軟弱地基范文
時(shí)間:2023-03-29 22:36:11
導(dǎo)語:如何才能寫好一篇軟弱地基,這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
【關(guān)鍵詞】軟弱地基幾種處理方案;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)采取必要措施
1、軟弱地基的工程特征及主要處理方法
(1)軟弱土包括淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土及飽和松散粉細(xì)砂與粉土,這類土的工程特性為天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、滲透性差、抗剪強(qiáng)度低等不利的工程性質(zhì),如何去保證在軟弱地區(qū)修建的建筑物穩(wěn)定性和正常使用一直以來都是一個(gè)重大的技術(shù)課題。
(2)目前軟基處理的主要方法有: ①換填墊層法;②擠密法;③深層攪拌法;④灌漿法;⑤強(qiáng)夯法等。
換填墊層法。換填墊層法主要作用是提高地基的承載力。其方法是將基底下一定范圍內(nèi)的軟弱土挖去,換填砂、碎石和素土等散體料,并分層夯實(shí)成低壓縮性的地基持力層。
擠密法。擠密法即先往土中打入樁管成孔,然后在孔內(nèi)填入礫石、砂、石灰、灰土等搗實(shí)而成。此法適用于含砂粒、瓦屑的雜填土及含砂量較多的松散土地基,對(duì)粘性大的飽和軟土地基,由于滲透性小,在加固過程中不能排出很多水分,故擠密效果不大。
深層攪拌法。此法通過特制的攪拌軸的輪葉,從地面開始破土攪拌至加固的深度,打開閥門將水泥漿或水泥粉由攪拌頭注入地基中,用攪拌頭強(qiáng)制攪拌均勻。
灌漿法。用鉆機(jī)成孔,將注漿管放入孔中需要灌漿的深度,鉆孔四周頂部封死。啟動(dòng)壓力泵,將攪拌均勻的水泥漿或水泥砂漿壓入土的孔隙和巖石的裂隙中,同時(shí)擠出土中的自由水。水泥漿凝固后,土體與巖石裂隙膠結(jié)成整體。此法基本上不改變?cè)瓲钔恋慕Y(jié)構(gòu)和體積,所用灌漿壓力較小。適用于卵石、中、粗砂和有裂隙的巖石。如是粘性土,則用較高的壓力灌入濃度較大的水泥漿或水泥砂漿。
強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯法是將重錘起重到一定高度,然后自由下落,重復(fù)夯打,以加固地基,使強(qiáng)度提高,壓縮性減小。此法一般適用于無粘性土,雜填土和半飽和土。
2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用的措施
(1)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體剛度。建筑物常因功能的需要,使本身具有一定的剛度,一般工業(yè)及民用建筑剛度比較大的有兩種,一種為絕對(duì)剛性,如鋼筋混凝土筒倉,煙囪等;另一種為相對(duì)剛性,如多層磚石房屋,多層鋼筋混凝土框架,它具有一定的剛度,可是它的強(qiáng)度較低,不能與它的剛度協(xié)調(diào)一致,其抗拉能力尤弱,因此碰到軟土地基時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加其關(guān)鍵部位的抗拉強(qiáng)度,這樣有利于利用建筑物的剛度來調(diào)整建筑物部分不均勻沉降。此外在建筑物的相應(yīng)部位可設(shè)置沉降縫以減少不均勻沉降。沉降縫設(shè)置的部位應(yīng)在:①建筑物長高比過大的適當(dāng)部位。②平面形狀復(fù)雜建筑物的轉(zhuǎn)折部位。③地基壓縮性有明顯不同處。④建筑結(jié)構(gòu)類型不同處。⑤建筑物高度和荷載差異處。⑥分期建造房屋的交界處。⑦擬設(shè)置伸縮縫處。通過以上部位設(shè)置沉降縫可大大減少由于地基土軟弱引起的不均勻沉降縫。
篇2
關(guān)鍵詞:軟弱地基 處理方法 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
0 引言
隨著我國建筑工程項(xiàng)目的不斷增多,軟弱地基的處理變的越來越重要,軟弱地基處理的好壞,不僅關(guān)系到工程建設(shè)的速度,而且關(guān)系到工程建設(shè)的質(zhì)量,因此提高軟弱地基處理方法具有重要的價(jià)值和意義。
1 軟弱地基形成的原因
軟弱地基是由淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土、沖填土或者其它高壓縮性土層形成的地基,這些地基基本上很少受到地質(zhì)變動(dòng)或者地形的影響,也從沒有受到過地震、荷載等物理作用的影響,更沒有受到土顆粒間化學(xué)作用的影響。軟弱地基是一種不良的地基,其穩(wěn)定性非常的差、強(qiáng)度較低、壓縮性較高、容易出現(xiàn)液化,沉降量也很大。因此在工程的建設(shè)過程中,要充分考慮地基的變形和穩(wěn)定等問題。在軟弱地基上建設(shè)的工程,由于其地基強(qiáng)度不夠和變形,往往不能滿足工程的質(zhì)量,所以要采用一定的措施,對(duì)軟弱地基進(jìn)行處理,從而提高地基的穩(wěn)定性,減少地基的沉降和不均勻下降。
2 軟弱地基的處理方法
篇3
關(guān)鍵詞:軟弱土 地基處理 方法
軟弱土系指淤泥、淤泥質(zhì)土和部分沖填土、雜填土及其他高壓縮性土。由軟弱土組成的地基稱為軟弱土地基。淤泥、淤泥質(zhì)土在工程上統(tǒng)稱為軟土,由于軟土地基的承載力較低,如果不做任何處理,一般不能承受較大的建筑物荷載。所以在軟土地基上修建建筑物,必須重視地基的變形和穩(wěn)定問題。因此在軟土地基上建造建筑物,要求對(duì)軟土地基進(jìn)行處理。地基處理的目的主要是改善地基土的工程性質(zhì),達(dá)到滿足建筑物對(duì)地基穩(wěn)定和變形的要求,包括改善地基土的變形特性和滲透性,提高其抗剪強(qiáng)度和抗液化能力,消除其它不利影響。下面我就介紹一下軟弱土地基的特點(diǎn)和幾種常用的地基處理方法。
1 軟弱土地基的特征
軟弱土系指淤泥、淤泥質(zhì)土和部分沖填上、雜填土及其它高壓縮性土。由軟弱土組成的地基稱為軟弱土地基。淤泥、淤泥質(zhì)土在工程上統(tǒng)稱為軟土,其工程特性如下:
1.1 含水量較高,孔隙比較大 據(jù)統(tǒng)計(jì),軟土的含水量一般為35%~80%,孔隙比為1~2。
1.2 壓縮性較高 軟土的壓縮系數(shù)在0.5~1.5MPa-1之間,有些高達(dá)4.5MPa-1,且其壓縮性往往隨著液限的增大而增加。
1.3 抗剪強(qiáng)度很低 軟土的天然不排水抗剪強(qiáng)度一般小于20kPa。其變化范圍約在5~25kPa。
1.4 滲透性較差 軟土的滲透系數(shù)一般在i×10-5至i×10-7mm/s(i=1,2…,9)之間。因此軟土層在自重或荷載作用下達(dá)到完全固結(jié)所需的時(shí)間很長。
1.5 具有顯著的結(jié)構(gòu)性 特別是濱海相的軟土,一旦受到擾動(dòng)(振動(dòng)、攪拌或搓揉等),其絮狀結(jié)構(gòu)受到破壞,土的強(qiáng)度顯著降低,甚至呈流動(dòng)狀態(tài)。軟土受到擾動(dòng)后強(qiáng)度降低的特性可用靈敏度表示。我國東南沿海軟土的靈敏度約為4~10,屬高靈敏土。
1.6 具有明顯的流變性 軟土在不變的剪應(yīng)力的作用下,將連續(xù)產(chǎn)生緩慢的剪切變形,并可能導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度的衰減。在固結(jié)沉降完成之后,軟土還可能繼續(xù)產(chǎn)生可觀的次固結(jié)沉降。
軟土具有強(qiáng)度低、壓縮性較高和滲透性較差等特性,必須重視地基的變形和穩(wěn)定問題,如果不作任何處理,一般不能承受較大的建筑物荷載。 沖填土(吹填土)是在整治和疏通江河時(shí),用挖泥船或泥漿泵把江河或港灣底部的泥砂用水力沖填(吹填)形成的沉積土。沖填土的物質(zhì)成分比較復(fù)雜,如以粉土、粘土為主,則屬于欠固結(jié)的軟弱土,而主要由中砂粒以上的組顆粒組成的,則不屬于軟弱土。雜填土一般是覆蓋在城市地表的人工雜物,包括瓦片磚塊等建筑垃圾、工業(yè)廢料和生活垃圾等。其主要特性是強(qiáng)度低、壓縮性高和均勻性差。
2 幾種地基處理方法的確定
2.1 碾壓法與夯實(shí)法 碾壓與夯實(shí)是修路、筑堤、加固地基表層最常用的簡易處理方法。通過處理,可使填土或地基表層疏松土孔隙體積減小,密實(shí)度提高,從而降低土的壓縮性,提高其抗剪強(qiáng)度和承載力。目前我國常用的有機(jī)械碾壓、振動(dòng)壓實(shí)和重錘夯實(shí),以及70年展起來的強(qiáng)夯法等。
2.1.1 機(jī)械碾壓法 機(jī)械碾壓法是利用壓路機(jī)、羊足碾、平碾、振動(dòng)碾等碾壓機(jī)械特地基土壓實(shí)。
2.1.2 振動(dòng)壓實(shí)法 振動(dòng)壓實(shí)法是通過在地基表面施加扳動(dòng)把淺層松散土振實(shí)的方法,可用于處理砂土和由爐灰、爐渣、碎磚等組成的雜填土地基。
2.1.3 重錘夯實(shí)法 重錘夯實(shí)法是利用起重機(jī)械將夯錘提到一定高度(2.5~4.5m),然后使錘自由落下并重復(fù)夯擊以加固地基。錘重一般不小于15kN,經(jīng)夯擊以后,地基表層土體的相對(duì)密實(shí)度或干密度將增加,從而提高表層地基的承載力。對(duì)于濕陷性黃土,重錘夯實(shí)可減少表層土的濕陷性;對(duì)于雜填土,則可減少其不均勻性。
2.1.4 強(qiáng)夯法 強(qiáng)夯法,又稱動(dòng)力固結(jié)法,其用起重機(jī)械將80~300kN的夯錘起吊到6~30m高度后,自由落下,產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊能量,對(duì)地基進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí),從而提高地基承載力,降低其壓縮性,是我國目前最為常用和最經(jīng)濟(jì)的深層地基處理方法之一。
2.2 換土墊層法
2.2.1 換土墊層法的原理 換土墊層法是將基礎(chǔ)下一定深度內(nèi)的軟弱土層挖去,回填強(qiáng)度較高的砂、碎石或灰土等,并夯至密實(shí)的一種地基處理方法。常用的墊層有:砂墊層、砂卵石墊層、碎石墊層、灰土或素土墊層、煤渣墊層、礦渣墊層以及用其它性能穩(wěn)定、無侵蝕性的材料做的墊層等。
