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1.1現(xiàn)代房屋建筑地基基礎(chǔ)工程施工的特點
(1)復(fù)雜性。我國國土面積較大,地區(qū)之間的地形、地質(zhì)情況有著很大的差異,在一定程度上使得人們生活環(huán)境中的房屋建筑有較大的差別,這就需要房屋建筑施工企業(yè)能夠具備建設(shè)多種形式、特點的房屋建筑,以滿足不同地域人們的生活需要。此外,由于我國國土面積巨大,使得不少地區(qū)處于地震多發(fā)區(qū)、洪澇多發(fā)區(qū),這些復(fù)雜的氣候地質(zhì)條件,使得施工企業(yè)在進(jìn)行房屋建筑施工時面臨更大的困難和壓力,為施工企業(yè)帶來了很大的挑戰(zhàn)。(2)困難性。由于現(xiàn)代房屋建筑的地基基礎(chǔ)工程往往建立在地下,一旦出現(xiàn)質(zhì)量安全問題處理起來十分困難,這無疑給施工企業(yè)帶來了極大的難度。(3)多發(fā)性。在現(xiàn)代房屋建筑的施工和使用中,地基基礎(chǔ)工程出現(xiàn)問題或事故的頻率最高,由此造成的損失和傷亡也比較大,其結(jié)果往往是災(zāi)難性的。
1.2現(xiàn)代房屋建筑地基基礎(chǔ)工程的重要性
現(xiàn)代房屋建筑地基基礎(chǔ)工程屬于一種隱蔽性工程,其是房屋建筑能夠長期穩(wěn)定使用的重中之重,加之我國國土面積巨大,各種自然災(zāi)害和地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),使得房屋建筑地基基礎(chǔ)工程的施工質(zhì)量就顯得尤為重要。此外,在房屋建筑地基基礎(chǔ)工程施工完成后,相關(guān)工程施工監(jiān)督人員都應(yīng)該對施工過程中的每道工序進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,對其中出現(xiàn)問題的地方要進(jìn)行及時的指出,并督促工程施工工作人員進(jìn)行處理,有效確保地基基礎(chǔ)工程的施工質(zhì)量,避免因地基基礎(chǔ)工程質(zhì)量事故造成整個房屋建筑的巨大損失。
2房屋建筑地基基礎(chǔ)施工技術(shù)探析
現(xiàn)代房屋建筑地基基礎(chǔ)工程的施工過程中,需要各級施工單位能夠嚴(yán)格按照國家房屋建筑施工規(guī)定,根據(jù)自身發(fā)展情況,對施工技術(shù)做出調(diào)整,滿足人們對于房屋建筑的要求。下面就以康樂園職工住宅樓項目施工為例,并從素土擠密樁、靜壓管樁、灌注樁三個方面,簡要分析地基基礎(chǔ)工程施工技術(shù)。
2.1素土擠壓樁施工技術(shù)
素土擠壓樁主要是指通過擠壓作用的方式對樁孔內(nèi)的地基土進(jìn)行夯實、加密處理,然后在孔內(nèi)填入粘性土或粉土,再進(jìn)行分層搗實處理,從而形成質(zhì)量較高的土樁。素土擠壓樁施工技術(shù)具有施工簡單、工程造價較低以及處理效果明顯的優(yōu)勢,因此已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在公路路基、房屋地基等一些基礎(chǔ)建筑工程的地基基底工程中。以康樂園職工住宅樓項目為例,現(xiàn)場素土樁采用夯擴(kuò)擠密(DDC工法),共約4000根,本工程采用排土法夯擴(kuò)擠密(DDC工法),素土擠密樁為梅花型布置,樁心間距:900mm,排距:780mm。機(jī)械洛陽鏟成孔方式,成孔采用人工就位、成孔、移位三步工序,成孔順序應(yīng)由里向外隔行隔點進(jìn)行跳打成孔,分四遍成孔、成樁.成孔樁徑¢400,夯后樁徑:¢550,.有效樁長5.15(虛樁長600mm)局部樁有效樁長:9.35m。
2.2靜壓管樁施工技術(shù)
靜壓管樁的形成方式不同于以往傳統(tǒng)的地基的形成方式,其主要是借助靜力壓樁機(jī)械設(shè)備將預(yù)應(yīng)力混凝土管樁壓入地基土中。與傳統(tǒng)地基施工技術(shù)相比,靜壓管樁具有如下優(yōu)點:(1)施工過程噪聲較小,適宜在市區(qū)進(jìn)行作業(yè);(2)施工技術(shù)自動化程度較高,可以省去大量的人力、物力,并且具有較高的施工效率;(3)施工過程中使用到的預(yù)制樁可以實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)定制,工程施工質(zhì)量有可靠的保障;(4)施工過程中使用到的管樁是空心的,因此可以省去大量的混凝土,符合節(jié)能減排的施工理念。雖然靜壓管樁有著廣闊的優(yōu)點,但在應(yīng)用過程中也存在著擠土效應(yīng)的缺陷,很有可能會對施工工程周圍的設(shè)施造成一定的危害,因此相關(guān)部門在進(jìn)行施工的過程中,應(yīng)該根據(jù)建筑施工的具體需求,結(jié)合工程特點,在發(fā)揮其優(yōu)點的同時,盡量減低其擠土效應(yīng),保證工程質(zhì)量。在康樂園職工住宅樓項目工程施工過程中,采用靜壓預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁,樁型號:PHC500AB125-21,樁端采用十字形鋼樁尖(a型),樁基設(shè)計為甲級,共計400余根,單樁豎向承載力特征值不小于2375KN、長度為21m(局部25m)。工程施工技術(shù)人員在協(xié)調(diào)用戶施工需求以及自身施工技術(shù)的前提下,制定了管樁施工建設(shè)的具體流程,大體施工工序如下:測量放線定樁位樁機(jī)就位喂樁至樁機(jī)前安裝樁尖吊樁、對樁位調(diào)整樁及樁架垂直度施壓復(fù)核垂直度繼續(xù)壓樁接樁施壓復(fù)核垂直度繼續(xù)壓樁測量入土深度停機(jī)移位,嚴(yán)格按照工程施工相關(guān)規(guī)定,保證管樁的施工質(zhì)量。
