多設1~3層地下室,而該深度范圍往往為卵石土層,作為具有承載力高、壓縮變形小等特點的卵石土層,常作為天然地基基礎持力層。而通過大量的工程實例表明,卵石土地基高層建筑(以30層為例)封頂后1~2年的總沉降量多為20~30mm左右,個別沉降小的在15mm左右,正常的沉降量一般不超過40mm。這與《建筑地基基礎設計規范》 (GB 50007—2011)第5.3.4條及表5.3.4建筑物地基變形允許值200mm還相差甚大。但也有個別建筑沉降量偏大,甚至達到60mm以上。針對該情況,筆者在接觸的范圍內,從以下幾個方面,試圖對沉降偏大的原因進行分析探討,以求更好的總結及指導今后的工作。
1 卵石土密實度差異及夾層對沉降的影響
1.1 卵石土密實度差異對沉降的影響
2 基坑降水對沉降的影響
成都卵石層為主要含水層,卵石層滲透系數大,一般滲透系數在15~40左右,含水層厚度大,地下水(主要為孔隙水和孔隙潛水)豐富, 水位較淺,一般水位埋深在卵石層頂面,埋深為3~6米左右。成都地區高層建筑一般設地下室1~3層,天然地基基礎施工須對地下水(孔隙水及孔隙潛水)采用降水措施,成都地區針對卵石層降水通常采用管井法。
基坑降水降深一般較深,出水量大,降水施工造成兩個后果。一為降水引起的附加沉降,一為降水措施不得當,往往造成卵石層內充填的細小顆粒被帶走,從而造成充填物流失,卵石層壓縮變形大。
2.1 降水引起的附加沉降
2.2 降水對卵石密實度影響
基坑降水形成的水力坡度大于臨界水力坡度時,在滲流應力作用下將卵石層充填的細顆粒帶走、掏空,形成機械潛蝕。在上部荷載作用下,卵石層粗顆粒重新排列、壓密而引起地面沉降。這種情況在降水施工時經常發生。降水施工階段由于措施不得當,出砂量不能很好的控制,卵石層內充填物的流失常常使卵石層變為“光卵石”,從而使卵石層密實度大幅度降低,卵石骨架重新排列,引起幅度較大的沉降。
某建筑為地上33層,一個單元為地下1層,一個單元為地下2層,由于降水井設置于筏板基礎外側僅距筏板基礎邊緣4米左右,且降水井設置不規范,在建筑主體結束后靠降水井最近的沉降觀測點反應的該處沉降量已達60mm以上且沉降不斷加大,在筏板基礎上開孔進行取芯表明卵石層內充填物流失嚴重,筏板基礎下1~4米內基本“光卵石”。基于這種情況,立即進行了地基加固工作,加固結束后沉降得到了抑制。
實例表明,由于機械潛蝕造成的沉降量很大,地基的不均勻沉降現象明顯。
3 施工的不規范性引起的沉降
3.1 施工階段人為原因引起的沉降
高層建筑建筑電梯井、積水坑等位置往往挖深較深,有些高層建筑兩個單元高差不同而采用放坡處理,基礎施工時上述地段側壁往往回填不密實,在荷載作用下,該處沉降往往較大,引起建筑的不均勻沉降,甚至有些時候引起電梯井、放坡處的開裂,更有甚者影響電梯等的使用功能。
某高層建筑地上30層,地下2層,由于電梯井施工時側壁未能回填密實,主體結束后電梯井處沉降一直未能穩定,工程竣工4年后,該處沉降才基本滿足規范要求,而該處沉降量已達52mm,與該建筑的其它沉降觀測點的平均沉降量28mm相差很大。
3.2 施工未按設計圖紙進行引起的沉降
上述計算是基于地基土周邊形成約束的前提下進行的修正。要求施工階段保證建筑物修建至一定高度后須進行地下室周邊的基坑回填工作。但有些施工單位未能按設計要求的情況進行回填,加之基坑周邊往往采用放坡處理,從而使建筑物周邊約束降低,地基土不能按規范公式進行修正,承載力不能滿足設計要求。基坑在地基土剪切破壞推力作用下首先進行垮塌,進而造成建筑物向基坑側的不均勻沉降,造成傾斜。
結論
(1)成都卵石土天然地基高層建筑沉降偏大原因很多,影響因素很多。影響最大的因素是卵石層內夾具一定厚度(1.0米以上)的淤泥及淤泥質土以及由于基坑降水過程中出砂量未能有效控制從而造成的機械潛蝕作用,其它如卵石層內夾砂層、施工不規范等也具一定影響。這就要求勘察階段須準確探明地基土持力層分布情況,基坑降水階段嚴格按照《建筑與市政降水工程技術規范》(JGJ/T111-98)執行,基礎施工階段嚴格按設計圖紙及相關施工規范執行,設計階段應明確基坑回填時期及回填材料及要求。