2.2.2 墊層的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 墊層的設(shè)計(jì)不但要滿足建筑物對(duì)地基變形及穩(wěn)定的要求,而且應(yīng)符合經(jīng)濟(jì)合理的原則。其設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是確定斷面的合理厚度和寬度。對(duì)于墊層,既要求有足夠的厚度來置換可能被剪切破壞的軟弱土層,又要有足夠的寬度以防止墊層向兩側(cè)擠出。
2.2.3 施工要點(diǎn) ①墊層施工必須保證達(dá)到設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度。密實(shí)方法常用的有振動(dòng)法、水撼法、根壓法等。這些方法都要求控制一定的含水量,分層鋪砂厚約200~300mm,逐層振密或壓實(shí),并應(yīng)將下層的密實(shí)度檢驗(yàn)合格后,方可進(jìn)行上層施工。②墊層的砂料必須具有良好的壓實(shí)性。砂料的不均勻系數(shù)不能小于5,以中粗砂為好,容許在砂中摻入一定數(shù)量的碎石,但要分布均勻。③開挖基坑鋪設(shè)墊層時(shí),必須避免對(duì)軟弱土層的擾動(dòng)和破壞境底土的結(jié)構(gòu)。基坑開挖后應(yīng)及時(shí)回填,不應(yīng)暴露過久或浸水,并防止踐踏坑底。當(dāng)采用碎石墊層時(shí),應(yīng)在坑底先鋪一層砂墊底,以免碎石擠入土中。
2.3 排水固結(jié)預(yù)壓法 排水固結(jié)須壓法是利用地基排水固結(jié)的特性,通過施加頂壓荷載,并增設(shè)各種排水條件(砂井和排水墊層等排水體),以加速飽和軟粘土固結(jié)發(fā)展的一種軟土地基處理方法。根據(jù)固結(jié)理論,粘性土固結(jié)所需時(shí)間與徘水距離的平方成正比。
2.4 樁基法 當(dāng)淤土層較厚,難以大面積進(jìn)行深處理,可采用打樁辦法進(jìn)行加固處理。而樁基礎(chǔ)技術(shù)多種多樣,早期多采用水泥土攪拌樁、砂石樁、木樁,目前很少使用,一是水泥土攪拌樁水灰比、輸漿量和攪拌次數(shù)等控制管理自動(dòng)化系統(tǒng)未健全,設(shè)備陳舊,技術(shù)落后,存在攪拌均勻性差及成樁質(zhì)量不穩(wěn)定問題;二是砂石樁用以加固較深淤泥軟土地基,由于存在工期長,工后變形大等問題,已不再用作對(duì)變形有要求的建筑地基處理;三是民用建筑已禁用木樁基礎(chǔ)。鋼筋混凝土預(yù)制樁(鋼筋混凝土樁和預(yù)應(yīng)力管樁)目前由于具有較強(qiáng)承載力,投資省,質(zhì)量有保證,施工速度快等特點(diǎn),得到普遍運(yùn)用。
淤土層較厚地基處理還可以采用灌注樁,打灌注樁至硬土層,作承載臺(tái),灌注樁有沉管灌注樁和沖鉆孔灌注樁,但兩種方法灌注樁還存在一些技術(shù)難題,一是沉管灌注樁在深厚軟土中存在樁身完整性問題;二是沖鉆孔灌注樁存在泥漿污染問題,樁身混凝土灌注質(zhì)量,樁底沉渣清理和持力層判斷不易監(jiān)控等問題。
2.5 灌漿法 是利用氣壓、液壓或電化學(xué)原理將能夠固化的某些漿液注入地基介質(zhì)中或建筑物與地基的縫隙部位。
2.6 加筋法 加筋土是將抗拉能力很強(qiáng)土工合成材料埋置于土層中,利用土顆粒位移與拉筋產(chǎn)生摩擦力,使土與加筋材料形成整體,減少整體變形和增強(qiáng)整體穩(wěn)定。
篇4
關(guān)鍵詞:軟弱土;砂墊層;施工要點(diǎn)
0 引言
軟弱土是指淤泥、淤泥質(zhì)土和部分沖填土、雜填土及其他高壓縮性土,由軟弱土組成的地基稱為軟弱土地基。軟弱土地基一般含水量較高,孔隙大,有明顯的結(jié)構(gòu)性、流變形。處理軟弱土地基一般有幾種方法:碾壓及夯實(shí)法、換土墊層法、排水固結(jié)法、振密擠密法、置換及拌入法、加筋錨固法等等。
換土墊層法是將基礎(chǔ)下一定深度內(nèi)的土層挖去,然后回填以強(qiáng)度較高的砂、碎石或灰土等并夯至密實(shí)。適用于荷載不大的建筑物地基處理。砂和砂石地基(墊層)采用砂或砂礫石(碎石)混合物,經(jīng)分層夯實(shí),作為地基的持力層,提高基礎(chǔ)下部地基強(qiáng)度,并通過墊層的壓力擴(kuò)散作用,降低地基的壓實(shí)力,減少變形量,同時(shí)墊層可起排水作用,地基土中孔隙水可通過墊層快速地排出,能加速下部土層的沉降和固結(jié)。
1 砂墊層的施工要點(diǎn)
1.1 砂墊層采用中粗砂,經(jīng)過化驗(yàn)含泥量必須在5%以內(nèi),操作前要驗(yàn)槽,將基底表面浮土、淤泥、雜物清除干凈,兩側(cè)應(yīng)設(shè)一定坡度,防止振搗時(shí)塌方。
1.2 應(yīng)按級(jí)配合砂料,人工級(jí)配的砂、碎石應(yīng)先將砂、碎石拌合均勻后再鋪開壓實(shí),鋪設(shè)的級(jí)配砂石在碾壓前應(yīng)根據(jù)其干濕程度和氣候情況,適當(dāng)灑水使其達(dá)到最佳含水量,以利碾壓密實(shí)。
1.3 砂墊層要分層鋪設(shè)、分層夯實(shí),控制每層砂墊層的鋪設(shè)厚度。每鋪好一層墊層經(jīng)密實(shí)度檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行上一層施工。每層砂石在碾壓前,應(yīng)按每100m2設(shè)一純砂檢查點(diǎn),機(jī)械碾壓后,在純砂點(diǎn)取樣,測定砂的干密度,經(jīng)檢查合格后方可進(jìn)行上層砂石墊層施工。
1.4 砂墊層和砂石墊層的底面應(yīng)在同一標(biāo)高,不同標(biāo)高時(shí)應(yīng)先深后淺。最后一層碾壓結(jié)束后,對(duì)上表面不平整及標(biāo)高誤差較大之處,用人工進(jìn)行適當(dāng)平整、修補(bǔ),然后用平板振動(dòng)器在上表面交叉振動(dòng)不少于兩遍。
1.5 砂石施工時(shí)應(yīng)控制含水量,遇有地下水閽基槽浸泡要采取措施先鋪一層碎石或毛石。在地下水位高于基坑底面施工時(shí),要對(duì)這層土層一次性開挖,以避免水中作業(yè)。
當(dāng)?shù)叵滤惠^高或在飽和的軟弱地基上鋪設(shè)墊層時(shí),應(yīng)加強(qiáng)基坑內(nèi)及外側(cè)四周的排水工作,防止砂墊層泡水引起砂的流失,保持基坑邊坡穩(wěn)定;或采取降低地下水位措施,使地下水位降低到基坑底500mm以下。
1.6 大面積砂墊層施工分流水段作業(yè),交叉處應(yīng)做成臺(tái)階式斜坡。
1.7 冬季施工時(shí)要除掉砂石中的冰塊,并應(yīng)采取措施防止砂石內(nèi)水分凍結(jié)。
2 質(zhì)量控制
2.1 施工前應(yīng)檢查砂、石等原材料質(zhì)量、配比,砂、石拌合均勻程度。
2.2 施工過程中必須檢查分層厚度,分段施工時(shí)搭接部分的壓實(shí)情況、加水量、壓實(shí)遍數(shù)、壓實(shí)系數(shù)。
2.3 施工時(shí)要分層找平,碾壓密實(shí)。
2.4 施工結(jié)束后,應(yīng)檢查砂及砂石地基的承載力。
3 應(yīng)注意的幾點(diǎn)事項(xiàng)
3.1 砂墊層的施工方法應(yīng)視地基土質(zhì)和地下水位及施工條件來確定,水位低,采用碾壓法,水位高,采用水撼法施工。
3.2 砂石墊層下土層不應(yīng)被擾動(dòng),作業(yè)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,盡快完成。凍結(jié)的砂石不應(yīng)使用。
3.3 應(yīng)控制砂石級(jí)配、虛鋪厚度、夯壓遍數(shù),灑水等工藝操作指標(biāo)。
3.4 當(dāng)?shù)叵滤虻乇硭畬⒉鄣捉荩y以清凈淤泥土,撼砂時(shí)砂泥混在一起,從而使砂中含泥量加大降低砂墊層承載能力,必須在槽底鋪一層粒徑不大于10cm的、粒徑是均勻的毛石或碎石,避免基底產(chǎn)生不均勻壓縮。
3.5 大面積水撼砂,分層交叉處應(yīng)以大于2m為宜。
3.6 規(guī)范規(guī)定應(yīng)在無積水狀態(tài)下撼砂,但如果在水撼砂施工時(shí)能有效控制泥砂混雜,基槽可以在積水狀態(tài)下施工。
4 結(jié)語
篇5
1施工組織時(shí)不夠安全
因?yàn)槿藗儫o法預(yù)見軟弱地基的實(shí)際情況,要是施工組織時(shí)并沒有高度重視軟弱地基的性質(zhì),就極有可能會(huì)導(dǎo)致施工組織存在安全隱患。在對(duì)路基進(jìn)行施工組織時(shí),常會(huì)發(fā)生各類問題,施工組織人員進(jìn)行地質(zhì)勘測時(shí),要是沒有控制好勘測結(jié)果,導(dǎo)致與實(shí)際情況存在較大的誤差,可能就漏掉一些本該進(jìn)行處理的軟土,最終使得工程施工組織無法順利開展。在進(jìn)行施工組織時(shí),若是加固不夠或者沒有進(jìn)行軟土的加固,或者填筑沒有分層進(jìn)行,結(jié)果就極有可能會(huì)導(dǎo)致路堤失穩(wěn)。
2施工組織后會(huì)造成路面侵蝕
發(fā)生沉降,甚至導(dǎo)致路面硬化公路橋梁工程一般的施工組織材料為混泥土物質(zhì),這類的材料對(duì)于雨水的抗侵蝕性較強(qiáng),容易發(fā)生路面侵蝕問題,最終影響材料的緊密度。在降雨量較多的月份,易導(dǎo)致大面積的路面破損,甚至使得路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)松散與材料的脫落,長期下去就會(huì)影響整體安全。因?yàn)槁窐蜍浲翆邮艿介L時(shí)間的地下水沖刷,造成嚴(yán)重的水土流失,大大降低了軟弱地基的強(qiáng)度;或者因?yàn)槭┕そM織不當(dāng),導(dǎo)致施工組織質(zhì)量下降。導(dǎo)致公路在施工組織的過程中出現(xiàn)路面沉降,最終威脅到使用壽命與行車安全。
二軟弱地基施工組織技術(shù)分析
上述軟弱地基的特性和施工組織的不當(dāng)?shù)纫蛩兀瑫?huì)嚴(yán)重影響到公路橋梁工程的本來功能,必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚拍苡行岣吖窐蛄汗こ痰氖褂脡勖桶踩?/p>
1表層處理方法
這種方法一般被用在地基表面相當(dāng)軟弱的情況下。主要是借助排水、敷設(shè)與材料增添等辦法來提升地表的強(qiáng)度,避免地基局部出現(xiàn)剪切變形的情況,確保施工組織機(jī)械能正常運(yùn)作;還可確保填土荷載在地基上均勻分布。
(1)表層排水法:對(duì)于那些土質(zhì)不錯(cuò)但是因?yàn)楹刻喽兂绍浫醯鼗那闆r,填土前應(yīng)該對(duì)地表面進(jìn)行開挖溝槽,排除地表水,減少地基表層土的含水量,以確保施工組織機(jī)械能順利通行。為了將開挖出的溝槽運(yùn)用在盲溝的施工組織中,應(yīng)當(dāng)回填一些透水性好的砂礫碎石。
