地基基础十篇

时间:2023-03-21 10:59:33

地基基础

地基基础篇1

关键词:地基基础;桩基础;施工要点;

中图分类号: TU47 文献标识码: A

一、地基基础和桩基础概述

用来连接建筑物和地基的枢纽就是土木工程建设中所说的基础。地基指的是在兴建建筑物时,岩土中某一范围内由于建筑物荷载导致原来的应力状态发生变化,这部分岩土体就叫做地基。地基一般分为天然地基和人工地基两类。天然地基主要由本身地质构造构成,辅以适当的人工改造,有时不需要进行处理就可以把基础直接放置在上面,天然地基一般较浅;当天然土层的土质太软或者地质条件很差时,就需要进行人工加固或者处理,这样人为建构起来的地基,一般埋深会比较大,从而可以用深部的坚实的土层来作为荷载支撑,也就是土木工程中所说的桩基础。

二、影响房屋建筑地基基础质量的主要因素

一般情况下,容易对房屋建筑地基基础质量产生较大影响的主要有以下几点因素:

(1)各类地基基础的缺陷,以及其对建筑物安全、使用和耐久性等方面造成的影响;

(2)地基基础和结构的变形,包括变形数值的大小和整体的发展趋势;

(3)建筑的上部结构对其地基基础的变形能否很好地适应,包括整体性、使用要求和安全性等具体情况对地基基础的适应性;

(4)地基的处理技术的选择。

三、常见的地基基础处理技术及问题

3.1 几种较常见的地基基础处理技术

上面表格中所呈现的四种技术即为地基基础处理中采用最多、最为常见的处理技术,它们各有特性,但一般会视土壤情况同时采用几种不同的处理技术来改善土质,使其达到符合基础施工所要求的性质。对于容易发生湿润膨胀的土体,就要采用高稳定性、高强度的材料来把这种软土层替换掉,并在施工过程中通过采用分层填土的方式,防止土体中出现孔洞和缝隙,从而大大减少了土层的沉降性,提高了地基基础的强度;而碾压和夯实技术是较为普遍的提高地基强度的技术,主要分为机械碾压法和振动夯实法,两种方法虽然施工过程不同,但都是通过机器产生的冲击力,来碾压和夯实松软的土质,从而使建筑物竣工后地基的沉降量得到最大化的降低;有的土质由于其土壤中含有较多的水分,导致承载强度大为降低,就需要排除土壤中的水分,而在水分被排除后土体就会自动发生固结,从而承载力得到提高,这种地基基础处理技术操作简单效果却很不错,已经在建筑施工中被广泛应用;另外对于不符合基础施工要求,利用常规方法又不能很好改善的土质,一般会使用化学方法来对其进行加固,这种技术的基本原理就是通过加入一些发生化学反应后能粘结土层的化学物质,来协助改善土体本身的性质使其符合基础施工的要求,一般采用碱液、丙烯酸铵、水泥浆等能够发生固化的物质。

3.2 地基基础处理过程中易出现的问题

地基基础处理过程中一般较为常见的问题有塌方、地基受损、施工不善等,如果处理不好都会带来很严重的后果,因此需要引起施工人员的重视。

①塌方:在地基基础不稳的时候,由于人为原因或者遇到恶劣的天气时很容易就会出现塌方。塌方带来最直接的后果就是完全破坏了整个地基土层的稳定性,影响周围建筑的稳定和安全性,严重的还可能引发安全事故。为了尽可能避免塌方的产生,设计人员必须做到在施工前对当地地质结构进行充分的考察和了解,在对危险系数高的地段施工则要时刻监管,及早预防事故的发生;

②地基受损:施工的时候如果不能对地基基础进行很好的保护,一旦遇到下雨天气就很容易使地基进水,破坏土层结构,影响整个地基的质量,增加施工成本,所以在施工工程中必须对地基基础时刻做好充分的保护;

③施工不善:如果施工过程缺乏有效的监督和管理,容易导致挖出来的基坑与设计要求出现偏差甚至不符,地基基础的荷载力因此下降,进而对工程质量产生了根本的影响。这就要求施工方在施工过程中一定要加强管理,并且在出现问题的时候能够进行科学有效的分析,采取相应措施来保障好工程整体的质量。

四、常见的桩基础土建施工技术及要点

1 常见的桩基础土建施工技术

上表所示即为工程施工中四种最为常见的桩基础,每种桩基础除特性不同外,相应的施工方法也不相同。预制桩一般采用的是焊接法和硫磺胶泥锚接法来进行接桩;钻孔灌注桩则通过钻机的钻头转动来破坏掉原有的土层,然后利用高压泵把泥浆压到钻孔里去,泥浆可以加固孔壁,保护其不发生坍塌,同时保持固定的孔型,钻孔高度达到要求后就可以清理掉残土和杂物,安放钢筋笼,进行灌浆了;沉管灌注桩则是采用振动或者锤击打桩机完成的,打桩机将带有钢管的桩底或者混凝土桩头压到土层中去,同时在钢管里放置钢筋笼然后灌注砂浆,之后一边振动一边拔出钢管,灌注桩就形成了;比较新型的树根桩是小型钻孔灌注桩的延伸,施工方法和钻孔灌注桩大同小异,只不过由于树根桩的直径比较小,需要同时灌注很多这样的桩,这种方法适用于在原有建筑上进行重新建筑的时候加固地基。

2 桩基础施工过程中的要点

桩型和桩长的选择关系到整个建筑工程的质量,因此在进行桩基础设计的时候,设计人员就要根据具体土质特性提供多种桩型和桩长的方案,这些方案要考虑到施工过程中有可能会面临的问题、对桩基沉降的预测以及实际操作的困难度。施工方则必须在施工过程中严格控制好桩基与设计要求的偏差,并适当地采取一些技术比如增加拉梁和承台的高度、配筋等来解决桩心偏差的问题。总而言之,正是由于桩基础在建筑施工中的重要性,才必须严格对桩基础质量进行控制从而保证整个建筑工程的质量。

五、总结

地基基础和桩基础在建筑工程中的重要性正如其名,是最为基础的工程,但同时又由于其过于隐蔽,而且在工程竣工后很难再进行检查和修改,因此在施工的时候就要做到边施工边监测,杜绝一切可能的安全隐患。在施工之前,设计人员要多对目标地基所在地的土质和环境进行细致的考察,了解土质的性质,设计全面详细的方案,施工人员则要具有足够的责任心,保证施工过程落实到每个细节。地基基础和桩基础都是房屋建筑的重要组成部分,加强和改进地基和桩基础的施工质量意义仍然十分重大。

参考文献:

[1]姚树太;浅谈高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术[J];中华民居(下旬刊);2013,04:160

地基基础篇2

【关键词】地基基础;桩基础;施工技术

【 abstract 】 foundation as a buildings and other structures foundation engineering, pile foundation is one of the more application foundation, foundation and pile foundation construction technology on buildings and structures construction has the vital role.

【 keywords 】 foundation; Pile foundation; Construction technology

中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:

1.前言

我国的地质条件复杂,地基承载力大小良莠不齐。现在,越来越多的高层建筑,以及满足人们各种需求的大跨度建筑正在日益完工,复杂的地质条件严峻考验着建筑物及构筑物基础形式和施工技术。为了使地基承载力满足建筑物的自身要求,应该加强地基基础和桩基础的施工技术,确保基础工程的质量和安全,保证建筑物的稳定性,保障人们的生命财产安全不因基础破坏而受到危害。

2.地基基础

2.1地基基础的含义

在工程地质学中,我们通常把建筑荷载传递给地基的下部结构称之为基础。广义上讲,地基指的是支撑建筑物基础的土体或岩体。在工程地质学中,地基是指因建筑物荷载作用引起应力变化的岩土。地基包括天然地基和人工地基。

2.2地基基础的施工技术

当天然地基不能满足建筑物的承载力以及其他施工要求时需要对地基进行处理,经过地基处理对地基基础做好加固工作,确保地基基础具有足够的承载力满足上面建筑物的荷载以及其他施工要求,地基基础处理技术方法包括以下几个方面。

2.2.1换土垫层,分层填土

换土垫层,分层填土的方法适用于土体承载力小,土体具有湿润性和膨胀性的特性,这种土体对地基基础的强度和稳定性影响较大。针对这种土体,选择换土垫层,分层填土的地基处理方法较为合适,具体做法为采用强度高,稳定性好的符合施工条件的土体代替原来的浅层土,分层填土夯实,避免裂缝和孔洞。

2.2.2碾压夯实

碾压夯实通过机械设备产生的强大夯击力,碾压和夯实地基土工的松软土,使土体强度提高,压缩性降低,沉降量最小。碾压夯实包括两种方法:其一,机械碾压法,即利用压路机、推土机等重型机械对地基土层进行压实。在分层填土中,应保证回填土的夯实度满足规范要求。但是这是方法具有使用重型机械和财力、物力耗费量大的特点,适用于大学的建筑工程。其二,振动夯实法,即通过电动机振动而产生的巨大垂直力作用于地基。其特点是震动作用持续时间长,效果好。

2.2.3固结土壤

固结土壤是指通过排水措施排出土壤中还有中的水分,使得土体自动固结,最终达到土的抗剪强度提高,土层沉降量降低的效果。固结土壤的方法广泛应用于民用建筑施工中,这是因为此种方法具有简单、易操作、费用较低的特点

2.2.4化学加固法

通过向土体中添加化学物质,使土体进行化学反应将土体粘结在一起改善土体的性质,提高地基的承载力的方法称之为化学固结法。具体包括以下三种方法。

(一)灌浆法:即把具有固化特性的浆体,如水泥浆、碱液、丙烯酸铵等,注入到土体中,利用气压、液压或电化原理,明显改善土体中各介质的物理力学性质(如土质的渗透性有效降低、渗流量减少、抗渗能力提高、空隙压力降低等),进而地基土体的力学强度和变形模量得到提高。

