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地基與基礎工程論文

時間:2022-05-27 14:54:26

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇地基與基礎工程論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

地基與基礎工程論文

第1篇

關鍵詞:地基,加固,基礎

 

地基是指建筑物荷載作用下基底下方產生的變形不可忽略的那部分地層,而基礎則是指將建筑物荷載傳遞給地基的下部結構。作為支承建筑物荷載的地基,必須能防止強度破壞和失穩,同時,必須控制基礎的沉降不超過地基的變形允許值。在滿足上述要求的前提下,盡量采用相對埋深不大,只須普通的施工程序就可建造起來的基礎類型,即稱天然地基上的淺基礎;地基不能滿足上述條件,則應進行地基加固處理,在處理后的地基上建造的基礎,稱人土地基上的淺基礎。當上述地基基礎形式均不能滿足要求時,則應考慮借助特殊的施工手段相對埋深大的基礎形式,即深基礎(常用樁基),以求把荷載更多地傳到深部的堅實土層中去。

建構筑物基礎選型時,必須結合地質情況,因地制宜,充分利用天然地基,普通條形基礎在建筑物總造價中占比例為15%~20%,因此有必要對基礎優化。一般情況下首先考慮利用天然地基,條形放大基礎。老粘土夯實地基,位于地下水位以上考慮挖深2.5m左右,采用三七灰土或三合土人工或機械夯實,每次虛填土厚度25cm左右,夯實至厚度為15cm,直至基礎底面。對基礎埋深過大的,采用塊石灌漿放大基礎,減少基礎埋深。承載力在150KPa的天然地基,考慮采用換填土放大基礎,一般換填土采用級配卵石放大基礎。對回填區填土壓實系數不小于0.94,實測其承載力,直接在其上部做單層建筑物沒有問題。對于多層建筑根據持力層深度大于5m采用樁基礎,3~5m以內超深基礎采用塊石灌漿比較經濟。

1一般建筑地基建設及處理技術

(1)在地基施工過程中,當基地土質為淤泥,上層土層較薄時,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。

(2)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現測;如果地基上欠固結土、腳脹土,濕陷性黃土,則選用適當的增強體和施工工藝。結合該建筑地基的實際情況,地基較差,荷載較大,施工前為增強整體性,減少不均勻沉降,為滿足地基和沉降要求,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。當地下室結構超長過多,單靠設置后澆帶不足以解決混凝土收縮和溫度變化問題時,可以考慮采用補償收縮混凝土,在適當位置設置膨脹加強帶時,并制定嚴格的技術保障措施,保證混凝土原材料的質量和微膨脹劑的配合理準確,結構設計應對地下室結構部位混凝土的限制膨脹率采取措施。

(3)在施工中高層建筑主體與裙房之間是設置永久變形縫,還是在施工階段設置沉降后澆帶,應根據場地地基持力層土質情況,基礎形式上部結構布置等條件綜合確定。在采用天然基礎埋深,一般應大于裙房基礎埋深至少2m,不滿足要求時,應計算高層建的隱定性,并與高層建筑的架空層貫通,期間設置了沉降縫,基礎埋深基本相同,沉降縫間采用硬質材料填充,如果處理不好,高屋建筑層與地下架空層出現互質問題,沉降縫兩側墻開裂,造成滲漏。

2工業廠房地基的加固與處理技術

(1)施工前應驗槽,將積水、淤泥清除干凈,待干燥后再鋪灰土。灰土施工時,應適當控制其含水量,以用手緊握土料成團,兩指輕捏能碎為宜。免費論文,基礎。灰土應拌和均勻,拌好后應及時鋪好夯實。鋪土應分層進行,厚度由槽(坑)壁預設標釬控制。每層灰土的夯打遍數,應根據設計要求的干密度在現場試驗確定。灰土分段施工時,不得在墻角、柱墩及承重宙間墻下接縫,上下相鄰兩層灰土的接縫間距不得小于0.5m,接縫處的灰土應充分夯實。當灰土墊層地基高度不同時,應做成階梯形,每階寬度不少于0.5m。免費論文,基礎。在地下水位以下的基槽、坑內施工時,應采取排水措施,使在無水狀態下施工。入槽的灰土,不得隔日夯打。夯實后的灰土3日內不得受水浸泡。灰土打完后,應及時進行基礎施工,并及時回填土,否則要做臨時巡蓋,防止日曬雨淋。剛打完畢或尚未夯實的灰土,如遭受雨淋浸泡,則應將積水及松軟灰土除去并補填夯實,受浸濕的灰土,應在晾干后再使用。冬季施工時,不得采用凍土或夾有凍土的土料,井應采取有效的防凍措施。

(2)在施工過程中如發現地基土質過硬或過軟不符合設計要求,應本著使建筑物各部位沉降盡量趨于一致,以減小地基不均勻沉降的原則進行地基處理。以磚井或土井的處理為例,磚井在溝槽中間,井內填土已較密實,則應將井的磚圈拆除至溝槽底以下1m(或更多),在此拆除范圍內用2:8或3:7灰土分層夯實至溝槽底:如井的直徑大于1.5m時,則應適當考慮加強上部結構的強度,如在墻內配筋或做地基梁跨越磚井。若井在基礎的轉角處,除采用上述拆除回填辦法處理外,還應對基礎加強處理。免費論文,基礎。當井位于房屋轉角處,而基礎壓在井上部分,并且在井上部分所損失的承壓面積,可由其余基槽承擔而不引起過多的沉降時,則可采用從基礎中挑梁的辦法解決。免費論文,基礎。當井位于墻的轉角處,而基礎壓在井上的面積較大,且采用挑梁辦法較困難或不經濟時,則可將基礎沿墻長方向向外延長出去,使延長部分落在老土上。免費論文,基礎。落在老土上的基礎總面積,應等于井圈范圍內原有基礎的面積(即A1+A2=A),然后在基礎墻內再采用配筋或鋼筋混凝土梁來加強。免費論文,基礎。如井已回填但不密實,甚至還是軟土時,可用大塊石將下面軟土擠緊,再選用上述辦法回填處理。若井內不能夯填密實時,則可在井的磚圈上加鋼筋混凝土蓋封口,上部再回填處理。

(3)基礎加固。用鉆機在基礎上成孔至要加固的土層,然后用高壓灌漿設備將配制好的水泥化學漿液灌入地層,通過劈裂、擠壓作用,使土層與漿液產生物理化學反應而膠結,從而達到改善土體結構和性能的目的。利用建筑物的承重柱重力作為反力,通過一套液(油)壓設備,把預制樁分節壓入土中,上下節樁接駁用預埋角鐵焊接。壓樁由液壓控制,當壓力達設計荷載并基本滿足計劃樁長要求時則終樁,終樁時的單樁承載力可直接從壓樁設備的儀表中反映出來。終樁后將壓入樁的樁頭鋼筋與原基礎鋼筋焊接,并澆注砼承臺與基礎連為一體。在土建工程基礎方案設計中我們要著重考慮超長給結構帶來的不利影響,當增大結構伸縫間距或者是不設伸縮縫時,必須采取切實可行的措施,要防止結構開裂,在結構施工階段采取防裂措施是通用的減少混凝土收縮不利影響的有效方法,我們一般采用的做法是設置施工澆帶。

近年來,復合地基在土建工程中得到廣泛運用,地基可以提高地基持力層承載力,有效地控制建筑物的沉隆,以解決高層建筑主體和裙房之間差異沉降問題。不論采用哪種方法,如果采用施工后澆帶而不設置永久變形縫,有可能出現裙房與高層建筑物的整體傾斜,因此,如何保證高層建筑物整體使用壽命。除質量安全、材料、工藝要求外,首先要把握基礎施工方案。

第2篇

論文摘要:灰巖地區地質條件較為復雜,溶洞、溶穴、溶槽、溶溝及構造帶等普遍發育,因此在灰巖地區進行基礎方案選型及施工確實存在較大困難,選擇不當會造成嚴重的安全隱患及質量安全事故。本文結合工程實例,在充分了解場地的地質和水文條件的基礎上,對某大型工業項目基礎方案進行了分析比較,最終選用了強夯法處理,并對其處理效果進行了論述

1、工程實例

1.1 工程概況

擬建工程為某大型鋁廠廠房建設,廠區位于河南安陽林州市,廠區占地面積1200余畝。廠區內擬建建筑物主要包括工業車間及其配套設施,最大單體荷重150000kN,原設計擬采用鉆孔灌注樁基礎。

1.2 工程地質條件

本場地地貌單元上屬于低山丘陵區,該區表層主要被耕土覆蓋,局部地段灰巖出露;其它地段埋深約1-6m以淺為第四系中更新統坡積地層,以粉質黏土、黏土為主;以下為奧陶系中統灰巖。從地質條件來看,本場地巖溶發育一般,多溶蝕溝槽、石芽,分布較多被粉質黏土充填的小溶洞、溶穴。地層巖性及特征見表1:

表1 地層巖性特征一覽表

地層 巖性 埋深(m) 特征描述 承載力(kPa)

1 粉質黏土 1-6 褐紅色,可塑-硬塑。見短條帶狀高嶺土,見大塊漂石。 200-250

2 強風化灰巖 2-10 以大塊孤石或灰巖石芽為主,組成極不規律,局部以碎石夾粉質黏土為主。巖芯呈碎塊、短柱狀,長度約8-15cm,裂隙較發育。 400

3 中-弱風化灰巖 - 厚層狀構造,結構部分或未破壞,局部含有被粉質黏土充填的溶穴。 1000-2000

1.3 水文地質條件

場地內地下水位埋深較深(大于30米),可不考慮對基礎設計施工的影響。

2、地基基礎方案選擇

本場地巖溶發育一般,未發現大的空洞式溶洞,但場地內基巖面埋藏深度和強風化灰巖、小溶穴、溶洞分布極不均勻,這對于有效控制擬建建筑物不均勻沉降極為不利,需要選擇合理的地基基礎型式和地基處理方案避免不均勻沉降的發生。

根據以往類似工程經驗,在灰巖地區基礎方案可采用鉆孔灌注樁基礎,但本場地基巖面起伏太大,局部出露,局部埋深達10米,且基巖面呈石牙狀分布,極不規律,樁端持力層不好控制,若采用鉆孔灌注樁,需每樁設置勘探孔進行勘察驗證,經濟、工期等因素上不盡合理,而且淺層地基土局部夾有大塊孤石,個別直徑大于5米,施工成孔有一定困難。