2.3灌注樁施工技術(shù)
灌注樁是指在所設(shè)計的樁位上直接開孔,成孔后在孔內(nèi)加放鋼筋籠,最后灌注混凝土而形成的地基樁基。這種施工技術(shù)在施工過程中具有無振動、無擠土、噪聲小等優(yōu)點,已經(jīng)被逐步運用到現(xiàn)代建筑工程的施工過程中。在康樂園職工住宅樓項目工程中,分別需要用到3根試樁、10根錨樁以及63根工程樁,并且每種樁基對于鋼筋混凝土的規(guī)格要求不盡相同,因此相關(guān)施工部門應(yīng)該根據(jù)工程樁基的規(guī)格參數(shù),對施工工藝進(jìn)行一定的調(diào)整,將工程施工質(zhì)量作為一切施工工序的前提,保證整個工程的整體質(zhì)量。
3總結(jié)
山區(qū)地段多河流、河谷,枯水期河道中水深較淺、河床較窄,匯集于坡腳低洼處,流速緩慢;雨季時,由于坡面匯水導(dǎo)致河流水量增加,流速增大,在地形平坦寬闊處河床加寬,并退水后難以恢復(fù)原貌。在山區(qū)橋梁設(shè)計選線時,受地形條件的限制,為跨越河道及河谷等復(fù)雜地段,橋梁基礎(chǔ)不可避免的設(shè)置于河道中、河岸邊及山體上,常受河水水流沖刷及地質(zhì)災(zāi)害作用,對橋梁施工及后期運營階段基礎(chǔ)的承載力及穩(wěn)定性構(gòu)成威脅,存在巨大安全隱患。由于山區(qū)地形地貌、水文地質(zhì)特點,橋梁基礎(chǔ)設(shè)計標(biāo)高存在差異,導(dǎo)致基礎(chǔ)位置及埋置深度不同。結(jié)合路線沿線現(xiàn)場勘察,現(xiàn)將山區(qū)地段地形與橋梁基礎(chǔ)位置關(guān)系分為河道中、坡頂、坡中及坡腳五類。
2山區(qū)地段橋梁基礎(chǔ)工程問題
2.1河道中及河岸邊橋梁基礎(chǔ)沖刷問題
山區(qū)地段橋梁以沿河流走向為設(shè)計指導(dǎo)思想,橋梁基礎(chǔ)多處位于河道中或河岸邊,由于施工中棄渣或施工機(jī)械隨意堆放,壓縮了河道斷面,導(dǎo)致水流流速增加,造成墩周局部沖刷劇烈、河床下切,引起墩臺基礎(chǔ)不同程度外露,降低了基礎(chǔ)承載能力,威脅橋梁安全。如圖2-a)所示,圖中樁基位于河道中,水流已對樁基造成沖刷,且部分樁基外露。
2.2陡坡橋梁基礎(chǔ)穩(wěn)定性問題
沖刷和邊坡巖體破碎是影響山區(qū)橋梁基礎(chǔ)穩(wěn)定性與承載能力的重要因素。陡坡地段巖質(zhì)在基礎(chǔ)施工過程中受到擾動,巖體破碎;雨水沖刷往往造成松散體滑塌,陡坡基礎(chǔ)外露,橋墩穩(wěn)定性降低。如圖2-b)所示,圖中樁基位于陡坡坡頂,由于雨水及風(fēng)化作用下,土體剝落侵蝕,樁側(cè)土體缺失嚴(yán)重,承載力降低,樁基穩(wěn)定性得不到保障。
2.3施工棄渣隨意堆放問題
受地形地貌的限制,山區(qū)公路橋梁建設(shè)中土石方的縱向調(diào)配十分困難,不可避免地會產(chǎn)生大量棄土(石)。棄渣是一種特殊的人工地質(zhì)體,一般由土、石等工程廢棄物構(gòu)成,具有多孔隙、欠固結(jié)的結(jié)構(gòu)特點,防護(hù)體系不完善的棄渣在降雨與風(fēng)等因子的作用下水土流失極為嚴(yán)重,極易引發(fā)滑坡、泥石流等嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害及次生災(zāi)害。棄渣堆積在橋梁墩柱旁時,對橋梁墩柱產(chǎn)生橫向推力,在設(shè)計中,該部分橫向力是未考慮的;當(dāng)推力足夠大時,墩柱及基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和安全使用受到威脅,嚴(yán)重時可能會將橋墩推倒,導(dǎo)致橋梁垮塌,造成重大安全事故。如圖1c所示,棄渣堆積在樁基墩柱邊,且對墩柱造成偏壓,墩柱受力不合理,在雨水的作用下,棄渣堆積體易發(fā)生滑塌,嚴(yán)重威脅橋梁安全。
2.4陡坡巖土體穩(wěn)定性問題
在施工過程中,對靠近橋梁結(jié)構(gòu)的山體進(jìn)行不合理的開挖,并未采取相應(yīng)的處治及防護(hù)措施,導(dǎo)致在部分橋梁結(jié)構(gòu)施工完成后難以處理。岸坡巖土體不穩(wěn)定,常在擾動或雨水的作用下發(fā)生下落,對橋梁墩柱造成撞擊,嚴(yán)重影響橋梁基礎(chǔ)的安全使用,使得橋梁結(jié)構(gòu)的安全性得不到保障。如圖1d所示,陡坡巖土體在雨水等因素作用下發(fā)生滑落,并對墩柱造成撞擊,撞擊后堆積在墩柱一側(cè),對墩柱形成偏壓。
2.5防護(hù)結(jié)構(gòu)失效問題
山區(qū)地段地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),在存在安全隱患的邊坡地段修建防護(hù)結(jié)構(gòu)(如預(yù)應(yīng)力錨索框架梁)是對橋梁基礎(chǔ)周邊巖土體的一種主動防護(hù)措施,預(yù)防發(fā)生災(zāi)害,保護(hù)橋梁基礎(chǔ),同時保證橋梁的安全使用。但在施工中存在施工不規(guī)范、不精細(xì)的情況,導(dǎo)致防護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、變形、失效,沒有發(fā)揮其防護(hù)作用,反而加重了坡體負(fù)擔(dān),易誘發(fā)災(zāi)害。如圖1e所示,樁基位于坡腳,坡體已有錨桿框架梁防護(hù),樁側(cè)有抗滑樁,圖中可見錨桿框架梁已產(chǎn)生變形,框架內(nèi)及擋土墻墻背土體被掏空,結(jié)構(gòu)已失效,并沒有充分發(fā)揮其防護(hù)作用。
