建筑工程施工中的注漿技術分析【建筑工程軟土地基施工處理技術分析】
發(fā)布時間:2020-02-15 來源: 短文摘抄 點擊:
本文圍繞建筑工程中軟土地基的施工方法及處理技巧進行詳細的論述與分析,以期提高建筑工程施工的質量水平。 建筑工程地基施工過程中,施工技術人員要對軟土層的性能充分的掌握,軟土層土的天然孔隙比e值大于1.0;土的含水量大于40%;壓縮系數(shù)a1~2大于或等于0.5MPa時,屬高壓縮性土層;地基的承載力。很浲翆釉诮ㄖ锏妮S向力作用下容易破壞,上層破壞意味出現(xiàn)明顯的分離面(裂縫)。屈服是塑性變形的開始,無限制的塑性變形,即為流動軟土層就是小的荷載差異,也會引起建筑的沉降,當沉降量大而不均勻,就會造成建筑物的傾斜、裂縫等事故。
1.建筑物的沉降速率及處理不當所引起的惡果
軟土層上建筑物的沉降速率隨基礎面積和荷載變化而有所不同:一般民用建筑活荷載較小時,其竣工時沉降速率為0.5―1.5mm/d;在竣工后半年至一年的時期內(nèi),是建筑物差異沉降最為迅速的時期,常發(fā)生傾斜和裂縫、當沉降速率衰減到0.05mm/d以下時,差異沉降不再增加,沉降基本穩(wěn)定,軟土層厚度比較厚時,需要的沉降穩(wěn)定時間較長,因為軟土的滲透性低,孔隙水不易排除,有些建筑物建成后幾十年,其沉降尚未完全穩(wěn)定。例如,上海展覽館的中央大廳,當時由國外專家設計,利用箱形基礎,基礎面積為46.5m×46.5m,半地下室,基底壓力為130kPa,附加壓力約120kPa:當時沒有進行沉降量的計算就確定地基允許承載力。建成30年以后,累計沉降量已超過1.8m,影響范圍達30m以上,使相鄰兩側展覽廳的墻體嚴重開裂,直至目前沉降才基本穩(wěn)定。
軟土地基的處理,一般都足以提高強度和減少變形為目的。但有時這兩者并不能同時達到。例如,強度提高了,但變形卻沒有減少。如果已加固好地基而沒有加固地基交界處的軟土層,該土層已經(jīng)受到擾動,隨建筑物的升高,軟弱基土在上部壓力的作用下滑動、擠出就可能由該處發(fā)生:當然,也有設計問題,如選用的處理方法不適合該王程的軟土層。更有施工的問題,如很多基礎施工企業(yè)缺乏技術和管理素質,又無質量保證體系,以贏利為目的,放松質量管理,常造成已處理的軟土地基上建筑物又出現(xiàn)下列質量問題:1)當基礎下軟土層較厚又比較均勻時,在上部軸向力的作用下,地基壓縮引起建筑物過大沉降;2)當上部荷載差異大,上層不均勻時,建筑物將產(chǎn)生不均勻下沉,從而引發(fā)傾斜,致使墻體裂縫;3)地基上層均勻性差,再加上建筑物荷載不均勻及附近建筑物的影響,會產(chǎn)生過大的傾斜或倒塌事故;4)當軟土地基加載過大、過快時,建筑物的軸向力超過了地基的承載力,使建筑物下的軟上發(fā)生塑性變形,出現(xiàn)分離面(裂縫)而破壞地基,產(chǎn)生傾斜或倒塌事故。
2.軟土地基的處理
。1)對暗塘、暗濱、暗溝、坑穴、古河道等的處理一般可采用基礎加深、換土墊層或短樁等方法。
(2)對表層和淺層不均勻地基的處理,一般可采用挖除軟弱地基土,換土夯填密實,也可用人力增大土的密度,采用夯實、碾壓、振動等方法處理。
。3)厚層軟土地基可采取堆載預壓的方法處理,常用砂井或袋裝砂井或塑料板排水堆載預壓。如缺少堆載用的材料時,可采用真空預壓。預壓荷載宜略大于設計荷載,預壓時間,分級和速率應根據(jù)建筑物的要求和對周圍建筑物的影響,以及軟土的固結情況而決定。
(4)軟土地基也可采取砂樁、碎石樁、石灰樁、石灰粉煤灰樁、灰土樁和水泥上旋噴樁處理,但樁的設計參數(shù)宜通過試驗確定。
(5)對荷載大、沉降限制嚴格的建筑物,宜采用樁基,可有效地減小沉降量和差異沉降。
3.軟土地基的建筑設計
為防止軟土地基上的建筑物不均勻沉降,建筑設計要采取有效的綜合技術處理措施,如減輕上部荷載,加強基礎整體剛度,選用較小的基底壓力,以減少軟土地基的沉降差。設計要采取增強建筑結構的方法,使建筑與基礎能起到共同作用,防止因建筑平面形狀復雜、轉彎多、立面變化過大,或設置大門洞和大窗框,而削弱建筑的整體剛度或質量中心與剛度中心偏移較多等。這均會造成建筑物因不均勻沉降而傾斜。因此,設計時宜采取下列措施:
。1)體型復雜,荷載差異又大的建筑工程,宜采用框架結構,并加強基礎的整體剛度,一般可采用箱型基礎、樁基礎、整板筏基礎等,以適應不均勻沉降的性能。
