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關鍵詞:房屋建筑; 地基施工; 重要性; 質量控制
Abstract: In the housing construction to the construction technology of various foundations using diversity. There is a big difference between the range of applicability of these techniques as well as the reinforcement principle, so the construction technology of foundation selection should consider the requirements. This article analysises of foundation construction goal, construction of foundation technology from the housing construction in the importance of the foundation construction, finally puts forward the technical quality of common ground construction control.
Keywords: Housing construction; foundation construction; importance; quality control
中圖分類號:TU74
一、房屋建筑施工中重視地基施工的重要性
建筑物一般處于地表的上層,地表以上的部分被稱作上部結構,在房屋建筑施工中,房屋上部結構的重力會通過柱子和墻體傳給基礎,再由基礎將這些負荷傳給地基,由此可見地基只有具有足夠的耐久度與強度才能具有足夠的承載力,這種承載力直接關系著房屋的使用年限和安全。所以地基雖然并非建筑物的構成部分,但是它的質量對整個房屋建筑的安危卻產生著直接的影響。大量實踐證實,房屋建筑安全事故的產生都與地基的質量具有很大的關聯,由地基產生的房屋建筑質量問題輕則表現為房屋上部結構傾斜和開裂,重則表現為房屋建筑整體倒塌,這種后果對人們的生命財產安全造成了極大的威脅。房屋建筑中的地基施工質量與地基圖所具有的工程性質存在較大關聯,只有嚴格遵守施工規范和科學進行地基施工設計才能使保證地基的質量,并避免房屋產生安全事故。地基處于建筑的最下方、地面以下所以地基施工屬于隱蔽工程,如果在施工過程中沒有給予足夠的重視并導致了質量隱患的出現,那么后期進行處理和補救的工作難度將會大于整個房屋建筑施工的難度,甚至有些時候,補救工作根本無法開展。地基施工的造價以及工期一般占到房屋建筑施工總造價和總工期的 20% ~25%,而對于高層建筑而言,這個造價以及工期將會更長,所以重視地基施工工作并嚴格控制地基施工質量在房屋建造施工中具有重要的意義,同時也具有必要性。
二、地基施工的目標
地基施工的目標是利用各種地基施工技術來加固地基土并使地基土工程性質得到改良。
(一) 實現地基土抗剪強度的提高。地基的抗剪強度不足會導致剪切力破壞,主要表現在地基本身的承載力欠缺;由于側向土壓力或者偏心荷載造成建筑物失穩; 由于荷載和填土造成臨近的地基隆起; 開挖基坑過程中的坑底產生隆起; 開挖土方時出現邊坡失穩等,所以為了避免出現剪切力破壞,需要進行地基施工來實現地基土本身抗剪能力的增強。
(二) 實現地基壓縮性的降低。地基本身具有的壓縮性主要表現為房屋建筑的沉降; 由于房屋荷載以及填土等導致地基固結沉降; 地基的大范圍沉降或者不均勻沉降; 開挖基坑時導致臨近的地面產生沉降; 降水過程中地基固結沉降。地基本身所具有的壓縮性直接反映著地基土本身的壓縮模量指標,所以有必要通過地基施工來實現地基土本身壓縮模量的提高來避免地基沉降現象的產生。
(三) 促使地基的動力特性得以改善。地基本身的動力特性主要表現為地震時松散飽和粉發生液化; 在打樁中鄰近的地基震動并下沉,這種表現對房屋安全產生著極大的威脅,所以有必要通過地基施工來實現地基動力特性的改善。
三、地基施工技術種類
地基施工技術的種類繁多,以時間為標準可以分為永久處理和臨時處理,以處理深度為標準可以分為深層處理和淺層處理,以土性對象劃分可以分為粘性土處理、砂性土處理、飽和土處理以及非飽和土處理。所以在地基施工中,應當全面地認識各種地基施工技術,并根據實際的施工需求來進行地基施工技術的合理選取。從施工技術的原理來看,地基施工技術可以統分為以下幾種類型: 一是換土墊層法,其中包括墊層法以及強夯擠淤法兩種施工技術; 二是振密、擠密法,其中包括重錘夯實法、表層壓實法、振沖擠密法、強夯法、砂樁、土樁法、爆破、夯實水泥木樁八種施工技術; 三是置換法,其中包括振沖置換法、強夯置換法、石灰樁法、EPS 超輕質料填土法、柱錘沖擴法、水泥粉煤灰碎石樁六種施工技術; 四是排水固結法,其中包括推載預壓法、電滲排水法、降低地下水位法、真空預壓法、推載真空聯合法五種施工技術; 五是加筋法,其中包括加筋土、土工聚合物、土層錨桿、樹根樁法和土釘五種施工技術; 六是膠結法,其中包括注漿法、高壓噴射注漿法、水泥土攪拌法三種施工技術; 七是冷熱處理法,其中包括燒結法和凍結法兩種施工技術。
四、常見地基施工技術質量控制
由于地基施工技術種類繁多,本文在進行質量控制研究中并不能作出一一闡述,所以選取了房屋建筑施工中常用的強夯法和注漿法兩種地基施工技術作為主要的質量控制研究對象。
(一) 強夯法的質量控制。使用強夯法進行地基施工一是要進行測量和定位工作,從而為地基處理的施工操作提供必要的依據。在此過程中,施工單位可以通過試夯來進行夯點的確定; 二是在使用強夯法進行地基施工以前要用推土機進行兩遍預壓,在平整場地后進行場地高程的測量并查看夯點的布置是否與測量放線的確定點一致。當地下水位偏高時,可以采用降低地下水位法來實現地下水位的降低或者也可以在表層鋪設砂石墊層,從而防止出現設備下陷的情況;三是可以分段開展施工,進行強夯的順序應該是從邊緣向中央集中,以便在強夯后需要用推土機將場地整平,在放線定位以及再次進行夯擊,其加固的順序應該是先進行深層土加固再進行中層土加固,最后進行表層土加固。當夯擊完成后,有必要用低能量在進行一遍夯擊或者用夯錘進行一遍夯擊。在整個夯擊過程中要注意落錘的平衡性以及夯位的準確性,遇到積水應當及時進行排除,當水量過大時可以通過鋪設砂石來進行夯擊。
(二) 注漿法的質量控制。在使用注漿法進行地基施工過程中,一是要安排人員對施工場地的鉆孔情況進行記錄;二是在進行硅化加固的土層上方要有厚度為 1m 的自然土層以避免漿液出現上冒的情況,在必要的時候可以填素土并將其夯實; 三是在注漿過程中應當將其壓力保持在相關標準規定的范圍之內。地基土的加固應當遵循自上而下的吮吸,但是如果相鄰的土層土質與施工地的土層土質存在差異時,應當先對滲透系數大的土層進行加固。在使用注漿法進行地基施工的過程中需要注意的問題是要經常性地對漿液的主要性能以及配比進行抽查,同時要確保注漿的孔位、注漿的順序、注漿的孔徑、注漿的孔深以及注漿時的壓力值與記錄人員所記錄的信息進行核對以查看保證施工過程符合施工要求,同時對已經進行注漿的孔位要進行標注并注明進行鉆孔的日期,避免出現漏孔的問題。當在注漿過程中發現地面或者附近建筑物產生變形的時候應當馬上停止注漿工作并分析其變形原因,從而為注漿參數的調整提供依據。
