地基處理施工規范范文
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篇1
關鍵詞:地基施工;質量監管;問題;措施
中圖分類號:TU47 文獻標識碼:A文章編號:
0前言
隨著現代建筑產業的發展,工程施工管理的重要性越發明顯。建筑在地基處理施工的質量監管中,存在諸多的問題,尤其是監管的不規范、監管力度的缺乏,嚴重制約著監管的有效性。于是,基于存在的監管問題,強化監管的有效性,尤其是監管體制的完善、監管體系的構建,是強化監管工作的重要舉措。并基于監管工作的優化和改革,更有助于現代建筑產業的發展。
1地基處理施工中質量監管存在的問題
隨著我國改革開放的不斷深入,建筑產業的發展日益繁榮。當前,我國建筑產業不夠完善,尤其是建筑產業鏈缺乏完善的體制,在規范管理上相對欠缺,以至于建筑地基處理施工監管落實不到位,諸如質量監管工作,在施工階段比較欠缺。于是,地基處理工程的施工管理,在一定程度上存在諸多的問題,涉及到人力、物力、財力等方面,而且這些監管問題,在一定程度上制約監管工作的開展。
1.1工程管理不規范,尤其是監管人員缺乏良好的素質
目前,我國建筑領域的人才相對缺乏,在工程的施工建設中,存在諸多不規范、不科學的行為。在地基處理工程施工中,高密度的和諧施工環境,需要基于有效的施工管理。而實際的施工監管工作相對缺乏,監管人員對各項管理工作落實不到位,監管工作帶有形式的色彩,以至于施工人員相對散漫,工程安全隱患增多,施工質量難以確保。同時,施工管理人員非專業出身,都是由領導擔任,這就造成監管缺乏專業性,對于監管中的問題不能及時發現,最終影響工程質量的管理工作。
1.2施工人員的安全意識淡薄,尤其是施工技術的缺乏
地基處理工程的施工監管,在于對高密度的施工群體進行協調的分化管理,以強化施安全管理和質量監管。而實際的施工建設,施工人員的專業性缺乏,對于安全缺乏一定的意識,以至于施工操作出現不同程度的不規范操作,影響施工建設的質量。同時,企業的監管制度不完善,缺乏對于施工人員進行技術培訓,最終造成施工現場“魚龍混雜”,各類安全問題、質量問題都孕育而成,進而加劇了施工質量監管的難度。
1.3工程施工的質量監管力度缺乏,尤其是監查不到位
地基處理工程在一定程度上,工程系統性強,尤其是多工種、多技術下的施工建設,對施工質量監管帶來較大的難度。實際的工程監管,缺乏監管的力度,對于工程項目的管理執行力落實不到位,在一定程度上滋生了各類質量問題的出現。同時,施工項目的監查不到位,表面形式下的監管工作,嚴重影響著工程的有序開展。并且,管理的監查缺乏完善的體系,各監查部門的職能不明確,監查工作無法落到實處,最終造成監管缺乏有效性。
2強化地基處理工程監管的若干措施
現代人的生活理念發生了本質性轉變,建筑結構的施工建設更加復雜,地基處理施工難度加大,諸多的監管問題制約著現代施工建設的發展。針對上述的若干問題,提出強化地基處理工程監管的幾點措施,諸如創新監管理念、監管制度等,都可以提高施工的安全性,以及工程施工質量。
2.1規范施工監管工作,尤其是提高管理人員的專業能力
地基處理施工是一個高密度的施工工程,施工監管的規范性,是監管工作開展的基礎。在施工項目的管理中,要規范管理制度,明確好各管理部門的職責,并落實到人,這樣在規范的監管體制下,強化監管的力度。同時,監管人員的職業能力,尤其是綜合管理素質,是監管工作有序開展的重要因素。地基處理施工多工種、多工藝的施工環境,決定監管人員,具有較強的監管能力,對于項目中的各項問題,進行妥善而及時的處理,是地基處理施工監管者所必須的。并且,管理者應該具有創新的監管理念,不斷強化工程的監管力度,以落實各項監管職能。
2.2構建完善的監管體系,尤其是強化工程質量的監管
地基處理工程建設在于質量控制,在完善的管理體系中,落實好質量監管是基礎。公地基處理施工的質量問題源于多個方面,這就要求監管工作必須做到全面而細致,對于工程項目的質量問題,進行有效的規避。在質量監管中,要強化施工人員的施工技術,進而規范其施工操作。并對其施工技術進行培訓,以完善有效施工的自身條件。同時,質量監管是管理工作的核心內容,于是在監管中,控制好施工各環節的工程質量,避免人為因素或外部因素下的工程質量。而且,施工質量問題下的“二次”施工,不僅影響工程進度,還增加了工程的成本輸出。所以,在地基施工管監管中,構建完善的監管體系,對于地基處理工程質量方面,進行全面而細致的施工質量監管。
2.3強化監管職能,尤其是提高監查力度
地基處理施工中,多工種、多工藝的施工環境,需要基于有效的監查力度,對于施工的各環節進行規范監管。地基處理工程比較特殊,管理的職能部門,在監管的職能上比較模糊。于是,在強化監管的工作中,對于管理部門的完善,尤其是監管職能的優化,可以強化檢查的力度。同時,對于監管中的問題,要進行及時的問題分析,進而有效的問題反饋,以強化監管的有效性。并且,監管的開展需要基于完善的檢查制度,以規范各監管工作的有效落實。
3結語
基于上述,我們知道:地基處理施工質量監管存在諸多的問題,尤其是監管工作的落實不到位,監管缺乏全面性和有效性,嚴重制約監管工作的有序開展。于是,基于管理體制的完善、管理體系的構建,對于落實監管工作,優化監管效率,具有實質性的意義。
參考文獻:
[1]龔梅,彭更旺.地基處理施工質量管理分析[J].現代商貿工業,2010(07)298—299.
[2]曾永生.強化工民建筑工程施工管理的探討[J].中國新技術新產品,2012,(5):179.
篇2
關鍵詞:鐵路路基;軟土地基;施工技術
一、引言
鐵路工程施工中將強度低、壓縮性高的軟弱土層視為軟土,如:軟粘性土、淤泥質土、淤泥等,其工程特性主要有如下幾點:孔隙比大、天然含水量高、靈敏度高、抗剪強度低、透水性差、壓縮性高、流變性顯著等。軟土路基施工中常出現的兩大類問題[1]分別為:(1)穩定與強度問題,指的是當路基的抗剪強度不能滿足路堤及路面外荷載作用時,便會產生局部或整體剪切破壞,以至于造成路堤塌方、失穩及橋臺破壞等危害。(2)沉降及變形問題,指的是當路基不能承受上部荷載或者外部荷載時,便會使得路基本身產生過大的沉降變形,以至于直接影響鐵路的正常使用。鑒于上述問題,在對軟土路基進行設計與施工處理時,首先應該對該地區的軟土路基進行詳細的研究調查,以便能完全掌握該地區軟土的各種性質以及土層的相關特征,在施工過程中能采取相應的地基處理措施,保證軟土路基在施工期間的穩定性和控制高速鐵路運營后的地基沉降。
二、鐵路路基施工技術的簡介
鐵路軟土地基處理技術的選擇原則應遵循滿足軌道變形控制的要求,盡量降低投資,符合工期要求的原則,以下就現階段鐵路路基地基處理的幾種常用施工技術進行介紹。
(一)粉噴樁施工技術。(1)粉噴樁施工技術的優點。 現場施工中,常采用粉噴樁技術和排水固結法[2]處理鐵路軟土路基,但粉噴樁施工技術的應用更為廣泛。原因在于該方法相比排水固結法而言有如下優點: 1)能在很大程度上減少加固范圍內的地基沉降量; 2)能減少加固區域側向位移; 3)能更好的提高地基土自身的承載力,允許較高的填土速率; 4)由于是利用鉆頭攪拌鉆孔成樁,所以對周邊建筑物的擾動較小,不會影響周邊居民的正常生活,具有良好的社會效益。
(2)粉噴樁施工工藝。粉噴樁施工技術的工作原理為:1)當噴粉攪拌鉆機進入軟土地基時,會對周邊的軟土地基進行切割攪拌;2)在攪拌的過程中,周邊的空氣會被逐漸壓縮,此時鉆頭中粉體固化劑便會被噴射到軟土地基中;3)鉆頭處于工作狀態時,其上的葉片會切割周邊的軟土地基,以便讓軟土與固化劑能充分的攪拌混合;(4)當固化劑與軟土達到膠結硬化狀態時,便會在軟土地基中形成一定直徑的粉噴樁體,此時的樁體與樁間土會形成復合地基,共同承擔外部荷載。
粉噴樁處理技術的一般施工工藝如下所示:(1)根據設計方案對樁身進行定位,保證樁的垂直度,當鉆頭接近地基時,地面時,啟動空壓機送氣。(2)根據實際工程情況,調整鉆機速度,當鉆頭達到設計要求的高度時,應立即關閉送氣閥門,并進行噴送固化劑操作。(3)當粉體固化劑達到樁底時,便可提升攪拌鉆頭,當鉆頭達到設計樁頂標高時, 便可停止噴粉。(4)根據上述工藝進行二次攪拌。
(3)施工過程中的注意事項。為了確保施工的質量,則需要注意如下幾方面:1)為了保證粉噴樁的長度滿足設計要求,則需要控制下鉆的深度以及噴粉的高程。2)在選用粉噴機時,應該選用具有粉體計量裝置的機器,以便在施工過程中能時刻檢測到粉體的含量情況。3)考慮到作業的對象是軟土地基,則需要定期對樁的直徑進行檢測,同時還應該檢查攪拌的均勻程度,相關規范規定直徑磨耗量不得大于2cm。4)噴粉機應該在鉆頭提升至地面以下0.5m時停止噴粉。5)在施工過程中,往往會因為某種原因導致停止噴粉,當在進行二次噴粉接樁時應該保證噴粉重疊長度不得小于1m。6)在施工過程中,應該保證泵送水泥的連續性。
(二)高壓噴射注漿法。高壓噴射注漿法也是軟土地基處理的常用方法之一,其主要工作原理如下:(1)在鉆孔的作用下,將噴嘴式注漿管通人軟土地基中,達到設計要求的深度時停止鉆入;(2)噴出注漿管中的液體,在高壓下對軟土土層進行沖切;(3)在液體噴出過程中,需要保證注漿管以固定的速度進行螺旋式上升,以便使得漿液能形成圓柱體,該圓柱體不僅能提高路基的承載能力,還能在一定程度上防止大面積的沉降。
(三)凍結技術。利用凍結技術進行軟土地基處理時,其主要的操作流程如下所示:首先對液態或者進行相應的膨脹操作,在實際施工過程中也可以利用制冷的裝置連接密閉液壓裝置,以便能讓冷卻狀態下的液體能在裝置內流動;然后對軟土地基進行冷凍和定型處理,以保證被處理過的軟土強度得到大面積的提升。
(四)CFG樁技術。實際工程中,CFG樁技術之所以能被廣泛運用于鐵路軟土地基處理,原因在于其施工后沉降值小于15mm,能很好的滿足高速鐵路路基設計規范中對無砟軌道路基工后沉降的要求。
CFG樁技術施工工藝有如下幾方面的優點: (1)由于施工過程中噪音低,所以對周邊居民的正常生活影響較低,且無泥漿污染;(2)在成孔制樁環節,不會產生額外的振動,所以在打新樁時對現有的樁產生的影響小; (3)實際工程中,軟土地基下方可能是較硬的硬土層,而CFG樁技術的穿透力強,所以能打穿硬土層; (4)最重要的一點就是現場施工效率高。
三、鐵路路基施工相關措施的選擇
以下就鐵路路基施工中最常用的兩種措施進行分析:
(一)置換填土。在實際施工中,當軟土地基的厚度小于2m且路堤的高度較低時,可以選擇置換填土法進行處理。具體的施工流程如下:(1)先將泥炭、軟土挖除,根據施工現場的實際情況,可以選擇全部或者部分挖除;(2)采用滲水性能好的材料,按照鐵路規范的相關設計要求進行分層填筑,實際工程中常用的幾種填筑材料有砂、礫、卵石以及片石等,這些材料屬于滲水性材料或強度較高的粘性土。
(二)砂墊層。在現場施工中,要采用該種方法則需要滿足如下幾方面的要求: (1)施工工期較長; (2)路堤高度在極限高度的2倍以內; (3)周邊的有充足的砂資源;(4)軟土地基表層無隔水層的情況等。
施工過程中需要根據路堤高度和軟土層厚度及壓縮性等來確定砂墊層的厚度,且在施工中,需要對砂(礫)進行適當的灑水,以便能達到分層壓實的設計要求。在進行填筑路基環節時,應合理控制填筑的速度,規范中要求的速度應該滿足加荷的速率與地基承載力增加的速率相適應,這樣才能保證地基在路堤填筑過程中不會發生破壞。
結語:軟土地基對修筑鐵路有著極大的危害性,其不僅能造成地基的失穩,嚴重的還會使構造物產生不均勻沉降,當沉降達到一定量便會造成不可估量的損失。本文以上介紹了幾種常用的軟土地基處理技術以及措施,但是具體的施工方法還是需要根據施工現場的實際情況而定,當遇到的問題較為復雜時,可以同時采用幾種方法進行處理,以便滿足相應的規范要求。
參考文獻:
[1] 萬德臣.路基路面工程[M].北京:高等教育出版社,2005.
