地基基礎(chǔ)范文
時間:2023-03-21 10:59:33
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篇1
論文摘要:為了給剛接觸建筑設(shè)計或施工人員了解認(rèn)識地基基礎(chǔ)在建筑設(shè)計施工中的作用及其重要性,本文主要對各種基礎(chǔ)在實際工作中的應(yīng)用做個詳細(xì)闡述。
在建筑工程上,把建筑物與土壤直接接觸的部分稱為基礎(chǔ),把直接支承建筑物重量的土層叫地基?;A(chǔ)是連接上部結(jié)構(gòu)(例如房屋的墻和柱,橋梁的墩和臺等)與地基之間的過度結(jié)構(gòu),起承上啟下作用。基礎(chǔ)把建筑物豎向體系傳來的荷載傳給地基。從平面上可見,豎向結(jié)構(gòu)體系將荷載集中于點,或分布成線形,但作為最終支承機構(gòu)的地基,提供的是一種分布的承載能力。
1.注意地基基礎(chǔ)設(shè)計的基本原則同一建筑結(jié)構(gòu)單元,宜設(shè)置在承載力和變形性能基本相同的地基土上,不宜設(shè)置在承載力和變形性能截然不同的地基土上(如部分為老土,部分為新土;部分為一般土或硬土,部分為軟土)。同一建筑結(jié)構(gòu)單元,一般宜采用相同類型的地基,不宜采用不同類型的地基(如部分采用天然地基,部分采用剛性樁基;部分采用天然地基,部分采用復(fù)合地基;部分采用復(fù)合地基,部分采用剛性樁基)。同一建筑結(jié)構(gòu)單元,宜采用相同類型的基礎(chǔ),不宜采用不同類型的基礎(chǔ)(如部分采用箱基、筏基,部分采用條形基礎(chǔ);部分采用條形基礎(chǔ)部分采用單獨樁基;內(nèi)框架磚房、底層框架磚房,一般外墻宜采用條形基礎(chǔ),內(nèi)柱宜采用十字交叉條形基礎(chǔ))。
在軟弱地基和嚴(yán)重不均勻土層上,宜采取措施,加強基礎(chǔ)的整體性和豎向剛度。盡可能采用天然地基,如地基較差,通過經(jīng)濟比較,天然地基造價較高時,可采用樁基或其他人工基礎(chǔ)。
2.地基基礎(chǔ)設(shè)計選型時應(yīng)考慮的因素有以下幾點。工程地質(zhì)水文條件;上部結(jié)構(gòu)類型和荷載情況;建筑安全等級、體型和使用要求;建筑結(jié)構(gòu)單元的劃分;鄰近建筑基礎(chǔ)和地下設(shè)施情況及其相對關(guān)系;地下室的設(shè)置及防水要求;材料供應(yīng)和地方材料;施工水平和設(shè)備;工期及造價;抗震設(shè)防及其他特殊情況。
3.基礎(chǔ)的類型,在基礎(chǔ)工程中我們常見的建筑工程地基基礎(chǔ)設(shè)計中,通常按基礎(chǔ)所用的材料和受力特點分,有剛性基礎(chǔ)和非剛性基礎(chǔ);依據(jù)構(gòu)造形式分,有條形基礎(chǔ)、獨立基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)。
3.1由磚、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等剛性材料組成的基礎(chǔ)稱為剛性基礎(chǔ)(也稱無筋擴展基礎(chǔ))。從受力和和傳力角度考慮,由于土壤單位面積的承載能力小,上部結(jié)構(gòu)通過基礎(chǔ)將其荷載傳給基礎(chǔ)時,只有將基礎(chǔ)底面積不斷擴大,才適應(yīng)地基受力要求。上部結(jié)構(gòu)(墻或柱)在基礎(chǔ)中傳遞壓力是沿壓力分布角(也稱剛性角)分布。由于剛性材料抗壓能力強,抗拉能力差,因此,壓力分布角只能在材料抗壓范圍內(nèi)控制。若基礎(chǔ)底面寬度超過控制范圍,致使剛性角擴大,這時基礎(chǔ)會因受拉而破壞。在混凝土基礎(chǔ)底部配以鋼筋,利用鋼筋來承受拉力,使基礎(chǔ)底部能夠承受較大的彎矩。這時,基礎(chǔ)寬度的加大不受剛性角的限制。故有人稱墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)和柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)為柔性基礎(chǔ)(鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ))?!督ㄖ鼗A(chǔ)設(shè)計規(guī)范》的第8.1.2條(P.55-56)規(guī)定,擴展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求應(yīng)符合下列要求:(1)錐形基礎(chǔ)邊緣高度,不宜小于200mm,階梯形基礎(chǔ)的每階高度,宜為300-500mm;(2)墊層厚度不宜小于70mm;墊層混凝土強度等級應(yīng)C10;(3)擴展基礎(chǔ)底板受力鋼筋的最小直徑不宜小于10mm;間距不宜大于200mm,也不宜小于100mm。墻下鋼筋混凝土基礎(chǔ)縱向分布鋼筋的直徑不小于8mm;間距不大于300mm;每延米分布鋼筋的面積不小于受力鋼筋面積的1/10。當(dāng)有墊層時鋼筋保護層的厚度不小于40mm;無墊層時不小于70mm;(4)混凝土強度等級不應(yīng)低于C20;(5)當(dāng)柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)的邊長和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)的寬度大于或等于2.5m時,底板受力鋼筋的長度可取邊長或?qū)挾鹊?.9,并宜交錯布置。 鋼筋條形基礎(chǔ)底板在T形及十字形交接處,底板橫向受力鋼筋僅沿一個主要受力方向通長布置,另一方向的橫向受力鋼筋可布置到主要受力方向底板寬度1/4處。在拐角處底板橫向受力鋼筋應(yīng)沿兩個方向布置。3.2常見的幾種結(jié)構(gòu)體系建筑物的地基基礎(chǔ)應(yīng)用。1砌體結(jié)構(gòu)建筑六層或六層以下的多層民用建筑和磚墻承重的輕型廠房可采用砌體條形基礎(chǔ)(毛石或磚);地下水位較低且具有施工經(jīng)驗石,可采用剛性灰土基礎(chǔ);地下水位較高或冬季施工時,宜采用鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ);在軟弱地基上,多層建筑可設(shè)置筏形或淺埋板式基礎(chǔ)。2框架結(jié)構(gòu)建筑:(1)如無地下室、地基較好、荷載不大時,可選用混凝土單獨立基礎(chǔ),柱機基之間可根據(jù)有關(guān)要求,考慮是否設(shè)置基礎(chǔ)系梁。(2)有地下室且有防水要求時,如地基較好,可選用混凝土單獨立基礎(chǔ)加防水板做法。防水板下宜鋪一定厚度的易壓縮材料,以減小柱基沉降的不利影響。(3)有地下室且有防水要求時,如地基較差,可選用筏形基礎(chǔ)(有梁或無梁)。(4)有地下室的單獨柱基礎(chǔ),基礎(chǔ)的底面到地下室地面的距離,不宜小于1m,對于防水要求較高的地下室,宜在防水板下鋪延性較好的防水材料,或者在防水板上增設(shè)架空層。3框剪結(jié)構(gòu)建筑:(1)如無地下室,地基條件較好且承載較均勻時,可選用單獨柱基加基礎(chǔ)系梁。如地基較差或荷載較大時,為加強基礎(chǔ)整體性和增加基礎(chǔ)底面積,可選用鋼筋混凝土十字交叉條形基礎(chǔ),當(dāng)條形基礎(chǔ)不能滿足地基承載力或變形要求時,可選用鋼筋混凝土筏形基礎(chǔ)。(2)有地下室,無防水要求時,也可選用單獨柱基或十字交叉形基礎(chǔ)。同時驗算地下室外墻的承載能力。有防水要求時,當(dāng)?shù)鼗^好時,可選用單獨柱基或條形基礎(chǔ)另加防水板做法,此時應(yīng)考慮基礎(chǔ)沉降對防水板的不利影響而采取的相應(yīng)措施(同框架結(jié)構(gòu)建筑)。當(dāng)?shù)鼗^差或條形基礎(chǔ)不能滿足地基承載力或變形要求時,可選用鋼筋混凝土筏形或箱形基礎(chǔ)。4剪力墻結(jié)構(gòu)建筑:無地下室或有地下室但無防水要求時,如地基較好,宜優(yōu)先選用交叉條形基礎(chǔ)。有防水要求時,可選用箱形基礎(chǔ)或筏形基礎(chǔ)。當(dāng)基礎(chǔ)埋置深度不小于3m時,如原無地下室,應(yīng)建議甲方增設(shè)地下室,或與勘察單位研究改用樁基礎(chǔ)的可能性和經(jīng)濟性,同時也研究設(shè)置架空層的可能性和經(jīng)濟性。如地基土質(zhì)較差,當(dāng)采用上述各類基礎(chǔ)不能滿足設(shè)計要求,或經(jīng)過經(jīng)濟比較,天然地基造價較高時,可選用樁基礎(chǔ)或其他人工基礎(chǔ)。高層建筑的地下室,如需用做停車庫、機房等要求較大空間時,也可不一定設(shè)計成箱形基礎(chǔ),應(yīng)優(yōu)先選用筏形基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
篇2
[論文摘要] 地基穩(wěn)固是保證建筑物安全的基礎(chǔ)和前提,本文結(jié)合實際,詳細(xì)闡述了地基基礎(chǔ)缺陷處理的一般原則、處理措施,對地基基礎(chǔ)缺陷處理及加固有一定借鑒作用。
強夯法常用來加固砂土、粘性土、雜細(xì)土等各類地基,可提高地基的強度并降低其壓縮性,并改善其抗振動液化能力和消除土的濕陷性。在雨水充沛的廣東地區(qū)1個新建500KV變電站的地基加固中,采用強夯法來加固新回填粘土的地基,尚屬首次。由于用強夯法加固新回填粘土地基,其加固效果存在一些質(zhì)量缺陷。在進行了原因分析后,結(jié)合工程的實際情況,提出了切實可行的處理方法。
地基基礎(chǔ)缺陷的處理應(yīng)綜合考慮下列因素:一、地基基礎(chǔ)缺陷的種類及其對建筑物使用、安全、耐久性等方面的影響;二、上部結(jié)構(gòu)的整體性、安全度、使用要求等具體情況對地基基礎(chǔ)變形的適應(yīng)性;三、地基基礎(chǔ)變形、結(jié)構(gòu)變形的數(shù)值,發(fā)展速度和趨勢;四、地基基礎(chǔ)缺陷和加固上部結(jié)構(gòu)的可能性和經(jīng)濟性。
地基基礎(chǔ)處理的措施有:對上部結(jié)構(gòu)進行維護;對上部結(jié)構(gòu)進行加固或減荷,基礎(chǔ)加固、地基加固。上述幾種措施有時不單獨采用,有時需多種措施綜合采用。這些措施的選擇,往往需要對上部結(jié)構(gòu)和地基基礎(chǔ)作全面的考慮,提出不同的方案,進行經(jīng)濟和技術(shù)上的比較,從而選擇合理的方案。必要時還應(yīng)對缺陷形成的原因及現(xiàn)實,從使用和維護上采取相應(yīng)的防范措施。
地基基礎(chǔ)缺陷處理的一般原則如下:當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)的變形已經(jīng)趨于穩(wěn)定時,一般可不作地基或基礎(chǔ)的加固。當(dāng)?shù)鼗痪鶆虺两瞪形蹿呌诜€(wěn)定時,一般考慮“等待沉降穩(wěn)定”、“加速沉降穩(wěn)定”和“制止沉降”三種方法處理。
等待沉降穩(wěn)定的目的是不對地基基礎(chǔ)進行處理,而僅對上部結(jié)構(gòu)進行修補,從而減少地基處理費用,并避免上部結(jié)構(gòu)的再度處理造成浪費。
加速地基沉降的目的和適用條件基本上與等待地基沉降穩(wěn)定的方法相同,但可以縮短消極等待沉降穩(wěn)定所需的時間。一般適用于獨立基礎(chǔ)下的地基處理,具體做法是臨時的增加載荷,人為的有控制的進行地基浸水等。
制止沉降的目的是終止地基和上部結(jié)構(gòu)的發(fā)展。具體做法是上部結(jié)構(gòu)減荷或加固,基礎(chǔ)加大底面積,地基加固等。這些措施的單獨采用或綜合采用應(yīng)根據(jù)有關(guān)措施的適用條件并做經(jīng)濟比較后予以選定。
采用減少上部荷重的措施時,應(yīng)考慮生產(chǎn)和使用條件的具體要求,并通過地基強度、地基變形的驗算確定減荷的具體數(shù)據(jù)。在地基強度破壞喪失穩(wěn)定以及上部結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?fù)p壞威脅安全的情況下,減荷亦可作為緊急情況下的安全措施后加固施工期間的安全措施。
上部結(jié)構(gòu)加固是當(dāng)上部結(jié)構(gòu)安全度不足時采取的必要措施。而在地基基礎(chǔ)加固比較困難時,亦可考慮用上部結(jié)構(gòu)加固替代或配合地基基礎(chǔ)的加固。其具體方法有增設(shè)圈梁等措施。
基礎(chǔ)擴大底面積的加固,適用于地基承載力不足等情況。增大底面積應(yīng)由地基強度驗算確定。當(dāng)?shù)鼗鶑姸葷M足要求而缺陷僅僅表現(xiàn)為不均勻沉降,變形過大時,采用增大基礎(chǔ)底面積的加固,主要由地基變形計算來加以確定。
在建筑結(jié)構(gòu)修繕中,地基加固常用的方法有;分批分段更換病弱地基土、加樁加固、用挖鉆孔灌樁加固、壓力灌漿加固(包括硅化法加固地基)等。地基加固方法的選定應(yīng)充分了解地基范圍內(nèi)的地質(zhì)情況。地基加固工作是在建筑物存在情況下進行的,因而施工比較困難。它既應(yīng)保護地基的加固質(zhì)量,收到極地加固的效果,又應(yīng)采取措施保證上部結(jié)構(gòu)的安全。
更換地基和震動打樁加固都可能引起地基附加沉降,上部結(jié)構(gòu)變形會有新發(fā)展。采用此類方法應(yīng)對生產(chǎn)附加地基沉降有所估計,必要時采取相應(yīng)措施,挖鉆孔灌樁,壓力灌漿加固地基不使用權(quán)地基避免受到附加影響,但施工也比較復(fù)雜。地基加固后應(yīng)做必要的質(zhì)量檢查,如貫入度實驗等。加固前加固后都應(yīng)作好沉降的觀測記錄工作。
更換病變的地基是基礎(chǔ)加固中比較直觀的一種。它適宜病變地基土層分布較淺,厚度較小的情況下采用。這種方法加固可導(dǎo)致地基的進一步沉降和破壞。因此加固施工的組織應(yīng)視具體情況分期分段逐步進行。挖除軟弱土層后常用砼、磚砌體或碎石夯實等材料加以填充。
打樁加固地基的設(shè)計原理有的是在打樁時使周圍土壤加密,有的是用樁承重,也有兩者同時采用的。被打入的樁可為木樁、鋼管樁、鋼筋砼樁等。在加固量較大時宜將樁拔出重復(fù)使用,而在樁孔內(nèi)填實粗砂、砼、石灰等材料。
挖鉆孔樁加固地基的原理相似于打樁加固地基。挖孔樁的典型方法是石灰灌樁,它用挖孔代替了打樁拔樁成孔,用生石灰吸水膨脹的原理是周圍土加密。生石灰熟化吸水也不降低地基的含水量,該方法適用于加固濕陷性黃土地基及含水率較高的軟弱地基。
壓力灌漿加固地基是將某種液體灌入地基基礎(chǔ)中,填塞孔洞,縫隙,膠結(jié)土壤顆粒,從而達(dá)到減少增大強度的目的。壓力灌漿加固地基基礎(chǔ)的具體方法很多,應(yīng)用十分廣泛。其中硅化法加固已有建筑物的地基效果很好,但費用較高,一般僅用于重要部位的加固,其原理是將硅酸鈉等溶液壓入到地基中,發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生硅膠,將土的顆粒膠結(jié)起來,從而增大地基的強度,減少其壓縮性和透水性。硅化適用于粉質(zhì)土和有一定滲透系數(shù)的粘質(zhì)土。視土紙滲透性的大小可選用三種方法:一、壓力雙液硅化法;二、電動雙液硅化法;三、壓力單液硅化法。壓力雙硅化法是將水玻璃與氯化鈣輪流壓入土中,適用滲透系數(shù)為0.1—80米/晝夜以下的各類土加固。壓力單液硅化法是將水玻璃壓入土中,適用滲透系數(shù)為0.2—2.0米/晝夜的地下水位以下的濕陷性黃土和粉沙土加固。硅化法不適用于為瀝青、油脂、石油化合物所浸透的土壤以及PH值大于0.9的土壤。施工前須作出硅化加固的施工組織設(shè)計,其內(nèi)容包括:注液管及電相管的布置和打入深度、化學(xué)溶液濃度和用量、注液方法、灌注速度以及硅化后的加固效果的估計等,必要時硅化設(shè)計前應(yīng)先做實驗。