五、結語
在房屋建筑施工中,地基的施工質量對房屋建筑整體工程的質量起著決定性的作用,所以房屋建筑施工質量的提升應當建立在地基施工質量提升的基礎之上。我們必須將地基施工工作的開展建立在科學合理的地基處理方案中并重視地基施工的驗收工作,只有如此才能夠在房屋建筑施工過程中獲得更好的地基施工效果,從而對房屋建筑的安全起到保障的作用。
【參考文獻】
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關鍵詞:公路施工;軟土地基;施工技術
中圖分類號:TU471.8 文獻標識碼:A
引言
自改革開放以來,我國的各項基礎設施建設都進入了快速發展階段,我國的城市化建設取得了很好的效果,經濟的快速發展,帶動了市政公路事業的快速提高,公路的建設工程越來越多,其施工質量也備受關注。在公路工程施工過程中,經常會遇到軟地基,也就是那些在承載力方面比較差的、需要在建筑工藝方面進行特殊處理的、比較松軟的地基。這樣的地基是在進行公路工程施工時應該特別注意的,施工過程中一定要進行技術方面的處理才能確保公路工程施工的質量。
一、軟土地基的特點
所謂軟土,是指強度無法達到設計標準和要求的濕粘土,軟土的穩定性和土質強度和地基的干濕狀況有密切關系。地基的干濕狀況是由土質中含水量的高低來決定的,而含水量的高低通常又取決于各類潮濕源頭的作用和延續的時間。通常,地勢低洼的位置容易積水,造成長年累月的水浸泡,導致土質較軟。地基長時間出于潮濕狀態,加之土的水穩定性較差,導致地基出現軟化。
軟土地基具有三大特點:
1、變形量大
軟土地基主要包含淤泥和淤質土,自身內部的含水量較大,同時內部的水份不容易流出,導致容易產生形變。
2、壓縮穩定所需要的時間較長
軟土地基主要是以粘粒為主,雖然內部空隙較大,但是單個空隙的孔徑較小,水份很難通過空隙流動,透水性能較低,飽和土在受到荷載作用時,內部的水份無法盡快排除,相應的壓縮穩定時間較長。
3、側向變形水平較大
軟土地基的側向變形水平比一般土質大,豎向變形在相同條件下比一般土體也大。
軟度地基空隙比大,內部天然含水量高,強度較低,軟土層的存在對公路橋梁等大型構造物的安全具有較大危害,容易造成地基失穩和不均勻沉降,危害橋梁安全,導致路面破壞,增加行車不適感。針對不良土質處理是高等級公路施工過程中不容忽視的重要問題。施工過程中,要針對軟土的實際情況,了解軟土的分布情況、厚度、所處位置等關鍵信息,針對不同軟土地段,采取不同的加固措施。
二、公路工程施工中軟土地基處理施工技術
1、深層密實加固法
深層密實加固軟基礎,采用特殊方式對軟土地基進行加密和固結,如爆破、擠壓等,深層加固與淺層加固方式相同,所不同的是使用的機械設備不同,而且這種方式可以在更廣的范圍內進行使用。深層密實加固方法適用于粘土、雜填土、素填土等多種軟土地基。
2、碎石樁處理法
這種軟土路基處理方法主要是采取具有水平振動作用的管狀設備,于高壓水流的輔助下實行邊振動、邊沖洗操作,當軟性粘土成孔之后,在孔內填入強度大、穩定性強的填料,最終形成多根樁體,與樁間土復合成為地基,使得地基的承載力得到有效的提高,路基沉降量有所減少。這種處理方法主要是通過置換軟性地基內的部分軟土,與復合式的鋼筋混凝土結構相似,造價成本低,路基沉降現象較輕,在公路施工軟土路基處理中得到廣泛的應用。
3、換填土處理法
換填土處理方法主要適用于土質不勻、排水不暢的地基。換填土處理法,就是當公路工程地基穩定性和承載力達不到要求,而且軟土層的厚度小的情況下,對軟土層進行挖掘,然后根據實際情況分層填充穩定性較好的材料,如爐渣、灰土、砂石、粉煤灰等,并進行強夯,加大地基的密度,提高地基承載力,降低沉降量,加快軟土地基的排水固結,使原來的軟土地基在改造后符合建筑施工的設計要求,從而保證工程施工的安全性。
4、強夯法
該技術可用于多種碎石土、砂土、低飽和度粉土等土性地基。軟粘土由于滲透性差、含水量高,在外界強烈撞擊時不能迅速排水導致孔隙水壓力上升快且消散慢,會導致周圍土體強度降低甚至全部液化;此外,土體的固結壓密及強度恢復過程較其他土體也慢很多。不同土體應采用不同的加固機理。對孔隙多、顆粒粗的土體的夯實應基于動力密實機理,以實現土體內孔隙體積減小,土體密實;非飽和土體夯實則是內部氣相被擠出的過程,主要由于土體顆粒相對位移引起。
5、排水擠密加固法
顧名思義,排水擠密法主要適用于含水量較高的沼澤、江河湖海等周邊的軟土地基,通過特殊方式進行排水吸水,比如用機械將塑料排水板插入軟土層中,經過預壓負荷,使水分沿塑料板上滲到砂墊層中,以此來加固軟土地基,提高承載能力。排水擠密加固法,從另一個角度進行軟土地基的加固,是一種新技術和新工藝,加固處理效果好,施工簡單。
但是該方法也有明顯的缺點:施工中加載速度有嚴格的條件限制,否則就會造成土體失穩,路基開裂、不均勻沉降,嚴重的會導致路基垮塌;并且,預壓期一般較長(真空預壓可有效縮短預壓時間,但是成本較高,大面積使用會使工程造價顯著提高。)從而導致工期較長,等待預壓又使工程不能連續施工。
6、高壓噴射注漿法
高壓噴射注漿法,與動力固結方法有某些相似性。這種方式利用高壓噴射機械,將水泥、粉煤灰等強度和固結性較好的材料向軟土地基深層,進行注漿,以此來提高整個地基的強度。其中高壓旋噴樁通過高壓旋噴流切割破壞土體作用、混合攪拌作用以及壓密作用,致使漿液與土粒強制攪拌混合凝固后,便在土中形成一個加固土體?,F有的高壓噴射注漿技術施工壓力已達40MPa,可分為高壓與超高壓兩種工法,施工深度可達25m~40m,加固體最大直徑可達2m,且強度穩定。旋噴法可控制加固范圍,能夠連成一片,旋噴成垂直樁、水平樁和斜樁,也可制成一定間距的樁柱體,只要適當調配硬化劑的用量,便能使各個施工對象得到相應的強度。目前,高壓旋噴樁處理深度較大,當前處理的最大深度為30m。高壓噴射注漿法適用于淤泥、粘土、粉土等含水量較多的軟土地基中。
7、水泥土攪拌法
水泥土攪拌法又稱作深層攪拌法,將水泥等材質混入軟土地基中,通過機械攪拌,提高整個地基的強度,降低含水量,增強地基的承載能力。水泥土攪拌法一般是以水泥作為固化劑,利用水泥與軟土之間發生的一系列物理、物理化學、化學反應,使軟土硬結為具有一定強度和水穩定性的水泥土的方法。
水泥攪拌法加固土(簡稱加固土)的強度由水泥水化硬化的膠結作用、硬凝反應、原狀土強度和土的物理改良等部分構成。前兩者屬化學反應的范疇,后兩者則為物理結構的改變.這兩個方面的變化,使得加固土的微觀結構與加固前原狀土相比有了本質上的不同,致使加固土的物理力學特性相對原狀土有了極大的改變(主要表現在強度的提高和變形模量的增大).因此,從微觀角度探究水泥加固土的反應機理及結構特征是解釋其宏觀強度特性的有效方法和途徑。該方法適用于淤泥、粘土等軟弱地基。
