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地基与基础施工总结范文1
【关键词】地基施工;变电站地基沉降;分析;工程质量
前言
某供电局新建的第一个县级 110 kV 变电站变电站座落在某县某镇场地自然标高为157.5~168.0 m,设计标高为 162.5 m。 变电站场地南面约占 40%面积为回填区,回填最深点达 5 m。工程于 2009 年 12 月开工,在 2010 年 4 月发现场地南侧局部下沉变形,沉降幅度 5~10 cm 不等。经全面检查,房屋、围墙、设备基础等建筑物没有受到地基下沉的影响。由此查找沉降的原因,采取处理方法,并总结分析该站地基设计施工质量管理的有效措施。
1.沉降原因分析
1.1 换填不到位
变电站地基处理采用了换填法,就是将基础底下一定范围内的耕土挖去,然后用一定比例的石夹土分层充填,同时用机械方法分层压、夯、振动,使之达到要求的密实度,成为良好的人工地基。对地基土层压实还可采用强夯法(又名动力固结法)压实,强夯法就是用 10~40 t 的重锤提到高处使基自由落下(落距一般 10~40 m)给地基以冲击和振动,使土体变得更为密实,从而提高地基的强度并降低其压缩性。 但由于回填深度达 4.5 m 左右,施工中压实不到位,压实系数达不到设计的 0.94,致使半年时间就出现较大的沉降。1.2 站内排水不畅变电站的排水沟因初期沉降变形部分堵塞,造成场地内积水不能及时排出,大量渗入回填土层,从而影响土体状态,加剧了不均匀沉降的发生。
2.地基沉降的处理方法
2.1 设计施工的质量监督及沉降处理基本方法
2.1.1 变电站地基处理的常用方法
(1)换填法。换填法就是将原有的软弱土层挖去。然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定.具有抗侵蚀性的材料分层充填,同时以人工或机械方法使之达到要求的密实度。成为良好的人工地基。换土垫层法在电力工程中最常用。
(2)强夯法。又称为动力固结法,是反复将重锤自由落下使土体变得更加密实,从而提高地基的强度并降低其压缩性。
(3)注浆法。又称为灌浆,其实质就是把某些能固化的浆液注入裂缝或孔隙,以改善各种介质的物理力学性质。
(4)振冲法。依靠振冲器的强力振动使砂粒重新排列,孔隙减少。另一方面依据振冲器的水平振动力,在加回填料情况下通过填料使砂层加密。此法亦被称作“振冲置换法”或“碎石桩法”。
(5)用浅地基处理不能满足上部结构荷载和变形要求, 或经技术和经济比较更合理时。 可采用桩基加固处理。桩基可用于电力工程各类建筑物和构筑物的地基加固。变电站地基处理还可使用搅拌桩法、预压法、挤密桩法、应用土工合成材料等等。
2.1.2 地基设计施工的管理及沉降处理方法
对地基基础的设计施工应根据结构类型、荷载大小及使用要求,结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水物征、环境情况和对邻近建筑的影响等因素进行综合分析,做出地基的设计方案和施工方案,方案应从加固原理、适用范围、预期处理效果、耗用材料、施工机械、工期要求和对环境的影响等方面进行技术经济分析和对比,选择最佳的地基处理方法。 选定处理方法后,进行必要的测试,以检验设计参数和处理效果。 如达不到设计要求时,应查明原因,修改设计参数或调整地基处理方法。
2.2 夏都变电站采用的地基处理方法
2.2.1 户外场地
户外场地面积大,主要是防止大面积深度沉降。在平整土地后,自然沉降一段时间(一般为一个雨季),待土壤含水最小时对沉降区域进行较大面积换填,换填物为土夹石,按 30 cm 一层分层碾压,再平铺碎青石。
2.2.2 站内公路
按沉降统计数据,待场区换填土后,对站内公路路基抽取观测点观察,进行场石换填,经设计校验后使用混凝土垫层,使得站内公路即使处于回填区其沉降都能控制在允许范围内。
2.2.3 高压室、控制室及电缆地基
考虑土层含水量大,有一定的流动性,而地基承受荷载为不大的静载。但考虑到沉降将严重影响电气设备的安全运行采用了压力注浆法处理地基。 即用纯水泥浆通过三角形分布的注浆孔进行一、二次注浆,填充,渗透和挤密。排空水份和空气,形成结构新、强度高、防水性能好的稳定整体基础。
2.3 对沉降地基的处理
对站内所有的排水设施进行排查,有破损的立即修复,降雨时排水通畅,做到站内无积水,尽可能减少土层含水流动,防止发生较大面积不均匀沉降。对已经发生沉降的地基,再次采用换填法,切实做到分层碾压,确保压实系数达到设计的 0.94 以上。
3.变电站基础工程质量控制的要点
不合理的地基设计施工将导致地基下沉,引发电力系统事故,加强地基的设计施工质量管理,是变电站建设质量的基础,因此应予重视。变电站的工程实践,总结以下质量管理要点。
地基与基础施工总结范文2
地基作为房屋建筑最基础的构成,直接影响着房屋的安全,在现实生活中,很多的房屋倒塌事件都是由于房屋地基出现问题导致的,地基不稳导致房屋倾斜倒塌,地基质量差,承载力差会导致房屋下陷。这样的地基质量问题引发的安全事件给人们的生命财产带来了极大威胁。科学的房屋地基的设计一般要符合力学原理,只有科学严谨的地基施工图纸才能为地基建设提供技术保障。地基处于房屋建设的最底层,要在工程初期就严抓地基质量,一旦地基建设出现问题,在后期补救将十分困难,所以地基建设将在整个工程中占据较长的工期,但是就地基的意义和重要性而言,这是十分必要的,也是必须的。
建筑施工中地基施工的特点
1.隐蔽性
建筑工程施工中很多之前的工序被后来的工序所覆盖,二者以复杂的衔接方式相互联系,所以,使施工工序质量呈现隐蔽性的特点。这种隐蔽性在监察工程质量过程中增加了一定的难度,为监察部门对于工程在基础工程工序上监察工作提出了更高的要求,尤其加强对隐蔽性的施工进行监管。
2.多发性
