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中圖分類號: TU761 文獻標識碼: A 文章編號:
一.前言
近年來,隨著經濟的發展,特別是隨著改革開放的不斷深入,我國的經濟建設取得了巨大的進步,相對應的我國的建筑工程也在快速的發展著。建筑工程是現代社會中發展最為迅速的工程,但是在建筑工程中對于地基的處理一直是一個問題,這關系到建筑工程的整體質量。因此如何處理好建筑工程中的地基問題就變得十分重要了,本文筆者主要結合自己多年來的研究經驗及實際工作經驗,對于建筑工程地基處理施工技術進行分析,希望對于相關方面具有一定的作用。
二.地基處理技術分類探析
根據房屋建筑地質環境進行地基處理,其施工原理是利用換填、夯實、擠密或振密、排水圃結、膠結、冷熱處理等方法對地基進行加固。進一步細分來看,地基處理技術還包括地基加同技術、樁基技術以及輔助的地下連續墻技術。進行地基的加固技術,主要就是為了能夠增加地表的承載能力,這樣就可以很大程度上防止地基發生變形或者沉降。樁基技術的運用主要是為了將來自上面的荷載力傳導到地基的深部位置,這樣就可以緩沖從而消除了沖擊力。
對于地下連續墻的施工技術主要是為了輔助樁基技術,主要是為其提供側向的支護。在很多的地基處理方式中,其中有一些方式主要是為了改良地基土壤從而來增加地基的抗剪切能力,使得地基的壓縮性得到降低,使地基土的透水性得到一定改善,這樣多的目的就是為了使地基的環境能夠適合進行地基加固。
三.傳統的地基處理方法施工基本技術
以前的地基處理方式有很多,例如起源于上世紀六十年代的法國強夯法,還有上世紀七十年代的日本創造的高壓噴射技術,以及在上世紀九十年代我國發明的樁基技術等。上世紀的一些傳統的地基處理技術在現階段仍然廣泛的使用。但是隨著建筑對于地基處理技術的要求在不斷地提高以及建筑環境的不斷變化,就對新的地基處理技術提出了希望。以前單一的地基處理技術已經不能夠適應時展的需要了,因此現代的建筑就需要多種處理技術并用的方法。
1.強夯法與碎石樁法的結合運用
該項技術的工作原理主要是指在施工過程中,首先在填土層將碎石樁體處理好,這樣做主要是為了將基土進行擠密以及進行排水固結。接著再選擇強夯點。通過強大的沖擊可以將碎石樁體擊散,這樣就可以將碎石通過樁徑擠入到周圍的護土層,這樣會使其在地基的上面形成緊密的碎石和土相混合的硬殼層,這樣就會達到建筑物對地基強度的要求。
同時在施工過程中強夯法的應用很重要。該方法的施工技術難點在于夯擊的次數、夯擊的深度等這些方面的把握,如果把握的不好,就會很大程度上影響夯擊的效果。在理論上來說,夯擊加固的深度是根據土層的厚度進行的。單位夯擊量必須要考慮到地基土壤的性質、土壤的結構類型、載荷大小以及打算夯擊的深度等這些因素。對于夯擊的次數來說,這要有地基土壤的性質來決定,但是在通常情況下,我們可以先夯擊二到三遍,最后我們可以再進行一次小的夯擊。但是在夯擊時,每兩段夯擊之間必須要間隔一定的時間段,這樣才可以保證夯擊的效果。
2.碎石樁與CFG樁的結合運用
在文章的前半部分我們講到,樁基技術的主要作用就是將沖擊力從上往地基深部進行傳導,這樣來提高樁基的承載力,但是單一的碎石樁基的承載力是十分有限的,在這種情況下,我們可以選用CFG樁來替代碎石樁,從而提高樁基的承載能力。這樣一來,碎石樁的作用就會轉向將上部的土層液化問題進行處理的角度。在地基處理中,發揮好這兩種方法的優勢,就會使地基的沉降速度得到很大的降低,同時還可以保證地基的沉降很均勻。
3. CFG樁與粉噴樁的結合運用
CFG樁法與粉噴樁法結合的作用是利用二者的圃結能力與天然地基土混合組成復合地基。這樣既能發揮CFG樁高承載力的特點,又能因為CFG樁的嵌人而使粉噴樁的側限約束作用得到增強。
另外,由于采用了粉噴樁,上部地基土的變形能力得到改善,這無疑有助于提高土體的抗剪強度,避免了CFG樁的嵌入對原先固結好的土體形成破壞。
在樁身混凝土的澆筑過程中,首先要消除水的影響,樁基水病害一般表現為孔底積水和孔壁積水。對孔底積水的處理可采取水泵抽取的方式,也可以采用部分干拌混凝土混合料或干水泥填入孔底的方式。而對孔壁滲水的處理,可采取在樁身混凝土澆筑前采用防水材料封閉滲漏部位。主要目的是保證混凝土質量,提高樁身混凝土強度。
另外,樁身混凝土的密實性對混凝土的強度影響也非常重要。施工中一般采用串流筒下料及分層振搗澆筑的方法,必須力求在最短的時間內完成樁身的澆灌,以便快于混凝土自身重量壓住水流的滲入。
四.地基處理新方法探究
1.DDC灰土擠密法技術要求
DDC灰土擠密法的原理是采用孔內深層強夯法的施工工藝。用螺旋鉆機在孔中分層注入灰土,分層夯實成樁。同時反復錘擊使樁徑逐步擴大,最終與樁間部分土組成符合地基。復合地基主要日的是改變濕陷性黃土的打孔結構,消除地基土的濕陷性,從而提高地基土的承載力和減小地基土的變形。分析來看,DDC灰土擠密樁處理后的符合地基承載力是原天然地蕈的2倍到7倍。相較于單一的灰土樁有明顯的提高,而且其處理地基的深度大5m一40m,具有一定的推廣意義。DDC灰土擠密法主要適用于濕陷性黃土地地區的建筑施工。在非黃土地區,其效果不夠顯著。
2. IFC0強制固結法
IFCO強制固結法優勢在于大大提高困結速率。在IFC0強制圃結法中,存在排水系統與加壓系統等環節。排水系統為一排排縱向貫通的砂墻,有助于擴大排水通道,加快圃結速率;而加壓系統利用真宅壓力,大大縮短了堆載時間,而且由于真率面位于砂墻的底部。水的滲流方向與承力方向一致,從而使固結速率加快。兩個系統同時保證同結速率的順暢,這有助于大大縮短工期,而且混凝土質量也得到保證。
3.粉爆灰吹填法技術要求
粉煤灰透水性強,倘若將其用于加同處理吹填土地基,可以加速吹填土的同結,降低加同處理費用,縮短工期。具體的做法是,在施工中將淤泥與粉煤灰按一定的比例混合吹填,確保均勻,從而逐漸改善土的同結性質。此種方法在青島以北廢棄已久的鹽場和灘涂上得以成功運用,開發出大片可以利用的土地。
五.結束語
建筑工程中對于地基的處理是一項關鍵的技術,是建筑工程中的重要環節,做好這方面的處理技術,可以有效的保證建筑工程的質量,提高工程施工的安全性和可靠性。同時做好地基施工的處理也可以使整個建筑工程的性價比得到很大的提升,提升建筑施工企業的形象。
參考文獻:
[1]陳建洪 芻議房屋建筑工程中地基處理施工技術[期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》-2012年13期
[2]韓峰 曾華 房屋建筑工程中地基處理施工技術的探討[期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》-2012年21期