8、加筋處理技術
加筋處理技術是在人工填土的路堤或是擋墻內鋪設土工合成材料,或者在邊坡打入土釘、碎石樁(前面有所介紹)等,以此提高軟土地基的承載力,增強地基的密實度和穩定性。
結束語
我國的公路建設在國民經濟發展過程中擁有非常重要的地位,它對擴大內需、投資、創造就業機會、促進經濟增長、改善民生等有很大的推動作用,這就要求我們對公路的質量進行保證,而要保證公路的質量首先就要保證公路中軟土地基處理質量的保證,只有好的軟土地基才有好的公路。
參考文獻
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【關鍵字】:巖土工程;地基施工;軟土處理
中圖分類號:C37 文章標識碼:A
引言:隨著基礎設施建設的發展,公路、鐵路層出不窮,尤其是高速公路、高速鐵路等對地基的要求越來越高,尤其是軟土地基,軟土地基施工過程中有一定的難度,文章就樁基、地基的施工技術與軟土地基的處理方法做一下簡單的闡述。
一、地基的施工技術
1.1基坑施工技術
對于基坑深度較深,周圍地質較復雜,基坑外可以進行明顯降水的基坑施工技術來說,可以采用混凝土灌注樁與錨桿支護相結合的方式,具體的施工技術如下:
首先,對于鋼筋混凝土灌注樁,在施工過程中,首先要對施工組織設計中規定的施工順序、監測手段進行認真的檢查;施工前,應進行“試成孔”,試樁的要求時每個場地不少于2個,此外,還要檢查孔徑、垂直度以及孔壁的等是否符合要求;對泥漿護壁成孔過程中要檢查鉆機就位的垂直度和平面位置,開孔前對鉆頭直徑和鉆具的長度進行測量,并要檢查護壁泥漿電費相對密度以及成孔厚的沉渣厚度;人工成孔灌注樁挖孔過程中要隨時檢查護壁的位置、垂直度,及時的糾偏。上下節護壁的搭接長度要大于50mm。
對于錨桿支護施工技術,在開挖的深基坑墻面或者尚未開挖的基坑立壁土層鉆孔,在達到要求的深度后再次擴大孔的端部,一般形成柱狀。施工單位在施工過程中不得隨意改變錨桿位置、長度、型號、數量,鋼筋網間距,加強筋范圍,放坡系數等。實施錨桿支護技術施工,主要將鋼筋、鋼索或者其它類型的抗拉材料放入孔內,然后灌注漿液材料,令其和土層結合成為抗拉力強的錨桿。這樣的支護技術能夠讓支撐體系承受很大的拉力,有利于保護其結構穩定,防止出現變形,同時還具有節省材料、人力,加快施工進度。為了確保良好的支護效果,應該對其進行必要的監控,例如在四周設置沉降觀測點,檢查支護結構頂部是否發生水平位移;支護結構是否產生沉降和裂縫;對于臨近的建筑物、道路的沉降、傾斜和裂縫是否產生了影響,必要時進行防范措施。
1.2地基施工技術
1.2.1對于素土以及灰土地基
對于素土以及灰土地基,施工過程中首先要保證驗槽后方可施工;施工前要檢查基底是否有積水、淤泥,要將其進行清除干凈后方可施工;對于灰土土料、石灰等材料的配合比應符合設計的要求,對于灰土,要攪拌均勻,至少攪拌3變;施工過程中應檢查分層鋪設的厚度、分段施工時上下兩層的搭接長度、夯實時 的加水量、夯實遍數、壓實系數等;對于分段施工的灰土地基,留槎位置應該避開墻角、樁基以及承重的窗間墻位置。上下兩層灰土的接縫間距不得小于500mm,接槎時應該沿槎垂直切齊,接縫處的灰土應充分夯實;在灰土回填每層夯實后,應根據規范進行環刀取樣,測出灰土的質量密度,達到設計要求時,才能進行上一層灰土攤鋪。
1.2.2對于砂石地基
在施工進行前,首先要對砂、石等原材料質量、配合比等進行檢查,砂、石的攪拌應均勻;鋪設前應進行驗槽,清除基底的表面浮土、淤泥等雜物;施工過程中必須進行檢查分層的厚度,分層施工時搭接部分的壓實情況、加水量、壓實遍數等;在對墊層鋪設完畢后,應立即進行下道工序的施工,嚴禁人員以及車輛在砂石層面上行走,必要時應在墊層上鋪板行走。
對于砂石地基的質量檢查,其檢查結果必須符合設計所要求的標準,檢驗數量,每單位工程不應少于3點,1000以上的工程,每100至少應有1點,對于3000以上的工程,每300至少有1點。
1.2.3對于水泥攪拌樁地基
對于水泥攪拌樁的施工質量管理,在施工前應事先予以平整,必須對地上以及地下的一切障礙物進行清除;要復核測量放線的結果,作為承重水泥攪拌樁施工時,設計?;颐鎽叱龌A設計地面標高300―500mm,在開挖基坑前,應將施工質量較差段手工進行挖除,以防止發生樁頂與挖土機碰撞導致斷樁現象;施工過程中必須檢查施工記錄,并且對每根樁進行質量評定,包括檢查攪拌機的頭轉數和提升速度,攪拌的樁長度和標高,應隨時檢查攪拌刀頭片是否磨損,當直徑小于700mm時,應及時地進行加焊,以防止樁徑偏?。皇┕そY束后,應檢查樁體的長度、樁體的直徑以及地基的承載度,進行檢查時,對承重水泥攪拌樁應取90d后的試件,對支護水泥土攪拌樁應取28d后的試件。
二、軟土地基施工技術
2.1粉噴樁
如果遇到地基填筑難度較大,地下水位較高,淤泥較深時,為了最大限度地降低沉降量,確保建成工程的穩定性,可以采用粉噴樁法對周圍的軟土地基進行處理。這種方法首先應對工程的地質情況進行勘測,確定粉噴樁的位置,所用材料為水泥,一般為普通硅酸鹽水泥,因為水泥有固化作用,施工技術就是利用深層的攪拌機與軟土進行強烈的攪拌,目的是使水泥吸收軟土中的大量水分,施工之前要將地表雜物清除干凈,施工過程中不允許走動;一段時間之后生成一種提高地基承載力的柱狀體,同時這種生成物易變性、強度高,在一定程度上減少地基的沉降量,確保地基的穩定性。需要特別說明的是,粉噴樁法屬于隱蔽工程,對其施工工藝的控制一定嚴格貫穿于全程;而且要隨時檢查施工過程中有無異常情況,以便及時進行處理。
2.2滾填
如果施工過程中遇到池塘等河流,粉噴樁法就不能適用,為了降低水位線,可以采用滾填法,首先利用排水設備把水排走,并對池底的淤泥進行清理,然后在底層填筑砂礫,大約80cm左右,然后再依次進行素土填筑,填筑的順序是先中間后兩段,使其殘留的淤泥擠壓出去,并且回填土的高度一定要高出路基1m以上,還要有一定程度的加寬,在素土回填過程中,施工機械可以在其上邊來回行走,這樣對土壤起到初步壓實的作用;如果所需進行地基處理的池水不易排干,可以拋片石擠淤泥,但是采用此方法的造價比較高,一般情況下不采用拋片石擠淤的方法,可以直接采用素土直接對其填筑,以降低地下水位,然后再采用自然沉降,下挖路床,逐層鋪生石灰進行填筑,因為生石灰可以與水發生化學反應,從而使土壤中水的含量下降,有利于地基的順利進行。
2.3用石灰改善土的質量
如果施工地區容易造成積水,土壤含水率較大,碰上下雨天地表就會特別泥濘,但是晴天表面就會有浮皮,在這種情況下,應該改善土壤的質量,進行摻石灰處理,大約在路槽以下60cm,自上而下分三層,每層20cm,底層5%石灰土,中層6%石灰土,上層6%石灰土,這樣避免土壤的反復翻漿,減小施工的難度。此施工技術要求在路基表面清除雜物,然后進行素土穩壓,并控制素土的厚度;其次利用實驗工具測得素土穩壓之后的含水率,如果含水率較大,可以進行素土的翻曬,達到最佳含水量時即可停止,與此同時消解生石灰,將素土進行整平之后就可以攤鋪消石灰,注意生石灰的厚度要一致,然后用壓路機靜壓;上述工序完成之后就可以以進行石灰土的拌合,與填筑池塘恰好相反,此拌合過程中一定要從兩側向中間進行,確保石灰土含水量均勻;最后還要進行穩壓整形和碾壓,確保石灰土的平整度。