(二)喷浆法:喷浆法的具体操作是在地基的指定位置钻洞,当孔洞钻到一定深度时,匀速旋转上升钻杆,此时钻杆下的喷射装置向周围土层喷射浆液,通过浆液和土体固结在一起,达到加固地基的效果。

(三)深层搅拌法:即通过搅拌机的搅拌将土体和注入到深层土体中的水泥和固化剂充分混合,使地基深层形成强度连续,承载力高,地基沉降小的复合地基。

3.桩基础

3.1桩基础的含义

桩基础是深基础的一种,由基桩和连结于桩顶的承台组成,被广泛应用于高层建筑物和重要建筑工程的基础形式。桩基础的承载力较高,地基沉降量小,适用于地基浅层土质条件欠佳,若采用浅基础不能满足建筑物的稳定性及变形小等的要求时。

3.2桩基础施工技术

3.2.1静力压桩施工技术

打桩机打桩噪声大,如若建筑在居民密集区,会严重影响到居民的休息,因此采用静力压桩的施工技术。该技术是指通过静力压桩机的压桩机构(自重及桩架上配重)作为反力将预制桩压入地基土层土中的一种沉桩工艺。静力压桩施工技术具有以下优点:无噪音、无振动、无冲击力,且工艺简明、质量可靠、节约钢筋和混凝土、检测方便等,适用于高压缩性粘土层或砂性较轻的软粘土。但是静压沉桩工艺应该连续作业完成,不宜中途停顿休息,这是因为,静压桩在压桩过程中破坏了土层的结构,产生超孔隙水压力。

3.2.2振动沉桩施工技术

振动沉桩施工技术的作用原理是桩顶部的固定振动器产生振动,使桩在由于自身重力和振动器的振动效果的作用下沉入基地土层的工艺。该施工工艺在开始时应小距离轻度锤击,在桩正常沉入土中1~2m后,再增大落距直至要求的高度,连续锤击,将桩送到设计的深度。振动沉桩施工技术具有设备装置简单、重量轻、体积小,且打桩效果好的优点,可以有效降低施工成本,降低劳动强度,同时提高劳动效率。适用于粘土、松散砂土以及黄土和软土沉桩。

3.3桩基础类型及其施工方式

预制桩、沉管灌注桩、钻孔灌注桩、树根桩是桩基础常用的四大类型

3.3.1预制桩

预制桩通常采用直径或边长为300mm~600mm的范围内的圆形或者方形,长度大概在7m-26m范围内,通常采用的接桩方法是焊接法或硫磺胶泥锚接法。

3.3.2沉管灌注桩

沉管灌注桩适用于粘性土和砂性土,这种打桩方式是通过锤击或振动打桩机,利用桩顶部的振动器将带有混凝土桩头或者固化剂的钢管桩打入地基土层,同时向钢管中放钢筋笼并灌注砂浆,随着振动的过程,拔出钢管,形成灌注桩;是振动沉桩施工技术的具体表现体现。沉管灌注桩长度可达27米,直径多为300mm~5OOmm。该类型的桩大多应用于独立柱基础。在施工过程中,施工噪声大,易产生颈缩现象,为确保施工质量,应该加强施工质量监测管理。

3.3.3钻孔灌注桩

钻孔灌注桩适用于淤泥、粘性土、砂土、粉质土。钻孔灌注桩利用钻机旋转带动钻头破坏原有土层,利用高压泵将泥浆压入钻孔,由于泥浆在孔中具有加固保护孔壁不受坍塌的作用,可以较好的保持孔型。在钻孔达到要求的深度,清理杂物,在钻孔中安放钢筋笼同时灌浆。该类型桩的约为65cm~160cm,长度依照实际工程而设定,在施工过程中,应该保持钻孔孔型,避免坍塌,具有施工噪声小的优点。

3.3.4树根桩

树根桩在本质上是一种小型钻孔灌注桩,直径在75mm~250mm,长度根据具体施工要求定做。树根桩与钻孔灌注桩的唯一区别就是直径不同,其他都无明显区别。之所以称为树根桩,是由于直径很小,同时灌注多个这样类似的桩,在桩与桩之间形成树根。树根桩具有施工场地小,小噪声,高强度,且不损坏地基应力的优点,广泛应用于在原有建筑基础上重新建筑加固地基时使用,适用于碎石土、砂土、粉质土和粘性土。

4.小结

综上所述,地基基础是建筑物的基础工程,地基基础具有足够的稳定性和承载力是十分必要的,可以从某种程度上确保建筑物的安全使用,保护人们的生命财产安全。因此施工人员必须充分掌握相应的施工技术,保证施工质量。确保建筑物的稳定性。在实际施工中,应该根据土质的实际情况,地基状况,以及建筑的荷载情况,以及施工环境的具体要求,选择合理的施工方法,提高施工质量,保证建筑安全可靠。随着科技的发展,新技术的应用,我们应研究新的施工技术,并将其应用到实际工程中来,追求更好的技术。

【参考文献】

[1]李贞龙.已有建筑地基基础的加固策略[J].建筑设计管理,2010(1).

[2]杨雪卿.建筑地基基础处理方法浅谈[J].科园月刊,2010(13).

地基基础篇3

关键词:岩石地基;锚杆;嵌岩桩;墩基础

Abstract: along with the industry, construction site remote device large-scale trend of, industrial device in the newly built, rebuilt and expansion of construction site when inevitably choice in the mountainous and hilly remote areas such as area, leading to the geologic site construction complex, rolling terrain, include the buried depth is differ, increased the difficulty of the designer. And usually soil foundation design, compared to rock foundation have very big distinction and different requirements. This paper rock foundation design, combining literature 1 and 2 of the difference between literature, and us some exchange, to reference for similar design.

Keywords: rock foundation; Anchor; Rock-socketed pile; Pier foundation

中图分类号: S611 文献标识码:A 文章编号:

1、岩石地基的定义及分类

岩石地基,顾名思义,为由不同程度风化岩组成的地基。岩石地基的承载力特征值较高,通常大于200kPa,因此一般不需要人工处理即为理想的地基。严格的来说,岩石地基指的是中风化岩石以上或较破碎以上的岩石地基,否则应为土质地基。

岩石的坚硬程度可根据岩块的饱和单轴抗压强度frk按下表分为坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩和极软岩。

坚硬程度类别 坚硬岩 较硬岩 较软岩 软岩 极软岩

饱和单轴抗压

强度标准值frk (MPa) frk>60 60≥frk>30 30≥frk>15 15≥frk>5 ffrk≤5

岩石根据风化程度可分为未风化、微风化、中风化、强风化和全风化。

岩体完整程度应按下表划分为完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎。

2、岩石地基的处理方法

岩石地基的处理较土质地基来说简单许多,通常有强夯法、垫层换填法、振动碾压法等。每种方法的具体要求参见相关规范,这里不再展开多讲。

3、岩石地基上基础的常见形式

3.1 岩石地基上的扩展基础

由于岩石地基的高承载力,基础往往采用扩展基础即可满足要求。扩展基础分为柱下独立基础和墙下条形基础。

3.2 岩石锚杆基础

当建、构筑物基础直接坐落在基岩上的基础,以及建、构筑物基础(如烟囱基础、塔基础、水池等)承受较大拉力(浮力)或水平力时,通常采用岩石锚杆。

3.3 钢筋混凝土灌注桩基础

钢筋混凝土灌注桩根据成孔方式通常采用机械成孔灌注桩、人工挖孔灌注桩二种。根据受力和计算分为普通灌注桩(机械成孔和人工挖孔灌注桩)和嵌岩灌注桩。

4、设计时注意的问题

4.1 基础的最小埋深

根据文献1第5.1.2条规定,除岩石地基外,基础最小埋深不小于0.5m。文献2第4.1.3条进行了补充,对岩石地基不小于0.2m。土质地基主要由于表层土稳定性较差,不进行特殊处理不宜作地基持力层。而岩石地基不存在这些问题,基础埋深的确定主要考虑防风化问题,宜适当加宽散水,保护地基。

抗震设防区,岩石地基上高层建筑基础埋深不受建筑高度的限制,但应满足抗滑移和抗倾覆要求。

4.2 地基承载力的修正

岩石地基根据规范进行地基承载力特征值计算时,基础宽度和埋深的地基承载力修正系数,对于强风化和全风化的岩石,可参照所风化成的相应土类取值;其他状态下的岩石不修正。

4.3 抗剪强度的验算

根据文献1表8.1.2条注4:扩展基础底面处的平均压力值超过300kPa的混凝土基础,尚应进行抗剪验算。对于土质地基的上扩展基础,大都用冲切计算确定基础高度,抗剪计算不起控制作用,常常被忽略。当基础承载力较高,基底面积相对较小,按一般经验确定基础高度后,基底面积在柱45°冲切锥体范围内,不需要作冲切验算,应进行抗剪计算。目前用许多基础设计软件计算,仅按控制抗弯强度来确定基础高度,因此值得设计者关注。

4.4 边柱基础尺寸偏大的原因

在应用程序计算建筑物基础时,可能会出现边柱基础尺寸较中柱基础尺寸大很多的情况,这超越了基本常识,一般中柱比边柱荷载大,理应基础尺寸大。造成这种情况的原因正是由于岩石地基的高承载力。中柱一般竖向荷载大,而弯矩小,因此基础计算时由竖向力控制,导致基础尺寸很小。而边柱一般竖向荷载较小,而弯矩较大,因此基础计算时由弯矩控制,导致基础尺寸很大。

4.5 岩石地基的风化

岩石地基开挖后,地基在太阳光照、大气、水等作用下出现破碎、疏松及矿物成分次生变化的风化现象,会导致地基承载力急剧降低。基坑暴露时间不可过长,及时采用水泥砂浆封闭,防止风化剥落。