參考文獻(xiàn)
篇3
關(guān)鍵詞:地基基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)土建施工
中圖分類號:TU473.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
前言:隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展以及我國城市化水平的不斷加快,我國城市的建筑用地越來越少,城市人口卻越來越多,為了滿足城市地區(qū)居民生活和工作的需求,建筑的高度和層數(shù)也在不斷增加,對于建筑自身地基基礎(chǔ)的要求也越來越高。良好的基礎(chǔ)是成功的一半,這句話用來形容建筑行業(yè)的情況是十分恰當(dāng)?shù)?,一個建筑基礎(chǔ)的好壞直接決定了建筑的使用壽命和安全情況,也關(guān)系著居民的生命財產(chǎn)安全,需要得到建筑施工人員的重視。地基基礎(chǔ)施工和樁基礎(chǔ)施工作為建筑工程質(zhì)量的直接影響者,就對建筑施工企業(yè)的施工技術(shù)提出了較高的要求。
一.地基基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)的概述
1.地基基礎(chǔ)
所謂地基,是指位于建筑底部,承擔(dān)建筑對于土層的負(fù)載作用,并且可以保持基本不發(fā)生形態(tài)變化的基礎(chǔ)性地層結(jié)構(gòu)?;A(chǔ)則是指建筑物與地基相連并深入地基內(nèi)部的結(jié)構(gòu)部分。地基基礎(chǔ)的可以說是建筑的靈魂,對建筑的整體質(zhì)量起著十分重要的作用。一般來說,地基的基本構(gòu)成是土體和巖石等,是人們?yōu)榱私ㄖ枨髮Φ刭|(zhì)結(jié)構(gòu)的適當(dāng)改造,通常地基可以分為天然地基和人工地基兩種類型。如果建筑位于堅硬的巖石層上,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定而堅固,則只需對巖層進行平整即可,而如果天然地基堅固程度不足,難以滿足建筑需求,就需要通過建設(shè)人工地基的方式進行彌補,確保工程施工質(zhì)量。
2.樁基礎(chǔ)
樁基礎(chǔ),是指通過設(shè)置在巖石或土層中的樁以及樁頂上聯(lián)結(jié)的承重平臺,共同構(gòu)成建筑基礎(chǔ),或者由樁與樁直接相連而成的單樁建筑基礎(chǔ),是建筑基礎(chǔ)施工中較為常用的一種施工方式。樁基礎(chǔ)的作用是加強建筑基礎(chǔ)的堅固性,使建筑更加牢固,減少建筑的安全隱患。其發(fā)揮的作用主要可以分為兩個方面:其一,將建筑的重力作用傳遞給承壓能力較強的土層或巖層,其二,提高較為松軟的土層的密度,從而提高建筑地基的承重能力和抗壓能力,保障建筑不會應(yīng)地基不穩(wěn)出現(xiàn)下沉或坍塌,
二.地基基礎(chǔ)施工技術(shù)
在對地基基礎(chǔ)進行施工時,考慮到地基的作用和重要性,必須堅持幾個基本的原則,即堅固性原則,可靠性原則以及抗壓性原則,在實際的施工過程中,由于建筑施工地區(qū)的不同,受各地的地質(zhì)條件和自然環(huán)境的影響,對于建筑地基的要求也存在很大的差異性,這就需要建筑施工人員對施工地區(qū)的地質(zhì)和環(huán)境進行一定的勘察和了解,參考建筑設(shè)計圖紙的要求,對建筑的地基基礎(chǔ)施工進行合理安排,保證地基可以滿足建筑的整體要求。對地基進行加固和處理的方法主要有以下幾種:
1.對土層進行替換
除了個別情況,一般的建筑都是建設(shè)在土層之上,土層的堅固程度也就成為建筑地基堅固程度的直接表現(xiàn)。在工程施工過程中,如果經(jīng)勘察后,證明土層本身含水量高,形態(tài)變化較大,堅固性過低,就會采取換土法,對建筑地基的土層進行替換,雖然加大了工程施工量,但是可以最大限度地避免柔軟土層對于建筑的影響,增強地基的穩(wěn)定性和強度,減少土層沉降的機率,從而確保建筑的穩(wěn)定性。
2.采用機械作業(yè),夯實土層
在對作為地基的土層進行處理和強化時,機械的碾壓和夯實是必不可少的一步。主要是利用壓路機、推土機等大型機械設(shè)備,對地基土層進行碾壓和夯實,進一步提升土層的強度和抗壓能力,但是,大型機械設(shè)備的使用需要耗費大量的人力和成本,并不適合小型建筑工程的使用,對工程的限制較大。
3.化學(xué)加固
指根據(jù)施工地區(qū)的土壤特性,在土層中加入適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)物質(zhì),對土體進行催化,通過發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),使土體相互粘結(jié)在一起,從而改善土層的整體性質(zhì),實現(xiàn)強化土層承載能力的最終目的。
4.灌注泥漿
可以在土層中灌注粘度較大的泥漿或可以實現(xiàn)固化的漿液,對土體的物理性質(zhì)進行改善,當(dāng)漿液凝固時,會連帶周圍的土體共同凝結(jié),從而實現(xiàn)加固地基的效果。
5.對土壤實行固結(jié)技術(shù)
土層本身無論多少,都是含有水分的,而過多的水分則會影響土層的堅固程度。在實際施工中,可以通過熱化處理,將土體中的水分排除,進而提高土層的固結(jié)程度,加強土層的自身強度,從而防止建筑沉降現(xiàn)象的發(fā)生。
三.樁基礎(chǔ)施工技術(shù)
建筑樁基根據(jù)其作用可以分為抗壓樁、抗拔樁以及巖土擋樁,而根據(jù)其施工方法的不同,又可以分為預(yù)制樁和灌注樁,在一般的建筑施工中,灌注樁的應(yīng)用是最為廣泛的,我們就以灌注樁為例來對樁基的施工技術(shù)進行分析和研究。
首先是灌注樁的分類,灌注樁重要有三種類型,即沉管灌注樁、鉆孔灌注樁以及挖孔樁,其施工的方法都是采用灌注樁的施工方法,但是也存在細(xì)微的差距。
1.沉管樁
指通過錘擊振動的方法,利用振動的沖擊力進行沉管開礦的灌注樁。其施工設(shè)備較為簡單,施工速度快,成本相對較低,優(yōu)勢明顯,但是,沉管灌注樁的樁身截面容易局部縮小,樁身強度不夠,易出現(xiàn)斷裂,混凝土離析等質(zhì)量方面的事故,而其出現(xiàn)的原因也較復(fù)雜,一般情況下,樁身截面局部縮小的現(xiàn)象容易出現(xiàn)在軟土層與硬土層的交界處或者較軟的土層之中,因此在對管道進行拔出時,要適當(dāng)放緩速度,同時管體內(nèi)部的混凝土必須保持量的充足。
2.鉆孔樁
相比沉管樁,鉆孔樁是直接在地面打孔埋樁,需要對樁孔的位置進行清理,將孔內(nèi)的泥土清除,然后將鋼筋籠下放,灌注混凝土成樁。就目前的技術(shù)而言,在進行施工時,一般會利用泥漿來保護孔的四周,以防止事故的發(fā)生。
3.挖掘樁
挖掘樁與鉆孔樁相似,都是運用人工或機械設(shè)備進行挖掘和打孔。在進行人工挖掘時,要隨時對樁孔進行防護措施,澆灌或者噴射混凝土漿,形成護壁防護措施,并在防護圈之間利用鋼筋進行連接,在深度滿足要求后,對樁孔進行擴大,之后安裝鋼筋籠以及澆灌混凝土成樁。
灌注樁的廣泛應(yīng)用也促進了其自身的發(fā)展,相應(yīng)的施工工藝和施工技術(shù)也得到了很大的發(fā)展,其自身的強度已經(jīng)可以與鋼筋混凝土預(yù)制樁相媲美,且施工過程較為簡單,相比預(yù)制樁而言,成本也較低,運輸和施工速度都也都相對較快,已經(jīng)成為我國建筑樁基工程的主要施工方式,其影響范圍也越來越大。
結(jié)語:總而言之,地基基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)土建施工是建筑施工質(zhì)量的前提和基礎(chǔ),必須對相應(yīng)的施工技術(shù)進行充分的掌握,對施工人員進行培訓(xùn)和指導(dǎo),確保在施工中不會因為人為原因出現(xiàn)不必要的質(zhì)量問題,從而有效地保證建筑工程的施工質(zhì)量。
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關(guān)鍵詞:地基基礎(chǔ)設(shè)計重要性考慮因素注意問題
中圖分類號:S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
地基基礎(chǔ)是工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要組成部分之一。建筑設(shè)計的成敗,往往取決于基礎(chǔ)設(shè)計方案選擇得是否妥善以及基礎(chǔ)設(shè)計能否適應(yīng)建筑場地的實際情況,因此,我們必須對此予以充分重視。
一、地基基礎(chǔ)設(shè)計的重要性
地基基礎(chǔ)是建筑物首先考慮和建造的部位,是一個建筑的根本和立足點。同時,由于地基深埋土地之中,地質(zhì)情況復(fù)雜,變化較多,加上地下水的影響,使得基礎(chǔ)設(shè)計的不確定性加大,增加了地基基礎(chǔ)設(shè)計的難度。根據(jù)資料統(tǒng)計,一般地基基礎(chǔ)及地下室的造價占整個土建造價的10%左右,對埋深較深,地質(zhì)情況復(fù)雜,需特殊處理的地基基礎(chǔ),其造價更可達(dá)10%以上。通過地基基礎(chǔ)及支護方案的優(yōu)化,可以有效減少地基的工程量,降低造價。所以,設(shè)計過程中通過對不同基礎(chǔ)形式方案的比較,擇優(yōu)而用,可以產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益。
二、建筑在基礎(chǔ)設(shè)計中應(yīng)考慮的主要因素
建筑的基礎(chǔ)設(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容,它對保證建筑物的正常使用和安全至關(guān)重要。因此,基礎(chǔ)設(shè)計時必須做到以下五個方面的要求:1.基底壓力不超過地基承載力或樁基承載力;2.基礎(chǔ)總沉降量和差異沉降量控制在允許限值以內(nèi);3.合理的地基處理方法;4.預(yù)先估計到基礎(chǔ)在施工過程中對毗鄰房屋可能造成的影響;5.應(yīng)當(dāng)分析綜合經(jīng)濟效果,不僅考慮基礎(chǔ)本身的用料和造價,還應(yīng)考慮施工條件和施工工期等因素對經(jīng)濟效果的影響。
三、地基基礎(chǔ)設(shè)計的依據(jù)--工程地質(zhì)勘察
根據(jù)建設(shè)部有關(guān)規(guī)定,無工程地質(zhì)報告,結(jié)構(gòu)專業(yè)為“不合格”。工程地質(zhì)勘察是工程設(shè)計的重要基礎(chǔ)資料,凡沒有經(jīng)過審查的正式工程地質(zhì)勘察報告的,整個項目只能評為不合格品。因此不論工程項目大小都要有工程地質(zhì)勘察報告。
對于建筑場地的勘察布孔,一般應(yīng)由設(shè)計單位根據(jù)擬建建筑物上部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)設(shè)計要求提供。對于一般場地,可按勘察規(guī)范規(guī)定提供,遇地質(zhì)條件復(fù)雜時,勘察部門應(yīng)結(jié)合具體情況加密布孔?;?、基槽開挖后,一般要進行驗坑、驗槽,遇地質(zhì)條件復(fù)雜時還要補鉆;勘察、設(shè)計要密切合作,使地基基礎(chǔ)設(shè)計同實際地質(zhì)條件相吻合。
工程地質(zhì)勘察不但為設(shè)計提供必要的、正確的、可靠的依據(jù),而且還可根據(jù)勘察資料對地基基礎(chǔ)設(shè)計和施工中存在的及可能出現(xiàn)的問題進行探討、論證、分析,并提出解決問題的措施和建議。
四、地基基礎(chǔ)設(shè)計中應(yīng)注意的幾個事項
1. 地下室底板受力
由于埋深要求及建筑功能需要,高層建筑一般都設(shè)置地下室, 多層建筑中也有設(shè)置地下室的。采用常規(guī)樁基礎(chǔ)時, 有一個如何確定底板受力的問題。許多設(shè)計人員在地下室底板計算中,僅僅考慮底板的活荷載和底板的水浮力,這是不完全的。采用常規(guī)樁基礎(chǔ)時, 即使考慮樁承擔(dān)底板底面以上全部荷載, 也是認(rèn)為底板與土是脫離的,但事實上,這僅僅是計算假定。測試表明,以側(cè)阻承受荷載為主的樁, 土與底板底部有些情況下是接觸的,底板承受的荷載最大可以達(dá)到其上部荷載的25%-30%。所以底板計算時必須考慮這部分荷載的作用,否則是偏于不安全的。
2. 靜壓樁的適用性
目前,幾乎所有可以采用打入式施工的混凝土樁都能采用靜壓法沉樁。然而,靜壓法沉樁的應(yīng)用也遇到了麻煩。
在某軟土地區(qū)多個新建小區(qū)采用靜壓樁施工時,開挖以后發(fā)現(xiàn)有大批樁傾斜,甚至出現(xiàn)較多的斷樁情況;有的工地上,斜樁、斷樁的數(shù)量相當(dāng)大,嚴(yán)重威脅著建筑工程的質(zhì)量,返工費工費時。事實上,這種情況在以前的其它工地上也曾經(jīng)多次出現(xiàn),只是不明原因,也沒引起重視。
目前的研究分析表明,影響靜壓樁垂直度及導(dǎo)致斷樁的主要因素是:一是壓樁機移動時的影響力大小;二是預(yù)制樁抵抗附加側(cè)向作用能力的大小;三是樁在軟土中的長度與樁長之比;四是上層軟土與下層硬土抵御受擠壓變形的能力之比。總的來說還是土中的水排不出去,致使土相互擠壓所致。
3.CFG樁的應(yīng)用
CFG樁復(fù)合地基技術(shù)在全國已廣泛應(yīng)用。在西安主要應(yīng)用在皂河、渭河、灞河一級階地
及部分二級階地,由于這些區(qū)域有好的持力層,可大幅度地提高承載力并降低基礎(chǔ)沉降,取的了較好的經(jīng)濟效果。同時在實際應(yīng)用上也存在一些不可忽視的問題,主要有:1.施工設(shè)備不具有排氣裝置,鉆孔到達(dá)預(yù)定標(biāo)高后向管內(nèi)泵料,鉆桿中的空氣排不出來導(dǎo)致樁身產(chǎn)生孔洞。2.鉆孔到達(dá)預(yù)定標(biāo)高后怕鉆頭活門打不開,先提30~50CM再灌料,結(jié)果導(dǎo)致樁端有虛土。3.灌料時提管速度與泵送料量不協(xié)調(diào)導(dǎo)致斷樁。4.樁布置不合理導(dǎo)致挖樁間土?xí)r經(jīng)常撞斷樁身。這些問題都是工程中常見的問題,需要在工程中事先做好預(yù)案才能確保質(zhì)量。
4.傾斜與偏心率
地基基礎(chǔ)規(guī)范規(guī)定的地基變形允許值包含了沉降差、局部傾斜和傾斜, 沒有偏心率的規(guī)定, 但在設(shè)計中要驗算建筑物的偏心率。在實際設(shè)計和計算中, 對傾斜的計算難以實施。改用偏心率控制后就容易多了。地基基礎(chǔ)規(guī)范對高層建筑筏形基礎(chǔ)的要求:“在荷載準(zhǔn)永久組合下, 偏心距e宜符合下式要求: e≤0.1W/A”。如果將偏心距e≤0.1W/A換算成相應(yīng)的偏心率η,則有η≤16.7‰。