【結語】:綜上,以地基工程為例,介紹了地基、樁基與軟土地基的施工技術和處理方法,希望在今后的工作當中給同行以借鑒。
參考文獻:
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【關鍵詞】地基工程;特性;施工技術;注意事項
1.關于地基工程地基重要性及分類
所謂的地基工程,在建筑學之中,一般都是指在建筑物下面作為支承基礎的巖體或者土體,地基是建筑物的基礎的主要組成部分。地基工程建造的是否牢固可靠,直接關系到整個建筑物的安全與否,如果一個地基工程施工不得當,那么一定會引起建筑工程安全事故的發生,建筑工程安全事故一旦發生了,事后的補救工作不僅十分困難,其收益也是十分微小的,情況特別嚴重的甚至無法補救。
由此觀之,地基在任何一個建筑工程中都是極為重要的,從建筑工程現場施工來看,地基可以分為人工地基和天然地基。改善建筑支承物的地基抗滲能力或者承載能力所應該采取的工程施工技術措施,應該分為巖土加固措施以及基礎工程措施這兩種,一些建筑施工工程,不對其地基工程性質進行改變,而只是采取了其基礎工程的措施,有些工程對地基的巖石和土分別進行加固,這樣做能夠很好的改善建筑物工程的性質。所謂的人工地基就是指已經進行加固后的地基,而天然地基就是指那些只選定適當基礎形式,不需要改變其工程的性質就能夠很好的滿足要求的地基。
2.地基工程施工技術
由于建筑物的大小不同,對地基的強弱程度的要求也不同,為了使建筑物安全、正常地使用而不遭到破壞,要求地基在荷載作用下不能產生破壞;地基施工必須考慮以下三個方面要求,分別是基礎底面的單位面積壓力小于地基的容許承載力、建筑物的沉降值小于容許變形值、地基無滑動的危險。若上述要求達不到時,就要對基礎的設計方案作出相應的修改或進行地基處理,以改善其結構性質,達到建筑物對地基設計與施工的要求。
2.1地基施工技術的特性
在建筑學中地基的處理是十分重要的,上層建筑是否牢固地基有無可替代的作用。地基施工技術的對象是軟弱地基和特殊土地基。我國的《建筑地基施工技術規范》中明確規定;“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”。特殊土地基帶有地區性的特點,它包括軟土、濕陷性黃土、膨脹土、紅粘土和凍土等地基。對于地基施工技術主要有以下特性:
(1)剪切特性:地基的剪切破壞表現在建筑物的地基承載力不夠:使結構失穩或土方開挖時邊坡失穩:使臨近地基產生隆起或基坑開挖時坑底隆起。因此,為了防止剪切破壞,就需要采取增加地基土的抗剪強度的措施。
(2)壓縮特性:地基的高壓縮性表現在建筑物的沉降和差異沉降大,因此需要采取措施提高地基土的壓縮模量。
(3)透水特性:地基的透水性表現在堤壩、房屋等基礎產生的地基滲漏:基坑開挖過程中產生流沙和管涌。因此需要研究和采取使地基土變成不透水或減少其水壓力的措施。
2.2人工地基施工技術的具體方法
人工地基的處理方法有密實法、換土法和加固法三類:
(1)密實法:用密實法處理地基又可分為:a.碾壓夯實法:對含水量在一定范圍內的土層進行碾壓或夯實。此法影響深度約為200毫米,僅適于平整基槽或填土分層夯實。b.重錘夯實法:利用起重機械提起重錘,反復夯打,其有效加固深度可達1.2米。此法適用于處理粘性土、砂土、雜填土、濕陷性黃土地基和對大面積填土的壓實以及雜填土地基的處理。c.機械碾壓法:用平碾、羊足碾、壓路機、推土機及其他壓實機械壓實松散土層。碾壓效果取決于被壓土層的含水量和壓實機械的能量。對于雜填土地基常用8—12噸的平碾或13~16噸的羊足碾,逐層填土,逐層碾壓。
(2)換土法:當地基持力層軟弱,密實法不能滿足建筑物荷載要求時,可采用換土墊層的辦法處理土層。此法是先將基礎底下—定深度的軟弱土層挖出,回填砂、碎石、素土或灰土等,逐層夯實,便成為承載能力較高的墊層。
(3)加固法:用加固法處理地基可分為:a.化學加固法:通過壓力灌注或攪拌混合等措施,使化學溶液或膠結劑進入土層,使土粒膠結。b.高壓旋噴法:利用噴射化學漿液與土?;旌蠑嚢杼幚淼鼗D壳岸嗍褂盟酀{液。為防止漿液流失,常加入三乙醇胺和氯化鈣等速凝劑。c.硅化加固法:此法是在滲透性較強的土層,利用—定的壓力,把漿液通過下端帶孔的管子注入土中,使土粒皎結起來。
3.地基工程施工技術注意事項
(1)地基工程施工中護壁混凝土強度等級應與樁基混疑土的強度等級一樣,且護壁應高出地面至少30厘米,另外應對護壁進行仔細檢查有無漏水和滲水。
(2)地基施工時混凝土配合比,應在施工前選擇取料場對原材料進行檢測合格后,分人工挖孔樁和鉆孔樁進行配合比設計,一般情況下,鉆孔樁水下混凝土的坍落度比人工挖子樁混疑土坍落度要大,但無論何種混凝土都應滿足施工工藝的具體要求,如混凝土坍落度、初凝時間、終凝時間等,其中最重要是混凝土粘聚性和保水性一定要好。
(3)混凝土灌注前應仔細對孔底進行檢查,檢查孔底有無積水和沉渣?!闱闆r下,沉渣較容易清除,但由于地下水位比較高時,積水就難清盡,鑒于此,—般有兩種處理方法:一是地下水量較少時,可在第一盤混疑土灌注前使用海綿、毛氈等物品盡量將孔底積水吸干凈,一旦吸干凈就可以立即進行混疑土灌注;且第一盤混凝土的水泥用量應適大加大,灌注高度應嚴格進行控制,以利混疑土充分振搗;二是地下水量較大,采用海綿、毛氈無法吸干凈時,可以考慮按鉆孔樁進行水下混凝土灌注。
(4)地基水下混凝土灌注應仔細對每盤混凝土下料量和導管拔管高度進行嚴格的計算。否則極易出現導管拔出混凝土上面以造成斷基,另外,應將混凝土灌注超出基頂設計標高至少0.8米,以保證基頂的混凝土質量。
(5)人工地基施工中混凝土灌注首先應將孔積水特別是串筒潤濕而流下的積水吸干凈,避免孔底混凝土由于積水而使混凝土局部水灰比增大而出現混疑土強度偏低,嚴重時會造成混凝土離析,另外灌注過程中,應嚴格控制混凝土振搗高度,保證混凝土振搗充分避免漏振和過振,最后隨著地基混疑土的不斷上升,地基表面由于混疑土振搗而產生的浮漿不斷增加,這時應用捉桶將表面的浮漿捉出倒掉,特別是接近基頂更是如此,以避免由于混凝土配合比失真而造成基頂出現低強度區。
4.結語
在當代,建筑物的設計和架構日新月異,在滿足人們的行為所需的同時,也給人類的進步和發展提供了依據。雖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,但是每個建筑物都少不了—個重要的工程施工,那就是地基工程的施工,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。
【參考文獻】
【關鍵詞】 地基工程 施工技術 應用 注意事項
1 地基工程的重要性及分類
(1)地基工程的重要性:地基是指天然形成的基礎底面以下承載基礎所傳遞的上部結構荷載的沿途工程實體,有松散的堆積地層、直接出地表的基巖地層或者二元結構的地層構成。地基工程建造的是否牢固可靠,直接關系到整個建筑物的安全與否。因此,地基在任何一個建筑工程中都是極為重要的。