4.6 倾斜的基岩

基础设置在倾斜的岩石地基上,条形基础可在基础的长度方向设置台阶,土质地基每级台阶高度不大于0.5m,台阶的宽度不应小于台阶高度的2倍;岩质地基每级台阶的高度不宜大于1.0m,台阶的高宽比不宜大于1.0。

对于桩端置于倾斜基岩上时,嵌岩深度应从坡下方的基岩面算起。

4.7 基础在岩石边坡上的稳定问题

位于坡高小于15m且无外倾结构面的非极软岩岩质边坡上的安全等级为二、三级的建筑物基础,其外边缘与坡底的连线与水平线的倾角β应满足下表的要求,基础和岩坡不属于上述情况或倾角不满足该表要求时,应进行稳定性分析;基础外边缘到坡面的水平距离a应满足下表的要求,不满足该表要求时,应对坡面采取防护措施;对水平荷载较大的建筑物基础,除此之外,还应验算地基的稳定性。

岩体完整程度 完整 较完整

基础外边缘与坡底的连线与水平线的倾角β(°) ≤75 ≤55

基础外边缘到坡面的水平距离a(m) ≥1.5 ≥2.0

对处于地震区的边坡附近的建筑基础应进行地震稳定性设计,可参考《建筑抗震设计规范》第3.3.5条3款。

4.8 桩基础与墩基础的界限

由于山区地形起伏很大,某些人工挖孔桩无法达到正常设计桩长,出现短桩的情况,短桩即为墩基础。桩基础与墩基础两者受力性能和破坏机理不同。桩基础属于深基础,一般受侧向约束较大,受力特征为压弯破坏;墩基础属于浅基础类型,受力特征为剪切破坏。

根据《全国民用建筑工程统一技术措施》第3.11.1条5款:桩长不宜小于6m,桩长少于6m的桩按墩基础考虑;桩长虽大于6m,但L/D小于3时,宜按墩基础考虑。因此应在设计中加以区分。

4.9 部分岩石地基部分桩基的设计

有些建、构筑物布置在岩石地基倾斜严重的部位,建、构筑物一端坐落于岩石地基上,一端坐落于填方区域,不得不采用部分岩石地基部分桩基的组合基础形式。文献1第6.5.1条5款中明确指出,当基岩面起伏较大,且都使用岩石地基时,同一建筑物可以使用多种基础形式。

4.10 岩石地基上的池类等结构

位于岩石地基上的池类结构,伸缩缝的最大间距较土质地基的最大间距要

小,设计时应满足相关规范要求。如采用普通防水混凝土的地下式水池,在粘土或砂土地基上伸缩缝最大间距为30m,在岩石地基上的伸缩缝最大间距为20m。

这主要是考虑到底板混凝土如果直接浇筑在基岩上,两者粘结力很强,当混凝土收缩时很难避免产生裂缝,仅以减少伸缩缝的间距还难能奏效,应设置滑动层为妥。

高层建筑结构基础(地下室)嵌入硬质岩石时,可在基础周边及底面设置砂质或其他材质褥垫层,垫层厚度可取50mm~100mm,不宜采用肥槽填充混凝土做法,以利于避免和减小基础及外墙裂缝;

5、结束语

在山区建设的建、构筑物,地基基础设计的最大特点就是地基差异大、倾斜大、边坡问题严重。只要牢牢把握住这一点特点,就能够作好岩石基础基础的设计。

参考文献:

1.国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 5007-2011

2.重庆市地方标准《建筑地基基础设计规范》DBJ50-047-2006

3.《建筑桩基设计规范》JGJ 94- 2008

4.《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010

地基基础篇4

【关键词】地基基础;工程事故;工程地质

一、前言

在建筑结构的建造的使用过程中,由于地基和基础工程的质量问题,使建筑物墙体和楼盖开裂影响使用的,有碍观瞻并使人有不安全感觉的,更有甚者使建筑物倒塌的事故,近几年有上升的趋势,根据统计资料显示,其中地基和基础工程的质量问题,占总事故的确21%。在建筑结构的设计和施工过程中,人们普遍认为最难驾驭的并不是上部结构,而是该工程的地基和基础工程的问题,建筑物的上部结构尽管千变万最化,复杂万分,但是在电子计算机得普遍应用,今天,它们基本上都是在设计和施工中可以被预知和掌握。而对于建筑群所在场地的地下土层分布则不然,一般地说,人们只能在设计前通过几个钻孔的土样的试验得知其少数信息,也只能在施工后,槽底的钎探结果了解其表层信息,至于更深层更全面的情况却不能全面的掌握,往往凭经验加以处理,这就产生误差,甚至错误造成对建筑物建成后的损坏,而且,地基基础都是地下隐蔽工程,建筑工程竣工后,难以检查,使用期间出现事故的苗头也不易察觉,一旦发生事故难以补救,甚至造成灾难性的后果。

地基基础工程事故发生可能是因勘测、设计、构造、制造、安装与使用等因素相互作用引起的。而这些因素中。某些因素引起突发事故。另一些因素可能导致消耗性逐渐发生的事故,从安全上讲,突发事故是危险的。所以,研究并探讨地基基础工程事故发生的原因,更具有普遍性。地方性和经验性,对它的分析后得到的经验教训,更是建筑工程技术人员需要不断积累的知识财富。并对地基基础工程事故采取有效的防止措施,是一个值得重视的课题。

二、地基与基础的工程事故的原因及防治方法

(一)因工程地质勘查中的错误而产生的事故

工程勘察报告要全面反映建筑场地工程地质和水文地质情况,预防地基与基础的工程事故,首先对场地工程地质和水文地质条件全面正确的了解,要做到这一点关键要搞好工程勘查工作,要根据建筑物场地的特点,建筑物情况合理确定工程勘察目的和任务,勘查工作是设计的重要称序,决不能忽视而不做,也不能随便做而不考虑是否适用。特别是对复杂的、软弱的地基,更应慎重对待。即使对单层的一般性建筑,也不能不做勘查。

事故实例:某市修建的一座库房楼,该库房为两层楼房,平面呈一字型,东西向长47.28m,南北向宽10.68m,高7.50m。库房正中为楼梯间,东西各两大间,每间长10.89m、宽10.20m。中部有两个独立柱基。内外墙均为条形基础。此楼在使用一年后。库房西侧二楼墙上既发现有裂缝。此后裂缝数量增多,裂缝宽度展扩。据详细调查统计,大裂缝已有33条,有的裂缝长度超过1.80m,宽度达10~30mm,且地面多处开裂。6年之后,再度调查,发现裂缝长达3.20m,裂缝宽为8~10mm,且内外贯通。说明6年多来库房的沉降一直都在发展。

事故原因分析:原勘查失误是事故的主因,原勘查报告虽有偿个钻孔资料但仅有库房对角线的41#、46#孔分别深5.10m、5.35m,其余5个孔只有2m多,远不及基础受压层深度。更值得注意的是有2个孔已穿过有机土和泥碳层,但却未做记录,在报告中未说明,只是简单地建议地基计算强度为fk=100KN/M2。这是该库房发生严重质量问题的根源;设计人员对这份粗糙的勘查报告,并未提出补做勘查的要求。此外按规范规定对于三层和三层以上的房屋,其长高比L/H宜小于或等于2.5;本例虽为二层砌体结构,但长高比L/H=47.28/7.5=6.3,次值》25,导致房屋的整体刚度过小,对地基过大不均匀沉降的调整能力太弱。设计人员又未采取加强上部结构刚度的有力结构措施,也是导致墙体开裂的重要原因。

应吸取的教训:第一,工程勘查工作做的粗糙;第二,地基的选择和处理方法不当,未能使房屋坐落在比较均匀的天然或人工地基上;第三,上部结构整体刚度弱。这三点教训也就是平时常说的“情况不明,决心不大,方法不好”。

此外,在勘查时要重视对钻孔深度的选择。由于钻孔深度必须符合设计要求,如果不符合设计上对压缩厚度的需要,或者大不到桩所坐落的土层时,那就不可能正确计算出地基的沉降,或桩的正确承载力,也就达不到基础设计要求。因此必须按设计要求确定合适钻孔深度。如果由于勘查量不足,钻孔和探坑布点少,再加上钻孔深度不够,以致不能表达出土的不均匀性和层理的不一致性,就有可能引起建筑的翘曲和弯折而出现裂缝,造成危害和浪费。。

(二)因建筑物基础底面土压力过大超过地基承载力造成的事故

地基承载力是建筑物地基基础设计中的一个关键指标。各类地基承受基础传来荷载的能力都有一定的限度,超过这一限度,首先发生的是建筑物具有较大的不均匀沉降,引起房屋开裂;如果超越这一限度过多,则可能因地基土发生剪切破坏而整体滑动或急剧下沉,造成房屋的倾倒或严重受损,下面列举全世界闻名的实例

事故实例:加拿大特斯康谷仓,平面呈距形,长度59.44m,高度为31.00m,宽度为23.47m。容积为圆筒仓,每排 13个仓,5排,总计65个圆筒仓组成,谷仓的基础为整块钢筋混凝土筏板基础,基础厚度61cm,基础埋深为3.66m。1911年该仓开始施工,1913年秋完工。谷仓自重20000t,相当于装满谷物后总重量的42.5%。1913年底月起此谷仓装谷物,仔细装载,分布均匀。10月当谷仓装了31822m2谷物时,发现谷仓下沉,一小时沉降达31.5cm,结构物向西倾斜,并在24小时内,整个谷仓倾倒,倾倒度达26.53。谷仓西端下沉7.32m,东端上抬1.52m。

事故原因分析:经检查,谷仓工程未做勘察。设计根据邻近工程基槽开挖实验结果,计算地基承载力为352KPa,应用到这个谷仓。谷仓场地位于冰川湖的盆地中,地基表层为近代沉积层,厚度3m;表层下面为冰川沉积粘土层,厚度122m。1952年在离谷仓18.3m处打了一些钻孔,从钻孔的粘土原状式样测的:粘土层的平均含水率随深度而增加,从40%到60%;无側限抗压强度从118.4 KPa减少到70.0 Kpa,平均为100 KPa;平均液限ωl=105%,塑限ωp=35%,塑性指数高达IP=70。由试验可知这层土是高胶体、高塑性的。按太沙基公式计算地基承载力f,如采用粘土层无側限抗压强度平均值100 Kpa,则地基承载力f为278.6 KPa,小于谷仓地基破坏时的基础底面压力329.4 KPa,若用qumin=70.0 KPa计算,则f=193.5 KPa,更远小于谷仓基础滑动时的实际基底力.