(2)在《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2011)中,其最終沉降量計算公式中的沉降計算經驗修正系數ψs的變化范圍從0.2~1.4,其對最終沉降的影響是很大的。目前,各地對修正系數的數值是不同的。如上海地基規范則規定其值隨附加壓力p0的增大可以從0.7變化到1.3;天津地基規范的修正系數值為基礎底面平均壓力p 與地基承載力設計值f 之間的比值;深圳地基規范則又不同。因此,各地應該建立在沉降實測基礎上的本地經驗修正系數,不能完全照搬國標《建筑地基基礎設計規范》的規定。在基礎的沉降計算中,沉降經驗修正系數ψs應該在沉降實測的基礎上建立當地的修正標準。筆者認為,根據成都地區大量工程經驗,卵石土天然地基在Es >20的情況下沉降經驗修正系數ψs取值應該在0.5~0.6之間較為合適。
(3)針對卵石層分布有軟弱夾層及因降水引起卵石層內充填物流失現象,及時進行壓漿及旋噴樁處理,能有效地改善及抑制建筑物的沉降。
參考文獻
關鍵詞:地基處理;軟土地基;處理方法
中圖分類號:TU992 文獻標識碼:A
在排水工程實踐中,我們遇到的地基土有沖填土地基、雜填土地基、軟土地基等等,其中經常遇到的需要進行人工處理的是軟土地基。軟土泛指淤泥及淤泥質土,是第四紀后期于沿海地區的濱海相、瀉湖相、三角洲相和溺谷相,內陸平原或山區的湖相和沖擊洪積沼澤相等靜水或非常緩慢的流水環境中沉積,并經生物化學作用形成的飽和軟粘性土。軟土地基的特點是高含水量和高孔隙性、滲透性弱、壓縮性高、抗剪強度低、較顯著的觸變性和蠕變形。在荷載作用下,軟土地基承載力低,變形大而不均勻,變形穩定歷時長。軟土地基廣泛地分布在我國東部、東南沿海及內地廣大地區。
排水工程(排水管道及箱涵)是城市基礎設施的重要組成部分,隨著城市建設的不斷擴大,越來越多的排水工程遇到軟土地基,位于軟土地基上的基礎一旦處理失當,會有很多不良后果,例如:
1.排水管渠沉降不均勻導致接口斷裂,在地下水位高或管渠水流量大時引起管渠周圍砂土漏進管渠,淘空管渠上部構筑物基礎,一來管渠淤塞,二來上部構筑物(大多數情形是道路)下沉,嚴重時會影響使用質量甚至破壞。
2.排水管渠設計埋深大,則在施工開挖時如果管溝放坡不足或者邊坡堆載過大,則很容易會引起管溝兩側邊坡或者基坑涌起,嚴重時會破壞已完成的樁基礎,拖慢施工進度和影響施工質量。
上述情況表明排水工程基礎的處理非常重要,本人結合在排水工程施工中的實踐,總結了以下常用的幾種地基處理方法:
一、換土法:
換土法是常用的軟土地基處理方法,換土的常用材料有:砂、碎石、石粉、碎磚、石渣、塊石等等。雖然材料不同的墊層的應力分布有所差異,但是極限承載力比較接近,沉降的特點也基本相似,它們主要有以下幾個作用:
1.提高地基承載力:換土材料的抗剪強度要比軟土高,作為地基持力層,通過墊層的應力擴散、減少對墊層下面的地基單位面積的荷載,避免地基破壞。
2.減少沉降量:一般地基淺層部分的沉降量在總沉降量所占的比例大,以墊層材料代替上部軟弱土層,就可以減少這部分的沉降量。
3.加速軟弱土層的排水固結:碎石、砂等墊層材料的透水性好,墊層承受荷載后,可作較好的排水面,有助于墊層下孔隙水的消散和排除,加速含水粘土層的固結,提高其強度。
G321國道路面大中修整治(市政項目)工程中,該區原為低洼農菜地,土質為淤泥質沾土,含水量大,面層為松散雜填土,建設單位要求工期緊,回填時間短,讓其自然壓實顯然達不到要求,于是對排水管道進行處理,根據管徑大小D=300~1500毫米,分別作換碎石處理,換碎石深度分別為400~900毫米。施工方法:先將軟弱土層挖至需要的深度,每層鋪設的厚度為200毫米,對于每層碎石基礎采用功率大于1.5kw的平板式振搗器振搗,振搗至密實度要求。該工程已驗收,達到了較好的效果。
