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(1)復雜性。我國國土面積較大,地區之間的地形、地質情況有著很大的差異,在一定程度上使得人們生活環境中的房屋建筑有較大的差別,這就需要房屋建筑施工企業能夠具備建設多種形式、特點的房屋建筑,以滿足不同地域人們的生活需要。此外,由于我國國土面積巨大,使得不少地區處于地震多發區、洪澇多發區,這些復雜的氣候地質條件,使得施工企業在進行房屋建筑施工時面臨更大的困難和壓力,為施工企業帶來了很大的挑戰。(2)困難性。由于現代房屋建筑的地基基礎工程往往建立在地下,一旦出現質量安全問題處理起來十分困難,這無疑給施工企業帶來了極大的難度。(3)多發性。在現代房屋建筑的施工和使用中,地基基礎工程出現問題或事故的頻率最高,由此造成的損失和傷亡也比較大,其結果往往是災難性的。
1.2現代房屋建筑地基基礎工程的重要性
現代房屋建筑地基基礎工程屬于一種隱蔽性工程,其是房屋建筑能夠長期穩定使用的重中之重,加之我國國土面積巨大,各種自然災害和地質災害頻發,使得房屋建筑地基基礎工程的施工質量就顯得尤為重要。此外,在房屋建筑地基基礎工程施工完成后,相關工程施工監督人員都應該對施工過程中的每道工序進行嚴格的檢查,對其中出現問題的地方要進行及時的指出,并督促工程施工工作人員進行處理,有效確保地基基礎工程的施工質量,避免因地基基礎工程質量事故造成整個房屋建筑的巨大損失。
2房屋建筑地基基礎施工技術探析
現代房屋建筑地基基礎工程的施工過程中,需要各級施工單位能夠嚴格按照國家房屋建筑施工規定,根據自身發展情況,對施工技術做出調整,滿足人們對于房屋建筑的要求。下面就以康樂園職工住宅樓項目施工為例,并從素土擠密樁、靜壓管樁、灌注樁三個方面,簡要分析地基基礎工程施工技術。
2.1素土擠壓樁施工技術
素土擠壓樁主要是指通過擠壓作用的方式對樁孔內的地基土進行夯實、加密處理,然后在孔內填入粘性土或粉土,再進行分層搗實處理,從而形成質量較高的土樁。素土擠壓樁施工技術具有施工簡單、工程造價較低以及處理效果明顯的優勢,因此已經被廣泛應用在公路路基、房屋地基等一些基礎建筑工程的地基基底工程中。以康樂園職工住宅樓項目為例,現場素土樁采用夯擴擠密(DDC工法),共約4000根,本工程采用排土法夯擴擠密(DDC工法),素土擠密樁為梅花型布置,樁心間距:900mm,排距:780mm。機械洛陽鏟成孔方式,成孔采用人工就位、成孔、移位三步工序,成孔順序應由里向外隔行隔點進行跳打成孔,分四遍成孔、成樁.成孔樁徑¢400,夯后樁徑:¢550,.有效樁長5.15(虛樁長600mm)局部樁有效樁長:9.35m。
2.2靜壓管樁施工技術
靜壓管樁的形成方式不同于以往傳統的地基的形成方式,其主要是借助靜力壓樁機械設備將預應力混凝土管樁壓入地基土中。與傳統地基施工技術相比,靜壓管樁具有如下優點:(1)施工過程噪聲較小,適宜在市區進行作業;(2)施工技術自動化程度較高,可以省去大量的人力、物力,并且具有較高的施工效率;(3)施工過程中使用到的預制樁可以實現工廠化生產定制,工程施工質量有可靠的保障;(4)施工過程中使用到的管樁是空心的,因此可以省去大量的混凝土,符合節能減排的施工理念。雖然靜壓管樁有著廣闊的優點,但在應用過程中也存在著擠土效應的缺陷,很有可能會對施工工程周圍的設施造成一定的危害,因此相關部門在進行施工的過程中,應該根據建筑施工的具體需求,結合工程特點,在發揮其優點的同時,盡量減低其擠土效應,保證工程質量。在康樂園職工住宅樓項目工程施工過程中,采用靜壓預應力高強混凝土管樁,樁型號:PHC500AB125-21,樁端采用十字形鋼樁尖(a型),樁基設計為甲級,共計400余根,單樁豎向承載力特征值不小于2375KN、長度為21m(局部25m)。工程施工技術人員在協調用戶施工需求以及自身施工技術的前提下,制定了管樁施工建設的具體流程,大體施工工序如下:測量放線定樁位樁機就位喂樁至樁機前安裝樁尖吊樁、對樁位調整樁及樁架垂直度施壓復核垂直度繼續壓樁接樁施壓復核垂直度繼續壓樁測量入土深度停機移位,嚴格按照工程施工相關規定,保證管樁的施工質量。
2.3灌注樁施工技術
灌注樁是指在所設計的樁位上直接開孔,成孔后在孔內加放鋼筋籠,最后灌注混凝土而形成的地基樁基。這種施工技術在施工過程中具有無振動、無擠土、噪聲小等優點,已經被逐步運用到現代建筑工程的施工過程中。在康樂園職工住宅樓項目工程中,分別需要用到3根試樁、10根錨樁以及63根工程樁,并且每種樁基對于鋼筋混凝土的規格要求不盡相同,因此相關施工部門應該根據工程樁基的規格參數,對施工工藝進行一定的調整,將工程施工質量作為一切施工工序的前提,保證整個工程的整體質量。