強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度粉土、黃土、雜填土等地基,特別是處理非均勻回填地基,具有地基加固明顯,施工工期短,節省工程投資等諸多優點。強夯處理后的地基密實性、均勻性、承載力均可得到顯著提高。在技術可行的前提下,綜合考慮工期、經濟等因素,對大面積填方區、覆蓋層厚度較大非填方區均可采用強夯法地基處理。

本工程場地面積較大,且場地地形起伏較大,最大高差約50m,存在較大面積的填方及挖方區,且本場地完整基巖面起伏較大,灰巖破碎帶分布不均,對于建筑物不均勻沉降不好控制。結合場地地質條件、建筑物荷載特征及各建筑物設計標高,以技術可行、經濟合理為原則,最終建議采用強夯法地基處理。強夯法不僅施工效果好、而且可以就近取材,保持場地本身的土石方挖填平衡,大幅度節約投資,還大大縮短了工期,為工業項目的投產運營爭取了寶貴的時間。

3、社會及經濟效益

1)本工程所建議的強夯法地基處理,在施工過程中未出現任何異常情況,經檢測,處理后的地基土均勻性、承載力等均能滿足設計要求,竣工后經過3年多的使用,業主反映良好,通過對建筑物沉降觀察,沉降及變形量均滿足規范要求,取得良好的效果。

2)本工程若采用鉆孔灌注樁,保守估計工期在8個月左右,而采用強夯法地基處理,施工周期較短,實際完成地基處理只用4個月,大大縮短了工期,施工完成后,從現場反饋回的信息表明,工期,質量等都得到了保證,取得了良好的社會效益。

3)本工程建議采用的強夯法地基處理,工程投入較小,保守估算,與鉆孔灌注樁比較,節約成本在40%以上,取得了良好的經濟效益。

4、結語

灰巖邊坡場地不能盲目的根據以往類似工程經驗而提供沒有針對性的地基基礎方案,而應該根據不同工程、不同場地地層條件,精勘細測、科學分析比較,最終得出既經濟又合理的方案。本工程針對灰巖山區邊坡場地的具體場地條件、工程地質條件,依據有關規范和已有資料、經驗的基礎上,建議采用強夯處理填土地基的地基處理方案,既可達到所需承載力要求,又能保持場地本身的土石方挖填平衡,可顯著的節約投資和縮短工期,該方案在類似的工程中具有較好的借鑒意義及推廣前景。

參考文獻

[1]中國建筑科學研究院,建筑地基處理技術規范,中國建筑工業出版社,2002

第3篇

關鍵詞:巖溶地區 工程地質 勘察技術

中圖分類號:F407.1文獻標識碼:A

引言

巖溶是指水對可溶性巖石作用時,以化學溶蝕為主,水的機械作用沖蝕、潛蝕等為輔的地質作用所產生的一些現象的總稱,也可叫做喀斯特。因為喀斯特作用形成的地貌,叫做喀斯特地貌。目前許多的研究者已經對其展開了多方面的研究,并且在一些領域取得了比較好的成就。但是,隨著我國在巖溶地區建設的工程越來越多,在進行工程勘察時遇到的問題也就越來越多。雖然工程技術人員在勘察的過程中,也不斷的總結了許多經驗,但是巖溶地區的地質地貌繁雜多樣,地質勘察技術還有待進一步的研究。

1巖溶地基的類型

巖溶在發育的過程中,可溶巖的表面常常會出現石芽、溶溝,并且表現的參差不齊,在底下的溶洞又常破壞巖體的完整性,巖溶的覆蓋土層又受到溶水動力的變化而產生開裂、沉陷的現象。這些現象的存在不同的方面對建筑物地基的穩定性造成了威脅。因此,對巖溶地基的類型加以區分,也就顯得非常重要。按照碳酸鹽巖出露條件和其對地基穩定性的影響,可將巖溶地基分為以下三種:

1.1埋藏型的地基

在碳酸鹽巖之上覆蓋著的厚度大小不一的非可溶性巖,當其厚度和強度能夠支撐起建筑物并保證建筑物的穩定性時,對于下部所發生的巖溶情況可不加以考慮。

1.2型的地基

型主要指的是由于地表只有較少的植被和土層覆蓋,碳酸鹽巖大部分在地表的情況。按照具體的情況細分,它又可以分為石芽地基和溶洞地基。

石芽地基:它所形成的的原因是由于大氣降水和地表水沿,碳酸鹽巖,在節理、裂隙溶蝕的擴展作用下形成的。這種石芽主要分布在山嶺的斜坡上、巖溶洼地的邊坡上和河流谷坡,石芽的表面表現的非常陡,而且溶溝和溶槽的深度有超過10米的,且與下部的溶洞裂隙相互連在一起。這就大大的導致了地基的不穩定,加重了施工的困難。

溶洞地基:它主要是由溶洞頂板的穩定性來決定的,而溶洞頂板的穩定性又主要是由巖石的性質、頂板厚度洞內充填情況以及溶洞形態和大小等決定的。

1.3覆蓋型的地基

根據碳酸鹽巖所覆蓋的泥土,如風成黃土、殘坡積紅粘土等的厚度大小,可分為深、淺兩種覆蓋型。這種類型的存在對地基造成的影響主要是塌陷、不均勻沉降等,要穩定地基需從建筑荷載和土洞的共同作用兩個方面來進行考慮。

2巖溶工程地質研究的現狀

在進行巖溶地質的研究過程中,由于本身巖溶發育就存在著不確定性和隱蔽性,又常常使用隨著樁基礎,給工程的建設帶來了極大的麻煩。在面對這些麻煩時,不少的方法和經驗在一些學者和專家的總結下得以形成。比如,對于彈性體內存在的孔洞,受雙向均勻應力場作用所形成的應力集中現象,有的學者采取用平面問題的有限單元法進行對溶洞的分析。有的學者和專家通過對覆蓋型巖溶區的樁基礎進行分析,找出適合建筑工程穩定性的最佳方式。這些研究和研究成果的出現,在對于我國進行巖溶地區工程建設地質勘察的問題上有著很大的幫助,在進行對這些資料的統計、分析上,可以總結出相應的合理的勘察方法。

3巖溶地區工程建設地質勘察的方法

巖溶地區的地質地貌情況非常的復雜,在進行勘查工作時,已經不能單憑槽探、坑探等傳統的方法進行,只有在詳細的了解巖溶地區的不同情況下進行才具有現實意義。因此在進行工程建設的的過程中,必須先進行地質的勘察。那么采取合理而有效的方法進行勘察就顯得尤為重要。

3.1采用遙感技術

遙感技術用來探測識別目標物的整個發展過程的一種技術,主要運用電磁輻射的理論,將遠距離的目標物輻射成電磁波信息,經過探測器的接受,傳到地面的接收站,最后由接收站加工成具體的圖像或數據資料。這個過程綜合應用了現代物理學、電子計算機技術、數學和地學規律的相關原理。遙感技術的應用,能夠大范圍的將巖溶地貌形態顯現出來,而且遙感圖像能夠從宏觀上具體真實的將地表特征和地表的現象的關系顯示出來,特別是在對巖溶層組劃分和地質構造等方面特別的適用。

3.2采用地球物理勘探技術

將地球物理勘探技術應用到工程地質的勘察中,能夠有效地提高工作質量,節省成本費用以及加快勘察工作的進度。它主要是對巖溶場地的各種參數進行詳細的地質解釋,因為人工的或天然的物具具有一定的“透視性”。這種方法也可以簡稱為“物探”技術,適用于地面、地下的測量和地下與地面之間的洞穴的測量。

3.3采用靜力觸探技術

靜力觸探技術的應用,可以精確的確定軟土、粘性土以及砂類土的承載力,特別適用于對覆蓋型巖溶工程的勘察。在進行勘察的過程中,這種技術主要是用來查明第四系的覆蓋層中的隱蔽土洞的有無、規模、位置和疏松裂隙帶的分布、范圍。靜力觸探技術技術在一定的程度上可以代替物探技術,在探明隱蔽土洞和擾動土層方面具有明顯的成效。

4結論

綜上所述,對巖溶地區工程建設地質進行有效的勘察是非常有必要的。巖溶地區的喀斯特發育狀況是一個非常麻煩的問題,它的不確定性及隱蔽性加重了技術勘察上的難度。因此,在進行巖溶地區工程建設時,我們必須針對具體的工作情況,在現實的地質地貌條件下,結合相應的地質勘察技術,詳細的了解和地巖溶的相關變化情況,從而做出合理的工程建設方案。但是,在具體的勘察過程中,還有很多問題會出現,這些問題有可能是以前我們從來都沒有遇見的,用現有的技術也無法加以解決的。面對這種情況時,只有不斷地加強技術方面的更新以及尋找出新的技術方法,我們才能夠更好的完成巖溶地質條件下的工程建設。

參考文獻:

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第4篇

[論文摘要]地基處理的研究一直是土木工程的一個熱點,常用的軟弱地基處理方法分四大類,應綜合考慮選擇合理經濟的方法。

我國《建筑地基基礎設計規范》(GB 50007—2002)中規定,軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土層構成的地基。它是指基本上未受過地形及地質變動,未受過荷載及地震動力等物理作用或土顆粒間的化學作用的軟粘土、有機質土、飽和松砂和淤泥質土等地層構成的地基。

1.軟弱地基加固處理方法

軟弱地基的加固處理[1],按其原理和作法的不同,可分為以下四類:

1.1排水固結法

排水固結法又稱預壓法,其包括堆載預壓法、超載預壓法、真空預壓法、真空與堆載聯合作用法、降低地下水位法和電滲法等多種方法;通過在預壓荷載作用下使軟粘土地基土體中孔隙水排出,土體發生固結 ,土中孔隙體積減小,土體強度提高,達到減少地基施工后沉降和提高地基承載力的目的。

1.2振密、擠密法

振密、擠密法有表層原位壓實法、強夯法、振沖密實法、擠密密實法、爆破擠密法和土樁、灰土樁等多種方法;采用一定措施,通過振動和擠密使深層土密實,使地基土孔隙比減小,強度提高。