西河路道路排水設施建設工程中,地質屬于淤泥質粘土,為節省投資,減少工期要求只作簡易處理。決定采用換土法,在挖除淤泥到了一定深度處,用砂回填,在沖水后用插入式振搗器和平板式振搗器往復振搗,以達到密實度要求,提高了地基承載力,效果很好。
在沙頭大道續建工程中,管道要橫穿兩個廢池塘,考慮到兩個池塘實際上已成為多年居民污水的排放池,池上長滿水葫蘆,池水發黑發臭,塘底已積蓄了大量的腐殖質,塘底地層為淤泥層,厚度在2.5米到10.5米之間,為減少工期,保證排水工程質量,決定視地質情況將池水排干,將池中植物、垃圾、淤泥和腐殖土挖除,并用石渣和碎石按級配拌和換填,施工時每層30厘米厚,用鏟車鋪助挖掘機散平,然后用12噸壓路機往返碾壓4遍,以達到95%要求。碎石和石渣有足夠的強度,變形模量大,穩定性好,而且墊層本身還可以起到排水層的作用,并加速下部軟弱土層的固結,大大提高了地基的承載力。
二、木樁加固法:
在軟弱地基上建設排水管渠時,當地表下不深處有較好的持力層,采用木樁加固,也是較好的地基處理方法之一。木樁有圓木與枋木兩類,常采用杉木、松木,樁長一般小于6米。木樁在水下耐久的,但是在干濕交替的環境中極易腐爛,木樁處理與其他方法相比,可避免大量的土方的開挖、加工制作周期較短、效率較高、施工方便,尤其適用于應急的工程。
在建設一馬路市政整治工程中,原混凝土路面板斷裂破壞下沉,已不能正常使用,用破路機破碎混凝土路面板,再用挖掘機挖除混凝土板塊并進行開挖后,發現下水道已由于不均勻沉降而導致接口大幅度開裂和錯口,引致下水道接口周圍砂土流失。下水道下地層為淤泥層,在用木樁試打,發現下部平均6米處有一較好的持力層,木樁均不能穿透。為縮短施工工期,在與建設單位和設計單位、監理單位討論后決定下水道基礎用松木樁加固,木樁小頭直徑為15厘米,平均樁長為6米,用挖掘機施打,間距40cm×400cm,樁頂伸入管道C20混凝土墊層5厘米。在排水管道和混凝土路面修復后,未發現有下沉開裂等現象,使用情況良好。
三、深層攪拌法:
深層攪拌法是用于加固飽和軟粘土地基的一種有效方法,它是利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑,通過特制的深層攪拌機械,在地基深處就將軟土和固化劑(漿液或粉體)強制拌和,利用固化劑和軟土之間產生的一系列物理—化學反應,使軟土硬結成具有整體性、水穩定性和一定強度的優質地基。它具有施工速度較快,無振動,無環境污染,無噪音,加固費用低等特點。可以在原地面進行施工,只加固下層軟土;施工完畢后就可以進行挖土,因此可以大大縮短工期,所以從工費、質量、施工經濟方面采用這種方法比較理想。
在G321國道路面大中修整治(市政項目)工程中,在部分樁段就采用了深層攪拌法加固地基基礎,所采用的主要指標有:噴粉量15%,灰土置換率25%,樁徑500毫米,樁側土的平均容許摩阻力f為5kPa,樁長10米,攪拌后設計復合地基承載力為12Kpa。樁體施工完畢,等樁身到了28天的齡期后,對樁進行靜載試驗,采用兩種方法:單樁載荷試驗和復合地基載荷試驗。經過質量檢測站測試后,單樁承載力最小值為8.9KN,復合地基承載力最小值為12.5Kpa,符合設計要求。
四、預制管樁加固法:
預制樁尤其鋼筋混凝土樁在建筑工程應用最為廣泛。是通過樁側摩阻力和樁端阻力上部荷載傳遞到深部土(巖)層,其優點是長度與截面可在一定范圍內根據需要選擇,承載力高,耐久性好。
