建筑工程施工中的注漿技術(shù)分析【建筑工程軟土地基施工處理技術(shù)分析】
發(fā)布時(shí)間:2020-02-15 來源: 短文摘抄 點(diǎn)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(jìn)行詳細(xì)的論述與分析,以期提高建筑工程施工的質(zhì)量水平。 建筑工程地基施工過程中,施工技術(shù)人員要對(duì)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(shí),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(dòng)軟土層就是小的荷載差異,也會(huì)引起建筑的沉降,當(dāng)沉降量大而不均勻,就會(huì)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(dāng)所引起的惡果
軟土層上建筑物的沉降速率隨基礎(chǔ)面積和荷載變化而有所不同:一般民用建筑活荷載較小時(shí),其竣工時(shí)沉降速率為0.5―1.5mm/d;在竣工后半年至一年的時(shí)期內(nèi),是建筑物差異沉降最為迅速的時(shí)期,常發(fā)生傾斜和裂縫、當(dāng)沉降速率衰減到0.05mm/d以下時(shí),差異沉降不再增加,沉降基本穩(wěn)定,軟土層厚度比較厚時(shí),需要的沉降穩(wěn)定時(shí)間較長,因?yàn)檐浲恋臐B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(dāng)時(shí)由國外專家設(shè)計(jì),利用箱形基礎(chǔ),基礎(chǔ)面積為46.5m×46.5m,半地下室,基底壓力為130kPa,附加壓力約120kPa:當(dāng)時(shí)沒有進(jìn)行沉降量的計(jì)算就確定地基允許承載力。建成30年以后,累計(jì)沉降量已超過1.8m,影響范圍達(dá)30m以上,使相鄰兩側(cè)展覽廳的墻體嚴(yán)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(qiáng)度和減少變形為目的。但有時(shí)這兩者并不能同時(shí)達(dá)到。例如,強(qiáng)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(dòng),隨建筑物的升高,軟弱基土在上部壓力的作用下滑動(dòng)、擠出就可能由該處發(fā)生:當(dāng)然,也有設(shè)計(jì)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(chǔ)施工企業(yè)缺乏技術(shù)和管理素質(zhì),又無質(zhì)量保證體系,以贏利為目的,放松質(zhì)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(zhì)量問題:1)當(dāng)基礎(chǔ)下軟土層較厚又比較均勻時(shí),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(dāng)上部荷載差異大,上層不均勻時(shí),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(huì)產(chǎn)生過大的傾斜或倒塌事故;4)當(dāng)軟土地基加載過大、過快時(shí),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(duì)暗塘、暗濱、暗溝、坑穴、古河道等的處理一般可采用基礎(chǔ)加深、換土墊層或短樁等方法。
。2)對(duì)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(shí),也可用人力增大土的密度,采用夯實(shí)、碾壓、振動(dòng)等方法處理。
。3)厚層軟土地基可采取堆載預(yù)壓的方法處理,常用砂井或袋裝砂井或塑料板排水堆載預(yù)壓。如缺少堆載用的材料時(shí),可采用真空預(yù)壓。預(yù)壓荷載宜略大于設(shè)計(jì)荷載,預(yù)壓時(shí)間,分級(jí)和速率應(yīng)根據(jù)建筑物的要求和對(duì)周圍建筑物的影響,以及軟土的固結(jié)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(shè)計(jì)參數(shù)宜通過試驗(yàn)確定。
(5)對(duì)荷載大、沉降限制嚴(yán)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(shè)計(jì)
為防止軟土地基上的建筑物不均勻沉降,建筑設(shè)計(jì)要采取有效的綜合技術(shù)處理措施,如減輕上部荷載,加強(qiáng)基礎(chǔ)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(shè)計(jì)要采取增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的方法,使建筑與基礎(chǔ)能起到共同作用,防止因建筑平面形狀復(fù)雜、轉(zhuǎn)彎多、立面變化過大,或設(shè)置大門洞和大窗框,而削弱建筑的整體剛度或質(zhì)量中心與剛度中心偏移較多等。這均會(huì)造成建筑物因不均勻沉降而傾斜。因此,設(shè)計(jì)時(shí)宜采取下列措施:
。1)體型復(fù)雜,荷載差異又大的建筑工程,宜采用框架結(jié)構(gòu),并加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體剛度,一般可采用箱型基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、整板筏基礎(chǔ)等,以適應(yīng)不均勻沉降的性能。
。2)磚混結(jié)構(gòu)的建筑工程,必須對(duì)建筑物的體型,荷載、基礎(chǔ)類型與地基進(jìn)行綜合分析,建筑平面要力求簡(jiǎn)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(jié)構(gòu)剛度的主要因素,合理的長高比具有調(diào)整地基非均勻變形的能力,且產(chǎn)生的相對(duì)彎曲值小,能避免墻體開裂。經(jīng)多方調(diào)查,不同長高比的建筑物的不完全統(tǒng)計(jì)資料表明:
、賹(duì)于三層和三層以上的多層建筑,其長高比=L/Hf≤3時(shí),墻體沒有裂縫。式中,L為建筑物的長度(m);Hf為自基礎(chǔ)底面算起的建筑物高度(m)。
當(dāng)建筑的長高比為34時(shí),在同樣結(jié)構(gòu)的建筑上,磚墻都有裂縫。
②應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)基礎(chǔ)的剛度和強(qiáng)度,加強(qiáng)地基與上部結(jié)構(gòu)的共同作用。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí),應(yīng)使各種假設(shè)盡量符合實(shí)際工作狀態(tài),如計(jì)算陽臺(tái)、挑走廊的縱墻基礎(chǔ)時(shí),不要采用縱橫墻三向分配荷載,應(yīng)將陽臺(tái)、挑廊荷載值由縱墻基礎(chǔ)承擔(dān)。
③為減少建筑物的沉降和不均勻沉降,可采用下列措施:
A、設(shè)置地下室或半地下室等,采用覆土少、自重輕的基礎(chǔ)形式。
B、選用輕型結(jié)構(gòu),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(diào)整各部分荷載分布的同時(shí),調(diào)整基礎(chǔ)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(shí),宜在開洞部位適當(dāng)配筋或采用構(gòu)造柱及圈梁加強(qiáng),E、地面堆載應(yīng)力要求均衡,避免大量、迅速:集中堆載,并應(yīng)根據(jù)使用要求
決定,堆載特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)類型,根據(jù)地質(zhì)條件確定允許堆載的大小和范圍。堆載不宜壓在基礎(chǔ)上。
。3)廠房和倉庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可適當(dāng)提高柱、墻的抗彎能力,增強(qiáng)建筑的剛度。對(duì)于中、小型倉庫,宜采用靜定結(jié)構(gòu):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(jì);車間內(nèi)設(shè)有30t,以上重級(jí)工作制吊車時(shí),宜采用樁基礎(chǔ).
4.軟土地基的建筑施工技術(shù)
4.1挖土
淺基槽或基坑挖土?xí)r,要有防止擾動(dòng)基礎(chǔ)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(duì)已挖好的基槽或基坑,要會(huì)同勘察、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、質(zhì)監(jiān)等單位有關(guān)人員檢驗(yàn),并核對(duì)巖土上程的勘察報(bào)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(shí)研究解決。
4.2圍護(hù)
深基坑周圍,必須按施工組織設(shè)計(jì)要求用板樁、鉆孔灌注樁、預(yù)制樁等圍護(hù),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(shè)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(xiàn)墊層等,雖然墊層的材料不同,應(yīng)力分布有差異,但從眾多的試驗(yàn)結(jié)果來看,其極限承載力還是比較接近,沉降的特點(diǎn)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(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。墊層的主要作用有下列3點(diǎn):1)提高地基承載力。因各種墊層的抗剪強(qiáng)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(chǔ)在相當(dāng)于基礎(chǔ)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(shí)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(duì)應(yīng)力的擴(kuò)散作用。使作用在下臥層軟土的壓力較小,這樣也會(huì)相應(yīng)減少下臥土層的沉降量;3)加速軟土層的排水固結(jié)。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(chǔ)下面的孔隙水壓力消散,加速墊層下軟弱土層的固結(jié)和提高其強(qiáng)度,避免地基下軟土塑性破壞.
4.4在施工時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)
監(jiān)測(cè)是施工中一項(xiàng)不可缺少的工作,可提供保證施工正常進(jìn)行的實(shí)際數(shù)據(jù)。發(fā)現(xiàn)不正,F(xiàn)象可以及時(shí)研究處理。
4.5控制施工進(jìn)度
利用施工的材料均勻堆載預(yù)壓,周圍墻體必須同時(shí)砌筑;嚴(yán)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(gòu)件也要掌握均勻度,防止人為的偏心受壓。
5.結(jié)語
綜上所述,在建筑工程地基施工過程中,技術(shù)人員一定要對(duì)軟土層進(jìn)行科學(xué)合理的施工處理,并結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,制定出適合的施工方案,以保證施工過程的正常進(jìn)行和建筑物的質(zhì)量水平。
參考文獻(xiàn)
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。ㄗ髡邌挝唬簭V西華桂建筑安裝工程有限責(zé)任公司廣西平果 531400)
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