3總結
山區地段多河流、河谷,枯水期河道中水深較淺、河床較窄,匯集于坡腳低洼處,流速緩慢;雨季時,由于坡面匯水導致河流水量增加,流速增大,在地形平坦寬闊處河床加寬,并退水后難以恢復原貌。在山區橋梁設計選線時,受地形條件的限制,為跨越河道及河谷等復雜地段,橋梁基礎不可避免的設置于河道中、河岸邊及山體上,常受河水水流沖刷及地質災害作用,對橋梁施工及后期運營階段基礎的承載力及穩定性構成威脅,存在巨大安全隱患。由于山區地形地貌、水文地質特點,橋梁基礎設計標高存在差異,導致基礎位置及埋置深度不同。結合路線沿線現場勘察,現將山區地段地形與橋梁基礎位置關系分為河道中、坡頂、坡中及坡腳五類。
2山區地段橋梁基礎工程問題
2.1河道中及河岸邊橋梁基礎沖刷問題
山區地段橋梁以沿河流走向為設計指導思想,橋梁基礎多處位于河道中或河岸邊,由于施工中棄渣或施工機械隨意堆放,壓縮了河道斷面,導致水流流速增加,造成墩周局部沖刷劇烈、河床下切,引起墩臺基礎不同程度外露,降低了基礎承載能力,威脅橋梁安全。如圖2-a)所示,圖中樁基位于河道中,水流已對樁基造成沖刷,且部分樁基外露。
2.2陡坡橋梁基礎穩定性問題
沖刷和邊坡巖體破碎是影響山區橋梁基礎穩定性與承載能力的重要因素。陡坡地段巖質在基礎施工過程中受到擾動,巖體破碎;雨水沖刷往往造成松散體滑塌,陡坡基礎外露,橋墩穩定性降低。如圖2-b)所示,圖中樁基位于陡坡坡頂,由于雨水及風化作用下,土體剝落侵蝕,樁側土體缺失嚴重,承載力降低,樁基穩定性得不到保障。
2.3施工棄渣隨意堆放問題
受地形地貌的限制,山區公路橋梁建設中土石方的縱向調配十分困難,不可避免地會產生大量棄土(石)。棄渣是一種特殊的人工地質體,一般由土、石等工程廢棄物構成,具有多孔隙、欠固結的結構特點,防護體系不完善的棄渣在降雨與風等因子的作用下水土流失極為嚴重,極易引發滑坡、泥石流等嚴重地質災害及次生災害。棄渣堆積在橋梁墩柱旁時,對橋梁墩柱產生橫向推力,在設計中,該部分橫向力是未考慮的;當推力足夠大時,墩柱及基礎的穩定性和安全使用受到威脅,嚴重時可能會將橋墩推倒,導致橋梁垮塌,造成重大安全事故。如圖1c所示,棄渣堆積在樁基墩柱邊,且對墩柱造成偏壓,墩柱受力不合理,在雨水的作用下,棄渣堆積體易發生滑塌,嚴重威脅橋梁安全。
2.4陡坡巖土體穩定性問題
在施工過程中,對靠近橋梁結構的山體進行不合理的開挖,并未采取相應的處治及防護措施,導致在部分橋梁結構施工完成后難以處理。岸坡巖土體不穩定,常在擾動或雨水的作用下發生下落,對橋梁墩柱造成撞擊,嚴重影響橋梁基礎的安全使用,使得橋梁結構的安全性得不到保障。如圖1d所示,陡坡巖土體在雨水等因素作用下發生滑落,并對墩柱造成撞擊,撞擊后堆積在墩柱一側,對墩柱形成偏壓。
2.5防護結構失效問題
山區地段地質災害頻發,在存在安全隱患的邊坡地段修建防護結構(如預應力錨索框架梁)是對橋梁基礎周邊巖土體的一種主動防護措施,預防發生災害,保護橋梁基礎,同時保證橋梁的安全使用。但在施工中存在施工不規范、不精細的情況,導致防護結構破壞、變形、失效,沒有發揮其防護作用,反而加重了坡體負擔,易誘發災害。如圖1e所示,樁基位于坡腳,坡體已有錨桿框架梁防護,樁側有抗滑樁,圖中可見錨桿框架梁已產生變形,框架內及擋土墻墻背土體被掏空,結構已失效,并沒有充分發揮其防護作用。
2.6排水設施不完善問題
橋梁排水系統主要排出路基路面及邊坡匯集的雨水,并將其引致溝底,避免對橋臺及墩柱造成沖刷。在雨季,山區水量較大,且水流流速較快,完善地排水設施能將路基路面及邊坡排水順利引致溝底,減小對橋臺及橋墩的沖刷,保證橋梁安全使用。如圖1f所示,墩柱位于天然形成的沖溝溝底,在雨水的作用下,墩柱承臺基礎存在沖刷現象,承臺底部已出現掏空現象,長期如此,直接威脅橋梁穩定性。
3成因分析及解決對策
3.1陡坡橋梁基礎沖刷
山區地段坡體巖性較差、破碎,施工過程中對邊坡產生擾動,棄渣未采取有效的處理措施,形成坡積體,且未采取任何防護措施,經雨水沖刷,基礎周圍水土流失明顯,導致基礎外露。建議施工中避免大切大挖擾動坡體,做好相關臨時施工排水措施,對于不穩定坡體在施工前期可采用M7.5或M10漿砌片石護面墻防護,施工中防止棄渣堆積,基礎外露處要及時進行回填或采取相應防護。
3.2山體危巖滑落
山區地質條件復雜,巖體破碎,巖體受構造作用形成塊體結構,體積與重量較大,一旦脫離母體滑落,其具有巨大能量,且彈跳高,對于臨近陡坡處的橋梁墩臺及其基礎會產生破壞性的撞擊,嚴重影響橋梁穩定性。建議對存在隱患的危巖進行清理或采用M7.5漿砌片石擋墻圍護,擋土墻具體尺寸根據坡面松散帶長度及橋墩高度確定,確保支擋結構對墩臺及其基礎形成有效防護。