1.3置換及拌入法

置換及拌入法有換填墊層法、振沖置換法、高壓噴射漿法、深層攪拌法、褥墊法等多種方法;采用砂、碎石等材料置換軟弱土地基中部分軟弱土體或在部分軟弱土地基中摻入水泥、石灰或砂漿等形成加固體,與未被加固部分的土體一起形成復合地基,從而達到提高地基承載力減少沉降量的目的。

1.4加筋法

加筋法有加筋土法、錨固法、樹根樁法、低強度砼樁復合地基法、鋼筋砼樁復合地基法等多種方法。通過在土層埋設強度較大的土工聚合物、拉筋、受力桿件等達到提高地基承載力,減小沉降,維持建筑物穩定。

以上方法的原理、適用范圍及工程實例可參考殷宗澤、龔曉南主編的《地基處理工程實例》[2]一書。

2.軟弱地基處理方法的選擇

在地基處理中,我們要遵循的原則是:技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量[3]。可根據以下條件進行選擇:

2.1地質條件

不同的方法適用于不同的地質條件,可參看規范。

2.2設計施工條件

設計時應考慮工期及用料情況:工期不宜安排得太緊;時間充分,施工時地基穩定性好,遺留問題少。工程用料要求就地取材。施工時應采用科學的管理方法。

2.3場地環境條件

要考慮施工時對周圍環境的影響。如:新填土會擠壓原有道路、房屋,產生側向位移或附加沉降;用砂樁、砂井時,施工有噪聲,靠近居民點會擾民;采用降低水位法時,要考慮引起周圍地基的下沉和對周圍居民用水的影響故應預先調查或做隔水墻,并考慮施工后注水復原的問題;采用填土堆載時要有大量的土料運進運出工地,會影響交通和環境衛生;打石灰樁、灌注藥物或采用電滲排水時,會污染周圍地下水,應慎重對待。

2.4結構物條件

要考慮結構物的等級、結構體系、斷面形狀、位置、埋深、使用要求和建筑材料等因素對所選擇加固方法的影響,特別是有地下結構物(地下室、涵洞、地鐵等),或者結構物高低不同、沉降不均時,應當特別注意。

3.地基處理技術的創新

近幾年來,世界各地因地制宜的發展了許多新的地基處理方法。

3.1。 添摻外加劑方面[4]

以前的地基處理方法大多從機械設備著手,從而建立某種工法,而從材料入手提高地基處理質量和效果的較少。高性能土壤固化劑土壤混合后,特別是與高含水量和富含有機質的淤泥發生一系列物理化學反應,形成相互連接的網狀結構,從而提高固化土的強度,減少地基變形。通過室內實驗和現場試驗證明,用高性能土壤固化劑作地基處理特別是對軟弱地基的處理很有效,比普通水泥加固效果好的多,此項技術在國外應用已相當普遍已有很成熟的研究機構和公司,但在國內尚屬起步階段。

3.2 綜合應用水平方面

重視多種地基處理方法的綜合應用可取得較好的社會經濟效益。

真空預壓法與高壓噴射注漿法結合可使真空預壓應用于水平滲透性較大的土層,而高壓噴射注漿法與灌漿相結合使糾偏加固技術提高到一個新的水平[5]。

單用動力固結法(俗稱強夯法)處理飽和軟粘土地基時卻極易產生“橡皮土”現象,難以達到預期效果。為此,巖土工程界將強夯法和排水固結法結合起來,開創了“動力排水固結法”這項新技術[6]。

3.3.可持續發展方面

我國《建筑地基處理技術規范》JGJ79—2002已經將粉煤灰正式列為換填墊層法可采用的一種墊層材料。

渣土樁又稱“孔內深層夯擴擠密樁”,是一種新型地基處理方法,其充分利用建筑垃圾,變廢為寶,施工現場干凈無污染。

地基處理技術還被用于防止有害物滲出液污染地下水以及防止其他已被污染區域地下水的流動造成污染擴散。近期出現的處理新技術是讓被污染的地下水通過含有將地下水中有害物變性、吸收及降解的鐵屑或碳顆粒的活性截水墻PRB使地下水得到凈化[7]。

4.結語

我國地基處理技術發展很快,但還有許多方面需進一步研究:

(1)發展現場監測技術的研究。

(2)發展測試技術的研究

(3)促進地基處理理論方面的進一步發展。

(4)完善工法的質量檢驗手段。

(5)發展地基處理新技術,提高地基處理技術的綜合應用水平的研究。。

(6)要因地制宜合理選用處理方法。正確評價各種地基處理方法的適用性。

(7)研制新機械新材料,提高施工工藝,實現信息化施工的研究。

(8)深化施工管理體制改革,重視專業施工隊伍建設。

參考文獻

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[4] 於春強,鄭爾康 高性能土壤固化劑及在地基處理中的應用[J] 第九屆土力學及巖土工程學術會議論文集2003

[5] 朱祖梁, 黃光明 軟土地基處理方法的實例分析[J] 中國煤田地質,2005,6

第5篇

關鍵詞:CM 三維復合地基Abstract: in this paper, CM3-dimensionHighstrengthcompositefoundation is introduced, and with the example of one project the calculation process is introduced about parameters

Keyword: CM3-dimensionHighstrengthcompositefoundation

1 CM 三維復合地基簡介

CM 三維復合地基是廣義復合地基中豎向增強體復合地基的一種形式的演變,CM 三維復合地基是由CM 樁形成豎向基礎材料增強體系。該項技術是由專利發明人沙祥林[1]在現有國內外復合地基的研究理論與實踐的基礎上提出的。經過C 樁、M 樁對地基的加強,形成三種不同的剛度區域,C 樁、M 樁與樁間土體形成的第一剛度區域,C 樁和樁間土體形成的第二剛度區域,C 樁樁底以下持力層形成第三剛度區域。建筑上部荷載經過三個剛度區域合理分配,通過三維空間協作對地基基礎進行加強,改善了地基基礎的力學性能。

2 工程概況

本工程建筑±0.00相當廣州城建高程值18.10m,筏板面標高相對建筑±0.00為-9.85m,筏板板厚為2000mm。樁頂墊層(素砼+砂墊層)厚0.30m,樁頂標高相對建筑±0.00為-12.15m,則根據地勘報告,筏板基礎基底主要處于②2層粉質粘土層或②5層粉質粘土層,綜合取fak=180kPa。C樁采用C25素混凝土,成樁直徑D=500mm,采用合金鉆頭施工,以風化巖面為樁端持力層,施工至巖面后要求磨鉆。若C樁有效樁長大于25m未至風化巖面,則以打至25m為準。M樁成樁直徑D=600mm,有效樁長L=8m。水泥用量為每米噴入32.5R復合硅酸鹽水泥100kg。

3 基礎方案的確定

本工程采用兩種基礎方案進行對比選擇。一種基礎方案采用鉆孔灌注樁承臺基礎,為了確保地基基礎的承載力和沉降,樁端持力層進入6 土層。樁基礎存在以下不足之處:1、樁承臺基礎作為基礎整體結構的一部分,通過土對樁的側向摩阻與端承作用將上部結構荷載傳到土層中,但是該基礎體系未能充分利用承臺下樁間土的承載力。2、由于穩定性要求和實際需要,建筑物都有一定的埋深,同時該工程一般有1~2 層的地下室。若利用樁基礎,基坑開挖卸荷導致建筑物對地基土的應力補償作用得不到利用,是一種損失。3、樁端需要有良好的土層,而對于要處理的地基持力層都較深,本工程的理想持力層相對標高在地下18~20 米,因此造成樁較長,樁基礎同其它地基處理相比,造價相對較高。由于樁基礎費用一般占土建費用的15~20%,甚至達到30%左右,顯著提高了建筑成本造價。本著對建筑物安全可靠,經濟實用的原則,CM 三維復合地基更合適。7、 總結

根據現場沉降監測數據,整個施工過程和竣工以后的沉降都在規范允許范圍之內,因此證明基礎方案的選擇是符合實際工程需要的。同時從現場施工反饋的信息來看,施工工期施工成本和工程造價成本也是優于鉆孔灌注樁。

參考文獻:

[1] 沙祥林.“CM 三維高強復合地基”及在深圳的實踐.第二屆建筑結構工程學術交流會論文[C].2000

第6篇

論文關鍵詞:巖土工程特性 軟弱地基 承載力 樁基礎 預應力管樁(PHC樁)

論文摘要:本文在對某風電場工程的場址進行巖土工程勘察的基礎上,通過了解場地的工程地質條件和水文地質特征,查明場地勘探深度范圍內巖土性質、分布規律、埋藏條件,提供各土層的物理力學指標和有關的建筑抗震設計基本參數,對擬建場區的穩定性和適宜性進行評價,最后根據所得土的巖土參數、室內試驗及現場測試的資料成果,分析地基土的工程特性,提出經濟合理的地基方案及基礎設計方面的技術建議。

1 場地地質環境

場址區面積約為11km2,屬全新世洪沖擊和海積平原地貌類型,地形平坦,地面平均高程在2.5m(黃海高程系)左右。場址區所處揚子地臺北部邊緣,主要地質構造有北東向、北北東向及北西向三組段裂,場區北西測有一北東向推測斷裂構造通過,無活動性斷裂。場址區域及其附近地下水分為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩大類型,初步判定地下水對混凝土有腐蝕性,對基礎和施工影響較大。場址區位于郯廬地震帶東側,近年來未發生過4級以上的破壞性地震,地質構造活動尚處在相對穩定期,相應地震基本烈度為Ⅶ度,建筑場地類別為Ⅲ類,場地適宜建設。

2 巖土體工程地質特性

根據前期勘察成果,并結合鄰近的工程地質資料,按其成因類型、巖性、埋藏條件及物理力學性質特征,將場址區域土層按其工程地質性質劃分為10層,其中在場址區域地面以下30m以淺地層劃分為5個工程地質層:(1)以粘土為主的素填土,厚2.0m~2.5m;(2)厚15m~17m淤泥質粘土;(3)厚1.5m~4.0m粘土;(4)(5)為粉質粘土和粉土。

場區內淤泥層土質覆蓋層較厚,承載力低,工程地質條件較差,采用天然地基不能滿足要求,其下層(4)(5)中密~密實粉土或粉質粘土層承載力較高,工程地質條件較好,故風電場主要建、構筑物采用以該層土為持力層的樁基可滿足強度和正常使用狀態等設計要求。