5.片筏基礎(chǔ)底板不宜懸挑過大
在基礎(chǔ)設(shè)計中,當(dāng)采用條形基礎(chǔ)不能滿足地基的容許承載力時,常設(shè)計成片筏基礎(chǔ)。有時碰到地基強度還不足,往往把片筏基礎(chǔ)底板沿外墻軸線向外懸挑,這種單純?yōu)闈M足地基強度的作法是欠妥的,特別住房屋的山墻和外縱墻相交的轉(zhuǎn)角處,縱橫兩個方向均有較寬的懸臂板挑出,該板的剛度遠(yuǎn)較其它部位小,使懸臂板變形過大,再加上建筑物地基的不均勻沉降等因素,很容易造成轉(zhuǎn)角處鄰近縱墻的墻體強度受到削弱,至使其底層的窗臺下產(chǎn)生嚴(yán)重的開裂現(xiàn)象,直接影響建筑物的質(zhì)量和使用。對于片筏基礎(chǔ)的懸臂最好設(shè)置在建筑物的寬度方向,如不能滿足上述要求時,通??蛇m當(dāng)加深筏基的埋置深度,再在上面加鋪預(yù)制板,將板底架空,以減少基礎(chǔ)自重,做補償式基礎(chǔ);或用短樁加固地基,做成復(fù)合地基。當(dāng)短樁支撐在下部的砂土、密實粉土上時,效果更為顯著。如必須外伸懸挑必須加強基礎(chǔ)剛度。
6.地基基礎(chǔ)設(shè)計中的地基土與結(jié)構(gòu)共同作用問題分析
共同作用概念源于高層建筑與地基基礎(chǔ)共同作用,即是把高層建筑、基礎(chǔ)和地基三者看成一個整體,并要滿足地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)三者在接觸部位的變形協(xié)調(diào)條件。而地基基礎(chǔ)的共同作用是指:地基土與基礎(chǔ)(各種類型的樁,包括:柔性樁、半柔性樁、剛性樁等)共同承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)荷載。地基與基礎(chǔ)之間的荷載分擔(dān)比是根據(jù)基礎(chǔ)變形協(xié)調(diào)條件確定的。由此可以看出:用沉降控制來設(shè)計地基基礎(chǔ)正是地基基礎(chǔ)共同作用概念的具體運用,地基處理或基礎(chǔ)加固就是視基礎(chǔ)沉降量大小的控制要求確定地基補強的程度和發(fā)揮原地基土承載力的程度。目前常用的變剛度調(diào)平設(shè)計就是考慮了共同作用效應(yīng),通過改變基礎(chǔ)支撐剛度分布,以使建筑物沉降趨于均勻,基礎(chǔ)內(nèi)力降低。
7.樁端持力層的選擇
一般應(yīng)選擇較低壓縮性并有一定厚度的土層做為樁端持力層,樁端持力層是影響基樁承載力的關(guān)健性因素,對摩擦端承樁,樁端下持力層的厚度不宜小于3m;對摩擦樁厚度要求可適當(dāng)放松;當(dāng)存在軟弱下臥層時,樁端下持力層厚度不宜小于4d。設(shè)計上要確保樁端進入持力層的深度,才能有效發(fā)揮其承載力。
參考文獻(xiàn):
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篇5
【關(guān)鍵詞】地基基礎(chǔ);質(zhì)量控制
引 言
隨著改革開放的不斷推進,和人們的生活水平不斷的提高,我國的經(jīng)濟和社會也得到了長足的發(fā)展,在這個背景之下建筑行業(yè)也得到了更加快速的發(fā)展,新技術(shù)和新工藝的進步和發(fā)展也帶動了建筑工程的質(zhì)量在很大程度上提升。然而,建筑工程質(zhì)量的好壞受到不同的因素共同的影響,建筑工程質(zhì)量良莠不齊的不可避免。其中一個最為重要的原因就是地基基礎(chǔ)的質(zhì)量問題?;A(chǔ)是建筑物的重要組成部分,它屬于地下隱蔽工程,一旦建筑工程完工后就很難檢測出來地基基礎(chǔ)的質(zhì)量問題。如果地基基礎(chǔ)設(shè)計不當(dāng)、不認(rèn)真施工,將影響到建筑物的正常使用,留下安全隱患,以至影響住宅使用壽命。輕則上部結(jié)構(gòu)傾斜、開裂,嚴(yán)重時將導(dǎo)致建筑物倒塌,危及人們生命及財產(chǎn)安全。地基一旦發(fā)生質(zhì)量問題,其修補工作的難度要比上部結(jié)構(gòu)大得多。因此,我們在基礎(chǔ)施工時,就應(yīng)該按照不同的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、結(jié)構(gòu)類型、材料供應(yīng)、機具設(shè)備等多種因素進行全盤考慮和分析,采用最優(yōu)的施工方式和技術(shù)措施,嚴(yán)格的按照操作規(guī)范和施工驗收規(guī)范的要求進行施工,保質(zhì)保量的進行。當(dāng)前建筑產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展,對地基工程質(zhì)量提出了更高的要求,本文在做好基礎(chǔ)工程質(zhì)量施工建設(shè)方面具有相當(dāng)大的指導(dǎo)意義與實用價值。
1 常見問題分析
1.1 墻體開裂。在建筑物的建設(shè)中一般都會形成一定的沉降和不均勻沉降,特別是軟弱地基上的建筑。建筑中過大的不均勻沉降就很容易產(chǎn)生上體結(jié)構(gòu)墻體的開裂,一旦地基基礎(chǔ)出現(xiàn)問題,基本上是由墻體開裂反應(yīng)出來的。而墻體的整體承載力與地基基礎(chǔ)的質(zhì)量有密切的關(guān)系,一旦基基礎(chǔ)出現(xiàn)問題,墻體的整體承載力甚至喪失。因此在實際工程中,可以經(jīng)常見到沉降縫。
1.2 基礎(chǔ)斷裂或拱起。如果地基的沉降差比較大,當(dāng)基礎(chǔ)設(shè)計或施工中出現(xiàn)問題的時候基礎(chǔ)就會發(fā)生斷裂的情況。例如某學(xué)校的學(xué)生公寓宿在沒有勘察的情況下采用了無埋板式基礎(chǔ),公寓在沒有完全蓋好的情況下就發(fā)生了板基整塊斷裂的情況。事后調(diào)查得到結(jié)論是,公寓所在位置是鐵路路基,地基軟硬懸殊,導(dǎo)致基礎(chǔ)斷裂或拱起發(fā)生。
1.3 建筑物下沉過大。如果地基土較軟,當(dāng)基礎(chǔ)設(shè)計不當(dāng)或者計算出現(xiàn)錯誤的時候,整座建筑物就會出現(xiàn)下沉過大的情況。輕則會出現(xiàn)室外水倒灌的情況,重則建筑物就徹底沒法使用。
1.4 地基滑動。有兩種地基滑動的表現(xiàn)形式:其一是由于下雨滲水后在坡地建筑物的下部開挖的時候出現(xiàn)的; 其二就是當(dāng)?shù)鼗容^軟弱,在設(shè)計的階段沒有考慮或者是忽略了地基的承載力的因素,當(dāng)?shù)鼗某休d力超載的時候就會引起的地基不穩(wěn)定。
1.5 地基液化失效。地震時疏松的輕亞粘土和粉細(xì)砂地基容易產(chǎn)生液化現(xiàn)象,強度劇烈時,會導(dǎo)致致建筑物震沉或傾倒。
2 質(zhì)量問題原因分析
2.1 建筑地基原材料質(zhì)量問題
地基施工的原材料是地基施工的基礎(chǔ),工程使用原材料不符合規(guī)定,工程質(zhì)量不可能符合要求。地基基礎(chǔ)出現(xiàn)的問題中地基施工的原材料的不合格占到了相當(dāng)大的比例,很多的施工事故都是來源于施工方在地基施工原材料的選擇和質(zhì)量把控方面沒有嚴(yán)格的按照施工的標(biāo)準(zhǔn)和要求來規(guī)范施工的原材料準(zhǔn)入,選擇了一些沒有進場資格的原料供應(yīng)商或者是在選擇原料是沒有按照合同和標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的原料的型號、等級、規(guī)格來選擇地基工程工程中材料。忽略的質(zhì)量報告或是在進場檢查中降低標(biāo)準(zhǔn),這些都是造成建筑地基原材料質(zhì)量低下的主要原因。
2.2 質(zhì)量施工管理問題
地基施工的基礎(chǔ)不僅在于施工的設(shè)計、圖紙和地基施工的原材料等硬的環(huán)節(jié),還在于施工中的現(xiàn)場的施工質(zhì)量控制。許多的企業(yè)在經(jīng)過多年的項目施工管理,已經(jīng)積累了相當(dāng)多的項目施工的質(zhì)量管理和控制的管理方法和經(jīng)驗,許多建筑施工企業(yè)都實施了項目管理模式,并制定了各自的項目管理辦法,在實際工程管理中起到了一定的作用,有一定的成效,但受各種因素的影響,施工企業(yè)本身體制的制約,有好的管理辦法、好的管理經(jīng)驗,在具體項目管理實施中難以認(rèn)真地貫徹和落實,管理粗放,質(zhì)量管理制度貫徹執(zhí)行力度不夠,明確規(guī)定的管理和審批程序因長官意識完全變形,因人情關(guān)系而走樣,最終導(dǎo)致企業(yè)的質(zhì)量管理沒有明顯的改善。很多的施工事故和施工安全問題就是來源于施工的質(zhì)量管理流于表面,沒有嚴(yán)格認(rèn)真的執(zhí)行質(zhì)量管理的有關(guān)制度,產(chǎn)生了工程質(zhì)量問題。
上述種種問題的原因的存在,已經(jīng)嚴(yán)重千擾了施工質(zhì)量管理工作的正常進行,企業(yè)整體工程質(zhì)量管理水平難以提高,使得企業(yè)的市場競爭力和經(jīng)濟效益下降。其根本原因就是對工程項目質(zhì)量管理的實質(zhì)認(rèn)識不清,沒有根據(jù)工程質(zhì)量管理需要建立起適應(yīng)質(zhì)量管理的新型機制。因此,改革現(xiàn)行企業(yè)質(zhì)量管理制度,提高項目管理水平,運用全過程、全面質(zhì)量管理方法,進而保證質(zhì)量管理的順利進行已成當(dāng)務(wù)之急。
3 地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制
3.1首先是嚴(yán)格的把好地基施工原材料的質(zhì)量關(guān)
地基施工的基礎(chǔ)不僅在于施工的設(shè)計和圖紙,地基施工的原材料是另外一個重要的部分,嚴(yán)格的把好地基施工原材料的質(zhì)量關(guān)是相當(dāng)重要的。工程施工作業(yè)所需的建筑原材同樣包括基礎(chǔ)地基作業(yè)需求的原材,工程使用原材料不符合規(guī)定,工程的質(zhì)量就得不到保證。對于材料的控制,首先要對原材料供應(yīng)商進行詳盡的考察,選擇質(zhì)量過硬的供應(yīng)商。其次,材料進場前必須經(jīng)過樣本試驗,包括:質(zhì)量檢驗報告單、外觀、理化檢驗等等力求在材料型號、規(guī)格、級數(shù)等都要符合施工的要求。這一切都達(dá)到要求方能進場施工。
3.2 針對可能出現(xiàn)的問題進行質(zhì)量控制,并加強進度管理
由上面我們分析的常見的地基施工可能發(fā)生的常見問題,一旦發(fā)生這些問題,必將使得整體工程基礎(chǔ)工程的質(zhì)量受到影響,并難以在質(zhì)量控制建設(shè)指標(biāo)上達(dá)到要求。施工方要拿出切實可行的方法來預(yù)防和消除這些隱患,在施工的工程中時刻注意這些質(zhì)量安全問題。常見的質(zhì)量控制方法包括:強夯法,注漿法等實踐中常用的質(zhì)量控制方法。項目進度控制,是指對工程項目各建設(shè)階段的工作順序和持續(xù)時間進行規(guī)劃、實施、檢查、協(xié)調(diào)及信息反饋等一系列活動的總稱。進度控制的最終目的是確保項目動用時間目標(biāo)的實現(xiàn)。工程項目進度控制的總目標(biāo)是項目建設(shè)工期。
3.3 建立完備的管理規(guī)章制度,保證工程質(zhì)量的高水平
加強施工管理的宣傳和學(xué)習(xí)施工企業(yè)應(yīng)該制定各自的項目管理辦法,在實際工程管理中必將起到一定的作用和成效,保證工程的質(zhì)量。企業(yè)應(yīng)對管理的全過程實施考核、檢查和監(jiān)督,對成本、質(zhì)量、進度、安全各項目標(biāo)實施監(jiān)控,協(xié)調(diào)解決好管理中存在的問題,尤其應(yīng)該嚴(yán)格以成本考核為核心的考核、監(jiān)督機制,完善相應(yīng)的激勵機制、約束機制和獎懲辦法。
4 結(jié)語
地基基礎(chǔ)的質(zhì)量控制是地基建筑中的一個重要的問題。如果地基基礎(chǔ)設(shè)計不當(dāng)、不認(rèn)真施工,將影響到建筑物的正常使用,留下安全隱患,以至影響住宅使用壽命。因此在地基施工的工程中要嚴(yán)格的加強地基施工的質(zhì)量控制和質(zhì)量管理。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:多年凍土;季節(jié)性凍土;地基基礎(chǔ);融沉;凍脹
中圖分類號:TU4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
1 概述
凍土是指零攝氏度以下,并含有冰的各種巖石和土壤,凍土按保存的時間劃分為三種類型:多年凍土(>2年)、季節(jié)性凍土(>1月)和短時凍土(
2 青海地區(qū)凍土的分布
2.1 青海地區(qū)多年凍土的分布情況
青海的多年凍土主要分布在東部及西部地區(qū)。
東部為祁連山地區(qū)多年凍土,面積約9100平方公里,占祁連山總面積的43%左右,其南界為拉脊山、青海南山、柴達(dá)木南坡大致海拔3700—3950米以上,北界為冷龍嶺走廊、南山及野馬山北坡海拔分別為3494米、3670米、3740米以上。南坡大致與年平均氣溫-2℃等值線相吻合,北坡大致與-2.5℃等值線相吻合。其中島狀多年凍土厚度一般25-35米,連續(xù)多年凍土厚度一般為50-95米,最厚為139.7米,其成時間距今約3000余年,主要為后生多年凍土。
青海省西部屬青藏高原凍土區(qū),是世界上中、低緯度地帶海拔最高面積最大的高原型凍土,青海省內(nèi)面積約占24萬平面公里。該區(qū)域內(nèi)氣候嚴(yán)寒,年平均氣溫多年保持在負(fù)溫狀態(tài),凍土分布區(qū)域界線大致與年平均氣溫-2.5℃至-3.5℃等值線相一致,凍土厚度一般在30-70米之間。該區(qū)域內(nèi)地形起伏變化大,地貌植被條件復(fù)雜,地表水活動頻繁,地下水類型復(fù)雜,使多年凍土的厚度在水平方向上變化很大。
2.2 青海地區(qū)季節(jié)性凍土的分布情況
青海省在祁連山及青藏高原兩大多年凍土地區(qū)之間的柴達(dá)木盆地、茶卡共和盆地及西寧—民和盆地等廣大區(qū)域,廣泛分布著季節(jié)性凍土。
青海省的各州、市、縣城均座落于高海拔地區(qū),最高的曲麻萊縣海拔為4262米,而瑪多、雜多、治多等縣海拔也在4000米以上。海拔偏低的青海東部農(nóng)業(yè)區(qū)各縣海拔均在1813—1871米之間,其中以民和縣海拔1813米為最低,互助縣最高。青海省的其余各州縣海拔也均在2000-3000米左右,此區(qū)年平均氣溫較高,最大凍土深度變化范圍0.82—3.00米之間。
3 青藏高原氣候特征對青海地區(qū)凍土分布的影響
3.1 氣候特征
青海位于青藏高原的東部,其氣候特征為夏季涼爽,冬季漫長,日溫差大,年溫差較小。青海高原的海拔是影響該區(qū)域氣候的分布主要原因,其中:海拔4000米以上的青南高原和祁連山區(qū)是固定的兩個寒冷區(qū)域,年平均溫度-4℃以下;南部高原海拔4000米以下的河谷是相對暖區(qū),年平均溫度0℃以上;海拔3000米左右的柴達(dá)木盆地是次暖區(qū),年平均溫度2—5℃;海拔2500米以下的黃河、湟水河谷是全省最暖區(qū)域,年平均溫度2—9℃。
3.2 氣候?qū)鐾劣绊?/p>