由于地基的基础设计缺陷或者施工过程出现问题,导致地基不牢,引发许多房屋倒塌以及人员伤亡的事件,所以,在工民建工程地基施工过程中,提高有关地基的施工技术能力显得尤为重要。
3.严重性
如果建筑工程完工之后才发现在地基的基础工程方面存在的问题,无论是勘察的问题,地质问题还是施工的问题,都会使地基失去应有的稳定性,对地基的基础工程的质量产生直接影响。而这种地基质量缺陷是无法进行弥补的,对人的生命以及财产构成威胁,一旦出现倒塌或者下陷等问题,造成巨大的损失必然会超出建筑工程地基的基础施工的成本。
4.复杂性
我国的土质类型多种多样,包括冻土、淤泥以及杂填土等许多不适宜作为地基的土质,在建筑工程地基基础的工程勘察工作中带来了不小的麻烦,为了克服这种困难,对工程技术人员的要求随之提高。
地基处理技术在建筑施工中的应用
1.CFG桩的运用
我们平时所说的CFG桩也就是水泥粉煤灰碎石桩,主要是由碎石、石屑、粉煤灰掺水泥加水搅拌后,再用专用成桩机械制成的可变强度桩,是一种介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型,可利用工业废料粉煤灰和石屑作掺和料,可有效降低工程造价。CFG桩的适用范围很大,在砂土、粉土、粘土、淤泥质土、杂填土等地基都可以使用。根据工程实际情况,CFG桩常用的施工工艺包括长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩;振动沉管灌注成桩和长螺旋钻孔灌注成桩。长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩适用于粘性土、粉土、砂土,以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地;振动沉管灌注成桩适用于粉土、粘性土及素填土地基;长螺旋钻孔灌注成桩适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密实以上的地基。
2.人工成孔灌注桩
人工成孔灌注桩主要使用于民用和工业建筑中的粘土、含砂量少、粉质粘土和石粘土层,并且地下水位比较低的工程中。把房屋建筑工程的基础设计为人工成孔的灌注桩,桩径一般是800~1000mm,扩大头是800~1600mm,根据施工的图纸和对地质的勘察报告进行施工。施工的流程是放基础轴线、挖桩、钎探、验槽、下钢筋笼,最后对桩混凝土进行浇筑。
3.振动沉管灌注桩
一般在多层房屋桩基础中,振动沉管灌注桩有很大的占有比例,一般是应用在软土基的地区。振动沉管灌注桩在房屋建筑中是比较常用的一种地基处理施工技术,主要的施工流程是先利用锤子对设备进行击打或振动,把带有钢筋混凝土的桩尖或者把带有活瓣式桩靴的钢管沉入到土里,造成桩孔,然后再把钢筋骨架放进,浇筑混凝土,接着把套管拨出来,利用在拔管时振动把混凝土捣实,这样就会形成所需的灌注桩。
4.旋挖钻孔灌注桩
旋挖钻孔灌注桩主要适用于一些粘性土和砂性土,也适用一些强度比较弱的风化岩。旋挖钻孔具有成孔速度比较快、劳动强度比较低、精度高等特点,在施工的过程中不需要太大的空间,在公路、桥梁桩基的施工中被广泛的使用。主要的施工方法就是先测量放线、然后完成成孔作业,接着是安装钢筋笼和导管、最后用导管对混凝土进行灌注,在进行水封之前要先复测孔深,如果沉渣的厚度不符合规定时要及时进行清孔,达标后进行灌注水封混凝土。
5.灰土挤密方法
灰土挤密方法的原理就是运用孔里面深层的夯实方法施工工艺,采用沉管法成孔或冲击成孔,在孔的中分层用夯锤分层次的进行夯实灰土最后成桩,在反复夯击的过程中让桩径不断地扩大,最后与桩间的部分土组成了复合型的地基。复合型地基的主要目的就是使湿限性的黄土打孔的结构得到改变,把地基土湿陷性进行消除,从而减小了地基土变形和提高了地基土承载能力。从分析的结果来看,灰土挤密处理后的复合地基的承载能力是原来天然地基的2~7倍,因此,这种方法技术具有一定推广的意义,主要适用在湿限性的黄土地区的房屋建筑施工上,如果不是黄土地区,那么它的效果将不够明显。
总结
地基与基础施工总结范文3
关键词:建筑工程;软土地基;加固处理
Abstract: because of the soft soil foundation intensity is low, in some construction, the soil structure easy because construction of confusing and lead to the destruction of the structure by certain, and with China's high-rise buildings of the growing, for the settlement of foundation and strength requirement also increasingly, so for the processing of soft soil foundation are particularly important. This essay, taking as the major highway construction are introduced in this paper present the soft soil foundation treatment method of characteristics and practical, and combined with the engineering practice of the soft soil base used in the actual situation of processing technology, to present a summary of the processing time need focus on some of the factors.