3.3坡體巖土體穩定性
坡積體下滑是山區常見不良地質現象,高速公路不僅有跨溝谷的橋梁,更有順陡坡因路基設計困難而設置的長大橋梁,施工過程不規范操作造成陡坡上坡積體下滑而引起的橋梁基礎病害較多,而且大多在雨季施工中發生,規模較大,其直接經濟損失巨大。這對橋梁施工及后期運營期間的安全和經濟效益都構成嚴重威脅。建議橋梁施工前應查清坡積體穩定與否,分析其對橋梁工程的影響,并使橋梁工程建設盡量不破壞和影響坡體的穩定性,施工順序上必須先處理坡積體,后施工橋梁,減少坡體對橋梁的危害。常用的防護措施有預應力錨索框架梁、錨桿框架梁、掛網噴錨等。
3.4確保施工質量
基礎工程質量對橋梁安全意義重大,是橋梁工程質量控制的重中之重,而基礎屬于隱蔽工程,質量控制難度大。在實際施工中,基礎施工時受一些不可預見的客觀因素和主觀因素的影響,頻頻發生質量問題,對基礎質量帶來一定的安全隱患,直接影響到橋梁建成通車后的營運安全。為此,基礎的施工常被施工操作人員和管理人員列為質量控制的重點和難點。建議對于橋梁基礎的施工,工作人員必須全面詳細地熟悉整個施工工藝流程,嚴格遵守和執行設計圖紙及操作規范,做好事前、事中控制以及事后檢測和補救,確保橋梁按時、保質建成通車。
4結語
【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。
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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。
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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。
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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:
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關鍵詞:地基基礎工程施工技術方案 模糊數學
An Example Analysis in Engineering Application by Fuzzy Mathematics Evaluation Method
WEI yuqin , TENG yue
(Henan Technical College of Construction, Zhengzhou450007, Henan;
Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing100190)
Abstract: Making technical proposal of formwork construction of foundation engineering must take account of load, soil horizon, construction machinery, surroundings, project cost, construction period etc. Fuzzy mathematics theory is employed to determine the fuzzy comprehensive evaluation methods of foundation treatment plan to decide the optimization model used to quantitatively evaluate the foundation treatment plan. Therefore, this thesis aims to research the technical proposal of formwork construction of foundation engineering from the perspective of fuzzy mathematics to more scientifically make the technical proposal of formwork construction of foundation engineering in the future.