[3]張同波 建筑工程中影響施工的部分設計問題的研究與思考(被引用 1 次)[期刊論文] 《施工技術》ISTICPKU-2011年1期
[4]李康 房屋建筑工程中地基處理施工技術的研究與探討[期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》-2011年33期
[5]陳福貴 穿壩建筑物導流及降排水基礎處理施工技術(被引用 1 次)[期刊論文] 《石家莊鐵路職業技術學院學報》-2010年1期
關鍵詞:填土,注漿,地基加固
一、工程概況
大連石化新廠新建項目,場地位于大連石化分公司院內,擬建餐廳長36.0m,寬20.7m,二層框架結構。
二、基礎以下工程地質條件及地下水
(一)基礎以下工程地質條件
①素填土,黑褐色,松散,由灰巖碎石及少量粘性土等組成,層厚2.5~4.6m,屬軟弱土,不穩定。
②中風化石灰巖,巖體具中厚層結構,巖芯呈碎塊狀、短柱狀,巖體較破碎,屬較軟巖,巖體基本質量等級為Ⅳ級。
(二)地下水
地下水穩定水位埋深2.0~3.0m,為海水和第四系潛水混合的地下水,水位受潮汐影響。
三、設計參數
由于擬建餐廳周邊分布石油管線及建筑物,處理范圍小,不適宜采用樁基及強夯,綜合考慮,采用注漿處理后的素填土為復合地基,處理后復合地基承載力特征值fak不小于200Kpa,壓縮模量Es不小于20Mpa,即可滿足設計要求。
處理基礎范圍為36.0*20.7m,根據理正軟件計算,按1.4m的等邊三角形布點,共布置17排注漿孔,總孔數為434個,注漿孔徑為110mm,注漿孔鉆至中風化石灰巖,注漿套管管徑為108mm。①注漿壓力: 注漿過程中,由于填土位于上層,層頂位于地表,漿液沿水平剪切方向流動會在地表出現冒漿現象,因此注漿的極限壓力值Pu須滿足下式:
Pu=γhtan2(45°+φ/2)+2ctan(45°+φ/2)
式中h為注漿孔的深度。在實際注漿過程中,應考慮注漿管道的壓力損耗、注漿端頭漿體堵塞等影響。經調整后采用注漿壓力為0.5~2.0MPa。
②注漿漿液配比為1:1(體積比),此次注漿加固法選用水泥作固相材料。免費論文。免費論文。水泥可采用425普通硅酸鹽水泥,液相用一般飲用淡水。③注漿量
注漿量按單孔注漿量控制,單孔注漿量按下式計算:
Q=πLR2nη
式中:Q——單孔注漿量(m3);
L——注漿段長度(m),取全孔長減去孔口段;
R——漿液擴散半徑(m),0.85;
n——注漿段土層孔隙率,取54.3%;
η——漿液損失率1.2。
單孔注漿量根據深度不同經計算在3.5~5.8 m3之間。
四、現場試驗和施工要點
由于該場地地下水為海水,且受潮汐影響,為保證地基處理后,復合地基承載力滿足設計要求,特選取了一塊4.8*5.6m的場地進行試驗,檢測合格后再進行整個場地的鉆孔注漿施工。①平整場地,使XY-100型鉆機能夠進場施工
②施放鉆孔,依據設計圖現場放孔,水平偏差不大于25mm,垂直偏差小于1%。
③花管制作,在無縫鋼管管壁按0.5m左右切割3個孔徑10mm的注漿孔,地面以下一米不用切割
④鉆孔施工,鉆至中風化石灰巖,鉆孔應按基巖面由淺至深的地方施工,成孔后,將108mm花管下入孔中距基巖面0.5m處,孔口預留長度0.2m以上。
⑤注漿:先用水泥砂漿將花管四周密封,待封孔水泥凝固24小時后,對該孔進行高壓注漿,漿體經攪拌機充分攪拌均勻后,將注漿管與花管連接上,開始加壓注漿,若漏漿嚴重,可采取分段分次注漿。
⑥注漿壓力超過設計壓力,地面冒漿或注漿量小于1L/min,即注漿結束,挪至下一孔,重復上述鉆孔注漿工作,注漿順序應按跳孔間隔注漿方式進行,宜采用先外圍后內部的施工方法。
⑦檢驗合格后進行全場施工
五、質量檢驗
注漿檢驗時間在注漿結束28d后進行,抽2~5%個孔進行重型動力觸探檢測,取樣10組和不少于3個靜力載荷試驗。六、注漿加固的范圍內鉆孔取芯觀察,漿脈呈縱向和水平分布,局部巖芯呈短柱狀,與理論設計相符;動力觸探檢測結果:連續動探擊數均大于5擊,承載力特征值為200KPa;載荷試驗3點結果承載力特征值為200KPa,相應沉降量為2.5~4.2mm。注漿加固地基效果滿足設計要求。
六、結語
本本工程施工及檢驗情況均良好,證明在填土地基中進行注漿地基加固是可行的。免費論文。注漿效果的成敗還在于施工管理和質量控制,須建立詳細、可操作的管理程序和豐富的經驗及可靠的檢測手段。
參考文獻
1、中華人民共和國建設部.建筑地基基礎設計規范(GB50007-2002)
2、劉景政,等.地基處理與實例分析 北京:中國建筑工業出版社,1998.
3、中華人民共和國建設部.建筑地基處理技術規范(JGJ79-2002)
4、曾國熙,等.地基處理手冊 北京:中國建筑工業出版社,2002.
【關鍵字】房屋建筑地基基礎施工技術應用
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
一、房屋建筑地基質量的施工特點
保證房屋建筑地基質量的基礎是要進行認真、科學的地址勘探工作,其特點如下:
對房屋地基的勘探要客觀、準確
因為我國幅員遼闊,不同地區的地址特點差異十分巨大,比如:同樣是北方,東北主要是軟黏的黑土,而西北沙土更多些。所以針對這種情況,在進行房屋建筑施工前必須對當地的地質特點進行客觀、科學、合理、準確的勘探,并及時記錄真實的勘探結果,確保設計人員能全面了解要施工地區的實際土質條件。
2.對房屋整體施工的設計要科學、合理
設計者要根據當地的特殊地質條件,結合房屋建筑要求,通過精確的計算、分析,合理選擇施工方式、施工步驟和房屋結構,確保高質量房屋建筑的落成。建筑地基的設計工作是建筑整體施工的重要部分,地質勘查人員、設計人員和施工單位必須共同對地基設計的科學性、安全性、合理性做出會商。首先,勘查人員要對具體的地質構造、土壓力做出準確判斷和計算;設計人員根據勘查報告進行具體設計,并有權對勘查報告中的數據進行質疑,要求二次勘查;施工人員在建筑地基具體施工時,可根據具體施工時的進度、狀況隨時要求設計人員對房屋建筑的設計方案進行詳細的反思,對出現的問題共同協調解決。
二、房屋建筑地基基礎工程施工技術的應用
1、地基基礎的選型
基礎是建筑物和地基之間的連接體,基礎把建筑物豎向體系傳來的荷載傳給地基。如果地基的承載力足夠,則基礎的分布方式可與豎向結構的分布方式相同,但由于土質或荷載的原因,需要采用滿鋪的片筏形基礎。片筏基礎有地基接觸面廣的優點,但與獨立基礎相比,它的造價要高,基礎的概念都是把集中荷載分散到地基上,使荷載不超過地基的長期承載能力。如果地基非常軟弱,且建筑物較高的情況下,則需要采用片筏形基礎,多數建筑物的豎向結構墻、柱都可以用各自的基礎分別支承在土地基上。