3 地基與基礎處理方案評價

3.1 地基處理分析評價

建筑物和構筑物可根據各建(構)筑物部分的使用功能和基礎埋深,采取以下兩種地基處理方案。

(1)換填墊層法。

填土可采用砂、碎石、素土等。現行的設計思路是將換填墊層作為基礎的持力層,利用基底附加應力在換填墊層中向下擴散時應力不斷減小的特點,選擇合適的墊層厚度,以達到軟弱下臥層頂面所受的壓應力不大于其容許應力的目的。

(2)水泥土攪拌法。

用水泥、石灰等建筑材料做固化劑,運用深層攪拌機械對各種材料進行攪拌,使得固化物和軟土攪拌均勻,從而產生一系列的物理或者化學反應,使軟土硬結成水泥(或石灰)土樁(柱)體或連成地下樁排,使之成為具有整體性和一定度的復合地基,這樣就能夠使得軟土強度大大高于天然強度,其壓縮性、滲水性比天然軟土大大降低。

(3)預壓法。

預壓法適用于處理淤泥、淤泥質土、沖填土等飽和黏性土地基。當軟土層厚度小于4m時,可采用預壓法處理,當軟土層厚度超過4m時,應采用塑料排水帶、砂井等豎向排水預壓法處理。對真空預壓工程,必須在地基內設置排水豎井。該方法是在通過在軟土層中按一定的距離設置砂井,通過設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,有利于減少預壓的時間。

(4)擠密法。

擠密法有表層原位壓實法、強夯法、振沖密實法、擠密密實法、爆破擠密法和土樁、灰土樁等多種方法;采用一定措施,通過振動和擠密使深層土密實,使地基土孔隙比減小,強度提高。主要途徑是通過望土中打入樁管成孔,并把填入孔中的礫石等材料搗實。此種方法主要針對的是含砂粒、瓦屑的雜填土等較多的松散土地基,對于粘性大的飽和軟土地基不太合適。 轉貼于

(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合地基。

3.2 基礎處理分析評價

根據區域地質描述,結合勘察成果,本場區地處沿海灘涂區,上部淤泥層土質很厚,地下水位較淺,屬于軟土地基,此地基常用的樁基型式有鉆孔灌注樁、預應力混凝土方樁、預應力高強混凝土管樁(PHC樁)等,并結合建筑物結構形式,采用預應力(PHC樁)樁基方案,生產值班樓、主控樓、35kV及GIS配電裝置和主變壓器四個主要建筑物采用樁基礎,樁型可選用預應力高強混凝土管樁(PHC樁),而且設計時可根據不同建筑物的要求,選定適宜的持力層。

4 基礎方案分析與設計

預應力高強混凝土管樁(PHC樁)要根據巖土工程勘察成果,考慮到淤泥層厚度可能存在不均勻性和其下粘土層高低起伏的問題,因此施工圖階段將根據各風機位置的地層分布,粘土層標高及特性等因素,綜合優化基礎埋深與樁長。

(1)樁端進入持力層的深度,對于粘性土、粉土不宜小于2倍樁身直徑,砂土不宜小于1.5倍樁身直徑。樁端持力層為硬塑粘土或粉質粘土,且樁端下不存在軟弱下臥層,地質條件較好,樁型初定為壁厚130,直徑600的PHC樁,樁長35m,為端承摩擦樁。

(2)每組風電機組配置一臺箱式變壓器,箱式變壓器較小,對地基變形無嚴格要求,但對防水要求較高,故對箱式變壓器基礎頂面設計標高適當提高,便于防潮水,上部為框架結構。

(3)箱式變電器基礎承臺底面為矩形,尺寸為4.2×2.7m,埋深1.0m。施工圖階段具體尺寸視廠家資料適當調整。周圍設集油槽,內鋪潔凈卵石,旁設鋼筋混凝土事故油池。110kV進出線架構、主變架構及母線架構還是采用樁基基礎,電容器基礎底座連于鋼筋混凝土支架上,支架高度根據場地位置及工藝要求確定,支架基礎在地基處理的基礎上采用現澆鋼筋混凝土剛性基礎。

5 結語

通過了解場地的工程地質條件和水文地質特征,以及根據所得土的巖土參數、室內試驗及現場測試的資料成果,分析地基土的工程特性,提出經濟合理的地基方案及基礎設計方面的技術建議,改良場址地基與基礎,使得滿足各種大型場址建筑的需要。因此我們以后在處理類似地基的時候,要結合擬建區域內地基土的組成及力學性質等實際情況,采用不同的地基處理方法,保證工程建設的質量,才能取得良好的經濟效益和社會效益。

參考文獻:

[1] 工程地質手冊(第4版)[M].北京:中國建筑工業出版社,2007.

[2] 建筑地基基礎設計規范[S].GB50007-2002.

第7篇

關鍵詞:CFG樁,PHC樁,組合型復合地基,承載力

1 前言

所謂多樁復合地基,是于松軟土中構筑兩種或者兩種以上的樁體,或雖屬同一類樁體但其集合尺寸不同的兩種或兩種以上樁型構成的復合地基,皆稱為多樁型復合地基。本工程由于所承受的豎向荷載很大,故采用CFG樁和PHC樁組成的多樁型復合地基,兩種樁型均可以提供較大的負荷強度,以補償地基承載力的不足。本復合地基型式是一種新的多樁型復合地基的實際應用,對許多工程具有參考價值。

2 組合型復合地基的理論分析

為分析方便,將復合地基中荷載分擔比高的CFG樁型定義為主控樁,PHC樁型為輔樁,本工程為此兩種樁型組成的復合地基。

下面先就兩種樁型組成的復合地基承載力計算公式進行推導,并可推廣到兩種以上樁型的復合地基。

2.1由天然地基和主控樁復合形成復合地基,視為一種新的等效天然地基,其承載力特征值為fspk1 。

2.2將等效天然地基和輔樁復合形成復合地基,求得復合地基承載力即兩種樁型復合地基承載力。

具體推導如下

基礎下天然地基土的承載力特征值為fak 。主控樁的斷面面積為Ap1,平均面積置換率為m1 ,單樁承載力特征值為Ra1。則主控樁和天然地基形成的復合地基承載力特征值為

(1)

式中

1―樁間土承載力提高系數,與土性和主控樁成樁工藝以及主控樁的樁徑、樁距等有關。對非擠土成樁工藝,1=1;

1―樁間土承載力發揮系數,一般1≤1。

基礎下輔樁的斷面面積為Ap2,平均面積置換率為m2,單樁承載力特征值為Ra2。輔樁與承載力特征值為fspk1的等效天然地基復合后的承載力即為多樁型復合地基承載力,即

(2)

式中

fspk―多樁型復合地基承載力特征值;

2―樁間土承載力提高系數,與土性和輔樁成樁工藝以及輔樁的樁徑、樁距等有關。對非擠土成樁工藝,2=1;

2―樁間土承載力發揮系數,一般2≤1。

3 實際工程概況及現場地質情況

本工程采用Ф400 CFG樁和PHC-A400(95)樁雙重復合地基,要求處理后的復合地基承載力特征值fak≥550kPa。樁身材料:Ф40CFG樁采用C30砼,設計樁長16.5米,單樁豎向抗壓承載力特征值為Ra=690kN,試驗樁頂標高-9.20。PHC-A400(95)樁設計樁長6米,單樁豎向抗壓承載力特征值為Ra=900kN,試驗樁頂標高-9.20。多樁復合地基靜載荷試驗樁位及承壓板尺寸如下圖:

根據巖土勘察報告,各層土承載力特征值及CFG樁和PHC樁樁側阻力特征值如下:

注:第3層:粉質粘土;第4層,粉土;第5層:粉質粘土;第6層:粉土;

第7層:粉質粘土;第7-1層:粉土;第8層:粉土;第9層:粉砂;

第10層:粉砂;

4 本工程多樁復合地基承載力理論計算

根據各土層承載力,按照組合型復合地基承載計算方法,理論計算所得的多樁型復合地基承載力特征值為600kPa左右,試樁施工完畢后經現場靜載荷試驗結果如下。

5 現場靜載荷試驗結果

靜載荷試驗采用慢速維持荷載法,經過現場試驗,試驗結果如下表所示:

5.1所測5根PHC管樁的單樁豎向抗壓靜載荷試驗結果見下表1:

序號 最大加載量(kN) 最大沉降量(mm) 承載力極限值(kN)

1 1080 68.27 900

2 720 68.73 540

3 1440 76.89 1260

4 720 65.73 540

5 1080 80.00 720

5.2所測3根CFG樁單樁豎向抗壓靜載荷試驗結果匯總見下表2:

序號 最大加載量(kN) 最大沉降量(mm) 承載力極限值(kN)

1 2760 68.49 2622

2 2208 62.81 1932

3 3174 67.08 3036

5.3所測3組組合型復合地基靜載荷測試結果見下表3:

序號 最大加載量

(kPa) 最大沉降量

(mm) 承載力特征值(kPa)

1 1100 19.16 550

2 1320 30.87 660

3 1320 51.18 660

6 現場靜載荷試驗結果分析

本工程由于計算建筑物荷載要求大而要求加固后的復合地基承載力較高,單一CFG樁復合地基方案不能滿足設計要求的承載力,采用PHC樁和CFG樁組合的多樁型復合地基方案。由于此前無此方面多樁復合地基經驗,故先進行試樁試驗。

5根PHC管樁試驗結果顯示,管樁承載力離散性較大,最大為900kN,最小僅為540kN,根據《建筑基樁檢測技術規范》(JGJ106-2003)的有關規定,以上5根單樁的豎向抗壓承載力極限值的極差(720kN)已大于平均值(792kN)的30%(270kN),根據規范要求,無法進行評定。由于低值承載力出現的原因并非偶然的施工質量造成,則依次去掉高值后取平均值,直至滿足極差不超過30%的條件。根據規范要求,單樁承載力特征值為300kN。

3根CFG樁根據《建筑基樁檢測技術規范》(JGJ106-2003)的有關規定,單樁的豎向抗壓承載力極限值的極差(1242kN)已大于平均值(2484kN)的30%(745.2kN),根據規范要求,無法進行評定,由于低值承載力出現的原因并非偶然的施工質量造成,則依次去掉高值后取平均值,直至滿足極差不超過30%的條件。根據規范要求,單樁承載力特征值為966kN。

根據《建筑地基處理技術規范》(JGJ79-2002)的有關規定,復合地基承載力特征值為623kPa。3組復合地基靜載荷試驗曲線如下:

3組組合型復合地基靜載荷試驗p-S曲線

根據現場靜載荷試驗結果,理論計算所得的組合型復合地基承載力與實際情況比較吻合。但是由于PHC管樁和CFG樁的單樁靜載荷試驗結果離散性太大,擔心將來大面積施工時單樁承載力不太好控制,故本工程基礎最終沒有采用此種組合型復合地基形式。但是試驗結果說明,組合型復合地基可以大大提高地基土的承載力且滿足有些工程的特殊布樁要求,是種很不錯的地基處理手段。

6 結語

6.1從工程實用角度出發,本工程實例證實多樁型復合地基承載力計算方法是可行的。

6.2不少地質條件和工程實際情況,采用多樁型復合地基,具有良好的技術、經濟效益。對于本工程來講,采用多樁型復合地基要比灌注樁成本節約一半左右。

6.3目前工程中已逐漸采用多樁型或長短樁型復合地基,而關于其計算探討的不多。將來除理論研究外,尚需要積累更多工程實例,使其計算方法不斷完善和優化。

參考文獻:

1.閆雪峰. 復合地基設計若干問題和沉降計算. 天津大學碩士論文,1999.6:38-52 .