(2)砂墊層法:這種方法常用于軟土層不太厚,排水性能好,砂礫資源充足,工程工期不緊張的情況中。一般當(dāng)砂墊層厚12—24cm時(shí),應(yīng)當(dāng)結(jié)合提升排水面理論,利用軟弱地基在構(gòu)造物荷載下能有效加速排水固結(jié)凝結(jié)的作用,來強(qiáng)化軟土層的強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定要求。在選擇砂礫墊層施工組織材料時(shí),應(yīng)當(dāng)控制好潔凈中、粗砂,確保5%以下的含泥量,還應(yīng)注意選擇那些粒徑在5cm之內(nèi)的天然級(jí)配砂礫。為了確保顯著的排水效果,應(yīng)當(dāng)在施工組織時(shí)做好灑水壓實(shí)工作,施工組織前要檢查好砂礫表層,表層濕潤時(shí)則可采取施工組織處理。
(3)敷墊材料法:對(duì)于地基土層不均勻,可能發(fā)生局部不均勻沉降和側(cè)向變位,可利用所敷墊材料的抗剪和拉抗力來增強(qiáng)施工組織機(jī)械的通行能力。均勻地支承填土荷載、減少地基局部沉降和側(cè)向變位,提高了地基的支承能力。
(4)添加劑法:當(dāng)表層為粘性土?xí)r,在其內(nèi)滲入添加劑,以改善地基的壓縮性能和強(qiáng)度特性,確保施工組織機(jī)械的正常行駛,也提高了固結(jié)的效果。工程上常用生石灰、水泥及熟石灰作為添加材料。石灰類添加材料通過現(xiàn)場拌和或廠拌,能產(chǎn)生團(tuán)粒效果,降低土壤含水量,被固結(jié)的土也會(huì)發(fā)生化學(xué)性固結(jié),確保土體的穩(wěn)定。
2粉噴樁加固法
粉噴樁主要適合用在深層地基加固中。這是以水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑,用攪拌機(jī)械將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌,通過固化劑與軟土發(fā)生的物理化學(xué)反應(yīng),將軟土硬結(jié)成強(qiáng)度較高的優(yōu)質(zhì)地基。這種方法就是使用粉體狀固化劑來攪拌處理軟基,常用在淤泥及粉土等粘性土的加固中。
3水泥攪拌樁法
此法以石灰、水泥等材料為固化劑,通過深層攪拌機(jī)械的作用,將軟土與粉體或漿液樁的固化劑在地基深處進(jìn)行強(qiáng)制攪拌,經(jīng)過一系列的物理化學(xué)反應(yīng),形成強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好的復(fù)合地基。水泥攪拌樁法常用于對(duì)粉土、松散砂土等地基的加固,其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在施工組織過程中對(duì)路堤的干擾較小,非常適合擴(kuò)建工程施工組織。在施工組織之前,首先要保證場地平整,如果有低洼下陷的區(qū)域要用粘土填平,同時(shí)需要清除場地內(nèi)的一切雜物,如砂墊層和生活垃圾等。
4豎向排水同結(jié)法
將垂直的排水柱設(shè)置在粘性土地基中,縮短了排水距離,促進(jìn)了地基排水固結(jié),增加了抗剪強(qiáng)度。垂直排水柱所用的材料分為砂井和紙板排水兩種。根據(jù)砂井的施工組織方法不同砂井排水法可分為水射式、螺旋鉆式、打入式、振動(dòng)式及袋裝式等。此法很少單獨(dú)使用,多與加載法或緩速填土法并用,對(duì)層厚大,均質(zhì)的粘土地質(zhì)最為有效;對(duì)泥炭質(zhì)地基效果稍差。
三結(jié)語
篇6
關(guān)鍵詞:河灘地帶;地基處理;片石擠淤置換;砂石墊層
中圖分類號(hào):TU47文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言:
判別天然地基是否屬于軟弱地基沒有明確的界限,根據(jù)建(構(gòu))筑物地基承載力需要,人們常常把不能滿足建(構(gòu))筑物對(duì)地基要求的天然地基稱為軟弱地基。軟弱地基一般由土質(zhì)疏松、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低的軟弱土組成的地基。在河灘,最常見的軟土主要為淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭土、流沙等,它們有一個(gè)共同的特點(diǎn)就是:由河流沖積形成,含水量高,壓縮性高,抗剪強(qiáng)度低。在軟弱土層上建造建(構(gòu))筑物時(shí),采用天然地基其強(qiáng)度往往達(dá)不到設(shè)計(jì)需要的地基承載力要求,遇到諸如土體穩(wěn)定、變形等一系列問題。于是,需采取措施對(duì)軟弱地基進(jìn)行地基處理,以滿足設(shè)計(jì)的要求,確保建(構(gòu))筑物的安全與正常使用。
1、工程地質(zhì)概況及初步分析
1.1工程地質(zhì)概況
葛鋪煤礦整個(gè)工業(yè)場區(qū)屬嵐河河漫灘和一級(jí)階地地貌,其為沉積河流沖洪積地層,由卵石、礫石、砂、土構(gòu)成。場地地基土按沉積年代和其物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行劃分,分別描述如下:
層素填土:主要由粉土組成,來源于生活區(qū)的挖方土,堆積年代不到半年,淡黃~褐黃色,土質(zhì)土均勻,含有少時(shí)植物根須,稍濕,松散~稍密,由于該層土剛回填不久,也沒有系統(tǒng)地機(jī)械碾壓,不可作為天然地基使用。
(1)層粉土:褐黃~褐色,表層有0.5m左右的耕土,含有塑料薄膜和大量植物根莖;該層土質(zhì)不均勻,含砂粒、煤屑,粗砂、細(xì)砂、小石子,呈稍濕~濕,較軟狀。中等壓縮性,本層厚度0.5~2.9m。
(2)中粗砂層:褐色,成分以長石、石項(xiàng)為主,顆粒較均勻,局部含有卵石、圓礫薄層。該層土呈飽和、構(gòu)散~稍密狀,厚度0.3~3.6m。根據(jù)其顆料的相變和所含大的夾層、透鏡體,又分出2個(gè)亞層。
1)粉土:褐黃色,土質(zhì)較純,含金云母,粉細(xì)砂,很濕,密實(shí),搖震反應(yīng)強(qiáng)烈,干強(qiáng)度和韌性低,層厚0~4.7m。
2)卵石:褐色、粉土、粉質(zhì)粘土包裹卵石,所含卵石粒徑一般在2~4cm之間,卵石成分以砂巖為主,含量在30%~50%,呈稍濕,稍密狀。本層厚度1.0~3.6m。
(3)卵石:主要成分為石英砂巖為主,充填礫砂、中粗砂,有粉土薄層,粒徑10~70mm,最大超過150mm,有漂石,含卵量50%~80%,級(jí)配良好,層位穩(wěn)定,分布整個(gè)場區(qū),該層為河漫灘地段上部沉積第四系全新統(tǒng)砂類土的主體,本層厚度0.60~8.90m。
(4)泥巖(砂巖):兩者交互出現(xiàn),泥巖為紫紅、暗紫色、磚紅色,砂巖為黃綠色,灰白色,兩者全為全風(fēng)化~強(qiáng)風(fēng)化等級(jí),泥質(zhì)膠結(jié),破碎狀。
場地地下水情況:含水層主要為第(2)層中粗砂層和第(3)層卵石,混合水位標(biāo)高介于1150.31~11574.38m。
由上述地質(zhì)概況可知,工業(yè)場區(qū)內(nèi)的建筑物主要布置在河漫灘階地段,該段位于嵐河階地上,主要由(1-1)層素填土、(1)層粉土、(2)層中粗砂、(3)層卵石、(4)層泥巖組成,本文以場區(qū)內(nèi)比較典型的建筑物主井提升機(jī)房的地基處理方法做簡單介紹,主井提升機(jī)房勘察的結(jié)果,基底位于(1)層上,該層不能滿足實(shí)際要求,需進(jìn)行地基處理,其下臥層為(2-1),承載力也不夠亦需進(jìn)行地基處理。
1.2初步分析
按照設(shè)計(jì)圖紙要求,基槽開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,已出現(xiàn)地下水,該土層受地下水浸泡,經(jīng)挖掘機(jī)擾動(dòng),呈現(xiàn)飽和土體狀態(tài),所以地基土表現(xiàn)為高含水量,高壓縮性,承載力極低的觸變性流塑狀河相淤泥,該土層位于基底與(3)層卵石之間,由于施工降水無法迅速排除飽和土體中的孔隙水,致使基槽無法成形,采用原設(shè)計(jì)的換填砂石墊層顯然達(dá)不到設(shè)計(jì)承載力要求,且無法形成工作面進(jìn)入下道工序的施工。
2、地基處理方案的選擇
若采取挖除方案,由于流塑狀的淤泥較為稀軟,不排水抗剪強(qiáng)度較低,其開挖、運(yùn)輸和堆放都比較困難,增加施工難度,給施工帶來很大不便,所以此方案被予以否定。
若采用樁基,可以避免大規(guī)模的深基坑開挖和降水,樁身質(zhì)量有保證,對(duì)周圍建筑物影響較小,但地基處理費(fèi)用比換填(包括支護(hù)、降水)高,且施工周期較長,所以此方案亦被否定。
考慮到施工場地距西部山區(qū)采石場較近,運(yùn)距很短,且石料可充足供應(yīng),而且天然砂卵石就在場區(qū)附近的山上,就地取材方便。
經(jīng)地勘、設(shè)計(jì)、建設(shè)、質(zhì)監(jiān)、監(jiān)理、施工等單位現(xiàn)場察看基槽,綜合上述資料并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況,本著“因地制宜、經(jīng)濟(jì)合理、縮短工期”的原則共同研究決定采用“片石擠淤置換法和砂石墊層換填相結(jié)合的方法”進(jìn)行地基處理,即基底淤泥面以下采用片石擠淤置換法,以上采用砂石墊層換填,并由原設(shè)計(jì)單位出具了設(shè)計(jì)變更說明。
3、地基處理設(shè)計(jì)
置換是指用物理力學(xué)性質(zhì)較好的巖土材料置換天然地基中部分或全部軟弱土體,以形成雙層地基或復(fù)合地基,達(dá)到提高地基承載力、減少沉降的目的。
3.1片石擠淤置換法原理及適用范圍
片石擠淤置換法是依據(jù)換填片石的自重以及借助于其他外力,諸如:壓載、振動(dòng)、爆炸、強(qiáng)夯或卸荷(即及時(shí)挖除換填體周邊處的淤泥)等,使軟弱層遭受破壞后被強(qiáng)制擠出而進(jìn)行的換填處理。這樣形成以片石為骨架中間充滿淤泥的復(fù)合地基,由于基槽四周是封閉狀的淤泥,經(jīng)拋填、擠淤、碾壓后,填筑本能形成接底的較為穩(wěn)定的置換地基,可滿足設(shè)計(jì)要求的承載力并具有較小的變形性能。
適用范圍:淤泥或淤泥質(zhì)黏土地基。
3.2總體方案
在基槽底部拋填厚度或直徑不小于300mm的片石,依靠單塊片石自重沉入淤泥中,形成以片石為骨架中間充滿淤泥的復(fù)合地基,直至淤泥面上口,再通過擠淤、碾壓分層分次將片石沖擊至淤泥面以下,其上滿堂干砌毛石300mm厚(并用天然砂卵石密實(shí)灌縫、找平),最后密實(shí)回填1.5m厚3:7砂石(3:7=天然砂卵:碎石)至設(shè)計(jì)基礎(chǔ)墊層底口,每邊寬出基礎(chǔ)墊層外邊緣不小于地基處理厚度的0.6倍。