[2] 呂芳.水泥粉噴樁處理軟土路基方法探討[J].山西建筑,2007,33(14).
篇3
罐基礎設計的合理與否直接影響到儲罐是否能安全,正常的工作,從事故發生的原因來看一般反應在以下幾個方面。
基礎的選型是設計是否能達到安全、經濟、合理的關鍵,基礎的選型應根據儲罐的形式、容積、儲存的介質,地質條件、業主所能提供的材料情況以及當地的施工技術條件。
1,當儲罐直徑小于等于6米時,可采用整板基礎,采用此基礎的優點是基礎整體性好,沉降均勻,由于沒有了環墻內夯土,所以施工進度快且質量易得到保證,缺點是混凝土和鋼筋用量較大,施工時要采取減小大體積混凝土帶來不利影響的措施
2,當儲罐直徑大于6米時可采用環墻基礎,外環墻式和護坡式基礎,優點是混凝土和鋼筋用量較省,缺點是由于儲罐底部夯土較深,施工時間較長且需采取沖水試壓等措施,基礎沉降量大,環墻的寬度必須和地基以及罐底壓強相協調,否則會照成環墻和罐底沉降差過大,以致罐底鋼板拉裂或頂破。
3,存儲低溫介質的鋼儲罐基礎必須采用深基礎,其罐底做架空板,板底與地面留有空隙(約800mm)以防止罐內低溫介質作用于土壤,形成凍土。
4,存儲高溫介質鋼儲罐要根據介質溫度的不同采用不同的隔熱措施,當介質溫度高于95度時,與罐底接觸的罐基礎表面應采取隔熱措施,一般可采用平鋪三層浸漬瀝青磚,罐底面和磚頂面應刷冷底子油兩遍。
5,存儲劇毒,酸,堿腐蝕介質的鋼儲罐應做成實體架空基礎(自地面300mm以下做成整板基礎,其上部做架空基礎),目的是若罐內介質泄露,介質會順著架空基礎的槽內流出,容易被及時發現,且介質不會流入土壤中,對其產生腐蝕,影響地基承載力。
鋼儲罐基礎應設置沉降觀測點,具體要求詳見《石油化工企業鋼儲罐地基與基礎設計規范》SHT3068-2007.在基礎施工完成后要進行充水試壓,目的是對基礎及儲罐進行檢測,同時對地基進行預壓,充水預壓時要注意控制充水速度及預壓時間,以免認為的對基礎和罐體照成破壞。
基礎可以根據具體的地基情況而比較常見的采用環墻基礎、筏板基礎、樁基礎和地基處理,地基處理在鋼儲罐基礎設計中是經常遇見的,下面介紹一個工程實例:
該工程位于南京市六合區,由于以前為丘陵地域,所以場地高低起伏較大,經廠區平整后有些地區不可避免的有較厚的素、雜填土,具體場地土層分布情況如下:
①層雜填土:灰色,黃灰色,稍濕,表層夾較多植物根莖,局部含少量砼塊、石子等,主要成份為粘性土,為近期人類活動填積形成,性質極不均勻。該層最大厚度6.30~10.80m,平均8.11m。
②-1層粉質粘土:灰黃色,黃色,稍濕,可塑狀態,含少量鐵錳質浸斑及灰白色粘土條帶,中等偏高壓縮性,無搖振反應,切面光滑,稍有光澤,干強度中等,韌性較高。該層厚度9.30~13.90m,平均11.55m;層頂標高5.19~11.09m,平均9.20m,層頂埋深6.30~10.80m,平均8.11m。
②-2層粉質粘土:黃色,黃褐色,暗紫色,濕,可~硬塑,含鐵錳質結核,局部夾砂粒,中等壓縮性,無搖振反應,切面光滑,稍有光澤,干強度高,韌性較高。該層厚度1.60~11.00m,平均5.79m;層頂標高-4.71~0.05m,平均-2.35m,層頂埋深16.80~21.20m,平均19.66m。
③-1層強風化粉砂質泥巖,棕紅色,暗紅色,密實,局部夾薄層卵石,母巖風化強烈,原有組織結構大部分已被破壞,礦物成份已發生明顯變化,風化裂隙發育,巖芯呈砂土狀,手捏易碎,水沖易散,干鉆很難鉆進。該層厚度1.20~4.80m,平均2.16m;層頂標高-15.27~-2.06m,平均-8.13m,層頂埋深19.20~31.00m,平均25.45m。
③-2層中風化粉砂質泥巖,棕灰色,棕色,致密,原有組織結構部分已被破壞,礦物成份已部分發生部分變化,巖芯較完整,呈長柱狀,巖芯鉆方可鉆進,錘擊易碎,巖體基本質量等級為V級。該層未鉆穿,最大控制深度5.80m;層頂標高-16.47~-6.15m,平均-10.29m;層頂埋深23.30~32.20m,平均27.61m。
根據分析①層雜填土不可作為基礎持力層,因此淺基礎不適用于該工程,該層土層厚度為6.30~10.80m,平均8.11m,所以亦不適用于樁基礎,決定采用砂石樁法對地基進行處理以②-1層粉質粘土,地基承載力特征值220Kpa為持力層,具體計算過程如下:
一、設計資料
1.1地基處理方法:砂石樁法
1.2基礎參數:
基礎類型:矩形基礎
基礎長度L:28.00m
基礎寬度B:28.00m
褥墊層厚度:300mm
基礎覆土容重:20.00kN/m3
1.3荷載效應組合:
標準組合軸力Fk:56000.00kN
標準組合彎矩Mx:630.00kN•m
標準組合彎矩My:63.00kN•m
準永久組合軸力Fk:56000.00kN
1.4樁參數:
布樁形式:矩形
X向間距:0.80m,Y向間距:0.80m
樁長l:10.00m,樁徑d:300mm
樁體承載力特征值:200.00kPa
樁土應力比:2.50
1.5地基變形計算參數:
自動確定地基變形計算深度
自動確定地基變形經驗系數
1.6復合地基計算公式:《建筑地基處理技術規范》(JGJ 79-2002 J220-2002)式(7.2.8-1)
fspk = m fpk + (1- m)fsk
1.7地基處理設計依據
《建筑地基處理技術規范》
(JGJ 79-2002 J220-2002)
《建筑地基基礎設計規范》
(GB 50007-2002)
1.8土層參數
天然地面標高:0.00m
水位標高:-8.00m
樁頂標高:-5.00m
土層參數表格
層號 土層名稱 厚度
m 容重
kN/m3 壓縮模量
MPa 承載力
kPa d 樁側阻力kPa 樁端阻力kPa
1 粉質粘土 8.00 18.00 20.00 100.00 1.00 20.00 1000.00
2 粉質粘土 30.00 18.00 20.00 220.00 1.00 20.00 1000.00
注:表中承載力指天然地基承載力特征值
樁側阻力指樁側阻力特征值(kPa)、樁端阻力指樁端阻力特征值(kPa)
樁在土層中的相對位置
土層 計算厚度(m) 容重
kN/m3 壓縮模量
MPa
1 3.00 18.00 20.00
2 7.00 18.00 20.00
二、復合地基承載力計算
2.1樁體承載力特征值
樁體承載力特征值 fpk= 200.00 kPa
2.2面積置換率計算
由"建筑地基處理技術規范"式7.2.8-2m = d2de2 計算
d--樁身平均直徑,d=0.30m
de-- 一根樁分擔的處理地基面積的等效圓直徑
de=1.13s1s2=1.13×0.80×0.80=0.90m
s1、s2--樁X向間距、Y向間距,s1=0.80m、s2=0.80m
m =d2de2 = 0.3020.902 =11.01
2.3復合地基承載力計算
《建筑地基處理技術規范》(JGJ 79-2002 J220-2002)式(7.2.8-1)
fspk = mfpk + (1- m)fsk
fspk--砂石樁復合地基承載力特征值(kPa)
fpk--樁體承載力特征值,fpk=200.00kPa
fsk--處理后樁間土承載力特征值(kPa),取天然地基承載力特征值,fsk=100.00kPa
m--面積置換率,m=11.01
fspk= 0.1101200.00+(1-0.1101)100.00 = 111.01kPa
經砂石樁處理后的地基,當考慮基礎寬度和深度對地基承載力特征值進行修正時,一般寬度不作修正,即基礎寬度的地基承載力修正系數取零,基礎深度的地基承載力修正系數取1.0。經深度修正后砂石樁復合地基承載力特征值fa為
fa = fspk+0(d-0.50)
上式中 0為基底標高以上天然土層的加權平均重度,其中地下水位下的重度取浮重度
0= ∑ihi∑hi = 18.00×5.005.00 = 18.00kN/m3
基礎埋深,d=5.00m
fa = 111.01+18.00×(5.00-0.50)=192.01kPa
軸心荷載作用時
Gk = GAd = 20.00 × 28.00 × 28.00 × 5.00 = 78400.00 kN
pk = Fk+GkA = 56000.00+78400.00784.00 = 171.43kPa pkfa,滿足要求
偏心荷載作用時
pkmin = Fk+GkA - MkyWy - MkxWx = 56000.00+78400.00784.00 - 63.003658.67 - 630.003658.67= 171.24kPa pkmin> 0,滿足要求
pkmax = Fk+GkA + MkyWy + MkxWx = 56000.00+78400.00784.00 + 63.003658.67+ 630.003658.67= 171.62kPa pkmax1.2fa,滿足要求
三、變形計算
3.1計算基礎底面的附加壓力
荷載效應準永久組合時基礎底面平均壓力為:
Gk = GAd = 20.00 × 28.00 × 28.00 × 5.00 = 78400.00 kN
pk = F+GkA = 56000.00+78400.00784.00 = 171.43kPa
基礎底面自重壓力為:
pc= 0d=18.005.00=90.00kPa
基礎底面的附加壓力為:
p0=pk-pc=171.43 - 90.00 = 81.43kPa
3.2確定z
按《建筑地基基礎設計規范》(GB 50007-2002)表5.3.6:
由b=28.00 得z=1.00
3.3確定沉降計算深度
沉降計算深度按"地基規范"式5.3.6由程序自動確定
zn = 25.00 m
3.4計算復合土層的壓縮模量換算系數換算系數
復合土層的分層與天然地基相同,各復合土層的壓縮模量按《建筑地基處理技術規范》(JGJ 79-2002 J220-2002)式(7.2.9)確定