2.閆雪峰,閆明禮. 復合地基沉降計算的復合模量探討. 第六屆地基處理學術討論會暨第二屆基坑工程學術討論會論文集,2000:3-8.

3.閆明禮,張東剛. CFG樁復合地基技術及工程實踐. 中國水利水電出版社,2001:27-33.

4.陳磊,閆明禮. 組合樁復合地基在工程中的應用. 工程勘察, 1999,第一期:24-26.

5.馬驥等. 長短樁復合地基設計計算. 巖土工程技術,2001.2:86-91.

第8篇

關鍵詞:房屋建筑;地基施工;處理方式;方法步驟

中圖分類號:TU7文獻標識碼: A

作為連接上層建筑和地下支撐基礎的關鍵性部位,地基層的施工就顯得尤為重要,一旦地基設計、施工不合理,輕者造成上層建筑出現不均勻沉降、墻體裂縫等質量問題,重者將會造成建筑物整體坍塌的嚴重后果,將嚴重威脅人們的生命和財產安全。巖石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土作為地基土層的主要幾大類別,在進行實際的施工處理中需要有針對性的進行施工處理工作,以達到提高地基機體的承載能力的目的。通常地基分為人工地基和天然地基兩種,其中人工地基的施工過程中需要對周邊環境因素、建筑材料、建設標準等進行綜合性考慮,以保證在造價控制范圍內,實現地基建設的高效性和實用性。

1 房屋建筑地基處理應考慮因素

1.1 土層構造的影響。房屋基礎應設置在堅實可靠的地基上,不要設置在承載力較低、壓縮性高的軟弱土層上。基礎埋深與土層構造有密切關系。

1.2 地下水位的影響。地下水對某些土層的承載力有很大影響。如粘性土含水量增加則強度降低;當地下水位下降,土的含水量減少,則基礎將下降。

1.3 冰凍線的影響。凍結土與非凍結土的分界線成為冰凍線。當建筑物基礎處在凍結土層范圍內時,冬季土的凍脹會把房屋向上拱起;土層解凍時,基礎又下沉,使房屋處于不穩定狀態。

1.4 相鄰建筑物的影響。緊張的城市用地,使得一棟房屋緊鄰另一棟房屋建造的現象經常發生。兩棟房屋要么緊緊相連,使用同一地基;要么設一道變形縫,各用一半地基;要么采用懸挑地基或樁地基。尤其是一些設計和建設單位只注意一般新建房屋地基比原房屋地基淺埋,兩地基基礎間凈距一般取地基底面高差的 1- 2 倍,新建房屋周圍有舊建筑物時,除應根據上述條件決定基礎埋深外,還應考慮新建房屋基礎對舊有建筑的影響。

2 房屋建筑地基處理的步驟

首先根據天然地基條件和建(構)筑物對地基的要求,確定需要進行地基處理的的目的、范圍以及要求;然后根據天然地層的地質條件、地基處理方法的原理、過去應用的經驗和機具設備、施工所需材料等限制條件進行地基處理方案可行性研究,提出多種可行方案;最后,對提出的各種方案進行技術、經濟、質量、進度等方面的比較分析,同時考慮環境保護的要求,確定一種或幾種地基處理方法。在初步確定了地基處理方案后,可據工程實踐情況進行小型現場試驗或進行補充調查,根據現場試驗成果進行施工設計。在工程施工過程中,通過監測、檢驗以及反分析,如需要對設計進行修改、補充。當地基處理方法處理效果感覺不理想時,用各種混凝土樁、鋼結構樁基礎回避軟弱地基的影響無疑是最有效的方法,但肯定也是比較昂貴的工藝,需要根據場地具體情況綜合分析比較而選用。

3 房屋建筑常用的地基處理方法

從廣義上講,地基處理技術主要包括三大類:第一,各種地基加固技術,其主要作用是增強軟土地基的承載力,減少其沉降變形;第二,各種樁基技術,其主要作用是把上部荷載傳至地基深部;第三,地下連續墻技術,其主要作用是提供側向支護。在長時間的實踐中,這三類技術之間,不同的施工工藝正在互相嫁接、移植、交叉滲透,從而又形成了許多新技術、新工藝。各類技術并不是各自孤立的技術,而是通過嫁接、移植、交叉滲透,產生了更好的技術效果、經濟效益和社會效益,這是地基處理技術發展的必由之路和前進之路。

3.1孔內深層強夯法

孔內深層強夯法 (DDC) 技術是通過孔道將強夯引入到地基深處,用異型重錘對孔內填料自下而上分層進行高動能、超壓強、強擠密的孔內深層強夯作業,使孔內的填料沿豎向深層壓密固結的同時對樁周土進行橫向的強力擠密加固,針對不同的土質,采用不同的工藝,使樁體獲得串珠狀、擴大頭和托盤狀,有利于樁與樁間土的緊密咬合,增大相互之間的摩阻力,地基處理后整體剛度均勻,承載力可提高 2~9 倍;變形模量高,沉降變形小,不受地下水影響,地基處理深度可達30 米以上。孔內深層強夯技術可根據不同的地質情況以及設計要求,就地取材,例如建筑碴土、土夾石、灰土和混凝土等材料均可做成各種 DDC樁,不僅可以大大的降低工程造價,而且施工質量容易控制、地面振動小、施工噪音低、施工速度快;成樁直徑0.6~3.0m,單樁處理面積 1.0~14.0m2,不受季節限制,同時能消納大量建筑垃圾,可在城區或危房改造居民區施工等特點。

3.2 預壓法

預壓法是一種有效的軟土地基處理方法。該方法的實質是,在建筑物或構筑物建造前,先在擬建場地上施加或分級施加與其相當的荷載,使土體中孔隙水排出,孔隙體積變小,土體密實,提高地基承載力和穩定性。適用于處理淤泥、淤泥質土、沖填土等飽和粘性土地基。按預壓方法分為堆載預壓法及真空預壓法。堆載預壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預壓和天然地基堆載預壓。當軟土層厚度小于 4m 時,可采用天然地基堆載預壓法處理,當軟土層厚度超過 4m時,應采用塑料排水帶、砂井等豎向排水預壓法處理,堆載預壓法處理深度一般達 10m左右。對真空預壓工程,必須在地基內設置排水豎井。真空預壓法處理深度可達 15m左右。預壓法主要用來解決地基的沉降及穩定問題。

3.3 水泥土攪拌法

水泥土攪拌法分為漿液深層攪拌法(簡稱濕法)和粉體噴攪法(簡稱干法)。深層攪拌法系利用水泥或其它固化劑通過特制的攪拌機械,在地基中將水泥和土體強制拌和,使軟弱土硬結成整體,形成具有水穩性和足夠強度的水泥土樁或地下連續墻,處理深度可達8~12m。水泥土攪拌法適用于處理正常固結的淤泥與淤泥質土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。當地基的天然含水量小于 30%(黃土含水量小于 25%)、大于70%或地下水的 pH 值小于 4 時不宜采用于法。連續搭接的水泥攪拌樁可作為基坑的止水帷幕,受其攪拌能力的限制,該法在地基承載力大于 140kPa 的粘性土和粉土地基中的應用有一定難度。房屋建筑地基還有其他處理辦法,例如:磚砌連續墻基礎法、混凝土連續墻基礎法、單層或多層條石連續墻基礎法、漿砌片石連續墻(擋墻)基礎法等,在此就不進行一一說明。

總之,對房屋建筑地基處理的方法多樣,在進行選擇的時候一定要根據地基的特殊性,必要的時候可以使幾種方法結合,從而設計出較為合理的處理方案,以提高地基的承載力,保證房屋建筑的安全性。

參考文獻:

[1] 周榮娟;;淺議房屋建筑軟土地基施工技術[J];企業家天地(理論版);2010年11期

[2] 孔超軍;;論建筑工程中的地基處理方法[J];企業導報;2011年06期

[3] 王懷家;;普通砼及其配合比設計方法縱橫談[A];2009'中國商品混凝土可持續發展論壇暨第六屆全國商品混凝土技術與管理交流大會論文集[C];2009年

第9篇

    論文摘要: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。隨著社會的繼續前進和發展,工程建設的數量越來越多,并且對工程建筑的質量要求也不停地提升,為有做好了工程建設中地基施工的建設,才氣可行地包管工程建設的質量。

引 言

隨著我國經濟的快速發展,建筑物的設計和架構日新月異,在滿足人們的行為所需的并且,也給人類的進步和發展提供了依據。既然各種各樣的建筑物在人們強大的想象力下被建造了起來,可是每個建筑物都少不了—個重要的工程施工,那便是地基工程的施工,它是建造整個建筑工程的基礎部份,它的施工好壞,也直接關系到整個工程的完缺。

1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。整個工程建設的質量往往便是由地基基礎施工的質量來決定的,特別是我國作為一個土地面積遼闊的國家,工程所在地的地質情況常常會隨著地域條件的不一樣而存在著較大的差別,這就對工程建設中的地基施工帶來了嚴峻的挑戰,并且對地基基礎施工的質量也就提出了更高的要求。而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,我國工程建設中地基基礎施工的質量控制任重而道遠(比喻責任重大,道路又遙遠,要經歷長期的奮斗),為有增強了工程建筑地基基礎施工的辦理,才氣切實的提升工程建設的質量。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。