4、片石擠淤置換和砂石墊層換填施工方法
4.1片石擠淤置換施工方法
所拋石料采用厚度或直徑不小于300mm的堅(jiān)硬MU30片石,施工中用自卸汽車將片石運(yùn)至現(xiàn)場,人工配合挖掘機(jī)進(jìn)行分選投拋,拋填片石應(yīng)遵循:“先大后小、分層拋投、層層擠壓”的原則,先用挖掘機(jī)將大粒徑的片石均勻分層拋投,每拋填完一層用挖掘機(jī)挖斗向下擠壓片石,擠壓至片石不在下沉?xí)r為止,當(dāng)?shù)谝粚訏佁钔瓿珊螅賿伒诙樱貜?fù)上述循環(huán),直至片石露出淤泥面。拋填片石行進(jìn)方式為:沿基坑中間按先中間,后兩側(cè)的方式前進(jìn),每次拋填距離2~3m為宜。即縱向先拋填中間,橫向漸次向兩側(cè)擴(kuò)展至基坑邊,使淤泥及軟土向兩側(cè)擠出。同時(shí),在拋填片石過程中,往往在前進(jìn)的端頭和其兩側(cè)容易隆起淤泥包,這時(shí)用挖掘機(jī)將淤泥包及時(shí)挖除運(yùn)走。當(dāng)拋填片石高度超出淤泥面并其范圍符合設(shè)計(jì)要求后,人工將片石空隙用小粒徑片石、碎石塊或石硝填滿鋪平,直至頂面平整,使用履帶式反鏟挖掘機(jī)先用挖斗向下擠壓片石,然后再利用挖掘機(jī)自身重量反復(fù)碾壓,待作業(yè)面鋪展開后,再用22T振動(dòng)壓路機(jī)碾壓,使片石沉入基本穩(wěn)定,無彈簧現(xiàn)象為止,確保地基穩(wěn)定性。
對(duì)局部仍有出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象,挖除該處重新拋填片石并用挖斗向下猛擠片石直至其進(jìn)入淤泥面以下。碾壓密實(shí)的標(biāo)準(zhǔn):壓實(shí)度檢測采用沉降差觀測法,具體方法為:當(dāng)填料片石壓實(shí)后,刮平表面,在其表面按照面積設(shè)置20個(gè)測點(diǎn),涂上油漆做好標(biāo)志,用水準(zhǔn)儀測定各點(diǎn)高程,22T壓路機(jī)碾壓后,再測定各點(diǎn)高程,計(jì)算沉降量平均值,用沉降量衡量地基擠淤的壓實(shí)效果。檢驗(yàn)性補(bǔ)壓10遍后若沉降大于50mm,則認(rèn)為原地基壓實(shí)不好;沉降在15mm以下則認(rèn)為能夠保證地基穩(wěn)定性,可進(jìn)行上層砂石墊層換填的施工。
4.2砂石墊層換填施工方法
片石擠淤置換碾壓密實(shí)后,其上滿堂干砌毛石0.3m厚(并用天然砂卵石密實(shí)灌縫、找平),其后密實(shí)回填1.5m厚3:7砂石(3:7=天然砂卵:碎石)至設(shè)計(jì)基礎(chǔ)墊層底口,每邊寬出基礎(chǔ)墊層外邊緣不小于地基處理厚度的0.6倍。要求:砂石粒徑小于2的部分,不應(yīng)超過總重的40%,應(yīng)級(jí)配良好,不含植物殘?bào)w,垃圾等雜質(zhì),最大粒徑不宜大于100。砂石采用攪拌機(jī)攪拌均勻后,用鏟車運(yùn)輸至基坑邊,再用小推車運(yùn)輸至各工作面,人工鋪平,分層厚度為250 mm, 采用22T振動(dòng)型壓路機(jī)碾壓,不少于6遍,壓實(shí)系數(shù)達(dá)到0.96。
密實(shí)度檢測:采用灌砂法檢測,每層按規(guī)范要求進(jìn)行取點(diǎn)檢測,施工時(shí)下層的密實(shí)度經(jīng)現(xiàn)場檢測合格后,方可進(jìn)行上層施工。
通過上述施工,在大塊徑的單塊體骨架上部及間隙鋪設(shè)級(jí)配良好,透水不透泥的砂石墊層進(jìn)行整式壓載片石擠淤置換,形成散式骨架與整式擠淤平臺(tái)結(jié)合的復(fù)合式地基。
5、施工注意事項(xiàng)
5.1片石擠淤置換施工注意事項(xiàng)
5.1.1拋填采用MU30片石,且片石大面朝下,片石厚度或直徑小于300mm的含量不得超過20%。嚴(yán)禁使用風(fēng)化石料作為擠淤拋填料。
5.1.2在拋填片石過程中,往往在前進(jìn)的端頭和其兩側(cè)隆起容易出現(xiàn)淤泥包,它是片石沉入底部的重大障礙,這時(shí)應(yīng)用挖掘機(jī)將淤泥包及時(shí)挖除運(yùn)走,以減小底部淤泥擠出的阻力,保證片石順利沉入底部。
5.1.3片石擠淤置換碾壓后應(yīng)及時(shí)檢測填筑頂面高程,確保其頂高程符合設(shè)計(jì)要求,防止反彈。
5.1.4施工過程中應(yīng)合理配置壓實(shí)機(jī)械,宜先用覆帶式反鏟挖掘機(jī)碾壓,再采用22T重型振動(dòng)壓路機(jī)碾壓,碾壓順序應(yīng)遵循“先整體后局部、先輕后重,先靜壓后振動(dòng)”的原則。
5.2砂石墊層換填施工注意事項(xiàng)
5.2.1砂石墊層的承載力決定于砂的級(jí)配及施工質(zhì)量,砂石級(jí)配采用試驗(yàn)室給出的最佳配比。
5.2.2砂石墊層施工中的關(guān)鍵是將砂石加密到設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度,本工程采用碾壓法,要求在片石擠淤置換地基上分層鋪砂石,然后逐層壓實(shí),分層厚為250mm,分層厚度通過高程來控制。施工時(shí)下層的密實(shí)度經(jīng)現(xiàn)場檢測合格后,方可進(jìn)行上層施工。
5.2.3砂石墊層面應(yīng)鋪設(shè)在同一標(biāo)高上,如深度不同時(shí),基坑地基面做成踏步或斜坡搭接,各層搭接位置應(yīng)錯(cuò)開1m距離,搭接處應(yīng)注意搗實(shí),施工要按先深后淺的順序進(jìn)行。
5.2.4人工級(jí)配的砂石墊層,砂石通過攪拌站拌合均勻,并保證其含水率在10%,方可進(jìn)行鋪填碾實(shí)。
6、地基處理完成后的沉降觀測及效果
片石擠淤置換法往往不可能把軟弱層完全擠出,因此,必須考慮換填后地基的沉降對(duì)建筑物造成的影響。為了防止沉降量過大或發(fā)生不均勻沉降造成建筑結(jié)構(gòu)破壞,在地基處理過程中和地基處理完成的后續(xù)施工過程中必須通過臨時(shí)觀測點(diǎn)和長期觀測點(diǎn)對(duì)地基的沉降及穩(wěn)定性進(jìn)行檢測,臨時(shí)觀測每天進(jìn)行檢測一次,三天進(jìn)行一次總結(jié),若日平均沉降量達(dá)到3mm/d,應(yīng)立即停止施工,直至日沉降量小于上述值后再進(jìn)行施工。
地基處理完成后的沉降觀測是檢驗(yàn)軟基處理效果的有效方法,在施工過程中沉降觀測及長期觀測位置分別在建筑物四角、各邊中部以及絞車基礎(chǔ)四角各設(shè)置一個(gè)觀測點(diǎn),共計(jì)12個(gè),并作標(biāo)記符號(hào)。主體施工時(shí),每天進(jìn)行一次沉降檢觀測,每施工好一層后,作一次總結(jié),計(jì)算出總沉降量和日平沉降量,并做好記錄。在結(jié)構(gòu)封頂,竣工交付使用后,繼續(xù)進(jìn)行觀測和做好記錄。
經(jīng)過觀測,在竣工完成后6個(gè)月內(nèi),建筑物沉降仍在繼續(xù),說明地基固結(jié)還未完成,底部殘留的淤泥還未完全擠出,但12個(gè)觀測點(diǎn)的日沉降量均不超過3mm,說明基底殘留的淤泥層較薄。竣工完成6個(gè)月后,沉降趨于穩(wěn)定。累積沉降不超過30mm,建筑物地基固結(jié)基本完成,片石擠淤置換處理效果良好,建筑物地基處理施工質(zhì)量得到有效保證。
場區(qū)內(nèi)其他建筑物如:主井井口房、聯(lián)合建筑、副井提升機(jī)房、大塊篩分破碎車間、鍋爐房等工程地基處理方法均采用片石擠淤置換和砂石墊層換填相結(jié)合的方法,經(jīng)過對(duì)上述工程多次沉降觀測,從觀測數(shù)據(jù)得出結(jié)論:在前期沉降較快,沉降量大,后期基本沉降較慢,地基基本穩(wěn)定,片石擠淤置換法和砂石墊層換填地基處理效果良好,地基施工質(zhì)量得到有效保證,地基承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
7、結(jié)束語
需要強(qiáng)調(diào)的是地基處理最好通過多方案的比較,選出最優(yōu)方案。對(duì)一具體工程,技術(shù)上可行的地基處理方案往往有幾個(gè),此時(shí)應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件、施工機(jī)械條件、技術(shù)水平,經(jīng)驗(yàn)積累以及建筑材料品種、價(jià)格等,通過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、進(jìn)度等方面綜合分析考慮。因此,在選用地基處理方法時(shí)一定要因地制宜,具體工程量具體分析,要充分發(fā)揮地方優(yōu)勢,利用地方資源,以及對(duì)環(huán)境的影響,進(jìn)行地基處理方案優(yōu)化,以得到比較好的地基處理方案。
參考文獻(xiàn):
[1].煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院,《山西焦煤集團(tuán)嵐縣煤焦有限公司 葛鋪煤礦礦井工來業(yè)場地巖土工程勘察報(bào)告》,2004
[2].龔曉南,《地基處理手冊(cè)》(第三版) 北京 ,中國建筑工業(yè)出版社
[3].中國建筑科學(xué)研究院,《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2012
[4].中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部,《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2011,北京,中國建筑工業(yè)出版社
作者簡介:
篇7
關(guān)鍵詞:深基坑;軟弱土;開挖
中圖分類號(hào):TU75 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
一、概述
基坑開挖在基坑施工中是一個(gè)很重要的工序。為加快基坑土方施工進(jìn)度,保護(hù)施工區(qū)域周圍環(huán)境,編制施工組織設(shè)計(jì)與開挖技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)掌握支護(hù)結(jié)構(gòu)工作性能,考慮有效的挖土方法。基坑開挖中的一般規(guī)定如下:
(1)基坑開挖應(yīng)根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、降排水要求,確定開挖方案。
