地基基礎范文

時間:2023-03-21 10:59:33

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地基基礎

篇1

論文摘要:為了給剛接觸建筑設計或施工人員了解認識地基基礎在建筑設計施工中的作用及其重要性,本文主要對各種基礎在實際工作中的應用做個詳細闡述。

在建筑工程上,把建筑物與土壤直接接觸的部分稱為基礎,把直接支承建筑物重量的土層叫地基?;A是連接上部結構(例如房屋的墻和柱,橋梁的墩和臺等)與地基之間的過度結構,起承上啟下作用。基礎把建筑物豎向體系傳來的荷載傳給地基。從平面上可見,豎向結構體系將荷載集中于點,或分布成線形,但作為最終支承機構的地基,提供的是一種分布的承載能力。

1.注意地基基礎設計的基本原則同一建筑結構單元,宜設置在承載力和變形性能基本相同的地基土上,不宜設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)。同一建筑結構單元,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,部分采用復合地基;部分采用復合地基,部分采用剛性樁基)。同一建筑結構單元,宜采用相同類型的基礎,不宜采用不同類型的基礎(如部分采用箱基、筏基,部分采用條形基礎;部分采用條形基礎部分采用單獨樁基;內框架磚房、底層框架磚房,一般外墻宜采用條形基礎,內柱宜采用十字交叉條形基礎)。

在軟弱地基和嚴重不均勻土層上,宜采取措施,加強基礎的整體性和豎向剛度。盡可能采用天然地基,如地基較差,通過經濟比較,天然地基造價較高時,可采用樁基或其他人工基礎。

2.地基基礎設計選型時應考慮的因素有以下幾點。工程地質水文條件;上部結構類型和荷載情況;建筑安全等級、體型和使用要求;建筑結構單元的劃分;鄰近建筑基礎和地下設施情況及其相對關系;地下室的設置及防水要求;材料供應和地方材料;施工水平和設備;工期及造價;抗震設防及其他特殊情況。

3.基礎的類型,在基礎工程中我們常見的建筑工程地基基礎設計中,通常按基礎所用的材料和受力特點分,有剛性基礎和非剛性基礎;依據構造形式分,有條形基礎、獨立基礎、筏形基礎、箱形基礎。

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稱為剛性基礎(也稱無筋擴展基礎)。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,上部結構通過基礎將其荷載傳給基礎時,只有將基礎底面積不斷擴大,才適應地基受力要求。上部結構(墻或柱)在基礎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控制。若基礎底面寬度超過控制范圍,致使剛性角擴大,這時基礎會因受拉而破壞。在混凝土基礎底部配以鋼筋,利用鋼筋來承受拉力,使基礎底部能夠承受較大的彎矩。這時,基礎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和柱下鋼筋混凝土獨立基礎為柔性基礎(鋼筋混凝土擴展基礎)?!督ㄖ鼗A設計規范》的第8.1.2條(P.55-56)規定,擴展基礎的構造要求應符合下列要求:(1)錐形基礎邊緣高度,不宜小于200mm,階梯形基礎的每階高度,宜為300-500mm;(2)墊層厚度不宜小于70mm;墊層混凝土強度等級應C10;(3)擴展基礎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低于C20;(5)當柱下鋼筋混凝土獨立基礎的邊長和墻下鋼筋混凝土條形基礎的寬度大于或等于2.5m時,底板受力鋼筋的長度可取邊長或寬度的0.9,并宜交錯布置。  鋼筋條形基礎底板在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沿兩個方向布置。3.2常見的幾種結構體系建筑物的地基基礎應用。1砌體結構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(毛石或磚);地下水位較低且具有施工經驗石,可采用剛性灰土基礎;地下水位較高或冬季施工時,宜采用鋼筋混凝土擴展基礎;在軟弱地基上,多層建筑可設置筏形或淺埋板式基礎。2框架結構建筑:(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,柱機基之間可根據有關要求,考慮是否設置基礎系梁。(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(有梁或無梁)。(4)有地下室的單獨柱基礎,基礎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架空層。3框剪結構建筑:(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系梁。如地基較差或荷載較大時,為加強基礎整體性和增加基礎底面積,可選用鋼筋混凝土十字交叉條形基礎,當條形基礎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。(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。同時驗算地下室外墻的承載能力。有防水要求時,當地基較好時,可選用單獨柱基或條形基礎另加防水板做法,此時應考慮基礎沉降對防水板的不利影響而采取的相應措施(同框架結構建筑)。當地基較差或條形基礎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。4剪力墻結構建筑:無地下室或有地下室但無防水要求時,如地基較好,宜優先選用交叉條形基礎。有防水要求時,可選用箱形基礎或筏形基礎。當基礎埋置深度不小于3m時,如原無地下室,應建議甲方增設地下室,或與勘察單位研究改用樁基礎的可能性和經濟性,同時也研究設置架空層的可能性和經濟性。如地基土質較差,當采用上述各類基礎不能滿足設計要求,或經過經濟比較,天然地基造價較高時,可選用樁基礎或其他人工基礎。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,也可不一定設計成箱形基礎,應優先選用筏形基礎。

參考文獻

篇2

[論文摘要] 地基穩固是保證建筑物安全的基礎和前提,本文結合實際,詳細闡述了地基基礎缺陷處理的一般原則、處理措施,對地基基礎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量缺陷。在進行了原因分析后,結合工程的實際情況,提出了切實可行的處理方法。

地基基礎缺陷的處理應綜合考慮下列因素:一、地基基礎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、上部結構的整體性、安全度、使用要求等具體情況對地基基礎變形的適應性;三、地基基礎變形、結構變形的數值,發展速度和趨勢;四、地基基礎缺陷和加固上部結構的可能性和經濟性。

地基基礎處理的措施有:對上部結構進行維護;對上部結構進行加固或減荷,基礎加固、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,往往需要對上部結構和地基基礎作全面的考慮,提出不同的方案,進行經濟和技術上的比較,從而選擇合理的方案。必要時還應對缺陷形成的原因及現實,從使用和維護上采取相應的防范措施。

地基基礎缺陷處理的一般原則如下:當地基基礎的變形已經趨于穩定時,一般可不作地基或基礎的加固。當地基不均勻沉降尚未趨于穩定時,一般考慮“等待沉降穩定”、“加速沉降穩定”和“制止沉降”三種方法處理。

等待沉降穩定的目的是不對地基基礎進行處理,而僅對上部結構進行修補,從而減少地基處理費用,并避免上部結構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定的方法相同,但可以縮短消極等待沉降穩定所需的時間。一般適用于獨立基礎下的地基處理,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構的發展。具體做法是上部結構減荷或加固,基礎加大底面積,地基加固等。這些措施的單獨采用或綜合采用應根據有關措施的適用條件并做經濟比較后予以選定。

采用減少上部荷重的措施時,應考慮生產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據。在地基強度破壞喪失穩定以及上部結構嚴重損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。

上部結構加固是當上部結構安全度不足時采取的必要措施。而在地基基礎加固比較困難時,亦可考慮用上部結構加固替代或配合地基基礎的加固。其具體方法有增設圈梁等措施。

基礎擴大底面積的加固,適用于地基承載力不足等情況。增大底面積應由地基強度驗算確定。當地基強度滿足要求而缺陷僅僅表現為不均勻沉降,變形過大時,采用增大基礎底面積的加固,主要由地基變形計算來加以確定。

在建筑結構修繕中,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充分了解地基范圍內的地質情況。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。它既應保護地基的加固質量,收到極地加固的效果,又應采取措施保證上部結構的安全。

更換地基和震動打樁加固都可能引起地基附加沉降,上部結構變形會有新發展。采用此類方法應對生產附加地基沉降有所估計,必要時采取相應措施,挖鉆孔灌樁,壓力灌漿加固地基不使用權地基避免受到附加影響,但施工也比較復雜。地基加固后應做必要的質量檢查,如貫入度實驗等。加固前加固后都應作好沉降的觀測記錄工作。