事故主要原因:加拿大特斯康谷仓破坏的是因为谷仓事先未做勘察,设计盲目进行,采取设计荷载远超过地基土的承载力,导致谷仓发生地基整体滑动破坏的严重事故。

应吸取的教训:地基整体剪切破坏事故,它造成的工程事故灾害很严重,必须引起土建工程技术人员的极度重视。设计人员应慎重对待工程勘查 告提供的地基承载力建议值,严格计算基础的实际土压力,若对勘察告的建议值有怀疑,可以在做载荷试验验证。施工人员在天然地基上建造大中型工程时,应复核设计地基承载力的合理性。一旦发生地基产生较大的沉降或倾斜,必须立即停工,会同勘查、设计和使用单位共同研究。采取必要措施,防止地基和建筑物发生灾难性破坏。

(三)因地基中暗沟、古墓等旧构筑物影响造成的事故

建筑物地基槽开挖后,可能遇到许多局部异常的情况,例如:在地基土中存在有暗沟、古墓、古井、旧基础等已废除了的构筑物,其中在暗沟、古井内往往填充疏松的建筑垃圾或淤泥软土,形成局部的松软部位,可能引起基础局部严重下沉。导致上部墙体或结构开裂;如遇古墓、防空洞等中空构筑物,则可能引起塌陷事故;至于遇到旧基础、废化粪池等构筑物,它们往往比周围天然地基坚实得多,形成软硬突变,也会造成上部结构开裂。因此在刨槽验槽过程中查明局部异常情况是十分重要的。

事故实例:某厂铸钢车间厂房长度66.75m,宽度39m,为三跨等高排架,柱基为钢筋混凝土杯形基础,基础一般埋置深度为2m。基础夯实干密度》ρd≥16g/cm3,夯实影响深度0.3~0.4m。厂房主体结构完工。安装吊车前发现结构开裂事故:房屋东侧地面开裂,裂缝长达15m,裂缝最大宽50~60mm,。南墙东侧开裂,裂缝最大宽20mm,钢筋混凝土圈梁亦被拉裂,裂缝多达20余条。厂房东南角向外偏移20mm。厂房东南6个基础下沉。下沉速度平均每月约3~4mm。

事故原因分析:第一,未按设计要求探墓深度6~7m。实际探墓深度只有2m,事故发生后进行补探,在东南角10个柱基范围内,就探出木棺11个,位于基础下或旁边。木棺顶距基础底面约1.5~2.0m,木棺有的为空穴,有的充填淤泥。第二,厂房未经详细勘察,据初勘阶段临近厂房探坑资料,按地基土的承载力150KPa盲目设计,实际地基土非天然沉积土,而是填土,地基土的承载力仅为100~120KPa。

一点经验:在地基基础施工中,遇到暗沟、古墓等旧构筑物是经常发生的。这时候最重要的是设法弄清情况,除进行必要的勘测、挖掘之外,虚心向当地人和工人请教,进行细微的调查研究,是十分必要的。然后才能作出符合实际的处理方法。

(四)因建筑地基发生溶蚀与管涌造成的事故

1.当建筑地基中存在地下水,并有下列条件时,则可能发生溶蚀与管涌事故:

(1)石灰岩地区经长期地下水的作用,可能发生溶洞。溶洞发育地区,将发生地基溶蚀。

(2)山区残积土或披积土颗粒大小相差悬殊时。在地下水流动作用下,可能发生溶蚀或管涌。

(3)如地基土质级配不良,地下水流速大,则地基中土的细颗粒可能被冲走,而产生管涌。

凡在上述地区建造的工程都应仔细进行工程地质勘察,如果认为地基中存在上述溶蚀问题,应另选场地,因为上述溶蚀事故的措施相当不容易,并且费用很高。

事故实例:美国东南部亚拉巴马洲净水厂建在一座小山旁,基槽开挖6m深,以建造沉淀池和过滤建筑物,工厂完工并使用一个月后。一天早上,操作人员听到很响的咕咕声,随着一连串的隆隆声,像远距离开大炮一样,过滤建筑物发生严重摇动并开裂,从顶部一直开裂到底部,同时建筑物一半发生倾斜。

事故原因分析:净水厂的地基土为残积土,基岩为石灰岩,裂缝发育。建筑物施工其间,施工单位不慎打破直径457的自来水总管,结果将容量为226的大水箱放空,使得大量水渗入地下,当地基受水浸泡后,由于残积土颗粒大小悬殊,细颗粒被水冲走,发生溶蚀与管涌造成的事故,导致沉淀池底部出现大的洞穴,沉淀池基础与地基之间多处产生很大的缺口,宽达15~30。由于地基严重溶蚀与管涌结果。净水厂完全遭到破坏,无法使用。

应吸取的教训:土建工程技术人员应该认识到地下水对工程的设计方案、施工方法和工期、建筑工程的投资和使用都有密切关系。如果对地下水处理不当,可能发生工程事故。

2.地下水的主要影响有:

(1)基础埋深——基础宜埋置在地下水位以上,冻土层厚度以下,后者与土中的毛细水有关。

(2)施工排水——当基础埋置地下水位以下时,基槽开挖和基础施工必须排水。如果排水不好或基槽遭踩踏都会造成隐患。

(3)地下水升降——下降会使建筑物产生不均匀沉降,而上升会使粘土层软花、湿陷性黄土下沉、膨胀土层吸水膨胀。

(4)溶蚀与管涌——在石灰岩地区地下水存在会造成溶蚀,在有承压水地区,如基槽挖除承压水以上隔水层,则可能出现大量涌水浸泡地基。

(5)空心结构浮起——水池、油罐、空旷地下工程埋深超越地下水位教多时,可能上浮,影响使用。

三、结语

当发生一次重大的地基基础事故后,最关键的事对这次质量事故发生的原因进行分析,只有正确的分析,才能发现事故的原发症结。进行公正的仲裁,明确事故(下转第28页)(上接第26页)的责任;只有正确的分析,才能找到今后应吸取的教训,化消极因素为积极因素;也只有正确的分析,才能制定出适宜的防治措施,防患于未然。对于结构设计,施工技术和使用中的错误引起的,其中大部分是主观性的错误。而当严格遵守勘查、设计与施工的标准文件的规定和相应要求,则错误是可以避免的。工程设计人员在进行地基基础的设计时,应注意以下几个方面:

第一,地基基础的设计应当根据建筑物的使用要求,结构型式和工地的土质条件,并结合现场具体情况,在适用与经济的前提下,要保证建筑物的主要承重结构在正常使用过程中不发生裂缝或损坏。

第二,地基基础工程事故是目前在建筑工程中出现得较多的问题。为防患于未然,有关人员应针对地基情况,“对症下药”认真细致地做好勘查、总体布置,选取基础类型和设计计算等方面的工作。

第三,有关人员不仅要研究已出现的工程事故作为“前车之鉴”,同时也应学习已有的成功经验与方法,不断提高技术水平,确保工程质量。

第四,在地震区中,对已发生的消耗性地基基础事故,不应忽视而应及时修好,否则在地震作用下可能转变为灾难性的工程事故。

第五,建议编制有关防止地基基础工程事故的法规,以使有关方面重视这项工作。

参考文献

[1]崔干祥.工程事故分析与处理[M].科学出版社,2002.

[2]罗福干.建筑结构缺陷事故的分析及防治[M].清华大学出版社,2002.

[3]建筑地基基础设计规范GB50007—2002[S].中国建筑工业出版社,2002.

地基基础篇5

关键词: 地基;缺陷处理;加固

 

 

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。在雨水充沛的广东地区1个新建500KV变电站的地基加固中,采用强夯法来加固新回填粘土的地基,尚属首次。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。在进行了原因分析后,结合工程的实际情况,提出了切实可行的处理方法。 

地基基础缺陷的处理应综合考虑下列因素:一、地基基础缺陷的种类及其对建筑物使用、安全、耐久性等方面的影响;二、上部结构的整体性、安全度、使用要求等具体情况对地基基础变形的适应性;三、地基基础变形、结构变形的数值,发展速度和趋势;四、地基基础缺陷和加固上部结构的可能性和经济性。 

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。 

地基基础缺陷处理的一般原则如下: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。 

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。 

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。 

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。这些措施的单独采用或综合采用应根据有关措施的适用条件并做经济比较后予以选定。 

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。 

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。 

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。

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。 

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。

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。 

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。 

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。 

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。 

 

参考文献: 

地基基础篇6

关键词:地基基础缺陷 加固措施

中图分类号:TU47文献标识码: A 文章编号:

引言

在建筑施工中,地基基础是最重要的关键环节。地基主要是指,在建筑物荷载力的作用下,基底的下面所产生的变形地层。基础作为一个纽带的结构,将它所承受的荷载力传递给了地基。地基必须具有高强度和稳定性,能够起到支撑和防护的作用,来自上层的荷载力不应该超过地基的变形允许值。如果天然地基具备较强的承载力和支撑力,则是非常好的天然地基。但是,如果地基没有这种天然条件,就需要采取加固的措施,在加固后的地基上进行基础施工,从而提高建筑物的稳固性。