Keywords: building engineering; The soft soil foundation; reinforcement
中图分类号:K826.16文献标识码:A 文章编号:
引言
随着社会飞速的发展,我国在基础建设上面花费了很大的人力和财力,建筑行业得到了飞速的发展,尤其是在公路建设方面进行了大规模的建设。但是建筑业的飞速发展也给地基和基础工程施加了不少技术性难题,例如在实际生活中,一些建筑工程就会不可避免的遇上地基经过软基地质的情况。由于软土地基具有容易变形,强度较低,固结较为缓慢等特点如果在施工过程中没有得到很好的处理,那么以一旦由于承受压力过大发生地基沉降,就会导致地基上建筑物不同程度上的损坏。基于此研究背景,本文提出并进行了软土地基处理方法及其技术的分析,并且结合实际对软土地基在处理时候所涉及的一些因素进行了分析。软土地基对于建筑的危害性很大,如何处理好软土地基已经是建筑业所面临的一个重大难题。
软土地基处理技术的发展历程及其应用
1.软土地基处理技术的发展历程
我国已经进入了大规模的经济建设时代,对于地基与基础工程的要求也越来越高,一方面给其提出了大量技术性的难题但是另一方面也极大的促进了地基基础工程的发展,并且促使我国的工程师在这一领域取得了巨大的成绩和突破性的进展。近几年来说,我国的地基处理技术已经逐步成熟,所研发的技术能够符合我国特殊地质和特殊工作环境,与此同时,我国也积极引进国外先进的软土地基处理方法及其技术并且将其改造和发展成适合本国国情的软土地基处理技术,并且有的在中国建筑中已经得到了实际的应用,例如股揭发和沙庄铺设法等等。
2.软土地基在实际生活中的应用
由于软土地基的特殊性,例如超限沉降,在软土上面修建一些路基或者是桥涵之类的构造物容易出现压缩、沉降、化纤或者是坍塌等危害性大的现象,我国工程师在防止路堤失稳、沉降观测控制、软土地基处理技术等方面取得了很大的成就。
2.1表层处理法。表面处理法主要是应用于地表面非常软弱的情况下。此种方法主要是利用排水、敷设或者是增添一些材料等等,来提高地面的强度,避免地基发生局部的剪切变形,能够确保施工进行机械作业的同时能够将填土荷载均匀地分布在地基上面。属于这一类的处理方法的主要有:表层排水法、砂垫层法、敷设材料法以及添加剂法等等。
2.2置换法。主要是通过一些较为优良的土质来代替那些软弱土,以此来确保填土的稳定性以及沉降量的减少。采用这类方法的主要是两种:一种是人工挖掘置换,另外一种是强制置换。就现在得工业发展水平而言,实施两种置换法都是较为容易的事情,并且在短期能够达到所要求的目的。但是人工挖掘置换较为可靠。所采用的优质土最好是收到水浸液不会降低承载力的粗粒土,但是注意在施工时候要进行充分的压实。
2.3加载法。加载法主要是为了增强施工地基的强度,以免今后在填土上面的构造物由于软土地基的沉降发生有害沉降而导致路面的破坏等等。而促使地基发生固结沉降的方法主要有一下几种:
在地基上增加总压。一般来说,是在填土荷载时候采用填土加载法。
减少土中的间隙水压一次来提高有效应力法。通过井点、竖井等来降低地下水,并且在其地表面铺砂一次来覆盖不透水膜以此形成真空并且依靠大气压的加载来促进固结的大气压加载法。
在采用填土加载法的时候要密切关注地基的稳定状态。但是降低地下水和大气压加载法就不必考虑到地基是否会遭受到破坏,但是由于考虑到该方法所使用的工程费用较大并且软土地基的特殊性及适应性的限制一般都很少单独采用以上方法。
2.4竖向排水法。在一些需要改造的软土地基中例如粘性土地基中插入一些垂直放置的排水管。这样可以缩短排水的距离,加快软土地基排水固结的速度,加强其的抗剪强度。根据所使用的排水柱的材料的不同可以分成沙井以及纸板排水这两种。
软土地基在进行处理时候需要着重考虑因素
在实际的对于软土地基的施工过程中,处理时候仍旧需要注意一些影响因素较多,主要有一下几点:
1.在做地基处理时要注意施工所在的土质条件。例如粘性土质一般采用的是压实法,在建筑施工采取处理方法的时候要注意对其的扰动尽量要小。而沙质土的流动性较大则采用的是纪实砂桩法或者是震动压实法来减小沙质土发生液化的可能性。