更換病變的地基是基礎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。這種方法加固可導致地基的進一步沉降和破壞。因此加固施工的組織應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使用,而在樁孔內填實粗砂、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中,填塞孔洞,縫隙,膠結土壤顆粒,從而達到減少增大強度的目的。壓力灌漿加固地基基礎的具體方法很多,應用十分廣泛。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,發生化學反應,產生硅膠,將土的顆粒膠結起來,從而增大地基的強度,減少其壓縮性和透水性。硅化適用于粉質土和有一定滲透系數的粘質土。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計,其內容包括:注液管及電相管的布置和打入深度、化學溶液濃度和用量、注液方法、灌注速度以及硅化后的加固效果的估計等,必要時硅化設計前應先做實驗。

參考文獻

篇3

關鍵詞:地基基礎樁基礎土建施工

中圖分類號:TU473.1 文獻標識碼:A 文章編號:

前言:隨著建筑行業的不斷發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,為了滿足城市地區居民生活和工作的需求,建筑的高度和層數也在不斷增加,對于建筑自身地基基礎的要求也越來越高。良好的基礎是成功的一半,這句話用來形容建筑行業的情況是十分恰當的,一個建筑基礎的好壞直接決定了建筑的使用壽命和安全情況,也關系著居民的生命財產安全,需要得到建筑施工人員的重視。地基基礎施工和樁基礎施工作為建筑工程質量的直接影響者,就對建筑施工企業的施工技術提出了較高的要求。

一.地基基礎和樁基礎的概述

1.地基基礎

所謂地基,是指位于建筑底部,承擔建筑對于土層的負載作用,并且可以保持基本不發生形態變化的基礎性地層結構。基礎則是指建筑物與地基相連并深入地基內部的結構部分。地基基礎的可以說是建筑的靈魂,對建筑的整體質量起著十分重要的作用。一般來說,地基的基本構成是土體和巖石等,是人們為了建筑需求對地質結構的適當改造,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,結構穩定而堅固,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,就需要通過建設人工地基的方式進行彌補,確保工程施工質量。

2.樁基礎

樁基礎,是指通過設置在巖石或土層中的樁以及樁頂上聯結的承重平臺,共同構成建筑基礎,或者由樁與樁直接相連而成的單樁建筑基礎,是建筑基礎施工中較為常用的一種施工方式。樁基礎的作用是加強建筑基礎的堅固性,使建筑更加牢固,減少建筑的安全隱患。其發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,保障建筑不會應地基不穩出現下沉或坍塌,

二.地基基礎施工技術

在對地基基礎進行施工時,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,由于建筑施工地區的不同,受各地的地質條件和自然環境的影響,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的地質和環境進行一定的勘察和了解,參考建筑設計圖紙的要求,對建筑的地基基礎施工進行合理安排,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。在工程施工過程中,如果經勘察后,證明土層本身含水量高,形態變化較大,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,增強地基的穩定性和強度,減少土層沉降的機率,從而確保建筑的穩定性。

2.采用機械作業,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.化學加固

指根據施工地區的土壤特性,在土層中加入適當的化學物質,對土體進行催化,通過發生的化學反應,使土體相互粘結在一起,從而改善土層的整體性質,實現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固化的漿液,對土體的物理性質進行改善,當漿液凝固時,會連帶周圍的土體共同凝結,從而實現加固地基的效果。

5.對土壤實行固結技術

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程度,加強土層的自身強度,從而防止建筑沉降現象的發生。

三.樁基礎施工技術

建筑樁基根據其作用可以分為抗壓樁、抗拔樁以及巖土擋樁,而根據其施工方法的不同,又可以分為預制樁和灌注樁,在一般的建筑施工中,灌注樁的應用是最為廣泛的,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。其施工設備較為簡單,施工速度快,成本相對較低,優勢明顯,但是,沉管灌注樁的樁身截面容易局部縮小,樁身強度不夠,易出現斷裂,混凝土離析等質量方面的事故,而其出現的原因也較復雜,一般情況下,樁身截面局部縮小的現象容易出現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,要適當放緩速度,同時管體內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,以防止事故的發生。

3.挖掘樁

挖掘樁與鉆孔樁相似,都是運用人工或機械設備進行挖掘和打孔。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。

灌注樁的廣泛應用也促進了其自身的發展,相應的施工工藝和施工技術也得到了很大的發展,其自身的強度已經可以與鋼筋混凝土預制樁相媲美,且施工過程較為簡單,相比預制樁而言,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。

結語:總而言之,地基基礎和樁基礎土建施工是建筑施工質量的前提和基礎,必須對相應的施工技術進行充分的掌握,對施工人員進行培訓和指導,確保在施工中不會因為人為原因出現不必要的質量問題,從而有效地保證建筑工程的施工質量。

參考文獻:

[1]黃海燕.地基基礎與樁基礎土建施工技術芻議[J].中國科技博覽,2013,(9):182.

[2]鄭瑛瑛.關于地基基礎與樁基礎土建施工技術的探討[J].建筑與裝飾:下旬,2012,(12):72-73.

[3]陸江.工業廠房地基基礎與樁基礎土建施工技術[J].科技創新與應用,2012,(08z):235.

[4]王如華,祝家華,張星.工業廠房地基基礎與樁基礎土建施工技術探討[J].中小企業管理與科技,2010,(3):131.

篇4

關鍵詞:地基基礎設計重要性考慮因素注意問題

中圖分類號:S611文獻標識碼: A 文章編號:

地基基礎是工業與民用建筑結構設計的重要組成部分之一。建筑設計的成敗,往往取決于基礎設計方案選擇得是否妥善以及基礎設計能否適應建筑場地的實際情況,因此,我們必須對此予以充分重視。

一、地基基礎設計的重要性

地基基礎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,地質情況復雜,變化較多,加上地下水的影響,使得基礎設計的不確定性加大,增加了地基基礎設計的難度。根據資料統計,一般地基基礎及地下室的造價占整個土建造價的10%左右,對埋深較深,地質情況復雜,需特殊處理的地基基礎,其造價更可達10%以上。通過地基基礎及支護方案的優化,可以有效減少地基的工程量,降低造價。所以,設計過程中通過對不同基礎形式方案的比較,擇優而用,可以產生較好的經濟效益。

二、建筑在基礎設計中應考慮的主要因素

建筑的基礎設計是建筑結構設計的重要內容,它對保證建筑物的正常使用和安全至關重要。因此,基礎設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.基礎總沉降量和差異沉降量控制在允許限值以內;3.合理的地基處理方法;4.預先估計到基礎在施工過程中對毗鄰房屋可能造成的影響;5.應當分析綜合經濟效果,不僅考慮基礎本身的用料和造價,還應考慮施工條件和施工工期等因素對經濟效果的影響。

三、地基基礎設計的依據--工程地質勘察

根據建設部有關規定,無工程地質報告,結構專業為“不合格”。工程地質勘察是工程設計的重要基礎資料,凡沒有經過審查的正式工程地質勘察報告的,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勘察報告。

對于建筑場地的勘察布孔,一般應由設計單位根據擬建建筑物上部結構及基礎設計要求提供。對于一般場地,可按勘察規范規定提供,遇地質條件復雜時,勘察部門應結合具體情況加密布孔。基坑、基槽開挖后,一般要進行驗坑、驗槽,遇地質條件復雜時還要補鉆;勘察、設計要密切合作,使地基基礎設計同實際地質條件相吻合。

工程地質勘察不但為設計提供必要的、正確的、可靠的依據,而且還可根據勘察資料對地基基礎設計和施工中存在的及可能出現的問題進行探討、論證、分析,并提出解決問題的措施和建議。

四、地基基礎設計中應注意的幾個事項

1. 地下室底板受力

由于埋深要求及建筑功能需要,高層建筑一般都設置地下室, 多層建筑中也有設置地下室的。采用常規樁基礎時, 有一個如何確定底板受力的問題。許多設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。采用常規樁基礎時, 即使考慮樁承擔底板底面以上全部荷載, 也是認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,靜壓法沉樁的應用也遇到了麻煩。

在某軟土地區多個新建小區采用靜壓樁施工時,開挖以后發現有大批樁傾斜,甚至出現較多的斷樁情況;有的工地上,斜樁、斷樁的數量相當大,嚴重威脅著建筑工程的質量,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多次出現,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;二是預制樁抵抗附加側向作用能力的大??;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樁的應用