。2)磚混結構的建筑工程,必須對建筑物的體型,荷載、基礎類型與地基進行綜合分析,建筑平面要力求簡單,內(nèi)外墻要盡量貫通,合理布置縱橫墻,橫墻間距不宜超過房屋寬度的1.5倍。建筑物的長高比是影響磚砌體承重結構剛度的主要因素,合理的長高比具有調整地基非均勻變形的能力,且產(chǎn)生的相對彎曲值小,能避免墻體開裂。經(jīng)多方調查,不同長高比的建筑物的不完全統(tǒng)計資料表明:
、賹τ谌龑雍腿龑右陨系亩鄬咏ㄖ溟L高比=L/Hf≤3時,墻體沒有裂縫。式中,L為建筑物的長度(m);Hf為自基礎底面算起的建筑物高度(m)。
當建筑的長高比為34時,在同樣結構的建筑上,磚墻都有裂縫。
、趹m當加強基礎的剛度和強度,加強地基與上部結構的共同作用。在進行結構計算時,應使各種假設盡量符合實際工作狀態(tài),如計算陽臺、挑走廊的縱墻基礎時,不要采用縱橫墻三向分配荷載,應將陽臺、挑廊荷載值由縱墻基礎承擔。
、蹫闇p少建筑物的沉降和不均勻沉降,可采用下列措施:
A、設置地下室或半地下室等,采用覆土少、自重輕的基礎形式。
B、選用輕型結構,減輕墻體自重,采用架空地板代替室內(nèi)厚填土層,以減輕地面荷載。
C、在調整各部分荷載分布的同時,調整基礎的寬度或埋置深度,選用較小的基底壓力。
D、在墻體上開洞過大時,宜在開洞部位適當配筋或采用構造柱及圈梁加強,E、地面堆載應力要求均衡,避免大量、迅速:集中堆載,并應根據(jù)使用要求
決定,堆載特點、結構類型,根據(jù)地質條件確定允許堆載的大小和范圍。堆載不宜壓在基礎上。
。3)廠房和倉庫的結構設計,可適當提高柱、墻的抗彎能力,增強建筑的剛度。對于中、小型倉庫,宜采用靜定結構:具有地面荷載的建筑地基下軟弱土層較薄,采用樁基比較經(jīng)濟;車間內(nèi)設有30t,以上重級工作制吊車時,宜采用樁基礎.
4.軟土地基的建筑施工技術
4.1挖土
淺基槽或基坑挖土時,要有防止擾動基礎下的軟土持力土層的措施。按規(guī)定做好基槽或基坑邊坡的支撐或放坡,防止坍土:對已挖好的基槽或基坑,要會同勘察、設計、監(jiān)理、質監(jiān)等單位有關人員檢驗,并核對巖土上程的勘察報告中確定的持力上層是否―致,如發(fā)現(xiàn)有不符之處,須及時研究解決。
4.2圍護
深基坑周圍,必須按施工組織設計要求用板樁、鉆孔灌注樁、預制樁等圍護,以抵抗軟土層擠壓產(chǎn)生的水平推力,使基土流塑擠出、這也是防止邊坡坍土的主要措施。
4.3增設墊層
在軟土地區(qū)一般采用的是換土墊層,如砂墊層、砂石墊層,碎石墊層、灰上或素上墊層,煤渣墊層、粉煤灰墊層、礦渣墊層以及用其他性能穩(wěn)定、無侵蝕性的材料做獻墊層等,雖然墊層的材料不同,應力分布有差異,但從眾多的試驗結果來看,其極限承載力還是比較接近,沉降的特點也基本相似。所以,各種材料的墊層都可近似地按砂墊層的計算方法進行計算。墊層的主要作用有下列3點:1)提高地基承載力。因各種墊層的抗剪強度都高于軟弱土層,所以能提高軟土承載力,避免軟土地基的破壞;2)減少沉降量;如條形基礎在相當于基礎寬度的深度范圍內(nèi)的沉降量,約占總沉降量的50%,現(xiàn)用密實的墊層代替上部軟弱土層,即可減少這部分的沉降量。墊層對應力的擴散作用。使作用在下臥層軟土的壓力較小,這樣也會相應減少下臥土層的沉降量;3)加速軟土層的排水固結。因墊層材料透水性大,軟弱土層受壓后,墊層可作為良好的排水面,可以使基礎下面的孔隙水壓力消散,加速墊層下軟弱土層的固結和提高其強度,避免地基下軟土塑性破壞.
4.4在施工時進行現(xiàn)場監(jiān)測
監(jiān)測是施工中一項不可缺少的工作,可提供保證施工正常進行的實際數(shù)據(jù)。發(fā)現(xiàn)不正,F(xiàn)象可以及時研究處理。
4.5控制施工進度
利用施工的材料均勻堆載預壓,周圍墻體必須同時砌筑;嚴格按規(guī)范要求控制,每天的可砌高度不超過一排腳手架高,即1.5m左右;澆筑混凝土構件也要掌握均勻度,防止人為的偏心受壓。
5.結語
綜上所述,在建筑工程地基施工過程中,技術人員一定要對軟土層進行科學合理的施工處理,并結合當?shù)氐膶嶋H情況,制定出適合的施工方案,以保證施工過程的正常進行和建筑物的質量水平。
參考文獻
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。ㄗ髡邌挝唬簭V西華桂建筑安裝工程有限責任公司廣西平果 531400)
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