2.建设地基的组成情况。一般来说,如果软土基层相对较浅的话,只要进行相对简单的地址表层处理。重要的建筑基础则是采用的开挖填法措施。如果软土层相对较厚例如5—6米以下的湿陷性软土层则是采用荷载强压法、置换表层法等。对于一类的软土层较厚且无砂层的实际工程中,由于其固结和沉降所耗费的时间较长,一般情况下则是希望能够很快的排水,加快固结速度所以一般采用垂直排水法,或者是石灰桩法。
3.施工周围的环境。在建筑施工的过程当中,一般会对周围的环境产生影响,例如在处理地基的施工过程中机械的施工作业很容易就导致震动、噪音或者是地下水的变化。
总结
本文主要通过一些实例浅析了软土地基处理的一些方法以及在处理时候应该注意的因素,随着中国经济的发展,中国的工程建设在其经济建设发展中起着越来越重要的角色,然而工程建设的地基建设则是整个工程中最基础也是最重要的一项。若是出现一些地基沉降等问题可能会导致整个建筑安全的重大问题,虽然我国的建筑工程中对于软土地基的处理技术日益成熟,但是仍旧存在着一些问题。文章中所提出的一些方法及因素可以供相关工程进行参考,但是在实际操作过程中,仍旧要结合实际情况不断的总结自己的施工经验,积累更多关于软土地基处理技术的相关知识,这样才能使建筑工程的质量得到更好的保障。才能使得我国经济建设得到平稳快速的发展。
参考文献:
[1]谢永鹏浅谈公路路基与路面的常见问题[J]建材与装饰2007
地基与基础施工总结范文4
关键词:地基处理 施工方法 因素
中图分类号: TU44 文献标识码: A
前 言
随着现代建设事业的发展,越来越多的工程需要对天然地层进行人工处理,以满足建(构)筑物对地基的要求。因此在工业与民用建(构)筑物设计和施工过程中,首先判断是否要对天然地基进行人工处理,若需地基处理,采用什么地基处理方法已成为日益突出的问题。对工程地质条件较差的天然地基处理方法选择,不仅考虑经济、社会效益,还要考虑工期、生态环境、地方性材料等因素影响。合理的地基处理方法,严格控制施工质量,能取得较好的经济效果和社会效益。地基处理不当,不仅影响工期、工程费用增加、留有安全隐患;还会造成建筑物倾斜、下沉,主体结构开裂等会给人民生命财产带来严重危害。
一、确定地基处理方法的应考虑因素
一项工程的设计,若需进行地基处理应首先要了解建(构)筑物是新建还是扩建工程或者是分期建成,仔细研究地质勘探报告,了解各土层成层情况及分布范围;并进行现场踏勘;根据建(构)筑物的结构形式、荷载差异,整体刚度、建(构)筑物安全等级、使用要求等,并结合地方性材料价格、来源和消耗、当地常用的习惯做法,同时考虑工期、施工机具、气候条件、地理位置、施工场地、离临最近建筑物的距离,以及施工机具对周围环境的影响,同类工程的成功经验等因素确定地基处理方法。
二、地基处理施工过程中及施工完成后应注意事项
地基处理工程与其它建筑工程不同,一方面,大部分地基处理方法的加固效果并不是施工结束后就能全部发挥,一般说来,还需要在施工完成后经过一段时间才能逐步体现加固地基的效果,另一方面,每一项地基处理工程都有它的特殊性,同一种方法在不同地区应用其施工工艺也不尽相同,对每一个具体的工程往往有些特殊的要求。而且地基处理大都是隐蔽工程,很难直接检验其加固效果,这就要求在地基处理施工过程中和施工完成后,必须注意以下述几点:
2.1在地基处理施工过程中,只让现场工作人员了解如何施工是不够的,还须让他们很好地了解所采用的地基处理方法的原理、技术标准和质量要求,所进行的施工是否合乎工程上的要求,要经常进行施工质量和处理效果的检验,以保证施工质量。
2.2现场施工技术人员应常与有关的设计人员、监理进行交流,共同探讨地基处理方案,可以把自己熟悉有把握的施工方法提出来与有关的技术人员协商,对设计人员的方案不能盲目服从,当然你要有更好方法能够获得设计及监理认可。
2.3在地基处理施工过程中及施工完成后,根据有关的地基处理规范及规程要求做好施工监测工作、施工现场记录及计量工作,要做到勤观察、勤记录、勤分析总结。
2.4地基处理工作结束后,应尽量采用可能的手段来检验处理的效果。这是施工工作的重要一环。在此必须强调指出一点,对处理效果特别是对于一些新的方法的评价和报导必须采取实事求是的科学态度。
此外,对重要工程的地基处理工作,以及开发、引用新的地基处理方法,或者在进行地基处理方法的比较时,最好在大规模施工以前进行小型现场试验,以检验地基处理方案的可靠性,并可获得设计计算的参数值和施工的控制指标,以及施工经验,例如桩基可在桩基施工范围之外提前打试验桩,以确定单桩承载力及其它设计参数。必要时也可以用小型的现场试验来比较各种方法的优缺点,为合理确定地基处理方法提供科学依据。