Esp = [1 + m(n - 1)]Es
令 = 1 + m(n - 1),即復合土層的壓縮模量換算系數 = 1 + 0.1101×(2.50 -1) = 1.165
3.5計算分層沉降量
根據《建筑地基基礎設計規范》(GB 50007-2002)表 K.0.1-2可得到平均附加應力系數,計算的分層沉降值見下表:
《建筑地基基礎設計規范》(GB 50007-2002)的分層總和法沉降計算表
z(m) l1/b1 z/b1 z zii - zi-1i-1 Esi(MPa) si = p0(zii - zi-1i-1)/Esi ∑si(mm)
0 1.00 0 4×0.25=1.00 0
3.00 1.00 0.21 4×0.2496=0.9982 2.9947 2.9947 23.30 10.46 10.464
10.00 1.00 0.71 4×0.2382=0.9528 9.5277 6.5330 23.30 22.83 33.292
24.00 1.00 1.71 4×0.1882=0.7527 18.0650 8.5373 20.00 34.76 68.051
25.00 1.00 1.79 4×0.1847=0.7387 18.4672 0.4022 20.00 1.64 69.688
上表中l1 = L/2 = 14.00m, b1 = B/2 = 14.00m
z = 25.00m范圍內的計算沉降量∑s = 69.69 mm, z = 24.00m至25.00m(z為1.00m), 土層計算沉降量s'n = 1.64 mm ≤ 0.025∑s'i = 0.025 × 69.69 = 1.74 mm,滿足要求。
3.5確定沉降計算經驗系數s
由沉降計算深度范圍內壓縮模量的當量值Es可從《建筑地基處理技術規范》表9.2.8查得Es = ∑Ai∑AiEsi
Ai = p0(zii - zi-1i-1)
式中Ai為第i層土附加應力系數沿土層厚度的積分值∑Ai = p0 × 18.47 = 18.47p0
∑AiEsi = p0 × (2.99523.30 + 6.53323.30 + 8.53720.00 + 0.40220.00 )
= p0 × (0.13 + 0.28 + 0.43 + 0.02)
= 0.86p0
Es = 18.47p00.86p0 = 21.58 MPa
查《建筑地基處理技術規范》表9.2.8得s = 0.200
3.6最終的沉降量
s = ss' = s∑s'n = 0.200 × 69.69 = 13.94 mm
四、下臥土層承載力驗算
基礎底面的附加壓力
基礎底面平均壓力為:
pk= 171.43kPa
基礎底面自重壓力為:
pc= 0d=18.005.00=90.00kPa
基礎底面的附加壓力為:
p0=pk-pc=171.43 - 90.00 = 81.43kPa
第2層土承載力驗算:
(1)計算基底下10.00m處的附加壓力
a = 28.00/2 = 14.00, b = 28.00/2 = 14.00, ab = 14.0014.00 = 1.00, zb = 10.0014.00 = 0.71, 由《建筑地基基礎設計規范》(GB 50007-2002)表 K.0.1-1可得附加應力系數, = 0.210
pz = 4p0 = 4×0.210×81.43 = 68.47 kPa
(2)計算基底下10.00m處的自重壓力
pcz = 0d
上式中 0為自天然地面以下深度15.00m范圍內天然土層的加權平均重度,其中地下水位下的重度取浮重度
0= ∑ihi∑hi = 18.00×8.00+8.00×7.008.00+7.00 = 13.33kN/m3
pcz = 13.3315.00 = 200.00 kPa
(3)計算基底下10.00m處的經深度修正后地基承載力特征值
fa = fak + d0(d-0.50)
= 220.00 + 1.0013.33(15.00-0.50)
= 413.33 kPa
pz+pcz = 68.47 + 200.00 = 268.47 kPa fa = 413.33 kPa
第2層土承載力滿足要求
五、施工技術要求及質量檢驗
5.1施工工藝
1、砂石樁施工可采用振動沉管、錘擊沉管或沖擊成孔等成樁法。當用于消除粉細砂及粉土液化時,宜用振動沉管成樁法。
2、施工前應進行成樁工藝和成樁擠密試驗。當成樁質量不能滿足設計要求時,應在調整設計與施工有關參數后,重新進行試驗或改變設計。
3、振動沉管成樁法施工應根據沉管和擠密情況,控制填砂石量、提升高度和速度、擠壓次數和時間、電機的工作電流等。
4、施工中應選用能順利出料和有效擠壓樁孔內砂石料的樁尖結構。當采用活瓣樁靴時,對砂土和粉土地基宜選用尖錐型;對粘性土地基宜選用平底型;一次性樁尖可采用混凝土錐形樁尖。
5、錘擊沉管成樁法施工可采用單管法或雙管法。錘擊法擠密應根據錘擊能量,控制分段的填砂石量和成樁的長度。
6、砂石樁的施工順序,對砂土地基宜從或兩側向中間進行,對粘性土地基宜從中間向或隔排施工;在既有建(構)筑物鄰近施工時,應背離建(構)筑物方向進行。
7、施工時樁位水平偏差不應大于0.3倍套管外徑;套管垂直度偏差不應大于1%。
8、砂石樁施工后,應將基底標高下的松散層挖除或夯壓密實,隨后鋪設并壓實砂石墊層。
5.2施工質量檢驗
1、應在施工期間及施工結束后,檢查砂石樁的施工記錄。對沉管法,尚應檢查套管往復擠壓振動次數與時間、套管升降幅度和速度、每次填砂石料量等項施工記錄。
2、施工后應間隔一定時間方可進行質量檢驗。對飽和粘性土地基應待孔隙水壓力消散后進行,間隔時間不宜少于28d;對粉土、砂土和雜填土地基,不宜少于7d。
3、砂石樁的施工質量檢驗可采用單樁載荷試驗,對樁體可采用動力觸探試驗檢測,對樁間土可采用標準貫入、靜力觸探、動力觸探或其他原位測試等方法進行檢測。樁間土質量的檢測位置應在等邊三角形或正方形的中心。檢測數量不應少于樁孔總數的2%。
4、砂石樁地基竣工驗收時,承載力檢驗應采用復合地基載荷試驗。
篇4
【關鍵詞】火力發電 節約環保 振沖碎石樁 設計 施工 檢測
中圖分類號: S611文獻標識碼:A 文章編號:
1.引言
地基處理的設計和施工必須認真貫徹執行國家的技術經濟政策,做到安全適用、技術先進、經濟合理、確保質量、保護環境。近年來我國火力發電廠的增速最為迅速,好的廠址基本上都已被占用,現在許多廠址需要經過地基處理后方可作為上部重要結構的持力層。眾所周知工程建設中,地下工程造價占土建工程造價的25%,而復雜的地基條件時地基處理和基礎費用占比高達50%,可見選擇合適、環保的地基處理方案對節約工程投資和環境保護是多么重要。依據《電力工程地基處理技術規程》(DL/T 5024-2005)可知振沖碎石樁復合地基可用于火力發電廠中任何建(構)筑地基處理。下面從振沖碎石樁復合地基處理方案在工程中易出現的問題進行分析探討。
2.工程概況
2.1. 本工程是新疆烏魯木齊某電廠,建設2×350MW超臨界、直接空冷、單抽汽凝汽式機組電廠。廠址在勘探深度40m范圍內的巖土地層主要為第四系沖洪積物,各土層物理性質指標見下表:
2.2 廠區范圍內未發現滑坡等不良地質作用,不考慮地震液化的影響。地下水對混凝土結構有強腐蝕性;對鋼筋混凝土結構中的鋼筋有強腐蝕性,對鋼結構具有中等腐蝕性。
2.3結合本工程強腐蝕情況,依據《工業建筑防腐設計規范》表4.9.5對于硫酸根離子和氯離子有強腐蝕的環境,不應采用混凝土灌注樁。同時本工程由于地下水較淺,土層透水性差,降水困難,采用深層開挖換填工程量較大,且降水費用較高,因此對于重要建(構)筑物推薦采用了振沖碎石樁復合地基,其他建(構)筑物和埋深較淺的采用超挖換填地基處理方案。
3.振沖碎石樁復合地基設計
3.1振沖碎石樁相關規定
振沖碎石樁是一種柔性樁,對于處理厚度在13米左右的粉土,效果較好,并且受地下水影響較小。振沖碎石樁復合地基可以增大地基承載力與穩定性,減少沉降,消除液化。如能有效控制好施工質量,經處理后的地基承載力在250~350kPa左右,可以滿足重要建筑的承載力要求。
振沖碎石樁利用振沖器的水平振動和高壓水的共同作用下,在軟弱土層中成孔,然后回填碎石等粗粒料形成樁柱(同時對周圍松散土層具有一定振密效果),并和原土地基組合成復合地基的一種振沖置換的地基處理方法。
振沖碎石樁在制樁過程,碎石填料在振沖器水平向振動力和高壓水的作用下,擠向孔壁的軟土中,從而使樁體直徑擴大。當振沖器水平向振動力和高壓水的作用力與土顆粒內部約束力接衡時,樁徑不再擴大,振沖器緩慢向上振密碎石填料。如果原土強度過低,土顆粒的內部約束力始終不能平衡填料擠人孔壁的壓力,樁徑無限加大無法振密實,就不適用振沖碎石樁了。國內的有關規范、規定均認為振沖置換用于處理不排水抗剪強度不小于20kPa的黏性土、粉土、淤泥質土、飽和黃土和人工回填的粘性土等地基。
振沖擠密是在振沖器重復水平振動和側向擠壓作用下,地基產生周期性剪力,土體內的孔隙水壓力迅速增大,砂土的結構逐漸破壞而發生液化,砂顆粒重新排列,孔隙減小,這樣,土體由松變密。另外,依靠振沖器的水平振動力,在加填料情況下,還通過填料使砂層擠壓加密,這就是振沖擠密法。加填料的振沖擠密適用于飽和砂土地基,也可用于地下水位以上含一定粘粒、滲透性不大的粉細砂層; 不加填料的振沖密實,適用于處理粘粒含量不大于10%的粗砂、中砂和松散的砂卵石地基。
3.2.本工程振沖碎石樁設計計算
a、承載力及壓縮模量的估算:
樁徑、樁距的確定應根據上部荷載大小、原土抗剪強度和振沖器的功率綜合考慮,間距太小施工時容易串樁,根據以往工程經驗擬采用75kw振沖器施工,樁徑1米,樁距宜為1.8米。樁體依據改電廠試樁檢測報告取550 kPa,復合地基承載力特征值為280 kPa.