(2)地基工程的分類:從建筑工程現場施工來看,地基可以被分為天然基地和人工地基:一、天然地基。它是指處于天然狀態下的巖體、土體地基,它在自然狀態下即可滿足承擔基礎全部荷載要求,不需要人工處理的地基,可以節約建筑工程的造價。二、人工地基。就是經過認為處理或者改良的地基,即當土層的地質狀況不好的情況下,比如坡地、沙地、淤泥這樣的地質狀況,或者雖然地質狀況比較好,但是上部荷載過大時,為了使地基具有足夠的承載力,而采用人工的方法加固地基。
2 地基工程的施工技術
由于建筑物的大小不同,對地基的強弱程度的要求也不同,為了使建筑物安全、正常地使用而不遭到破壞,要求地基在荷載作用下不能產生破壞;地基施工必須考慮以下三個方面要求,分別是基礎底面的單位面積壓力小于地基的容許承載力、建筑物的沉降值小于容許變形值、地基無滑動的危險。
2.1 地基施工技術的特性
在建筑學中地基的處理是十分重要的,上層建筑是否牢固地基有無可替代的作用。地基施工技術的對象是軟弱地基和特殊土地基。特殊土地基帶有地區性的特點,它包括軟土、濕陷性黃土、膨脹土、紅粘土和凍土等地基。地基施工技術主要有以下五方面的特性:
(1)剪切特性;
(2)壓縮特性;
(3)透水特性;
(4)動力特性;
(5)特殊土不良地基的特性。
2.2 針對以上特性,地基施工可采取以下技術
2.2.1 軟土地基的施工技術
(1)密實法:用密實法處理地基又可分為:
1)碾壓夯實法:適用于地下水位以上的巨粒土、粗粒土、細粒土和特殊土的地基。
2)重錘夯實法:利用起重機械提起重錘,反復夯打,其有效加固深度可達1.2米。此法適用于處理粘性土、砂土、雜填土、濕陷性黃土地基和對大面積填土的壓實以及雜填土地基的處理。
3)機械碾壓法:用平碾、羊足碾、壓路機、推土機及其他壓實機械壓實松散土層。碾壓效果取決于被壓土層的含水量和壓實機械的能量。對于雜填土地基常用8―12噸的平碾或13~16噸的羊足碾,逐層填土,逐層碾壓。
(2)換土法:這種方法比較適用于深度小于3m的淤泥、淤泥質土、濕陷性黃土的地基。當這種地基持力層軟弱,密實法不能滿足建筑物荷載要求時,可采用換土墊層的辦法處理土層。此法是先將基礎底下―定深度的軟弱土層挖出,回填砂、碎石、素土或灰土等,逐層夯實,便成為承載能力較高的墊層。
(3)加固法:用加固法處理地基可分為:
1)化學加固法:這種方法適用于加固粘質土、有機土、軟土層比較厚、工期較短的地基。通過壓力灌注或攪拌混合等措施,使化學溶液或膠結劑進入土層,使土粒膠結。
2)高壓旋噴法:高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。當地基中含有較多的大粒徑塊石、大量植物根莖或較高的有機質時,應根據現場試驗結果確定其適用性。對地下水流速度過大、噴射漿液無法在注漿套管四周凝固等情況不宜采用。高壓旋噴樁的處理深度較大,除地基加固外,也可作為深基坑或大壩的止水帷幕,目前最大處理深度已超過30m。利用噴射化學漿液與土?;旌蠑嚢杼幚淼鼗D壳岸嗍褂盟酀{液。為防止漿液流失,常加入三乙醇胺和氯化鈣等速凝劑。
3)硅化加固法:此法是在滲透性較強的土層,利用―定的壓力,把漿液通過下端帶孔的管子注入土中,使土粒膠結起來。單液硅化法和堿液法適用于處理地下水位以上滲透系數為0.1~2m/d的濕陷性黃土等地基。在自重濕陷性黃土場地,對Ⅱ級濕陷性地基,應通過試驗確定堿液法的適用性。
2.2.2 特殊地基的施工方法
(1)灰土墊層。這種方法適合地下水位比較低,基槽經常處于干燥狀態下的普通黏土性地基的加固。它的施工步驟是:第一步是要將基槽的積水、淤泥清理干凈,夯實兩次,在干燥后,再鋪灰土,第二步是在攪拌灰土時,要人工攪拌,且次數不少于三遍,并適當控制水量,第三步是要按照有關規定制定鋪土的厚度及次數,第四步是要在灰土打完后,及時的做好基礎施工和回填土工作。
(2)砂墊層和砂石墊層。這種方法適合透水性強的軟弱黏性土地基。它的工作步驟是:第一步是根據軟弱土層得容許承載力確定砂墊層和砂石墊層的厚度,第二步是要選擇合適的材料,比如顆粒大小適中、質地堅硬的中砂、粗砂、碎石或者細砂、粉砂,但需要摻入30%的砂石。
3 地基施工技術的應用
3.1 工程概況
本方案以建設一個家居博覽中心為設計藍本,框架四層,總高19.8M,建筑物總長205.46M、總寬93.6M,建筑面積為60998M2。地基處理為鋼筋砼灌注樁,樁長18M,樁徑0.80米;基礎為樁頂獨立承臺,拉梁連接,基礎埋深2.5M。
將基礎施工自東至西、由北向南劃分四個施工段,即:H-N交15-29軸、H-N交0-15軸、A-F交15-29軸、A-F交O~15軸,形成流水作業,各道工序的流水步距為一道工序。
3.2 工程施工順序及方案
樁基工程須驗收合格,定位測量及方格網角點標高的測量須完畢,并標注坐標和高程,以便于做好工程施工控制和工程結算的依據。
3.2.1 定位放線
根據方格角點標高測量圖從O軸外5米至15軸交A--N軸的自然高方用機械挖平(含A軸南5米)由于方量大將所挖出的土方和樁基孔土方用車輛運出距建筑物中心250米外集中堆放。放線前先校對軸線定拉尺寸再按圖紙設計要求將承臺、拉梁截面作業面每邊加寬50CM,放坡系數為l:0.33,一個區段放線結束后,應填寫復核單交質檢科復核簽字后方可進行下道工序。
3.2.2 坑槽機械挖運土方
開挖前先檢查灰線是否完整,如有不明之處必須弄清才能開挖,同時將挖出的土方運至集中點堆放,坑槽邊緣1米內不準堆土,放置材料、設備等,1米外堆土高度不準超過1米。機械挖方不準撞擊砼樁??硬弁谏?/3時,應立即測量標高并在土壁上釘水平樁,控制深度。機械挖方必須留置50毫米高,用人工挖平,嚴禁擾動土層,人工諑步進行修整坑、槽底、壁直至達到規范要求??硬鄣讟烁?10MM及表面平整度不準超過10MM,長、寬±50MM。
3.2.3 人工鑿(破)砼樁頭
砼樁頭鑿除前先測量標高,控制樁頭鑿除后標高控制在-2.45M,鑿除的砼渣運出現場,鑿除后樁鋼筋錨固長度不小于60CM。
3.2.4 驗收
班組自檢后,施工科將軸線引入坑槽底表面。填報坑槽驗收表,匯同勘探、設計、質檢站、業主、監理等單位舉行正式驗收并簽字蓋章。
3.2.5 搭設腳手架
坑槽土方挖好后進行坑槽邊搭設1.2米高安全維護欄。凡坑、槽上表面均搭設1.5米寬腳手架作為墊層砼及模板鋼筋的運輸通道。
3.2.6 墊層為100MM 厚C10砼
以施工圖承臺、拉梁的截面尺寸,每邊加寬100MM在坑(槽)底表面進行放線、抄平、釘水平樁,控制標高厚度,支設模板,按試驗室配合比進行計量配料,攪拌最短時間為150S,砼以出料到砼入模最長間隔時間不準超過30分鐘。用平板振動器,順著電動機轉動方向依次向前緩慢移動。當砼停止下沉并往上泛漿為止,再用木抹子搓平壓實。
3.2.7 鋼筋制安裝