三、工程实例
某污水处理厂,污水提升泵房基础埋置深度为9.0米,紧靠近污水提升泵房旁边的阀门井基础 深度只有2.6米,泵房采用大开挖大放坡施工,使得阀门井基础底距离原状土层最深处有6米多,若用土回填基坑很难保证阀门井沉降满足设计要求。工艺专业要求土建设计人员对阀门井基础下的填土地基进行处理,以限制二者的不均匀沉降。
我们考虑了四种处理方案:
方案一、采用易夯实的柔性材料(包括砂、碎石、矿渣、粉煤灰等)回填,控制其压实度,可以满足设计要求,需做挡墙以限制回填的柔性材料。
方案二、采用二灰土(石灰、粉煤灰及粘土按比例拌制的土)回填,分阶放边坡,但江南地下水位较高,石灰遇水易膨胀,泵房与阀门井之间的沉降差不易达到要求,受地下水的影响,复合填土的边坡和密实度也难控制。
方案三、采用毛石混凝土回填至阀门井底板底,浇注7.0米高毛石混凝土后,再做阀门井基础,能较好控制二者的不均匀沉降,也没有边坡稳定的问题,但要等到毛石混凝土强度到100%后,方可施工阀门井。工期较长,费用也不低,对于阀门井来说,地基承载力要求不高,没有这个必要。
方案四、基础串连法,即在原状老土层上做基础,通过钢筋混凝土框架柱与其上的阀门井基础相连,最下面基础可以和泵房基础同时施工,框架柱的混凝土也可和泵房壁板一起浇注,待框架柱强度达到设计要求的强度,基坑填土可以与泵房基坑的回填同时进行,填土要求与泵房基坑填土相同。
通过比较分析,采用第四方案,计算与泵房基底在同一标高处的柱下独立基础,基础顶加设地圈梁;浇注阀门井底板以下的框架柱,框架柱顶端设承台梁,在承台梁顶做阀门井的钢筋混凝土底板(见图8.2-1)。因框架柱周围均匀填土,无需考虑框架柱侧向受力。污水厂98年建成至今已有5年多的时间,阀门井与泵房之间几乎没有不均匀沉降,满足了工艺要求。
基础串连法适用大开挖施工深基础近旁的浅埋基础的地基处理。深基坑边坡一般较大,造成近旁的浅埋构造物基础落在回填土上,若浅埋基础对沉降要求较严,就必须对填土进行处理。使用基础串连法,就回避了基坑回填土的沉降影响,浅埋基础可以与深基础一起施工,不会延长工期,施工方便,效果良好。比如水厂的取水泵房和送水泵房旁边的配电间浅埋基础下的地基处理,完全可以采用此类方法。
四、体会和建议
地基处理方案的选择在本文开头已做过理论上的叙述,具体可采用以下方法和步骤:
1、前期工作
1)搜集详细的工程地质,水文资料及地基基础设计资料等并加以分析。
2)根据设计要求的地基承载力、沉降量控制、抗拔力等和地基存在的主要问题,确定地基处理的目的、处理的范围及处理后要求达到的各项技术指标。
3)结合工程情况,了解本地区地基处理经验和施工条件及其他地区相似场地上同类工程的处理方法和使用情况。
4)熟悉本地区的一些习惯做法,当地的政策和本地区的规范规程及国家规范的强制性条文等。
2、处理方法的确定
1)首先根据结构类型、荷重大小及使用要求,结合地形地貌,地层结构,地质条件,地下水环境情况和对临近建(构)筑物的影响,施工条件等初步选择处理方案。
2)方案选择时应考虑上部结构,基础和地基的共同作用,并经技经比较选用地基处理方案或加强上部结构和处理项结合的方案;新方法、新工艺、新技术、新材料大胆使用。
3)确定方案时,甲方的意见有时不得不考虑,比对如工期和投资控制的严格要求;各方的专家意见也很有参考价值。
4)分别从加固原理,使用范围,预期处理效果,材料来源及消耗,场地及机具条件,施工进度和和对环境的影响等进行经济、技术、环保的分析和对比,选择最优方案。
3、对选择的方案,按建筑物的安全等级和场地复杂程度,在有代表性的场地上进行相应的现场试验或试验性施工,并进行必要的测试,以检验设计参数和处理效果。若达不到设计要求,应查明原因,采取措施或修改设计。
地基与基础施工总结范文5
关键词 CFG桩;复合地基;褥垫层
中图分类号TU472 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)47-0108-02
0 引言