一、地基基础缺陷

1.地基基础标高的偏差问题

地基砌筑到室内地平位置时,会存在标高不处于同一个水平面的现象,对上层墙体的标高控制会产生影响,出现标高偏差原因,主要是由于下部基层放脚宽大,皮数杆无法贴近,对砌筑的每个基础和皮数杆间的标高差难以有效观察,填芯砖所采取的是大面积的铺灰砌筑方式,因铺灰面过长或者厚度不均匀,致使砌筑速度不一致,砂浆停歇太久,会由于挤浆困难,造成灰缝无法压薄冒高状况。

2.轴线位移问题

地基基础工程的轴线位移所指的是大放脚砌筑到室内的标高位置,轴线和上部的墙体轴线会出现错误,轴线位移大多出现在建筑内横墙上,上部墙体与基础会出现偏心压,对建筑整体的受力性能会产生影响,出现轴线位移是因大放脚的收分寸没有掌握准确,砌筑到大放脚的顶部时,会出现偏差问题,当再砌筑地基基础的直墙部分,就会出现轴线位移状况,在施工的时候,横端的基础轴线通常在槽边设置中心柱,在实际放线的时候,会将控制桩安装于山墙位置,其横端的轴线可从山端至另端的排尺进行控制,建筑基础大多数是先砌筑外纵墙与山墙位置,当砌筑横墙基础的事后,槽中线会被封于纵墙的基础外部,不能吊线找中,使得轴线出现较大偏差,槽边的控制桩无法很好保护,车辆及施工人员就会出现位移,出现轴线位移。

3.防潮层失效问题

抹灰不密实或者防潮层开裂,地下水沿着地基基础往上渗透而无法阻止,致使墙体潮湿,当外墙受潮之后,就会出现冻融或者盐碱作用,房屋建筑砖墙的表层就会出现逐层的剥落酥松,对居民的房屋美观与结构强度会产生影响。这是由于房屋建筑施工当中,灰浆混用,砌筑的基础剩余砂浆当作防潮的砂浆应用,防潮层在施工之前,基础面上未作清理,浇水不够,对防潮层的砂浆或者基面粘结造成影响,在操作的时候,房屋表面抹灰不实,再加上养护不到位,防潮层就会出现早期脱水状况,其密实度与强度无法达到要求,出现裂缝状况,在冬季施工的话,防潮层也会出现受冻失效问题。

二、地基的加固措施

1.地基的加固施工要求

在现代建筑施工工程中,通常对需要对建筑物地基进行一定的加固和处理,在进行地基加固过程中,一定要确保地基加固符合施工技术要求。如确保基坑的干燥,并对坑槽内的污泥和积水处理干净,在进行灰土铺压时要做到灰土的含水量,以及土质要符合铺压标准,可以通过手捏的方法来判断灰土的含水量是否均匀,如果能够捏成团,轻捏即碎的话,则说明土质状况符合要求,如果太干燥则需要洒水,如果含水量太大则需要晾晒,否则将影响地基的加固效果。需要说明的是,在进行夯土填实处理时,一定要确保分层碾压的灰土间距大于0.5米,同时,在夯实处理后的灰土,要保持必要的干燥,对每层灰土的施工都要进行必要的现场试验,确保符合设计指标要求。在夏季要避免雨水或其他污水对其进行影响,做好防止暴晒与雨淋工作。在灰土施工完毕后,应该及时开始基础施工,并对围土及时回填,而在冬季进行施工的时候,也要注意到冻土的影响,尽量避免因冻土而致的地基加固不妥当的技术措施。

2.地基的加固施工措施

在地基的施工处理工程中,由于地质条件、以及工程施工工艺等方面的考虑不周,也会出现影响工程施工的问题,作为建筑工程的基础工程,对地基的施工需要引起各相关人员的高度重视。如在施工中遇到的地基塌方,地基一旦出现塌方,必然会对整个建筑地基的稳定性产生影响,甚至会导致整个过程施工方案的重新制定或造成对整个基础施工的安全事故,为此,在对地基进行施工前,必须加强对地质条件和环境的全面勘察和进行充分的论证和分析,以实现对地基条件可行性的全面掌握,制定出符合实际地矿要求的有效措施和方案。

加强对地基施工的阶段性保护,比如对于雨季要加强对地基内的污水的及时处理和雨水的预防,不能因为雨水的侵蚀来影响地基的施工质量。同时,落实地基施工过程质量监督管理责任,对因施工管理不规范、监督工作不到位,导致地基基坑与设计标准不相符,从而影响到地基的实际荷载,造成受力不均、地面沉降等现象,不仅将对整个工程质量产生巨大的影响,也会给国家和人民造成生命财产损失。为此,施工工程的有效监督和管理必须切实落实,科学应对,确保整个工程的施工质量和要求。

3.地基的加固施工勘查的重要性

工程勘察报告要全面反映建筑场地工程地质和水文地质情况,要预防地基基础的工程事故,首先必须对场地工程地质和水文地质条件做全面正确的了解,要做到这一点关键要搞好工程勘查工作,要根据建筑物场地的特点,建筑的使用要求,合理确定工程勘察任务和目的。勘查工作为建筑物的设计提供举足轻重的参考资料,在勘查时要重视对钻孔深度的选择。由于钻孔深度必须符合设计要求,如果不符合设计上对压缩厚度的需要,或者达不到桩所坐落的土层时,那就不可能正确计算出地基的沉降,或桩的正确承载力,也就达不到基础设计要求。因此必须按设计要求确定合适的钻孔深度。如果由于勘查数量不足,钻孔和探坑布点少,再加之钻孔深度不够,以致不能表达出土的不均匀性和层理的不一致性,就有可能引起建筑物的翘曲和弯折而出现裂缝,造成严重的质量事故和巨大的经济损失。

随着大型建筑工程的施工要求的不断提高,对建筑地基基础和桩基础的施工要求也提出了挑战,随着施工工艺技术的不断应用,在确保施工要求的基础上,针对地基基础和桩基础的施工工艺技术进行分析,从而探讨出有效确保地基基础和桩基础施工的安全性和稳定性的思路和方法,为建筑工程施工提供必要的参考。

小结

地基的加固与处理,简单来讲,就是增加地基的承载力,使地基能承受巨大的垂直荷载,但是若是地基的承载力本来就不高,或者说地基的软弱层过深、承载力较低,又或者导致受力不均匀,那么,就必须要采取一系列的方法来提高地基的承载力,而地基加固就是其中的一个重要方法。一般而言,对于“不满足承载力要求的桩基础”而言,可以分为部分桩和大部分桩,通常情况下,会采用注浆、补桩、加厚承台、桩间土加固、降低上部建筑物重量等方法来处理,并且在实践当中,要根据具体情况以及现场实际情况,来有效的确定

参考文献:

[1]简艳军 砖混房屋地基基础维修加固技术分析[期刊论文] 《中国高新技术企业》 -2009年24期-

地基基础篇7

关键词:建筑施工;地基基础缺陷;地基加固;施工人员

中图分类号: TU71文献标识码: A

随着我国经济的不断进步,建筑事业也得到了蓬勃的发展。但在一些建筑中,地基存在这很大的缺陷,大大降低了建筑物的质量,影响了建筑物的使用寿命,为此,建筑施工人员应该在施工作业中不断总结经验教训,努力处理好地基基础缺陷问题,并根据实际施工情况进行适当的地基加固处理,以提高建筑物的使用寿命。

1 常见的地基缺陷和处理因素

处理地基缺陷所采用的措施应该综合考虑四个因素: ( 1)地基的基础缺陷对建筑物的正常使用、安全性、耐久度等角度的影响; ( 2) 建筑的上部整体结构应该具有整体性、安全性、实用性等要求,这些要求对于地基基础变形是否具有适用性;( 3) 地基基础、结构发生变形的发展速度以及趋势; ( 4) 地基基础的缺陷以及加固上部结构所具有的经济性、可能性。

地基基础缺陷是在建筑施工过程中由建筑施工人员造成的,由于缺陷的产生原因有所差异,所以缺陷的处理办法也不尽相同,目前对于地基基础缺陷的处理过程中,尤其要注意几个重要的因素: 首先,地基基础处理的过程中可能会对该工程周边建筑物的结构造成不良影响,所以,在地基施工的过程中必须要针对这些细节环节进行研究; 其次,在对地基基础缺陷的处理过程要需要对整个建筑物的上部构造进行整体性、安全性等几个方面进行综合的分析,并选择出合理科学的施工方法; 再次,对于地基土质结构进行分析,避免受到土层的变动而出现结构变形、数值变化以及发展问题严重的措施; 最后在施工的过程中对于基础中存在的相关缺陷进行分析,并对其上部结构中可能出现的问题深入研究,以确保结构处理的经济性与耐久性要求。

2 地基基础缺陷处理的一般原则

如果地基基础不再进行变形,就不用单独考虑加固的问题。当变形还在进行的时候,通常要等待变形停止,使变形的速度更快,或者迫使沉降停止三种方式。对沉降的等待并不是对地基采取措施,而是将工作重点放在上层结构,进而地基花费将大大减少,并杜绝上层结构的二次需求处理而产生浪费。

3 地基加固的基本举措

地基的稳定性以及其受到剪切伤害引起的破坏都跟其本身的强度有关,考虑实际情况,进行地基的稳固,加强。现在,有关地基的稳定的方式有很多,总的说来有两种分类的方式,分别是物理和化学两种方式。

3.1 物理加固

物理加固主要用以土换土,水分排除,增加钢筋数量的方法来实现, 整个过程不会对内部组成产生影响。

3.1.1 置换的方要方法有抛石法、挖填法、爆破法。

抛石法:当遇到不易排水的低洼处,或者表层厚度小于3m,没有过硬的外壳,并且石料的采集比较方便的状况选择大于30cm 的片石,抛投的位置在路堤的中部,方向向两边,这样软弱的土和泥就会被挤到两边,待抛石填出水面后,用重型压路机压实在其上铺设反滤层,在进行填土。