2.6排水設(shè)施不完善問題
橋梁排水系統(tǒng)主要排出路基路面及邊坡匯集的雨水,并將其引致溝底,避免對橋臺及墩柱造成沖刷。在雨季,山區(qū)水量較大,且水流流速較快,完善地排水設(shè)施能將路基路面及邊坡排水順利引致溝底,減小對橋臺及橋墩的沖刷,保證橋梁安全使用。如圖1f所示,墩柱位于天然形成的沖溝溝底,在雨水的作用下,墩柱承臺基礎(chǔ)存在沖刷現(xiàn)象,承臺底部已出現(xiàn)掏空現(xiàn)象,長期如此,直接威脅橋梁穩(wěn)定性。
3成因分析及解決對策
3.1陡坡橋梁基礎(chǔ)沖刷
山區(qū)地段坡體巖性較差、破碎,施工過程中對邊坡產(chǎn)生擾動,棄渣未采取有效的處理措施,形成坡積體,且未采取任何防護(hù)措施,經(jīng)雨水沖刷,基礎(chǔ)周圍水土流失明顯,導(dǎo)致基礎(chǔ)外露。建議施工中避免大切大挖擾動坡體,做好相關(guān)臨時施工排水措施,對于不穩(wěn)定坡體在施工前期可采用M7.5或M10漿砌片石護(hù)面墻防護(hù),施工中防止棄渣堆積,基礎(chǔ)外露處要及時進(jìn)行回填或采取相應(yīng)防護(hù)。
3.2山體危巖滑落
山區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜,巖體破碎,巖體受構(gòu)造作用形成塊體結(jié)構(gòu),體積與重量較大,一旦脫離母體滑落,其具有巨大能量,且彈跳高,對于臨近陡坡處的橋梁墩臺及其基礎(chǔ)會產(chǎn)生破壞性的撞擊,嚴(yán)重影響橋梁穩(wěn)定性。建議對存在隱患的危巖進(jìn)行清理或采用M7.5漿砌片石擋墻圍護(hù),擋土墻具體尺寸根據(jù)坡面松散帶長度及橋墩高度確定,確保支擋結(jié)構(gòu)對墩臺及其基礎(chǔ)形成有效防護(hù)。
3.3坡體巖土體穩(wěn)定性
坡積體下滑是山區(qū)常見不良地質(zhì)現(xiàn)象,高速公路不僅有跨溝谷的橋梁,更有順陡坡因路基設(shè)計困難而設(shè)置的長大橋梁,施工過程不規(guī)范操作造成陡坡上坡積體下滑而引起的橋梁基礎(chǔ)病害較多,而且大多在雨季施工中發(fā)生,規(guī)模較大,其直接經(jīng)濟(jì)損失巨大。這對橋梁施工及后期運營期間的安全和經(jīng)濟(jì)效益都構(gòu)成嚴(yán)重威脅。建議橋梁施工前應(yīng)查清坡積體穩(wěn)定與否,分析其對橋梁工程的影響,并使橋梁工程建設(shè)盡量不破壞和影響坡體的穩(wěn)定性,施工順序上必須先處理坡積體,后施工橋梁,減少坡體對橋梁的危害。常用的防護(hù)措施有預(yù)應(yīng)力錨索框架梁、錨桿框架梁、掛網(wǎng)噴錨等。
3.4確保施工質(zhì)量
基礎(chǔ)工程質(zhì)量對橋梁安全意義重大,是橋梁工程質(zhì)量控制的重中之重,而基礎(chǔ)屬于隱蔽工程,質(zhì)量控制難度大。在實際施工中,基礎(chǔ)施工時受一些不可預(yù)見的客觀因素和主觀因素的影響,頻頻發(fā)生質(zhì)量問題,對基礎(chǔ)質(zhì)量帶來一定的安全隱患,直接影響到橋梁建成通車后的營運安全。為此,基礎(chǔ)的施工常被施工操作人員和管理人員列為質(zhì)量控制的重點和難點。建議對于橋梁基礎(chǔ)的施工,工作人員必須全面詳細(xì)地熟悉整個施工工藝流程,嚴(yán)格遵守和執(zhí)行設(shè)計圖紙及操作規(guī)范,做好事前、事中控制以及事后檢測和補(bǔ)救,確保橋梁按時、保質(zhì)建成通車。
4結(jié)語
【關(guān)鍵字】房屋建筑地基基礎(chǔ)施工技術(shù)應(yīng)用
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一、房屋建筑地基質(zhì)量的施工特點
保證房屋建筑地基質(zhì)量的基礎(chǔ)是要進(jìn)行認(rèn)真、科學(xué)的地址勘探工作,其特點如下:
對房屋地基的勘探要客觀、準(zhǔn)確
因為我國幅員遼闊,不同地區(qū)的地址特點差異十分巨大,比如:同樣是北方,東北主要是軟黏的黑土,而西北沙土更多些。所以針對這種情況,在進(jìn)行房屋建筑施工前必須對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)特點進(jìn)行客觀、科學(xué)、合理、準(zhǔn)確的勘探,并及時記錄真實的勘探結(jié)果,確保設(shè)計人員能全面了解要施工地區(qū)的實際土質(zhì)條件。
2.對房屋整體施工的設(shè)計要科學(xué)、合理
設(shè)計者要根據(jù)當(dāng)?shù)氐奶厥獾刭|(zhì)條件,結(jié)合房屋建筑要求,通過精確的計算、分析,合理選擇施工方式、施工步驟和房屋結(jié)構(gòu),確保高質(zhì)量房屋建筑的落成。建筑地基的設(shè)計工作是建筑整體施工的重要部分,地質(zhì)勘查人員、設(shè)計人員和施工單位必須共同對地基設(shè)計的科學(xué)性、安全性、合理性做出會商。首先,勘查人員要對具體的地質(zhì)構(gòu)造、土壓力做出準(zhǔn)確判斷和計算;設(shè)計人員根據(jù)勘查報告進(jìn)行具體設(shè)計,并有權(quán)對勘查報告中的數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)疑,要求二次勘查;施工人員在建筑地基具體施工時,可根據(jù)具體施工時的進(jìn)度、狀況隨時要求設(shè)計人員對房屋建筑的設(shè)計方案進(jìn)行詳細(xì)的反思,對出現(xiàn)的問題共同協(xié)調(diào)解決。