假設地基承載力不足,屬于軟土地基,必須采取措施對軟弱地基進行處理。軟弱地基系由淤泥質土沖填土、雜填土或其它構成的地基,那么在勘查時應查明軟弱土層的均勻性組成,分布范圍和土質泥沙,根據采用的地基處理方案提供相應參數。在初步計算時最好計算房屋結構的大致重量,假設它均勻的分布在全部面積上,從而得到平均的荷載,可以和地基本身的承載力相比較,如果地基的容許承載力大于4 倍的平均荷載值,則用單獨基礎可能比伐形基礎更經濟。如果地基的容許承載力小于2 倍的平均荷載值,建議采用片筏基礎,如果介于在二者之間,則用樁基。一般情況下采用樁基的情況較多。
2、地基基礎施工技術與措施
當地基土質為淤泥,上層土層又較薄時,應采取避免施工中對淤泥和淤泥土擾動的措施。如果是沖填土、建筑物垃圾廢料,當均勻性和密實度較好時均可利用作為持力層,對于有機質含量較多的生活垃圾和對基礎有侵蝕性的工業度料等雜填土,未經處理不能作為持力層。在選擇地基處理方法時,應綜合工程地質和水文地質條件、建筑物對地基要求,建筑結構類型和基礎型式,周圍環境條件、材料供應情況,施工條件等因素,經過技術經濟指標比較分析后擇優采用。
地基處理時,必須采取有效措施,加強上部結構的剛度和強度,以增加建筑物對地基不均勻變形的適應能力,對已確定的地基處理方法,進行必要的測試,同時為施工質量提供相關依據。地基處理后,建筑地基變形應滿足現行有關規范要求,并在施工期間進行沉降觀測;如果地基上欠固結土、膨脹土,濕陷性黃土,則選用適當的增強填土地基加固措施的施工工藝。
房屋基礎處理方案應根據工程地質和水文地質條件,建筑物型式與功能要求,荷載大小和分布情況,相鄰建筑基礎情況,施工條件和材料供應以及地區抗震裂度等綜合考慮,選擇合理的基礎型式。結合該房屋地基的實際情況,地基較差,荷載較大,為增強建筑物的整體性,減少不均勻沉降,同時滿足地基沉降要求,可以采用樁基或人工處理地基,但人工挖孔樁適用于地下水位較深,而持力層以上無流動性淤泥質土者,因此采取樁基礎作為建筑的基礎比較理想。
三、常見建筑地基施工方法
1、強夯法
在采用強夯法時,首先要進行準確的測量定位。在操作上,應由施工單位試夯,確定夯點布置圖,并逐一測放夯點位置。在進行強夯前,事先要用推土機預壓2 遍,才能保證場地平整,再對場地高程進行測量,夯點布置測量放線控制確定點。如果遇到地下水位較高的情況,則使用降低地下水水位的策略。或在表面鋪設0.5~ 2.0 m厚的砂石墊層或中粗砂,從而有效防止施工設備以及基礎下陷和減小夯實帶來的超孔隙水壓力。
此外,要采用分段施工的方式,堅持以一邊夯向另一邊或以邊緣夯向中央的順序。在處理地基時先夯實一遍,用推土機整平場地,并進行放線定位后即可接著進行下一次夯擊。一般來說,強夯法的加固是順序是:先深后淺,也就是先加固深層土,然后加固中層土,再加固表層土。在夯完一遍后,通常要以低能量再滿夯一遍,假如條件允許,用小型夯錘擊為最佳。另外,在夯擊時必須要按照試驗確定的實驗數據,落錘應保持平衡,保證夯位準確,但是如果夯擊坑內有積水的現象,必須要及時采取措施予以排除。如果夯擊地段含水量過大,先要鋪一層砂石,然后再進行夯擊。每一遍夯擊完成之后,都要用周圍的土或新土將夯擊坑填平,再開始下一遍夯擊。
2、注漿法
當采用注漿法進行施工時,是硅化加固了的土層,通常要保留厚度約為1 m的不加固土層,以防止漿液上冒,必要時還要打灰土層或夯填素土。在一般情況下,灌注時漿液的壓力
應控制在0.2~ 0.4 MPa(始)和0.8~ 1.0MPa(終)的范圍內。對于土的加固程序:一般要堅持自上而下的原則,但是如果越往下土的滲透系數越大,則應改為自下而上。此外,還要經常抽查漿液里的配比和性能指標、孔徑、注漿孔位、孔深注漿的壓力值要求等,并對檢查結果進行審核。除此之外,還要及時在編好號的孔位平面圖上對已注漿孔標記并且注明鉆孔日期。在施工過程中,要特別注意避免出現漏孔的情況,如果出現問題,必須立即停止注漿并查找原因,調整注漿參數。
結語
施工技術的措施直接影響工程質量和成本。在實際施工中應該結合工程的氣候條件、工程結構狀況、工期緊迫程度等因素,采取相應的施工技術對策,才能有效地應對施工問題,保證工程的進度及工程質量。如果不提前做好應急對策,以及制定出合理的施工流程和施工工藝,就會影響工程的質量、進度。合理的施工技術和施工流程是保證工程質量的前提。
【參考文獻】
[1]洪海平建筑地基基礎施工質量控制要點[期刊論文]-中國新技術新產品 2011(03)
[2]蔡志鋒;縱崗;丁偉;趙良地基與基礎工程施工中應注意的幾個問題[期刊論文]-農村經濟與科技 2010(01)
[3]叢巖地基處理與基礎施工的主要內容分析[期刊論文]-黑龍江科技信息 2012(03)
[4] 劉賢智;地基基礎工程的探討[J];林業科技情報;2010 年03 期
關鍵詞:動力排水固結法;土體沉降;側向位移;軟土地基
在工程建設過程中經常會遇到不滿足承載力要求及覺降變形要求的軟地基,此時就必須對軟地基進行處理,針對軟土所有的含水量高,滲透性小等特點,動力排水固結法是較為經濟適用的方法之一,排水固結是指給地基預先施加荷載, 以加快地基中水分的排出速度,同時在地基中設置豎向和橫向的排水通道,排出軟土中的孔隙水,使土體不斷固結并發生沉降,同時提高土體的強度的一種地基處理方法,其具體的實現方法是將強夯法與排水系統相結合來處理軟土地基,與其余的地基處理方法相比,動力排水固結法具有節約工期,造價低廉等優點,因而具備廣闊的應用前景,下面本文就動力排水固結法來進行探討并對其加固效果進行分析。
1 動力排水固結法加固機理
當土體受到夯擊時,在強大的沖擊能量作用下,土體被壓縮,土體中的氣相體積減少、孔隙水壓力增大,同時,夯擊點周圍的土體出現裂縫,致使土體的滲透性能發生變化,在超孔隙水壓力作用下,氣體和孔隙水沿著這些裂縫排出土體舊。但是,由于這些裂縫并不是規則和連續貫通的,因而氣體和孔隙水的排出并非很暢通,土體受擾動后強度降低,且需經很長時間才能恢復。所以,強夯加固效果不佳,動力排水固結法,是在對土體進行強夯之前將塑料排水板插入土體至強夯影響達到的深度,即在土體中增加了一個垂直的排水通道。當土體受到沖擊荷載時,土體中的孔隙水壓力增加,孔隙水可滲透到塑料排水板內,沿塑料排水板排出土體.通過縮短排水距離加快了孔隙水壓力的消散和地基的沉降,防止土體產生液化,從而達到加固地基的目的。
2 工程概況
某工程建筑占地面積12.8 萬平方米,地震設防烈度為7 度,場地地基分布有第四紀海陸沉積的耕土,淤泥,粉粘土及細中砂組成的軟土層,具體的土層分布見表1所示