Key words: foundation; engineering construction; technical proposal; fuzzy mathematics
根據地基基礎工程施工技術方案優選的三項基本原則:技術分析與經濟分析相結合、定量分析與定性分析相結合、動態分析與靜態分析相結合。通過對地基基礎工程施工技術方案優選指標體系:技術性指標、經濟性指標及環境性指標構成,以及考慮因素的分析;建立了各指標體系的評價體系;指標體系應考慮的因素為:地質條件、結構條件、環境條件、材料供給情況、機械條件、工程費用及工期要求等。建立了地基基礎工程施工技術方案優選模型,運用模糊綜合評價法對地基基礎工程施工技術方案優選。
一 工程概況及工程地質情況
工程場址位于鄭州市東北部,鄭東新區起步區,地貌單元為黃河沖積平原,場地地形基本平坦,無不良地質作用,不存在影響地基穩定性的古河道、溝浜、墓穴、防空洞、孤石及其它人工地下設施等不良地質現象,適宜建筑。本工程主體高80m左右,地上25層,地下2層,主樓為現澆框肢剪力墻結構,群樓為現澆框架剪力墻結構。建筑物基底埋深為現地面下7.0m左右,高層商住樓基礎底面處的平均壓力Pk為500KPa左右,工程地質條件列下表1。
二 地基基礎處理技術方案分析
根據本工程的基礎埋深(天然地面下7.0m)和基礎寬度(按6m考慮),各地塊上的商住樓基礎做在第 (4) 粉質粘土上或第(5)層粉土上,分別按建筑地基基礎規范(GB0007-2002)公式(5.2.4)和公式(5.2.5)計算地(4)、(5)層的fa值,用公式(5.2.5)計算時,取這兩層土的三軸不固結不排水剪切試驗所得的抗剪強度指標;在用公式(5.2.4)計算fa時,對粉質粘土直接采用規范表5.2.4所列承載力修正系數,對于粉土根據工程經驗,對表5.2.4所列承載力修正系數做出適當調整。得該地塊商住樓基礎持力層經深寬度修正后(或公式計算)的地基承載力的征值:
第 (4)層163 kPa第 (5)層221 kPa規范公式(5.2.4)
第(4)、 (5)層268 kPa規范公式(5.2.5)
1 對天然地基利用的評價
由于高度為80m的商住樓基礎底面處的平均壓力500 kPa左右,而該地塊在基礎埋深為7.0m處地基承載力不能滿足要求,因此不能采用天然地基,對高層商住樓周圍的群房高度小于30m,其建筑物的層數變化較大,一般情況下為減少主群樓的差異沉降,主、群樓采用統一的基礎類型較為合適。
2 樁基工程和地基處理分析評價
由于天然地基承載力不能滿足上部荷載的要求,因此需要采用樁基礎或地基處理的方法;場地18.85m以上地層相對軟弱,為黃河新近沉積的稍密狀態的粉土和軟塑、可塑狀態的粉質粘土層,而21.68m以下為密實狀態的粉細砂、細砂層、硬塑~堅硬狀態的粉質粘土層,密實狀態的粉土層,存在良好的樁端持力層。場區內地下水對鋼筋混凝土沒有腐蝕性,且基地埋深以下沒有可液化地層,場地工程地質條件,適宜用樁基礎和地基處理的方法。
場地處在鄭州東區起步區,周圍環境開闊,根據場地地層情況及鄭州市目前已有的樁基礎和地基處理施工手段、施工能力及已有成功實例,結合本工程的荷載要求,可選擇的樁基礎有:靜壓樁、沉管灌注樁、鉆孔灌注樁;可選擇的地基處理方法有:單管高壓旋噴樁和CFG樁等。