二、房屋建筑地基基礎(chǔ)工程施工技術(shù)的應(yīng)用
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,則基礎(chǔ)的分布方式可與豎向結(jié)構(gòu)的分布方式相同,但由于土質(zhì)或荷載的原因,需要采用滿鋪的片筏形基礎(chǔ)。片筏基礎(chǔ)有地基接觸面廣的優(yōu)點,但與獨立基礎(chǔ)相比,它的造價要高,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能力。如果地基非常軟弱,且建筑物較高的情況下,則需要采用片筏形基礎(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)分別支承在土地基上。
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(jìn)行處理。軟弱地基系由淤泥質(zhì)土沖填土、雜填土或其它構(gòu)成的地基,那么在勘查時應(yīng)查明軟弱土層的均勻性組成,分布范圍和土質(zhì)泥沙,根據(jù)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)的大致重量,假設(shè)它均勻的分布在全部面積上,從而得到平均的荷載,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(jì)。如果地基的容許承載力小于2 倍的平均荷載值,建議采用片筏基礎(chǔ),如果介于在二者之間,則用樁基。一般情況下采用樁基的情況較多。
2、地基基礎(chǔ)施工技術(shù)與措施
當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)為淤泥,上層土層又較薄時,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(jī)質(zhì)含量較多的生活垃圾和對基礎(chǔ)有侵蝕性的工業(yè)度料等雜填土,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(jì)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(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)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(jìn)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,建筑地基變形應(yīng)滿足現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范要求,并在施工期間進(jìn)行沉降觀測;如果地基上欠固結(jié)土、膨脹土,濕陷性黃土,則選用適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)填土地基加固措施的施工工藝。
房屋基礎(chǔ)處理方案應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,建筑物型式與功能要求,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)抗震裂度等綜合考慮,選擇合理的基礎(chǔ)型式。結(jié)合該房屋地基的實際情況,地基較差,荷載較大,為增強(qiáng)建筑物的整體性,減少不均勻沉降,同時滿足地基沉降要求,可以采用樁基或人工處理地基,但人工挖孔樁適用于地下水位較深,而持力層以上無流動性淤泥質(zhì)土者,因此采取樁基礎(chǔ)作為建筑的基礎(chǔ)比較理想。
三、常見建筑地基施工方法
1、強(qiáng)夯法
在采用強(qiáng)夯法時,首先要進(jìn)行準(zhǔn)確的測量定位。在操作上,應(yīng)由施工單位試夯,確定夯點布置圖,并逐一測放夯點位置。在進(jìn)行強(qiáng)夯前,事先要用推土機(jī)預(yù)壓2 遍,才能保證場地平整,再對場地高程進(jìn)行測量,夯點布置測量放線控制確定點。如果遇到地下水位較高的情況,則使用降低地下水水位的策略。或在表面鋪設(shè)0.5~ 2.0 m厚的砂石墊層或中粗砂,從而有效防止施工設(shè)備以及基礎(chǔ)下陷和減小夯實帶來的超孔隙水壓力。
此外,要采用分段施工的方式,堅持以一邊夯向另一邊或以邊緣夯向中央的順序。在處理地基時先夯實一遍,用推土機(jī)整平場地,并進(jìn)行放線定位后即可接著進(jìn)行下一次夯擊。一般來說,強(qiáng)夯法的加固是順序是:先深后淺,也就是先加固深層土,然后加固中層土,再加固表層土。在夯完一遍后,通常要以低能量再滿夯一遍,假如條件允許,用小型夯錘擊為最佳。另外,在夯擊時必須要按照試驗確定的實驗數(shù)據(jù),落錘應(yīng)保持平衡,保證夯位準(zhǔn)確,但是如果夯擊坑內(nèi)有積水的現(xiàn)象,必須要及時采取措施予以排除。如果夯擊地段含水量過大,先要鋪一層砂石,然后再進(jìn)行夯擊。每一遍夯擊完成之后,都要用周圍的土或新土將夯擊坑填平,再開始下一遍夯擊。
2、注漿法
當(dāng)采用注漿法進(jìn)行施工時,是硅化加固了的土層,通常要保留厚度約為1 m的不加固土層,以防止?jié){液上冒,必要時還要打灰土層或夯填素土。在一般情況下,灌注時漿液的壓力