氣候與凍土之間有著十分密切的關(guān)系,凍土的存在受氣候控制,同時凍土又影響著氣候,不同的氣候帶內(nèi)分布著不同的凍土類型。凍土分布界線與氣候區(qū)的界線十分接近,這也證明了凍土的分布受氣候的影響,凍土地區(qū)的凍土類型劃分,多采用年平均地溫作為主要標(biāo)志,年平均氣溫作為輔助標(biāo)志。
4 多年凍土對地基基礎(chǔ)的影響
4.1多年凍土的基本特點
多年凍土是指土體溫度低于0℃且含有冰的特殊巖土體,當(dāng)土體處于凍結(jié)時,凍土具有極高的強度特性。當(dāng)土體融化時,土體將完全喪失強度,且凍土物理、力學(xué)性質(zhì)均會隨凍土溫度而發(fā)生劇烈的變化,這種現(xiàn)象稱為多年凍土融沉。多年凍土的融沉劃分為不融沉、弱融沉、融沉、強融沉和融陷五個等級,融沉現(xiàn)象的發(fā)生是多年凍土區(qū)對地基基礎(chǔ)的主要破壞。
4.2融沉對地基基礎(chǔ)的影響
多年凍土融化時的下沉現(xiàn)象,包括與外荷載無關(guān)的融化沉降和與外荷載直接有關(guān)的壓密沉降,當(dāng)建筑物修建后將主要產(chǎn)生對多年凍土的外荷載作用,并產(chǎn)生壓密沉降。
多年凍土融化時將發(fā)生著兩個相反的過程即壓密和膨脹。當(dāng)多年凍土中的各種冰融化后體積縮小,在重壓下下沉,冰變成水后通過孔隙逐漸排出,使土壓密后進一步下沉。土粒及其集合體在融化時由于水化作用而膨脹。通常情況下,凍土融化時的壓密大于膨脹,故產(chǎn)生融化下沉。當(dāng)凍土的融化速度很快時,會出現(xiàn)冰變成水的速率大于水能從土中排出的速率,從而使土中的孔隙壓力增加,常造成對建筑物地基基礎(chǔ)的破壞,使基礎(chǔ)上的各種建筑物產(chǎn)生不穩(wěn)定。融沉是多年凍土區(qū)建筑物破壞的主要原因,在高含冰量地段各種基礎(chǔ)的融化下沉變形作用,均會對基礎(chǔ)造成強烈的破壞,因些防止基礎(chǔ)產(chǎn)生融化下沉變形的技術(shù)措施,是解決青藏高原多年凍土區(qū)工程安全可靠性的關(guān)鍵,因而地基基礎(chǔ)持力層選擇應(yīng)選擇不融沉或弱融沉地層,避免對基礎(chǔ)的破壞影響。
5 季節(jié)性凍土對地基基礎(chǔ)的影響
5.1季節(jié)性凍土的基本特點
季節(jié)性凍土指的是冬季凍結(jié)春季融化的土層,自地表面至凍結(jié)層底面的厚度稱凍結(jié)深度。根據(jù)土的成分、天然含水量和地下水埋深,將季節(jié)性凍土劃分為:不凍脹、弱凍脹、凍脹和強凍脹四個等級,因此在季節(jié)性凍土地區(qū),防止凍脹是避免對地基基礎(chǔ)影響的主要方法。
5.2凍脹對地基基礎(chǔ)的影響
季節(jié)性凍土的凍脹作用是產(chǎn)生在土體與基礎(chǔ)表面相凍結(jié)時,凍結(jié)層的底面將產(chǎn)生上升的凍脹力,依靠這個凍脹力傳達(dá)到基礎(chǔ)上,造成對建筑物垂直位移的上升力,使建筑物的底層或地下室的墻壁發(fā)生拉力破壞。
引發(fā)凍脹作用的三個要素為容易凍結(jié)的土質(zhì)、充足的水分和冷卻條件,其中冷卻條件就是要使水分和容易凍結(jié)的土達(dá)到分離程度的低溫,當(dāng)三個條件中缺少一個將不能引發(fā)凍脹現(xiàn)象的發(fā)生。防止凍脹發(fā)生的一般基礎(chǔ)設(shè)計方法為,按青海省多年實測最大凍結(jié)深度標(biāo)準(zhǔn),將地基基礎(chǔ)底面埋深在最大凍結(jié)深度以下。這種方法的采取并不能完全防止凍脹破壞的發(fā)生,當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)回填時用含水量大的凍脹性土進行回填,凍結(jié)時基坑部分將會受到危害,選用隔水性好的粗顆粒土進行回填可有效防止凍脹的發(fā)生。因此控制好產(chǎn)生凍脹的三個要素,可有效的避免凍脹對地基基礎(chǔ)的破壞影響。
6 結(jié)論
青海省屬凍土分布較廣的區(qū)域,進行建筑物設(shè)計時要充分考慮凍土對地基基礎(chǔ)的影響,建筑物基礎(chǔ)設(shè)計時還應(yīng)區(qū)分多年凍土區(qū)和季節(jié)性凍土區(qū),不同的凍土類別應(yīng)選擇不同的基礎(chǔ)方案,才能有效的防止融沉和凍脹對地基基礎(chǔ)的破壞。
參考文獻(xiàn):
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篇7
關(guān)鍵詞:地基基礎(chǔ)后澆帶樁承臺沉降
一、引言
基礎(chǔ)是建筑物和地基之間的連接體。基礎(chǔ)把建筑物豎向體系傳來的荷載傳給地基。從平面上可見,豎向結(jié)構(gòu)體系將荷載集中于點,或分布成線形,但作為最終支承機構(gòu)的地基,提供的是一種分布的承載能力。
如果地基的承載能力足夠,則基礎(chǔ)的分布方式可與豎向結(jié)構(gòu)的分布方式相同。但有時由于土或荷載的條件,需要采用滿鋪的伐形基礎(chǔ)。伐形基礎(chǔ)有擴大地基接觸面的優(yōu)點,但與獨立基礎(chǔ)相比,它的造價通常要高的多,因此只在必要時才使用。不論哪一種情況,基礎(chǔ)的概念都是把集中荷載分散到地基上,使荷載不超過地基的長期承載力。因此,分散的程度與地基的承載能力成反比。有時,柱子可以直接支承在下面的方形基礎(chǔ)上,墻則支承在沿墻長度方向布置的條形基礎(chǔ)上。當(dāng)建筑物只有幾層高時,只需要把墻下的條形基礎(chǔ)和柱下的方形基礎(chǔ)結(jié)合使用,就常常足以把荷載傳給地基。這些單獨基礎(chǔ)可用基礎(chǔ)梁連接起來,以加強基礎(chǔ)抵抗地震的能力。只是在地基非常軟弱,或者建筑物比較高的情況下,才需要采用伐形基礎(chǔ)。多數(shù)建筑物的豎向結(jié)構(gòu),墻、柱都可以用各自的基礎(chǔ)分別支承在地基上。中等地基條件可以要求增設(shè)拱式或預(yù)應(yīng)力梁式的基礎(chǔ)連接構(gòu)件,這樣可以比獨立基礎(chǔ)更均勻地分布荷載。
如果地基承載力不足,就可以判定為軟弱地基,就必須采取措施對軟弱地基進行處理。軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基。在建筑地基的局部范圍內(nèi)有高壓縮性土層時,應(yīng)按局部軟弱土層考慮??辈鞎r,應(yīng)查明軟弱土層的均勻性、組成、分布范圍和土質(zhì)情況,根據(jù)擬采用的地基處理方法提供相應(yīng)參數(shù)。沖填土尚應(yīng)了解排水固結(jié)條件。雜填土應(yīng)查明堆積歷史,明確自重下穩(wěn)定性、濕陷性等基本因素。
在初步計算時,最好先計算房屋結(jié)構(gòu)的大致重量,并假設(shè)它均勻的分布在全部面積上,從而等到平均的荷載值,可以和地基本身的承載力相比較。如果地基的容許承載力大于4倍的平均荷載值,則用單獨基礎(chǔ)可能比伐形基礎(chǔ)更經(jīng)濟;如果地基的容許承載力小于2倍的平均荷載值,那么建造滿鋪在全部面積上的伐形基礎(chǔ)可能更經(jīng)濟。如果介于二者之間,則用樁基或沉井基礎(chǔ)。
二、地基的處理方法
利用軟弱土層作為持力層時,可按下列規(guī)定執(zhí)行:1)淤泥和淤泥質(zhì)土,宜利用其上覆較好土層作為持力層,當(dāng)上覆土層較薄,應(yīng)采取避免施工時對淤泥和淤泥質(zhì)土擾動的措施;2)沖填土、建筑垃圾和性能穩(wěn)定的工業(yè)廢料,當(dāng)均勻性和密實度較好時,均可利用作為持力層;3)對于有機質(zhì)含量較多的生活垃圾和對基礎(chǔ)有侵蝕性的工業(yè)廢料等雜填土,未經(jīng)處理不宜作為持力層。局部軟弱土層以及暗塘、暗溝等,可采用基礎(chǔ)梁、換土、樁基或其他方法處理。在選擇地基處理方法時,應(yīng)綜合考慮場地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑物對地基要求、建筑結(jié)構(gòu)類型和基礎(chǔ)型式、周圍環(huán)境條件、材料供應(yīng)情況、施工條件等因素,經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)比較分析后擇優(yōu)采用。
地基處理設(shè)計時,應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)和地基的共同作用,必要時應(yīng)采取有效措施,加強上部結(jié)構(gòu)的剛度和強度,以增加建筑物對地基不均勻變形的適應(yīng)能力。對已選定的地基處理方法,宜按建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計等級,選擇代表性場地進行相應(yīng)的現(xiàn)場試驗,并進行必要的測試,以檢驗設(shè)計參數(shù)和加固效果,同時為施工質(zhì)量檢驗提供相關(guān)依據(jù)。
經(jīng)處理后的地基,當(dāng)按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深而需要對地基承載力特征值進行修正時,基礎(chǔ)寬度的地基承載力修正系數(shù)取零,基礎(chǔ)埋深的地基承載力修正系數(shù)取1.0;在受力范圍內(nèi)仍存在軟弱下臥層時,應(yīng)驗算軟弱下臥層的地基承載力。對受較大水平荷載或建造在斜坡上的建筑物或構(gòu)筑物,以及鋼油罐、堆料場等,地基處理后應(yīng)進行地基穩(wěn)定性計算。結(jié)構(gòu)工程師需根據(jù)有關(guān)規(guī)范分別提供用于地基承載力驗算和地基變形驗算的荷載值;根據(jù)建筑物荷載差異大小、建筑物之間的聯(lián)系方法、施工順序等,按有關(guān)規(guī)范和地區(qū)經(jīng)驗對地基變形允許值合理提出設(shè)計要求。地基處理后,建筑物的地基變形應(yīng)滿足現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范的要求,并在施工期間進行沉降觀測,必要時尚應(yīng)在使用期間繼續(xù)觀測,用以評價地基加固效果和作為使用維護依據(jù)。復(fù)合地基設(shè)計應(yīng)滿足建筑物承載力和變形要求。地基土為欠固結(jié)土、膨脹土、濕陷性黃土、可液化土等特殊土?xí)r,設(shè)計要綜合考慮土體的特殊性質(zhì),選用適當(dāng)?shù)脑鰪婓w和施工工藝。復(fù)合地基承載力特征值應(yīng)通過現(xiàn)場復(fù)合地基載荷試驗確定,或采用增強體的載荷試驗結(jié)果和其周邊土的承載力特征值結(jié)合經(jīng)驗確定。
常用的地基處理方法有:換填墊層法、強夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預(yù)壓法、夯實水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴樁法、單液硅化法和堿液法等。
1換填墊層法適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。其主要作用是提高地基承載力,減少沉降量,加速軟弱土層的排水固結(jié),防止凍脹和消除膨脹土的脹縮。
2強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。強夯置換法適用于高飽和度的粉土,軟-流塑的粘性土等地基上對變形控制不嚴(yán)的工程,在設(shè)計前必須通過現(xiàn)場試驗確定其適用性和處理效果。強夯法和強夯置換法主要用來提高土的強度,減少壓縮性,改善土體抵抗振動液化能力和消除土的濕陷性。對飽和粘性土宜結(jié)合堆載預(yù)壓法和垂直排水法使用。
3砂石樁法適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基,提高地基的承載力和降低壓縮性,也可用于處理可液化地基。對飽和粘土地基上變形控制不嚴(yán)的工程也可采用砂石樁置換處理,使砂石樁與軟粘土構(gòu)成復(fù)合地基,加速軟土的排水固結(jié),提高地基承載力。
4振沖法分加填料和不加填料兩種。加填料的通常稱為振沖碎石樁法。振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基。對于處理不排水抗剪強度不小于20kPa的粘性土和飽和黃土地基,應(yīng)在施工前通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。不加填料振沖加密適用于處理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振沖碎石樁主要用來提高地基承載力,減少地基沉降量,還可用來提高土坡的抗滑穩(wěn)定性或提高土體的抗剪強度。
5水泥土攪拌法分為漿液深層攪拌法(簡稱濕法)和粉體噴攪法(簡稱干法)。水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。不宜用于處理泥炭土、塑性指數(shù)大于25的粘土、地下水具有腐蝕性以及有機質(zhì)含量較高的地基。若需采用時必須通過試驗確定其適用性。當(dāng)?shù)鼗奶烊缓啃∮?0%(黃土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH值小于4時不宜采用于法。連續(xù)搭接的水泥攪拌樁可作為基坑的止水帷幕,受其攪拌能力的限制,該法在地基承載力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的應(yīng)用有一定難度。
6高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。當(dāng)?shù)鼗泻休^多的大粒徑塊石、大量植物根莖或較高的有機質(zhì)時,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗結(jié)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周圍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。
7預(yù)壓法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土等飽和粘性土地基。按預(yù)壓方法分為堆載預(yù)壓法及真空預(yù)壓法。堆載預(yù)壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預(yù)壓和天然地基堆載預(yù)壓。當(dāng)軟土層厚度小于4m時,可采用天然地基堆載預(yù)壓法處理,當(dāng)軟土層厚度超過4m時,應(yīng)采用塑料排水帶、砂井等豎向排水預(yù)壓法處理。對真空預(yù)壓工程,必須在地基內(nèi)設(shè)置排水豎井。預(yù)壓法主要用來解決地基的沉降及穩(wěn)定問題。
8夯實水泥土樁法適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。該法施工周期短、造價低、施工文明、造價容易控制,目前在北京、河北等地的舊城區(qū)危改小區(qū)工程中得到不少成功的應(yīng)用。