CFG樁復合地基技術在全國已廣泛應用。在西安主要應用在皂河、渭河、灞河一級階地

及部分二級階地,由于這些區域有好的持力層,可大幅度地提高承載力并降低基礎沉降,取的了較好的經濟效果。同時在實際應用上也存在一些不可忽視的問題,主要有:1.施工設備不具有排氣裝置,鉆孔到達預定標高后向管內泵料,鉆桿中的空氣排不出來導致樁身產生孔洞。2.鉆孔到達預定標高后怕鉆頭活門打不開,先提30~50CM再灌料,結果導致樁端有虛土。3.灌料時提管速度與泵送料量不協調導致斷樁。4.樁布置不合理導致挖樁間土時經常撞斷樁身。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案才能確保質量。

4.傾斜與偏心率

地基基礎規范規定的地基變形允許值包含了沉降差、局部傾斜和傾斜, 沒有偏心率的規定, 但在設計中要驗算建筑物的偏心率。在實際設計和計算中, 對傾斜的計算難以實施。改用偏心率控制后就容易多了。地基基礎規范對高層建筑筏形基礎的要求:“在荷載準永久組合下, 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換算成相應的偏心率η,則有η≤16.7‰。

5.片筏基礎底板不宜懸挑過大

在基礎設計中,當采用條形基礎不能滿足地基的容許承載力時,常設計成片筏基礎。有時碰到地基強度還不足,往往把片筏基礎底板沿外墻軸線向外懸挑,這種單純為滿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角處,縱橫兩個方向均有較寬的懸臂板挑出,該板的剛度遠較其它部位小,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生嚴重的開裂現象,直接影響建筑物的質量和使用。對于片筏基礎的懸臂最好設置在建筑物的寬度方向,如不能滿足上述要求時,通常可適當加深筏基的埋置深度,再在上面加鋪預制板,將板底架空,以減少基礎自重,做補償式基礎;或用短樁加固地基,做成復合地基。當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剛度。

6.地基基礎設計中的地基土與結構共同作用問題分析

共同作用概念源于高層建筑與地基基礎共同作用,即是把高層建筑、基礎和地基三者看成一個整體,并要滿足地基、基礎與上部結構三者在接觸部位的變形協調條件。而地基基礎的共同作用是指:地基土與基礎(各種類型的樁,包括:柔性樁、半柔性樁、剛性樁等)共同承擔上部結構荷載。地基與基礎之間的荷載分擔比是根據基礎變形協調條件確定的。由此可以看出:用沉降控制來設計地基基礎正是地基基礎共同作用概念的具體運用,地基處理或基礎加固就是視基礎沉降量大小的控制要求確定地基補強的程度和發揮原地基土承載力的程度。目前常用的變剛度調平設計就是考慮了共同作用效應,通過改變基礎支撐剛度分布,以使建筑物沉降趨于均勻,基礎內力降低。

7.樁端持力層的選擇

一般應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放松;當存在軟弱下臥層時,樁端下持力層厚度不宜小于4d。設計上要確保樁端進入持力層的深度,才能有效發揮其承載力。

參考文獻:

[1]吳強.地基基礎設計中的土與結構共同作用問題分析[J].西部探礦工程.2006(9)

[2]劉躍敏,王濱.建筑物地基基礎設計探討[J].山東冶金.2002(6)

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【關鍵詞】地基基礎;質量控制

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,我國的經濟和社會也得到了長足的發展,在這個背景之下建筑行業也得到了更加快速的發展,新技術和新工藝的進步和發展也帶動了建筑工程的質量在很大程度上提升。然而,建筑工程質量的好壞受到不同的因素共同的影響,建筑工程質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的質量問題?;A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的質量問題。如果地基基礎設計不當、不認真施工,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。輕則上部結構傾斜、開裂,嚴重時將導致建筑物倒塌,危及人們生命及財產安全。地基一旦發生質量問題,其修補工作的難度要比上部結構大得多。因此,我們在基礎施工時,就應該按照不同的水文地質、工程地質、結構類型、材料供應、機具設備等多種因素進行全盤考慮和分析,采用最優的施工方式和技術措施,嚴格的按照操作規范和施工驗收規范的要求進行施工,保質保量的進行。當前建筑產業迅猛發展,對地基工程質量提出了更高的要求,本文在做好基礎工程質量施工建設方面具有相當大的指導意義與實用價值。

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生上體結構墻體的開裂,一旦地基基礎出現問題,基本上是由墻體開裂反應出來的。而墻體的整體承載力與地基基礎的質量有密切的關系,一旦基基礎出現問題,墻體的整體承載力甚至喪失。因此在實際工程中,可以經常見到沉降縫。

1.2 基礎斷裂或拱起。如果地基的沉降差比較大,當基礎設計或施工中出現問題的時候基礎就會發生斷裂的情況。例如某學校的學生公寓宿在沒有勘察的情況下采用了無埋板式基礎,公寓在沒有完全蓋好的情況下就發生了板基整塊斷裂的情況。事后調查得到結論是,公寓所在位置是鐵路路基,地基軟硬懸殊,導致基礎斷裂或拱起發生。

1.3 建筑物下沉過大。如果地基土較軟,當基礎設計不當或者計算出現錯誤的時候,整座建筑物就會出現下沉過大的情況。輕則會出現室外水倒灌的情況,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的; 其二就是當地基比較軟弱,在設計的階段沒有考慮或者是忽略了地基的承載力的因素,當地基的承載力超載的時候就會引起的地基不穩定。

1.5 地基液化失效。地震時疏松的輕亞粘土和粉細砂地基容易產生液化現象,強度劇烈時,會導致致建筑物震沉或傾倒。

2 質量問題原因分析

2.1 建筑地基原材料質量問題

地基施工的原材料是地基施工的基礎,工程使用原材料不符合規定,工程質量不可能符合要求。地基基礎出現的問題中地基施工的原材料的不合格占到了相當大的比例,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量把控方面沒有嚴格的按照施工的標準和要求來規范施工的原材料準入,選擇了一些沒有進場資格的原料供應商或者是在選擇原料是沒有按照合同和標準中規定的原料的型號、等級、規格來選擇地基工程工程中材料。忽略的質量報告或是在進場檢查中降低標準,這些都是造成建筑地基原材料質量低下的主要原因。

2.2 質量施工管理問題

地基施工的基礎不僅在于施工的設計、圖紙和地基施工的原材料等硬的環節,還在于施工中的現場的施工質量控制。許多的企業在經過多年的項目施工管理,已經積累了相當多的項目施工的質量管理和控制的管理方法和經驗,許多建筑施工企業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,施工企業本身體制的制約,有好的管理辦法、好的管理經驗,在具體項目管理實施中難以認真地貫徹和落實,管理粗放,質量管理制度貫徹執行力度不夠,明確規定的管理和審批程序因長官意識完全變形,因人情關系而走樣,最終導致企業的質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量管理流于表面,沒有嚴格認真的執行質量管理的有關制度,產生了工程質量問題。

上述種種問題的原因的存在,已經嚴重千擾了施工質量管理工作的正常進行,企業整體工程質量管理水平難以提高,使得企業的市場競爭力和經濟效益下降。其根本原因就是對工程項目質量管理的實質認識不清,沒有根據工程質量管理需要建立起適應質量管理的新型機制。因此,改革現行企業質量管理制度,提高項目管理水平,運用全過程、全面質量管理方法,進而保證質量管理的順利進行已成當務之急。

3 地基基礎施工質量控制

3.1首先是嚴格的把好地基施工原材料的質量關

地基施工的基礎不僅在于施工的設計和圖紙,地基施工的原材料是另外一個重要的部分,嚴格的把好地基施工原材料的質量關是相當重要的。工程施工作業所需的建筑原材同樣包括基礎地基作業需求的原材,工程使用原材料不符合規定,工程的質量就得不到保證。對于材料的控制,首先要對原材料供應商進行詳盡的考察,選擇質量過硬的供應商。其次,材料進場前必須經過樣本試驗,包括:質量檢驗報告單、外觀、理化檢驗等等力求在材料型號、規格、級數等都要符合施工的要求。這一切都達到要求方能進場施工。