下料前要先檢查原材料是否合格,焊接試件是否符合要求,對不合格的材料及焊接試件,堅決不得使用。要弄懂圖紙,根據施工圖用墨線彈出模板的內邊線和中心線,以便于模板安裝和校正,做好標高測量工作,用水準儀反建筑物水平標高根據實際的要求,直接恥測到模板安裝位置,然后進行找平工作,模板承墊底部應預先找平,以保證模板位置正確,防止模板底部漏漿。優化下料、減少浪費,鋼筋的保護層按設計圖要求施工,HPB235級鋼筋末端應作180度彎鉤,其彎弧內直徑不應小于鋼筋直徑的2.5倍,彎鉤的彎后平直部分長度不應小于鋼筋直徑的10倍;HRB335級、HRB400級鋼筋彎鉤為135度彎弧內直徑,不應小于鋼筋直徑的4倍,彎鉤的彎后平直長度為鋼筋直徑的10倍,鋼筋作不大于90度的彎折時,彎折處的彎弧內直徑不應小于鋼筋直徑的5倍;鋼筋安裝時允許偏差值,綁扎鋼筋骨架長、寬±10MM,網眼尺寸±20MM;箍筋內凈尺寸±5MM,綁扎鋼筋骨架長,間距±10MM,寬、高排距±5MM;受力筋保護層±10MM,柱、梁±5MM,受力鋼筋的錨固按設計總說明中表三選擇三級抗震進行錨固,鋼筋接頭根據業主的要求采用焊接,其焊接的質量按施工圖設計總說明中4.2.2條和4.2.3條規定施工,焊條型號采用E50,柱鋼筋安裝前應先做卡箍,安裝時將柱的主筋固定在卡箍內再把卡箍焊在承臺的上箍筋上,以免移位,在澆筑砼時要派專人看守鋼筋,隨時糾正。每一區段安裝結束后填寫交接班手續并填寫隱蔽工程驗收記錄。
3.2.8 模板支設
按圖示尺寸先配制承臺、拉梁模板,待鋼筋交接手續后進行安裝,模板及其支架應具有足夠的承截能力,剛度和穩定性能可靠地承受澆筑混凝土時的重量和振搗時的沖擊力以及施工時荷載。基礎模板采用多層膠合板做模板。利用土壁及50X100木方做支撐。模板的安裝基本質量要求,所有縱、橫向拉梁及同類型的承臺,在軸線的兩端用鋼管樁打入土層,再用16#鐵絲錨在兩端鋼管樁的水平點上,作控制承臺、拉梁的彎曲變形及水平標高,使其軸線直徑在一個水平上。偏差不準超過5MM(總長或總寬)截面尺寸,承臺模板±5MM,拉梁、柱±2MM、垂直度2MM,相鄰兩板表面高低差2MM、表面平整度2MM。
3.2.9 澆筑前的準備工作
(1)檢查商品砼的質量控制項內的全部資料是否完整及各數據是否符合規范要求。(2)檢驗的工具及試塊模板是否到位。(3)現場模板內的清理,模板的加固、驗收,澆水濕潤木模。(4)工種間的交接記錄。(5)振動機械的試轉。(6)檢查標高控制點。
3.2.10 磚基礎
(1)±0.000以下采用MUlO標準磚,M7.5水泥砂砌筑墻厚240MM,(僅于用建筑物的外墻基礎)。
(2)所有材料進場要有出廠合格證,并進行復試,合格后方可使用。
(3)砂漿宜采用中砂,過篩,含泥量不準超標,每250M3砌體或每一施工班次,制做砂漿試塊一組,標養28天,試塊的平均強度不小于標準抗壓強度。任意一組試塊強度不小于0.85fm?k。施工時砂漿嚴格按重量計量,以試驗室的配合比報告配制。M7.5水泥砂漿:水泥240KG、砂1370KG。砂漿用機械攪拌不小于3min隨拌隨用,使用前如出現泌水,應再次拌和,拌制后3H內使用完畢。
(4)技術要求:墻長大于5M時中部增加構造柱,凡上部有門窗洞口的兩側設構造柱。
(5)砌筑要求:砌筑前提前1天澆水濕潤,在砌筑的位置上彈出墻外邊線,抄平在柱子上-0.07M標高處彈水平線,先排磚后砌筑,采用梅花形三一砌磚法,砌筑前在兩端柱子上畫皮數,灰縫應均勻上下錯縫要垂直不得出現通縫,透明縫,嚴禁水沖漿灌縫,水平及豎向灰縫寬度不小于8MM,不大于12MM,灰漿飽滿度不得小于80%,墻面應橫平豎直。構造柱部位砌成馬牙槎,先退后進60MM,高300MM及時清理柱內落地灰,磚碴雜物等,每道工序施工做到工完、料盡、場地清。
3.2.11 坑槽及室內回填土
(1)由于工程量大,工期緊,室內隔墻、貨梯、觀光梯、扶梯等,無基礎設計圖,為了不影響工期,(包含地溝)先回土夯實,待一層結構澆筑拆除后和設計圖下達時再進行二次人工挖施工。
(2)坑、槽及室內素土回填前,先清除坑、槽內雜物、材料等,回填純凈的自然粘土,分層夯實每層虛鋪厚度不得大于250MM,蛙式打夯機夯實四遍,回填土粒徑不得大于20MM,壓實系數不小于0.95表面平整度不得大于20MM,回填至室內-0.25M回填結束后應立即報驗。
4 地基施工中的注意事項
(1)在材料方面,對原材料采取統一供應的方式。施工前,對市場上的原材料進行充分的市場調查,從而選擇優質的建設材料,而且需要供應商提供相應的質量檢驗合格證明。堅決斷絕不合格的材料進入施工現場。
(2)地基工程施工中護壁混凝土強度等級應與樁基混凝土的強度等級一樣,且護壁應高出地面至少30厘米,另外應對護壁進行仔細檢查有無漏水和滲水。
(3)地基施工時混凝土配合比,應在施工前選擇取料場對原材料進行檢測合格后,分人工挖孔樁和鉆孔樁進行配合比設計,一般情況下,鉆孔樁水下混凝土的坍落度比人工挖子樁混疑土坍落度要大,但無論何種混凝土都應滿足施工工藝的具體要求,如混凝土坍落度、初凝時間、終凝時間等,其中最重要是混凝土粘聚性和保水性一定要好。
(4)混凝土灌注前應仔細對孔底進行檢查,檢查孔底有無積水和沉渣。―般情況下,沉渣較容易清除,但由于地下水位比較高時,積水就難清盡,―般有兩種處理方法:一是地下水量較少時,可在第一盤混凝土灌注前使用海綿、毛氈等物品盡量將孔底積水吸干凈,一旦吸干凈就可以立即進行混凝土灌注;二是地下水量較大,采用海綿、毛氈無法吸干凈時,可以考慮按鉆孔樁進行水下混凝土灌注。
(5)地基水下混凝土灌注應仔細對每盤混凝土下料量和導管拔管高度進行嚴格的計算。否則極易出現導管拔出混凝土上面以造成斷基,另外,應將混凝土灌注超出基頂設計標高至少0.8米,以保證基頂的混凝土質量。
(6)人工地基施工中混凝土灌注過程中,要非常嚴格的控制它的振搗高度,從而避免漏振和過珍振。首先應將孔積水特別是串筒潤濕而流下的積水吸干凈,避免孔底混凝土由于積水而使混凝土局部水灰比增大而出現混凝土強度偏低,嚴重時會造成混凝土離析,另外灌注過程中,應嚴格控制混凝土振搗高度,保證混凝土振搗充分避免漏振和過振,最后隨著地基混凝土的不斷上升,地基表面由于混凝土振搗而產生的浮漿不斷增加,這時應用捉桶將表面的浮漿捉出倒掉,特別是接近基頂更是如此,以避免由于混凝土配合比失真而造成基頂出現低強度區。
(7)打樁施工,在建筑工程施工過程中,施工單位和監管單位要在現場設定專門的人員在現場檢測,并做好施工記錄、隱蔽工程記錄和預檢工程記錄,拒絕不合格的產品進入下一道施工程序中,積極配合總包方的工作。
(8)在施工前,施工方和監理方要制定嚴格的規章制度和懲罰獎賞措施,并制定專門的人員執行,從而避免在發生事故時兩方推卸責任。
5 結語
地基施工是整個建設工程的最基礎卻也是最主要的部分,它的施工的好與壞,決定著整個建筑工程的成功與失敗。地基施工由來已久,中國的先賢們早就創造了一系列地基施工的先進技術,例如夯土地基、灰土地基、磚渣地基等。隨著時代的發展,地基施工技術也日新月異。我們要與時俱進,采取科學有效地施工方法,運用科學的地基施工技術,同時要把施工中需要注意的事項運用到施工過程中的每一個環節,確保建筑工程的有效進行,從而建造出一幢幢合格的建筑物。
參考文獻
[1]彭社琴,趙其華.深基坑坑壁土壓力模式與支護結構安全分析[J]. 成都理工大學學報(自然科學版),2005.(05).