9水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。對淤泥質(zhì)土應(yīng)根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗或現(xiàn)場試驗確定其適用性。基礎(chǔ)和樁頂之間需設(shè)置一定厚度的褥墊層,保證樁、同承擔(dān)荷載形成復(fù)合地基。該法適用于條基、獨立基礎(chǔ)、箱基、筏基,可用來提高地基承載力和減少變形。對可液化地基,可采用碎石樁和水泥粉煤灰碎石樁多樁型復(fù)合地基,達(dá)到消除地基土的液化和提高承載力的目的。
10石灰樁法適用于處理飽和粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土層時,可采取減少生石灰用量和增加摻合料含水量的辦法提高樁身強度。該法不適用于地下水下的砂類土。
11灰土擠密樁法和土擠密樁法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基,可處理的深度為5~15m。當(dāng)用來消除地基土的濕陷性時,宜采用土擠密樁法;當(dāng)用來提高地基土的承載力或增強其水穩(wěn)定性時,宜采用灰土擠密樁法;當(dāng)?shù)鼗恋暮看笥?4%、飽和度大于65%時,不宜采用這種方法。灰土擠密樁法和土擠密樁法在消除土的濕陷性和減少滲透性方面效果基本相同,土擠密樁法地基的承載力和水穩(wěn)定性不及灰土擠密樁法。
12柱錘沖擴樁法適用于處理雜填土、粉土、粘性土、素填土和黃土等地基,對地下水位以下的飽和松軟土層,應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。地基處理深度不宜超過6m。
13單液硅化法和堿液法適用于處理地下水位以上滲透系數(shù)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(yīng)通過試驗確定堿液法的適用性。
14在確定地基處理方案時,宜選取不同的多種方法進行比選。對復(fù)合地基而言,方案選擇是針對不同土性、設(shè)計要求的承載力提高幅質(zhì)、選取適宜的成樁工藝和增強體材料。
三、基礎(chǔ)的設(shè)計
房屋基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑體型與功能要求、荷載大小和分布情況、相鄰建筑基礎(chǔ)情況、施工條件和材料供應(yīng)以及地區(qū)抗震烈度等綜合考慮,選擇經(jīng)濟合理的基礎(chǔ)型式。
砌體結(jié)構(gòu)優(yōu)先采用剛性條形基礎(chǔ),如灰土條形基礎(chǔ)、Cl5素混凝土條形基礎(chǔ)、毛石混凝土條形基礎(chǔ)和四合土條形基礎(chǔ)等,當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于2.5m時,可采用鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)即柔性基礎(chǔ)。
多層內(nèi)框架結(jié)構(gòu),如地基土較差時,中柱宜選用柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),中柱宜用鋼筋混凝土柱。
框架結(jié)構(gòu)、無地下室、地基較好、荷載較小可采用單獨柱基,在抗震設(shè)防區(qū)可按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》第6.1.1l條設(shè)柱基拉梁。
無地下室、地基較差、荷載較大為增強整體性,減少不均勻沉降,可采用十字交叉梁條形基礎(chǔ)。
如采用上述基礎(chǔ)不能滿足地基基礎(chǔ)強度和變形要求,又不宜采用樁基或人工地基時,可采用筏板基礎(chǔ)(有梁或無梁)。
框架結(jié)構(gòu)、有地下室、上部結(jié)構(gòu)對不均勻沉降要求嚴(yán)、防水要求高、柱網(wǎng)較均勻,可采用箱形基礎(chǔ);柱網(wǎng)不均勻時,可采用筏板基礎(chǔ)。
有地下室,無防水要求,柱網(wǎng)、荷載較均勻、地基較好,可采用獨立柱基,抗震設(shè)防區(qū)加柱基拉梁?;虿捎娩摻罨炷两徊鏃l形基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)。
筏板基礎(chǔ)上的柱荷載不大、柱網(wǎng)較小且均勻,可采用板式筏形基礎(chǔ)。當(dāng)柱荷載不同、柱距較大時,宜采用梁板式筏基。
無論采用何種基礎(chǔ)都要處理好基礎(chǔ)底板與地下室外墻的連結(jié)節(jié)點。
框剪結(jié)構(gòu)無地下室、地基較好、荷載較均勻,可選用單獨柱基,墻下條基,抗震設(shè)防地區(qū)柱基下設(shè)拉梁并與墻下條基連結(jié)在一起。
無地下室,地基較差,荷載較大,柱下可選用交叉條形基礎(chǔ)并與墻下條基連結(jié)在一起,以加強整體性,如還不能滿足地基承載力或變形要求,可采用筏板基礎(chǔ)。剪力墻結(jié)構(gòu)無地下室或有地下室,無防水要求,地基較好,宜選用交叉條形基礎(chǔ)。當(dāng)有防水要求時,可選用筏板基礎(chǔ)或箱形基礎(chǔ)。高層建筑一般都設(shè)有地下室,可采用筏板基礎(chǔ);如地下室設(shè)置有均勻的鋼筋混凝土隔墻時,采用箱形基礎(chǔ)。
當(dāng)?shù)鼗^差,為滿足地基強度和沉降要求,可采用樁基或人工處理地基。
多棟高樓與裙房在地基較好(如卵石層等)、沉降差較小、基礎(chǔ)底標(biāo)高相等時基礎(chǔ)可不分縫(沉降縫)。當(dāng)?shù)鼗话?,通過計算或采取措施(如高層設(shè)混凝土樁等)控制高層和裙房間的沉降差,則高層和裙房基礎(chǔ)也可不設(shè)縫,建在同一箋基上。施工時可設(shè)后澆帶以調(diào)整高層與裙房的初期沉降差。
當(dāng)高層與裙房或地下車庫基礎(chǔ)為整塊筏板鋼筋混凝土基礎(chǔ)時,在高層基礎(chǔ)附近的裙房或地下車庫基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)后澆帶,以調(diào)整地基的初期不均勻沉降和混凝土初期收縮。
現(xiàn)在我就大型基礎(chǔ)設(shè)計中較多見的基礎(chǔ)類型的樁基礎(chǔ)和后澆帶的設(shè)計討論一下
1當(dāng)天然地基或人工地基的地基承載力或變形不能滿足設(shè)計要求,或經(jīng)過經(jīng)濟比較采用淺基礎(chǔ)反而不經(jīng)濟時,可采用樁基礎(chǔ)。
2樁平面布置原則:
1)力求使各樁樁頂受荷均勻,上部結(jié)構(gòu)的荷載重心與樁的重心相重合,并使群樁在承受水平力和彎矩方向有較大的抵抗矩。
2)在縱橫墻交叉處都應(yīng)布樁,橫墻較多的多層建筑可在橫墻兩側(cè)的縱墻上布樁,門洞口下面不宜布樁。
3)同一結(jié)構(gòu)單元不宜同時采用摩擦樁和端承樁。
4)大直徑樁宜采用一柱一樁;筒體采用群樁時,在滿足樁的最小中心距要求的前提下,樁宜盡量布置在筒體以內(nèi)或不超出筒體外緣1倍板厚范圍之內(nèi)。
5)在伸縮縫或防震縫處可采用兩柱共用同一承臺的布樁形式。
6)剪力墻下的布樁量要考慮剪力墻兩端應(yīng)力集中的影響,而剪力墻中和軸附近的樁可按受力均勻布置。
3樁端進入持力層的最小深度:
1)應(yīng)選擇較硬上層或巖層作為樁端持力層。樁端進入持力層深度,對于粘性土、粉土不宜小于2d(d為樁徑);砂土及強風(fēng)化軟質(zhì)巖不宜小于1.5d;對于碎石土及強風(fēng)化硬質(zhì)巖不宜小于1d,且不小于0.5m。
2)樁端進入中、微風(fēng)化巖的嵌巖樁,樁全斷面進入巖層的深度不宜小于0.5m,嵌入灰?guī)r或其他未風(fēng)化硬質(zhì)巖時,嵌巖深度可適當(dāng)減少,但不宜小于0.2m。
3)當(dāng)場地有液化土層時,樁身應(yīng)穿過液化土層進入液化土層以下的穩(wěn)定土層,進入深度應(yīng)由計算確定,對碎石土、礫、粗中砂、堅硬粘性土和密實粉土且不應(yīng)小于0.5m,對其他非巖石土且不宜小于1.5m。
4)當(dāng)場地有季節(jié)性凍土或膨脹土層時,樁身進入上述土層以下的深度應(yīng)通過抗拔穩(wěn)定性驗算確定,其深度不應(yīng)小于4倍樁徑,擴大頭直徑及1.5m。
樁型選擇原則。樁型的選擇應(yīng)根據(jù)建筑物的使用要求,上部結(jié)構(gòu)類型、荷載大小及分布、工程地質(zhì)情況、施工條件及周圍環(huán)境等因素綜合確定。
1)預(yù)制樁(包括混凝土方形樁及預(yù)應(yīng)力混凝土管樁)適宜用于持力層層面起伏不大的強風(fēng)化層、風(fēng)化殘積土層、砂層和碎石土層,且樁身穿過的土層主要為高、中壓縮性粘性土,穿越層中存在孤石等障礙物的石灰?guī)r地區(qū)、從軟塑層突變到特別堅硬層的巖層地區(qū)均不適用。其施工方法有錘擊法和靜壓法兩種。
2)沉管灌注樁(包括小直徑D<5O0mm,中直徑D=500~600mm)適用持力層層面起伏較大、且樁身穿越的土層主要為高、中壓縮性粘性土;對于樁群密集,且為高靈敏度軟土?xí)r則不適用。由于該樁型的施工質(zhì)量很不穩(wěn)定,故宜限制使用。
3)在飽和粘性土中采用上述兩類擠土樁尚應(yīng)考慮擠土效應(yīng)對于環(huán)境和質(zhì)量的影響,必要時采取預(yù)鉆孔。設(shè)置消散超孔隙水壓力的砂井、塑料插板、隔離溝等措施。鉆孔灌注樁適用范圍最廣,通常適用于持力層層面起伏較大,樁身穿越各類上層以及夾層多、風(fēng)化不均、軟硬變化大的巖層;如持力層為硬質(zhì)巖層或地層中夾有大塊石等,則需采用沖孔灌注樁。無地下水的一般土層,可采用長短螺旋鉆機干作業(yè)成孔成樁。鉆(沖)孔時需泥漿護壁,故施工現(xiàn)場受限制或?qū)Νh(huán)境保護有特殊要求的,不宜采用。
4)人工挖孔樁適用于地下水水位較深,或能采用井點降水的地下水水位較淺而持力層較淺且持力層以上無流動性淤泥質(zhì)土者。成孔過程可能出現(xiàn)流砂、涌水、涌泥的地層不宜采用。
5)鋼樁(包括H型鋼樁和鋼管樁)工程費用昂貴,一般不宜采用。當(dāng)場地的硬持力層極深,只能采用超長摩擦樁時,若采用混凝土預(yù)制樁或灌注樁又因施工工藝難以保證質(zhì)量,或為了要趕工期,此時可考慮采用鋼樁。鋼樁的持力層應(yīng)為較硬的土層或風(fēng)化巖層。
6)夯擴樁,當(dāng)樁端持力層為硬粘土層或密實砂層,而樁身穿越的土層為軟土、粘性土、粉土,為了提高樁端承載力可采用夯擴樁。由于夯擴樁為擠土樁,為消除擠土效應(yīng)的負(fù)面影響,應(yīng)采取與上述預(yù)制樁和沉管灌注樁類似的措施。
后澆帶設(shè)計
因調(diào)整地基初期不均勻沉降而設(shè)的后澆帶,帶寬800~1O00mm。后澆帶自基礎(chǔ)開始在各層相同位置直到裙房屋頂板全部設(shè)后澆帶,包括內(nèi)外墻體。施工時后澆帶兩邊梁板必須支撐好,直到后澆帶封閉并混凝土達(dá)到設(shè)計強度后拆除。后澆帶內(nèi)的混凝土等級采用比原構(gòu)件提高一級的微膨脹混凝土。如沉降觀測記錄在高層封頂時,沉降曲線平緩可在高層封頂一個月后封閉后澆帶。沉降曲線不緩和則宜延長封閉后澆帶時間。
基礎(chǔ)后澆帶封閉前要求施工時覆蓋,以免雜物垃圾掉落難于清理。并提出清除雜物垃圾的措施,如后澆帶處墊層局部降低等。有必要時后澆帶中設(shè)置適量加強鋼筋,如梁面、底鋼筋相同等措施。
設(shè)計者必須認(rèn)真對待由于超長給結(jié)構(gòu)帶來的不利影響,當(dāng)增大結(jié)構(gòu)伸縮縫間距或者是不設(shè)置伸縮縫時,必須采取切實可行的措施,防止結(jié)構(gòu)開裂。在適當(dāng)增大伸縮縫最大間距的各項措施中,在結(jié)構(gòu)施工階段采取防裂措施是國內(nèi)外通用的減小混凝土收縮不利影響的有效方法,我國常用的做法是設(shè)置施工后澆帶。另外,當(dāng)建筑物存在較大的高差,但是結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)具體情況可不設(shè)置永久變形縫時,例如高層建筑主體和多層(或低層)裙房之間,也常常采用施工后澆帶來解決施工階段的差異沉降問題。這兩種施工后澆帶,前者可稱之為收縮后澆帶,后者可稱之為沉降后澆帶。
后澆帶的設(shè)計
當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的平面尺寸超過混凝土規(guī)范規(guī)定的伸縮縫最大間距(混凝土規(guī)范第9.1.1條)時,可考慮采用施工后澆帶的方法來適當(dāng)增大伸縮縫間距。但一般地上結(jié)構(gòu)由于受環(huán)境溫度變化影響較大,所以伸縮縫最大間距不宜超過混凝土規(guī)范限值過多,同時應(yīng)注意加強屋面保溫隔熱,采用可靠的、高效的外墻外保溫,并適當(dāng)提高外縱墻、山墻、屋面等重要部位的縱向鋼筋配筋率。當(dāng)?shù)厣辖Y(jié)構(gòu)由于抗震設(shè)計需要而設(shè)置了防震縫時,伸縮縫寬度應(yīng)滿足防震縫寬度的要求。地下室結(jié)構(gòu)超長的情況較為常見,除地下室頂板和處于室外地面以上的地下室外墻受溫度變化影響相對較大外,地下室內(nèi)部和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在使用階段受室內(nèi)外溫度變化影響較小,需解決的主要問題是混凝土收縮應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的影響。除在施工階段設(shè)置后澆帶外,應(yīng)該加強地下室頂板及地下室外墻的配筋,建議縱向鋼筋最小配筋率不宜小于0.5%,鋼筋應(yīng)盡可能選擇直徑較小的,一般10到16即可,間距盡量選擇較密的,宜不大于150mm,細(xì)而密的鋼筋分布對結(jié)構(gòu)抗裂是有利的。
必須指出的是,后澆帶只能解決施工期間的混凝土自收縮,它不能解決由于溫度變化引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中,更不能替代伸縮縫。有一些結(jié)構(gòu)設(shè)計者將后澆帶和伸縮縫等同起來的看法是錯誤的,因為兩者的作用并不相同。
當(dāng)?shù)叵率医Y(jié)構(gòu)超長過多,單靠設(shè)置后澆帶不足以解決混凝土收縮和溫度變化問題時,可以考慮采用補償收縮混凝土,在適當(dāng)位置設(shè)置膨脹加強帶。采用這種方法,不僅可以進一步增大伸縮縫最大間距,而且可以用膨脹加強帶取代部分施工后澆帶,從而實現(xiàn)混凝土的連續(xù)澆筑即無縫施工。但應(yīng)注意,采用膨脹加強帶取代部分施工后澆帶時,膨脹加強帶的位置應(yīng)設(shè)置在結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力集中部位,并應(yīng)制定嚴(yán)格的技術(shù)保障措施,保證混凝土原材料的質(zhì)量和微膨脹劑的配合比準(zhǔn)確,結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)對地下室結(jié)構(gòu)各部位混凝土的限制膨脹率提出明確要求。