若不對該軟土地基進行處理,則在建筑荷載及軟土自重的雙重作用下,臨近地面18 米內土層可能會出現較大的沉降變形,相應的會給建筑樁基造成較大的負摩擦影響,使建筑出現沉陷事故,考慮到本工程的復雜程度以及軟土層含有砂層,易于進行排水固結法的施作,故最終選擇動力排水固結法對本工程的軟土地基進行加固。
3淤泥軟基處理方案設計
本工程淤泥質軟土具有孔隙比大、含水量高、結構性強,靈敏度高等特點,軟土地基穩定問題和次固結變形問題非常突出。經過經濟技術對比分析,選擇對地基土體擾動小(與強夯
法比)、工期短(與靜力排水固結法比)、費用低的動力排水固結法處理方案。將強夯法的夯擊機具與排水固結法中快速的排水體系有機結合起來進行軟土地基處理,但又不是“插板+強夯”的簡單組合(疊加)。通過設置水平排水體系和豎向排水體系,改善地基土的排水條件。軟土在適量的靜力(覆蓋)、變化的動力荷載及其持續的后效力作用下,形成高水平的孔隙水壓力梯度,在人工排水體系及土體微裂隙排水系統下,孔隙水壓力發生多次升降,隨著孔隙水不斷排出,孔隙水壓力逐漸消散,有效應力不斷增長,孔隙體積減小,土的抗剪強度提高,工后沉降大大降低,地基土達到超固結狀態。
4 地基處理方案設計
結合本工程地質情況與《地基處理手冊》的有關規定,本工程擬采用水平及豎向排水系統,水平排水系統包括以下各部分:
1)砂墊層,采用中砂及石粉進行鋪設,厚度選為0.8 米。
2)排水盲溝,采用布包碎石制成,在場地的中軸線處設一縱向的排水盲溝,并沿場地的橫
向每隔一定距離(本工程選為50米)設置一橫向排水盲溝,盲溝的坡度一般取為1%-2%,其底面最高處應低于砂墊層的底部10cm。
3)集水井,集水井是用于匯集橫縱盲溝的排水量,故一般設置于縱橫盲溝交接處,采用Φ12@200 箍筋與Φ12 縱筋形成鋼筋濾水籠,濾料采用外填的礫石,濾網采用鐵紗網或塑料網,濾水籠高于填土頂面的高度不應小于30cm,集水井的底部應低于盲溝至少30cm。集水井中的水采用抽水泵抽出,排至場地范圍外50m 處,在完成地基的夯實后應持續抽水20天。橫向排水系統采用SPD-II型排水板,插板機選用液壓式,導管采用菱形導管,排水板的插入深度應到達淤泥層以下,間距不大于一米。考慮到本工程地質特性,擬采用少擊多遍,逐級加能的強夯方法,先采用點夯式進行強夯,然后再采用普夯式進行強夯,點夯的間距按5mX5m 的正方形布置,夯擊能由800 kN?m 逐步加大至1500kN?m,夯數次數選為兩次,普夯的夯擊能為1000 kN?m,夯數選為3次,在夯擊的的過程中,應始終保證夯坑周圍部分不會出現明顯的隆起。在第一遍點夯擊結束后應填入相應厚度的填土料,一般選用含砂量較多的土料,不得使用含生活垃圾的土料,在夯擊整體結束后,采用振動式壓路機對地基土進行碾壓。
5填土墊層設計
在軟黏土頂面設置一定厚度的表層硬殼層或者填筑一定厚度的填土作為施壓墊層,作用是避免夯錘與軟土直接接觸,避免軟土層產生較大的剪切變形;同時保證土體在動荷載作用下孔隙水壓力的上升,隨后在動靜荷載聯合作用后,孔隙水壓力快速消散。施壓墊層厚度≥1.0 m,采用礫質黏土或山土,也可采用砂或石粉;當采用晾干后再填筑的沖填土(含水量≤16%)時,要求其含泥量≤18%。
6 施工檢測結果
在強夯完成后,對強夯后的地基土進行及時的監測,同時采取鉆探取樣的方法,對樣品進行各方面的強度及荷載試驗檢測,地基處理效果分析如下:
3.1 孔隙水壓力
在加固區內的不同深度處埋設孔隙水壓力傳感器,以實時監測各土層水壓力隨時間的變化情況,以此確定最佳的夯擊間歇時間及加固深度。
3.3動力排水固結法處理地基前后土體的物理力學性能比較在經過動力排水固結法對地基土進行處理后,將處理前后的土體的物理力學性能進行了對比分析,分析結果如表3所示:
由表中可以看出,在經由動力排水固結法進行地基處理后,各層地基土的含水量降低,隙比減小,粘聚力及內摩擦角增大,壓縮系數降低,壓縮模量增大,這說明了動力排水固結法不僅可以對淺層的軟土地基進行加固,也使得較深層的粉砂層土質得到了一定的加固效果。
7加固深度變化規律分析
動力排水固結法處理軟基時,軟土上部靜力覆蓋墊層削弱了沖擊力對淤泥土層的擾動、側向擠出和剪切破壞作用,對土的結構起到了很好的保護作用,同時保證施工機械和人員的行走安全。在夯擊過程中,夯擊能由淺向深傳播和擴散,由于阻尼作用,夯擊能的作用深度范圍,稱為影響深度,即此深度范圍內孔壓、土壓、土體強度均有明顯的變化深度。跟據研究,軟黏土的有效加固深度指達到承載力設計要求與完成主固結沉降和減小次固結沉降確定的深度。由于軟土含水量高、結構性強、靈敏度高,采用“先輕后重、逐級加載,逐層加固”的施工工藝,在淺層土體在靜力和動力殘余后效力作用下,孔隙水壓力消散,土層固結。加大夯擊能量,使夯能向深層傳播,促使深層淤泥排水固結。因此,在夯擊過程中,隨著夯擊遍數和夯擊能量的增加,其影響深度也在不斷擴大果。
8 結語
動力排水固結法可以有效的提高地基承載力,大幅度減小地基土質的含水量,降低孔隙比,增大土體粘聚力,同時動力排水固結法又具有成本低,施工簡便以及效果顯著等優點,這使得動力排水固結法在軟土地基片時工程中具備了良好的應用前景,但由于當前還沒有一套成熟的動力排水固結法理論體系,故而在當今的工程實際應用中還存在著諸多的問題,尤其在動力排水固結的計算方法上,很多工程人員因作了過多的簡化而導致工程實施結果與計算出入很大,另外,土中的孔隙水具備粘滯特性,而我們在設計過程中則是將它作為理想流體考慮,這些都會導致設計方案與實際的相偏離,如何解決這些問題,從而做出一套較完善的動力排水固結方案的理論體系,仍是一個值得廣大工程技術人員深入研究的課題。
參考文獻
1賈敏才;王磊;周健砂性土宏細觀強夯加固機制的試驗研究[期刊論文]-巖石力學與工程學報 2009(增1)
2.董偉;閆澍旺;馮守中采用強夯置換墩加固濕地中高速公路路基的研究[期刊論文]-巖石力學與工程學報 2009(增
1)
3.周紅波;盧劍華;蔣建軍動力排水固結法加固浦東機場促淤地基試驗研究[期刊論文]-巖土力學 2005(11
4.李彰明;林軍華靜動力排水固結法處理淤泥軟基振動試驗研究[期刊論文]-巖土力學 2008(09)
關鍵詞:路橋施工 軟土路基 處理
中圖分類號: TU471 文獻標識碼: A 文章編號:
我國地質構造復雜多變:有處于青藏高原的常年凍土;有位于濱海平原的軟土等等。針對不同的土質在道路施工上也就有著不同的要求,這是對我國土木工程的一項巨大的考驗。本文針對軟土路基的處理,做出如下分析:
一 軟土與軟土路基的概念
(一)軟土的概念
軟土,即淤泥和淤泥質土的總稱,主要是由天然含水量高,承載力低,壓縮性高的淤泥沉積物與腐殖質組成。這類土質主要分布于沿海城市,珠江三角洲等含水量較大的地區。這種土質孔隙大,壓縮性強,土里往往沉積大量天然水。這類土質如不好好治理,會嚴重影響路基的堅固。
(二)什么是軟土路基?