樁基主要適用于渠箱沉降要求高,施工工期緊的情況。在上述提及的市政配套工程中,其中一段橫穿繁忙的城市道路,為盡快縮短工期,建設單位與設計部門決定施打預制管樁,設計上樁尖固定在強風化層,樁基由三排樁構成,樁頂設承臺、地基梁,地基梁與箱涵側墻相連,樁的縱向間距為5米,橫向間距與箱涵側板中線一致。
采用預制樁基礎一般會遇到幾個問題:
1.工程造價高:預制樁必須在原地施工,而施工時送樁最長一般只能2米,故要鋸去2~3米的樁頭,無形中增大了成本;而且預制樁本身造價就比較高,往往要占去整個工程投資的1/4到1/3左右,比重較大。
2、負摩阻力和影響:樁周為欠固結軟土或未能正常固結的新填土,在后期固結過程中所產生的壓縮變形會對樁身產生負摩阻力,降低了樁的承載力,增大了樁基的沉降。
3.施工困難:突出的樁頭給施工帶來麻煩。
4、沉降不均勻:由于預制樁基礎沉降很小,預制樁基礎上的箱涵沉降小,噴粉樁上的箱涵沉降大,造成上面的混凝土路面凹凸不平,影響行車。
五、鉆孔灌注樁加固法:
鉆孔灌注樁受力原理與預制樁相似,但相對與預制樁它的優點很多,如造價低,節省鋼材,施工相具較輕便,施工方法較簡單,當持力層頂面起伏時,樁長易處理等等。
在上述提及的市政配套工程,在箱涵起始樁段要接駁一橋梁,而且有水施工,十分靠近民居,用噴粉樁和預制樁機由于機械過于高大,根本無法豎起樁機,兩者加固皆不可行,建設單位與設計部門商量決定用鉆孔灌注管樁,用松木架在水溝兩岸的石墻上做成臨時平臺以豎起樁機進行施工。灌注樁上施工側墻和涵臺,加蓋蓋板。事實證明在當時這種環境條件下,采用灌注樁施工既降低了成本,又縮短了工期,效果很好。
常用的地基處理方法還有很多,比如排水固結法、砂樁、土樁、強夯法、振沖法等等,只是在排水工程的地基處理中較少采用,以上幾種地基處理方法是本人在施工中的一個總結,由于水平有限,不妥之處,請大家指教。
參考文獻:
關鍵詞 基礎沉降;樁托換加固;后灌漿處理
中圖分類號TM64 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2010)26-0148-01
0 引言
在工程中,始發或到達時需鑿除洞門,這時會由于切除豎井擋土墻(樁)而使開挖面處于暴露狀態且會保持較長時間,穩定性較差的軟土就很易發生塌方事故,嚴重影響盾構的安全施工,故在盾構的始發和到達的端頭必須根據具體地質情況采取切實可行的加固措施以確保安全。
常用的加固方法有凍結法、注漿加固法、開挖面置換法、挖填法、豎井加氣壓法等。目前國內常用的是攪拌樁注漿加固法,因其具有安全可靠,施工工藝簡單且經濟性等優點。筆者對工程事故的原因分析,設計加固方案進行介紹,并總結觀點。
1 工程概況
某電廠220kV配電室為框架結構建筑物,室內設備基礎采用筏板基礎,長為56m,寬為6m,基礎墊層下設計有0.9m厚三七灰土墊層,持力層為3m~6m厚的素填土層,其下為濕陷性黃土。電廠發電生產期間,配電室設備基礎出現沉降,而配電室設備對沉降非常敏感,繼續沉降將造成電廠重大安全事故。為確保整個電廠安全生產發電,需要對配電室設備筏板基礎進行加固處理
本工程是對運行中心電氣設備基礎進行加固,施工范圍在220kV配電室室內,場地狹小且有運行中的電氣設備和高壓電線,機械無法施工,設計采用人工挖孔擴頭灌注樁。
2 場地地質條件
本工程施工場地為填土區,基礎持力層為3m~6m厚的素填土層,其下為自重和非自重濕陷并存的濕陷性黃土。上部持力層范圍內地層含水率較高,平均達20%。
3 工程事故原因分析
設備基礎下未壓實素填土和濕陷性黃土地基受到水浸是造成工程事故的主要原因。濕陷性黃土在天然濕度下,其壓縮性比較低、強度較高,在土體自重應力或者自重應力與外部附加應力共同作用下,受水浸濕后,強度迅速降低,土體結構迅速被破壞,并發生顯著的附加下沉。濕陷性黃土地基的變形,除一般壓縮變形外,主要為濕陷變形。未壓實素填土和濕陷性黃土地基受水浸濕而發生濕陷事故時,往往造成地基的不均勻沉降。本次地基主要受到了大量雨水從鄰近草坪滲入地基土,下水管道受堵和附近坑道積水進入地基土,造成了地基的不均勻沉降。