應(yīng)控制在0.2~ 0.4 MPa(始)和0.8~ 1.0MPa(終)的范圍內(nèi)。對于土的加固程序:一般要堅持自上而下的原則,但是如果越往下土的滲透系數(shù)越大,則應(yīng)改為自下而上。此外,還要經(jīng)常抽查漿液里的配比和性能指標(biāo)、孔徑、注漿孔位、孔深注漿的壓力值要求等,并對檢查結(jié)果進(jìn)行審核。除此之外,還要及時在編好號的孔位平面圖上對已注漿孔標(biāo)記并且注明鉆孔日期。在施工過程中,要特別注意避免出現(xiàn)漏孔的情況,如果出現(xiàn)問題,必須立即停止注漿并查找原因,調(diào)整注漿參數(shù)。
結(jié)語
施工技術(shù)的措施直接影響工程質(zhì)量和成本。在實際施工中應(yīng)該結(jié)合工程的氣候條件、工程結(jié)構(gòu)狀況、工期緊迫程度等因素,采取相應(yīng)的施工技術(shù)對策,才能有效地應(yīng)對施工問題,保證工程的進(jìn)度及工程質(zhì)量。如果不提前做好應(yīng)急對策,以及制定出合理的施工流程和施工工藝,就會影響工程的質(zhì)量、進(jìn)度。合理的施工技術(shù)和施工流程是保證工程質(zhì)量的前提。
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論文摘要:工程建設(shè)和施工中,地基基礎(chǔ)建設(shè)有著舉足輕重的地位,地基基礎(chǔ)建設(shè)質(zhì)量的高低將會直接影響到建筑工程的根基,所以其施工質(zhì)量的難題也會關(guān)系到整個工程質(zhì)量的好壞。隨著社會的繼續(xù)前進(jìn)和發(fā)展,工程建設(shè)的數(shù)量越來越多,并且對工程建筑的質(zhì)量要求也不停地提升,為有做好了工程建設(shè)中地基施工的建設(shè),才氣可行地包管工程建設(shè)的質(zhì)量。
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引 言
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,建筑物的設(shè)計和架構(gòu)日新月異,在滿足人們的行為所需的并且,也給人類的進(jìn)步和發(fā)展提供了依據(jù)。既然各種各樣的建筑物在人們強(qiáng)大的想象力下被建造了起來,可是每個建筑物都少不了—個重要的工程施工,那便是地基工程的施工,它是建造整個建筑工程的基礎(chǔ)部份,它的施工好壞,也直接關(guān)系到整個工程的完缺。
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1地基基礎(chǔ)施工的重要性
作為工程建設(shè)的第一步重要工序,地基基礎(chǔ)施工的質(zhì)量是高層建筑施工質(zhì)量控制的基礎(chǔ),并且也是包管工程建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵。整個工程建設(shè)的質(zhì)量往往便是由地基基礎(chǔ)施工的質(zhì)量來決定的,特別是我國作為一個土地面積遼闊的國家,工程所在地的地質(zhì)情況常常會隨著地域條件的不一樣而存在著較大的差別,這就對工程建設(shè)中的地基施工帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),并且對地基基礎(chǔ)施工的質(zhì)量也就提出了更高的要求。而現(xiàn)在我國的工程施工特別是建筑施工中,地基基礎(chǔ)施工難題并沒有引起充足的重視,也沒有被很好的處理。總體而言,我國工程建設(shè)中地基基礎(chǔ)施工的質(zhì)量控制任重而道遠(yuǎn)(比喻責(zé)任重大,道路又遙遠(yuǎn),要經(jīng)歷長期的奮斗),為有增強(qiáng)了工程建筑地基基礎(chǔ)施工的辦理,才氣切實的提升工程建設(shè)的質(zhì)量。要想建設(shè)高質(zhì)量的工程項目,地基基礎(chǔ)施工的質(zhì)量控制是核心。
2 現(xiàn)在我國工程建設(shè)地基基礎(chǔ)施工中存在的難題
地基基礎(chǔ)施工相比整個工程項目有著至關(guān)重要的意義,可是,咱們現(xiàn)在的工程建設(shè)中仍然存在著部分難題,主要有以下幾點。
2.1地基建設(shè)中的塌方難題
在工程項目的地基建設(shè)中,一個不可以忽視的難題便是地基的塌方。在工程的地基建設(shè)整個過程中,假設(shè)出現(xiàn)了塌方難題,必然會使地基土受到擾動,進(jìn)而影響到地基的整體承載力,不但會對自身的工程建設(shè)造成危害,并且還會嚴(yán)重影響周圍建筑物的安全,甚至?xí)斐砂踩鹿?,造成重大的人員傷亡。特別是在基坑開挖深度較深并穿過不一樣的土層時,施工方假設(shè)不去根據(jù)不一樣土層的工程特性(地基土的內(nèi)摩擦角,粘聚力、濕度、重度等)來確定地基基坑的邊坡開挖坡度和支護(hù)方法,就會使得邊坡頂部受到堆載或外力的振動產(chǎn)生變形, 因此引發(fā)塌方難題。大概是由于工程施工方在開挖土方時施工不妥,在需要作支護(hù)的時候沒有去做應(yīng)有的保護(hù),也會造成塌方。
2.2地基缺乏保護(hù)
工程項目的地基建設(shè)中另一個重要難題便是地基缺乏充足的保護(hù),特別是在長江以南多雨地區(qū)進(jìn)行工程施工,假設(shè)不可以處理好地下水的難題,就會對地基建設(shè)帶來嚴(yán)重的危害。假設(shè)地基的基礎(chǔ)缺乏充足的保護(hù),大概是防水、排水對策不到位,就大概會造成地基進(jìn)水,這樣就不但會造成地基基礎(chǔ)施工困難,并且相比地基的質(zhì)量也會造成損害。特別是在多雨季節(jié),一定要包管地基建設(shè)的基坑沒有積水,相比被水浸泡的地基表層土要將其松軟部分清除。
2.3地基建設(shè)中的辦理不善