關鍵詞:土建地基;施工技術;初探
中圖分類號:TU7文獻標識碼:A文章編號:
地基基礎和樁基礎作為建筑物的基礎施工工程,相關單位和人員必須全面了解其施工技術,才能保證地基的力學強度和承載力,保證施工質量。通過本文對地基基礎概念及其處理技術,樁基礎概念及其施工技術,以及樁類型和施工方式的論述,使我們全面了解了地基基礎和樁基礎的相關知識。不僅有利于為地基施工工程提供系統而全面的理論基礎,也有利于為做好地基基礎和樁基礎的施工工作。
1 地基概念及其基礎的土建施工技術
1.1 地基概念
地基是指建筑物下面支撐基礎的土體或巖體。在工程地質學中,指的是由于建筑物的興建,導致巖土中某一范圍內原來的應力發生了改變,而這部分由建筑物荷載引起應力變化的巖土就叫做地基。其分為人工地基和天然地基兩種地基。當天然地基不能滿足建筑物施工需要的時候,則需要通過人工改造其地質條件使其符合地基施工要求。
1.2 地基基礎的處理技術
由于地基基礎是保證建筑物堅固,經久耐用的重要組成部分。所以在不同地質條件和地基施工要求下,需要通過地基基礎的處理技術做好地基的加固工作,以保證地基基礎有足夠的強度支撐上面建筑物的荷載。同時,通過該種技術也能夠有效改善不良的地質條件,使地基土體符合施工要求。例如在膨脹土上修建建筑物時,就需要利用石灰改變膨脹土的土質。下面將具體分析一下處理地基基礎的幾種常見技術手段。
1.2.1 換土墊層,分層填土
由于某些土體的承載力較小,具有濕潤性和膨脹性等土質特性,嚴重影響地基基礎的強度和穩定性。這就需要換掉原來的淺層軟土,用強度、穩定性較高的材料替代,以提高地基基礎的承載力,減少土層沉降問題。在此項工程中,通常采用換土墊層,分層填土的方式。簡單說,就是用符合施工條件的土體代替原來的淺層土,且要分層實施,以保證土體的密度,避免出現縫隙和孔洞現象。
1.2.2 碾壓夯實
碾壓夯實技術的主要作用是通過各種途徑產生的強大夯擊力,將地基中的松軟土體碾壓或夯實,進一步提高土體的強度,降低土體的壓縮性。這樣才能保證建筑物竣工后,基地具有最低的沉降量。
(1)機械碾壓法
顧名思義,就是利用壓路機、推土機等重型機械對地基土層進行壓實工序。在分層填土工序中,每填一次土就需要利用機械碾壓幾遍,盡量保證地基土地的夯實程度。由于該種方式需要使用重型機械,耗費大量的物力與財力,因此比較適用于大型的建筑工程。
(2)振動夯實法
振動夯實法,是指通過電動機振動而產生的巨大垂直力作用于地基。由于震動時間較長,振動效果好,所以對地基土體的作用效果也非常好。
1.2.3 固結土壤
由于土體具有液化性能,是土層必然含有一定程度的水分。所以,需要通過排水的方式排除土體中的水分,使其失水后自動固結,達到提高土質抗剪強度,降低土層沉降的效果。該種方式簡單、易操作、費用較低,既經濟又實用。因此,在許多民用建筑施工中得到廣泛地應用。
1.2.4 化學加固法
簡單地說,化學加固法就是向土體中加入化學物質,通過一系列的化學反應將土體粘結在一起并改善土體性質,進而增強地基的承載能力。
(1)灌漿法
灌漿法的實質是把某些能夠固化的漿液(水泥漿、堿液、丙烯酸銨等)注入土體中,利用氣壓、液壓或電化原理,改善土體中各種介質的物理力學性質。能夠有效地降低土質的滲透性、減少滲流量、提高抗滲能力、降低空隙壓力,從而提高地基土體的力學強度和變形模量。
(2)噴漿法
首先在地基的指定位置上鉆洞,且在鉆桿下端安裝一個噴射裝置,然后等到孔洞具有一定深度時,使鉆桿勻速旋轉上升,同時向周圍土層噴射漿液。當漿液與土體固結在一起時,遂達到加固地基的效果。
(3)深層攪拌法
深層攪拌法是將水泥漿等固化劑注入深層土體中,通過攪拌機的攪拌功能將土體和水泥漿充分混合,使地基深層形成復合地基而具有連續強度。能夠充分降低地基沉降,提高地基的承載力。
2 樁基礎概念其土建施工技術
2.1 樁基礎概念
樁基礎由基樁和連結于樁頂的承臺共同組成的深基礎。它是一種既古老又在現代高層建筑物和重要建筑工程中被廣泛采用的基礎形式。當地基淺層土質條件不佳,采用淺基礎不能滿足建筑物級低強度、變形及穩定性方面的要求時,往往需要采用樁基礎。該種地基基礎形式,具有較強的承載能力,且地層沉降量小,是基地加固的重要方法之一。
2.2 土建施工技術
2.2.1 靜力壓樁施工技術
靜力壓樁施工技術是通過靜力壓樁機以壓樁機自重及樁架上配重作反力將預制樁壓入土中的一種沉樁工藝。由于靜壓樁是擠土樁,在壓樁過程中極容易破壞土層結構,產生產生超孔隙水壓力。所以,靜壓沉樁工藝不宜中途停頓。該種施工技術具有無噪音、無振動、無沖擊力,且工藝簡明、質量可靠、造價低、檢測方便等優點,使其在高壓縮性粘土層或砂性較輕的軟粘土層中得到廣泛應用。
2.2.2 振動沉樁施工技術
振動沉樁施工技術是通過樁頂部的固定振動器,使樁在自身重力和振動效果的作用下沉入基地土層。該種技術的設備裝置簡單、重量輕、體積小,且打樁效果好。不僅能夠有效降低地基工程的施工成本,也能夠降低勞動強度,提高施工效率。
3 樁基礎類型及其施工方式
樁基礎類型大致包括預制樁、沉管灌注樁、鉆孔灌注樁、樹根樁等四種類型。由于類型不同,其施工方法也將會有所不同。下面將針對不同類型的樁基礎,具體討論其施工方法。
3.1 預制樁
通常情況下,預制樁的外形是圓形或方形,其直徑或邊長約在300mm-600mm之間,長度約在7m-26m之間,采用焊接法或硫磺膠泥錨接法進行接樁。
3.2 沉管灌注樁
沉管灌注樁的直徑約在350-550mm之間,長度約在23-27m之間。該種打樁方式,是振動沉樁施工技術的具體表現形式。其主要利用樁頂部的振動器將帶有固化劑的鋼管樁打入地基土層,在振動過程中逐漸拔出鋼管而形成灌注樁,適用于粘性土和砂性土地基。
3.3 鉆孔灌注樁
鉆孔灌注樁的直徑約在65cm-160cm之間,長度可根據工程實際要求而定。它是利用鉆機在地基土層中鉆出孔洞,再通過灌注法將水泥漿壓入鉆孔而形成的。值得注意的是,在鉆孔的過程中需要時刻注意保護鉆孔孔型,避免出現坍塌的情況。
3.4 樹根樁
樹根樁的直徑約在80mm-260mm之間,長度可根據工程實際要求而定。實際上,樹根樁是一種小型鉆孔灌注樁。除了樁直徑有一定區別,其在施工技術和方式等方面并無其他明顯區別。
4 結束語
由于我國幅員遼闊,地質條件十分復雜。在基礎設施建設迅速發展的當代,其復雜的地質條件使得建筑物的地基基礎和樁基礎的承載力面臨著嚴峻的考驗。為了保證建筑物基礎工程的質量與安全,使其承載力滿足建筑物自身的要求,促進現代化建設進程的加快,有必要進一步論述地基基礎的處理技術和樁基礎的土建施工技術。
參考文獻:
[1] 薛秋生,沈龍運,聶義軍. 后壓漿鉆孔灌注樁施工技術分析[A]. 中國鐵道學會第三屆標準計量委員會2008年學術交流報告會論文集[C], 2008 .