4 設計加固方案
4.1 設計方案
為保證設備筏板地基不再沉降,結合工程地質和現場施工條件,本工程設計人工挖孔擴頭灌注樁,樁的長度穿過濕陷性黃土層,到達穩定土層,樁的設計尺寸為樁徑800mm,樁長30m,整個筏基四周布置樁數18根。設計采用托換技術,樁身緊貼筏基外緣,并在筏基底部處從樁頂側向設計牛腿托換處理。承擔整個筏基和設備荷載。
因筏基和設備荷載不是太大。樁的長度主要考慮了濕陷性土層的厚度,牛腿的設計則考慮了抗壓抗彎和抗剪的受力不同情況,計算出各樁牛腿應分擔的不同方向上的荷載,并有針對性采用配筋率。
考慮到設備基礎對沉降非常敏感,為避免樁基礎施工后牛腿與筏板基礎之間因混凝土收縮下沉產生的縫隙造成基礎沉降。樁基澆注時在牛腿與筏板基礎之間預留10cm厚空隙。樁基施工48h后采用無收縮、微膨脹灌漿料進行后灌漿處理。
4.2 施工程序
搭建安全施工通道整理場地放線定樁位架設支架或電動基蘆鼓風機、照明設備等開挖基礎底部做牛腿,調整樁身直徑和中心位置繼續下挖校核樁孔的直徑和垂直度達到設計樁底標高后做擴大頭、清理孔底吊裝鋼筋籠牛腿部位的鋼筋制作、安裝分層灌注至筏基底部清理出牛腿與筏基底之間約10cm厚空隙后灌漿。
5 結論
1)未壓實填土和濕陷性黃土地基發生濕陷的原因是由于地基浸水而致,因此對于該類地基土作為持力層要做好防水處理。對于防護范圍內的防水地面、散水、排水溝等,應經常檢查、疏通,發現問題應及時修復,建筑場地四周盡量不設計草坪并應設計排水坡度,發現積水地段應及時填平,保持排水暢通。
2)人工挖孔樁托換加固方法不受場地和空間的限制,施工速度快、噪音小,是一種處理既有建筑物基礎不均勻沉降,搶險應急工程切實可行的方法。
參考文獻
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【關鍵詞】土建施工技術;地基基礎;樁基礎;
目前,我國市場經濟發展迅速,信息科技發展日新月異,建筑行業蓬勃發展,整個社會對于建筑工項目的要求越來越高,建筑工程項目要確保不會發生不均沉降、地基強度不符合標準,不防震等問題,與此同時,現代建筑還要有各種藝術因素的存在。為了滿足各種質量以及藝術要求,建筑工程必須能夠高質量完成地基基礎與樁基礎的土建施工過程,保證建筑工程擁有最穩固的基礎施工。
一、地基基礎與樁基基礎基本定義
因承載建筑物的荷載而發生變形,建筑工程中不可缺少的一部分土體和巖體就是建筑物地基。
一般而言,建筑工程中基礎具體是指將整個建筑物的荷載傳遞給地基的建筑物底部設施。樁基礎是建筑物基礎的一個組成部分,是一種埋深比較大的人工基礎形式,通常在地質條件較差,不符合施工標準時采用,通過采取特殊的施工技術對地質條件進行改進,使其滿足建筑工程穩定性、變形以及強度要求。
二、建筑工程中地基基礎的土建施工技術
地基加固以及處理技術施工質量能夠直接影響到整個建筑物的耐用性、穩固性。地基基礎的基本功能就在于能夠充分承載整個建筑物的荷載,遇見地質條件較差的建筑工程,施工人員要采取相應的加固與處理技術改善地基條件,使其符合建筑工程施工標準。
1、目前建筑工程地基基礎處理施工中存在的問題
“九層之臺,起于壘土”,穩固的地基對整個建筑工程的質量具有極大意義。雖然目前各建筑施工單位已經加強了對地基基礎處理的重視,但是實際地基基礎處理施工過程中依然存在很多問題。
(1)很多工程施工單位沒有完善的施工過程管理體系,導致施工不規范,很多實際開挖的基坑與設計不符合,地基承載能力受到嚴重影響,整個建筑工程的穩固性降低,使用壽命縮短。
(2)施工過程沒有保護好地基,導致地基進水,地基承載力下降。這種問題多出現于多雨季節施工中。