在地基建設(shè)中,由于辦理方的疏忽也大概會對地基質(zhì)量造成影響。假設(shè)辦理人員辦理疏忽造成基坑開挖與設(shè)計不符,就會引起基坑的抗剪切力度不夠,從而造成基坑的變形,影響地基建設(shè)的質(zhì)量。
3施工技術(shù)
3.1預(yù)壓排水固結(jié)法
地基處理就是為提高地基承載力,改善地基土體的變形性質(zhì)或滲透性質(zhì)而采取的人工處理地基的方法。
3.1.1真空預(yù)壓法地基處理的基本原理是在被加固的土體表面鋪設(shè)橫向排水通道,在土體的一定深度內(nèi)布置豎向排水通道塑料排水板,然后進(jìn)行真空密封,利用真空負(fù)壓,排出土體中的水和氣,改變土體的三相結(jié)構(gòu),降低土體中的孔隙水壓力,提高有效應(yīng)力,從而使土體產(chǎn)生沉降固結(jié),改良了土體狀況,提高了地基承載力。
3.1.2堆載預(yù)壓法是在布設(shè)完的排水通道的地基上分層施加堆載材料,進(jìn)行正向施加荷載,使地基土體產(chǎn)生沉降固結(jié)的方法。荷載材料根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源情況可以選用土、砂或山皮土、山皮石等,按設(shè)計分級堆載到一定的厚度或標(biāo)高,達(dá)到一定的固結(jié)周期后,卸載至設(shè)計標(biāo)高整平。
3.1.3真空聯(lián)合堆載法加固軟土地基的工藝是在正進(jìn)行的真空預(yù)壓密封膜上做一定的保護(hù)層后,在地基上分層填加堆載料,增大對地基土的施加荷載,把真空法和堆載法聯(lián)合運用,從而進(jìn)一步提高被加固土體后的地基承載力,滿足使用要求,此種方法處理完成后的地基承載力可達(dá)15t/ m2以上。
3.1.4真空預(yù)壓法特別適用于低強(qiáng)度、高壓縮性、高含水率的軟弱淤泥土質(zhì)、淤泥質(zhì)粘土的地基處理加固;并且具有相對工期短、造價低、處理的整體效果好等優(yōu)點。而堆載預(yù)壓法加固期長、受季節(jié)性影響大和需要大量的堆載材料等特點,已逐漸被真空法所替代。特別是針對大面積圍海造陸由吹填土形成的超飽和的軟土地基處理,真空預(yù)壓法加固地基優(yōu)勢明顯已被廣泛采用。3.2強(qiáng)夯和強(qiáng)夯置換法
強(qiáng)夯和強(qiáng)夯置換法是用起重設(shè)備將很重的夯錘(一般10~40t)起吊到一定高度(一般10~40m),然后使其自由下落,利用其產(chǎn)生的較大的沖擊能對土進(jìn)行強(qiáng)力夯實,以提高其強(qiáng)度、降低其壓縮性的一種地基加固處理方法。強(qiáng)夯法使用的設(shè)備簡單,施工速度快,加固效果好,節(jié)約三材,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
3.2.1強(qiáng)夯法是一項動力固結(jié)技術(shù),能否迅速的使水從土體內(nèi)排走,是決定強(qiáng)夯效果好壞的關(guān)鍵。強(qiáng)夯法主要適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基,對于高飽和度的粉土與粘性土應(yīng)謹(jǐn)慎采用。如單純用強(qiáng)夯法處理高飽和度的粉土與粘性土,可在場地內(nèi)布置一定數(shù)量的碎石樁、砂樁或塑料排水板,形成排水通道,也能起到一定的加固處理效果。
3.2.2強(qiáng)夯置換法是采用在夯坑內(nèi)回填塊石、碎石等粗顆粒材料,用夯錘夯擊形成連續(xù)的強(qiáng)夯置換墩。強(qiáng)夯置換法一般適用于高飽和度的粉土與軟塑~流塑的粘性土等地基上對變形控制要求不嚴(yán)的工程。
3.3復(fù)合地基形成法
通過對被加固土體填充相應(yīng)的材料,改變土體的結(jié)構(gòu),使土體被增強(qiáng)或被置換形成一定的增強(qiáng)體,由增強(qiáng)體和周圍地基同承載荷載,形成復(fù)合地基的一些地基處理方法。如:振沖法、砂石樁法、CFG樁法、水泥深層攪拌法、土和灰土擠密樁法、高壓噴射注漿法等。在工程施工中,根據(jù)特殊的地質(zhì)條件對地基承載力的特殊要求,而選用不同的處理方法,以達(dá)到相應(yīng)的要求。根據(jù)充填料的不同,其加固的機(jī)理是不同的。通過填充砂和石料深入土體,被置換或擠密,從而達(dá)到提高承載力的目的;把水泥粉或水泥漿、粉煤灰或化學(xué)漿液充填進(jìn)土體,通過這些填加料與土體產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),使土體凝聚、膠結(jié)、固化來提高承載力。
3.4振沖法施工簡介
利用振動和水沖加固土體的方法叫振沖法。振沖法根據(jù)是否添加回填料分為振沖密實法和振沖樁法。振沖密實法適用于處理粘粒含量不大于10%的砂土地基,可提高砂土地基的承載力,消除砂土地基的液化。振沖密實法加固砂土地基,主要是依靠振沖器的強(qiáng)力振動使飽和砂層發(fā)生液化,砂顆粒重新排列,孔隙減少,從而起到加固砂土地基的作用,表現(xiàn)為振沖過程中的地面下陷。當(dāng)采用振沖密實法處理的砂土地基中粘粒含量超過30%,則處理效果明顯降低,這時可考慮采用振沖樁法。振沖樁法適用于處理砂土、粉土、粘性土、素填土和雜填土等地基。振沖樁法的填料一般為碎石,因此,一般也稱為振沖碎石樁法。
4.結(jié)語:
通過上面的分析可知,影響工程建筑地基基礎(chǔ)的原因多種各式,此中不一樣原因所具備的特點與形陳規(guī)律也不盡相同。在實際工程建筑施工整個過程中,因分清主次原因,對建筑地基基礎(chǔ)工程的施工技術(shù)在科學(xué)的層面上予以準(zhǔn)確的診斷,針對實際問題采取有效的措施,對建筑工程的施工起到事半功倍的效果。