挖填法:挖填法适用于水分很容易排除,操作简且处于地面的表层的软弱层处。把不和要求的土清理掉,并选择合适的材料补充进来,通常进行操作的深度要小于2m。

爆破法:如果建设的时候出现软土深度较大并且比较稠密,泥沼状况还不太稳固,可以选择先填充后爆破,爆破之后填料就会沉下去,杜绝淤积。

3.1.2 排水的主要方法有砂垫层和砂井两种方式

砂垫层是在路堤底部的地面上铺设厚度一般为0.6~1.0m 砂砾或碎石材料。它适用于软弱层薄和路堤高度不大(小于2 倍的极限高度)情况。但施工时须严格控制填土速率,因而工期较长。砂井常用于软弱层厚度超过5m 而路堤较高时,用钻探,沉入钢管或高压射水等方法在地基中形成井孔,再灌以粗、中砂,砂井法系三向排水固结。一般砂井直径为0.2~0.3,井距(中心间距)为井径的8~10 倍,范围为2~4m,平面上呈矩形或梅花形布置,井深应穿过地基可能的滑动面和主要受压层、若软土层较薄或下卧透水层时,则贯穿整个软土层,对排水固结更有利。

3.1.3 挤密的方法有强夯法、干振法、振冲法、加筋法

强夯法适用于加固碎石、砂土、粉土、低饱和度的粘性土,湿陷性黄土、杂填土、素填土、粉煤灰、冶金碴等地基的加固。强夯法应用物理学中的功能原理达到地基加固的目的,这个过程的变化也是动能以及势能不断两向转移的。利用起重机的重量,不断向下击打,让地基受到强大的捶打,形成震动,而质地变得更加紧密和稳定,进而其强度增加,使土更加密实。但是这种方法不合适在有密集施工的地方,击打会产生噪音,使人的正常生活受到影响,因此如果居民较多的地方不适合选择这样的地方,来筹划建筑。

干振法用于加固杂填土和高压缩性非饱和粘性土,可以大幅度提高承载力,减少建筑物的沉降和不均匀沉降。干振法地基加固的有效深度在6m 以内,其工作原理是在振动成孔器水平振动力作用下,地基中形成40~70cm 直径密实砂石桩,承载力可高达500~1000kpa.在上部荷载作用下,桩和桩周挤密土体共同构成复合地基。因为作业过程是干爽的,因此不会因为泥浆导致污染,而化学管桩与置换法需要花更多。并且此法很节约钢筋水泥,有利于保护环境,提高经济效益。

振冲法在水含量较大,浓度很大,渗水的能力很小,粘度较差的地基增强方法,这个过程是把振冲器用起重器吊起来,并且利用水泵喷射强度很大的水流,经过水的冲击和震动的过程,把振动器放在已经计划好的深度,清理好孔内的杂物再向其中放入碎的石头,因为土经过震动之后就会向下挤压,等到密实度已经达到之后才提高振动器。这个过程需要反复进行,直到变成一个有密度,有坚实度的圆柱体,振冲法根据土所形成的压力来组成形状并有承重能力,这个过程会导致一定的变形,压力不但是从上到下的状态,并且这种压力从中间传递向四周,这种情况会使承载力得到提高,因此下降变得更加温和平稳。

加筋方法目前在业界使用的是树根桩加固地基法,所谓树根桩,就是在套管导向下用旋转方法钻进,钻孔直径100~300mm,穿过原有建筑的基础进入地基土中至设计标高,清孔后再下放钢筋,钢筋数量从一根到数根,视桩孔直径而定,再用压力灌注水泥浆、水泥砂浆,边灌边振,边拔管,最后成桩。树根桩的稳定处理过程比较容易,并且花的不多,很快就能完成,并且质量较强,在对从前的建筑展开修理的效果展示出很强的优势特点。

3.2 化学加固

化学加固法是指利用水泥浆液(粉体)、粘土浆液(粉体)与土颗粒发生化学反应胶结起来,以改善地基土的物理和力学性质的地基处理方法。化学加固地基的方法主要有搅拌法、高压喷射注浆法以及灌浆法。

3.2.1 搅拌法一般适用于与松软土层地基加固中,通过填充孔隙、离子交换和结硬反应,而获得加强。浅层搅拌法,将石灰、水泥等结合料掺入表层土内,加以拌和,并进行碾压从而形成一硬层。它的处治深度不超过1.5m;深层搅拌法,利用特制搅拌机械在地层内边压送结合料边搅拌,形成加固土桩体或墙体(加固深度可达20m 以上),以提高地基承载力,限制软土的侧向挤动及截阻地下的渗透水流。

3.2.2 高压喷射法是用高压脉冲泵使浆液通过特殊喷嘴高速喷出,强制土和浆液混合,胶结硬化后就在地基中形成柱状或壁状的加固体。喷射的浆液材料常用水泥浆,如果地下水流速快,为防止浆液流失,需掺速凝剂(如氯化钙)。

3.2.3 灌浆法是指利用机械压力或电化学原理通过注浆管把浆液注入地层,浆液以填充和渗透等方式赶走颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气并占据其位置,经过一定时间后浆液将原岩土层胶结成整体。

4 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

地基基础篇8

【关键词】高层建筑;地基基础;处理技术;桩基础;土建施工技术;注意事项

现阶段我国高层建筑建设事业的迅猛发展,给高层建筑的基础建设提出了更高的要求。在以往的高层建筑建设过程中,经常会发生地基强度不够,抗震性不强,沉降不均匀的现象。这就要求相关技术人员要结合建筑的上部结构、基础和地质条件综合考虑,选择最合适的基础形式和施工技术,使高层建筑的承载力能够满足其自身的要求,以确保高层建筑的质量与安全。

1、地基基础和桩基础的概念

地基是指在建筑物的荷载作用下产生变形但是不能忽略的一部分岩体或土体。基础则是指建筑物下部将建筑物的荷载传递给地基的结构。桩基础是基础的一种,是在地质状况不佳,天然基础不能满足建筑物的强度、变形及稳定性的要求时,借助特殊的施工手段采取的一种埋深更大的人工基础形式。

2、地基基础的处理技术

地基基础处理的好坏是影响建筑物是否坚固耐用的一个重要条件。随着工程的地域和地质条件的变化,地基施工的情况也不同。但是无论环境怎样变,都要保证地基基础对高层建筑物有足够强的承载力,施工人员务必要做好地基的加固工作。当地质条件不满足施工条件时,施工人员还要通过选取合适的地基基础处理技术来改善地质条件,使地基土层满足基础施工的要求。

2.1 几种常见的地基基础处理技术

2.1.1 采用分层填土的方式换土垫层

一些土体具有湿润膨胀的特性,承载力小,严重的影响了地基基础的稳定性和强度。为了减少土层的沉降性,提高地基基础的强度,就需要用高强度和高稳定性的材料来替换掉这种软土层。在用符合施工要求的土替换原来的软土的过程中,要采用分层填土的方式来避免施工过程中土体出现孔洞和缝隙,以保证土体的密度符合承载力的要求。

2.1.2 碾压和夯实

为了进一步地提高地基的强度,需在施工过程中通过一些途径产生极大的冲击力,对地基中松软的土进行夯实或碾压。这样的方法能最大化地降低高层建筑物在竣工后地基产生的沉降量。根据施工方法的不同,这种地基基础的处理技术可以分为振动夯实法和机械碾压法。

2.1.3 使土壤固结

土层由于土壤的液化性质往往含有一定的水分,影响了土层的承载强度,但是在水分被排除后土层就会自动固结。所以通过排水的方式来排除土层中的水分,不失为一种提高土层承载力,降低沉降量的好办法。这种地基基础处理技术由于操作简单,经济实用,在建筑施工中已经得到了广泛的使用。

2.1.4 使用化学方法加固土层

这种处理技术是向土体中加入水泥浆、丙烯酸铵、碱液等能够固化的化学物质,通过这些物质发生化学的反应将土体粘结起来,改善原来土体不符合基础施工要求的性质。比如高层建筑需建在膨胀土上时,施工人员可以用石灰来和膨胀土中的亲水矿物质产生化学反应,从而改变膨胀土的土质,增强原来膨胀土层的承载力。根据施工方法的不同,化学加固法又分为喷浆法、灌浆法和深层搅拌法。

2.2 地基基础处理过程中容易出现的问题

地基基础的处理技术在整个高层建筑的工程质量中起着至关重要的作用。但是目前在地基基础的施工过程中还存在许多问题,需要引起相关技术人员的重视。

2.2.1 塌方的问题

一旦在地基基础的处理过程中出现了塌方的问题,必然会扰动整个地基土的稳定性,整个地基的承载力将会受到巨大的影响,导致整个工程受损,影响周围建筑的安全性,严重的还会引发安全事故,造成人员伤亡。这就要求设计人员在施工前要对当地的地质结构和质量进行充分的考察。

2.2.2 对地基保护不周

如果在施工时对地基的基础保护不周,比如在多雨的长江以南地区,就容易使地基进水,从而影响整个地基的质量。施工方因此要在施工前针对当地地质状况对地基进行充分的保护。

2.2.3 施工不善

一些施工方对施工过程缺乏管理,导致实际挖出来的基坑与设计有偏差,这样会引起整个地基的荷载力下降,进而影响工程质量。所以,在地基基础的处理过程中,稍有不慎就会对地基基础的质量产生很大影响。施工方要在整个施工过程中加强管理,对实际产生的问题进行科学的分析,采取有效的措施,保障整个建筑工程的质量。