(3)在地基基礎處理中比較嚴重的問題便是土體塌方問題。一旦出現地基塌方,整個地基的穩定性會被損害,地基荷載力嚴重降低,容易引發嚴重的安全事故,對周圍建筑的安全造成威脅,耗費大量的人力物力。導致塌方問題出現的基本原因就是工程設計人員沒有對施工現場的地質質量和結構以及季節因素做充分、周密、科學的考察分析。
2、建筑工程中幾種主要的地基基礎加固與處理技術
(1)對地基土層進行化學處理,改善地基土體條件。目前,我國地基處理施工中的化學加固法主要有三種,即:深層攪拌法、灌漿法、噴漿法。化學處理主要是將堿液、丙烯酸銨以及水泥漿等能夠促進土體固化的化學物質添加到土體中,土體被各種化學反應粘結起來,硬度以及穩固性增大,滿足施工標準。例如,在某些建筑工程中,施工人員將石灰添加進土體中,借助石灰土體中的親水礦物質之間的化學反應,改善膨脹土的土質,提高膨脹土層的荷載能力。
(2)固結土壤,提高土層荷載力。有些工程的土體的承載強度受到土體中水分的影響而達不到施工標準。但是如果將這種土體的水分排除,那么土體會自動固結,承載強度也隨之增大。將土層中的水分排出增強土層承載力的操作方法比較簡單,成本費用比較低,已經普遍應用于建筑施工中。
(3)夯實和碾壓土體,增大地基強度。對于比較松軟的地基土層,施工中往往會借助很多沖擊力設備對其進行碾壓或者夯實。建筑工程竣工后,夯實或者碾壓后的地基一般不會產生很大的沉降量。目前,施工中普遍采用的夯實和碾壓土層技術有機械碾壓法和振動夯實法。
(4)分層填土,更換土墊層。有些工程中土體濕度大,而且具有膨脹的特性,這種土體荷載力很小,無法通過化學處理或者排水法等進行加固處理,因而施工中往往選用具有高穩定性和高強度的材料將地基中的這層軟土層更換掉,以增大地基基礎的強度,降低土層沉降量,提高地基基礎的穩固性。為了保證土層的密度符合施工荷載力標準要求,在更換土層施工過程中,施工人員往往會進行分層填土,防止土體出現縫隙或者空洞。
三、建筑工程中樁基礎的土建工施工技術
如果工程中普通擴大基礎施工法處理后的地基土層依然比較松軟,達不到建筑施工要求的穩定性、變形以及強度等標準條件時,施工人員就會選擇樁基礎,可以說樁基礎是很多高層建筑物以及其他荷載力比較大的建筑工程中最常用的建筑基礎類型。 目前,我國建筑施工中主要樁基礎有鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、樹根樁以及預制樁。
1、建筑工程中幾種主要的樁基礎土建施工技術
按照施工方法分類,目前我國建筑工程施工過程中普遍采用的樁基礎土建施工技術有兩種:靜壓力樁施工技術和振動沉樁施工技術。
靜壓力樁施工技術中沉樁過程借助靜壓力將預制樁逐節壓入軟土層,沉樁過程中產生的噪音少,所以在周圍存在居民建筑時,施工人員常采用此方法,避免對周圍居民休息造成干擾。另外靜壓力樁施工技術能夠節省混凝土和鋼筋使用量,施工成本費用低,無污染、無振動,適用于各種建筑物密集處的建筑工程中。
振動沉樁施工技術中土體顆粒受樁身振動而發生排列組織的改變,出現位移和收縮,最終使得土層與樁表面之間的摩擦力減小,受振動力和樁自身重力影響,樁沉入土層中。振動沉樁施工技術主要設備是樁頂部的振動器,振動器工效高、成本低、搬運方便、體積小、重量輕,而且無需其他輔助設備,因而振動沉樁施工技術在軟土體、松散沙土以及粘土樁基礎施工中得到普遍應用,另外振動沉樁施工技術還可以打鋼板樁,還可以在各種起重設備的輔助下進行損樁施工。
2、建筑工程中樁基礎施工注意要點
樁基礎中樁長和樁型能夠對建筑工程整體施工質量產生直接影響,所以在樁基礎施工過程中,相關技術人員要認真調查分析工程地質條件,結合建筑設計準確制定出多個樁長和樁型備選方案。另外技術人員還要與施工人員及時交流溝通,根據實際施工中可能遇見的各種問題、實際操作可能性、樁基沉降量預測以及地基承載力實驗結果,選出該工程最佳樁基礎施工方案,保證樁長和樁型發揮最佳效果。