近年来,随着我国经济建设的飞速发展,高层建筑大量涌现。由于高层建筑重心高、荷载大的特点,要求地基的强度与变形均很高。为此,较多地采用桩基础或桩―箱基础来满足这一要求,但需耗费大量钢筋、水泥,造价相当高。人们发现,当地基土达到一定强度时,可采用CFG桩复合地基,比传统的桩基础具有明显的优势,能够取得较为满意的效果。
1 CFG复合地基的优点
CFG复合地基相比其他传统的桩基,具有如下优点:
1)适用性广,承载力提高幅度大,CFG桩复合地基技术适用于非饱和及饱和的粉土、粘性土、填土、砂土、淤泥质土等地质条件,处理后,复合地基的承载力与原地基承载力相比,可提高2倍~5倍;
2)施工简便,工期短,CFG桩施工方法一般为长螺旋钻成孔泵送砼法,施工时,没有钢筋笼制作等工序,成孔成桩一次完成减少了成桩时间,加快了施工速度;
3)造价低,由于桩的作用使复合地基承载力提高,变形减小,再加上CFG桩不配筋且充分发挥桩间土的承载能力,同时,桩体利用工业废料粉煤灰作为掺和料,大大降低了工程造价,一般为桩基的1/3-1/2,经济效益和社会效益非常显著;
4)保护环境,CFG桩施工时,不需泥浆护壁,没有泥浆外运,既节约了资金,又无环境污染,对市内施工,非常适合。
2 CFG桩施工技术
工程实践表明,对 CFG 桩复合地基设计,就承载而言一般不会有太大的问题,可能出问题的是 CFG 桩的施工。了解其施工工艺及在施工中可能出现的问题,并懂得如何防止这些问题的发生对设计和施工人员来时是十分重要的。
CFG复合地基施工流程为:设备、人员进场测放桩位、材料采购试桩施工桩基顺序施工清槽至桩顶标高凿桩头检测褥垫层施工退场。其中,单桩施工工艺流程:钻机就位钻孔清空至设计深度灌注混凝土提钻并灌注砼至孔口。
施工前应具备下列资料和条件:建筑物场地工程地质报告和必要的水文资料;CFG 桩布桩图,并应注明桩位编号,以及设计说明和施工说明;建筑场地邻近的高压电缆、电话线、地下管线、地下构筑物及障碍物等调查资料;建筑物场地的水准控制点和建筑物位置控制坐标等资料;具备“三通一平”条件。
CFG桩施工方法,根据设计要求和现场地基土的性质、埋深、场地周边是否有居民、有无对振动反应敏感的设备等多种因素,大多选择采用长螺旋钻孔法或振动沉管法。
1)CFG桩长螺旋钻孔法施工。长螺旋钻孔法适用于地下水位以上的黏性土、粉土、素填土、中等密实以上的砂土,该施工方法应采取长螺旋钻机进行施工。具体的施工步骤是:(1)先对钻杆的位置以及垂直度进行校核,要确保钻杆的垂直度偏差小于1%;(2)配取混凝土拌合料,其拌制的混合料的塌落度应该控制在160mm~200mm范围之间;(3)把钻头阀门关闭,然后开始往下移动钻杆直到钻头触及地面,然后开启电机,把钻杆旋转下沉至设计标高;(4)为了能有效地防止钻杆摇晃,以及能随时可检查并纠正钻杆偏位的差值,宜采取先慢后快,提拔速度适宜控制在2m/min~3m/min之间的成孔方式。
2)CFG桩振动沉管法施工。振动沉管灌注成桩适用于粉土、黏性土及素填土地基。该施工方法的具体步骤是:(1)先对施工场地进行清理,并且按照设计做好底层封底;(2)按照施工图纸的要求进行施工放样、布置好桩位并且对桩位进行标志;(3)采取试桩步骤,以准确地确定出混合料的配合比、施打顺序以及拔管速度等参数。(4)进行桩机就位,但值得注意的是应该要确保桩机的水平、稳固,保证其垂直度偏差在设计允许范围内。
3 CFG桩施工质量控制
在施工中,可能存在如下问题:堵管、断桩、窜孔、缩桩、扩径、桩体不垂直等。因此,为了有效地保证CFG桩的施工质量,结合笔者工程实践经验,总结了关键的几个质量控制要点:
1)选取适当的施工设备。从上面分析可表明,CFG施工方法主要是采取长螺旋钻孔法或者振动沉管法施工方法,因此必定是主要采用振动沉管机或者螺旋钻机。而对于选取何种施工机械,关键是先确定选取何种施工方法才能确定,选取施工方法后,结合具体工程特点而选取相应施工机械的设备参数等。例如,对于在北方地区采用CFG施工来说,由于地质大多数是硬土层,为此CFG桩的施工多采用螺旋钻预引孔结合振动沉管机制桩的混合施工方法,采取这种混合方法可有效地防止打桩被震坏或桩间土被受扰动。因此,在施工前,必须先了解该工程的地质条件等,然后选取相适应的施工方法以及施工机械设备;
2)选取相适应的施工工艺。对于CFG桩施工来说,其成桩的步骤的相当重要,采取不合理的成桩工艺对于CFG施工来说将会徒劳的。而选取施工工艺,归根到底还是要结合工程的地质条件,而选取有效的施工工艺。同时,在施工中紧密对其进行监测,结合施工的变化而采取相适应的解决方法;