3.2 針對可能出現的問題進行質量控制,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生的常見問題,一旦發生這些問題,必將使得整體工程基礎工程的質量受到影響,并難以在質量控制建設指標上達到要求。施工方要拿出切實可行的方法來預防和消除這些隱患,在施工的工程中時刻注意這些質量安全問題。常見的質量控制方法包括:強夯法,注漿法等實踐中常用的質量控制方法。項目進度控制,是指對工程項目各建設階段的工作順序和持續時間進行規劃、實施、檢查、協調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的實現。工程項目進度控制的總目標是項目建設工期。

3.3 建立完備的管理規章制度,保證工程質量的高水平

加強施工管理的宣傳和學習施工企業應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,保證工程的質量。企業應對管理的全過程實施考核、檢查和監督,對成本、質量、進度、安全各項目標實施監控,協調解決好管理中存在的問題,尤其應該嚴格以成本考核為核心的考核、監督機制,完善相應的激勵機制、約束機制和獎懲辦法。

4 結語

地基基礎的質量控制是地基建筑中的一個重要的問題。如果地基基礎設計不當、不認真施工,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格的加強地基施工的質量控制和質量管理。

參考文獻

[1]何朝勇.淺談建筑地基基礎質量控制措施與方法[J].今日科苑,2009.

[2]杭國濤,俞立剛.建筑物地基及基礎施工質量控制研究[J].中國建設信息,2006.

[3]李瑞玲,王海燕.建筑物地基基礎常見問題原因分析及防治措施[J].山西建筑,2005.

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關鍵詞:多年凍土;季節性凍土;地基基礎;融沉;凍脹

中圖分類號:TU4 文獻標識碼: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)、季節性凍土(>1月)和短時凍土(

2 青海地區凍土的分布

2.1 青海地區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。

東部為祁連山地區多年凍土,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,是世界上中、低緯度地帶海拔最高面積最大的高原型凍土,青海省內面積約占24萬平面公里。該區域內氣候嚴寒,年平均氣溫多年保持在負溫狀態,凍土分布區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。該區域內地形起伏變化大,地貌植被條件復雜,地表水活動頻繁,地下水類型復雜,使多年凍土的厚度在水平方向上變化很大。

2.2 青海地區季節性凍土的分布情況

青海省在祁連山及青藏高原兩大多年凍土地區之間的柴達木盆地、茶卡共和盆地及西寧—民和盆地等廣大區域,廣泛分布著季節性凍土。

青海省的各州、市、縣城均座落于高海拔地區,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業區各縣海拔均在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是固定的兩個寒冷區域,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,年平均溫度0℃以上;海拔3000米左右的柴達木盆地是次暖區,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域,年平均溫度2—9℃。

3.2 氣候對凍土影響

氣候與凍土之間有著十分密切的關系,凍土的存在受氣候控制,同時凍土又影響著氣候,不同的氣候帶內分布著不同的凍土類型。凍土分布界線與氣候區的界線十分接近,這也證明了凍土的分布受氣候的影響,凍土地區的凍土類型劃分,多采用年平均地溫作為主要標志,年平均氣溫作為輔助標志。

4 多年凍土對地基基礎的影響

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,當土體處于凍結時,凍土具有極高的強度特性。當土體融化時,土體將完全喪失強度,且凍土物理、力學性質均會隨凍土溫度而發生劇烈的變化,這種現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,融沉現象的發生是多年凍土區對地基基礎的主要破壞。

4.2融沉對地基基礎的影響

多年凍土融化時的下沉現象,包括與外荷載無關的融化沉降和與外荷載直接有關的壓密沉降,當建筑物修建后將主要產生對多年凍土的外荷載作用,并產生壓密沉降。

多年凍土融化時將發生著兩個相反的過程即壓密和膨脹。當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,故產生融化下沉。當凍土的融化速度很快時,會出現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的破壞,使基礎上的各種建筑物產生不穩定。融沉是多年凍土區建筑物破壞的主要原因,在高含冰量地段各種基礎的融化下沉變形作用,均會對基礎造成強烈的破壞,因些防止基礎產生融化下沉變形的技術措施,是解決青藏高原多年凍土區工程安全可靠性的關鍵,因而地基基礎持力層選擇應選擇不融沉或弱融沉地層,避免對基礎的破壞影響。

5 季節性凍土對地基基礎的影響

5.1季節性凍土的基本特點

季節性凍土指的是冬季凍結春季融化的土層,自地表面至凍結層底面的厚度稱凍結深度。根據土的成分、天然含水量和地下水埋深,將季節性凍土劃分為:不凍脹、弱凍脹、凍脹和強凍脹四個等級,因此在季節性凍土地區,防止凍脹是避免對地基基礎影響的主要方法。

5.2凍脹對地基基礎的影響

季節性凍土的凍脹作用是產生在土體與基礎表面相凍結時,凍結層的底面將產生上升的凍脹力,依靠這個凍脹力傳達到基礎上,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生拉力破壞。

引發凍脹作用的三個要素為容易凍結的土質、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的土達到分離程度的低溫,當三個條件中缺少一個將不能引發凍脹現象的發生。防止凍脹發生的一般基礎設計方法為,按青海省多年實測最大凍結深度標準,將地基基礎底面埋深在最大凍結深度以下。這種方法的采取并不能完全防止凍脹破壞的發生,當地基基礎回填時用含水量大的凍脹性土進行回填,凍結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生。因此控制好產生凍脹的三個要素,可有效的避免凍脹對地基基礎的破壞影響。

6 結論

青海省屬凍土分布較廣的區域,進行建筑物設計時要充分考慮凍土對地基基礎的影響,建筑物基礎設計時還應區分多年凍土區和季節性凍土區,不同的凍土類別應選擇不同的基礎方案,才能有效的防止融沉和凍脹對地基基礎的破壞。

參考文獻:

[1] 王紹令,趙新民. 青藏高原多年凍土區地溫監測結果分析.《冰川凍土》 ,1999年02期  

[2] 汪青春,李林. 青海高原多年凍土對氣候變化的響應.《青海氣象》. 2005年01期

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關鍵詞:地基基礎后澆帶樁承臺沉降

一、引言

基礎是建筑物和地基之間的連接體?;A把建筑物豎向體系傳來的荷載傳給地基。從平面上可見,豎向結構體系將荷載集中于點,或分布成線形,但作為最終支承機構的地基,提供的是一種分布的承載能力。

如果地基的承載能力足夠,則基礎的分布方式可與豎向結構的分布方式相同。但有時由于土或荷載的條件,需要采用滿鋪的伐形基礎。伐形基礎有擴大地基接觸面的優點,但與獨立基礎相比,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上,墻則支承在沿墻長度方向布置的條形基礎上。當建筑物只有幾層高時,只需要把墻下的條形基礎和柱下的方形基礎結合使用,就常常足以把荷載傳給地基。這些單獨基礎可用基礎梁連接起來,以加強基礎抵抗地震的能力。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。多數建筑物的豎向結構,墻、柱都可以用各自的基礎分別支承在地基上。中等地基條件可以要求增設拱式或預應力梁式的基礎連接構件,這樣可以比獨立基礎更均勻地分布荷載。

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、淤泥質土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構成的地基。在建筑地基的局部范圍內有高壓縮性土層時,應按局部軟弱土層考慮??辈鞎r,應查明軟弱土層的均勻性、組成、分布范圍和土質情況,根據擬采用的地基處理方法提供相應參數。沖填土尚應了解排水固結條件。雜填土應查明堆積歷史,明確自重下穩定性、濕陷性等基本因素。

在初步計算時,最好先計算房屋結構的大致重量,并假設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,則用單獨基礎可能比伐形基礎更經濟;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可能更經濟。如果介于二者之間,則用樁基或沉井基礎。