(1) 擬建工程復合地基承載力特征值采用下列公式計算
f=[1+m(n-1)]*f———— 公式1
其中n 為樁土應力比,無實測時取2~4,天然地基承載力高時取低值,取大值,反之取小值。
置換率m=d/d
采用三角形布樁 d=1.05s
復合地基壓縮模量計算公式: E=[1+m(n-1)]*E
公式1計算的復合地基承載力fspk=281 kPa及壓縮模量Esp=14.85 MPa
(2) 擬建工程復合地基承載力特征值采用下列公式計算:
f=m f +(1-m)*f———公式2
置換率m=d/d
采用三角形布樁 d=1.05s
公式2計算的復合地基承載力fspk=284 kPa(樁身強度經驗值取550 kPa, 樁間土承載力特征值取180 kPa)
由上述兩公式計算的理論數據可知,復合地基的承載力特征值同試樁計算結果比較相符。
b、主廠房沉降量計算:
主廠房勘探點 C21 K17
s'(計算沉降量) 117 114
Es(壓縮模量當量) 13.8 13.8
Φs(經驗系數) 0.445 0.445
S(最終沉降量) 52.07 50.62
根據《火力發電廠土建結構設計技術規定》相關規定,主廠房框架地基容許沉降量為200mm,滿足規范允許變形要求。
4振沖碎石樁設計中存在的問題
4.1護樁問題
關于振沖碎石樁護樁規定,在以下規范中規定不盡相同,《火力發電廠振沖法地基處理技術規程》(DL/T 5101-1999)、《建筑地基處理技術規范》(JGJ79-2002)中對護樁規定“宜在基礎外緣擴大1~2排樁”,《電力工程地基處理技術規程》(DL/T 5024-2005)中對護樁規定為“當為消除地基土液化時,宜在基礎外緣擴大2排~3排樁;為其他目的時,宜在基礎外緣擴大1排~2排樁”。
該條文為建議性條文,且本工程地基不考慮液化,同時考慮煙囪、鍋爐房和主廠房等重要結構且上部的荷載較大,故選擇擴大2排樁。
4.2終孔條件
依據本工程試樁報告中相關參數,其終孔的條件為“振沖至設計深度16米或振沖碎石樁應進入②號圓礫層的深度不小于500mm;此時不再進尺而電流值明顯增大至100A左右,即可終孔”,這樣現場提出監理不好控制。
處理方案:我們設計人員根據詳的地質剖面圖和柱狀圖結合現場實際情況將終孔條件更改為“振沖碎石樁樁長達到16m,且振沖器不再進尺為最終控制條件。”
4.3褥墊層材料
設計要求褥墊層材料“換填400mm的碎石墊層,墊層壓實系數λc應大于0.93。墊層碎石的最大粒徑不宜大于50mm,且應級配良好”。根據現場實際施工后檢測結果,承載力較低(240 kPa)且樁頭動探擊數較低(0-2米平均6~8擊)。不滿足350MW工程地基承載力要求。
處理方案:動探擊數和復合地基承載力低于試樁結果,分析原因消散期較短或施工其他原因導致。依據樁頭動探擊數的檢測結果將上部2000mm松散的、稍密的樁頭基本上全部截除,改為換填級配良好的天然戈壁土2000mm厚,相當采用了振沖碎石樁加換填復合地基。
實際效果:由于上換填了2000mm厚的天然戈壁土,依據本工程換填地基處理原位載荷試驗結果地基承載力特征值fak=350kPa(建議值),變形模量E0=50.0MPa(建議值)。目前投產運行狀況良好。根據測量單位實測沉降結果:鍋爐房和主廠房最大沉降28.9mm,最大沉降差4.6mm。均滿足電力行業規范要求。
5、振沖碎石樁現場施工情況及注意事項
5.1振沖碎石樁施工工藝
施工準備——造孔——清孔——填料加密
5.2施工注意事項
振沖碎石樁施工的關鍵是造孔和填料加密,過程中最關鍵的是吊車司機同裝載司機的默契配合,同時應服從記錄員的指揮。施工記錄員應嚴格按照施工藍圖的設計參數控制(終孔條件、振密電流、留振時間、加密段長度等)。
監理現場旁站,是控制好振沖碎石樁施工質量的一個關鍵措施。同時應要求施工單位急時進行自檢,動探擊數底的應進行復打補救。
圖一施工準備 圖二填料加密
6、振沖碎石樁試驗檢測
6.1原位試驗
原位試驗的目的是檢驗復合地基處理效果,得到復合地基承載力特征值和壓縮模量;驗證所采用的振沖碎石樁理論計算結果同實際檢測結果的吻合性和差異性。驗證振沖碎石樁直徑、間距、長度及布置形式的合理性;確定最有的施工工藝和施工控制參數,為工程設計和施工提供依據;確定各種檢測手段的適宜性及標準,為施工檢測提供依據。
6.2樁基檢測
振沖碎石樁施工完畢后,應間隔一段時間方可進行質量檢驗,間隔時間(《電力工程地基處理技術規程》10.0.22規定振沖法處理的地基效果檢測應在成樁后間隔一定時間進行,對飽和粘性土地基間隔時間不宜小于28天,粉土地基不宜小于20天,砂土和雜填土地基不宜小于10天)不少于20天[1],以進行固結排水,恢復強度。
檢測完畢后由檢測單位出具正式檢測報告,提供檢測所得的復合地基的變形模量、壓縮模量和復合地基承載力特征值,并對振沖碎石樁樁體密實度和樁間土擠密效果作出評價,作為樁基驗收及進行下道施工工序的依據。
7、結語
振沖碎石樁在我國已有很多年的設計、施工和檢測經驗,技術比較成熟,加固費用相對較低,同時處理后對地基承載力提高明顯,因此是一些地區的優先采用方法,特別是處理有液化的地基工程時有更明顯的優勢。
參 考 文 獻
[1]《電力工程地基處理技術規程》(DL/T 5024-2005)
篇5
關鍵詞:罐基礎 地基處理 技術措施
聯合站改造工程為老區改造項目,異地新建轉油放水站1座,其中:新建油水泵房1座、集輸油閥組間1座、2000m3沉降罐1座、2000m3事故罐1座、油離水脫除器2臺;更新外輸加熱爐2臺,利舊摻水加熱爐3臺。主要承擔油田3座轉油站來液處理。新建的2000m3沉降罐基礎平面位置占壓了原有污水提升站,給地基處理帶來了較大困難。
一、施工難點
X地區地勢低洼,聯合站周邊常年積水,地表水位-0.8m,原場區地下0.8m均為填方,土質為雜質土,承載力也較差。原設計槽底標高為-0.8m。2000m3沉降罐平面位置占壓原有污水提升站泵房的全部及污水池1/3面積。污水池直徑6m、深5.5m。原污水池周圍2m范圍內土層受當年施工擾動,經過二十多年的自然沉降,穩定性仍然較差。地基處理現場出現較大難題,如果地基處理不好,將導致2000m3沉降罐不均勻沉降,甚至造成大罐的傾斜。
二、技術措施方案
1.方案編制原則
在滿足設計規范和安全要求、工期要求的前提下,確定2000m3沉降罐地基的處理方案編制的原則:一是技術措施安全可靠,二是施工方法要簡便易行,三是投資增加最少,四是材料易于獲取。
2.方案優選
基建管理中心組織施工單位、設計單位及監理單位多次召開現場分析會,分析研究各種不良地基處理技術,查閱了原污水提升站的施工等其它原始資料,結合現場實際情況,編制了換填法和砂井法。換填法需要投資5.2萬元,砂井法需要投資8.2萬元。因此,按照方案原則優選了換填法即采用砂石級配處理不良地基的技術方案。
3.具體實施方案
3.1拆除原污水提升站
拆除占壓部分污水池池壁,為了防止鋼筋混凝土池壁(剛性結構)與人工級配砂石的不均勻沉降現象的發生,原方案向下拆除污水池1m,現場施工為向下拆除混凝土池壁1.5m。
3.2地基具體做法為
針對站內地質條件比較復雜,水位較高的現象,先采用機械開槽,開槽深度為場區地坪-2.2m;然后采用人工清槽,避免因機械開槽而造成的原狀土的擾動和破壞;-5500mm~-1100mm采用人工級配砂石回填;-1100mm~0.0mm采用外運粉質粘土回填。
3.3排水措施
為了防止施工過程中積水泡槽,采取了明溝排水措施,在罐基礎外緣挖集水坑2個采用污水泵人工排水。
三、技術措施實施
1.現場開槽
開槽:先采用機械開槽,開槽深度為場區地坪-2.2m;槽底預留30cm采用人工清槽。
明溝排水:在基坑外緣挖2個直徑1.5m深1.5m的集水坑,采用DN100的泥漿泵人工看護排水;同時利用原有5.5m深的污水池做為排水坑,具體見圖1。
2.回填夯實
人工清槽后立即采用7:3人工級配砂石分層回填,回填人工級配砂石時采取了先深后淺的方式。
一是先回填污水池部分,到達設計-2.2m時進行了接槎處理,采用蛙式夯機夯實。
二是整體地基回填處理。每回填300mm采用機械碾壓,并采取灌砂法取樣,壓實度達到0.97后進行下一層人工級配砂石回填。回填到地面標高-1.1m。
三是采用含水率為8%的粉質粘土分層夯填。同樣是回填300mm采用機械碾壓,.采用環刀法取樣測定壓實度,壓實度達到0.97后進行下一層的回填,采用粉質粘土回填有效地降低投資成本,同時也能夠很好地保證地基的強度。回填到場區地坪±0.0。
四是鋼筋砼基礎澆筑。
四、措施效果
按SH/T3528-2005《石油化工鋼儲罐地基與基礎施工及驗收規范》要求,進行試壓運行,檢驗結構安全度、檢查儲罐是否滲漏、預壓地基。
2000m3沉降罐2010年7月15日分4次完成上水,充水高度為最上一節罐板的中線位置,即上水高度10m。
依據《石油化工鋼儲罐地基與基礎施工及驗收規范》SH/T3528-2005選取4個沉降觀測點,采用水準儀進行觀測,經過72小時沉降運行觀測,點1(見圖1)沉降值56mm,點2沉降值51mm,點3沉降值52 mm,點4沉降值54mm,均滿足設計允許范圍,符合SH/T3528-2005《石油化工鋼儲罐地基與基礎施工及驗收規范》7.1.3規定要求,地基處理合格。
參考文獻
[1]周海濤 地基與基礎工程 山西科學技術出版社,2006年.