對高層建筑主體與裙房之間是設(shè)置永久變形縫,還是在施工階段設(shè)置沉降后澆帶,應(yīng)該根據(jù)建筑場地地基持力層土質(zhì)情況、基礎(chǔ)形式、上部結(jié)構(gòu)布置等條件綜合確定。當(dāng)?shù)鼗至油临|(zhì)較好,例如高層建筑基礎(chǔ)做在基巖層或卵石層上,或采用樁基時,高層建筑沉降變形量較小,此時可考慮采用施工后澆帶而不設(shè)置永久變形縫,將高層建筑與裙房基礎(chǔ)(或地下室)連成整體。當(dāng)?shù)鼗至訅嚎s性較高,且厚度較大,高層建筑主體與裙房之間的高差懸殊較大,高層建筑荷載較大,則由于高層建筑與裙房之間的差異沉降量較大,在采用天然地基的情況下,還是以設(shè)置永久變形縫將高層建筑與裙房徹底脫開為好。當(dāng)高層建筑與相鄰的裙房之間設(shè)置永久變形縫時,高層建筑的基礎(chǔ)埋深一般應(yīng)大于裙房基礎(chǔ)埋深至少2米,不滿足此要求時應(yīng)計算高層建筑的穩(wěn)定性,并采取可靠措施防止高層建筑與裙房之間發(fā)生相互傾斜。筆者曾經(jīng)參觀過某工程,高層建筑地下一層,地上十六層,純地下車庫一層,與高層建筑地下室貫通,其間設(shè)置了沉降縫,基礎(chǔ)埋深基本相同,沉降縫間采用硬質(zhì)材料填充。由于沒有解決好高層建筑與地下車庫間的互傾問題,建筑投入使用后,發(fā)現(xiàn)沉降縫兩側(cè)墻體開裂,造成地下室滲漏。
近年來,復(fù)合地基得到了廣泛應(yīng)用,復(fù)合地基可以提高地基持力層承載力,提高土體彈性模量,有效地控制建筑物沉降。北京地區(qū)有些工程已經(jīng)通過在高層建筑下采用復(fù)合地基的方法來替代樁基,以解決高層建筑主體與裙房之間差異沉降的問題。不論采用哪種方法,如果采用施工后澆帶而不設(shè)置永久變形縫,都應(yīng)依據(jù)相關(guān)規(guī)范計算裙房和高層建筑的整體傾斜。當(dāng)采用地基處理時,在結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙上,應(yīng)明確規(guī)定采用地基處理后,高層建筑與裙房之間的變形要求。
施工后澆帶的位置,應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)布置的具體情況確定,不能想當(dāng)然,搞一刀切。后澆帶應(yīng)設(shè)置在結(jié)構(gòu)受力較小處,一般在梁、板跨度內(nèi)的三分之一處,結(jié)構(gòu)彎矩和剪力均較小,且宜自上而下對齊,豎向上不宜錯開,后澆帶間距一般為30米到50米。在高層建筑與裙房之間設(shè)置后澆帶時,后澆帶宜處于裙房一側(cè),且在結(jié)構(gòu)設(shè)計上,應(yīng)注意加強高層建筑與裙房相連部位的構(gòu)造,提高縱向鋼筋配筋率,用以抵抗后澆帶封閉后由剩余差異沉降差所引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。為減小后澆帶封閉后由剩余差異沉降差所引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力,尚應(yīng)采取其他措施,通??煽紤]以下方法:
1,高層建筑采用樁基或其他地基基礎(chǔ)處理方法,或補償基礎(chǔ),盡量擴大高層建筑基礎(chǔ)與地基接觸面積,減小高層建筑基礎(chǔ)底面接觸壓力,而裙房則采用埋深較淺的獨立柱基或條形基礎(chǔ)等,調(diào)節(jié)高層建筑與裙房之間的差異沉降。
2,盡量減小裙房部分基礎(chǔ)與地基的接觸面積,即盡量增大裙房部分的基礎(chǔ)底面接觸壓力,加大裙房的沉浸量。
3,結(jié)合高層建筑埋置深度要求,調(diào)整高層建筑地下室高度,使地基持力層落在壓縮性小、地基承載力高的土層上,可有效地減小高層建筑的沉降量。
進行地基基礎(chǔ)設(shè)計時,結(jié)構(gòu)設(shè)計者應(yīng)結(jié)合工程具體情況,多方面對比,選擇經(jīng)濟合理的方案。
后澆帶部位的鋼筋一般不宜斷開,而應(yīng)讓鋼筋連續(xù)通過,即只將后澆帶處的混凝土臨時斷開。但有時工程具體情況不允許留后澆帶,例如某工程地下車庫通道的頂板、底板均與主樓相連,但是由于施工場地狹小,無法留設(shè)后澆帶,于是要求施工單位先施工結(jié)構(gòu)主體,待主體完成后再施工車道部分,要求施工單位對與主體相連的鋼筋必須預(yù)留,后期采用焊接連接,同一截面的鋼筋焊接連接率不得大于50%。
有的工程將后澆帶內(nèi)鋼筋全部斷開,這時候,為避免在同一截面鋼筋100%連接,宜將后澆帶曲折布置,而不要沿一直線布置。連接方式建議首選機械連接或焊接,但要注意施工質(zhì)量。采用搭接連接時,應(yīng)注意后澆帶寬度要滿足按混凝土規(guī)范計算的鋼筋搭接連接長度。
基礎(chǔ)后澆帶的斷面形式,應(yīng)于結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙上用詳圖明確表示出來,而不應(yīng)推給施工單位。當(dāng)?shù)叵滤惠^高時,宜在基礎(chǔ)后澆帶下設(shè)置防水板并增設(shè)一道附加防水層。
四、工程實例
一、工程概況
工程總建筑面積5880平方米。無地下室,地上7層框架結(jié)構(gòu),底層層高4.5m,以上各層層高均為3.1m
二、地質(zhì)條件
本工程±0.000標(biāo)高相當(dāng)于羅零標(biāo)高5.240米,場地內(nèi)地層自上而下依次為:①素填土,層厚0.8~2.90m,回填時間4年主要填料為殘積粘性土,混磚瓦石塊場地分布均勻。②淤泥,呈飽和流塑狀,主要由粘粒、粉粒組成,夾雜有有機質(zhì),該層層厚4.00~9.00m。③粉質(zhì)粘土,呈飽和可塑狀,手搓稍有粉粒感,粘性較好,標(biāo)貫試驗的校正平均值為10擊,層位穩(wěn)定,厚度為4.80~9.55。④含泥中粗砂,呈飽和密狀,層厚0.7~4m。⑤沙質(zhì)粘土,呈飽和可塑狀,層厚0.5~3m。⑥中砂,飽和,含泥約10~20%,均勻分布于場地,厚度約2.10~7.60m。⑦殘積粘性土:飽和,可塑,原為輝綠巖脈,長石礦物已全風(fēng)化成呈土狀,標(biāo)貫試驗校正平均值為17擊厚2.70~6.70m。⑧散體強風(fēng)化花崗巖,大部分長石類礦物已經(jīng)風(fēng)化呈土狀,巖心手捻可散,厚度2.25~14.20m。⑨強風(fēng)化花崗巖層。⑩中風(fēng)化花崗巖.
三、設(shè)計過程
柱網(wǎng)布置詳見附圖
經(jīng)過PKPM結(jié)構(gòu)計算軟件對本樓上部結(jié)構(gòu)進行的計算,取軸力最大的情況得出柱底最小軸力為1930KN,最大柱底軸力為5832KN。由于淺層土不足以承受此荷載,所以選用樁基礎(chǔ)作為建筑物的基礎(chǔ)。由于柱底軸力差異較大,從經(jīng)濟性和節(jié)約成本的考慮,所以選用2種樁徑,分別是F500和F400。
在設(shè)計工程中還應(yīng)該注意的是PKPM所算出的柱底軸力為設(shè)計值,不能直接用于計算需要把算出的值除以1.25來轉(zhuǎn)化為特征值來計算.
1、確定單樁豎向承載力設(shè)計值
樁側(cè)總極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值:Rsk=Up×Σlifsi
樁端極限阻力標(biāo)準(zhǔn)值:Rpk=Ap×fp
本工程中的單樁極限承載力根據(jù)靜載試驗確定F500為4100KN,F400為3100KN
單樁豎向承載力設(shè)計值Rd=(Rsk+Rpk)/1.65
F500Rd=4100/1.65=2484.8KN
F400Rd=3100/1.65=1878.8KN
單樁豎向承載力特征值Ra=(Rsk+Rpk)/2.0
F500Ra=4100/2=2050KN
F400Ra=3100/2=1550KN
2、確定樁的數(shù)量、間距和布置方式
初步估算樁數(shù)時,先不要考慮群樁效應(yīng),
在確定樁的數(shù)量時,我是根據(jù)各底層柱的軸力確定應(yīng)該選用何種直徑的樁和確定樁的數(shù)量,例如在附圖中的(16)-(c)柱底軸力為1944.8KN(特征值),我選用兩樁承臺,樁徑為400;
(8)-(A)柱底軸力為4665.6KN,我選用三樁承臺,樁徑為500.
當(dāng)為偏心受壓,一般樁的根數(shù)應(yīng)相應(yīng)的增加10%~20%。
樁的間距(中心距)采用3.6倍樁徑.
原則:使得群樁橫截面的重心應(yīng)與荷載合力的作用點重合和接近或者是使其重心處于合力作用點變化范圍之內(nèi),并應(yīng)盡量接近最不利的合力作用點。
具體布置方法見附圖。
3、承臺設(shè)計
獨立承臺、柱下或墻下條形承臺(梁式承臺),以及筏板承臺和箱形承臺,承臺設(shè)計包括選擇承臺的材料及其強度等級,幾何形狀及其尺寸,進行承臺結(jié)構(gòu)承載力計算,并應(yīng)使其構(gòu)造滿足一定的要求。
構(gòu)造要求:承臺最小寬度不應(yīng)小于500mm,承臺邊緣至樁中心的距離不宜小于樁的直徑或邊長,邊緣挑出部分不應(yīng)小于150mm,墻下條形承臺邊緣挑出部分可降低至75mm。條形和柱下獨立承臺的最小厚度為500mm,其最小埋深為600mm。
本工程中承臺混凝土等級C30,取其中的(8)-(A)柱位置的承臺為例計算:
一、基本資料:
承臺類型:三樁承臺圓樁直徑d=500mm
樁列間距Sa=900mm樁行間距Sb=1560mm
樁中心至承臺邊緣距離Sc=500mm
承臺根部高度H=1100mm承臺端部高度h=1100mm
柱子高度hc=700mm(X方向)柱子寬度bc=650mm(Y方向)
二、控制內(nèi)力:
Nk=4666;
Fk=4666;
F=6299.1;
三、承臺自重和承臺上土自重標(biāo)準(zhǔn)值Gk:
a=2(Sc+Sa)=2*(0.5+0.9)=2.8m
b=2Sc+Sb=2*0.5+1.56=2.56m
承臺底部面積Ab=a*b-2Sa*Sb/2=2.8*2.56-2*0.9*1.56/2=5.76m
承臺體積Vct=Ab*H1=5.76*1.1=6.340m
承臺自重標(biāo)準(zhǔn)值Gk''''''''=γc*Vct=25*6.34=158.5kN
土自重標(biāo)準(zhǔn)值Gk''''=γs*(Ab-bc*hc)*ds=18*(5.76-0.65*0.7)*0.8
=76.4kN
承臺自重及其上土自重標(biāo)準(zhǔn)值Gk=Gk''''''''+Gk''''=158.5+76.4=235.0kN
四、承臺驗算:
圓樁換算樁截面邊寬bp=0.866d=0.866*500=433mm
1、承臺受彎計算:
(1)、單樁樁頂豎向力計算:
在軸心豎向力作用下
Qk=(Fk+Gk)/n(基礎(chǔ)規(guī)范8.5.3-1)
Qk=(4666+235)/3=1633.7kN≤Ra=2020kN
每根單樁所分配的承臺自重和承臺上土自重標(biāo)準(zhǔn)值Qgk:
Qgk=Gk/n=235/3=78.3kN
扣除承臺和其上填土自重后的各樁樁頂相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時的豎向力設(shè)計值:
Ni=γz*(Qik-Qgk)
N=1.35*(1633.7-78.3)=2099.7kN
(2)、承臺形心到承臺兩腰的距離范圍內(nèi)板帶的彎矩設(shè)計值:
S=(Sa^2+Sb^2)^0.5=(0.9^2+1.56^2)^0.5=1.801m
αs=2Sa=2*0.9=1.800m
α=αs/S=1.8/1.801=0.999
承臺形心到承臺兩腰的距離B1:
B1=Sa/S*2Sb/3+Sc*(Sa+Sb)/S=1.203m
M1=Nmax*[S-0.75*c1/(4-α^2)^0.5]/3(基礎(chǔ)規(guī)范8.5.16-4)
=2099.7*[1.801-0.75*0.65/(4-0.999^2)^0.5]/3
=1063.6kN·m
②號筋A(yù)sy=3783mmζ=0.068ρ=0.32%
10Φ22@110(As=3801)
(3)、承臺形心到承臺底邊的距離范圍內(nèi)板帶的彎矩設(shè)計值:
承臺形心到承臺底邊的距離B2=Sb/3+Sc=1.020m
M2=Nmax*[αs-0.75*c2/(4-α^2)^0.5]/3(基礎(chǔ)規(guī)范8.5.16-5)
=2099.7*[1.8-0.75*0.7/(4-0.999^2)^0.5]/3
=1047.7kN·m
①號筋A(yù)sx=3667mmζ=0.076ρ=0.36%
10Φ22@100(As=3801)
2、承臺受沖切承載力驗算:
(1)、柱對承臺的沖切驗算:
扣除承臺及其上填土自重,作用在沖切破壞錐體上的沖切力設(shè)計值:
Fl=6299100N
三樁三角形柱下獨立承臺受柱沖切的承載力按下列公式計算:
Fl≤[βox*(2bc+aoy1+aoy2)+(βoy1+βoy2)*(hc+aox)]*βhp*ft*ho(參照承臺規(guī)程4.2.1-2)
X方向上自柱邊到最近樁邊的水平距離:
aox=900-0.5hc-0.5bp=900-700/2-433/2=333mm
λox=aox/ho=333/(1100-110)=0.337
X方向上沖切系數(shù)βox=0.84/(λox+0.2)(基礎(chǔ)規(guī)范8.5.17-3)
βox=0.84/(0.337+0.2)=1.565
Y方向(下邊)自柱邊到最近樁邊的水平距離:
aoy1=2*1560/3-0.5bc-0.5bp=1040-650/2-433/2=498mm
λoy1=aoy1/ho=498/(1100-110)=0.504
Y方向(下邊)沖切系數(shù)βoy1=0.84/(λoy1+0.2)(基礎(chǔ)規(guī)范8.5.17-4)
βoy1=0.84/(0.504+0.2)=1.194
Y方向(上邊)自柱邊到最近樁邊的水平距離:
aoy2=1560/3-0.5bc-0.5bp=520-650/2-433/2=-22mm
λoy2=aoy2/ho=-22/(1100-110)=-0.022
當(dāng)λoy2<0.2時,取λoy2=0.2,aoy2=0.2ho=0.2*990=198mm
Y方向(上邊)沖切系數(shù)βoy2=0.84/(λoy2+0.2)(基礎(chǔ)規(guī)范8.5.17-4)
βoy2=0.84/(0.2+0.2)=2.1
[βox*(2bc+aoy1+aoy2)+(βoy1+βoy2)*(hc+aox)]*βhp*ft*ho
=[1.565*(2*650+498+198)+(1.194+2.1)*(700+333)]*0.975*1.43*990
=9029023N≥Fl=6299100N,滿足要求。
(2)、底部角樁對承臺的沖切驗算:
扣除承臺和其上填土自重后的角樁樁頂相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時的豎向力設(shè)計值:
Nl=N1=2099700N
承臺受角樁沖切的承載力按下列公式計算:
Nl≤β12*(2c2+a12)*tg(θ2/2)*βhp*ft*ho(基礎(chǔ)規(guī)范8.5.17-10)
θ2=2*arctg(Sa/Sb)=2*arctg(900/1560)=60°
c2=[Sc*ctg(θ2/2)+Sc+0.5bp]*Cos(θ2/2)
=[500*ctg30°+500+433/2]*Cos30°=1371mm
a12=(2Sb/3-0.5bp-0.5bc)*Cos(θ2/2)
=(2*1560/3-433/2-650/2)*Cos30°=432mm
λ12=a12/ho=432/(1100-110)=0.436