二、地基的處理方法

利用軟弱土層作為持力層時,可按下列規定執行:1)淤泥和淤泥質土,宜利用其上覆較好土層作為持力層,當上覆土層較薄,應采取避免施工時對淤泥和淤泥質土擾動的措施;2)沖填土、建筑垃圾和性能穩定的工業廢料,當均勻性和密實度較好時,均可利用作為持力層;3)對于有機質含量較多的生活垃圾和對基礎有侵蝕性的工業廢料等雜填土,未經處理不宜作為持力層。局部軟弱土層以及暗塘、暗溝等,可采用基礎梁、換土、樁基或其他方法處理。在選擇地基處理方法時,應綜合考慮場地工程地質和水文地質條件、建筑物對地基要求、建筑結構類型和基礎型式、周圍環境條件、材料供應情況、施工條件等因素,經過技術經濟指標比較分析后擇優采用。

地基處理設計時,應考慮上部結構,基礎和地基的共同作用,必要時應采取有效措施,加強上部結構的剛度和強度,以增加建筑物對地基不均勻變形的適應能力。對已選定的地基處理方法,宜按建筑物地基基礎設計等級,選擇代表性場地進行相應的現場試驗,并進行必要的測試,以檢驗設計參數和加固效果,同時為施工質量檢驗提供相關依據。

經處理后的地基,當按地基承載力確定基礎底面積及埋深而需要對地基承載力特征值進行修正時,基礎寬度的地基承載力修正系數取零,基礎埋深的地基承載力修正系數取1.0;在受力范圍內仍存在軟弱下臥層時,應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筑物,以及鋼油罐、堆料場等,地基處理后應進行地基穩定性計算。結構工程師需根據有關規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;根據建筑物荷載差異大小、建筑物之間的聯系方法、施工順序等,按有關規范和地區經驗對地基變形允許值合理提出設計要求。地基處理后,建筑物的地基變形應滿足現行有關規范的要求,并在施工期間進行沉降觀測,必要時尚應在使用期間繼續觀測,用以評價地基加固效果和作為使用維護依據。復合地基設計應滿足建筑物承載力和變形要求。地基土為欠固結土、膨脹土、濕陷性黃土、可液化土等特殊土時,設計要綜合考慮土體的特殊性質,選用適當的增強體和施工工藝。復合地基承載力特征值應通過現場復合地基載荷試驗確定,或采用增強體的載荷試驗結果和其周邊土的承載力特征值結合經驗確定。

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,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的工程,在設計前必須通過現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。對飽和粘性土宜結合堆載預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的工程也可采用砂石樁置換處理,使砂石樁與軟粘土構成復合地基,加速軟土的排水固結,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,應在施工前通過現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的淤泥與淤泥質土、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、塑性指數大于25的粘土、地下水具有腐蝕性以及有機質含量較高的地基。若需采用時必須通過試驗確定其適用性。當地基的天然含水量小于30%(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用有一定難度。

6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預壓法適用于處理淤泥、淤泥質土、沖填土等飽和粘性土地基。按預壓方法分為堆載預壓法及真空預壓法。堆載預壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預壓和天然地基堆載預壓。當軟土層厚度小于4m時,可采用天然地基堆載預壓法處理,當軟土層厚度超過4m時,應采用塑料排水帶、砂井等豎向排水預壓法處理。對真空預壓工程,必須在地基內設置排水豎井。預壓法主要用來解決地基的沉降及穩定問題。

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、河北等地的舊城區危改小區工程中得到不少成功的應用。

9水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結的素填土等地基。對淤泥質土應根據地區經驗或現場試驗確定其適用性?;A和樁頂之間需設置一定厚度的褥墊層,保證樁、同承擔荷載形成復合地基。該法適用于條基、獨立基礎、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合地基,達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。當用來消除地基土的濕陷性時,宜采用土擠密樁法;當用來提高地基土的承載力或增強其水穩定性時,宜采用灰土擠密樁法;當地基土的含水量大于24%、飽和度大于65%時,不宜采用這種方法?;彝翑D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,應通過現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。

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。對復合地基而言,方案選擇是針對不同土性、設計要求的承載力提高幅質、選取適宜的成樁工藝和增強體材料。

三、基礎的設計

房屋基礎設計應根據工程地質和水文地質條件、建筑體型與功能要求、荷載大小和分布情況、相鄰建筑基礎情況、施工條件和材料供應以及地區抗震烈度等綜合考慮,選擇經濟合理的基礎型式。

砌體結構優先采用剛性條形基礎,如灰土條形基礎、Cl5素混凝土條形基礎、毛石混凝土條形基礎和四合土條形基礎等,當基礎寬度大于2.5m時,可采用鋼筋混凝土擴展基礎即柔性基礎。

多層內框架結構,如地基土較差時,中柱宜選用柱下鋼筋混凝土條形基礎,中柱宜用鋼筋混凝土柱。

框架結構、無地下室、地基較好、荷載較小可采用單獨柱基,在抗震設防區可按《建筑抗震設計規范》第6.1.1l條設柱基拉梁。

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。

如采用上述基礎不能滿足地基基礎強度和變形要求,又不宜采用樁基或人工地基時,可采用筏板基礎(有梁或無梁)。

框架結構、有地下室、上部結構對不均勻沉降要求嚴、防水要求高、柱網較均勻,可采用箱形基礎;柱網不均勻時,可采用筏板基礎。

有地下室,無防水要求,柱網、荷載較均勻、地基較好,可采用獨立柱基,抗震設防區加柱基拉梁?;虿捎娩摻罨炷两徊鏃l形基礎或筏板基礎。

筏板基礎上的柱荷載不大、柱網較小且均勻,可采用板式筏形基礎。當柱荷載不同、柱距較大時,宜采用梁板式筏基。

無論采用何種基礎都要處理好基礎底板與地下室外墻的連結節點。

框剪結構無地下室、地基較好、荷載較均勻,可選用單獨柱基,墻下條基,抗震設防地區柱基下設拉梁并與墻下條基連結在一起。

無地下室,地基較差,荷載較大,柱下可選用交叉條形基礎并與墻下條基連結在一起,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。剪力墻結構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。當有防水要求時,可選用筏板基礎或箱形基礎。高層建筑一般都設有地下室,可采用筏板基礎;如地下室設置有均勻的鋼筋混凝土隔墻時,采用箱形基礎。

當地基較差,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、基礎底標高相等時基礎可不分縫(沉降縫)。當地基一般,通過計算或采取措施(如高層設混凝土樁等)控制高層和裙房間的沉降差,則高層和裙房基礎也可不設縫,建在同一箋基上。施工時可設后澆帶以調整高層與裙房的初期沉降差。

當高層與裙房或地下車庫基礎為整塊筏板鋼筋混凝土基礎時,在高層基礎附近的裙房或地下車庫基礎內設后澆帶,以調整地基的初期不均勻沉降和混凝土初期收縮。

現在我就大型基礎設計中較多見的基礎類型的樁基礎和后澆帶的設計討論一下

1當天然地基或人工地基的地基承載力或變形不能滿足設計要求,或經過經濟比較采用淺基礎反而不經濟時,可采用樁基礎。

2樁平面布置原則:

1)力求使各樁樁頂受荷均勻,上部結構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布樁,橫墻較多的多層建筑可在橫墻兩側的縱墻上布樁,門洞口下面不宜布樁。

3)同一結構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或不超出筒體外緣1倍板厚范圍之內。

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);砂土及強風化軟質巖不宜小于1.5d;對于碎石土及強風化硬質巖不宜小于1d,且不小于0.5m。

2)樁端進入中、微風化巖的嵌巖樁,樁全斷面進入巖層的深度不宜小于0.5m,嵌入灰巖或其他未風化硬質巖時,嵌巖深度可適當減少,但不宜小于0.2m。

3)當場地有液化土層時,樁身應穿過液化土層進入液化土層以下的穩定土層,進入深度應由計算確定,對碎石土、礫、粗中砂、堅硬粘性土和密實粉土且不應小于0.5m,對其他非巖石土且不宜小于1.5m。