笔者总结了对于不同情况所应采取的解决措施如下:
(1)在饱和软土中成桩,应采用隔桩跳打施工方案;而在饱和的松散粉土中施工,隔桩跳打亦不宜采用;当满堂布桩时,宜从中心向外推进施工,或从一边向另一边推进施工,且应采用螺旋钻引孔的方案,避免新打桩的振动造成已打桩的断桩;
(2)设置保护桩长,使桩在加料时,比设计桩长多加0.5m,避免新打桩振动导致已打桩受振动挤压,混合料上涌使桩径缩小;
(3)拔管过程避免反插,否则,由于桩管垂直度的偏差,容易使土与桩体材料混合,导致桩身掺土影响桩身质量;
(4)控制好混合料的坍落度,所拌制的混合料的坍落度适宜控制在3cm~5cm之间,而且应确保其有较好的和易性。结合工程实践经验,为了能有效地保证CFG的成桩质量,拔管速率应控制在为1.2m/min~1.5m/min范围之间,而且桩顶浮浆应控制在10cm左右;
3)加强施工过程中的监测。在施工过程中,应加强监测,及时发现问题,以便针对性地采取有效措施,有效控制成桩质量,重点应做好施工场地标高观测、已打桩桩顶标高的观测、对有怀疑的桩的处理等工作。
4 结论
CFG复合地基以其独有的特性,大大拓宽了复合地基技术的应用范围,为高层建筑地基提供了新的技术方法,将在今后地基基础应用中产生较好的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]康景文.CFG桩复合地基的应用及其发展[J].地基基础,2001,31(01):39-42.
地基与基础施工总结范文6
【关键词】地基基础;缺陷处理;地基加固
中图分类号: TU47 文献标识码: A 文章编号:
引言
任何建筑都是一个整体系统,其使用价值的完美体现与其使用安全的保障密不可分。近几年来,由于部分施工企业过度追求自身利益,建造过程中偷工减料,致使建筑安全一度成为百姓关注的焦点和热议的话题,建筑安全是建筑行业自身发展的核心,是实现可持续发展的基础。地基的建造是施工的起始阶段,也是整个项目中十分重要的过程,地基的稳固是后续建设环节的基础,也是保障建筑物安全的前提。笔者从事建设行业多年,将结合实际工作经验,针对于大多数地基基础缺陷问题,总结出了一般的处理原则和可供借鉴的处理措施,希望对同行以及相关人士在以后对于地基缺陷处理以及地基加固方面能起到帮助作用。
1 地基基础缺陷及其处理措施
强夯法常用来加固砂土、粘性土、杂细土等各类地基,可提高地基的强度并降低其压缩性,并改善其抗振动液化能力和消除土的湿陷性。由于用强夯法加固新回填粘土地基,其加固效果存在一些质量缺陷。
处理地基基础缺陷问题不单单以加固地基为目的,还要综合考量以下因素: 首先,现已形成的缺陷的类型以及在该问题存在下其对建筑整体的使用性能, 安全性能等方面的影响;其次,已建成的上部建筑体在地基基础变更的情况下, 其整体性,使用安全和使用价值等情况是否存在着不利的变化; 再次, 将地基基础变形,和受其所影响的结构变形数据化, 通过合理的统计分析得出其发展的速率及趋势;最后,考量出如修复地基缺陷和加固上部结构的可能性,并计算出所用经济消耗。
地基基础处理的措施有:对上部结构进行维护;对上部结构进行加固或减荷,基础加固、地基加固。上述几种措施有时不单独采用,有时需多种措施综合采用。这些措施的选择,往往需要对上部结构和地基基础作全面的考虑,提出不同的方案,进行经济和技术上的比较,从而选择合理的方案。必要时还应对缺陷形成的原因及现实,从使用和维护上采取相应的防范措施。
2 地基基础缺陷处理的一般原则
当地基基础的变形已经趋于稳定时,一般可不作地基或基础的加固。当地基不均匀沉降尚未趋于稳定时,一般考虑“等待沉降稳定”、“加速沉降稳定”和“制止沉降”三种方法处理。
(1)等待沉降稳定的目的是不对地基基础进行处理,而仅对上部结构进行修补,从而减少地基处理费用,并避免上部结构的再度处理造成浪费。
(2)加速地基沉降的目的和适用条件基本上与等待地基沉降稳定的方法相同,但可以缩短消极等待沉降稳定所需的时间。一般适用于独立基础下的地基处理,具体做法是临时的增加载荷,人为的有控制的进行地基浸水等。
(3)制止沉降的目的是终止地基和上部结构的发展。具体做法是上部结构减荷或加固,基础加大底面积,地基加固等。为了达到相应的加固目的,施工建设单位可以根据实际情况进行多种方法的综合利用。