3、桩基础的土建施工技术

桩基础是目前我国高层建筑中使用最普遍的一种基础类型。当建筑基地的土质比较松软,采用普通的扩大基础的方法以不足以使地基满足建筑物的强度、变形和稳定性的要求时,就使用桩基础。通过在地基中插入多根桩,可以将高层建筑物上层的荷载传递至更深的土层或岩层,从而满足建筑物对地基的承载力的要求。常见的桩基础有预制桩、树根桩、沉管灌注桩、钻孔灌注桩几种。3.1桩基础的土建施工技术桩基础的土建施工技术按照施工方法分为两种:振动沉桩施工技术和静力压桩施工技术。

振动沉桩施工技术是在桩的顶部固定振动器,使桩通过振动效果和自身重力的综合作用,自动下沉至基地土层。这种施工技术简单易于操作,打桩效果也较好,有效地降低了劳动强度,提高了施工的效率,降低了施工的成本。静力压桩机通过桩架上的配重和自身重力的作用产生反力将桩压入土层中的施工技术就是静力压桩施工技术。这种施工方法在压桩的过程中,由于作用力破坏了土层结构,土层会产生反作用力,所以在施工过程中不宜停顿。这种施工方法通常在粘土层中使用,具有造价低,噪音小,工艺简单,质量可靠等优点。

3.2 桩基础在施工过程中需注意的问题

桩型和桩长的选择对整个建筑工程的质量产生着巨大的影响。在桩基础的设计过程中,设计人员要根据具体的地质报告提供的相关参数来制定桩型和桩长的多种方案。然后再根据地质特点,通过考虑实际操作的可能性、对施工过程中可能遇到的困难的预测、对地基承载力的多次验算和对桩基沉降的考虑等,对多种方案进行比较选出最佳的施工方案。

在施工过程中,施工方则要通过试桩来确定桩型和桩长设计的合理性,要选取合理的施工方法来严格控制桩基与设计的偏差,还可以通过一些施工技术比如配筋、增加拉梁的高度和承台的高度来解决实际施工过程中产生的桩容易偏心的问题。

总之,桩基础在高层建筑施工中的作用不言而喻,要通过严格地控制桩基础的施工质量来保证整个高层建筑工程的质量。

4、结语

我国的高层建筑正随着经济的高度发展越来越多,这对高层建筑的施工质量也提出了相当高的要求。高层建筑好的基础施工质量是整个高层建筑工程质量的关键。但是在高层建筑的基础施工过程中,一些看似对工程质量没什么影响的违规操作却为建筑的质量埋下了巨大的安全隐患。

所以在高层建筑基础的施工过程中,施工人员要熟练掌握地基基础的处理技术和桩基础的土建施工技术。施工单位要制定相关的施工质量标准,对施工部门要加强培训和管理工作。要通过技术人员和管理人员的共同努力来控制施工质量,切实保障高层建筑的安全性与稳定性。

参考文献:

地基基础篇9

关键词:民用建筑;地基基础;桩基础;施工工艺

中图分类号:TU24 文献标识码: A

前言:在民用建筑施工中,采取相应的技术措施做好地基基础和桩基础施工具有重要的现实意义。今后在施工中,我们需要根据具体情况,采取相应的策略,以保证地基基础和桩基础的施工质量。

民用建筑地基基础和桩基础施工的重要性

作为建筑物的下部结构,基础是不可忽略的一部分。。作为基础当中的一类典型,桩基础能够承受绝大部分的荷载,并且将其传递到坚实的深部岩层当中去。因此在民用建筑中地基基础和桩基础的施工起着非常重要的作用。

1、保证民用建筑工程施工进度。采取相应的技术措施,保证路基基础和桩基础的质量有利于提高民用建筑工程质量,促进施工的顺利进行,防止因地基基础和桩基础施工出现质量问题而发生返工现象,有利于保证民用建筑工程施工的顺利进行,按照进度计划完成施工任务,保证民用建筑工程进度。

2、提高民用建筑工程质量。地基基础和桩基础施工往往需要克服一些技术难题,也就必须使用相应的技术力量和机械设备。在施工中,对这些进行合理的利用,有利于提高工程施工水平,保证地基基础和桩基础的质量,进而提高整个民用建筑工程质量。

二、地基基础与桩基础在民用建筑施工中面临的问题

1.冻土地基

冻土地基如果不加处理,在解冻时融化所引起的不均匀沉降,危害十分严重。因此,在施工中我们可以通过人工制冷的方式将土中的水分冻结成冰块以此来阻挡水土的压力。如此一来,对开挖地基也有一定的保护作用。使用冻结法有利于地下水的处理,不会污染环境,而且噪音小。在施工结束后,冻土墙融化也不会影响建筑的地下结构,并且能够大幅度地缩工期。2.桩质量

随着桩基础在民用建筑施工中运用的频繁度提升,也推动了管桩的发展。但是在实际的基础施工中,由于桩质量问题而引起的建筑整体质量问题的案例也并不少。常常会出现桩身断裂、桩头破裂、中心轴歪斜、长度不足、桩顶不平等质量问题。只有保证桩质量,才能够满足桩基设计标准,进而符合建筑施工的质量要求。

3.地下水

地下水是十分常见的一种情况,一旦地基基础的深度达到了地下水位以下,就会出现。如果基础采取的是桩基础,那么地下水对于人工挖孔桩就会产生较大的影响。如果地下水位较大,降低水位就可以采取多桩抽水的方式;反之,如果地下水位不大,在解决上则可以利用单桩桩内抽水的方式。

三、民用建筑地基基础施工技术

1.换土垫层

换土垫层主要是去除原本的浅层软土,用强度较高的砂石等材料代替,以达到提升地基土层承载能力、缩小土质胀缩性和湿陷性的目的,最终对沉降的可能性加以控制。一般来说,在民用建筑施工中,素土垫层、碎石垫层和砂垫层是最常用的;在湿陷性黄土、浅层软弱的土地基上处理使用上较多。

2.夯实碾压

夯实碾压是对地基土进行夯实、碾压,达到改善土的液化性能、提高地基土强度的目的,最终降低其沉降量,一般来说有两种方式。(1)机械碾压对松散土通过推土机、压路机等重型机器进行压实处理。在铺土30~50cm,就需要进行8~12次左右的碾压,确保地基土的夯实度,此类方式适用于大面积的夯实填土的工程。(2)振动夯实法通过电动机带动振动机械开展工作,对地基土能够产生5~10t的巨大垂直作用力。这类方式的使用,振动时间较长、振动效果明显,尤其是对透水性较好的地基、砂土地基的效果更为明显。

3.排水固结土壤

排水固结就是通过排除土质当中的水分,让其自动固结的方式。为了达到排水的目的,就需要将袋装砂井设置在地基的周围,塑料排芯板,通过水冲法、沉管法成孔,在孔内进行管砂预压。通过真空加压排除土质当中的水,同时加快地基的固结速度,从而提升土质的抗剪强度、降低土的沉降量,做好土的液化性能的改善。排水固结法的使用,不仅取材方便简单,而且有利于企业经济效益的提升。由于其在水力充填土、饱和粘性土、沼泽土中较为常用,因此被广泛应用到民用建筑施工当中。

4.表层排水法

在地基基础施工中,对于表层粘性土,为了改善地基的压缩性能,提高地基的强度,可以为表层土中加入添加剂等物质。在软土地基上铺设砂垫层具有良好的效果,因为它不仅具有上部排水层的功效,也能够发挥地下排水层的功效,为施工机械创造良好的通行条件。如果地基土层分布不均匀,发生侧向或者沉降变位,就有必要采用敷垫材料来减少侧向或者沉降变位。为机械通行创造良好的条件,提高地基的支撑能力。

5.化学加固法

该方法也是地基基础施工中常见的技术,具体操作方法如下:首先清除地基上面的障碍,保持场地的清洁和平整。在进行粉喷桩施工之前,还应该做好相关的准备工作,例如工程地质报告、土工试验报告、高程测量资料和数据表、粉喷桩设计桩位图等等,只有在对这些资料进行全面了解和掌握的基础上,才能更好的对地基进行处理,才能提高该技术的施工效果。就粉喷桩施工工艺来说,它是根据设计要求,通过进行实测和配比所得到的。通过试桩来确定各项参数,为地基处理做好准备。

6.加载法

该方法也是地基基础常见施工技术。在使用填土加载法的时候,由于该方法与自沉时间、载荷重量有着密切的联系,它的目的是控制地基基础沉降量,如果加载的重量过大,难以保证地基的稳定,应该考虑缓速加载法的使用。此外,在施工中还应该做好全面动态观测工作,以确定预载后的残余沉降量,避免对地基造成破坏,促进民用建筑施工的顺利进行。

7.挤密法

挤密法也是民用建筑施工中运用得比较广泛的地基基础施工技术,它是通过利用挤密桩间土,将桩孔用灰土或者素土分层密实夯填。由于使用的土质类型不一样,其方法略有差异,使用素土的称为土桩挤密法,使用灰土的称为灰土桩挤密法。该方法主要适用于厚度大的填土地基以及湿陷性黄土,使用方便,能够就地取材,并可以进行深层挤密和原位处理。石灰桩法采用人工地基和机械地基成孔方式,并灌入一定量的火山灰、炉渣、粉煤灰等等,通过夯实和振密,从而形成桩体。砂石桩法通过利用冲击和振动的方法,在地基中成孔,并填入砂、碎石、卵石、砾石等等,该方法能够形成大直径密实砂石桩体,在地基处理中具有良好的效果,有利于促进民用建筑施工的顺利进行。