底部角樁沖切系數(shù)β12=0.56/(λ12+0.2)(基礎(chǔ)規(guī)范8.5.17-11)
β12=0.56/(0.436+0.2)=0.88
β12*(2c2+a12)*tg(θ2/2)*βhp*ft*ho
=0.88*(2*1371+432)*tg30°*0.975*1.43*990
=2229798N≥Nl=2099700N,滿足要求。
(3)、頂部角樁對承臺的沖切驗算:(近似計算)
扣除承臺和其上填土自重后的角樁樁頂相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時的豎向力設(shè)計值:
Nl=Max{N2,N3}=2099700N
承臺受角樁沖切的承載力按下列公式計算:
Nl≤β11*(2c1+a11)*tg(θ1/2)*βhp*ft*ho(基礎(chǔ)規(guī)范8.5.17-8)
θ1=arctg(Sb/Sa)=arctg(1560/900)=60°
c1=ctgθ1*2Sc+Sc+0.5bp=ctg60°*2*500+500+433/2=1293mm
a11=Sa-0.5bp-0.5bc=900-433/2-650/2=333mm
λ11=a11/ho=333/(1100-110)=0.337
底部角樁沖切系數(shù)β11=0.56/(λ11+0.2)(基礎(chǔ)規(guī)范8.5.17-9)
β11=0.56/(0.337+0.2)=1.043
β11*(2c1+a11)*tg(θ1/2)*βhp*ft*ho
=1.043*(2*1293+333)*tg30°*0.975*1.43*990
=2433399N≥Nl=2099700N,滿足要求。
3、承臺斜截面受剪承載力計算:
(1)、X方向(上邊)斜截面受剪承載力計算:
扣除承臺及其上填土自重后X方向斜截面的最大剪力設(shè)計值:
Vx=N2+N3=4199400N
柱上邊緣計算寬度bxo:
Sb/3-Sc=1560/3-500=20mm≤0.5bc=325mm
bxo=a=2800mm
承臺斜截面受剪承載力按下列公式計算:
Vx≤βhs*βy*ft*bxo*ho(基礎(chǔ)規(guī)范8.5.18-1)
X方向上自樁內(nèi)邊緣到最近柱邊的水平距離:
ay=520-0.5bc-0.5bp=520-650/2-433/2=-22mm
λy=ay/ho=-22/(1100-110)=-0.022
當(dāng)λy<0.3時,取λy=0.3
βy=1.75/(λy+1.0)=1.75/(0.3+1.0)=1.346
βhs*βy*ft*bxo*ho=0.95*1.346*1.43*2800*990=5069495N
≥Vx=4199400N,滿足要求。
(2)、X方向(下邊)斜截面受剪承載力計算:
扣除承臺及其上填土自重后X方向斜截面的最大剪力設(shè)計值:
Vx=N1=2099700N
柱下邊緣計算寬度bxo:
bxo=2*[Sc+(2Sb/3-0.5bc+Sc)*Sa/Sb]=2402mm
承臺斜截面受剪承載力按下列公式計算:
Vx≤βhs*βy*ft*bxo*ho(基礎(chǔ)規(guī)范8.5.18-1)
X方向上自樁內(nèi)邊緣到最近柱邊的水平距離:
ay=1040-0.5bc-0.5bp=1040-650/2-433/2=498mm
λy=ay/ho=498/(1100-110)=0.504
βy=1.75/(λy+1.0)=1.75/(0.504+1.0)=1.164
βhs*βy*ft*bxo*ho=0.95*1.164*1.43*2402*990=3760082N
≥Vx=2099700N,滿足要求。
(3)、Y方向斜截面受剪承載力計算:
扣除承臺及其上填土自重后Y方向斜截面的最大剪力設(shè)計值:
Vy=Max{N2,N3}=2099700N
承臺斜截面受剪承載力按下列公式計算:
Vy≤βhs*βx*ft*byo*ho(基礎(chǔ)規(guī)范8.5.18-1)
Y方向上自樁內(nèi)邊緣到最近柱邊的水平距離:
ax=900-0.5hc-0.5bp=900-700/2-433/2=333mm
λx=ax/ho=333/(1100-110)=0.337
βx=1.75/(λx+1.0)=1.75/(0.337+1.0)=1.309
βhs*βx*ft*byo*ho=0.95*1.309*1.43*2560*990=4507164N
≥Vy=2099700N,滿足要求。
4、柱下局部受壓承載力計算:
局部荷載設(shè)計值F=6299100N
混凝土局部受壓面積Al=bc*hc=455000mm
承臺在柱下局部受壓時的計算底面積按下列公式計算:
Ab=(bx+2*c)*(by+2*c)
c=Min{Cx,Cy,bx,by}=Min{1050,955,700,650}=650mm
Ab=(700+2*650)*(650+2*650)=3900000mm
βl=Sqr(Ab/Al)=Sqr(3900000/455000)=2.928
ω*βl*fcc*Al=1.0*2.928*0.85*14.33*455000=16227305N
≥F=6299100N,滿足要求。
5、樁局部受壓承載力計算:
局部荷載設(shè)計值F=Nmax+γg*Qgk=2099.7+1.35*78.3=2205.4kN
混凝土局部受壓面積Al=π*d^2/4=196350mm
承臺在角樁局部受壓時的計算底面積按下列公式計算:
Ab=(bx+2*c)*(by+2*c)
圓樁bx=by=Sqr(Al)=443mm
c=Min{Cx,Cy,bx,by}=Min{250,250,443,443}=250mm
Ab=(443+2*250)*(443+2*250)=889463mm
βl=Sqr(Ab/Al)=Sqr(889463/196350)=2.128
ω*βl*fcc*Al=1.0*2.128*0.85*14.33*196350=5090815N
≥F=2205432N,滿足要求。
五、工程小結(jié)
1:基礎(chǔ)設(shè)計關(guān)鍵是上部荷載準(zhǔn)確性,上部荷載準(zhǔn)確性關(guān)鍵是結(jié)構(gòu)選型,即結(jié)構(gòu)計算模型與軟件的計算條件(模型)吻合程度。象純磚混,框架,剪力墻等吻合程度是好的,導(dǎo)荷準(zhǔn)確,可直接
用于基礎(chǔ)設(shè)計。象混合結(jié)構(gòu)(小設(shè)計院現(xiàn)象,經(jīng)濟欠發(fā)達(dá)區(qū)存在)、復(fù)雜結(jié)構(gòu)等導(dǎo)荷準(zhǔn)確性與實際有差別,如是拿來主義哪就完了。
2:結(jié)構(gòu)用任何軟件(通過鑒定)進行上部結(jié)構(gòu)計算都可,在于習(xí)慣。而其它結(jié)構(gòu)須用兩種以上軟件進行上部結(jié)構(gòu)計算,對結(jié)果分析,手算綜合確定上部荷載。
3:基礎(chǔ)設(shè)計軟件核心簡單,荷載相同,各種軟件計算結(jié)果一致。
4:平時注意設(shè)計交流,知識積累,切忌拿來主義,定能成為優(yōu)秀結(jié)構(gòu)師。
參考文獻(xiàn):
[1]《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GBJ-7-89
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[3]《軟土地基與地下工程》孫更生、鄭大同
[4]《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-94
[5]《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》GBJ79-91
[6]《基礎(chǔ)工程設(shè)計原理》袁聚云
[7]《地基及基礎(chǔ)》第3版中國建筑出版社
[8]《基礎(chǔ)工程》第1版周景星
篇8
【關(guān)鍵詞】 房屋建筑 地基 施工技術(shù) 施工人員 特點
引言:土建工程建設(shè)重要的環(huán)節(jié)是建筑工程地基基礎(chǔ)施工作, 基礎(chǔ)以及地基均屬于隱蔽性的工程, 因為竣工后建筑不會被仔細(xì)檢查, 所以如果事故發(fā)生,不但建筑不好補救, 還會對其他方面造成嚴(yán)重的損失。筆者就房基地基礎(chǔ)施工在要點而對提出加強地基礎(chǔ)施工技術(shù)在策略上的分析。
一 房屋建筑地基基礎(chǔ)工程的施工特點
1.1 嚴(yán)重性
由于地基基礎(chǔ)工程的特殊性,因此如果在建筑工程建成之后發(fā)現(xiàn)地基基礎(chǔ)工程出現(xiàn)了質(zhì)量問題,那么這種問題幾乎是無法彌補的,而這種問題所造成的損失,也大大的超過了建筑工程的地基基礎(chǔ)性工程的投入。不管是因為地質(zhì)問題,勘察問題還是施工問題,一旦基地基礎(chǔ)性工程出現(xiàn)了問題,將會導(dǎo)致地基基礎(chǔ)失去穩(wěn)定性,進而造成整個工程的質(zhì)量問題,甚至面臨著整個建筑倒塌,塌陷等危險,不僅在經(jīng)濟上遭受重大的損失,還嚴(yán)重的危及到人民的生和財產(chǎn)安全。
1.2 困難性
地基基礎(chǔ)工程質(zhì)量事故處理難度大是指它與建設(shè)工程其它部位事故處理相比而言,造成的原因是和它的地位與作用密切相關(guān)的:①地基基礎(chǔ)工程是地下工程,事故處理的施工操作困難性較大;②一旦地基基礎(chǔ)承擔(dān)了上部荷載,對它本身的處理,必然影響建筑物上部結(jié)構(gòu)性能,尤其是對于建成交付使用的工程,它承受了所有建設(shè)工程的全部荷載,再加上地基基礎(chǔ)工程質(zhì)量事故的連鎖性,因此它的處理是非常困難的。
1.3 復(fù)雜性
我國國土面積大,并分布著多種工程地質(zhì)。例如濕陷性黃土、凍土、季節(jié)性凍土、淤泥質(zhì)土、雜填土等等在我國均有分布。其中溶巖地質(zhì)主要分布在我國的西南部,在其他地區(qū)也有較少分布區(qū)域;我國地處喜馬拉雅地震帶和環(huán)太平洋地震帶世界兩大地震帶的交叉地,是世界上幾個多發(fā)地震的國家之一,而地震對建筑工程的基礎(chǔ)性工程施工質(zhì)量提出了更高的要求。
1.4 多發(fā)性
由于地基性基礎(chǔ)的設(shè)計和施工質(zhì)量問題引發(fā)的房屋倒塌事件時有發(fā)生,均會造成不同程度的財產(chǎn)損失甚至人員傷亡,因此,房屋建筑地基基礎(chǔ)工程的施工就顯得至關(guān)重要。
1.5 潛在性
建筑工程施工工序具有復(fù)雜的工序銜接,前一道進行的工序都會不同程度的被后一工序所覆蓋,因此隱蔽性是施工的工序質(zhì)量的主要特點,也為施工質(zhì)量的檢驗增加了難度,因此,工程監(jiān)管部門要加強對建筑工程基礎(chǔ)工程工序的質(zhì)量監(jiān)管,特別是對隱蔽性施工的監(jiān)管。
二 建筑地基基礎(chǔ)工程施工的質(zhì)量控制要點
2.1首先做好項目的質(zhì)量策劃工作,包括項目經(jīng)理部的建立、施工所需資源的準(zhǔn)備、《施工組織設(shè)計》的編制、審核。
2.2把好原材料的質(zhì)量控制關(guān)。建筑地基基礎(chǔ)工程施工涉及的材料主要有水泥、鋼筋、鋼絞線、砂石等,要做到:①優(yōu)選供貨廠家,最好從廠家直接供貨;②加強材料檢查驗收,嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān);③加強現(xiàn)場原材料的復(fù)試工作,以防現(xiàn)場錯用或使用不合格材料。原材料采用供應(yīng)部門集中供貨到現(xiàn)場,項目經(jīng)理部驗收、檢查、送檢的方式,保證現(xiàn)場材料的可靠性。
2.3做好技術(shù)交底工作。技術(shù)交底是保證施工質(zhì)量必不可少的環(huán)節(jié),首先是設(shè)計人員對項目經(jīng)理部人員交底,目的是讓項目經(jīng)理部人員熟悉領(lǐng)會施工圖意圖,二是施工項目技術(shù)負(fù)責(zé)人對施工班交底,目的是讓施工班組掌握如何按規(guī)定要求施工,質(zhì)量控制要點有哪些。技術(shù)交底要清楚易懂,必要時應(yīng)附圖,記錄要有責(zé)任人簽字。
2.4施工參數(shù)的確定。由于各場地地基基礎(chǔ)工程條件的差異性,建筑地基基礎(chǔ)工程正式施工前都應(yīng)進行試樁、試打工作,以確定有關(guān)施工參數(shù)、設(shè)計和施工方案的合理性。
2.5控制關(guān)鍵過程和特殊過程。關(guān)鍵過程是指技術(shù)含量高,過程結(jié)果質(zhì)量對最終工程質(zhì)量有較大影響,過程對整個工程具有制約作用。特殊過程是指過程的結(jié)果不能通過其后產(chǎn)品的檢驗和試驗完全驗證。對關(guān)鍵過程和特殊過程應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制。對于每一項建筑地基基礎(chǔ)工程施工,都應(yīng)首先明確關(guān)鍵過程和特殊過程,規(guī)定這些過程的控制手段和方法,并嚴(yán)格執(zhí)行。在施工過程中,關(guān)鍵過程和特殊過程應(yīng)由具備有資格和有經(jīng)驗的人員完成,應(yīng)對過程參數(shù)進行連續(xù)的監(jiān)視和控制,并對設(shè)備、人員和過程要有鑒定合格的紀(jì)錄。
三 加強建筑地基基礎(chǔ)工程的施工技術(shù)
3.1 地基基礎(chǔ)的選型
基礎(chǔ)是建筑物和地基之間的連接體,基礎(chǔ)把建筑物豎向體系傳來的荷載傳給地基。如果地基的承載力足夠,基礎(chǔ)的分布方式與豎向結(jié)構(gòu)的分布方式相同,可采用獨立基礎(chǔ);如果地基非常軟弱,建筑物很高的情況下,則需要采用筏形基礎(chǔ),筏形基礎(chǔ)有較大地基接觸面的優(yōu)點,它與獨立基礎(chǔ)相比,它的造價更高。如果基礎(chǔ)土質(zhì)較好,地下水位較低的粘土,亞粘土、則采用作支承的人工挖孔灌注樁。
假設(shè)地基承載力不足,屬于軟土地基,必須采取措施對軟弱地基進行處理。軟弱地基系由淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、雜填土或其它等構(gòu)成的地基,那么在勘察時應(yīng)查明軟弱土層的均勻性組成,分布范圍和土質(zhì)泥沙,為采用的地基處理方案提供相應(yīng)參數(shù)。在初步計算時最好計算房屋結(jié)構(gòu)的大致荷載,假設(shè)它均勻的分布在全部面積上,從而得到平均的荷載位,可以和地基本身的承載力相比較.如果地基的容許承載力大于4倍的平均荷載位,則用獨立基礎(chǔ)可能比筏形基礎(chǔ)更經(jīng)濟。如果地基的容許承載力小于2倍的平均荷載位,可選用滿鋪在全部面積下的筏形基礎(chǔ),如果介于在二者之間,則用樁基礎(chǔ)或沉井基礎(chǔ)。
3.2 地基基礎(chǔ)施工技術(shù)與措施
當(dāng)?shù)鼗翞橛倌啵蠈油翆佑州^薄時,應(yīng)采取避免施工中對淤泥 和淤泥土擾動的措施。如果是沖填土、建筑物垃圾廢料,當(dāng)均勻性和密實度較好時均可利用作為持力層,對于有機質(zhì)含量較多的生活垃圾和對基礎(chǔ)有侵蝕性的工業(yè)廢料等雜填土,未經(jīng)處理不能作為持力層。在選擇地基處理方法時,應(yīng)綜合工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑物對地基要求,建筑結(jié)構(gòu)類型和基礎(chǔ)型式,周圍環(huán)境條件、材料供應(yīng)情況、施工條件等因素,經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)比較分析后擇優(yōu)采用。