在樁基礎施工過程中,施工人員要首先進行試樁,確定之前設計出的樁長和樁型具有實際可操作性和合理性,保證施工過程樁基施工與設計沒有偏差。另外,如果施工中遇見樁心不正等施工問題,施工人員可以通過增加承臺高度和拉梁高度、配筋等施工技術作出改進處理。
四、結語:
隨著我國經濟的迅速發展,人口的增多,高層建筑以及各種工業廠房建筑需求越來越多,建筑工程穩固性的基礎――地基基礎與樁基礎的土建施工技術越來越具有重要性。工程技術人員以及施工人員要不斷學習各種地基基礎與樁基礎土建施工技術最新理論研究,不斷將新的技術理論應用到實際施工中,并且積極總結歸納各種高效的技術方法,對于施工中的問題則要積極探索最佳改進處理方法,保證建筑工程擁有穩固的基礎建設。
參考文獻:
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關鍵詞:建設工程 地基處理巖土工程勘察
中圖分類號: U469.6+92 文獻標識碼:A
引言
在建筑工程中,由于地下地層的復雜不穩定為工程施工增加了難度,地基處理顯得尤為重要,不但要做到具體問題具體分析,而且要結合多方面的具體參數和詳細數據進行分析總結。本文將結合河北某住宅小區工程中的施工方案和地基處理方法對地基處理中存在的普遍問題和處理技術應用進行分析和討論。
地基處理中常見問題
在設計地基處理方案時,就要認真考察分析施工區域所屬的地質形態、地下巖土的種類和參數,結合現有的技術條件進行評價總結,考慮分析地基處理中可能存在的問題。以下幾點就是地基處理中經常遇到的問題。
2.1巖土取樣化驗問題
鉆機鉆井取樣過程中,由于技術受限難以取到一些巖土的原狀樣本,其中包括粉碎泥巖、沉積土、風化巖和細顆粒巖等。并且這些巖土難以進行室內化驗,從而導致其各項具體參數無法確定或不準確,對于有效地推斷和評估地下巖土的平均密度和地層的承載能力造成干擾和困難。
2.2地質結構復雜
由于地下地質結構復雜,同一施工區域隨著深度的增加所在的地層構成、地層分布情況和地基均勻程度都可能會有所不同。所以有些結構根據鉆探程度無法準確地確定其埋藏位置及深度,比如地下的不明物體、空洞和水源等。從而也會影響對地層電阻高低的界面劃分,地下地層分布均勻性和穩定性的判定以及巖土軟弱結構界面的劃分。
2.3勘察人員不夠專業
由于一些勘察人員不夠專業,業務能力不強,不及時總結和分析巖土勘察工程中遇到的一些問題。他們缺乏對采集回的具體數據和巖石各項參數進行整理、分析、應用的能力,不善于將這些采集回的數據和參數辨偽存真,進一步驗證其真實性和可靠性,甚至有些勘察人員盲目依賴采集資料,對施工方案的設計造成干擾。缺乏各專業協調溝通能力,影響了工作的進度和效率。
2.4技術受限
國內現有的勘察技術相對滯后,比如巖土工程勘察中鉆探取樣時所遇到無法采集到原狀巖土問題以及遇到堅硬巖層鉆進效率低、卡鉆等常見問題。設計施工方案時要全面地結合考察到的巖土各項參數和地下地層分布結構等因素進行分析評估,但是由于技術條件相對落后,可能導致設計施工的進度緩慢,施工效率降低,浪費了時間和成本。
3.工程地基處理應用案例
3.1工程概況
某住宅小區8、9、10號樓,均為框架結構,地上建筑面積32160 m2,地下建筑面積1500 m2,地上16層,地下一層,抗滲等級S8,主體結構混凝土。經過鉆探取樣分析,在鉆機鉆進取樣范圍依據巖層成因不同推斷工程區域地層由上至下可分第四系沖積層、第四系沉積層等,主要基礎巖土為粉砂泥巖,灰巖,粉質粘土等。
3.2地層地基巖土化驗分析