2 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,咱們現在的工程建設中仍然存在著部分難題,主要有以下幾點。

2.1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。大概是由于工程施工方在開挖土方時施工不妥,在需要作支護的時候沒有去做應有的保護,也會造成塌方。

2.2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,假設不可以處理好地下水的難題,就會對地基建設帶來嚴重的危害。假設地基的基礎缺乏充足的保護,大概是防水、排水對策不到位,就大概會造成地基進水,這樣就不但會造成地基基礎施工困難,并且相比地基的質量也會造成損害。特別是在多雨季節,一定要包管地基建設的基坑沒有積水,相比被水浸泡的地基表層土要將其松軟部分清除。

2.3地基建設中的辦理不善

在地基建設中,由于辦理方的疏忽也大概會對地基質量造成影響。假設辦理人員辦理疏忽造成基坑開挖與設計不符,就會引起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。

3施工技術

     3.1預壓排水固結法

地基處理就是為提高地基承載力,改善地基土體的變形性質或滲透性質而采取的人工處理地基的方法。

3.1.1真空預壓法地基處理的基本原理是在被加固的土體表面鋪設橫向排水通道,在土體的一定深度內布置豎向排水通道塑料排水板,然后進行真空密封,利用真空負壓,排出土體中的水和氣,改變土體的三相結構,降低土體中的孔隙水壓力,提高有效應力,從而使土體產生沉降固結,改良了土體狀況,提高了地基承載力。

3.1.2堆載預壓法是在布設完的排水通道的地基上分層施加堆載材料,進行正向施加荷載,使地基土體產生沉降固結的方法。荷載材料根據當地資源情況可以選用土、砂或山皮土、山皮石等,按設計分級堆載到一定的厚度或標高,達到一定的固結周期后,卸載至設計標高整平。

3.1.3真空聯合堆載法加固軟土地基的工藝是在正進行的真空預壓密封膜上做一定的保護層后,在地基上分層填加堆載料,增大對地基土的施加荷載,把真空法和堆載法聯合運用,從而進一步提高被加固土體后的地基承載力,滿足使用要求,此種方法處理完成后的地基承載力可達15t/ m2以上。

3.1.4真空預壓法特別適用于低強度、高壓縮性、高含水率的軟弱淤泥土質、淤泥質粘土的地基處理加固;并且具有相對工期短、造價低、處理的整體效果好等優點。而堆載預壓法加固期長、受季節性影響大和需要大量的堆載材料等特點,已逐漸被真空法所替代。特別是針對大面積圍海造陸由吹填土形成的超飽和的軟土地基處理,真空預壓法加固地基優勢明顯已被廣泛采用。3.2強夯和強夯置換法

強夯和強夯置換法是用起重設備將很重的夯錘(一般10~40t)起吊到一定高度(一般10~40m),然后使其自由下落,利用其產生的較大的沖擊能對土進行強力夯實,以提高其強度、降低其壓縮性的一種地基加固處理方法。強夯法使用的設備簡單,施工速度快,加固效果好,節約三材,經濟效益顯著。

3.2.1強夯法是一項動力固結技術,能否迅速的使水從土體內排走,是決定強夯效果好壞的關鍵。強夯法主要適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基,對于高飽和度的粉土與粘性土應謹慎采用。如單純用強夯法處理高飽和度的粉土與粘性土,可在場地內布置一定數量的碎石樁、砂樁或塑料排水板,形成排水通道,也能起到一定的加固處理效果。

3.2.2強夯置換法是采用在夯坑內回填塊石、碎石等粗顆粒材料,用夯錘夯擊形成連續的強夯置換墩。強夯置換法一般適用于高飽和度的粉土與軟塑~流塑的粘性土等地基上對變形控制要求不嚴的工程。

3.3復合地基形成法

通過對被加固土體填充相應的材料,改變土體的結構,使土體被增強或被置換形成一定的增強體,由增強體和周圍地基同承載荷載,形成復合地基的一些地基處理方法。如:振沖法、砂石樁法、CFG樁法、水泥深層攪拌法、土和灰土擠密樁法、高壓噴射注漿法等。在工程施工中,根據特殊的地質條件對地基承載力的特殊要求,而選用不同的處理方法,以達到相應的要求。根據充填料的不同,其加固的機理是不同的。通過填充砂和石料深入土體,被置換或擠密,從而達到提高承載力的目的;把水泥粉或水泥漿、粉煤灰或化學漿液充填進土體,通過這些填加料與土體產生化學反應,使土體凝聚、膠結、固化來提高承載力。

3.4振沖法施工簡介

利用振動和水沖加固土體的方法叫振沖法。振沖法根據是否添加回填料分為振沖密實法和振沖樁法。振沖密實法適用于處理粘粒含量不大于10%的砂土地基,可提高砂土地基的承載力,消除砂土地基的液化。振沖密實法加固砂土地基,主要是依靠振沖器的強力振動使飽和砂層發生液化,砂顆粒重新排列,孔隙減少,從而起到加固砂土地基的作用,表現為振沖過程中的地面下陷。當采用振沖密實法處理的砂土地基中粘粒含量超過30%,則處理效果明顯降低,這時可考慮采用振沖樁法。振沖樁法適用于處理砂土、粉土、粘性土、素填土和雜填土等地基。振沖樁法的填料一般為碎石,因此,一般也稱為振沖碎石樁法。

4.結語:

通過上面的分析可知,影響工程建筑地基基礎的原因多種各式,此中不一樣原因所具備的特點與形陳規律也不盡相同。在實際工程建筑施工整個過程中,因分清主次原因,對建筑地基基礎工程的施工技術在科學的層面上予以準確的診斷,針對實際問題采取有效的措施,對建筑工程的施工起到事半功倍的效果。

    參考文獻:

[1]陳劍峰.論多層建筑地基基礎施工質量控制[J].黑龍江科技信息.

[2]王秀華.淺析建筑地基施工中的事故及其預防對策[J].民營科技.

[3]劉金勵.我國建筑基礎工程技術的現狀和發展述評[j].建筑 技術,1997,28

第10篇

【關鍵詞】鋼管樁 地基加固

中圖分類號:TU74文獻標識碼: A

0緒論

隨著我國大規模經濟建設的迅猛發展,由于工業布局和城市規劃的需要,在軟弱地基上興建大型、高聳、重型的工業廠房、高層樓宇越來越多。因此這類工程的地基處理方法日益成為廣大工程技術人員經常遇到而急需解決的課題。本工程因地鐵連接通道處地基承載力不能滿足設計要求,故采用鋼管樁進行地基處理。這種施工工藝客服了因現場施工作業面小,施工困難的外界不利條件,且加快了施工進度。下面就此施工技術具體內容及應用情況作一下介紹。

1工程概況

本工程為沈陽樂天世界項目一期地下室及主體施工工程,工程總建筑面積為251674m2。其中1標段為百貨店(包含地下停車場),總建筑面積191781m2,地上部分92477m2,地下部分99303m2,建筑高度為42.7m,地下三層(局部四層),地上7層。基礎形式為筏板基礎+抗浮樁,結構形式為框架結構。2標段為電影院(包含商場,地下停車場),總建筑面積59894m2,地上部分建筑面積35859m2,地下部分建筑面積24035m2,建筑高度42.1m,地下4層,地上7層。基礎形式為筏板基礎+抗浮樁,結構形式為框架結構。

本工程地鐵連接通道為后期新增結構工程,地鐵連接通道的基礎持力層地基承載力無法滿足設計要求,采用鋼管樁進行地基處理。

2適用范圍

本施工工藝主要適用于工業與民用建筑中當承載力小于設計要求時的地基處理。

3工藝特點

鋼管樁廣泛用于支承樁、摩擦樁等各種情況。尤其是作為支承樁使用時,由于能夠將其充分的打入到較堅硬的支承層,故能夠發揮鋼材整個斷面強度的承載作用。能夠承受強大的沖擊力,水平阻力大,抗橫向力強。設計的靈活性大,與上部結構容易結合。打樁時排土量少,搬運堆放操作容易,且可加快施工進度。

4施工工藝流程及施工特點

4.1工藝流程

1.鋼管樁加工。加工過程別注意小鋼管與大鋼管之間的焊接,因為兩者之間有縫隙所以需要填充光圓鋼筋,保證焊接的質量。

2.管樁施打。管樁施打前,首先按照設計好的基坑尺寸進行放線,挖好基坑開挖線,沖擊鉆引孔穿透碎石層;然后由角樁開始進行插打(從角樁插打便于控制管樁的垂直度),管樁盡量按照基坑開挖線布置,避免內支撐與管樁之間產生縫隙,因而影響受力狀態。

3.開挖內支撐安裝。邊開挖邊支撐,注意處理管樁與內支撐之間的縫隙,采用鋼對鋼材料填塞,例如工字鋼、槽鋼等。在開挖的過程中要觀察好管樁的受力情況,更不要出現超挖的情況。

4.基礎施工。

鋼管樁復合地基詳圖

鋼管樁平面布置圖

5.基坑回填、支撐拆除。支撐拆除后應及時進行回填,避免管樁受力彎曲,影響管樁的循環使用。

4.2施工特點

本工程施工地鐵連接通道為后期新增結構工程,基礎持力層設計450 Kpa 。地鐵連接通道的基礎持力層地基承載力無法滿足設計要求,原設計院建議采用CFG樁(水泥粉煤灰碎石樁),而現場施工作業面小,施工困難。經過于業主、設計溝通,將地鐵連接通道地基處理方式優化為鋼管樁復合地基。

鋼管樁在本工程中發揮出的特點如下:

1.重量輕、剛性好,裝卸、運輸、堆放方便,不易損壞。原設計建議采用CFG樁常用的施工工藝包括長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料成樁,而堵管則是這一施工方法要面對的主要問題。為協調這一問題,對施工現場的平面布置和地面標高均有嚴格的要求。本工程施工現場并不能滿足這些要求,如果繼續采用原來的設計,不能保障后期施工的順利進行,延誤工期,而采用鋼管樁可以避免此類問題的發生。

2.承載力高。由于鋼材強度高,能夠有效地打入堅硬土層,樁身不易損壞,并能獲得極大的單樁承載力。本工程地鐵連接通道處本身地處位置特殊,對于地基承載力有很高的要求。

3.樁長易于調節。可根據需要采用接長或切割的辦法調節樁長。接頭連接簡單。采用電焊焊接,操作簡便,強度高,使用安全。本工程采用14m鋼管樁后接長3m,樁長總長共17m,在現場焊接連接,施工便捷,在一定程度上保證了施工進度的順利進行。