關鍵詞:工民建;地基;施工技術;探討
中圖分類號: TU74 文獻標識碼: A 文章編號:
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,稱人工地
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。
1不良地基土作為地基的表現
采用科學合理地基處理方法,有充分發揮原地基土承載力,就地取材,施工工藝簡單,施工速度快,地基處理費用低的特點。不良地基土含水量比較高,孔隙比較大、抗剪強度提別低、壓縮性較高、滲透性很小、具有明顯的結構性和流動性。如果承受較大的荷載,就可能出現地基的局部破壞甚至整體滑動,在開挖較深的基坑時就會出現基坑的隆起和坑壁的失穩現象。
1.1不良地基土壓縮性較高
易造成基礎較大的沉降和不均勻沉降,對于荷載較大的構筑物沉降甚至達到2m以上,如果上部構筑物各部位荷載差異較大或體形比較復雜就會產生不均勻沉降。將引起構筑物基礎標高的降低,影響使用條件或者造成傾斜、開裂破壞。
1.2不良地基土滲透性很小
固結速率很慢,沉降延續的時間很長。增長緩慢,長期處于軟弱狀態,影響地基加固效果。
1.3不良地基土具有較高的靈敏度
如果在地基施工中采取振動、擠壓和攪拌等作用,會引起不良地基土結構的破壞,降低土的強度。
2不良地基土種類
我國不良地基土的種類較多,主要有雜填土、沖填土、軟黏土、飽和松散砂土、季節性凍土、含有機制土、濕陷性黃土、膨脹土、紅黏土、泥炭土以及山區地基土等。比如山西省廣泛存在著特殊的濕陷性黃土,在上面覆蓋土層自重應力作用下,浸水后土的結構破壞而發生顯著變形。山西省的汾河流域和晉東南地區分布著濕陷黃土,濕陷黃土多數為沖積、坡積、洪積或風積而形成的,呈粉土和粉質黏土,伴有少量的粉質黏土含有少量的結核。當建筑物的
天然地基存在諸多問題,就必須進行地基處理。
3置換法改造技術
3.1換填法
換填法也稱換土法。所謂換土法是指將路基范圍內的軟土清除,用穩定性好的土、石回填并壓實或夯實。在公路施工中,一般采用的是開挖換填天然砂礫,即在一定范圍內,把影響路基穩定性的淤泥軟土用挖掘機挖除,用天然砂礫進行換置,開挖換填深度在2m以內,采用分層填筑、分層壓實、分層檢測壓實度的方法施工。從而改變地基的載力特性,提高抗變形和穩定能力。在換填過程中,對于換填的天然沙礫中石頭的粒徑、含量和級配也應充分考
慮,最好做試驗檢測,避免無法壓實而引起沉降。
3.2強夯置換法
孔內深層強夯法技術與其它技術不同之處: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,變形模量高,不受地下水影響,地基處理深度可達
30m以上。
4壓實與夯實法改造技術
4.1表層碾壓法
碾壓法是利用機械滾輪的壓力壓實土壤,使之達到所需的密實度。碾壓機械有平碾及羊足碾等。平碾(光碾壓路機)是一種以內燃機為動力的自行式壓路機,重量6t ~ 15t。羊足碾單位面積的壓力比較大,土壤壓實的效果好。羊足碾一般用于碾壓粘性土,不適于砂性土,因在砂土中碾壓時,土的顆粒受到羊足較大的單位壓力后會向四面移動而使土的結構破壞。松土碾壓宜先用輕碾壓實,再用重碾壓實,效果較好。
4.2重錘夯實法
夯實法是利用夯錘自由下落的沖擊力來夯實土壤,土體孔隙被壓縮,土粒排列得更加緊密。人工夯實所用的工具有木夯、石夯等;機械夯實常用的有內燃夯土機和蛙式打夯機和夯錘等。夯錘是借助起重機懸掛一重錘,提升到一定高度,自由下落,重復夯擊基土表面。夯錘錘重1.5t ~ 3t,落距2.5m ~ 4m。夯實法主要用于小面積回填土??梢院粚嵳承酝粱蚍钦承酝?。
4.3振動壓實法
振動壓實法是將振動壓實機放在土層表面,在壓實機振動作用下,土顆粒發生相對位移而達到緊密狀態。振動碾是一種震動和碾壓同時作用的高效能壓實機械,比一般平碾提高功效1 ~ 2倍。
5預壓法改造技術
預壓法指的是為提高軟弱地基的承載力和減少構造物建成后的沉降量,預先在擬建構造物的地基上施加一定靜荷載,使地基土壓密后再將荷載卸除的壓實方法。對軟土地基預先加壓,使大部分沉降在預壓過程中完成,相應地提高了地基強度。
5.1堆載預壓法
在地基上堆放重物(水、土、砂、石等)進行預壓。當堆載超過計劃建造的建筑物荷載時,稱為超載預壓。為了防止堆載時壓壞地基,需分級加載,在前一級荷載作用下地基基本固結后,再施加下一級荷載,直至達到設計荷載為止。預壓所需時間的長短取決于地基土層的滲透特性、厚度和預壓荷載的大小等因素。
5.2真空預壓法
在軟粘土地基表面鋪設砂墊層,用土工薄膜覆蓋且周圍密封。用真空泵對對地基土進行抽氣,在土中造成一定的真空度,形成大氣壓力與真空壓力的差值作用,將土中一部分水抽出,從而使地基土固結而加固。如果設置排水砂井,還可將孔隙內的水加速排出。
總之,對不良地基土處理應采用科學合理的改造技術,充分發揮原地基土承載力,就地取材,施工工藝簡單,施工速度快,地基處理費用低的特點,其主要作用是增強軟土地基的承載力,減少其沉降變形,使其滿足地基強度和變形等要求。
6結束語
地基土與上部建筑有著密不可分的關系,不良地基土存在影響建筑安全的隱患,當地基的抗剪強度不足以支撐上部結構的自重及外荷載時,地基就會產生局部或整體剪切破壞。地基土的優劣直接關系著地基處理方式的選擇及地基施工。地基土對建筑整體質量影響很大,如果不能對不良地基土進行很好的改造及加固,會給建筑質量安全帶來巨大的隱患。本文介紹了不良地基土作為地基的不利表現,建筑施工中對地基土的改造方法以及加固處理技的運用。
參考文獻:
[1] 鐘肇宜.混凝土施工溫度與裂縫之間的關系[J]. 廣東建材. 2009(08)