軟土路基是指強度低,壓縮量較高的軟弱土層.多數含有一定的有機物質。這類地基每層之間的物理力學性質差別較大,土層層狀分布也相對復雜。對于這種路基的處理,需要針對每層土壤的不同特性找出合理化的解決方案。
二 軟土路基處理的一般原則
軟土路基的處理通常有兩種辦法:一種自然沉降;另一種是采用相應的技術方式對地基進行處理。自然沉降在這兩種方式中是比較經濟的一種,但是其本身的實施度要困難得多。自然沉降的方法僅限用于工程量較大的、工期較長的項目。然而采用相應的技術這種處理方法可以在工程有限制時確保工程的質量與安全性,從而被更廣泛的應用。
三 路橋施工中軟土路基的處理
(一)填換法
填換法是針對淺層土壤而言的,首先要將土層較淺位置的土挖出去,繼而用一些強度較高的、抗腐蝕性的、質地堅硬的石頭、砂礫等重新分層填充。再用人工或者機械等手段去夯實、壓實,將材料充分混合,從而達到道路路基堅實的要求。
(二)墊層法
墊層法有兩種,一種是在地基表面鋪設一定厚度的墊層使路基達到應有的強度。另一種是把表面部分軟弱土層挖去,置換成強度較大的砂石素土等。墊層的最終目的是:提高路基的承載力;加速土質的固結;防止路基凍脹;使路基的剛度均勻化。墊層的材料一般有砂墊層材料,粉質粘土墊層材料等。在墊層施工中常用的為砂石墊層材料,即用各種砂石混合良好,且不能含有垃圾或者植物殘體等影響穩固的物質存在,鋪設的厚度一定要適中,不要影響上層的排水效果,從而確保路基的穩定性與強度。
(三)壓實法
壓實法是通過擠壓或夯實將土壤的孔隙變小,多半是通過物理方法或者化學原理將其實現。孔隙變小了,路基的強度也就相對變高。
1 灰土擠密樁對路基的處理
灰土擠密樁對于黃土路基的處理還是比較奏效的。其原理在于生石灰吸水后膨脹,使樁間的土脫水,膨脹后的生石灰擠壓路基上的土壤,從而使土壤間的密實度增大,繼而增強了路基的強度,這種方法試用與路基中含水較多的土壤,如:濕陷性黃土、素填土、雜填土等。這種處理方式的好處在于:生石灰可以就地取材,材料不難找到;工程的難度不是很大,可以在時間上縮短工期。
2 強夯法
顧名思義,強夯法就是利用重錘提升到一定高度并使其自由下落,達到夯實路基的效果。這種夯實是為了提高路基的強度,降低壓縮性。夯實法被廣泛使用在我國沿海城市。當然,夯實法也有不適用的土質,它不適用于較厚的淤泥質與淤泥土壤。因為強夯法的加固效果取決于路基的滲透程度,所以必須要有良好的排水通道。
(四)排水固結法
排水固結法是針對天然地基,或先在地基中設置砂井等豎向排水體,然后利用建筑物本身重量分級逐漸加載;或在建筑物建造前在場地上先行加載預壓,使土體中的孔隙水排出,逐漸固結,地基發生沉降,同時強度逐步提高的方法。排水固結法分為堆載預壓法、真空預壓法、降水預壓法、電滲排水法。需要針對不同的軟土土質選用不同的排水固結法。
(五)化學固結法
1攪拌樁法
是指利用特質的攪拌機械,用水泥或其他材料作為固化劑,在深層進行攪拌。將軟土與固化劑進行強制的攪拌,通過一系列的物理化學性質的變化,形成堅實的樁體并與原來的地基融為一體。從而起到復合地基的作用。
2灌漿法
灌漿法是將某些固化的漿液注入土壤路基的孔隙中。這些漿液通常是利用液壓、氣壓等因素被注入的。從而改善路基的物理性質,增強路基的抗壓性等。
(六)土工合成材料加固法
土工合成材料是土木工程應用的合成材料的總稱。這種材料是人工合成的,放置在路基上能使各種材料良好的融合在一起,不論是從表層還是深層,都起著加固的作用。具備防滲,排水,加固,過濾等多種特性,是一種新型的巖土工程材料。
四 對軟土路基處理的一些意見與建議
綜上所述,我國對軟土路基的處理與研究已經達到一定的水平并初具規模。但是從現狀來看,仍有一些不足的地方需要關注,根據軟土路基的現狀,提出以下幾點意見與建議。
深入研究路橋軟土的基本特點
根據我國不同地區的不同地質,分析出該段路基軟土的具體特性:并以此作為模板,找到加強路基穩固的最適宜的方式方法;并從工程角度出發,分析著重研究影響工程進度的因素,從而更好的應付突發事件。
深入開展軟土路基沉降計算方法的研究
路基沉降的計算方法是處理路基沉降的核心內容之一,開展軟土路基沉降計算方法的研究就刻不容緩。
加強路橋軟土路基處理的系統化研究
近年來,針對軟土路基處理的系統化的研究的論文并不少見,我們所要做的就是對這些論文進行具體的、系統化的分析與研究,這對軟土路基的處理不論是理論上還是實際施工上都有很好的幫助。
提高路橋軟土路基處理的智能化研究
在工程領域,很難找到一個最好的答案,那么,換一種思路,“退而求其次”不失為一種明智的選擇。人工智能方法是解決軟土路基處理智能化的最好的辦法之一,也是最有效的方式之一。
我國路橋軟土路基處理的研究還會繼續不斷深化,這就需要我們土木人將全部的熱忱投入其中,盡力彌補路基處理的不足,爭取完善路橋軟土路基的處理。
總結:
在路橋施工中,不注重軟土路基的處理是很危險的。作為技術人員,一定要充分的掌握其特性與相應的應對措施,還要加強技術理論的學習,從理論與實際兩方面共同保障軟土路基的安全問題。從而讓我國公路建設更有保障性與安全性。
參考文獻:
[1]孫連軍,馮勇.地基處理方法綜述[J].山西建筑.2007 (4).
[2]袁得富,史建黨.公路工程軟土地基處理[J].河南科技.2006 (10).
[3]李陽.高等級公路軟土地基處理技術[J].四川建材.2007 (1).
[4]趙金健.郭建軍.軟土地基處理技術[J].中國高新技術企業.2008 (6).
關鍵詞:深層地基,換填注漿,質量控制
換填法是地基處理的重要方法之一,看似簡單,但卻對建筑物的安全性起著至關重要的作用。建筑物的不均勻沉降,廣場道路地面斷折,都有可能是因為換填質量原因造成的。本文將以工程實例闡述大面積深層地基換填法施工的質量控制要點。
1.工程概述
黃臺電廠循環水坑為1958年建造為當時引黃河水進濟南的第一站,后經改造后變為原廠老機組的循環水坑及廢水排放系統。此水坑外圍直徑大約100米,成橢圓形狀,最深處約9米。原坑壁采用人工自然放坡,坑壁及坑底采用碎石作墊層,素混凝土面層。
2.地基處理方案
首先碎石混凝土墊底。塊徑要求≤300mm。填料每虛鋪500mm均采用C15素混凝土振搗澆灌密實,為坑底機械施工提供工作面。現廠區余土主要為鉆孔樁取土又剛經過雨季,余土均為高飽和度,直接壓實質量很難保證,需摻拌碎石、砂或石粉制作為碎石土回填。待碎石土回填完成后,應對設備基礎下的碎石土采用高壓噴射注漿處理。
3.碎石土回填
3.1選料
分層碾壓應選擇試驗小區進行碾壓試驗,以確定土料的最佳含水量、回填厚度,振壓機械激振力,振壓遍數,再通過檢測土層干密度、承載以確定滿足設計要求的各項施工技術參數。
填土前應檢驗土質。檢驗回填土料的種類、粒徑,有無雜物,是否符合設計要求,以及土料的含水量是否在控制范圍內。
本工程碎石灰土質量要求碎石:石灰:素土=5:1:4。
碎石應采用質地較硬、抗風化和抗浸水軟化的石料,最大粒徑不宜大于50mm。石灰采用消石灰粉,不得混入粒徑超過5mm的結塊,不得含有未熟化的生石灰塊及其他雜物。用于素土的細粒土料,含水量要最優(通過現場試驗確定),不得混入耕(植)土、淤泥質土和凍土塊。不得采用膨脹土、鹽澤土及有機質含量5%的土。不應將混有垃圾和化學腐蝕物質的土作為素土使用。碎石、石灰、素土應按照比例混合均勻后攤鋪在處理區域,每層虛鋪厚度為150~200mm(采用振動壓路機每層虛鋪厚度可提高為200~300mm),回填壓實系數 l≥0.96。
3.2施工過程控制
在土方回填施工中,將從兩個環節進行質量控制,首先在施工過程中嚴格按照正確的工藝方法和工藝參數進行施工,這是確保工程質量能達到規定要求的前提條件;另一個環節是對施工的效果進行嚴格的監督檢驗,發現問題及時解決,以確保工程質量達到設計要求。
①碾壓時,輪(夯)跡應相互搭接,防止漏壓。長寬比較大時,填土應分段進行。每層接縫處應作成斜坡形,碾跡重疊0.5~1.0m左右,上下層錯縫距離不應小于1m。防止碾壓時出現反彈現象。②在機械施工碾壓不到填土部位,應配合人工推土填充,用蛙夯機分層夯打密實。③回填土方每層壓實后,應按規范進行環刀取樣、標準貫入試驗或動力觸探試驗,達到要求后,再進行上一層填方的施工。④鋪土前應用推土機將已壓實的表面刨毛,刨毛深度控制在2~3cm為宜。若層面干燥、含水量較低。應灑水濕潤后再鋪填上一層土。⑤填土過程中,做好施工場地排水工作,安排快速的排水設施,使施工場地在整個施工期間保持干燥,保證正常施工。