(2)基坑邊界周圍面應(yīng)設(shè)排水溝,應(yīng)避免漏水、滲水進(jìn)行坑內(nèi);放坡開挖時(shí),應(yīng)對(duì)坡頂、坡面、坡腳采取降排水措施。
(3)基坑周邊嚴(yán)禁超堆荷載。
(4)軟土基坑必須分層均衡開挖,層高不宜超過1m。
(5)基坑開挖過程中,應(yīng)采取措施防止碰撞劫掠結(jié)構(gòu)、工程樁或擾動(dòng)基底原狀土。
(6)發(fā)生異常情況時(shí),應(yīng)立即停止挖土,查清原因和采取措施,方能繼續(xù)挖土。
(7)開挖至坑底標(biāo)高后坑底應(yīng)及時(shí)封閉并進(jìn)行基礎(chǔ)工程施工。
(8)地下結(jié)構(gòu)工程施工過程中應(yīng)及時(shí)進(jìn)行夯實(shí)回填土施工。
(9)基坑開挖時(shí)應(yīng)急措施。
二、工程實(shí)例
1 工程概況
某軟土地基深基坑工程劃分為東、西二區(qū),西區(qū)地下2層,平均挖深為8.40m,開挖最大深度達(dá)10.30m,屬I類基坑標(biāo)準(zhǔn);東區(qū)地下1層,平均挖深4.65m;基坑開挖面積29700㎡,其中東區(qū)約1.25萬㎡,西區(qū)約1.72萬㎡。該工程基坑圍護(hù)西區(qū)北側(cè)、西側(cè)均采用長17m的Φ800mm鉆孔灌注樁,南側(cè)及西北角采用長18.5m的Φ900mm鉆孔灌注樁,圍護(hù)樁內(nèi)側(cè)與圓環(huán)支撐結(jié)合部位的基坑底部布設(shè)寬1.2m、Φ1200@1000mm、長3.5m的格柵形密排高壓旋噴樁加固基底土體,圍護(hù)樁外側(cè)采用單重管Φ500mm的高壓旋噴嵌縫樁作止水;東區(qū)主要采用長15m的Φ600mm鉆孔灌注樁。±0.00m相當(dāng)于黃海高程3.65m,現(xiàn)有自然地坪相對(duì)標(biāo)高-0.8m。
2 支護(hù)、周邊環(huán)境及地基土特征
(1)地下室支護(hù)結(jié)構(gòu)西區(qū)主要采用排樁+單道鋼筋混凝土水平內(nèi)支撐,支撐體系主要采用圓環(huán)結(jié)合桁架,整體剛度較大;東區(qū)除東北角相同的結(jié)構(gòu)形式外,其余區(qū)域采用排樁+鉆孔式錨桿的支護(hù)結(jié)構(gòu),局部結(jié)合雙排樁門架式結(jié)構(gòu),支撐體系采用角撐的形式。
(2)周邊環(huán)境特點(diǎn)
1)基坑?xùn)|側(cè)地下室側(cè)壁距離規(guī)劃道路最近距離約8m,為本工程的主要施工道路。
2)基坑南側(cè)為尚未施工的規(guī)劃道路,目前場地較為空曠,20m范圍內(nèi)均為空地,已經(jīng)在此東南側(cè)建有現(xiàn)場辦公等臨時(shí)設(shè)施。
3)基坑西側(cè)為廠房,地下室外壁距離該廠房約12m。
4)基坑北側(cè)為城市主干道,最近距離為8m,該側(cè)市政及其他埋地管線較為密集。
(3)工程場地地基土特征根據(jù)工程勘察報(bào)告(詳勘),本工程主要土層自上而下分布均:①0素填土,場內(nèi)全址分布,層厚0.4-1.3m,主要由塊石、碎石、黏土組成,濕;①1黏土,場內(nèi)全址分布,層厚0.5-1.3m,土質(zhì)具有高壓縮性,韌度較好,干強(qiáng)度高,含水量35.1%;②1淤泥質(zhì)黏土,場內(nèi)全址分布,層厚1.7-3.8m,土體含較多有機(jī)質(zhì),流塑狀,高壓縮性,韌度中等,干強(qiáng)度中等,含水量44.5%;②2淤泥,場內(nèi)全址分布,層厚5.8-11.3m,土體內(nèi)含有貝殼碎屑,流塑狀,具有高壓縮性,韌度中等,干強(qiáng)度中等,含水量53.5%。
3 工程難點(diǎn)
(1)土質(zhì)差,淤泥層分布廣而厚,含水量高。開挖過程中,土體極易產(chǎn)生坍塌、基底隆起等事故。
(2)基坑占地面積大,深度深,土方施工周期長,施工過程容易產(chǎn)生圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移、變形,坑外地基沉陷直至工程樁破壞等質(zhì)量安全事故。
(3)東、西區(qū)地下室相差1層,東、西區(qū)交接處的土方留置方式、運(yùn)輸通道加固及施工作業(yè)順序等必須作出合理安排,否則極易產(chǎn)生各類事故。
4 施工工藝
按照“分步、分區(qū)、分層”的原則安排土方開挖。
(1)挖土分區(qū)根據(jù)本基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)要求,先施工西區(qū)到地下1層頂板并爆破支撐后再開挖東區(qū),按先西區(qū)后東區(qū)來劃分本基坑挖土作業(yè)區(qū)域與挖土標(biāo)高、層次。根據(jù)本工程基坑的特點(diǎn),擬將西區(qū)按后澆帶劃分為A、B、C、D4個(gè)區(qū),東區(qū)劃分為E、F、G、H4個(gè)區(qū)。具體劃分位置及估算面積如圖1所示。
(2)挖土分層根據(jù)冠梁及支撐位置,在本基坑立面上劃分為:
1)西區(qū)3個(gè)層次,第1層為冠梁底標(biāo)高以上,稱A1層或B1、C1、D1層;第2層為支撐梁底以上到冠梁底以下,稱A2層或B2、C2、D2層;第3層為支撐梁底到基礎(chǔ)底板墊層底以上部分,稱A3層或B3、C3、D3層。
2)東區(qū)分兩個(gè)層次,第1層為圍梁底以上,稱1層;第2層為圍梁底至基礎(chǔ)底板墊層底以上,稱2層。坑中坑部位按分區(qū)位置稱之為某區(qū)坑中坑,坑中坑涵蓋本基坑墊層底以下所有各不相同的承臺(tái)、集水井、電梯井、地梁等。具體分層安排如圖2所示。
(3)挖土順序總體平面由西向東、由南往北逐步退挖,即:BCAD區(qū)和EFGH區(qū),西區(qū)在開挖第3層時(shí),圓環(huán)四周土體應(yīng)均勻開挖,先挖去角部土體,再開挖圍梁與圓環(huán)結(jié)合部位土體,應(yīng)逐步留出平臺(tái)做搭接。
5 施工要點(diǎn)
(1)施工順序前期現(xiàn)場準(zhǔn)備同時(shí)挖冠梁處內(nèi)、外側(cè)土體外側(cè)修平臺(tái)及放坡內(nèi)側(cè)從冠梁內(nèi)邊線墊層底向內(nèi)開挖冠梁施工挖冠梁下至單道支撐梁墊層底土方設(shè)圍梁及支撐梁人工邊修坡邊設(shè)基坑外側(cè)坡面及地表混凝土面設(shè)集水井與排水溝分層放坡開挖土體至各區(qū)域地下室底板底設(shè)計(jì)標(biāo)高人工邊修土邊澆筑混凝土墊層設(shè)集水井及排水溝挖承臺(tái)及地梁土體并設(shè)墊層及磚模挖坑中坑土體至設(shè)計(jì)底標(biāo)高并設(shè)墊層及磚模做防水、扎筋、包模、澆筑混凝土大底板設(shè)底板處換撐帶混凝土地下2層主體結(jié)構(gòu)施工至地下1層設(shè)地下1層樓板處換撐帶支撐梁拆除內(nèi)支撐地下主體結(jié)構(gòu)向上施工外壁墻板防水處理土方分層回填夯實(shí)結(jié)構(gòu)同時(shí)向上施工。
(2)挖土原則按“大基坑小開挖”和“先支撐后開挖,分步、分區(qū)段、分層進(jìn)行”的原則實(shí)施。本次挖土中,西區(qū)第2層土方按兩層分臺(tái)階放坡開挖,第3層土方按3層分臺(tái)階放坡開挖,平均每層厚約1.65~1.85m;東區(qū)第2層土方按兩層分臺(tái)階開挖,第1層1.5m,第2層0.9m,其他均為一次性挖到計(jì)劃標(biāo)高。
(3)挖土方法(僅以西區(qū)為例)
1)第一層土方(-2.55~-0.8m)深約1.75m,采用敞開式挖土,一次性挖到底標(biāo)高,直接裝車外運(yùn)。挖此層土方時(shí)留出中心島,中心島外邊線距圓環(huán)內(nèi)側(cè)約3.0m。
2)第2層土方(-4.45~-2.55m)需要等到冠梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后才能開挖。在西區(qū)與東區(qū)交界處,由于此時(shí)東(-0.8m)、西區(qū)(-4.45m)土方高差達(dá)3.65m,為保證交界處東區(qū)土方邊坡穩(wěn)定及安全施工,需要對(duì)交界處以東進(jìn)行卸載。第2層土方需要將中心島及道路標(biāo)高一同降到-4.45m,在挖去中心島道路的同時(shí),應(yīng)將原有環(huán)島通道(-0.8m)上的塘渣瓦礫等硬殼層盡最大可能下翻到位-4.45m標(biāo)高上做環(huán)島道路面層,不足部分外購補(bǔ)填壓實(shí),以此為第3層土方開挖做好道路準(zhǔn)備,環(huán)島道路外邊線離圓環(huán)支撐梁外側(cè)約20m。
在挖完此層土方并完成支撐梁混凝土澆搗后,必須立即修復(fù)好東、西區(qū)交界處的出土通道,-4.45m標(biāo)高處的中心島環(huán)路在軸處與出土通道平臺(tái)按1:10放坡。如圖四所示中,YL-1設(shè)計(jì)標(biāo)高為-3.3m,而支撐梁和此處出土口頂標(biāo)高均為-3.5m,兩者高差200mm,此處載重車經(jīng)過時(shí)必須使兩者均為架空狀態(tài),故采用如圖4所示的處理辦法,以確保支撐系統(tǒng)的安全。
3)第3層挖土必須等到單層支撐梁全部施工完畢且混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的90%后方可開挖。
(4)對(duì)支撐梁的保護(hù)措施
1)嚴(yán)禁挖土機(jī)直接站在支撐梁上作業(yè),嚴(yán)禁挖土機(jī)、運(yùn)土車輛直接在支撐梁上碾壓和行走。當(dāng)挖土機(jī)需在支撐梁上掏梁間土或需在梁上行車時(shí),必須先支撐兩側(cè)填土,梁面上覆蓋60cm以上,并在其上敷設(shè)路基箱后方可站機(jī)挖土。若路基箱底有空隙時(shí),路基箱底與支撐梁頂?shù)目障毒嚯x不得小于20cm,且路基箱的承載能力必須滿足要求。
2)在支撐梁處開挖土方時(shí),必須先在梁上方采取對(duì)稱開挖、先后中心的方法,使支撐梁緩緩對(duì)稱受力,然后用小挖土機(jī)進(jìn)行梁下挖土,逐漸使整個(gè)支撐梁全部受力。
3)所有支撐系統(tǒng)嚴(yán)禁堆載。
(5)降水排水措施
1)根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告,地下淺層有地面徑流水,為此必須重視地表排水系統(tǒng)的修筑。
2)由于本工程圍護(hù)設(shè)計(jì)已考慮了旋噴嵌縫止水樁,故圍護(hù)壁周邊的滲水可能性很小,但若有滲水時(shí)可采用封堵措施或引流措施,并在圍護(hù)壁周邊的圍梁沿周邊砌筑擋墻以形成積水明溝,以蓄積坑壁滲水、引流水和大氣降水;然后抽排至地面排水系統(tǒng),阻止該部分水流入坑內(nèi)。