4)當場地有季節性凍土或膨脹土層時,樁身進入上述土層以下的深度應通過抗拔穩定性驗算確定,其深度不應小于4倍樁徑,擴大頭直徑及1.5m。

樁型選擇原則。樁型的選擇應根據建筑物的使用要求,上部結構類型、荷載大小及分布、工程地質情況、施工條件及周圍環境等因素綜合確定。

1)預制樁(包括混凝土方形樁及預應力混凝土管樁)適宜用于持力層層面起伏不大的強風化層、風化殘積土層、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巖地區、從軟塑層突變到特別堅硬層的巖層地區均不適用。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,且為高靈敏度軟土時則不適用。由于該樁型的施工質量很不穩定,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考慮擠土效應對于環境和質量的影響,必要時采取預鉆孔。設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、風化不均、軟硬變化大的巖層;如持力層為硬質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成孔成樁。鉆(沖)孔時需泥漿護壁,故施工現場受限制或對環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土者。成孔過程可能出現流砂、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,若采用混凝土預制樁或灌注樁又因施工工藝難以保證質量,或為了要趕工期,此時可考慮采用鋼樁。鋼樁的持力層應為較硬的土層或風化巖層。

6)夯擴樁,當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,為消除擠土效應的負面影響,應采取與上述預制樁和沉管灌注樁類似的措施。

后澆帶設計

因調整地基初期不均勻沉降而設的后澆帶,帶寬800~1O00mm。后澆帶自基礎開始在各層相同位置直到裙房屋頂板全部設后澆帶,包括內外墻體。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到設計強度后拆除。后澆帶內的混凝土等級采用比原構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置適量加強鋼筋,如梁面、底鋼筋相同等措施。

設計者必須認真對待由于超長給結構帶來的不利影響,當增大結構伸縮縫間距或者是不設置伸縮縫時,必須采取切實可行的措施,防止結構開裂。在適當增大伸縮縫最大間距的各項措施中,在結構施工階段采取防裂措施是國內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置施工后澆帶。另外,當建筑物存在較大的高差,但是結構設計根據具體情況可不設置永久變形縫時,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。

后澆帶的設計

當建筑結構的平面尺寸超過混凝土規范規定的伸縮縫最大間距(混凝土規范第9.1.1條)時,可考慮采用施工后澆帶的方法來適當增大伸縮縫間距。但一般地上結構由于受環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范限值過多,同時應注意加強屋面保溫隔熱,采用可靠的、高效的外墻外保溫,并適當提高外縱墻、山墻、屋面等重要部位的縱向鋼筋配筋率。當地上結構由于抗震設計需要而設置了防震縫時,伸縮縫寬度應滿足防震縫寬度的要求。地下室結構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,地下室內部和基礎結構在使用階段受室內外溫度變化影響較小,需解決的主要問題是混凝土收縮應力對結構的影響。除在施工階段設置后澆帶外,應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,細而密的鋼筋分布對結構抗裂是有利的。

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構應力集中,更不能替代伸縮縫。有一些結構設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。

當地下室結構超長過多,單靠設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,在適當位置設置膨脹加強帶。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,從而實現混凝土的連續澆筑即無縫施工。但應注意,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設置在結構溫度應力集中部位,并應制定嚴格的技術保障措施,保證混凝土原材料的質量和微膨脹劑的配合比準確,結構設計應對地下室結構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置永久變形縫,還是在施工階段設置沉降后澆帶,應該根據建筑場地地基持力層土質情況、基礎形式、上部結構布置等條件綜合確定。當地基持力層土質較好,例如高層建筑基礎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置永久變形縫,將高層建筑與裙房基礎(或地下室)連成整體。當地基持力層壓縮性較高,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,還是以設置永久變形縫將高層建筑與裙房徹底脫開為好。當高層建筑與相鄰的裙房之間設置永久變形縫時,高層建筑的基礎埋深一般應大于裙房基礎埋深至少2米,不滿足此要求時應計算高層建筑的穩定性,并采取可靠措施防止高層建筑與裙房之間發生相互傾斜。筆者曾經參觀過某工程,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,其間設置了沉降縫,基礎埋深基本相同,沉降縫間采用硬質材料填充。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,發現沉降縫兩側墻體開裂,造成地下室滲漏。

近年來,復合地基得到了廣泛應用,復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。北京地區有些工程已經通過在高層建筑下采用復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置永久變形縫,都應依據相關規范計算裙房和高層建筑的整體傾斜。當采用地基處理時,在結構設計圖紙上,應明確規定采用地基處理后,高層建筑與裙房之間的變形要求。

施工后澆帶的位置,應根據基礎和上部結構布置的具體情況確定,不能想當然,搞一刀切。后澆帶應設置在結構受力較小處,一般在梁、板跨度內的三分之一處,結構彎矩和剪力均較小,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置后澆帶時,后澆帶宜處于裙房一側,且在結構設計上,應注意加強高層建筑與裙房相連部位的構造,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構內力。為減小后澆帶封閉后由剩余差異沉降差所引起的結構內力,尚應采取其他措施,通??煽紤]以下方法:

1,高層建筑采用樁基或其他地基基礎處理方法,或補償基礎,盡量擴大高層建筑基礎與地基接觸面積,減小高層建筑基礎底面接觸壓力,而裙房則采用埋深較淺的獨立柱基或條形基礎等,調節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與地基的接觸面積,即盡量增大裙房部分的基礎底面接觸壓力,加大裙房的沉浸量。

3,結合高層建筑埋置深度要求,調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。

進行地基基礎設計時,結構設計者應結合工程具體情況,多方面對比,選擇經濟合理的方案。

后澆帶部位的鋼筋一般不宜斷開,而應讓鋼筋連續通過,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,無法留設后澆帶,于是要求施工單位先施工結構主體,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,但要注意施工質量。采用搭接連接時,應注意后澆帶寬度要滿足按混凝土規范計算的鋼筋搭接連接長度。

基礎后澆帶的斷面形式,應于結構設計圖紙上用詳圖明確表示出來,而不應推給施工單位。當地下水位較高時,宜在基礎后澆帶下設置防水板并增設一道附加防水層。

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層框架結構,底層層高4.5m,以上各層層高均為3.1m

二、地質條件

本工程±0.000標高相當于羅零標高5.240米,場地內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,該層層厚4.00~9.00m。③粉質粘土,呈飽和可塑狀,手搓稍有粉粒感,粘性較好,標貫試驗的校正平均值為10擊,層位穩定,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,長石礦物已全風化成呈土狀,標貫試驗校正平均值為17擊厚2.70~6.70m。⑧散體強風化花崗巖,大部分長石類礦物已經風化呈土狀,巖心手捻可散,厚度2.25~14.20m。⑨強風化花崗巖層。⑩中風化花崗巖.

三、設計過程

柱網布置詳見附圖

經過PKPM結構計算軟件對本樓上部結構進行的計算,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,所以選用樁基礎作為建筑物的基礎。由于柱底軸力差異較大,從經濟性和節約成本的考慮,所以選用2種樁徑,分別是F500和F400。

在設計工程中還應該注意的是PKPM所算出的柱底軸力為設計值,不能直接用于計算需要把算出的值除以1.25來轉化為特征值來計算.

1、確定單樁豎向承載力設計值

樁側總極限摩阻力標準值:Rsk=Up×Σlifsi

樁端極限阻力標準值:Rpk=Ap×fp

本工程中的單樁極限承載力根據靜載試驗確定F500為4100KN,F400為3100KN

單樁豎向承載力設計值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、確定樁的數量、間距和布置方式

初步估算樁數時,先不要考慮群樁效應,

在確定樁的數量時,我是根據各底層柱的軸力確定應該選用何種直徑的樁和確定樁的數量,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.