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關(guān)鍵詞:地基基礎(chǔ)工程施工技術(shù)方案 模糊數(shù)學(xué)
An Example Analysis in Engineering Application by Fuzzy Mathematics Evaluation Method
WEI yuqin , TENG yue
(Henan Technical College of Construction, Zhengzhou450007, Henan;
Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing100190)
Abstract: Making technical proposal of formwork construction of foundation engineering must take account of load, soil horizon, construction machinery, surroundings, project cost, construction period etc. Fuzzy mathematics theory is employed to determine the fuzzy comprehensive evaluation methods of foundation treatment plan to decide the optimization model used to quantitatively evaluate the foundation treatment plan. Therefore, this thesis aims to research the technical proposal of formwork construction of foundation engineering from the perspective of fuzzy mathematics to more scientifically make the technical proposal of formwork construction of foundation engineering in the future.
Key words: foundation; engineering construction; technical proposal; fuzzy mathematics
根據(jù)地基基礎(chǔ)工程施工技術(shù)方案優(yōu)選的三項基本原則:技術(shù)分析與經(jīng)濟(jì)分析相結(jié)合、定量分析與定性分析相結(jié)合、動態(tài)分析與靜態(tài)分析相結(jié)合。通過對地基基礎(chǔ)工程施工技術(shù)方案優(yōu)選指標(biāo)體系:技術(shù)性指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)及環(huán)境性指標(biāo)構(gòu)成,以及考慮因素的分析;建立了各指標(biāo)體系的評價體系;指標(biāo)體系應(yīng)考慮的因素為:地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)條件、環(huán)境條件、材料供給情況、機(jī)械條件、工程費用及工期要求等。建立了地基基礎(chǔ)工程施工技術(shù)方案優(yōu)選模型,運用模糊綜合評價法對地基基礎(chǔ)工程施工技術(shù)方案優(yōu)選。
一 工程概況及工程地質(zhì)情況
工程場址位于鄭州市東北部,鄭東新區(qū)起步區(qū),地貌單元為黃河沖積平原,場地地形基本平坦,無不良地質(zhì)作用,不存在影響地基穩(wěn)定性的古河道、溝浜、墓穴、防空洞、孤石及其它人工地下設(shè)施等不良地質(zhì)現(xiàn)象,適宜建筑。本工程主體高80m左右,地上25層,地下2層,主樓為現(xiàn)澆框肢剪力墻結(jié)構(gòu),群樓為現(xiàn)澆框架剪力墻結(jié)構(gòu)。建筑物基底埋深為現(xiàn)地面下7.0m左右,高層商住樓基礎(chǔ)底面處的平均壓力Pk為500KPa左右,工程地質(zhì)條件列下表1。
二 地基基礎(chǔ)處理技術(shù)方案分析
根據(jù)本工程的基礎(chǔ)埋深(天然地面下7.0m)和基礎(chǔ)寬度(按6m考慮),各地塊上的商住樓基礎(chǔ)做在第 (4) 粉質(zhì)粘土上或第(5)層粉土上,分別按建筑地基基礎(chǔ)規(guī)范(GB0007-2002)公式(5.2.4)和公式(5.2.5)計算地(4)、(5)層的fa值,用公式(5.2.5)計算時,取這兩層土的三軸不固結(jié)不排水剪切試驗所得的抗剪強(qiáng)度指標(biāo);在用公式(5.2.4)計算fa時,對粉質(zhì)粘土直接采用規(guī)范表5.2.4所列承載力修正系數(shù),對于粉土根據(jù)工程經(jīng)驗,對表5.2.4所列承載力修正系數(shù)做出適當(dāng)調(diào)整。得該地塊商住樓基礎(chǔ)持力層經(jīng)深寬度修正后(或公式計算)的地基承載力的征值:
第 (4)層163 kPa第 (5)層221 kPa規(guī)范公式(5.2.4)
第(4)、 (5)層268 kPa規(guī)范公式(5.2.5)
1 對天然地基利用的評價
由于高度為80m的商住樓基礎(chǔ)底面處的平均壓力500 kPa左右,而該地塊在基礎(chǔ)埋深為7.0m處地基承載力不能滿足要求,因此不能采用天然地基,對高層商住樓周圍的群房高度小于30m,其建筑物的層數(shù)變化較大,一般情況下為減少主群樓的差異沉降,主、群樓采用統(tǒng)一的基礎(chǔ)類型較為合適。