3)土層滯水、大氣補(bǔ)水的排除主要采取在挖土留坡的坡腳部位設(shè)置臨時(shí)排水溝,在每次接力開挖的,最下一個(gè)平面邊挖土邊布置一些排水溝與集水坑相連,有較多水時(shí)采用水泵向基坑表層排水系統(tǒng)中抽排。
4)當(dāng)土方挖至基坑底時(shí),可在沿坑底周邊一跨的基梁槽內(nèi)設(shè)轉(zhuǎn)通的排水溝,在基坑內(nèi)部可根據(jù)實(shí)際情況在每數(shù)個(gè)柱網(wǎng)范圍內(nèi)設(shè)排水盲溝,可利用坑中坑做集水井或另設(shè)集水井,通過水泵將水集中再抽排至排水系統(tǒng),該類溝應(yīng)隨底板的施工而調(diào)整位置。
5)對(duì)每個(gè)后澆帶的兩端部增設(shè)600mm×600mm×600mm的長期集水井;后澆帶下增設(shè)盲溝,避免后澆帶鋼筋浸水生銹及方便抽出地下積水。
6)對(duì)于基坑周邊需要從集水井內(nèi)排入內(nèi)河或市政管網(wǎng)的,在其邊上增設(shè)濾水池,經(jīng)濾水池后再排入內(nèi)河或市政雨水管網(wǎng)。
結(jié)語
工程實(shí)踐表明,只要精心施工,合理安排,在軟土等特殊地基的深基坑開挖中仍然能取得預(yù)期的滿意效果。但在施工中除采用上述技術(shù)措施外,尚應(yīng)著重注意以下幾點(diǎn):
(1)建立專門的應(yīng)急救援組織機(jī)構(gòu)。
(2)建立信息化施工監(jiān)測體系。
(3)建立嚴(yán)格的技術(shù)交底和專家論證制度。
參考文獻(xiàn)
篇8
關(guān)鍵詞:軟弱土層;地基加固處理;復(fù)合地基基礎(chǔ);荷載試驗(yàn);樁身填充材料 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):TU472 文章編號(hào):1009-2374(2015)11-0060-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.11.030
1 軟弱土層地基特征分析
通過對(duì)軟弱土層的地基特征進(jìn)行分析,進(jìn)而對(duì)該處理方法給予實(shí)例應(yīng)用,其特性重點(diǎn)是指由淤泥材質(zhì)、雜填土、較為松散的沙土、充填土等各種材料形成,其性質(zhì)具備較強(qiáng)的滲透性質(zhì),此外還具備較低的抗剪性,由于該地基是由軟弱土層形成,那么其排水密度、鞏固性以及強(qiáng)度等都具備較為緊密的聯(lián)系,在載荷的情況下,如果地基具備排水固結(jié)條件,那么效應(yīng)力增加的同時(shí)其強(qiáng)度也會(huì)相應(yīng)增加,相反則會(huì)減弱。
2 軟弱土層地基加固處理目的分析
對(duì)軟弱土地基進(jìn)行加固的首要目的是確保地基的穩(wěn)固性,同時(shí)保證土層的強(qiáng)度,并縮減土壓的壓縮性,確保土基在下沉與下降時(shí)得以緩慢減小。對(duì)軟弱土地基進(jìn)行砂石樁方面處理,該方法常用于城市工業(yè)中,除了在樁身內(nèi)部放置砂石材料外,同時(shí)還能依據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況與需求,采用各種材料以及其他材質(zhì)代替砂石。其施工方法還包括沉管灌注樁機(jī)械進(jìn)行相應(yīng)施工,主要以振動(dòng)、夯實(shí)、地面錘擊為主,首先將材料注入樁身內(nèi)部,確保樁身內(nèi)部材料充實(shí)、緊密,然后通過樁周和樁身兩者相互作用,致使地基密實(shí)、牢靠,使其達(dá)到足夠的承載力以及抗剪力度,確保地基施工質(zhì)量。
3 工程地質(zhì)概況
以某工業(yè)園區(qū)作為施工場地,該場地處于西江流域下游地段,地形以一級(jí)階地為主,大部分是經(jīng)過人工堆填的農(nóng)田為主。巖層不同其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也會(huì)存在較大區(qū)別,詳見表1。通過對(duì)以下數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,如在該軟土地基成建立大面積的庫房、工廠,需要實(shí)施加固處理操作,如不采取處理措施,那么地面就會(huì)出現(xiàn)急劇下沉,其沉降量可達(dá)250~350mm。
4 復(fù)合地基基礎(chǔ)在工業(yè)廠房的應(yīng)用
4.1 [實(shí)例1]某五金廠倉庫
該工程為A、B兩幢倉庫,框架結(jié)構(gòu),鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。倉庫地面面積為3638m2,地面設(shè)計(jì)堆載要求80kN/m2。為了滿足設(shè)計(jì)要求,減小地面不均勻沉降,地面下的軟土層面運(yùn)用直徑長度為300的樁實(shí)施加固操作,按照每間隔100cm正三角形的形狀放樁,每條樁身長為470cm,直徑為30cm。樁身填充材料為生石灰、粉煤灰、粗砂;其配合比為2∶3∶5。成孔操作運(yùn)用錘擊沉管方法實(shí)施操作,以先周邊后中間的順序進(jìn)行施工,其次是先排外后排內(nèi),確保孔口符合相應(yīng)要求,最后再進(jìn)行材料注入操作。材料注入時(shí)首先把粗砂、粉煤灰、生石灰等放入內(nèi)部均勻攪拌,然后灌入孔中。每次灌入厚度為250~300mm,并用樁錘分層夯實(shí),樁頂用100mm厚(3∶7)的灰土封頂。成樁15d后清除樁頂厚約100mm的松土層,再鋪設(shè)150~200mm厚(3∶7)的砂石墊層,其次運(yùn)用滾筒壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí),待通過復(fù)合地基荷載實(shí)驗(yàn)并合格后,才能實(shí)施下一步工程。
此項(xiàng)施工總工采用了3032根樁,隨機(jī)抽取兩處地表作為試壓代表,一處位置在樁與樁之間地面,另一處位置在室外自然地面,并實(shí)施壓板實(shí)驗(yàn)比對(duì),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2所示:
4.2 [實(shí)例2]某機(jī)械鑄造廠
該工程為兩幢鑄造車間,框架結(jié)構(gòu),錘擊灌注樁基礎(chǔ)。車間地面總面積為4183m2,地面設(shè)計(jì)荷載要求60kN/m2。為了滿足設(shè)計(jì)使用要求,降低施工現(xiàn)場地面沉度,現(xiàn)場地面軟土層運(yùn)用直徑為300的樁實(shí)施加固操作。按照每間隔110cm正三角形的形狀放樁,每條樁身長為430cm,直徑為30cm。樁身填充材料為生石灰、粉煤灰、碎石或卵石(粒徑Φ20~40mm);其配合比為2∶2.5∶5.5。成孔操作運(yùn)用錘擊沉管方法實(shí)施操作,以先周邊后中間的順序進(jìn)行施工,其次是先排外后排內(nèi),確保孔口符合相應(yīng)要求,最后再進(jìn)行材料注入操作。材料注入時(shí)首先把粗砂、粉煤灰、生石灰等放入內(nèi)部均勻攪拌,然后灌入孔中每次灌入厚度為250~300mm,并用樁錘分層夯實(shí),樁頂用100mm厚(3∶7)的灰土封頂。成樁15d后清除樁頂厚約100mm松土層,再鋪設(shè)150~200mm厚(3∶7)的砂石墊層,其次運(yùn)用滾筒壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)操作,通過荷載實(shí)驗(yàn)合格后,才能進(jìn)行后期工作。該工程總樁數(shù)3218根,隨機(jī)抽取兩處地表作為試壓代表,一處位置在樁與樁之間地面,另一處位置在室外自然地面,并實(shí)施壓板實(shí)驗(yàn)比對(duì),試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表3所示:
5 試驗(yàn)結(jié)果分析
5.1 復(fù)合地基荷載壓板試驗(yàn)結(jié)果情況
兩個(gè)工程實(shí)例,各自的樁身填充材料有所不同,施工機(jī)械設(shè)備、工具和施工方法一致,各自的復(fù)合地基壓板荷載試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,取得滿意的結(jié)果。雖然其各自的沉降量有小量差異,但仍滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,達(dá)到了預(yù)定目標(biāo)。
5.2 復(fù)合地基壓板試驗(yàn)前的技術(shù)處理措施
兩個(gè)工程實(shí)例,最后的一道工序都采用滾筒壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)操作,通過這樣簡單的技術(shù)處理措施,使其地面以下整片的復(fù)合地基土層更均勻、密實(shí),從而有效地提高了地基承載力。
5.3 樁身填充材料的物理反應(yīng)作用
在樁身內(nèi)部注入卵石、砂等材料時(shí),可適量放入粉煤灰或者生石灰等材料,能夠?qū)ζ滠浫酢⑺缮⒌耐翆訑D迫密實(shí)。由于粉煤灰材料中包含大量的氧化物,例如三氧化二鋁、二氧化硅等,其材料與水、生石灰相融合后,因石灰遇水產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象,經(jīng)過堿性發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致粉煤炭內(nèi)部離子之間相互替換,在熱反應(yīng)下會(huì)出現(xiàn)水硬性膠凝物質(zhì),從而對(duì)材料內(nèi)部各個(gè)空隙進(jìn)行填充。所以,有助于加強(qiáng)樁身填充物及樁周軟弱土層的密實(shí)度和強(qiáng)度,從而提高地基的承載力。
6 結(jié)語
本文根據(jù)我市的地質(zhì)實(shí)際情況,結(jié)合工程實(shí)例,敘述了對(duì)本地區(qū)軟弱地質(zhì)土層的加固方法、技術(shù)處理措施、實(shí)踐應(yīng)用和施工、檢測等的過程。工程實(shí)踐證明,采用此加固方法效果良好,達(dá)到了加固的目的。另外,該加固方法具有質(zhì)量保證、成本低、施工速度快等優(yōu)點(diǎn)。上述的兩個(gè)工程項(xiàng)目,已投入使用五年多,建設(shè)單位反映效果良好,值得推廣和應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1] 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(JGJ 79-2002)[S].