3.3檢測控制
為了確保填筑壓實施工的工程質量,在施工中使用先進的檢測儀器,對影響施工效果的關鍵因素進行監控和指導,并制定嚴密的檢測制度對壓實效果進行嚴格的檢測,大面積壓實施工具體實施如下:
3.3.1確定檢測手段
為了有效地控制壓實質量,確保工程進度,檢測手段既能保證檢測結果、準確可靠,又能滿足工程進度要求,為此,采用核子密度儀,在正式進行檢測前,首先用容積儀法與核子密度儀進行對比測試,對核子密度儀進行標定。
在正式檢測時,按設計和規范要求的頻度標準,對回填料用核子密度儀法進行檢測,用上述方法測得的數據進行綜合分析,對壓實效果給出準確的評價,從而達到保證壓實質量的目的。
3.3.2建立嚴格的檢測制度
①技術質量部下設中心試驗室,組建專門的檢測小組,裝備齊全的檢測儀器,按照各自的要求,承擔檢測任務。②將檢測工作分為施工跟蹤檢查、復檢和抽檢三種方式。施工跟蹤檢查主要由中心試驗室實施,質量部派人指導監督,復檢和抽檢由質量部實施。③檢測記錄采用業主批準的格式,檢測時,首先由中心試驗室檢測人員認真作好記錄,并及時將檢測結果報質量部,經復核后,報送監理工程師簽字同意后,方能繼續填筑施工。
3.3.3堅持嚴格的檢測標準,根據設計要求和施工規范規定,在廠平基壓實施工中,嚴格按照以下標準進行檢測:
①檢測頻度:壓實度檢測:每層測點數按設計要求和規范確定;壓縮模量和承載力檢測:碾壓回填區測點數按設計要求和有關規范確定。檢查頻率:每400m2取1點,但不應少于10點。工程質量合格后才能進行下道工序的施工,否則,將挖開后重新回填。②檢測指標:壓縮系數、干密度、承載力滿足設計要求。
3.3.4作好檢測記錄和歸檔,在各項檢測工作中,要認真做好記錄和填發試驗成果表,并裝訂成冊歸檔,作為竣工文件,定期呈報業主、設計、監理工程師審核。
3.3.5水分控制
填土壓實工作在水分為最優含水量時進行,最優含水量由試驗室和現場試驗獲得。若填土水分達不到規定的數值,填土要延遲,直到材料干到可以達到壓實密度的水分為止,若填土物的壓實密度不符合要求,應在下一層填土前進行再壓實。
4.填土密實度不夠的預控及治理
4.1現象
回填土經碾壓或夯實后,達不到設計要求的密實度,將使填土場地、地基在荷載下變形量增大,承載力和穩定性降低,或導致不均勻下沉。
4.2原因分析
①填方土料不符合要求,采用了碎塊草皮、有機質含量大于8%的土及淤泥、淤泥質土和雜填土作填料。②土的含水率過大或過小,因而達不到最優含水率下的密實度要求。③填土厚度過大或壓(夯)實遍數不夠,或機械碾壓行駛速度太快。④碾壓或夯實機具能量不夠,達不到影響深度要求,使密實度降低。
4.3防治措施
①選擇符合填土要求的土料回填。②填土的密實度應根據工程性質來確定,一般用土的壓實系數換算為干密度來控制。③對有密實度要求的填方,應按所選用的土料、壓實機械性能,通過試驗確定含量控制范圍、每層鋪土厚度、壓(夯)實遍數、機械行駛速度(振動碾壓為2km/h),嚴格進行水平分層回填、壓(夯)實,使達到設計規定的質量要求。④加強對土料、含水量、施工操作和回填土干密度的現場檢驗,按規定取樣,嚴格每道工序的質量控制。⑤土料不合要求時應挖出換土回填或摻入石灰、碎石等壓(夯)實加固。⑥對由于含水量過大,達不到密實度要求的土層,可采取翻松、晾曬、風干或均勻摻入干土及其他吸水材料,重新壓(夯)實。論文參考網。⑦當含水量小時,應預先灑水潤濕。當碾壓機具能量過小時,可采取增加壓實遍數,或使用大功率壓實機械碾壓等措施。
5.結束語
換填法地基處理是地基處理中應用范圍最廣泛也是最為經濟的施工方法,由于換填法工藝簡單,質量標準容易被忽略,因此造成上部結構的不均勻沉降。論文參考網。除了以上所述的質量控制要點外,在施工還應加強旁站管理,對每層回填土按規范要求抽取試樣進行壓實試驗,從而用數據驗證回填質量。論文參考網。
李志全(1972—),男,就職于河北建設勘察研究院有限公司,高級工程師,從事地基處理工程管理與研究。
1公路橋梁路基路面沉降的影響因素分析
公路橋梁路基路面沉降的影響因素比較多,主要包括公路橋梁路基路面的設計和壓實度兩方面。1.1公路橋梁路基路面設計缺乏合理性現階段的公路橋梁建設主要通過粗粒料填充、增加鋪設鋼筋數量和鋼筋混凝土搭板3種形式來實現對公路橋梁的施工建設。這3種方式在一定程度上有利于增強路基路面的抗壓能力和承載能力,對交通運輸行車中常出現的跳車現象起到了很好的預防作用。施工過程中鋼筋混凝土搭板是最常見的設計方式,但在實踐中效果卻并不理想。1.2橋臺背與路堤銜接處的壓實程度不符合要求橋臺背與路堤銜接處是公路橋梁建設施工中的重要環節,這一環節的施工技術要求高、難度大。施工質量會受到多方面因素的影響,如:施工材料、機械設備和施工人員的專業素質等。在實際操作中往往出現施工質量和實際要求不符的狀況,這就為橋梁的基礎沉降埋下了安全隱患。再者,我國經濟的發展導致公路橋梁的運輸壓力增大,公路橋梁的沉降風險也隨之增大。
2公路橋梁沉降段路基路面的施工技術分析
2.1地基處理技術分析地基對公路橋梁的質量和壽命起著決定性的作用。因此,在施工過程中一定要注重地基的處理技術。地基的處理一定要注意其穩定性,而要保證地基的穩定性必須選擇規格符合要求,攪拌符合相關標準的材料。如果這些條件都達不到,很可能會造成公路橋梁的沉降不符合要求。地基處理需計算橋梁和路面的最大承載力,也要考慮外界溫度對地基的影響,并保證地基的剛性。如果這些因素處理不到位,會對地基造成嚴重影響。而在實際操作過程中,多數設計往往只注重橋體及公路的上部結構設計而忽視了對地基的處理。為了有效延長公路橋梁的使用壽命,也要將地基處理作為公路橋梁建設的重點。地基處理要建立在現場勘查設計的基礎上,使設計與當地的施工條件相吻合,做到具體問題具體分析。由于軟土較容易產生移動和斷裂情況,因此,進行地基處理時,應盡量減少軟土填充物,盡量選擇自重較輕的新型材料。2.2搭板技術分析搭板是影響路面平整性的重要因素。在施工過程中要注意搭板位置的控制。搭板和路基頂面應處于同一水平線上,只有這樣橋,才能保證橋梁的最底層和擋板處于同一水平線上。搭板的施工要嚴格按照行業相關技術規范和行業標準進行,使混凝土的平整度和坡度符合要求,從而保證施工質量。采用壓路機碾壓路面時可能導致薄基層被碾碎,因此,進行搭板設計時,要在基層頂面和混凝土頂面預留8~10cm的空隙[1]。如果鋪設瀝青混凝土,必須先鑿去預鋪的水泥碎石基層,以保證臺背的回填強度。2.3排水施工技術分析對于降水量豐富,地質環境比較差的地方,發生路面沉降的可能性也比較大,因此,道路橋梁的施工需加強排水措施的建設,如:排水溝槽的設置和排水管道的安裝。排水管道的設置要進行科學合理的計算和分析,使之與當地的實際情況相吻合,以降低路面坍塌和沉降的可能性,并盡量避免沉降路面雨水浸泡現象。在施工過程中,施工部門應按照當地的降水量和具體水位適當升高路基,以減小地面沉降給道路橋梁的質量和安全造成的嚴重影響。2.4臺背填筑施工技術分析臺背的填筑是橋梁道路施工的必經環節,也是減少道路橋梁出現沉降的主要方式。(1)臺背的填筑環節應充分分析填筑土的土質,并根據實際的分析結果選擇合適的填充物。填充物以含水量少、蒸發性好為基本條件,不要選擇含水量大的沼澤或淤泥。根據施工場地的具體情況選擇合適的土層作為填筑材料,材料的選擇要考慮路基的基本性質。不同的部位材質也是不同的。過渡期材料的選擇應注意其應用位置,應用位置必須在中間位置。臺背填筑施工首先要選擇半剛性材料,有利于保證填筑施工的剛性要求,填筑的尺寸也一定要符合相關要求,對填筑的連接處也要進行特殊處理。(2)注意填筑的尺寸與厚度,按照相關的填筑要求進行處理。填筑過程中應借助測量儀進行水平及厚度測試。錐坡填土與臺背填土施工應同時進行,以確保填土的整體效果。在碾壓過程中要注意臺背的施工碾壓,此處宜采用震動處理,以增強碾壓效果[2]。
3結語
公路橋梁的發展是我國經濟建設事業發展的重要保證和先決條件。因此,我國公路橋梁的建設質量和技術要求在逐步提高。而公路橋梁的沉降問題在施工過程中普遍存在。為了進一步提高公路橋梁的施工質量,論文主要分析了公路橋梁沉降的主要原因,并從地基處理、搭板技術處理、排水處理和臺背填筑施工等方面分析了公路橋梁沉降施工技術分析,旨在提高我國公路橋梁建設質量,為經濟建設保駕護航。
【參考文獻】
【1】陳蓉,李俊.道路橋梁沉降段路基路面的施工技術應用解析[J].科技展望,2015(3):41-43.