2 樁基工程和地基處理分析評價
由于天然地基承載力不能滿足上部荷載的要求,因此需要采用樁基礎(chǔ)或地基處理的方法;場地18.85m以上地層相對軟弱,為黃河新近沉積的稍密狀態(tài)的粉土和軟塑、可塑狀態(tài)的粉質(zhì)粘土層,而21.68m以下為密實狀態(tài)的粉細(xì)砂、細(xì)砂層、硬塑~堅硬狀態(tài)的粉質(zhì)粘土層,密實狀態(tài)的粉土層,存在良好的樁端持力層。場區(qū)內(nèi)地下水對鋼筋混凝土沒有腐蝕性,且基地埋深以下沒有可液化地層,場地工程地質(zhì)條件,適宜用樁基礎(chǔ)和地基處理的方法。
場地處在鄭州東區(qū)起步區(qū),周圍環(huán)境開闊,根據(jù)場地地層情況及鄭州市目前已有的樁基礎(chǔ)和地基處理施工手段、施工能力及已有成功實例,結(jié)合本工程的荷載要求,可選擇的樁基礎(chǔ)有:靜壓樁、沉管灌注樁、鉆孔灌注樁;可選擇的地基處理方法有:單管高壓旋噴樁和CFG樁等。
由于地基處理能夠充分發(fā)揮地基土的潛力,降低工程造價,因此目前越來越多地被建設(shè)、設(shè)計單位采用;結(jié)合地方及建設(shè)單位意見,同意采用地基處理方案;針對本工程基底壓力Pk=500kPa左右,場地18.85m以上地層承載能力差,21.68m以下地層穩(wěn)定、承載力高、壓縮性低,以及周圍環(huán)境對施工噪聲、泥漿排放及沉降限制不嚴(yán)的特點,對目前施工能力能夠達(dá)到Pk=500kPa要求的可能采用的復(fù)合地基:單管高壓旋噴樁和CFG樁進(jìn)行分析論證。
3 復(fù)合地基處理方案分析
復(fù)合地基設(shè)計參數(shù)
復(fù)合地基處理厚度及承載力計算
針對本工程地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級,基礎(chǔ)壓力較大,對沉降要求較嚴(yán),地基土第(8)、(10)層土孔隙比大,壓縮性高,承載力低的特點,建議復(fù)合地基處理到第(12)層粉細(xì)砂層中0.5~1.0m。
按照《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》“JG79-91”的規(guī)定,對高壓旋噴樁復(fù)合地基進(jìn)行驗算,當(dāng)樁的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度fcuk=5.0MPa,置換率m=23%時,樁入土深度21.5m,以第(12)層作為持力層,復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fspk=447kPa, 復(fù)合地基承載力設(shè)計值f=560 kPa,可以滿足Pk=500 kPa的要求。
按照《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》“送審稿”對CFG樁進(jìn)驗算,當(dāng)采用C20混凝土,樁入土深度22m,以第(12)層作為持力層,置換率m=10%時,梅花形布樁,樁距3d,復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fspk=465kPa, 復(fù)合地基承載力設(shè)計值f=527 kPa, 可以滿足Pk=500 kPa的要求。
對地基處理效果的預(yù)測及存在的問題分析
高壓旋噴樁復(fù)合地基:由于理論計算的置換率較大,成樁時容易造成串孔,施工工藝上可以采取跳打,對于第(8)、(10)層灰黑色粉質(zhì)粘土層,樁身強(qiáng)度低,施工時可以添加合適的外加劑和增加成孔次數(shù),改變成樁噴射壓力,提升速度來處理。
施工經(jīng)驗:鄭州目前高壓旋噴樁施工工藝較成熟,又有在高層建筑26~28層中應(yīng)用的工程實例,但與本工程類似的地層、復(fù)合地基強(qiáng)度要求大于500 kPa的工程實例不多。
CFG樁復(fù)合地基:由于地下水位埋深較淺,地面下1.5m;17.0~20.0m以上地基土層較差,鄭州市區(qū)多采用長螺旋鉆孔泵壓灌注成樁工藝施工,容易出現(xiàn)串孔、活門打不開等問題,且會對周圍建筑、道路、地面等產(chǎn)生沉降。
施工經(jīng)驗:鄭州近兩年在小高層12~13層中應(yīng)用實例很多,效果較好,20層以上建筑應(yīng)用實例很少。
從以上地基基礎(chǔ)處理方案分析很難確定哪個是最優(yōu)方案,更給不出方案的定量分析結(jié)果,下面利用模糊優(yōu)選理論進(jìn)行選擇。
三 模糊綜合評價法應(yīng)用分析
下表4給出兩個地基處理方案的主要因素比較
四.結(jié)論
通過工程實例證明了模糊綜合評價法的實用性及合理性;影響基礎(chǔ)工程方案選擇的因素很多,既有定量指標(biāo)又有定性指標(biāo),運用模糊優(yōu)選理論,將定性分析與定量計算有機(jī)結(jié)合,進(jìn)行模糊綜合評價優(yōu)選,充分考慮設(shè)計、施工經(jīng)驗及地方條件,有效減少了主觀因素的影響;實例研究表明,運用模糊優(yōu)選理論選擇基礎(chǔ)工程方案是一種好的決策方法。
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作者簡介:
魏玉琴(1965--),女,漢族,河南駐馬店人,工學(xué)碩士,高級講師,河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院督導(dǎo)室主任,研究方向:建筑工程。