經過鉆機取樣進行化驗,分析出此工程區域地下地層為第四系沖擊層和第四系沉積層,其地層中的巖土主要以粗砂巖、粉質粘土、淤泥質粉砂為主,導致地層承載力弱。如果采用天然地基,主要作用在粉質粘土巖層和淤泥質粉砂巖層上,其天然地基承載力約為180kpa。而由于本工程的樓層很高,為16層,比一般中低樓層建筑物荷載量大,對于地基加固后的承載力要求很高,同時要滿足一些高層建筑工程施工規范中的技術標準和參數,所以排除使用天然地基,采用長螺旋鉆管內泵壓CFG樁法和真空預壓的方法進行地基加固。施工時將樁端落在細中砂層上,CFG樁樁體強度等級為C25,樁長為16.5m~17.5m范圍內,樁間距4~5d,樁徑為500mm,樁體強度等級為C25,滿足施工設計的各項要求,保證了工程環保和施工質量。
3.3地基處理主要技術應用
本工程預先在設計建筑物的地基上進行預壓處理,施加一定的靜荷載,增加地基巖土密度,以提高地基強度和承載能力。在施工過程中,根據地面沉降情況和巖土空隙中水的消散情況進行調整控制。
本工程主要使用3臺履帶式長螺旋鉆機和兩臺半自動混凝土泵車。使用南方測繪公司生產的全站儀進行點位的放樣,合理設計樁位和樁間距,精確得到鉆孔布置位置,施工人員用鋼筋打進地下作為標記,并由監理人員負責檢查核實精度是否精確,精度沒有達到要求的要及時返工。然后是平整和清理場地,保證場地內波度不大于30度,方便鉆機順利進入施工現場。鉆機進場后,開始對鉆機進行調試,調試完成后嚴格按照操作規程使用間歇式鉆進方法打鉆。在用攪拌車將混凝土進行攪拌時,嚴格調控混凝土粘稠度和質量,保證混凝土的質量優良。混凝土灌樁完成后應及時進行封蓋處理保護好樁頭。
3.4地基加固調控
首先,要根據各項技術參數和穩定系數公式計算出地基穩定安全系數、基礎樁的極限承載能力、本身重量和地基底板能夠承受的最大沖擊力度。按照設計要求和各項指標對施工過程進行嚴格控制,提高施工質量。根據對試驗樁的驗證成果分析,增加一定樁長,使樁底進入到粉質泥巖層下,滿足地基承載能力和不變形的要求。固定地基土的位置在規范范圍內,減少基礎樁樁底在巖層中晃動。在施工現場場地局部原樁樁端持力層位置處于較深的砂層地段時,可以采用原樁端持力層不變的方法,但地基加固時要盡量防止擾動砂層,避免基礎樁樁底在砂層中的位置過深,導致地基穩定性差,降低加固效果。而如果當原樁端持力層位置處在砂層較薄的地段時,就可以通過增加樁長辦法,保證基礎樁樁端落在粘性土層之上,增加地基的固定性和穩定性。
基礎樁樁底的細中砂和粉砂泥巖為含水層,結合多年的實際工作經驗分析這種有地下水的巖層很容易因為水壓不穩,水土流失,導致樁底沒有巖土。這樣的巖土情況也可能使地基承載能力無法滿足設計要求。所以,要對鉆機進行調控,要求施工人員控制提鉆次數和提鉆的速度,非必要的情況下嚴禁提鉆和停鉆。除非發現安全隱患,比如泵壓幅度差異過大,出現卡鉆現象,人員安全事故等。鉆孔深度在未達到設計鉆孔深度時應保證鉆孔進度和效率,不宜過慢或過快,根據具體施工場地和具體地形進行調整。提鉆速度盡量保持勻速,不能太快,否則可能使得泥漿傳送速度不穩,出現漏水現象,造成樁的周圍砂層結構不穩定,無法使樁對周圍巖層的阻力和固定能力達到最大。并且每天要對鉆探取上來的巖芯進行化驗,分析鉆進巖層,計算每日的鉆進量,合理調控進度。
根據本工程具體的地質條件,樁的樁底處于強度較為軟弱的巖土層中,容易下沉。所以在施工前要進行對施工場地進行真空預壓處理。在預壓處理工程中,要根據地面沉降情況和巖土中孔隙水壓力的消散情況嚴格控制,保證地基加固施工質量。
4.總結語
在當今世界,經濟和科學技術都有了很大程度上的發展與提高,地基處理要做到與時俱進,緊跟時代步伐,適應國內外各個建設工程的發展,滿足其越來越多的要求和標準。無需置疑,地基處理是每個巖土工程勘察的重要工作,對于整個建設工程的順利實施和竣工有著至關重要的意義。高效、高質量地完成地基處理工作影響著整個建設工程的進度和工程質量,所以我們要不斷地通過合理正規的渠道和技術手段開拓創新,優化調整地基處理的各項工作。
參考文獻
【1】張恒寶對于地基處理的工作的總結 地質勘察工程2013年4期
【2】劉余希如何加強巖土勘察中地基處理 建設工程管理2012年13期