當為偏心受壓,一般樁的根數應相應的增加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,并應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,進行承臺結構承載力計算,并應使其構造滿足一定的要求。

構造要求:承臺最小寬度不應小于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、控制內力:

Nk=4666;

Fk=4666;

F=6299.1;

三、承臺自重和承臺上土自重標準值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

承臺自重標準值Gk''''''''=γc*Vct=25*6.34=158.5kN

土自重標準值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準值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(基礎規范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準值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于荷載效應基本組合時的豎向力設計值:

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板帶的彎矩設計值:

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(基礎規范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Asy=3783mmζ=0.068ρ=0.32%

10Φ22@110(As=3801)

(3)、承臺形心到承臺底邊的距離范圍內板帶的彎矩設計值:

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(基礎規范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Asx=3667mmζ=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βox=0.84/(λox+0.2)(基礎規范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βoy1=0.84/(λoy1+0.2)(基礎規范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λoy2<0.2時,取λoy2=0.2,aoy2=0.2ho=0.2*990=198mm

Y方向(上邊)沖切系數βoy2=0.84/(λoy2+0.2)(基礎規范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于荷載效應基本組合時的豎向力設計值:

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(基礎規范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β12=0.56/(λ12+0.2)(基礎規范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于荷載效應基本組合時的豎向力設計值:

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(基礎規范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β11=0.56/(λ11+0.2)(基礎規范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(基礎規范8.5.18-1)

X方向上自樁內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(基礎規范8.5.18-1)

X方向上自樁內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(基礎規范8.5.18-1)

Y方向上自樁內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

1:基礎設計關鍵是上部荷載準確性,上部荷載準確性關鍵是結構選型,即結構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,導荷準確,可直接

用于基礎設計。象混合結構(小設計院現象,經濟欠發達區存在)、復雜結構等導荷準確性與實際有差別,如是拿來主義哪就完了。

2:結構用任何軟件(通過鑒定)進行上部結構計算都可,在于習慣。而其它結構須用兩種以上軟件進行上部結構計算,對結果分析,手算綜合確定上部荷載。

3:基礎設計軟件核心簡單,荷載相同,各種軟件計算結果一致。

4:平時注意設計交流,知識積累,切忌拿來主義,定能成為優秀結構師。

參考文獻:

[1]《建筑地基基礎設計規范》GBJ-7-89

[2]《建筑地基基礎勘察設計規范》DBJ13-17-91

[3]《軟土地基與地下工程》孫更生、鄭大同

[4]《建筑樁基技術規范》JGJ94-94

[5]《建筑地基處理技術規范》GBJ79-91

[6]《基礎工程設計原理》袁聚云

[7]《地基及基礎》第3版中國建筑出版社

[8]《基礎工程》第1版周景星

篇8

【關鍵詞】 房屋建筑 地基 施工技術 施工人員 特點

引言:土建工程建設重要的環節是建筑工程地基基礎施工作, 基礎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檢查, 所以如果事故發生,不但建筑不好補救, 還會對其他方面造成嚴重的損失。筆者就房基地基礎施工在要點而對提出加強地基礎施工技術在策略上的分析。

一 房屋建筑地基基礎工程的施工特點

1.1 嚴重性

由于地基基礎工程的特殊性,因此如果在建筑工程建成之后發現地基基礎工程出現了質量問題,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性工程的投入。不管是因為地質問題,勘察問題還是施工問題,一旦基地基礎性工程出現了問題,將會導致地基基礎失去穩定性,進而造成整個工程的質量問題,甚至面臨著整個建筑倒塌,塌陷等危險,不僅在經濟上遭受重大的損失,還嚴重的危及到人民的生和財產安全。

1.2 困難性

地基基礎工程質量事故處理難度大是指它與建設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的:①地基基礎工程是地下工程,事故處理的施工操作困難性較大;②一旦地基基礎承擔了上部荷載,對它本身的處理,必然影響建筑物上部結構性能,尤其是對于建成交付使用的工程,它承受了所有建設工程的全部荷載,再加上地基基礎工程質量事故的連鎖性,因此它的處理是非常困難的。

1.3 復雜性

我國國土面積大,并分布著多種工程地質。例如濕陷性黃土、凍土、季節性凍土、淤泥質土、雜填土等等在我國均有分布。其中溶巖地質主要分布在我國的西南部,在其他地區也有較少分布區域;我國地處喜馬拉雅地震帶和環太平洋地震帶世界兩大地震帶的交叉地,是世界上幾個多發地震的國家之一,而地震對建筑工程的基礎性工程施工質量提出了更高的要求。

1.4 多發性

由于地基性基礎的設計和施工質量問題引發的房屋倒塌事件時有發生,均會造成不同程度的財產損失甚至人員傷亡,因此,房屋建筑地基基礎工程的施工就顯得至關重要。

1.5 潛在性

建筑工程施工工序具有復雜的工序銜接,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量的主要特點,也為施工質量的檢驗增加了難度,因此,工程監管部門要加強對建筑工程基礎工程工序的質量監管,特別是對隱蔽性施工的監管。

二 建筑地基基礎工程施工的質量控制要點

2.1首先做好項目的質量策劃工作,包括項目經理部的建立、施工所需資源的準備、《施工組織設計》的編制、審核。

2.2把好原材料的質量控制關。建筑地基基礎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優選供貨廠家,最好從廠家直接供貨;②加強材料檢查驗收,嚴把材料質量關;③加強現場原材料的復試工作,以防現場錯用或使用不合格材料。原材料采用供應部門集中供貨到現場,項目經理部驗收、檢查、送檢的方式,保證現場材料的可靠性。

2.3做好技術交底工作。技術交底是保證施工質量必不可少的環節,首先是設計人員對項目經理部人員交底,目的是讓項目經理部人員熟悉領會施工圖意圖,二是施工項目技術負責人對施工班交底,目的是讓施工班組掌握如何按規定要求施工,質量控制要點有哪些。技術交底要清楚易懂,必要時應附圖,記錄要有責任人簽字。

2.4施工參數的確定。由于各場地地基基礎工程條件的差異性,建筑地基基礎工程正式施工前都應進行試樁、試打工作,以確定有關施工參數、設計和施工方案的合理性。

2.5控制關鍵過程和特殊過程。關鍵過程是指技術含量高,過程結果質量對最終工程質量有較大影響,過程對整個工程具有制約作用。特殊過程是指過程的結果不能通過其后產品的檢驗和試驗完全驗證。對關鍵過程和特殊過程應按標準嚴格控制。對于每一項建筑地基基礎工程施工,都應首先明確關鍵過程和特殊過程,規定這些過程的控制手段和方法,并嚴格執行。在施工過程中,關鍵過程和特殊過程應由具備有資格和有經驗的人員完成,應對過程參數進行連續的監視和控制,并對設備、人員和過程要有鑒定合格的紀錄。

三 加強建筑地基基礎工程的施工技術

3.1 地基基礎的選型

基礎是建筑物和地基之間的連接體,基礎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,基礎的分布方式與豎向結構的分布方式相同,可采用獨立基礎;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,筏形基礎有較大地基接觸面的優點,它與獨立基礎相比,它的造價更高。如果基礎土質較好,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土、濕陷性黃土、雜填土或其它等構成的地基,那么在勘察時應查明軟弱土層的均勻性組成,分布范圍和土質泥沙,為采用的地基處理方案提供相應參數。在初步計算時最好計算房屋結構的大致荷載,假設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,則用獨立基礎可能比筏形基礎更經濟。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,如果介于在二者之間,則用樁基礎或沉井基礎。

3.2 地基基礎施工技術與措施

當地基土為淤泥,上層土層又較薄時,應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,當均勻性和密實度較好時均可利用作為持力層,對于有機質含量較多的生活垃圾和對基礎有侵蝕性的工業廢料等雜填土,未經處理不能作為持力層。在選擇地基處理方法時,應綜合工程地質和水文地質條件、建筑物對地基要求,建筑結構類型和基礎型式,周圍環境條件、材料供應情況、施工條件等因素,經過技術經濟指標比較分析后擇優采用。

地基處理時,必須采取有效措施,加強局部結構的剛度和強度,以增加建筑物對地基不均勻變形的適應能力,對已確定的地基處理方法,進行必要的測試,同時為施工質量提供相關依據。地基處理后,建筑地鏨變形應滿足現行有關規范要求,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 結語

地基基礎是房屋建筑物的最重要項目, 地基基礎施工對建筑工程質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為依據而選擇施工技術和混凝土澆筑技術, 在吸取國內外先進經驗的過程中,保障施工質量和建筑物穩定性;整合土質實際情況、地基狀況、施工環境等信息的要求,來選擇最佳的施工方案,增強施工質量,以讓居民人身和財務安全得到保障。