關鍵詞:基坑工程;綜合樓;裂縫;地基不均勻沉降;檢測加固
隨著高層建筑的快速發展,基坑工程愈來愈復雜,開挖面積及深度越來越大,如福州的新世紀大廈,其基坑開挖深度達24m,上海的港匯廣場,開挖面積約50000m2[1];但是,基坑工程導致周邊建筑物異常的事故時有發生;基坑開挖,導致周圍土體應力狀態發生改變,臨近建筑物地基基礎產生不均勻沉降,致使其發生傾斜,構件開裂破壞,影響安全使用[2]。本文以重慶市某工程實例為背景,研究了基坑開挖及降水對臨近建筑物的影響,分析了房屋異常的內因與外因,對該工程提出了加固方案。
一 工程地質概況
1.1 工程概況
重慶市某綜合樓屬于混合結構,底部三層框架,上部為八層砌體住宅結構,如圖1.1所示。地基持力層采用粉質粘土層,建筑基礎為兩階交叉肋梁筏板基礎。
臨近擬建項目的基坑與綜合樓的平面關系如圖1.2所示。該項目基礎采用人工挖孔灌注樁,該區域地質結構較為復雜,地下水位較高,進行大面積基坑開挖后,抽取了大量地下水。基坑開挖后,毗鄰房屋墻體、樓面出現不同程度的開裂,且裂縫在不斷的加寬和出現新裂縫。
1.2 工程地質條件
根據勘察資料得知,建設場區的巖土層由上至下為:
雜填土(Q4ml):雜色。由灰渣碎塊石、建筑垃圾等物混填而成,稍濕。
粉質粘土(Q4al):土層中含粉細砂粒及巖屑碎片,系沖積成因,呈可塑狀態。
該區上覆土層為雜填土與粉質粘土,其厚度很大(26.00m~28.00m)而強度不是很高,用粉質粘土層作基礎持力層[3]。
二 建筑物的異常現象及原因分析
2.1 構件裂縫
2.1.1 車庫地面裂縫
檢測記錄該綜合樓地下車庫地面裂縫(如圖 2.1所示),發現裂縫均呈橫向分布特征,朝向基坑區域裂縫較為密集,裂縫分布區域地基有較為嚴重的欠密實現象,裂縫由地基塌陷拉裂而成。
2.1.2 混凝土墻體、砌體結構磚墻裂縫
在理論上,框架結構填充墻不受力,當框架填充墻上產生裂縫時,究其原因是由框架梁、柱產生整體變形導致框架節點區域出現塑性鉸,填充墻受到擠壓引起開裂破壞。墻面上一般產生“之”字型裂縫和分叉形樹枝狀裂縫[4],從力學角度分析,由主拉應力大于抵抗開裂的墻體強度所致,框架填充墻裂縫如圖 2.4所示。
支撐整棟房屋的下部地基會發生壓縮變形,當地基中部地基堅硬而端部軟弱,建筑物端部沉降大于中部時,會形成負彎矩,就會引起地基的不均勻沉降產生附加應力。當這些附加應力超過砌體的抗拉強度時,墻體就會出現裂縫。
2.2 地基探測
本次雷達波法檢測采用美國地球物理公司(GSSI)的SIR-2000型地質雷達,對該綜合樓的地下室及其地基進行檢測。重點檢測該建筑筏板及地基梁受損情況,地基土密實、擋墻后填土脫空、富水情況等。
結論為:地基欠密實,部分充水嚴重[5]。
2.3 傾斜現象
根據該建筑的裂縫規律等情況,推測該建筑可能有傾斜情況發生,故使用全站儀(蔡司C20A型)對該建筑的部分外墻角點進行了垂直度檢測。
檢測發現,靠近基坑一側外墻轉角上部磚砌體26m高度范圍的墻體傾斜量最大為54mm,見表 2.1。
自身建筑物地基存在軟弱層,局部充水較為嚴重外,臨近項目大面積基坑開挖、人工挖孔樁大量抽取地下水,改變了周邊建筑地基的土體應力、含水狀態,導致土體重新固結沉降,從而使得該綜合樓的地基基礎產生不均勻沉降,房屋發生傾斜。
三 加固方案
在分析各種裂縫產生的成因的基礎上,提出了該綜合樓加固設計思路。對該綜合樓進行加固時,首先加固地基基礎,增強基礎抵抗變形的能力,提高整體剛度;然后,針對綜合樓底部框架空間剛度變化不均勻,加固框架結構;對于上部砌體結構,依據裂縫出現位置及嚴重程度,采用圈梁及構造柱加固,加強砌體結構整體穩定性。
3.1 地基加固
地基采用高壓噴射灌漿懸孔樁加固方法[6],由于筏板下部地基土富水,上階筏板下地基土的部密實現象對上部建筑的影響更大,故主要對該建筑兩個端部上階筏板下部的地基進行加固處理,以增強其密實度,減小端部基礎不均勻沉降的可能性。
3.2 框架加固
由于綜合樓底部框架結構的剛度不均勻性,適當增設剪力墻[7],對部分縱向框架增設腹桿,把框架變為桁架,以增強框架結構的抗震性能和縱向整體性。
3.3 砌體加固[8]
對上部砌體結構,部分增設構造柱和縱向水平拉梁,特別是原有拉裂現象區域和薄弱區域,以增強上部建筑的縱向整體性;對砌體結構部分預制板支座有錯動的增加支座寬度。
四 結論
本文以重慶市某既有綜合樓工程為例,對其房屋進行了異常檢測鑒定,分析了裂縫及房屋傾斜的成因,得到以下幾點結論:
1)該綜合樓平面剛度變化不均勻,抵抗不均勻沉降的能力差,檢測出地基欠密實,部分充水嚴重,雖然采取筏板基礎處理,但主次地基梁交界區域欠密實。
2)臨近擬建新項目工程大面積基坑開挖,大量抽取地下水,改變了地基的土體應力狀態,導致土體重新固結沉降,筏板基礎的整體性優點未能充分發揮。
3)通過對底部框架結構、上部砌體結構及地基基礎加固處理,投入使用至今三年,尚未發現房屋裂縫和傾斜等異常現象,說明加固處理效果佳。
參考文獻
[1]敖斌.基坑開挖對鄰近建筑物的影響[D],碩士學位論文,合肥工業大學,2009.
[2]李進軍,王衛東,邸國恩等.基坑工程對鄰近建筑物附加變形影響的分析[J],巖土力學,2007(28):623-629.
[3]建筑地基基礎設計規范(GB50007-2002)[S]. 北京: 中國建筑工業出版社,2002.
[4]胡春英.黏土地基膨脹導致樁身傾斜引起結構裂縫分析[J],山西建筑,2011(4):84-85.