4.排土量小,對鄰近建筑物影響小。樁下端為開口,隨著樁打入,泥土擠入樁管內與實樁相比擠土量大為減少,對周圍地基的擾動也較小,可避免土體隆起。對先打樁的垂直變位、樁頂水平變位,也可大大減少。本工程地處繁華階段,且地鐵已經先期投入使用,因此地基處理工程在施工的同時必須嚴格控制基坑開挖引起的變形沉降,以達到保護周圍環境的目的。

5.工程質量可靠,施工速度快。但鋼管樁也存在鋼材用量大、工程造價較高,打樁機具設備較復雜、振動和噪聲較大,樁材保護不善、易腐蝕等問題,在選用時應有充分的技術經濟分析比較。經過與CFG樁的綜合對比分析,尤其是考慮到施工現場的作業面小,施工困難等不利因素,選用鋼管樁的經濟效益更加顯著。

第11篇

【摘要】基于214國道不同路段的鋼波紋管涵洞的實際勘測資料,對沿線的鋼波紋管涵洞的實際應用狀況以及部分鋼波紋管涵洞的溫度變化狀況進行了分析。結果表明鋼波紋管涵洞在使用中隨地表環境以及氣候條件的變化分別出現了彎沉,銹蝕,堵塞以及路基與路面的破損狀況等等,與此同時由于高溫多年凍土地區的氣溫變化較大較快導致波紋管涵洞對路基土產生較大影響。本文主要討論在保證生態環境多樣性的同時,保證波紋管涵洞的正常使用。【關鍵詞】鋼波紋管,溫度場,現場試驗,有限元模擬中圖分類號: TU391 文獻標識碼: ALarge diameter steel corrugated pipe temperature field at high temperature permafrost regions and application effectNIE XIAO-jun1,ZHAO WEN-ke2(1, Chongqing Jiaotong University,Chongqing,400074;2,CCCC First Highway Consultants Co, LTD, Xi’an Shaanxi 710075, ;)Abstract: Based on the actual investigation data of the national highway 214 different sections of the corrugated steel pipe culvert , analyzed the actual application condition and part of the steel corrugated pipe culvert temperature change. The results show that the steel corrugated pipe culvert in use along with the changes of the surface environment and climate conditions appeared respectively deflection, corrosion, jam and subgrade and pavement damage condition and so on, at the same time due to the high temperature permafrost regions of large temperature changes fast lead corrugated steel pipe culvert have great influence on the subgrade soil. This paper mainly discusses in ensure the normal use of corrugated pipe culvertand ecological diversity at the same time.Keywords: steel corrugated pipe,temperature field,Field test,Finite element simulation0引言在凍土區進行工程建設遇到的主要問題是凍脹和融沉,特別是高溫高含冰量多年凍土路段,極易受工程的影響而產生凍脹抬升或融化下沉,涵洞工程同樣會受到這兩大問題的困擾,這主要是因為涵洞工程為過水建筑,它的設置改善了多年凍土地區路基橫向排水條件,有利于路基穩定,但在多年凍土區,路堤和涵洞結構改變了地基的水熱交換條件,涵洞基坑的開挖,使多年凍土的溫度狀況發生變化,而地表溫度場的變化,可使原多年凍土地下冰融化,使涵洞基礎發生沉降變形;另一方面,含水土層凍結所產生的凍脹作用,可使涵洞地基產生不均勻凍脹變形,甚至使涵洞破壞。由于凍土的溫度敏感性,多年凍土的力學性質隨著地溫變化劇烈,當凍土層融化后,多年凍土層的地基承載力將大幅下降,因此,在多年凍土地區開展的人類工程活動與環境氣候變化密切相關。在進行多年凍土地區涵洞工程的地基與基礎設計時,應該采取一定的措施,以保證涵洞在施工和使用期間保持其所要求的熱狀態。這是多年凍土地區涵洞工程防止凍害產生的基本原則。防止涵洞工程凍害產生的方法總的可以歸結為4種:1、減少施工對多年凍土的熱擾動。2、消除或削弱季節活動層的凍脹和融沉。3、增強涵洞工程抵抗和適應凍融變形能力。4、人工冷卻涵洞地基。

介于合金鋼波紋管具有運輸方便,對基礎要求較低,開挖量小,施工簡便,并且對土層的熱擾動小,目前青藏公路多年凍土地段的涵洞工程越來越多的采用鋼波紋管涵洞。本課題組安排專人對青海地區共和至玉樹(結古)公路一期已建的波紋管涵進行資料搜集,并搜索相關論文資料。先后派專車對共和至玉樹(結古)一期已建公路進行調查、觀測并留取影相資料。主要調查內容為:波紋管涵的填土高度及邊坡坡度、管涵長度、管涵直徑、沿線自然條件、涵洞路基的防護措施及使用狀況等。同時對共和至玉樹(結古)公路B2標K557+499直徑3m波紋管涵進行現場試驗。1 現場實驗1.1實驗方案課題組與9月10日至11月10分別對k557+499直徑3m波紋管涵按照方案進行了溫度傳感線布置。直徑3m波紋管涵洞溫度傳感器布點:分別在距離管頂0.5m、1.5m,水平方向距離管壁0m、0.75m,距離管底0m、0.75m,布置6組溫度傳感器;如圖4、圖5所示,共30個點。圖1 測試斷面溫度傳感器布設斷面圖圖2 測試斷面溫度傳感器布設立面圖1.2現場實驗數據分析

通過在現場,布設試驗監測設備,研究不同點位溫度隨時間的變化規律,對現場數據進行整理分析,得出曲線圖3測點溫度隨時間變化曲線,圖中做了有限元模型計算選取氣溫邊間曲線作為對比。圖 3 單波紋管涵測點溫度變化曲線注:曲線中測點參考現場試驗測點編號圖 4 三波紋管涵測點溫度變化曲線從上圖可以看出,模型溫度邊界包絡地溫曲線,符合多年凍土地區溫度變化規律,驗證了模型邊界條件選取的正確性。不同位點溫度變化規律具有一致性,具有相同的變化規律,呈現正余弦變化形式,土體溫度受外界溫度變化較為敏感,不同的深度溫度峰值有差別,1月份、2月份左右溫度呈現最低值,8月份呈現年均最高溫。1月份至5月份,土體溫度表現為負溫階段,6月至10月中旬表現為正溫段。由于測點深度不同,最低溫區域溫差在3℃左右,最高溫區域溫差約在5℃左右,符合實際溫度變化規律。

圖 5單波紋管管管底實測溫度曲線圖 5 為管底實測溫度隨時間的變化曲線,由洞口向涵洞中心坐標依次增大。由圖可以看出,不同月份涵底溫度分布具有相似性,洞口溫度較涵洞中心溫度高,差值為2℃左右。洞口向洞內方向,溫度下降較快,至距7m左右溫度曲線開始變得平緩,接近水平線,說明涵洞中心10m左右范圍內溫度在同一時刻呈現內外相等的趨勢。不同月份溫度曲線在坐標軸豎直方向移動,溫度出現跳動,洞口溫度波動范圍較洞內更大,說明洞口溫度受外界環境變化更為敏感,沿著洞深向內,溫度值受外界變化波動范圍較小,但從洞口至涵洞中心基本保持相同的變化趨勢。1月份至8月份動身溫度持續增加,9月份開始呈現下降趨勢,12月、1月份降為年最低溫。1月份至2月份溫度增加速率較2月份至3月份增加速率小,2月份至3月份洞內溫升約2℃,4月份相對5月份溫升約4℃,5、6、7月份溫升相對穩定,約增2℃,7、8月份溫差較小,于8月份涵洞中心取得年最高溫2.9℃,9、10月份為溫度變化轉折點,10、11、12月份溫度急劇下降,溫差較大,約5℃,涵洞中心取得年最低溫,同時洞口也取得年最低溫。2有限元數據分析由于現場實測點數量的局限性,下文將在實測數據的基礎之上進行涵洞與路基溫度場的有限元分析,進一步研究波紋管涵與路基的溫度場分布規律。圖6 管中心以下地溫曲線圖 6 為波紋管中心位置沿深度方向的地溫曲線,路基嵌入波紋管涵洞以后,改變了原來土基的熱狀況,提取路中線下方土體溫度,研究波紋管對土體穩定性帶來的影響。從圖可以看出淺層土體年溫度變化劇烈,1、2月份涵中心取得年最低溫,7、8月份涵中心取得年最高溫,其余月份溫度隨著外界環境溫度的變化在此范圍內波動,說明涵洞中心淺層土體溫度和外界環境變化更為直接和緊密。隨著深度的增加,涵洞中心以下4m左右每月份的地溫曲線逐漸出現合攏趨勢,最終歸為一條直線,此時溫度值約為-0.9℃,此數值表明土體年均溫。圖 7 (a)、(b)、(c)、(d)為波紋管路中邊側1m處溫度與不受涵洞影響的路基溫度對比曲線,顯示了1、4、7、10月份溫度對比情況。圖 7(a) 圖 7(b)

圖 7(c)圖 7(d)

圖 8 2月份溫度云圖

圖 8 2月份溫度云圖

圖 8、 9 為2、8月份溫度云圖,顯示了波紋管與土體溫度分布狀況。圖 10 涵洞邊側1m處路中沿深度方向溫度曲線圖 10為路中波紋管側1m處溫度沿深度方向變化曲線,可以看出從路基頂面向下3m深度范圍內溫度隨時間波動劇烈,隨著深度增加溫度逐漸收攏,說明淺層土體溫度受外界環境變化較為明顯,溫度變化反應較為迅速。由于相變作用,一定深度以下土體溫度受外界環境變化相對較弱。在路基頂面4m處始,溫度曲線呈現發散狀,進入波紋管影響區域,波紋管的存在,增大了路基土與外界的熱交換面積,引起了波紋管周圍路基土體波動,隨時間形成圓形溫度曲線。3月份和8月份分別取得該位置處年最高溫和最低溫,從管底向下3m深度處,溫度曲線再次出現合攏現象,說明波紋管在豎直方向,對地溫影響范圍為2-3m左右。曲線最終合攏為一條直線,達到年均地溫-0.9℃。1、2、3、4、5、6、12月份波紋管側1m處,在波紋管影響范圍內呈現負溫,11、7月份呈現正溫,但溫度值接近0℃,寒季通過波紋管涵路基吸入了更多的冷量。8、9、10月份呈現正溫,正溫持續時間較短,溫度最高為5℃左右,冷季通過波紋管,路基積聚了大量的冷量,抵消部分正溫段熱量。3 214國道沿線調查情況2013年6月沿G214舊線對已投入使用多年鋼波紋管涵進行調回訪調查,起點自K84+810(倒淌河)開始,至K795+900(結古鎮)結束,共計調查波紋管涵通道216道。