【參考文獻】

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【關鍵詞】地基基礎;施工技術;加固技術

在土建施工的過程之中,最為關鍵的環節就是地基的施工,假如地基未經過適當的處理,那么上部結構就會由于穩定差的原因,進而發生各種的安全以及質量的各類問題。本文所介紹的幾種地基加固處理技術,各自的優缺點,所以在實際的工作之中,就得根據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定性與密度提高,從而也就可以相應的保障地基的穩定性與強度,最終就可以充分的保障整個工程的質量。

1、地基基礎施工的概念

地基指的就是在建筑物荷載的作用之下,基地的下方所產生的變形堅決不可以忽視的就是地基的低層,然而基礎指的就是將建筑物荷載傳遞給地基的下部結構。其本身作為支撐建筑物荷載的地基,務必要有防止失穩以及強度受到破壞的現象,與此同時,還得有效地將基礎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類型,也就是天然地基上的淺基礎;地基根本就無法滿足上述的各項條件,則就得相應的進行地基的加固處理,在之后地基之上建造的基礎之上,就可以稱得上是地基上的淺基礎。在上述地基基礎形式無法滿足各項要求,則就得相應的考慮到借助于特殊的施工手段相對于埋深較大的基礎形式,也就是我們所說的深基礎(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、建筑工程地基基礎工程施工的重要性

在建筑工程施工之中,其最為關鍵的就是地基的基礎施工。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施工質量控制好,并且還得保障工程項目順利完工。但是在建筑學的領域之中,建筑地基指的就是工程建筑的基礎的持力層,很有可能會受到各項的地質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量要求,真正的保障每一個施工環節均有符合有關技術標準要求。假如在建筑地基基礎的施工之中所發生的各類問題,并且還未及時通過相應的技術措施來進行解決,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害,可能就會發生建筑物倒坍等現象,這對于使用的業主來說,就是一個很大的損失。

3、常見地基基礎施工技術

3.1、振動沉樁施工技術

振動沉樁技術是一種傳統的樁基技術,其是利用固定在樁頂部的振動器而產生的激振力,振動沉樁施工技術其本身就是通過樁身來使得周圍的土顆粒受迫而最終發生振動的現象,最終就會形成土壤結構出現排列的改變或重新組織,進而產生收縮和位移,這樣樁表面和土層之間的摩擦力也就會相應的減少,樁體在自重和振動力共同作用下沉入土中,進而達到穩定建筑物地基基礎的作用。其主要優點則是表現在振動沉樁設備簡單,不需要其他輔助設備等優勢,同時,振動沉樁施工技術還兼具重量輕、體積小、適應性好、搬運方便、費用低、工效高、質量好等系統性優點,是當前進行粘土、松散砂土及黃土和軟土建筑地基基礎施工的主要技術。

3.2、靜壓力樁施工技術

靜壓力樁施工技術是相對于打樁施工技術而言,對于傳統打樁機械施工噪聲和環境污染大的缺點,靜壓力樁有著顯著的優勢,特別在當前建筑工程環境越來越復雜,建筑環保要求越來越高的時代背景下,靜壓力樁的環保、快速、高質量的優點得以充分顯現。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制樁逐節壓入到建筑物的地基土之中的一種方法。其優點則主要是表現在可以在很大程度之上來有效地節約混凝土與鋼筋的用量,使得工程造價的經濟效益也就會相應的降低,最為關鍵的就是在施工的時候無污染、無振動以及無噪聲,對于其周圍環境的干擾力度小等環境效益,靜壓力樁適用于居民點附近、軟土地區或者是建筑物密集處的復雜、高層以及大型建筑物的基礎性工程,其是城市重點建設工程以及改建工程主要的技術與方法。

4、地基的加固技術

4.1、振密加固技術

所謂振密加固技術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,從而達到設計的要求。該施工技術主要有壓實法、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,承載上部結構的荷載。

(1)排水固結法

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擠壓出來,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,把一定范圍內的土層射穿,使原狀土破壞,并因噴嘴作旋轉運動,被漿液射流切削的土粒與漿液進行強制性的攪拌混合,待膠結硬化后,便形成新的結構,達到加固地基的目的。旋噴法適用于粉質粘土、淤泥質土、新填土、飽和的粉細砂(即流砂層)及砂卵石層等的地基加固與補強。

結束語

現如今,在建筑學科不斷發展以及不斷更新施工技術的背景之下,建筑行業為人們提供的生活與生產環境也在不斷的的得到改善,建筑施工的水平也相應地不斷提高,新時期我國建筑行業取得了巨大的進步,獲得了舉世矚目的成就,成為我國經濟結構中為數不多的可以和世界先進水平向媲美的行業。進入二十一世紀第二個十年,我國建筑行業持續蓬勃發展,特別在新技術、新材料和新工藝不斷涌現的今天,建筑施工有了更加廣泛的和穩定的保障,各種類型建筑物在各地不斷涌現,形成了建筑和經濟大發展的態勢。

參考文獻:

[1]溫佩桃.工業廠房地基基礎施工技術與加固技術的研究[J].科技創新與應用,2013,20:214.

篇10

1高層建筑地基基礎設計應注意的問題

1.1地基土與結構的共同作用把高層建筑、基礎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調條件,這就是高層建筑與地基基礎的共同作用。具體是指:地基與基礎里的剛性樁、柔性樁、半柔性樁等各類型樁共同承擔上部結構荷載,兩者之間的荷載分擔比列是按照基礎變形協調條件確定的。從這里可以看出來:共同作用概念具體運用表現在,用沉降控制來設計地基基礎。根據基礎沉陷量大小的控制要求,確定地基補強的程度和發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。而基礎剛度大小、基礎形式、地基土的土性等都是影響地基土與基礎荷載分擔比的重要因素。

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,因此需要設置一道垂直縫,即沉降縫。由于建筑建造時所處的土質基礎各不相同,并且建筑物相鄰部分的荷載、高度和結構形式差別較大,常會因為各部分不均勻的沉降而導致開裂或錯動,為有效防止此類問題,通常在差異處設置垂直縫隙,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構壓力會使建筑地基基礎設計十分復雜,而沉降縫的設計會對地下室在土層中的嵌固作用產生一定的影響,產生額外的壓力負擔,不利于高層建筑的安全性與穩定性,并且高層中沉降縫對于設備、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,而是用不同的基礎類型或采用不同的地基處理方式來協調不同地地基條件引起的沉降差異。

1.3地下室底板受力現代高層建筑通常會設置地下室。地下室底板受力問題是地基基礎設計時常要考慮的問題,許多設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。采用常規樁基礎時,會下意識的假定底板與土是脫離狀態,在此基礎上,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關于樁端進入持力層的最小深度(1)持力層通常應選擇巖石層或者較硬圖層,如果以d為樁徑,那么,強風化軟質巖和砂土不宜小于1.5d;樁端進入持力層深度,對粘性土、粉土不宜小于2d;對于碎石土及強風化硬質巖不宜小于1d且不小于0.5m。(2)樁端進入中、微風化巖的嵌巖樁,通常情況下,樁全段面進入巖層的深度不宜小于0.5m,若嵌入未風化硬質巖,嵌巖深度可根據具體情況做減少,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定土層,根據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小于0.5m,對其他非巖石土不宜小于1.5m。(4)當樁身進入膨脹土或者季節性凍土時,進入深度應通過抗拔穩定性驗算確定,通常情況下,其深度不應小于4倍樁徑。

2幾種常見的地基基礎處理方法

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,會影響到地基基礎的強度和穩定性。為了減少土層沉降,提高地基基礎的強度,需要用高強度和高穩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,通過碾壓夯實可以對地基中的松軟土質產生極大的沖擊力,提高其基礎強度,進一步提高基礎土質承載力。這種方式能最大化地降低高層建筑物在竣工后地基產生的沉降量。在實際施工過程中,根據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處理技術。

2.3使土壤固結固結是指將土壤中的水分排除干凈之后形成的一種凝固形態。通常情況下,土層由于土壤的液化性質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,這是一種降低沉降,提升土層承載力的方法?!肮探Y法”是一種操作簡單的地基基礎處理技術,并且經濟適用,被廣泛的運用于高層建筑施工中。