篇6
【關鍵詞:】軟基 ;水泥攪拌樁 ;施工
1、水泥攪拌樁復合地基技術
水泥攪拌樁復合地基技術的施工原理為:選用水泥(或石灰)材料作為施工所用固化劑,在特定攪拌機械設備的強制攪拌作用下,將固化劑(漿液或粉體)與地基軟土拌和成樁,加工成具有一定強度和性能,并且具有整體性和水穩性的水泥加固土,以此作為承載建筑設施的復合地基。通過攪拌作用,提高軟土地基土強度和增大變模,實現軟土地基的加固效果。
2、水泥土攪拌樁軟基處理技術要求
2.1水泥土攪拌法用于處理泥炭土、有機質土、塑性指數Ip大于25的黏土、地下水具有腐蝕性時以及無工程經驗的地區,必須經現場試驗確定其適用性。水泥土攪拌法形成的水泥土加固體,可作為堅向承載的地基。加固體形狀可分為柱狀、壁狀、格柵狀和塊狀等形狀。
2.2對鐵路軟基確定處理方案前,應搜集擬處理區域內詳盡的巖土工程資料。尤其是填土層的厚度和組成,軟土層的分布范圍、分層情況,地下水位及PH值,土的含水量、塑性指數和有機質含量等。
2.3材料和機具要求。水泥土攪拌樁地基加固軟土的水泥采用Po32.5及以上普通硅酸鹽水泥,水泥摻入量不小于被加固濕土重量的15~20%,水泥漿水灰比為0.45~0.55。在制作水泥漿時,可適當摻入外加劑,如石膏、三乙醇胺、木質素碳酸鈣,其摻入量宜分別取水泥重量的2%、0.05%、0.2%。地下水具有侵蝕性時,摻入優質粉煤灰,比例為20~30%,以及AR-3型外加劑,摻量為5%。
2.4技術要求。深層攪拌樁的施工順序宜從中間向進行,或由一邊推向另一邊的方式施工。深層攪拌樁施工完成28天內不得有任何機械在上面行走,28天以后,按《建筑地基處理技術規范》(JGJ79-2002)要求進行單樁載荷及復合地基載荷試驗檢測。待檢測合格后,方可進行上部路基施工。
所采用的機具設備主要包括深層攪拌機、起重機、水泥制配系統、導向設備及提升速度量測設備等。
3、施工前期準備工作
3.1水泥攪拌樁復合地基施工中主要使用PH-5、PH-7粉漿兩用型樁機,這種樁機最大加固深度可達18m以上。樁機配置的攪拌刀片受底盤高度限制最多只能配置4個。另一種樁機為STB-1型專用水泥攪拌樁樁機,采用的軸管行走部分施工受裝機限制,不方便移動,在移動樁機時均需要通過枕木鋪墊將水泥樁樁機調平。樁機配置的攪拌刀片可根據地基土質的實際情況增加到6~8個左右。為了確保水泥攪拌樁復合地基施工的施工資料規范化,噴漿或噴粉量及攪拌深度必須采用經國家計量部門認證的在有效期內的監測儀器進行自動記錄。
3.2室內配比試驗:采集該工點土樣,當存在成層土時應采集各層土土樣,至少應采集最軟弱層土樣,進行室內配比試驗,測定各水泥土試塊不同齡期、不同水泥摻入量、不同外加劑的抗壓強度,尋求滿足設計要求的最佳水灰比、水泥摻入量及外加劑品種、摻量;一般要求試塊(邊長7.07cm立方體)標準養護90天立方體無側限抗壓強度不小于1.5MPa。配制的灰漿應流動性好、便于泵送、噴攪。
3.3成樁工藝試驗:利用室內水泥土配比試驗結果,選擇有代表性地段進行現場成樁試驗,檢驗成樁效果,以確定滿足設計要求的施工工藝和施工參數。在試驗樁豎向全長鉆取芯樣,檢查樁身混凝土密實度、強度,試樁數量不得少于3根。
4、施工工藝
針對新建鐵路玉林至鐵山港線DK23+950~DK24+135段地基采用水泥土攪拌樁加固地基,樁徑0.5m,樁間距1.2m,按正三角形布置,樁長至硬底以下不小于0.5m,樁長3.5m,樁頂鋪0.5m碎石墊層,內鋪一層雙向土工格柵,極限抗拉強度不小于80kN/m。
4.1施工工藝流程
場地平整、壓實測量放線定出樁位復核地面試噴,樁機就位、對中,雙向控制導向架垂直度噴漿攪拌下,拌制漿液、送漿噴漿攪拌提升重復噴漿攪拌下沉重復噴漿攪拌提升樁機移位施工下根樁全部完成
4.1.1清理施工現場
施工前按照技術規范的要求進行場地清理,填壓實至場地平整標高線位置,砌筑臨時排水邊溝。
4.1.2施工測量
在施工道路周圍組建閉合導線施工布控網,依據施工布控網數據和設計圖紙求測設樁位。
4.1.3攪拌樁機的定位和對中
依據圖紙要求測量好攪拌樁樁位后,將攪拌樁機移動到達樁位并對中。
4.1.4導向架垂直度的調整采用全站儀,經緯儀和吊線錘來雙向控制導向架的垂直度,偏差應在1.5%以內。
4.1.5攪拌并制作漿液用水泥標號Po42.5普通硅酸鹽水泥拌制漿液。
4.1.6噴漿和下沉攪拌
攪拌樁機裝置啟動后打開灰漿泵,把漿送到攪拌頭的出漿口,等待攪拌頭正常運轉之后,鉆桿沿導向架邊下沉邊攪拌,下沉速度在施工時要重點掌控好,工作電流符合要求并控制在額定電流值范圍內。
4.1.7噴漿和攪拌提升
攪拌樁機攪拌下沉到達設計要求的深度后,啟動攪拌樁機提升的裝置,邊噴漿邊攪拌提升,按施工規范確定的提升速度控制在0.5m/min到0.8m/min范圍內,并且使漿液和土體攪拌均勻,施工至樁頂0.5m以上。
4.1.8第一次重復噴漿攪拌下沉
攪拌鉆頭提升至樁頂以上0.5m后,重復噴漿攪拌下沉到達設計深度,下沉速度需符合施工規范要求。
4.1.9攪拌樁機移位
每根樁施工完后,移動攪拌樁機至下一根樁位,重復以上步驟進行下一根樁的施工。
4.2水泥管理工作
在施工中,做好水泥的管理工作對于水泥攪拌樁施工復合地基施工管理具有重要意義。良好的水泥管理工作應確保:建立水泥臺帳,方便施工人員控制現場和進行相互對比;準確控制施工中每天的水泥消耗量,由施工管理人員每天清點每樁機的水泥量,檢查水泥消耗是否正常;控制水泥進場,進場時應確保水泥性能滿足施工要求,并由樁機組和旁站人員共同清點和簽字確認水泥進場量;水泥堆放整齊,做到原庫存水泥和新進水泥分開存放,杜絕胡亂堆放水泥現象;出臺詳細的水泥管理制度,針對施工現場水泥臺帳制定合理的水泥管理方案。
5、結束語
5.1水泥攪拌軟基處理屬于隱蔽工程,如施工質量不好,一旦被上部結構物所覆蓋,便構成隱患且不好檢查及補救。因此,緊抓施工環節,嚴格施工過程的管理非常重要,只有在施工過程中加強對施工各環節控制才能確保工程質量。在理論的基礎上,根據實際工程的地質情況經計算對工藝做必要的調整,有利于保證工程質量
5.2水泥攪拌樁技術對于軟基處理具有非常重要的意義,它以其自身特點發揮著越來越大的作用,也推動了我國建筑事業的發展。
參考文獻
[1]李超雄.長短樁結合的水泥攪拌樁復合地基承載力理論研究與工程實踐[J].廣東水利水電,2010(9)
篇7
中圖分類號:TU4 文獻標識碼:A 文章編號:
深層攪拌樁是軟土地基處理中的一項新技術,具有安全可靠、經濟實用的優點。本文討論以水泥作固化劑的深層攪拌樁的加固機理,并結合工程實例進一步討論攪拌樁的設計、施工及質量控制問題。因此,對今后深層攪拌樁工程的設計和施工具有一定的參考作用。本文主要以柱狀攪拌樁加固型式為實例。
深層攪拌樁是利用深層攪拌機,沿深度方向將軟土與固化劑(水泥漿或水泥粉、石灰粉,外加一定量的摻合劑)就地進行強制攪拌,使土體與固化劑發生物理化學反應,形成具有一定整體性和一定強度的加固體。這種地基處理技術適用于處理包括淤泥、淤泥質土、粉土、砂性土、泥炭土等各種成因的飽和軟粘土,含水量較高且地基承載力標準值不大于120KPa的粘性土等地基。深層攪拌樁所用固化劑種類較多,有水泥類、石灰類、粉煤灰類、瀝青類、泥漿類、化學材料類等,但最常用的仍然是水泥類,因其具有取材便利、適用土質范圍廣泛、加固后所形成的水泥土強度高、穩定性好等特點。與其他施工方法相比較,深層攪拌法具有施工工期短、無公害、成本低等特點,其在施工中無振動、無噪聲、無地面隆起、不排污、不污染環境,對相鄰建筑物不產生有害影響。深層攪拌法因其出色的工藝特點,被廣泛應用于形成復合地基、支護結構、防滲帷幕等。
一、工程概況
某綜合樓建筑物面積約為1740m2,為八層樓,總高度約30m ,框架結構,設計采用片筏基礎,埋深2.0m,持力層為素填土(僅存在于局部地區)和屬沖積層中的軟弱有機質土(粘土)。該綜合樓地處校區內,建筑密度大,其南側、西側為高6~12m的擋土墻,北側圍墻外為一條自東向西流的小溪,形成2~4m高的邊坡。由于擋土墻和圍墻基腳入土淺,如果綜合樓基礎持力層選擇沖積層中承載力較高的中砂層,基坑開挖的深度較大,就會擾動擋土墻和圍墻地基土體,導致圍墻和擋土墻及土體滑移,嚴重會使周邊建筑物發生不均勻沉降,給施工和已有建筑物帶來安全隱患。故在施工中擬采用深層攪拌樁來解決這些問題。
二、深層攪拌樁在復合地基中的設計應用
1、單樁承載力的計算
本工程根據室內強度試驗資料選擇水泥摻入比αw=15%,根據《地基處理手冊》(1988)相關資料和公式[4](公式符號意義限于篇幅以下均見文獻)
2、復合地基面積置換率(m)[3]
該綜合樓設計采用片筏基礎要求地基承載力≥180KPa,而有機質土(粘土)天然地基承載力=135Kpa。根據《建筑地基處理技術規范》公式:[3]