3地基加固的基本方法和措施
为了提高建筑物的质量和使用寿命,保证居民用户的人身财产安全,建筑施工单位应该综合考量建筑施工的综合系数,必要时可以采取相应的地基加固措施,地基加固主要有以下几种主要的手段:
(1)采用减少上部荷重的措施时,应考虑生产和使用条件的具体要求,并通过地基强度、地基变形的验算确定减荷的具体数据。在地基强度破坏丧失稳定以及上部结构严重损坏威胁安全的情况下,减荷亦可作为紧急情况下的安全措施后加固施工期间的安全措施。
(2)上部结构加固是当上部结构安全度不足时采取的必要措施而在地基基础加固比较困难时,亦可考虑用上部结构加固替代或配合地基基础的加固。其具体方法有增设圈梁等措施。
(3)基础扩大底面积的加固,适用于地基承载力不足等情况。增大底面积应由地基强度验算确定。当地基强度满足要求而缺陷仅仅表现为不均匀沉降, 变形过大时,采用增大基础底面积的加固,主要由地基变形计算来加以确定。
另外在建筑结构修缮中,地基加固常用的方法有:分批分段更换病弱地基土、 加桩加固、用挖钻孔灌桩加固、压力灌浆加固( 包括硅化法加固地基)等。地基加固方法的选定应充分了解地基范围内的地质情况。地基加固工作是在建筑物存在情况下进行的,因而施工比较困难。它既应保护地基的加固质量,收到极地加固的效果,又应采取措施保证上部结构的安全。
4地基加固过程中的注意事项
(1)更换地基和震动打桩加固都可能引起地基附加沉降,上部结构变形会有新发展。采用此类方法应对生产附加地基沉降有所估计,必要时采取相应措施,挖钻孔灌桩,压力灌浆加固地基不使用权地基避免受到附加影响。但施工也比较复杂。地基加固后应做必要的质量检查。如贯入度实验等。加固前加固后都应作好沉降的观测记录工作。
(2)更换病变的地基是基础加固中比较直观的一种。它适宜病变地基土层分布较浅.厚度较小的情况下采用。这种方法加固可导致地基的进一步沉降和破坏。因此加固施工的组织应视具体情况分期分段逐步进行。挖除软弱土层后常用砼、砖砌体或碎石夯实等材料加以填充。
(3)打桩加固地基的设计原理有的是在打桩时使周围土壤加密,有的是用桩承重,也有两者同时采用的。被打入的桩可为木桩、钢管桩、钢筋砼桩等。在加固量较大时宜将桩拔出重复使用。而在桩孔内填实粗砂、砼、石灰等材料。
(4)挖钻孔桩加固地基的原理相似于打桩加固地基。挖孔桩的典型方法是石灰灌桩。它用挖孔代替了打桩拔桩成孔,用生石灰吸水膨胀的原理是周围土加密。生石灰熟化吸水也不降低地基的含水量。该方法适用于加固湿陷性黄土地基及含水率较高的软弱地基。
(5)压力灌浆加固地基是将某种液体灌入地基基础中,填塞孔洞.缝隙。胶结土壤颗粒,从而达到减少增大强度的目的。压力灌浆加固地基基础的具体方法很多,应用十分广泛。其中硅化法加固已有建筑物的地基效果很好,但费用较高.一般仅用于重要部位的加固。其原理是将硅酸钠等溶液压入到地基中,发生化学反应,产生硅胶。将土的颗粒胶结起来。从而增大地基的强度,减少其压缩性和透水性。硅化适用于粉质土和有一定渗透系数的粘质土。视土纸渗透性的大小可选用三种方法:一、压力双液硅化法;二、电动双液硅化法;三、压力单液硅化法。压力双硅化法是将水玻璃与氯化钙轮流压入土中。适用渗透系数为0.1-80米/昼夜以下的各类土加固。压力单液硅化法是将水玻璃压入土中,适用渗透系数为0.2-2.0米/昼夜的地下水位以下的湿陷性黄土和粉沙土加固。硅化法不适用于为沥青、油脂、石油化合物所浸透的土壤以及PH值大于0.9的土壤。施工前须作出硅化加固的施工组织设计.其内容包括:注液管及电相管的布置和打入深度、化学溶液浓度和用量、注液方法、灌注速度以及硅化后的加固效果的估计等。必要时硅化设计前应先做实验。
结束语
综上所述,为了保证建筑的基本质量,提高我国建筑事业的综合竞争实力, 建筑施工单位应该落实做好地基工作的处理,一方面及时妥善的处理好已有的地基基础缺陷,另一方面对现有存在安全隐患的建筑物及时进行加固处理。无论是哪种施工方法,建筑施工单位都要从自身的工艺和经济两个方面出发,均衡考量这两个系数,既能保证地基加固的质量又能为建设施工单位节约经济成本,只有这样的加固措施才能在施工建设过程中得到逐渐的推广。
参考文献
1. 段超 地基加固改造工程技术研究[J].城市建设理论研究(电子版)2012(16)