四、民用建筑桩基础施工技术

1.预制桩

此类桩一般都是圆形或者是方形,截面直径需要控制在25~55cm左右,一般桩架高度在6~25m。预制桩的连接采用的是焊接法、硫磺胶泥锚接法等方式。

2.管灌注桩

此类桩的桩直径在30~50cm之间,桩长度在25m左右。一般使用振动打桩或者锤击的方式进行沉桩,在砂性土、粘性土地基中频繁使用。

3.钻孔灌注桩

钻孔灌注桩孔径在60~150cm左右,而桩的具体长度需要根据施工现场的实际情况加以判定。一般来说,都是利用钻机旋转带动钻头对原本的土层加以破坏的方式实现沉桩。这一类方式对周边环境影响较小,因此在粉质土、淤泥、砂土等地基当中频繁使用。

4.树根桩

作为一种新型的桩形式,我们也可以将树根桩称之为“小型钻孔灌注桩”。此类桩的直径在7.5~25cm左右,通过钻机钻孔的方式来实现沉桩。此类桩型施工噪音小、无需过多的空间。并且由于桩本身的强度较高,因此不但能够在民用建筑的改建当中使用,也能够在砂土、碎石土等地基处理当中有明显的加固效果。

五、结语

总之,本文对民用建筑施工当中的地基基础和桩基础的处理技术进行了详细的探讨分析。但是究竟要如何去选用,还需要考虑到施工现场的地质条件、材料、设计要求等多方面因素。在施工当中,还需要本着施工安全的原则、提升施工质量,努力降低施工成本,采取合理的处理方式。随着科学技术的不断进步,对地基基础和桩基础的施工技术还有待我们进一步去挖掘开发。因为,只有更完美的施工技术,没有最完美的施工技术。

参考文献:

[1]王秀华.浅析建筑地基施工中的事故及其预防措施[J].民营科技,2009(02).

地基基础篇10

关键词:民用建筑 地基 基础 桩基础

中图分类号:TU24 文献标识码: A

一、 地基基础与桩基础的作用

地基基础和桩基础的土建基础是连接建筑物与地基间的重要枢纽,是荷载传递的关键环节。地基是在建筑物荷载作用下产生了变形的一部分土体或者是岩体,但是我们却不能忽略这一部分,用以支撑有基础传递的建筑荷载,维护强度保持在一定的稳定环境下,防止建筑沉降度不超越设计要求的范围。

作为基础当中的一类典型,桩基础能够承受绝大部分的荷载,并且将其传递到坚实的深部岩层当中去。地基主要分为两类:天然地基与人工地基。天然地基是以本身的地质构造为基础,加以适当的人工改造,因而埋深通常较浅;人工地基则是以特殊的施工技术而认为建构起的地基,通常埋深较大,以便于以深部的坚实土层作为荷载支撑,即所谓的桩基础。桩基础需要通过特殊的施工手段,才能够满足更大的埋深,这主要是在建筑场地地质情况不够良好的状况下,并且天然基础无法满足建筑物对稳定性和强度要求的时候才会应用。

二、 地基基础与桩基础在民用建筑施工中面临的问题

1. 地下水

一旦地基基础的深度达到了地下水位之下时,通常都会面临处理地下水的情况。如果基础采取的是桩基础,那么地下水对于人工挖孔桩就会产生较大的影响。如果地下水位较大,降低水位就可以采取多桩抽水的方式;反之,如果地下水位不大,在解决上则可以利用单桩桩内抽水的方式。当然,如果桩设计的深度不足,上述两类方式则无法利用,这时就需要在施工场地周围设置一些井点来进行排水处理。

2. 冻土地基

冻土地基如果不加处理,在解冻时融化所引起的不均匀沉降,危害十分严重。因此,在施工中我们可以通过人工制冷的方式将土中的水分冻结成冰块以此来阻挡水土的压力。如此一来,对开挖地基也有一定的保护作用。使用冻结法有利于地下水的处理,不会污染环境,而且噪音小。在施工结束后,冻土墙融化也不会影响建筑的地下结构,并且能够大幅度地缩工期。

3. 桩质量

随着桩基础在民用建筑施工中运用的频繁度提升,也推动了管桩的发展。但是在实际的基础施工中,由于桩质量问题而引起的建筑整体质量问题的案例也并不少。常常会出现桩身断裂、桩头破裂、中心轴歪斜、长度不足、桩顶不平等质量问题。只有保证桩质量,才能够满足桩基设计标准,进而符合建筑施工的质量要求。

三、 民用建筑地基基础施工技术

1. 换土垫层

换土垫层主要是去除原本的浅层软土,用强度较高的砂石等材料代替,以达到提升地基土层承载能力、缩小土质胀缩性和湿陷性的目的,最终对沉降的可能性加以控制。一般来说,在民用建筑施工中,素土垫层、碎石垫层和砂垫层是最常用的;在湿陷性黄土、浅层软弱的土地基上处理使用上较多。

2. 夯实碾压

夯实碾压是对地基土进行夯实、碾压,达到改善土的液化性能、提高地基土强度的目的,最终降低其沉降量,一般来说有两种方式。(1)机械碾压对松散土通过推土机、压路机等重型机器进行压实处理。在铺土30~50 cm,就需要进行8~12 次左右的碾压,确保地基土的夯实度,此类方式适用于大面积的夯实填土的工程。(2)振动夯实法通过电动机带动振动机械开展工作,对地基土能够产生5~10 t 的巨大垂直作用力。这类方式的使用,振动时间较长、振动效果明显,尤其是对透水性较好的地基、砂土地基的效果更为明显。3. 排水固结土壤排水固结就是通过排除土质当中的水分,让其自动固结的方式。为了达到排水的目的,就需要将袋装砂井设置在地基的周围,塑料排芯板,通过水冲法、沉管法成孔,在孔内进行管砂预压。通过真空加压排除土质当中的水,同时加快地基的固结速度,从而提升土质的抗剪强度、降低土的沉降量,做好土的液化性能的改善。排水固结法的使用,不仅取材方便简单,而且有利于企业经济效益的提升。由于其在水力充填土、饱和粘性土、沼泽土中较为常用,因此被广泛应用到民用建筑施工当中。

3 排水固结土壤

顾名思义,排水固结土壤法就是对土层进行排水处理,使土壤实现失水固结状态。其具体操作方法为:将袋装砂井设置在地基周围,采用水冲法或沉管法对塑料排芯板进行成孔处理,并在孔内灌砂预压,在进行真空加压时可迅速的将土壤中的水排出,加速土层的失水固结,从而降低了地基土的液化性,提高地基层的抗剪强度。由于操作便捷、成本较低,因而被广泛应用在淤泥、沼泽土、饱和粘性土等土层的民用地基施工中。

4 化学法加固

为提高土层的承载力,使其达到地基土的施工标准,通过对土层进行化学物质添加,在自然或外力的作用下实现化学反应,从而提高土的粘结度的效果。

4.1 灌浆法。在泵和空气压缩的作用下,通过灌浆管将碱液、水泥浆、丙烯酸铵、水玻璃等化学物质均匀的输送到砂土、粘性土地基等的土层内部进行充分渗透,通过化学反应将水和空气从土层中挤出,实现土层颗粒间的凝结,从而提高地基土层的承载能力。

4.2 喷浆法。利用工程钻机对地基指定位置进行钻孔作业,待钻至要求深度后,将喷射装置安装于工程钻机的钻杆下端,利用高压脉冲泵实现喷射装置的在均匀上升的过程中形成圆柱形喷射面将浆液喷射在周围土层中,从而将土体和浆液进行混合后形成圆柱体的固结体。在粘性土,砂土和人工填土等地基中采用该种方法的优势为:防水防渗透性好,保护相邻结构在基坑挖掘过程中不被损害。缺点为:水泥用量大,流失多,浪费现象严重,增加建设成本投入。

4.3 深层搅拌法。将水泥和石灰作为的固化剂注入土层深处__进行高压深层搅拌,使其与土层达到充分的混合,将固化剂与天然土层紧密结合为一体,而形成一系列的水泥桩或地下连续墙。该种地基处理法具有的施工噪音污染小、土方量少,附加沉降可做忽略等优势,因而被较多的采用在城市内厚层软粘土地基的施工中。

四、 民用建筑桩基础施工技术

1. 预制桩

此类桩一般都是圆形或者是方形,截面直径需要控制在25~55 cm 左右,一般桩架高度在6~25 m。预制桩的连接采用的是焊接法、硫磺胶泥锚接法等方式。

2. 管灌注

桩此类桩的桩直径在30~50 cm 之间,桩长度在25 m 左右。一般使用振动打桩或者锤击的方式进行沉桩,在砂性土、粘性土地基中频繁使用。

3. 钻孔灌注桩

桩孔灌注桩孔径在60~150 cm 左右,而桩的具体长度需要根据施工现场的实际情况加以判定。一般来说,都是利用钻机旋转带动钻头对原本的土层加以破坏的方式实现沉桩。这一类方式对周边环境影响较小,因此在粉质土、淤泥、砂土等地基当中频繁使用。

4. 树根桩作为一种新型的桩形式,我们也可以将树根桩称之为“小型钻孔灌注桩”。此类桩的直径在7.5~25 cm 左右,通过钻机钻孔的方式来实现沉桩。此类桩型施工噪音小、无需过多的空间。并且由于桩本身的强度较高,因此不但能够在民用建筑的改建当中使用,也能够在砂土、碎石土等地基处理当中有明显的加固效果。

五、 结语

总之,本文对民用建筑施工当中的地基基础和桩基础的处理技术进行了详细的探讨分析。但是究竟要如何去选用,还需要考虑到施工现场的地质条件、材料、设计要求等多方面因素。在施工当中,还需要本着施工安全的原则、提升施工质量,努力降低施工成本,采取合理的处理方式。随着科学技术的不断进步,对地基基础和桩基础的施工技术还有待我们进一步去挖掘开发。因为,只有更完美的施工技术,没有最完美的施工技术。

参考文献

[1]王秀华.浅析建筑地基施工中的事故及其预防措施[J].民营科技,2009(02).