計算得m=0.228
3、復合地基總樁數(n )[4]
該綜合樓設計采用片筏基礎占地總面積約A=1740m2。復合地基面積置換率m=0.228,樁徑d=500mm ,一根粉噴樁所承擔的處理面積,深層攪拌樁的設計按正方形布置,a2=0.86 m2,計算得a =0.93 m,取a=0.90m,則粉噴樁中心距為a=0.90m,排間距a=0.90m,調整后復合地基面積置換率m=0.242,設計總樁數n=A / Ae=1740/0.81= 2148 根,因場地形狀不規整,圖上實際布孔數為在2204根。為了施工及布樁方便,實際樁數和樁間還應根據沉降差的要求,在實際施工中進行適當的調整。
4、復合地基下臥層地基強度的驗算[4]
深層攪拌樁底面處經深度修正后的地基承載力標準值為:
式中:
將攪拌樁和樁間土視為一個假想實體基礎時下臥層頂面地基承載力標準值為:
式中:
復合地基下臥層地基強度的驗算滿足設計要求。
5、復合地基的沉降計算
當深層攪拌樁復合地基承受上部基礎傳遞來的垂直荷載后,所產生的總垂直沉降S包括樁土復合層本身的壓縮變形S1和樁土復合層底面以下土的沉降量S2,即S=S1+S2。
(1)樁土復合層的壓縮變形S1可按下式進行計算:
式中:
樁土復合體平均容重:
樁土復合體變形模量:
樁身水泥土變形模量:
樁間土壓縮模量:
從上述設計計算可看出經過處理后復合地基的變形模量E0會比樁間土壓縮模量ES提高近九倍。
(2) 樁端下未加固土層的壓縮變形S2按地基規范中的分層總和法并結合表1中的相關數據計算,
故總沉降量計算值:
三、主要技術要求
1、深層攪拌樁加固深度為6.00m,且樁端進入中砂層不少于500mm。
2、加固后的復合地基承載力標準值應達到180KPa。
3、采用425#普硅早強水泥,每米進粉量不少于60kg,摻入比15%,樁徑d=500mm。
4、停灰面為自然地表面最低處以下200mm,布樁誤差小于20mm,成樁誤差小于50mm,垂直度誤差小于1.5H%。
四、復合地基施工[3]
該復合地基加固工程于2004年9月18日開工,動用三臺DSJ型深層攪拌機[2]。成樁施工采用四噴四攪工藝,粉體加固劑為425#普通硅酸鹽水泥,平均每延米用水泥60kg左右,電子稱計量。施工時,鉆機下降和提升速度控制在1~1.2m /min,水泥漿泵送壓力為0.2~0.5Mpa。深層攪拌樁施工工藝流程圖如圖1。
圖1 深層攪拌樁施工工藝流程
五、施工質量控制
1、樁基施工嚴格遵照《建筑地基處理技術規范》(JGJ79-79)及相關的規范標準進行。成樁參數均按設計要求選取。
2、保證垂直度:采用精密水平儀調平,確保深層攪拌機的平整度和導向架對地面的垂直度,導向架的垂直度偏斜不超過1.5H%。
3、保證樁位準確度:采用全站儀進行樁位定位,相鄰兩樁位與設計誤差控制在20mm以內。
4、通過機械自動控制回轉與提升及電子稱計量,確保攪拌和提升的均勻性。另一方面,采取三臺深攪機不同時起動,避免頻繁停機。
5、采用四噴四攪工藝確保固結體的連續性,避免斷樁現象,并確保樁徑不小于500mm 。
6、對于遇塊石或其它大片障礙物的地帶(如場地東北角、中部北側),采用人工開挖清除塊石或障礙物,回填土后,再施工深攪樁。
7、施工記錄設有專人負責,深度記錄偏差不得大于50mm;時間記錄誤差不得大于2秒。施工中發生的問題和處理情況,均如實記錄,以便匯總分析。
六、施工效果
該工程施工結束后,對深層攪拌樁施工效果的檢測,采用了開挖檢查、現場靜載試驗和沉降觀測等方法。
1、開挖檢查
施工過程中對已施工的1、2排樁及其它部位的樁進行了開挖檢查,證實成樁質量好,樁身強度高。施工結束后,對所有施工的樁進行了全面開挖,從開挖的樁頭來看十分理想,滿足設計要求。
2、現場靜載試驗
攪拌樁施工完成30d以后,進行現場靜載試驗,共對二十一個點進行靜載試驗,承壓板的面積為0.81m2(即邊長0.90m×0.90m)。
3、沉降觀測
竣工后進行了兩年多的沉降觀測,從觀測結果可以看出,沉降已趨于穩定。且累計沉降量為5.5cm,比設計計算值(5.9cm)小。
篇8
關鍵詞:濱海地區;CFG樁;復合地基設計和檢測;施工問題預防措施
中圖分類號:S611文獻標識碼: A
一、前言
建筑地基處理技術規范(JGJ79-2012)指出:CFG樁復合地基適用于處理一般性土,對淤泥和淤泥質土應按地區經驗或通過現場試驗確定其適用性。混凝土灌注樁復合地基可參照規范使用【1】。該規范中安全系數的選用為技術人員進行CFG樁復合地基設計提供了技術依據。但實際工作中,復合地基承載力的確定和復合地基檢測方面,在不同地區基于某些地區性經驗,特別是在我國沿海軟土地基中的應用存在一些差異【2】。還有一些人認為,CFG樁在飽和軟土中形成的復合地基承載力提高有限,不易滿足建筑物使用要求,故在飽和軟土中應用的工程實例較少【3】。
用CFG樁處理深厚軟土地基,其原理是:高粘結強度CFG樁與樁頂上鋪設的土工格柵和褥墊層形成“樁――網”結構,讓上部荷載均勻地傳遞到持力層,并且樁間土參與工作,提高地基承載力,以滿足地基承載力要求,有效控制工后沉降。
在工藝上,常用的方法有長螺旋鉆孔管內泵壓、干成孔和振動沉管法。但由于我國沿海軟土地基具有含水量高、地下水位淺、土質不可壓縮性等特點,長螺旋鉆孔管內泵壓工藝就成為常見的一種施工工法,而且水下泵送混凝土,邊壓混凝土邊拔管,采用置換加固,穿透力強,承載力高,對樁的質量有保證。
二、工程概況
黃驊港中學建設項目位于沿海黃驊港濱海開發區,為河北滄州市重點建設工程,擬建建筑物為磚混剪力墻結構綜合教學樓。其中多棟教學樓采用CFG樁進行地基處理,設計要求單樁豎向承載力極限值為850KN,處理后地基承載力特征值不小于230kpa。
三、地層條件
根據勘察報告,地基處理范圍的地層為①素填土、②粉質粘土、③粉砂、④粉質粘土、⑤粘土、⑥粉砂、⑦粉質粘土、⑧粉砂夾粉質粘土、⑨粉質粘土,并給出各層的土工試驗指標標準值。
該場地較為平坦,地面標高在6.25m-10.10m之間,最大高差3.85m。穩定水位埋深0.05-1.95m,水位標高5.61-9.70m,主要含水層為③、⑥、⑧層粉砂,②、④、⑤、⑦、⑨層粘土、粉質粘土為相對隔水層。無液化土層。
四、 CFG樁復合地基設計
1.樁徑,
樁徑取決于所選的施工設備,本工程采用長螺旋鉆成孔管內壓灌混凝土成樁施工工藝,目前采用的長螺旋鉆具直徑以400mm、500mm、600mm居多,樁徑初步選取500mm或600mm。為了避免樁端虛土過多,造成無端阻的可能性,不采用常規側開門鉆頭,而使用正開門特制鉆頭進行施工。施工操作時必須掌握好孔底開啟的位置。
2.樁長
先初步考慮滿足單樁豎向承載力極限值為850KN的設計要求。可按下式估算單樁豎向承載力極限值:
Qu=
式中:―樁的周長,m;
―樁周第i層土的側阻力、樁端阻力極限值,kpa;
―第i層土厚度,m;
―單樁截面積,m2;
根據勘察報告中提供的樁極限側阻力標準值、極限端阻力標準值 按照上式進行估算,得出計算結果:選取樁徑0.5m,樁長19-20m的樁或者是樁徑0.6m,樁長18m的樁。
3.布樁形式及樁間距
CFG樁的設計應根據建筑物荷載分布、基礎形式、地基土性狀,只在基礎內進行布樁。綜合上述因素并考慮便于施工,可將布樁形式定為正方形布置。現根據復合地基的設計要求及單樁承載力計算樁體的置換率和樁間距。CFG樁間距一般為3-5倍樁徑之間。由《建筑地基處理技術規范》(修訂版)可知,CFG樁復合地基承載力特征值可按下式估算:
式中: -復合地基承載力特征值,kpa;
-單樁承載力發揮系數。宜按當地經驗取值,無經驗時可取0.7~0.9;;
-面積置換率;
-單樁豎向承載力特征值,當采用單樁靜載荷試驗時,應取單樁豎向承載力除以安全系數2;
-單樁截面積,m2;
-樁間土承載力發揮系數,宜按地區經驗取值,如無經驗時可取0.9~1.0,天然地基承載力較高時取大值;本工程取0.9;
-處理后樁間土承載力特征值(kpa),應按靜載荷試驗確定;無試驗資料時,可取天然地基承載力特征值;本工程取60kpa。
根據上式,可求得:
樁徑d=0.5m時,置換率m=0.098
樁徑d=0.6m時,置換率m=0.150
再根據式:
式中:d-樁身平均直徑;
de-一根樁分擔的處理地基面積的等效圓直徑;正方形布樁時de1.13s(s為樁間距)
可以求得:
樁徑d=0.5m時,s=2.0m
樁徑d=0.6m時,s=1.80m
由上可知,樁徑0.5m的樁比樁徑0.6m的樁樁間距更大,說明樁徑d=0.5m的樁更能發揮樁間土的承載力,使用的混凝土方量更少,造價更低。
樁長、樁徑、樁間距可初步定為:樁長19-20m(以第7層為樁端持力層)、樁徑0.5m、正方形布樁,樁間距2.0m,即滿足復合地基承載力要求。