[2] 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(DBJ 15-38-2005)[S].
[3] 建筑地基基礎(chǔ)檢測規(guī)范(DBJ 15-60-2008)[S].
篇9
關(guān)鍵字:強(qiáng)夯固結(jié);軟弱地基
Abstract: the construction facilities working hours for soft ground reinforcement has long been a project of the difficulty. At present in view of the engineering reinforcement method has many kinds, including the use of a single method, also have a variety of methods used in combination. We found through a large number of engineering practice of soft ground reinforcement method, the dynamic compaction in combination with drainage consolidation method of dynamic drainage consolidation method, is the most significant method most used effect. This article mainly aimed at the dynamic drainage consolidation method in this paper.
Key words: dynamic compaction consolidation; Soft base foundation
中國分類號(hào):TV223文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
引言:進(jìn)入二十一世紀(jì)隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,各種建筑工程項(xiàng)目諸如機(jī)場,高速,高鐵的數(shù)量與日俱增,并且隨著建筑物層次的提高,其對(duì)地基加固程度的要求也越來越高。我國是一個(gè)人多地少的國家,土地資源日趨緊張,所以許多建筑物建設(shè)時(shí)本著節(jié)約用地的原則所選取的土地的地質(zhì)條件并不理想,其中有很大一部分為軟弱地基。以軟土地基為例:軟弱地基往往具有結(jié)合水含量較大,土壤顆粒加間間隙較大,滲透性差,壓縮性高等特點(diǎn),從而使得軟弱地基物理承載能力較弱,易沉降變形[1]。對(duì)于軟弱地基單純的利用一種加固方法加固效果并不明顯。動(dòng)力排水固結(jié)法將傳統(tǒng)強(qiáng)夯的加固與排水固結(jié)有機(jī)結(jié)合起來,很好的解決了軟弱地基加固的工程難題。
一 、動(dòng)力排水固結(jié)法概述
動(dòng)力排水固結(jié)法是由傳統(tǒng)的強(qiáng)夯固結(jié)法發(fā)展而來,其中的動(dòng)力是指利用強(qiáng)夯中的動(dòng)能來達(dá)到加固地基的目的。排水固結(jié)法是通過設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)將地基中的水排出,以此來達(dá)到加固低級(jí)的目的。動(dòng)力排水固結(jié)法實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)夯的加固與排水固結(jié)的有機(jī)結(jié)合。下面將對(duì)動(dòng)力排水固結(jié)的兩個(gè)組成部分進(jìn)行詳細(xì)論述。
(一)強(qiáng)夯固結(jié)法
強(qiáng)夯固結(jié)法又名動(dòng)力固結(jié)法( Dynamic Compaction Method ),它是利用起重機(jī)械將10-50噸的重錘升高到5-50米的高度,然后使其自由落體,重錘的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能[2]。當(dāng)重錘撞擊地面時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力和振動(dòng)促使土壤中的氣體,水(土壤中結(jié)合水變?yōu)樽杂伤奖闩懦觯┑扰懦觯M(jìn)而使土壤中顆粒間的空隙變小,土壤結(jié)構(gòu)更為緊密結(jié)實(shí)。目前科學(xué)界對(duì)于強(qiáng)夯固結(jié)法的加固機(jī)理沒有統(tǒng)一的同時(shí),存在不同的理論,普遍認(rèn)為其加固機(jī)理包括:動(dòng)力密實(shí)機(jī)理、動(dòng)力固結(jié)機(jī)理和動(dòng)力置換機(jī)理。根據(jù)能量的不同強(qiáng)夯固結(jié)法可分為低能強(qiáng)夯估計(jì)法和高能強(qiáng)夯估計(jì)法。強(qiáng)夯固結(jié)法是上世紀(jì)60年代由 Menard公式發(fā)明并首先使用的地基加固技術(shù)。由于其對(duì)施工設(shè)備要求簡單,便于操作,施工速度快,價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),自上世紀(jì)70年代傳入我國以后在許多地基加固工程中得到了廣泛的使用。雖然強(qiáng)夯估計(jì)法具有很多優(yōu)點(diǎn),但并不是所有加固工程都可以單一的利用這種方法進(jìn)行加固。強(qiáng)夯法主要適用于加固填土、碎石土、黏性土、砂土及濕陷性黃土等,而對(duì)于飽和度較高的粉士、黏性土等以軟土為代表的許多軟弱地基,強(qiáng)夯固結(jié)法并不適用。這主要是由于軟弱地基中水含量相對(duì)較多,而其滲透壓較小,由于夯擊作用過強(qiáng)使土壤中的水來不及排出,形成泥漿狀橡皮土使地基加固無法進(jìn)行。
(二)排水固結(jié)法
排水固結(jié)法由瑞典皇家地質(zhì)學(xué)院杰爾曼教授在1952年最先提出的。排水固結(jié)法就是通過在地基土層中設(shè)置合理的豎向排水及橫向排水井,通過向地基施加一定荷載使土壤中的結(jié)合水緩慢排出,水分的減少進(jìn)而造成土壤孔隙的縮小使地基固結(jié)變形,以此來增加地基的物理載荷強(qiáng)度達(dá)到加固地基的目的。排水固結(jié)法按排水技術(shù)措施的不同可分為堆載預(yù)壓法(對(duì)地基進(jìn)行加載預(yù)壓)、真空預(yù)壓法(利用真空泵抽氣加速水分排出)、降水預(yù)壓法(用水泵抽出地下水降低地下水位加速地基固結(jié))、 電滲排水法(利用電滲作用排水)等。排水固結(jié)法的核心施工內(nèi)容是排水系統(tǒng)的建設(shè),良好的排水系統(tǒng)可以有效提高排水固結(jié)法加固地基的效率。排水系統(tǒng)的建設(shè)可劃分為:豎向排水體系的施工和水平排水體系建設(shè)。豎向排水體系建設(shè)可采用塑料排水管施工,和袋裝沙井施工[3]。水平排水體系施工可分為砂墊層施工和排水溝、集水井施工。相比于強(qiáng)夯固結(jié)法,雖然排水估計(jì)法施工應(yīng)用范圍很廣,但是由于排水固結(jié)法中存在排大量水系統(tǒng)的建設(shè)因此導(dǎo)致排水固結(jié)法成本較高,技術(shù)操作難度較大,并且施工量較大周期較長。
(三)動(dòng)力排水固結(jié)法的優(yōu)點(diǎn)
正如前面所述強(qiáng)夯固結(jié)法對(duì)軟弱的地基并不適用,而排水固結(jié)法又存在工程周期長的缺陷。但是若將兩者結(jié)合起來就能起到事半功倍的效果,即增加了固結(jié)的速度又便于操作,克服了強(qiáng)夯固結(jié)法的缺點(diǎn),發(fā)揮了排水固結(jié)的優(yōu)點(diǎn),具有處理效果好,投資低工期短的顯著特點(diǎn)。但是動(dòng)力排水固結(jié)法也存在其自身的局限性,在施工過程中要具體問題具體分析不能死板套用。
三、動(dòng)力排水固結(jié)法施工工藝的注意事項(xiàng)
(一)施工前期準(zhǔn)備
在運(yùn)用動(dòng)力排水固結(jié)法對(duì)軟弱地基施工時(shí),要做好充分的施工前準(zhǔn)備,對(duì)地質(zhì)情況要有整體清晰的認(rèn)識(shí)。首先要將土地進(jìn)行平整處理,方便后期施工;其次要將同過抽取地下水的方式降低地下水位。由于在利用去強(qiáng)夯固結(jié)法處理軟弱地基時(shí),強(qiáng)夯的瞬間會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大沖擊力由于軟弱地基自身的限制極易使土體局部發(fā)生剪切破壞。因此在施工前可以首先填注一定厚度的砂石層。這樣一方面可以起到分散夯擊作用力的作用,降低土層結(jié)構(gòu)被破壞的風(fēng)險(xiǎn)以及避免出現(xiàn)橡皮土現(xiàn)象;另一方面預(yù)先填注的砂土層還可以起到堆填預(yù)壓的作用,有利于軟土層水分排出。
(二)排水體系的施工工藝
排水系統(tǒng)的施工作為動(dòng)力排水固結(jié)法施工過程中的重要組成部分,良好的排水體系是強(qiáng)夯施工順利進(jìn)行的必要保障,因此其施工工藝顯得尤為重要。排水體系施工包括豎向排水體系施工和水平排水體系施工。在施工時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況具體確定排水系統(tǒng)中排水設(shè)施的分布密度,深度等參數(shù)。豎向排水體系施工可采用塑料排水板施工和袋裝砂井施工兩種方法進(jìn)行[4]。塑料排水板施工可以根據(jù)軟弱等級(jí)的具體參數(shù)采用機(jī)械設(shè)備較重的振動(dòng)式插板機(jī)進(jìn)行插設(shè),采用效率較高的履帶式液壓插板機(jī)插設(shè),可人工插設(shè)或人工將塑料排水板直接插入到淤泥,也可采用引孔機(jī)械先把填土層打穿再進(jìn)行插設(shè)。塑料排水板可按等邊三角形或正方形布置,并且對(duì)塑料排水板的間隔、深度也有具體要求,間距一般控制在 1米左右。要將其貫穿整個(gè)淤泥層,并深入淤泥底下土層1米以上。袋裝砂井施工操作相對(duì)簡單,砂井直徑控制在0.8米左右,砂袋材料要求較低可采用纖維,尼龍等材料。集水井和排水溝要合理布局,集水井寬度一般在3米左右,集水井底面需比周圍排水溝深 0.4米以上。施工期間要加強(qiáng)對(duì)集水井的管理及時(shí)抽水和觀察井內(nèi)水位變化情況。
(三)強(qiáng)夯施工工藝
經(jīng)過長期的實(shí)踐積累,工程工作者對(duì)動(dòng)力排水固結(jié)法中強(qiáng)夯施工的工藝進(jìn)行了總結(jié),可歸納為“先輕后重、少擊多遍、逐級(jí)逐層加固”。具體操作為遵循循序漸進(jìn)的指導(dǎo)思想,在開始夯擊時(shí)使用較低夯能在使表層土加固之后,然后增大夯能進(jìn)而使得夯擊層次加深,從而有效地保證了施工效果,加速排水固結(jié)過程。在這個(gè)總體指導(dǎo)原則的基礎(chǔ)上還要綜合考慮到夯擊遍數(shù)、夯擊點(diǎn)的布置、兩次夯擊之間的時(shí)間間隔等具體因素對(duì)施工效果的影響。為保證軟土地基的加固效果,夯擊遍數(shù)一般是點(diǎn)夯2-4遍,滿夯1-2遍。夯點(diǎn)間距一般取 6-7m,夯點(diǎn)布置可按正三角形、正方形或梅花點(diǎn)形布置,夯擊應(yīng)采用跳夯方式或搭接方式。兩次夯擊時(shí)間間隔一般為4-8天。
結(jié)語:軟弱地基的處理在各項(xiàng)施工中越來越重要,作為軟弱地基加固處理最常使用的方法,動(dòng)力排水固結(jié)法具有不可取代的優(yōu)勢。本文對(duì)動(dòng)力排水固結(jié)法以及其施工工藝的注意事項(xiàng)進(jìn)行了論述,希望能對(duì)今后的軟弱地基施工有一定的幫助。
參考文獻(xiàn)
[1]范炳娟,陳志民,梁繼龍,強(qiáng)夯法加固軟土地基的作用機(jī)理及應(yīng)用實(shí)例,遼寧省交通高等專科學(xué)校學(xué)報(bào),2007,9.