地基處理時,必須采取有效措施,加強局部結(jié)構(gòu)的剛度和強度,以增加建筑物對地基不均勻變形的適應(yīng)能力,對已確定的地基處理方法,進行必要的測試,同時為施工質(zhì)量提供相關(guān)依據(jù)。地基處理后,建筑地鏨變形應(yīng)滿足現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范要求,并在施工期間進行沉降觀測。常用的地基處理方法有:換填基層法、強夯法、沙石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射漿法、預(yù)壓法、夯實水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠壓樁法和土擠密樁法等。
四 結(jié)語
地基基礎(chǔ)是房屋建筑物的最重要項目, 地基基礎(chǔ)施工對建筑工程質(zhì)量以及使用安全有直接的作用。所以,在整個施工中,施工人員一定要以地基基礎(chǔ)為依據(jù)而選擇施工技術(shù)和混凝土澆筑技術(shù), 在吸取國內(nèi)外先進經(jīng)驗的過程中,保障施工質(zhì)量和建筑物穩(wěn)定性;整合土質(zhì)實際情況、地基狀況、施工環(huán)境等信息的要求,來選擇最佳的施工方案,增強施工質(zhì)量,以讓居民人身和財務(wù)安全得到保障。
【參考文獻(xiàn)】
篇9
【關(guān)鍵詞】地基基礎(chǔ);施工技術(shù);加固技術(shù)
在土建施工的過程之中,最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是地基的施工,假如地基未經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚?,那么上部結(jié)構(gòu)就會由于穩(wěn)定差的原因,進而發(fā)生各種的安全以及質(zhì)量的各類問題。本文所介紹的幾種地基加固處理技術(shù),各自的優(yōu)缺點,所以在實際的工作之中,就得根據(jù)工程的實際情況來進行分析,采取行之有效的措施來將地基土的穩(wěn)定性與密度提高,從而也就可以相應(yīng)的保障地基的穩(wěn)定性與強度,最終就可以充分的保障整個工程的質(zhì)量。
1、地基基礎(chǔ)施工的概念
地基指的就是在建筑物荷載的作用之下,基地的下方所產(chǎn)生的變形堅決不可以忽視的就是地基的低層,然而基礎(chǔ)指的就是將建筑物荷載傳遞給地基的下部結(jié)構(gòu)。其本身作為支撐建筑物荷載的地基,務(wù)必要有防止失穩(wěn)以及強度受到破壞的現(xiàn)象,與此同時,還得有效地將基礎(chǔ)的沉降進行有效地控制,不可以超過地基變形允許值。在充分的滿足上述各項要求的根本前提之下,在最大程度之上來采用相對埋深小,只是簡單的需要普通的施工程序就即可建造起來的基礎(chǔ)類型,也就是天然地基上的淺基礎(chǔ);地基根本就無法滿足上述的各項條件,則就得相應(yīng)的進行地基的加固處理,在之后地基之上建造的基礎(chǔ)之上,就可以稱得上是地基上的淺基礎(chǔ)。在上述地基基礎(chǔ)形式無法滿足各項要求,則就得相應(yīng)的考慮到借助于特殊的施工手段相對于埋深較大的基礎(chǔ)形式,也就是我們所說的深基礎(chǔ)(常用樁基),在最大限度之上來將荷載更多的傳遞給深部的堅實土層之中去。
2、建筑工程地基基礎(chǔ)工程施工的重要性
在建筑工程施工之中,其最為關(guān)鍵的就是地基的基礎(chǔ)施工。一直以來我們都說是,萬丈高樓平地起,但是作為萬丈高樓的重要支撐就是地基,因此我們必須將地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制好,并且還得保障工程項目順利完工。但是在建筑學(xué)的領(lǐng)域之中,建筑地基指的就是工程建筑的基礎(chǔ)的持力層,很有可能會受到各項的地質(zhì)因素等影響給施工帶來一定的難度,比如在地震比較頻繁的地方,就得對建筑施工提出更高的質(zhì)量要求,真正的保障每一個施工環(huán)節(jié)均有符合有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。假如在建筑地基基礎(chǔ)的施工之中所發(fā)生的各類問題,并且還未及時通過相應(yīng)的技術(shù)措施來進行解決,最終將其遺留在后期的工程之中,這樣一來對于建筑工程后期投入使用來說,就會很大的危害,很有可能會由于建筑地基問題在受到地震等災(zāi)害,可能就會發(fā)生建筑物倒坍等現(xiàn)象,這對于使用的業(yè)主來說,就是一個很大的損失。
3、常見地基基礎(chǔ)施工技術(shù)
3.1、振動沉樁施工技術(shù)
振動沉樁技術(shù)是一種傳統(tǒng)的樁基技術(shù),其是利用固定在樁頂部的振動器而產(chǎn)生的激振力,振動沉樁施工技術(shù)其本身就是通過樁身來使得周圍的土顆粒受迫而最終發(fā)生振動的現(xiàn)象,最終就會形成土壤結(jié)構(gòu)出現(xiàn)排列的改變或重新組織,進而產(chǎn)生收縮和位移,這樣樁表面和土層之間的摩擦力也就會相應(yīng)的減少,樁體在自重和振動力共同作用下沉入土中,進而達(dá)到穩(wěn)定建筑物地基基礎(chǔ)的作用。其主要優(yōu)點則是表現(xiàn)在振動沉樁設(shè)備簡單,不需要其他輔助設(shè)備等優(yōu)勢,同時,振動沉樁施工技術(shù)還兼具重量輕、體積小、適應(yīng)性好、搬運方便、費用低、工效高、質(zhì)量好等系統(tǒng)性優(yōu)點,是當(dāng)前進行粘土、松散砂土及黃土和軟土建筑地基基礎(chǔ)施工的主要技術(shù)。
3.2、靜壓力樁施工技術(shù)
靜壓力樁施工技術(shù)是相對于打樁施工技術(shù)而言,對于傳統(tǒng)打樁機械施工噪聲和環(huán)境污染大的缺點,靜壓力樁有著顯著的優(yōu)勢,特別在當(dāng)前建筑工程環(huán)境越來越復(fù)雜,建筑環(huán)保要求越來越高的時代背景下,靜壓力樁的環(huán)保、快速、高質(zhì)量的優(yōu)點得以充分顯現(xiàn)。其主要是用在建筑物地基軟弱土層的施工之中,主要就是利用到靜壓力將預(yù)制樁逐節(jié)壓入到建筑物的地基土之中的一種方法。其優(yōu)點則主要是表現(xiàn)在可以在很大程度之上來有效地節(jié)約混凝土與鋼筋的用量,使得工程造價的經(jīng)濟效益也就會相應(yīng)的降低,最為關(guān)鍵的就是在施工的時候無污染、無振動以及無噪聲,對于其周圍環(huán)境的干擾力度小等環(huán)境效益,靜壓力樁適用于居民點附近、軟土地區(qū)或者是建筑物密集處的復(fù)雜、高層以及大型建筑物的基礎(chǔ)性工程,其是城市重點建設(shè)工程以及改建工程主要的技術(shù)與方法。
4、地基的加固技術(shù)
4.1、振密加固技術(shù)
所謂振密加固技術(shù)也就是施工人員采取有效的措施來減小地基土體的孔隙比,盡量提高其密實度與強度,從而達(dá)到設(shè)計的要求。該施工技術(shù)主要有壓實法、夯實法、強夯法等各種施工方法,其中強夯法是振密加固技術(shù)中最為常見的一種。
強夯法主要是對軟土地基的深層土壤進行加固,隨著機械夯實能量的不斷增大,地基加固的深度也會不斷加深。也就是說,該方法采用的是大重量的重錘,從不同的高度自由落下,因產(chǎn)生過大的沖擊力來壓實地基,從而提高地基的強度與密實度,降低其本身的壓縮性。這種方法在砂土、粘土、碎石等多種土壤中具有非常重要的作用,能夠有效的提高地基的強度,承載上部結(jié)構(gòu)的荷載。
(1)排水固結(jié)法
在實際施工過程中如果遇到軟土地基,施工人員則需要通過重力荷載將地基中多余的水分?jǐn)D壓出來,從而減小地基的壓縮性,提高其密實度,這種方法也就是排水固結(jié)法。在具體的采用這一方法的時候,主要會受到重力荷載的影響,軟體地基之中的水分也會相應(yīng)的減少。在采用這一方法進行施工的過程中,由于重力荷載的影響,軟土地基中的水分會逐漸減少,其有效應(yīng)力最終也會不斷的加大,抗剪強度也會不斷得到提高。施工人員一般是采用排水以及加壓的方式進行施工,其中,在排水的過程中,施工人員可以將土壤的透水性充分利用起來,通過設(shè)置砂漿來提高軟土地基的抗剪強度。
(2)高壓噴射注漿加固
高壓噴射注漿(旋噴)加固地基是利用高壓泵通過特制的噴嘴,把漿液(一般為水泥漿)噴射到土中。漿液噴射流依靠自身的巨大能量,把一定范圍內(nèi)的土層射穿,使原狀土破壞,并因噴嘴作旋轉(zhuǎn)運動,被漿液射流切削的土粒與漿液進行強制性的攪拌混合,待膠結(jié)硬化后,便形成新的結(jié)構(gòu),達(dá)到加固地基的目的。旋噴法適用于粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)土、新填土、飽和的粉細(xì)砂(即流砂層)及砂卵石層等的地基加固與補強。
結(jié)束語
現(xiàn)如今,在建筑學(xué)科不斷發(fā)展以及不斷更新施工技術(shù)的背景之下,建筑行業(yè)為人們提供的生活與生產(chǎn)環(huán)境也在不斷的的得到改善,建筑施工的水平也相應(yīng)地不斷提高,新時期我國建筑行業(yè)取得了巨大的進步,獲得了舉世矚目的成就,成為我國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)中為數(shù)不多的可以和世界先進水平向媲美的行業(yè)。進入二十一世紀(jì)第二個十年,我國建筑行業(yè)持續(xù)蓬勃發(fā)展,特別在新技術(shù)、新材料和新工藝不斷涌現(xiàn)的今天,建筑施工有了更加廣泛的和穩(wěn)定的保障,各種類型建筑物在各地不斷涌現(xiàn),形成了建筑和經(jīng)濟大發(fā)展的態(tài)勢。
參考文獻(xiàn):
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篇10
1高層建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)注意的問題
1.1地基土與結(jié)構(gòu)的共同作用把高層建筑、基礎(chǔ)和地基三者看成一個整體,并要滿足三者在接觸部位的變形協(xié)調(diào)條件,這就是高層建筑與地基基礎(chǔ)的共同作用。具體是指:地基與基礎(chǔ)里的剛性樁、柔性樁、半柔性樁等各類型樁共同承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)荷載,兩者之間的荷載分擔(dān)比列是按照基礎(chǔ)變形協(xié)調(diào)條件確定的。從這里可以看出來:共同作用概念具體運用表現(xiàn)在,用沉降控制來設(shè)計地基基礎(chǔ)。根據(jù)基礎(chǔ)沉陷量大小的控制要求,確定地基補強的程度和發(fā)揮原地基土承載力的程度,以此來進行地基處理或地基加固。而基礎(chǔ)剛度大小、基礎(chǔ)形式、地基土的土性等都是影響地基土與基礎(chǔ)荷載分擔(dān)比的重要因素。
1.2沉降縫問題由于地基不均勻沉降可能會引起建筑物各部分的破壞,因此需要設(shè)置一道垂直縫,即沉降縫。由于建筑建造時所處的土質(zhì)基礎(chǔ)各不相同,并且建筑物相鄰部分的荷載、高度和結(jié)構(gòu)形式差別較大,常會因為各部分不均勻的沉降而導(dǎo)致開裂或錯動,為有效防止此類問題,通常在差異處設(shè)置垂直縫隙,將建筑物分割成若干個獨立單元。但是,在實際工程效果中,沉降縫并不適用于高層建筑。因為高層建筑本身的結(jié)構(gòu)壓力會使建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計十分復(fù)雜,而沉降縫的設(shè)計會對地下室在土層中的嵌固作用產(chǎn)生一定的影響,產(chǎn)生額外的壓力負(fù)擔(dān),不利于高層建筑的安全性與穩(wěn)定性,并且高層中沉降縫對于設(shè)備、安裝以及后期使用都會帶來不便,所以在高層建筑中,盡量不留沉降縫,而是用不同的基礎(chǔ)類型或采用不同的地基處理方式來協(xié)調(diào)不同地地基條件引起的沉降差異。
1.3地下室底板受力現(xiàn)代高層建筑通常會設(shè)置地下室。地下室底板受力問題是地基基礎(chǔ)設(shè)計時常要考慮的問題,許多設(shè)計人員在地下室底板計算中,只片面的考慮到底板的水浮力和活荷載。采用常規(guī)樁基礎(chǔ)時,會下意識的假定底板與土是脫離狀態(tài),在此基礎(chǔ)上,就算完全考慮底板底面以上的全部荷載,也不過是一種假定計算。研究表明,以側(cè)阻承受荷載為主的樁,由于實際情況下土與底板底部常有接觸的情況,使得底板承受荷載最大可達(dá)上部的24~30%,因此,這部分荷載也是底板計算時必須考慮的,否則可能會有不安全因素。
1.4關(guān)于樁端進入持力層的最小深度(1)持力層通常應(yīng)選擇巖石層或者較硬圖層,如果以d為樁徑,那么,強風(fēng)化軟質(zhì)巖和砂土不宜小于1.5d;樁端進入持力層深度,對粘性土、粉土不宜小于2d;對于碎石土及強風(fēng)化硬質(zhì)巖不宜小于1d且不小于0.5m。(2)樁端進入中、微風(fēng)化巖的嵌巖樁,通常情況下,樁全段面進入巖層的深度不宜小于0.5m,若嵌入未風(fēng)化硬質(zhì)巖,嵌巖深度可根據(jù)具體情況做減少,但最好不小于0.2m。(3)如果場地中有液化土層,樁身必須穿過此類土層進入下方的穩(wěn)定土層,根據(jù)具體情況計算進入深度,對礫、粗中砂、碎石土、密實粉土和堅硬粘性土不應(yīng)小于0.5m,對其他非巖石土不宜小于1.5m。(4)當(dāng)樁身進入膨脹土或者季節(jié)性凍土?xí)r,進入深度應(yīng)通過抗拔穩(wěn)定性驗算確定,通常情況下,其深度不應(yīng)小于4倍樁徑。
2幾種常見的地基基礎(chǔ)處理方法
2.1采用分層填土的方式換土墊層部分濕潤膨脹的土體,通常承載力較小,會影響到地基基礎(chǔ)的強度和穩(wěn)定性。為了減少土層沉降,提高地基基礎(chǔ)的強度,需要用高強度和高穩(wěn)定性的材料來替換掉這種軟土層。在選定符合要求的施工材料之后,需要采取分層填土的方式來替換原有的軟土,這樣可以避免施工過程中土體出現(xiàn)孔洞和縫隙,確保土壤密度不遭受破壞,保持其原有承載力。
2.2碾壓和夯實碾壓和夯實是一種軟土處理技術(shù),通過碾壓夯實可以對地基中的松軟土質(zhì)產(chǎn)生極大的沖擊力,提高其基礎(chǔ)強度,進一步提高基礎(chǔ)土質(zhì)承載力。這種方式能最大化地降低高層建筑物在竣工后地基產(chǎn)生的沉降量。在實際施工過程中,根據(jù)不同的施工方法可選擇振動夯實法和機械碾壓法兩種地基基礎(chǔ)處理技術(shù)。
2.3使土壤固結(jié)固結(jié)是指將土壤中的水分排除干凈之后形成的一種凝固形態(tài)。通常情況下,土層由于土壤的液化性質(zhì)往往含有一定的水分,影響了土層的承載強度,所以可以通過排水的方式來排除土層中的水分,使土壤固結(jié),這是一種降低沉降,提升土層承載力的方法。“固結(jié)法”是一種操作簡單的地基基礎(chǔ)處理技術(shù),并且經(jīng)濟適用,被廣泛的運用于高層建筑施工中。