圖11 214沿線部分鋼波紋管涵洞使用狀況

經過對G214全線216道鋼波紋管涵洞的調研統計,其主要病害類型如下表所示: 從上表可看出,在鋼波紋管涵洞的使用過程中,注意管涵內部防腐和管涵堵塞是首要問題,其次為路基坡面的防護及洞口處理,管涵的變形和由此引起的涵身不均勻沉降存在但所占比例較少。 由此可以看出鋼波紋管涵洞的使用狀況基本良好,達到了預期的使用效果,同時也說明了高溫多年凍土地區比較適合鋼波紋管涵洞。但對于部分鋼波紋管涵洞處的洞口,坡面,路肩等的破壞原因仍需進一步分析。4結論1、運用焓方法研究了各個月份不同氣溫條件下,波紋管涵對路基溫度的影響,由于波紋管的存在,增大了路基土與外界的熱交換面積,引起了波紋管周圍路基土體溫度的波動。2、隨著深度的增加,涵洞中心以下4m左右每月份的地溫曲線逐漸出現合攏趨勢,最終歸為一條直線,此時溫度值約為-0.9℃,此數值表明土體年均溫。3、鋼波紋管涵洞的使用狀況基本良好,達到了預期的使用效果,這也說明了高溫多年凍土地區比較適合鋼波紋管涵洞。參考文獻[1]張旭芝 高原多年凍土涵溫度場及地基土凍融變形規律研究(博士學位論文) 中南大學 2007[2]李祝龍.公路鋼波紋管涵洞設計與施工技術研究[D].西安:長安大學學位論文,2006.[3]令鋒.凍土路基熱狀況動態特征的數值模擬與預報研究.中國科學院蘭州冰川凍土研究所博士學位論文,1999[4]臧恩木,吳子汪.多年凍土退化與道路工程.蘭州大學出版社[5]石桂梅.多年凍土地區無基波紋管涵洞變形和應力分析.東北林業大學學位論文.2004[6]中交第一公路勘察設計研究院?公路鋼波紋管涵洞設計與施工技術研究(報告集) [R]?2003?[7]汪海年,竇明建 多年凍土地區路基溫度場變化特征研究 第五屆交通運輸領域國際學術會議論文集 2005[8]汪海年,竇明建 基于真實邊界條件的青藏高原多年凍土地區路基溫度場非線性分析 全國博士生論壇(交通運輸領域) 2005

第12篇

關鍵詞:建筑工程;地基基礎施工;噴錨支護

中圖分類號:TU47文獻標識碼:A

中國社會經濟的發展,帶動建筑業迅速崛起。城市建筑的密集度越來越大,使建筑施工的作業面不斷地縮小,建筑結構中地基施工的安全性越來越重要。為了提高建筑工程基礎施工的安全性,就要確保地下室的施工設計符合建筑設計標準,不斷地提高基坑支護施工技術。由于基坑的支護結構對于建筑基礎設施而言,僅僅施工階段起到臨時性作用,因此在工程竣工之后,支護就失去了價值。按照傳統的支護技術設計標準,當建筑工程完工之后,支護會保留在地下永久保存,并成為建筑結構中的一部分。噴錨支護結構運用于地下室支護,可以提高抗變形能力,因此而被廣泛應用。

一、工程概述

工程項目為22層的商住兩用樓,地下一層為車庫。建筑物的總建筑面積超過5萬平方米,為框剪結構。地下基坑的開挖深度為5.6米,成矩形,總面積超過2千平方米。在建筑物的西側為小區人工水池。鑒于建筑物距離水池比較近,為了避免基坑的邊坡出現沉降變形,在放坡系數上可以定為0.4。根據基坑支護技術規程,將基坑側壁安全等級確定為3級。在基坑施工技術上,選擇使用噴錨支護技術。

從工程的地質條件上來看,工程基坑的地貌較為單一,地面原有的建筑物已經徹底拆遷。整個基坑的場地平坦,地層的成分以風化的基巖和小塊的卵石為主。場地的底層從上而下分別為1.3米至1.6米的雜填土,其中包括生活垃圾、建筑垃圾等等。卵石以土黃色為主,其中夾雜著少量的漂石。基坑開挖范圍內沒有發現有地下水。噴錨支護的土層設計參數見下表:

二、噴錨支護施工技術

噴錨支護技術的基本原理是利用了受拉錨桿與土體之間所產生的摩擦力,不但可以使土體的強度增強,而且對于土體具有穩定的作用,因此而與周圍的土體構成堅固的整體。在支護基坑邊壁的時候,采用混凝土噴射與錨桿以及鋼筋網聯合的方法開展施工。

在建筑地基的基礎施工中,做好防水工作是非常重要的施工工程。雖然在施工場地沒有發現有地下水,但是在建筑物附近有人工水池,所以要做好外墻防水工作。噴射的混凝土在配制和攪拌上要嚴格按照工程施工設計的要求,特別要保證科學性的水灰配比,以噴射不會出現流淌為標準。注意被噴射到墻面的混凝土不可以有下墜,要均勻噴射,不能有開裂的現象出現。噴射混凝土完工后,為了確保噴射質量,還要采取必要的混凝土養護措施。

在進行基坑修邊的時候,混凝土的噴射厚度要符合設計標準,并且要逐層噴射,保證每一層都要噴射均勻,并達到的一定的光滑度。要確保噴射的平整性,要控制好噴射的速度,以確保錨樁板厚度勻稱。

在進行錨桿灌漿的時候,要控制好灌漿的密度,以使灌漿的過程中有拉應力產生,促進噴射鋼筋混凝土板與土體之間形成一個堅固的土體。通常而言,灌漿要在穩壓狀態下進行,在灌漿超過20秒之后,漿體溢出即灌注停止。

在地下室的設計結構中,要將鋼筋板的支護作用充分地發揮出來,就要充分地發揮支護的臨時性作用,以有效地抵抗土體所施加的側壓力,并發揮其永久性的作用。那么在鋼筋制作的過程中,要使鋼筋能夠處于合理的位置,并且厚度要符合設計要求,以使鋼筋板充分地發揮支護作用。

三、噴錨支護地下室外墻施工技術

要保持地下室外墻的永久性,噴錨支護要相應地增大厚度。通常情況下,噴錨支護會噴射大約90毫米厚度的混凝土,而地下室的外壁噴護,需要選擇C20混凝土,噴射厚度達到200毫米。為了使噴射混凝土板中的加強筋能夠起到暗梁的作用,要參考水壓力、土壓力以及地面所施加的荷載進行連續板設計,將加強筋焊接在錨桿之上,肋筋設置上為垂直狀態。

在本次工程施工中,錨桿的抗拔力設計為100KN,灌漿過程中所呈現的壓力為0.4MPa。由于場地的地質環境較差,水平錨桿的夾角設定在25°。原理上而言,錨桿的夾角水平界定在20°~45°,夾角越大,水平分力就會相對降低,反之,隨著夾角的縮小,水平的分力越大,可見錨桿設計是噴錨支護技術中的重要部分。噴錨支護的設計參數上,首先是根據施工條件,分析支護的整體穩定性,然后對于錨桿進行抗拉性計算,根據所得出的結論對于初選參數進行必要的調整和完善。

設置噴錨支護參數的時候,土壓力和施工荷載是需要重點考慮的,同時還要在進行土壓力計算時,將地基基坑的動荷載和靜荷載加以考慮,以實現地下室外壁的永久性。計算時,可以選擇使用朗肯主動土壓力公式,即:

其中,:是土的重度。

h: 是基坑的高度。

:是土的內摩擦角。

錨桿的安全系數:K=1.7。

但砂漿的錨固段接觸到周圍的土層的時候,會形成抗剪力,其對于灌漿錨桿的極限抗拔力起到了決定性的作用。錨桿的極限抗拔力計算公式為:

其中:: 是土層錨桿的極限抗拔力,單位為“KN”。

D: 是錨桿鉆孔的直徑。

Le: 是錨桿有效錨固長度,單位為“m”。

: 是錨固段周邊所形成的抗剪強度,單位為“”。

在設計上,基于土層地質環境的特殊性,對于抗剪強度的取值也要有所選擇。

第一層錨桿的抗剪強度:=30;

第二層錨桿的抗剪強度:=45;

第三層錨桿的抗剪強度:=60。

錨桿受拉荷載公式:

其中::是荷載折減系數,=0.86。

Eak:是在錨桿處的最大主動土壓力的情況下取值。

SH: 是錨桿的水平間距,SH=1.0米

SV: 是錨桿的垂直間距,SV=1.1米。

θ: 是錨桿和水平面之間所存在的夾角。

可見,在簡述工程地基基礎施工中,采用噴錨支護進行施工,就是充分地運用噴錨支護的作用原理,將受拉錨桿和具有相對穩定性的土體之間所形成的摩擦力充分地利用起來,以維持基坑周圍土體的穩定性。當支護與土體之間形成具有較高強度的共同作用體的時候,就構成了具有足夠堅固性的基坑壁。

結論:

綜上所述,在建筑工程項目中,地基基礎施工中所采用的噴錨支護技術對于保持地下室外墻的永久性具有非常很重要的作用。從技術的角度而言,噴錨支護是主動加固措施,其采用了錨桿、噴射混凝土的加固機理,對于巖土體的強度加強,并實現抗滑能力。基于其在對于基礎施工的重要作用,在應用領域中控制好噴錨支護技術的質量控制是非常必要的。

參考文獻:

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[2]程明, 董家豐, 華正飛,盧莎.淺談地基基礎施工中的噴錨支護技術應用[J].華章,2013(18).

[3]王靜玉.噴錨支護技術在建筑地基基礎施工中的運用[J].中國新技術新產品, 2010(12).

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