由于地基處理能夠充分發揮地基土的潛力,降低工程造價,因此目前越來越多地被建設、設計單位采用;結合地方及建設單位意見,同意采用地基處理方案;針對本工程基底壓力Pk=500kPa左右,場地18.85m以上地層承載能力差,21.68m以下地層穩定、承載力高、壓縮性低,以及周圍環境對施工噪聲、泥漿排放及沉降限制不嚴的特點,對目前施工能力能夠達到Pk=500kPa要求的可能采用的復合地基:單管高壓旋噴樁和CFG樁進行分析論證。
3 復合地基處理方案分析
復合地基設計參數
復合地基處理厚度及承載力計算
針對本工程地基基礎設計等級為甲級,基礎壓力較大,對沉降要求較嚴,地基土第(8)、(10)層土孔隙比大,壓縮性高,承載力低的特點,建議復合地基處理到第(12)層粉細砂層中0.5~1.0m。
按照《建筑地基處理技術規范》“JG79-91”的規定,對高壓旋噴樁復合地基進行驗算,當樁的無側限抗壓強度fcuk=5.0MPa,置換率m=23%時,樁入土深度21.5m,以第(12)層作為持力層,復合地基承載力標準值fspk=447kPa, 復合地基承載力設計值f=560 kPa,可以滿足Pk=500 kPa的要求。
按照《建筑地基處理技術規范》“送審稿”對CFG樁進驗算,當采用C20混凝土,樁入土深度22m,以第(12)層作為持力層,置換率m=10%時,梅花形布樁,樁距3d,復合地基承載力標準值fspk=465kPa, 復合地基承載力設計值f=527 kPa, 可以滿足Pk=500 kPa的要求。
對地基處理效果的預測及存在的問題分析
高壓旋噴樁復合地基:由于理論計算的置換率較大,成樁時容易造成串孔,施工工藝上可以采取跳打,對于第(8)、(10)層灰黑色粉質粘土層,樁身強度低,施工時可以添加合適的外加劑和增加成孔次數,改變成樁噴射壓力,提升速度來處理。
施工經驗:鄭州目前高壓旋噴樁施工工藝較成熟,又有在高層建筑26~28層中應用的工程實例,但與本工程類似的地層、復合地基強度要求大于500 kPa的工程實例不多。
CFG樁復合地基:由于地下水位埋深較淺,地面下1.5m;17.0~20.0m以上地基土層較差,鄭州市區多采用長螺旋鉆孔泵壓灌注成樁工藝施工,容易出現串孔、活門打不開等問題,且會對周圍建筑、道路、地面等產生沉降。
施工經驗:鄭州近兩年在小高層12~13層中應用實例很多,效果較好,20層以上建筑應用實例很少。
從以上地基基礎處理方案分析很難確定哪個是最優方案,更給不出方案的定量分析結果,下面利用模糊優選理論進行選擇。
三 模糊綜合評價法應用分析
下表4給出兩個地基處理方案的主要因素比較
四.結論
通過工程實例證明了模糊綜合評價法的實用性及合理性;影響基礎工程方案選擇的因素很多,既有定量指標又有定性指標,運用模糊優選理論,將定性分析與定量計算有機結合,進行模糊綜合評價優選,充分考慮設計、施工經驗及地方條件,有效減少了主觀因素的影響;實例研究表明,運用模糊優選理論選擇基礎工程方案是一種好的決策方法。
參考文獻
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作者簡介:
魏玉琴(1965--),女,漢族,河南駐馬店人,工學碩士,高級講師,河南建筑職業技術學院督導室主任,研究方向:建筑工程。