【關鍵詞】地基工程,地基基礎,巖石地基,灌漿
中圖分類號: U445.55+2 文獻標識碼: A 文章編號:
前言
我國地基基礎項目工程的施工技術已經在八十年代取得了很大的進步,這不僅是促進了地基與基礎工程的發展,同時也是對地基基礎工程技術的考驗。面對近幾年發生的事故來看,要求對地基與基礎工程的技術更加的嚴格。近些年來,我國水利水電的相關建設項目規模逐漸擴大,那么地基與基礎工程技術也應該相應提高。
二、巖石地基處理
1、灌漿強度值灌漿法
灌漿強度值灌漿技術指的是:在任何一個孔段進行灌漿都會在一定程度上耗費熱量,耗費的這些熱量值接近于這個孔段的灌漿壓力與灌漿體積的相乘結果。這個熱量值就被定義為灌漿強度值。
灌漿強度值灌漿法的幾個重點:
在灌注的時候只能使用固定比例的漿體;
灌漿壓力通過灌漿強度值曲線來操控,在不利的地段盡量不用高壓,在適當的地段使用高壓。
與現代高科技適當配合,實時監控灌注壓力和注入率,畫出壓力-體積曲線,再對灌注結束的時間進行判定。
2、無蓋重固結灌漿
堤壩灌注混凝土和堤壩地基固定灌漿之間在工程所用時間上存在矛盾。經過多年實踐經驗結果可以看出,無蓋重固結灌漿在理論與實際中是合理的,無蓋重固結灌漿不但可以節約時間、節省能源,而且灌漿效果能夠達到設計的要求,可是無蓋重固結灌漿也存在一定的缺點,在孔段兩端的灌漿效果不盡如人意,需要后期補充灌注。還需要注意在緩傾角裂隙發育的孔段盡量不使用。
3、巖溶灌漿
最近幾年,巖溶灌漿技術已經取得了不錯的成績,而且技術水平扔在不斷發展中。我國的地形地貌特征復雜多樣,在巖溶地區建造水利水電項目就需要巖溶灌漿技術。巖溶灌漿技術實際上是在已經對溶洞的情況有了一個初步的了解,然后在鉆孔中安裝特殊的一種模袋,并且把速凝漿液往其中灌注,以達到堵塞巖溶流通的效果。巖溶灌漿技術在水利水電工程中應用廣泛,效果非常顯著。
4、隧洞灌漿
因為在實際工程中會有一些承受較大壓力的人工隧洞,隧洞灌漿技術在遇到這種情況時發揮了不可估量的作用。以山西萬家寨引黃河水工程為例,這項工程中普遍使用TBM掘進隧洞,在洞中使用特制混凝土管片,在向其余隧洞壁面的空隙填充礫石等材料,再執行灌漿操作。
5、灌漿原料
(一)穩定灌漿。穩定灌漿指的是在水泥漿體中加入穩定劑,使其兩小時折水率小于等于5%的水泥漿體。穩定灌漿在我國的施工工程中實際應用范圍較小。
(二)改性細水泥。在普通硅酸鹽水泥中摻入灌漿機,再對其進行干磨,使其比表面積5000~6000cm2/g,細度小于30μm顆粒≥95%,小于6μm顆粒≥40%。
6、化學灌漿
化學灌漿技術可以起到補充的作用,更加重要的是在地基處理中已經成為了一種主要應用的技術。在我國的施工建筑中,水泥灌漿與化學灌漿綜合使用效果非常好。綜合使用灌漿技術能夠改善巖石的力學與抗滲性能,可以對水泥灌漿的缺點進行補充。以三峽工程為例,其中一部分巖體因為有輕微裂縫,如果僅使用水泥灌漿是不能滿足施工需求的,設計人員對這一部分進行了化學灌漿補充作業,得到了非常好的結果。
7、巖體預應力錨固
在我國水利水電工程中巖體預應力錨固已經得到廣泛應用。巖體預應力錨固技術在實踐中也得到了更加顯著的進步,設計出更加多樣更加具有優勢的錨固形式,例如拉壓復合型、壓力分散型、拉力分散型、環形預應力錨索等各種新形式。
三、覆蓋層處理
1、混凝土防滲墻
混凝土防滲墻技術在近幾年里有了新的進展,成為了覆蓋層地基防滲的主要方式。其中的塑性混凝土技術、地下連續墻技術得到了更加廣泛的應用,墻斷接頭技術在不斷探索中也有了新的進展,在我國的水利水電工程中,率先應用了自凝灰漿防滲墻技術,這是混凝土防滲墻的一個新突破。
2、覆蓋層灌漿
從前我國普遍使用的是循環鉆灌法,而預埋花管法在國外應用較普遍。隨著與國際交流加深,循環鉆灌法和預埋花管法在近幾年來得到了更加科學合理的應用。循環鉆灌法與預埋花管法各有其優勢,在工程設計過程中,根據實際需要選擇灌漿方法更加符合科學的態度。
3、高噴灌漿
高噴灌漿技術自1970年引進國內之后,此項技術在我國得到了普遍應用開發,黃河小浪底工程中就大量使用了高噴灌漿技術,并且修建出了防滲效果非常好的高噴防滲墻。最近幾年,以大量工程實踐為基礎,高噴灌漿技術得到了進步不的優化,對以后的施工工程非常有利。
4、振沖加固技術
振沖加固技術適用于軟土地基加固。隨著高科技技術高速前進,振沖器的性能也在不斷提高,在軟土地基加固中振沖加固技術得到了更長足的發展。振沖工藝的改進也在進行中,填料方式更加多樣化,從原來的間斷填料法和連續填料法發展到今天的強迫填料法。強迫填料法解決了軟粘土縮孔、填料困難、砂土塌陷等一系列問題,而且取得了不錯的成效,強迫填料法的成樁效果非常好。質量控制標準由原來的單一控制加密電流,發展為同時控制加密電流、留振時間、加密段長三個指標。
四、堤防工程
1、垂直防滲技術
出現提防事故大多數是因為滲透損壞,所以對堤身和地基進行防滲可以顯著減少堤防事故。
(一)深層攪拌混凝土防滲墻。因為深層攪拌混凝土防滲墻具有高效、投入少的優點,所以在實際施工中應用非常普遍。在遇到透水層深度較大、并且伴有緊密排列的砂層和卵石層的時候,采用置換式塑性混凝土防滲墻效果顯著。擠壓注漿、震動沉樁防滲墻則適用于砂性土及顆粒直徑比較小的砂礫石層。
2、土工合成材料應用
土工合成材料可以分為土工織物、土工膜、土工復合材料及-k32特種材料個品種。我國早期的土工合成材料技術發展較為緩慢,在進入上世紀九十年代后,以一些實踐工程為基礎,土工合成材料的應用逐漸快速發展起來。逐漸在堤防、閘壩、渠道、險庫加固等多領域中廣泛應用。
3、堤防質量檢測技術
(一)探測堤防隱患
科技水平不斷的提高,探測新方式也漸漸進入了工程施工中,現在堤防探測中主要應用地質雷達法、高密度電阻率法、瞬變電磁法、地震波法等技術。每一種辦法都具有其優勢,結合實際綜合使用可以得到更好的結果。
(二)填筑質量控制
填筑質量控制中也應用到了高科技技術,從前的環刀取樣測試密度控制操作繁瑣,周期長,現在采用YS-1型壓實計、BZJ-3B表面波壓實密度儀、核子密度儀、普式貫人儀等先進儀器。
(三)防滲墻質量控制
現在在建筑工程中普遍用到的防滲墻質量控制方法是鉆孔取芯檢測、開挖檢測、圍井檢測和物探法等。但是這些方法都存在一定的局限性,在防滲墻質量檢測中不能夠達到理想的效果。這其中比較好的方法是在墻體上打孔CT成像檢測,但是只能在小范圍內探測。所以基礎工程技術需要人們投入更多的關注,來實現縮短工期、保證安全、降低成本的目的。
五、結束語
地基基礎工程是建筑的根本,其質量如何能夠最直接地反應出建筑的安全性能,建筑工程的質量與地基基礎工程有密切的關聯。因此,在確保地基質量的同時,不斷對地基基礎工程新技術進行探索,來滿足我國經濟發展的需要。
參考文獻:
[1]武中文 地基處理預應力法研究情況綜述 [期刊論文] 《土工基礎》-1981年01期