篇10
關(guān)鍵詞:地基;軟弱地基;處理方法
Abstract: the foundation is laid the foundation of the building is, however, in construction process, often will meet the weak foundation, once appear problem, can lead to some major quality accidents and safety accidents, and even cause casualties and great economic losses, so on weak foundation treatment must strictly quality.
Keywords: foundation; The soft foundation; Processing method
中圖分類號(hào):TU47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
在現(xiàn)代建筑中,建筑物高度和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度在不斷提高,因此建筑物對(duì)地基 的承載能力要求越來越高,原位地基特別是軟土地基大多滿足不了建筑物對(duì)它的要求,需要進(jìn)行處理。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是整個(gè)工程中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié),方案的選擇合理與否是整個(gè)工程的關(guān)鍵,它直接關(guān)系到建筑物的安全與可靠性。另外,它的實(shí)施還受到施工場地和環(huán)境的制約。因此,如何安全可靠、經(jīng)濟(jì)、可行地處理地基,是一個(gè)值得反復(fù)推敲的問題。
一、軟弱地基的處理方法
1、換填墊層法
換填墊層法主要作用是提高地基的承載力。其方法是將基底下一定范圍內(nèi)的軟弱土挖去,換填砂、碎石和素土等散體料,并分層夯實(shí)成低壓縮性的地基持力層。該方法是用物理力學(xué)性質(zhì)較好的巖土材料置換天然地基中的部分或全部軟土層,并分層夯實(shí)成低壓縮性的地基持力層,地基持力層有利于防止地基的凍脹,有利于提高地基的承載能力,也有利于加速軟土的排水固結(jié),同時(shí)也有利于減少地基的沉降量。
2、預(yù)壓法
預(yù)壓法有兩種分類方法,一種是堆載預(yù)壓法,另外一種是砂井預(yù)壓法。此種方法有利于利用外載作用,提高軟土的排水固結(jié),增強(qiáng)它的抗剪強(qiáng)度和能力。由于預(yù)壓目的不同,需要采用不同的預(yù)壓方式。如果利用預(yù)先荷載加壓,能夠減少建筑物的沉降量;如果利用建筑物本身的荷載分級(jí)加荷進(jìn)行預(yù)壓,能夠增加地基強(qiáng)度和提高地基的承載能力。砂井預(yù)壓法是在軟土層中按一定距離設(shè)置砂井來改變軟土層的排水邊界條件,該方法可以加速軟土的固結(jié),縮短預(yù)壓時(shí)間。該方法是通過在軟土層中按一定的距離設(shè)置砂井,通過設(shè)置的砂井來改變軟土層的排水條件,排水條件的提高有利于加速軟土的固結(jié),有利于減少預(yù)壓的時(shí)間。
3、擠密法
該方法是通過往土中打入樁管成孔,并把填入孔中的礫石等材料搗實(shí)。此種方法主要針對(duì)的是含砂粒、瓦屑的雜填土等較多的松散土地基,對(duì)于粘性大的飽和軟土地基不太合適。
4、深層攪拌法
該方法通過水泥、石灰等建筑材料的固化劑,運(yùn)用深層攪拌機(jī)械對(duì)各種材料進(jìn)行攪拌,使得固化物和軟土攪拌均勻,從而產(chǎn)生一系列的物理或者化學(xué)反應(yīng),這樣就能夠使得軟土強(qiáng)度大大高于天然強(qiáng)度,其壓縮性、滲水性比天然軟土大大降低。該方法適合于各種成因的軟土層,尤其是對(duì)于厚度較大的飽和軟黏土。
5、高壓噴射注漿法
該方法是使用較大的壓力,把水泥漿液從管路中噴射而出,該方法能夠通過切割破壞土體,并能和土拌和均勻,并產(chǎn)生部分的置換作用,通過自然凝固后成為拌和樁體,并與地基形成良好的復(fù)合地基。
二、軟弱地基局部處理
在工程建設(shè)中,需要經(jīng)常對(duì)地基作局部的加固處理,這樣可以保證工程的質(zhì)量,縮短工程建設(shè)的進(jìn)度。在對(duì)軟弱地基作局部處理時(shí),要首先查明局部地基異常的原因和范圍,然后根據(jù)軟弱地基的實(shí)際情況,適用各種軟弱地基處理方法,使得建筑物的各個(gè)部位的沉降量趨于一致,從而較少地基的不均勻沉降。
1、松土的處理
當(dāng)遇到范圍較小的松土坑時(shí),可以先將松軟土挖掉至老土,然后用壓縮性相近的材料回填,當(dāng)天然土為砂土?xí)r,用砂或配砂石回填,回填時(shí)應(yīng)分層灑水,夯實(shí)或用平板振搗器振密,每層厚度不大于20cm,同時(shí)根據(jù)土的性質(zhì)和范圍的不同,采用不同比例的灰土分層夯實(shí)。應(yīng)通過配置適當(dāng)?shù)匿摻钐岣叩鼗喜康膭偠饶芰Α?/p>
2、磚井和土井的處理
如果磚井在基槽的中央,這時(shí)的內(nèi)填土已經(jīng)變得很密實(shí),當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí),應(yīng)把井的磚圈放低到槽底下面1m的位置,同時(shí)用合適比例的灰土夯實(shí)到槽底,當(dāng)井的直徑大于1.5m以后,這時(shí)采用提高上部結(jié)構(gòu)的剛度,并運(yùn)用鋼筋做墻內(nèi)的地基,使得地基梁跨越磚井,對(duì)于井在基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)角處的情形,一方面應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行必要的加固處理,另一方面采用拆除回填的方法進(jìn)行合適的處理。
3、局部范圍內(nèi)硬土處理
對(duì)于樁基周圍有部分過分堅(jiān)硬的土質(zhì)時(shí),要進(jìn)行局部的處理,這就需要挖掉舊的墻基、老灰土、大樹根等等,這樣就能減少地基的不均勻下降,也能有效避免建筑物建成之后的開裂,從而保證建筑物的質(zhì)量。
4、管道處理
對(duì)于槽底附近的上下水管道,要采取其它的措施,防止出現(xiàn)漏水情況,避免出現(xiàn)水侵濕地基,使得地基出現(xiàn)不均勻的沉降。對(duì)于在槽底下方出現(xiàn)管道的情況,要把管道進(jìn)行清除,或者將基礎(chǔ)局部落低,使得管道穿過基礎(chǔ)墻,同時(shí)也要防止建筑物下沉,從而對(duì)管道形成破壞漏水,造成地基的不均勻沉降,影響建筑物的質(zhì)量問題。
5、橡皮土的處理
對(duì)于地基的土質(zhì)出現(xiàn)粘性土的時(shí)候,這種土一般含有較多的水分,對(duì)這部分進(jìn)行夯排以后,就會(huì)形成所謂的橡皮土,因此,對(duì)于這樣的情況,要采用其它辦法先進(jìn)行處理,比如進(jìn)行晾槽或者使用白灰沫等辦法,使得土的含水量得到有效的降低,對(duì)于出現(xiàn)的地基顫動(dòng)情況,應(yīng)把這些土進(jìn)行全部的挖除,并填入相應(yīng)部分的砂土,從而消除地基顫動(dòng)情況。
三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用的處理措施
1、增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體剛度
建筑物常因功能的需要,使本身具有一定的剛度,一般工業(yè)及民用建筑剛度比較大的有兩種,一種為絕對(duì)剛性,如鋼筋混凝土筒倉,煙囪等;另一種為相對(duì)剛性,如多層磚石房屋,多層鋼筋混凝土框架,它具有一定的剛度,可是它的強(qiáng)度較低,不能與它的剛度協(xié)調(diào)一致,其抗拉能力尤弱,因此碰到軟土地基時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加其關(guān)鍵部位的抗拉強(qiáng)度,這樣有利于利用建筑物的剛度來調(diào)整建筑物部分不均勻沉降。此外在建筑物的相應(yīng)部位可設(shè)置沉降縫以減少不均勻沉降。沉降縫設(shè)置的部位應(yīng)在:①建筑物長高比過大的適當(dāng)部位。②平面形狀復(fù)雜建筑物的轉(zhuǎn)折部位。③地基壓縮性有明顯不同處。④建筑結(jié)構(gòu)類型不同處。⑤建筑物高度和荷載差異處。⑥分期建造房屋的交界處。⑦擬設(shè)置伸縮縫處。通過以上部位設(shè)置沉降縫可大大減少由于地基土軟弱引起的不均勻沉降縫。
2、注意相連建筑物的相互影響
建筑物荷載不僅使本建筑物下的土層產(chǎn)生壓縮變形,在它以外一定范圍內(nèi)的土層,由于受到基礎(chǔ)壓力擴(kuò)散的影響也將產(chǎn)生壓縮變形,這種變形隨著距離增加值逐漸減小,由于軟土地基的壓縮性很高,當(dāng)兩建筑物之間距離較近時(shí),這類附加不均勻壓縮變形甚大,常造成鄰近建筑物的傾斜或損壞,若被影響建筑物的剛度強(qiáng)度較差時(shí),危害主要表現(xiàn)為產(chǎn)生裂縫;當(dāng)剛度強(qiáng)度較好時(shí)則表現(xiàn)為建筑物的傾斜。
3、減輕建筑物的自重
減輕自重可減少建筑物的總沉降量,從而有利于對(duì)不均勻沉降的控制。也可在預(yù)先估計(jì)沉降量大的部分減輕自重,用以直接調(diào)整不均勻沉降。由于一般磚石結(jié)構(gòu)民用建筑墻身重量所占比例很大,故若能用輕質(zhì)材料和改變結(jié)構(gòu)體系來減輕這部分的重量,對(duì)控制沉降會(huì)有明顯效果。另一個(gè)減輕自重的途徑是采用架空地面來代替填土,一般此部分約占地基容許承載力地10%~40%,因此這部分若應(yīng)用得當(dāng)會(huì)有很好效果,此時(shí)基礎(chǔ)形式可做空心基礎(chǔ),薄殼基礎(chǔ),沉井等,有時(shí)也可做成地下室,在大量減輕自重的同時(shí),還會(huì)增加一定的使用價(jià)值。
四、結(jié)語
軟弱地基處理技術(shù)在我國的發(fā)展可以追溯到很久以前,隨著土木工程的發(fā)展,軟弱地基處理技術(shù)也在不斷發(fā)展。軟弱地基處理的發(fā)展反映在軟弱地基處理機(jī)械、材料、地基處理設(shè)計(jì)計(jì)算理論、施工工藝、現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù),以及軟弱地基處理新方法的不斷發(fā)展和多種地基處理方法綜合應(yīng)用等各個(gè)方面。隨著軟弱地基處理理論和軟弱地基處理新材料、新機(jī)械和新工藝的發(fā)展,將會(huì)產(chǎn)生新的軟弱地基處理方法,并且將在工程建設(shè)中得到應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):