此時,需按下式進行驗算這三個參數是否滿足復合地基變形的要求。
式中:n1-加固區范圍土層分層數;
n2-沉降計算深度范圍內土層總的分層數;
P0-對應于荷載效應準永久組合時的基礎底面處的附加壓力,kpa;
Esi-基礎底面下的第i層土的壓縮模量,Mpa;應取土的自重壓力至土的自重壓力與附加壓力之和的壓力段計算;
zi,zi-1-基礎底面至第i層土、第i-1層土底面的距離,m;
ai,ai-1-基礎底面計算點至第i層土、第i-1層土底面范圍內的平均附加應力系數,可查表。
-加固區土的模量提高系數,
-沉降計算修正系數。
本工程對于地基沉降沒有要求,本次未計算沉降量。根據本人施工設計經驗,對于一般的CFG樁復合地基沉降量在15-80mm范圍內是可行的。
這里需要指出的是,CFG樁復合地基變形計算,是按《地基處理規范》確定復合土層的復合模量,再按《地基規范》有關規定計算復合地基變形,其中規定用于計算變形的荷載為相應于荷載效應準永久組合時的基礎底面處的附加壓力P0 , 它是使地基產生變形的有效應力,數值上等于相應于荷載效應準永久組合時的基礎底面平均壓力P產生的有效應力(若有地下水須扣除地下水對建筑物的浮力)與基礎底面處原有土的自重應力(自重應力是有效應力)之差,要計算P0必須知道相應于荷載效應準永久組合時的基礎底面處的壓力P、地下水類型及標高、基礎埋深d、和基底以上各層土的重度γ。
顯然,若不提供荷載就無法計算變形;或者只提供基底壓力標準值,讓地基處理設計人員用基底壓力標準值計算變形是不規范的;甚至什么荷載都不提供,讓地基處理設計人員用設計要求的復合地基承載力特征值去計算變形,無論在規范上還是在概念上就更不合理了。
4.樁身強度
樁頂應力為,樁體標號為,考慮施工影響因素,取CFG樁樁體強度等級為C20。
5.褥墊層厚度
合理設置褥墊層厚度至關重要【4】,褥墊層厚度過小,樁間土的承載力不容易發揮;褥墊層厚度過大,樁土應力比偏小,樁不能分擔更多的荷載。根據《地基處理技術規范》(修訂版)規定,褥墊層厚度宜取150-300mm。本工程褥墊層厚度取250mm。碎石粒徑為5-20mm,夯實度為0.9,施工時先虛鋪厚度為270mm,虛鋪完成后采用靜壓法壓實至設計厚度,對較干的碎石材料,虛鋪后可適當灑水再進行壓實。
6. CFG樁復合地基設計參數
經過上述計算分析,確定CFG樁復合地基設計參數。共布設1420根樁。本工程采用長螺旋鉆機壓灌成樁法,樁體塌落度為18020mm。
五、質量控制與檢測
施工前對水泥、粉煤灰、碎石等原材料進行了試驗。施工中檢查樁身混凝土配合比、坍落度、提拔桿速度、成孔深度、混合料灌入量等。施工結束后對樁頂標高、樁位、樁身強度及完整性、復合地基承載力、樁間土承載力提高程度和褥墊層質量進行了檢查與檢測。
抽取不少于總樁、數的10%的樁進行了低應變動力試驗,檢測樁身的完整性。CFG樁施工結束后28天,進行了復合地基靜載荷試驗;載荷試驗數量宜為總樁數的0.5%-1%,且每個單體工程不少于3點。對樁身質量有疑問的樁再次進行了低應變動力檢測。
1.樁體強度
本工程混凝土28d標養試塊抗壓強度總平均值18.1Mpa>3Ra/Ap=13.0 Mpa,樁體強度滿足設計要求。
2.低應變動測檢測試驗
低應變反射波法的基本原理是:用一維桿件的波動理論,通過在樁頂施加激振信號應力波,該應力波沿樁身傳播過程中,遇到不連續界面(如蜂窩、夾泥、離析、斷裂等缺陷)和樁底面時,將產生反射波。低應變檢測就是通過分析反射波的傳播時間、幅值、波形特征和頻譜等信息來分析基樁的完整性和造成缺陷的程度和位置。
對CFG樁進行了低應變動測試驗,共檢測樁體737根,占總樁體的51.9%。Ⅰ類樁:682根,占檢測數量的92.5%,Ⅱ類樁:51根,占檢測數量的6.9%,Ⅲ類樁: 4根,占檢測數量的0.6%。后抽取1根Ⅲ類樁進行靜載荷試驗,從檢測結果看,施工質量已完全滿足設計要求。經過多年設計和施工經驗,需要指出的是:為了克服因設計或施工的某些失誤,致使復合地基承載力可能達不到設計要求,應在復合地基靜載試驗前后,對樁做低應變檢測以了解樁身有無缺陷至關重要【5】。
3. 復合地基靜載荷試驗
根據第三方檢測單位提供的復合地基檢測報告,選取部分試驗樁最終沉降量分別為36#:20.73mm;188#:37.82mm; 589#:13.49mm。其中589#樁為三類樁,在低應變試驗后進行了檢測試驗。
需要說明的是,試驗前做低應變判定樁身完整性,試驗后做低應變檢測發現樁頭或樁身破環,說明樁體強度不夠導致承載力偏低。但如果靜載荷試驗前未做低應變檢測,一旦發現承載力有問題,需要了解試驗樁或工程樁是否有缺陷時,由于試驗樁的初始狀態已經發生改變,樁是否存在固有缺陷已無法判斷,對分析事故原因帶來較大困難。當低應變檢測樁身有缺陷時,如果靜載荷試驗結果能夠滿足設計要求,這類樁身缺陷不影響復合地基承載能力的使用【5】;但當靜載荷試驗不能滿足設計要求時,做一定比例的低應變檢測,會為工程設計人員提供如何使用這類缺陷樁、采取怎樣的補強措施提供依據。
4.鉆芯法檢測試驗
鉆芯法采用鉆機在樁身位置進行鉆孔取芯。該工法適用于樁長和樁身的混凝土強度、樁的沉渣厚度和樁身完整性,制定和鑒別樁端持力層巖土性狀。
5.樁間土靜力觸探試驗
加固后的靜力觸探試驗是在成樁28d后測試的。從試驗結果看(如下圖),沿深度錐入阻力僅在砂、粉土層處略微有變化,其余深度處幾乎無變化。故,加固后樁間土的承載力沒有增加,CFG樁對飽和軟土無擠密作用。這種現象與飽和軟土自身的性質和較低的置換率有一定的關系。
六、CFG樁施工工藝探討
目前,CFG樁復合地基的施工工藝主要有三種:振動沉管法、干成孔和長螺旋鉆孔管內壓灌成樁法。振動沉管法為不排土成樁,對樁間土的擠密效果尤為顯著,但是由于振動對于周圍環境影響較大,難以穿透厚的硬土層如砂層、卵石層等,且對淤泥質土類不可擠密土效果不佳,其應用受到很大限制;干成孔具有無噪音、成本低等優點,但不是用于水位淺的地層;長螺旋成孔壓灌成樁,是通過鉆桿中心壓灌超流態混凝土成樁,該工藝有不受地下水影響,低噪音,無泥漿污染,成孔制樁時不產生振動,避免了新打樁對已打樁產生不良影響,成孔穿透力強,可穿透硬土層,施工效率等優點,但施工時容易發生竄孔(措施:可采用大樁距或隔孔跳打措施)。
本工程采用長螺旋鉆機壓灌成樁法。
1.鉆孔施工
(1)成孔前嚴格復核測量基線、水準點及樁位,由樁中心向四邊引出四個樁心控制點。(2)調整鉆機垂直度。成孔設備就位時必須平正、穩固,以免造成孔的偏斜。(3)測量定位。利用S3型水準儀施放地面標高,確定成孔深度,測量誤差控制在10mm之內;(4)鉆進成孔。開動鉆機,并在不同地層中控制鉆速,鉆進過程中注意鉆機主鉆桿的垂直度,達到設計要求后進行清孔。
2.壓灌混凝土
混凝土通過混凝土泵泵送到孔內,邊泵送邊提鉆,控制提鉆速度與泵送量相匹配,保證鉆頭始終埋在混凝土面以下不少于100cm。
3.土方開挖
CFG樁施工完畢后,在其混合料初凝后,用鏟斗為0.5m2小挖掘機及時將樁間土挖除,以便減少在施工中找樁位和設備就位的時間,提高工作效率。挖掘機工作時,須嚴格控制標高,防止挖斷工程樁和擾動打樁工作面以下的保護土層。
4.鑿樁頭
保護土層清除后,將樁頂設計標高以上樁頭截斷。截樁具體方法如下:1)用水準儀精確標出樁頂標高位置。在同一水平面按同一角度對稱放置2個或4個鋼釬,用大錘同時打擊,將樁頭截斷。嚴格禁止用鋼釬向斜下方擊打或用一個鋼釬單向擊打樁身,或雖雙向擊打但不同時,以致樁頭承受一定的彎矩,造成樁身斷裂。2)樁頭截斷后,用鋼釬、手錘將樁頂從四周向中間修平至樁頂設計標高(樁頂標高允許偏差0-+20mm)。3)如果在清土和剔除樁頭時造成樁體斷至設計樁頂標高以下,必須采取補救措施。同時注意在接樁頭過程中保護好樁間土。
5.褥墊層施工
鑿除樁頭至設計標高后、基礎墊層施工前,基礎墊層與復合地基之間鋪設250mm厚的碎石褥墊層。碎石粒徑宜為5-20mm,夯實度為0.9,施工時先虛鋪厚度為270mm,虛鋪完成后采用靜壓法壓實至設計厚度,對較干的碎石材料,虛鋪后可適當灑水再進行壓實。
七、結語
1.CFG樁復合地基的設計必須了解建筑物的特性(如不同狀態下荷載的組合情況、變形限制等方面的要求)、場地的巖土工程條件等,特別是施工前應進行成樁工藝性試驗、為設計、施工提供可靠的依據及施工參數。施工后要進行多種方法進行試驗和檢驗,并進行分析探討。
2.截取保護樁長及褥墊層的施工應盡量避免采用機械,機械施工極易造成樁身上部破裂或斷樁,影響樁體的完整性。
參考文獻:
[1]JGJ79-2012,建筑地基處理技術規范 [S].
[2].閻明禮,張東剛.CFG樁復合地基技術及工程實踐[M],北京:中國水利水電出版社,2001.
[3]郭忠賢、王斐、劉駿.CFG樁復合地基在深厚軟土地基中的應用[J],建筑技術,2000,31(3),168-169.
篇9
關鍵詞:樹根樁;復合地基(深層攪拌樁);承載力;變形
中圖分類號:TU11文獻標識碼:A文章編號:1672-3198(2008)04-0298-01
1 工程及地質概況
某學院擬建一棟醫務樓,高三層,占地面積約1000m2,磚混結構。
工程地貌屬于河流Ⅲ級階地區,主要覆蓋土層為雜填土、素填土、淤泥、粘土、含卵石粘土。各土層名稱及主要物理力學性質見表1。
2 復合地基檢測要求及檢測結果
2.1 檢測要求
該場地的地基采用深層攪拌樁加固處理,深層攪拌樁樁徑為500mm,共449根樁,面積置換率為0.27。處理后要求復合地基承載力特征值≥180KPa。施工完成后對深層攪拌樁抽了5根點進行靜載試驗。
2.2 檢測原理及方法
測試儀器主機采用武漢巖土工程技術開發公司研制的RS-JYC全自動樁基靜載測試分析系統,編號為200201-326C。荷載采用聯接于電動油泵的GS20K壓力變送器,通過主機控制測量;沉降量采用RSWS-50型位移傳感器測定。靜載試驗采用堆載法,用工型鋼主、副梁形成6m×10m的堆載平臺,荷載共分10級,分9次施加,首次加載值為分級值的2倍,最大加載值為設計荷載值的2倍。設計荷載值為單樁處理的復合地基面積乘以設計承載力。試驗結果見表2。
2.3 檢測結果及分析
本工程按1%比例抽取了5個樁點進行了靜載試驗,其樁號分別為416#、389#、149#、324#、216#樁,根據試驗成果對照規范確定的各試驗樁號復合地基承載力特征值見表2。試驗結果表明416#、389#、149#、324#樁復合地基承載力特征值≥180KPa,216#樁復合地基承載力特征值137KPa不能滿足設計要求。
3 處理方案
3.1 問題分析
由表2試驗結果表可知,所抽檢樁的承載力除216#外均滿足設計要求。經了解,該樁是施工隊采用一自行改裝的小型樁機施工的,屬于試驗性施工。該樁機共施工了24根樁,經開挖抽查,由于攪拌不均勻,水泥與土體未能形成良好的水泥土,因而復合地基承載力特征值偏低,不能滿足設計要求。鑒于本工程所處環境、地質條件、安全經濟等因素綜合考慮,對該樁機施工的24根樁,在其位置上再施工φ130的樹根樁進行補強。
3.2 補救方案的可行性分析
在與216#樁同一樁機施工的24根樁周圍采用樹根樁進行補強,根據場地地質條件分析,樁長3.00~4.00m。使樹根樁與攪拌樁共同組合成復合地基,在基礎與復合地基之間鋪設柔性墊層。由于在該場地樹根樁與攪拌樁都樁端土和樁周土環境,雖然樹根樁設計強度由樁端土和樁周土強度控制,攪拌樁由樁身水泥土強度控制,但通過柔性墊層調整可達到二者受力和變形協調一致。
3.3 加固處理要求
根據復合地基(深層攪拌樁)檢測結果,通過對承載力
偏低的深層攪拌樁進行補充荷載計算。首先設計樹根樁單樁承載力標準值≥60KN,再確定所需樹根樁的數量。樁身材料選用Po.32.5普通硅酸鹽水泥及中砂,砂漿強度為M20,配φ12鋼筋。據此計算該工程需樹根樁72根,單樁長3.00~4.00m,在施工過程中,樁長應根據實際地層情況進行適當調整。
3.4 樹根樁靜載檢測結果
樹根樁施工完成后,抽取3根樹根樁進行多樁(相當于單根攪拌樁狀態)復合地基靜載試驗,靜載試驗結果為:最大試驗荷載360kPa、累計最大沉降7.51mm、殘余變形3.86mm、承載力特征值231kPa。與其它攪拌樁復合地基靜載試驗結果對比,變形較小,說明補救方案處理結果達到了預期目的。
4 結束語
深層攪拌法是用于加固填土、粘性土地基的一種常用地基處理方法,但由于地質條件差異、填土自身的各向異性和施工工藝的不同,施工完工后可能出現有規律的偏差、檢測質量達不到設計要求。此時,應結合場地實際情況,詳細核實地質條件,結合設計要求,對地基處理工程做出全面、客觀、合理的評價并提出切實可行的補救處理措施。對于補樁,除應滿足設計承載力的要求外,還需要對經濟性、工期、施工場地條件等,進行綜合評價來確定補救方案。
參考文獻
[1]《地基處理手冊》[M].北京: 中國建筑工業出版社.
[2]《建筑地基處理技術規范》[S].(JGJ79-2002).
[3]《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》[S].(GB50202-2002).
篇10
關鍵詞:公路路基;施工技術;壓實;排水;防護
中圖分類號: TU74 文獻標識碼: A 文章編號:
近年來,隨著我國交通事業迅速發展,公路路基施工技術得到了長足發展。由于我國幅員遼闊,公路工程施工過程中經常遇到不良地基。不良地基的存在對公路地基的施工技術提出了更高的要求。因此,有必要分析不良地基的有效處理方法,為公路地基施工提供更為可靠的施工技術,確保公路施工的質量,切實實現施工單位既定目標。
不良土質地基的處理措施
通常情況下,由淤泥、淤泥質土、水下沉積的飽和軟黏土為主組成的軟土路基,主要采用換填法、擠密法、排水固結法等處理方式。其中施工過程中需要著重注意一點,如果采用換填法這種就地處理方法時,除了滿足公路工程路基施工技術規范要求外還要考慮工程造價、工藝水平等相關因素的影響。
土質較均勻、結構較松軟,存在空隙的濕陷性黃土一般采用灰土墊層法、強夯法、灰土擠壓法等,不僅操作簡單、效果好,成本也比較低。處理該種不良土質地基時,采用以上幾種方法的同時還要做好路基排水、防滲等相關防護工作,另外加筋擋土墻對濕陷性黃土層來說,也是一種比較有效的路基防護措施。
膨脹土由于又吸水膨脹性或失水收縮性黏土礦物共同組成,為此,處理措施應主要考慮如何減輕和消除土層膨脹性對路基造成的破壞性影響。處理該類性質的土質地基,主要采用灰土樁、水泥樁或用其他無機結合料對膨脹土路;除此之外,也可采用換填法等措施對路基進行加固處理,與此同時,要做好防滲、排水等工作。
凍土主要分為季節性和多年性凍土兩種,對于該種類型的土層,應在凍結前將地下水和地表水盡量引到路基頂部,而且要選擇不易發生膨脹的路面材料,務必滿足最小填土高度的要求。一旦遇到不能滿足最小填土高度要求的結構時,可以適當調整結構的厚度,或者采用隔溫性能比較好的路基材料,借以滿足防凍脹要求。
公路地基施工技術與工藝
公路地基施工過程中主要涉及壓實、排水、防護等三個方面的施工要點,下面將具體分析其施工技術與工藝。
1、路基壓實
在我國,基本選用不小于18噸的壓實機械進行公路壓實工作,有著較好的壓實效果,確保了公路地基結構的穩定性和強度。根據公路路基施工技術規范規定,“土質路基高速公路、一級公路的上路堤(80至150cm)的壓實度不能小于94%,二級公路的上路堤的壓實度不能小于94%。”在此要求下,公路路基壓實度要求已與高速公路要求無多少差異。從路基材料角度考慮,公路路基填料質量與厚度與壓實度也有著密切關系。公路路基施工技術規范明確規定了公路路基所用填料的最小強度與最大粒徑要求。另外,從一般角度我們可知,土層比較潮濕的地區進行路基壓實工作是比較難的,一旦遇到此類情況,可以利用先進、科學的實驗手段測得所需壓實度,通過改良填料,如在填料中添加適當比例的生石灰以提高壓實效果,或使用新型吸水材料。
路基排水
地下排水處理:通常情況下,地下排水主要采用滲溝、暗溝、滲井等。不同的地下排水設施適用于不同情況的地下水位狀態,當地下水位比較高、潛水層掩埋不夠時,可采用暗溝排水設施用以降低地下水位;如果為了攔截地下水,可以在路基下設置滲溝;當公路路基周圍淺層水無法排除時,避免影響到地基結構的穩定性,可以設置滲井,利用滲井將淺層水或地表水緩緩引流到下層透水層等等。
地面排水處理:地面排水一般包括邊溝、截水溝、排水溝、無消力池跌水、急流槽以及蒸發池等。如果路面存在水,排水設施主要作用就是盡快將地面上的水排水掉,并采取措施防止水流沖刷邊坡,且盡量不要從地表滲透排除掉,原因在于易降低路基結構強度。從當前公路排水措施實施來看,地面排水一般包括兩種方式。第一種,在硬路肩外側用混凝土澆筑攔水帶,使其與硬路肩路面構成三角形的集水槽,用于集中排水,可以快速將地上水排出掉;第二種,與第一種對比而言是分散排水,除了利用硬路肩、加固路基邊坡等,還可通過邊坡上植被消耗水分。
路基防護
路基防護主要作用在于保持公路地基穩定、防治路基病害,出于這兩種功能考慮,路基防護應分為兩種類型。第一種,邊坡坡面防護。邊坡坡面防護的主要目的在于保護路基表面,避免在雨水侵蝕、沖刷下導致破壞,減緩路基表面風化、破碎進程,確保路基結構的穩定性和強度;第二種,沿河堤而建公路的邊坡防護處理。沿河堤而建的公路邊坡易遭受河水沖刷,為了降低河水沖刷對公路路基造成的破壞性影響,路基施工時應十分看重邊坡防護處理,利用植被、擋土墻、砌石等保護措施確保公路的使用壽命。
三、結束語
隨著生產工藝水平不斷發展,現代公路工程的建設步伐也在逐漸加快,鑒于地基質量對公路使用壽命的影響,人們對公路地基施工質量的關注度越來越高。公路工程項目的增加為提高公路地基施工技術與工藝水平提供了有益經驗,為我國公路路基施工技術快速發展奠定了堅實基礎。新材料、新工藝、新設備的應用,為現代公路施工提供了有力條件,也為公路工程施工質量提供了保障。據知,我國公路工程施工技術水平在國際上已經處于先進水平,為此,我們在研究公路地基施工技術的同時,應將我國先進的公路地基施工推向國際,使其得到更廣泛發展與應用。
參考文獻:
[1] 李寶成,于常永,劉彥偉. 淺談公路路基施工技術及其質量控制[J]. 科技傳播, 2011,(12) .
[2] 馬鳳花,馬生奎. 淺談公路路基施工工藝與質量控制中的幾個方面[J]. 科技咨詢導報, 2010,(09) .
[3] 裴整球. 路基施工技術質量控制要點分析[J]. China's Foreign Trade, 2011,(14) .