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地基加固技术

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地基加固技术

地基加固技术范文第1篇

关键词:地基处理强夯法加固技术质量控制

建筑理论认为,建筑地基处理,是影响和制约建筑结构安全稳定性能的重要技术措施。随着建筑施工技术的拓展,强夯加固技术以其独特的技术优势,在建筑地基处理施工中,发挥了重要的作用。本文针对强夯技术的特征以及施工工艺进行了分析,阐述了地基强夯加固施工处理的质量控制措施。

1 强夯技术特征及优势分析

强夯法又称动力固结法,是在建筑地基处理过程中,为提高软弱地基的承载力性能,采用重锤由高度下落夯击土层,致使地基迅速固结的技术。

强夯加固技术,施工设备及操作工艺简单,能够有效提高地基承载强度性能,增加干密度、减少孔隙比,降低压缩系数、增加场地均匀性,消除湿陷性、膨胀性,防止振动液化,减小沉降量,有效加固深度高,加固效果显著。施工速度快、节省加固原材料,施工成本低,适用范围十分广泛,强夯法适用于处理碎石土、砂性土、非饱和粘性土、湿陷性黄土、杂填土等地基的加固夯实处理。

2 强夯法的施工工艺

2.1 强夯加固的技术原理

地基土层结构通常是由固体颗粒,水分和气体孔隙组成。地基土经强夯重锤高度下落夯击后,瞬间内将夯击能量转化,利用强烈的冲击能量产生一定的动应力,将土体结构中的水分及气体排出,致使土层孔隙水压力瞬间汇集上升,在夯点周围出现径向裂缝,形成软土中空隙水的渗透通道,为超静水压力的消散创造了条件。土体在夯实冲击的压拉应力下降低了土层结构的抗剪强度,同时伴随着地基压缩或振密,土体液化或土体结构渗透性能改变,相当大的夯击能转化为土体的压缩变形,裂隙发展,土体强度获得提高。

2.2强夯施工方法

点夯施工:准确测放夯点位置,根据锤重单击夯能设计确定有效落锤高度及场地标高。强夯机夯锤对准夯点位置,将夯锤起吊到预定高度,待夯锤脱钩自由下落夯入地面后,测量计算击夯沉量,做好原始记录,然后按设计标准要求重复实施夯实冲击步骤,完成一个夯坑的点夯施工。点夯作业分遍施工时必须严格控制间歇时间。点夯时要对每一夯点的夯击次数,每次夯坑沉陷量、夯击坑周围土的隆起量及埋设测点要进行量测记录,并注意夯击振动的影响范围和程度。

满夯施工:点夯施工完成后,必须让因夯实冲击地基土层二渗出的孔隙水分消散到规定要求以后,针对点夯夯坑底标高以上部分的夯间土进行满夯施工加固处理。满夯施工时一般采取1/4锤径双向搭接,根据实际工况需求,严格落实和预算夯击遍数、夯实次数以及搭接密度,避免出现漏夯现象。

2.3地基强夯的施工工序

不同的地质条件下的地基强夯技术,施工工艺流程稍有差异,但总体施工程序如下:平整场地―定位夯点、测量标高―点位对置,标高锤程―吊高夯锤,下落夯击―往复夯击,完成点夯―重复操作,分遍点夯―整平夯坑,间隔夯击―完成全部夯击遍数―满夯施工,振动碾压。

3强夯技术在地基加固中的应用要点

强夯法处理地基,通常是利用起吊设备将一定外形规格的重型夯锤起吊至一定高度后自由下落,产生强大的冲击能量进行夯击,对地基土层产生强烈的振动冲击和动应力,从而在一定范围内提高地基土层结构强度和均匀度、降低压缩性、改善砂土抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性等性能,减少地基沉降病害的发生。 由于建筑地质工况的复杂性,地基加固施工过程中,强夯技术的施工需要注意如下技术要点:

3.1设计方案

优化地基强夯施工设计方案,完善高效质量保障体系,强化施工人员的质量意识,这是地基强夯加固技术施工的重要前提。

3.2测量放样

采用水准仪按施工要求确定强夯区域布置点位,在强夯范围外设置控制网点基桩坐标,布置水准点作为高程控制、路基沉降的依据。

3.3夯击试测

在地基夯击施工前,要进行试夯预测,确定夯锤重量、夯实面积和夯锤落距,以便确定最后下沉量及相应的夯击遍数。

3.4垫层铺设

夯击场地平整后,要根据现场需求铺设适当厚度的碎石垫层,便于夯击现场的机械通行和及时排水,并有效保障夯击能量向周边扩散。

3.5强夯施工

夯点定位后,在预定观测地段中设置相关夯击应力、夯击频率振幅、孔隙水压力、土层变形的监测设备,按设计要求分批、分遍施工夯击。

3.6振动碾压

地基强夯处理后要在满夯结束后进行场地整平清理,采用振动碾压器械进行振动碾压,测量最终场地高程作为交工验收基础资料。

四地基强夯加固技术的质量控制

4.1施工准备阶段的质量控制

严格审核施工资质条件或强夯施工安全质量保证措施,审查施工机械设备的设备性能。复核施工现场工况勘测报告,审核施工方案及确定强夯参数。监理施工单位按照施工现场条件对现场进行统筹安排,合理安置施工机械材料,编制现场施工图。

4.2地基强夯过程的质量控制

地基强夯施工的质量控制,要根据强夯工艺流程,对重点过程实行旁站,采用现场巡视、检测相结合的方法进行控制。

测量定位是影响地基强夯处理整体效果的关键环节,严格落实强夯点位的量测,控制强夯定位的放线偏差。要严格落实点夯施工的操作程序,及时发现并杜绝少击漏夯现象,保障地基夯实的强度性能均匀密实。采取防振隔振技术,制定地下建筑设施防护措施。

场地平整有利于地基强夯施工的顺利进行。强夯前要用推土机预压平整,测量场地高程,检查场地排水通道,铺设砂石垫层,降低地下水位,以防设备下陷和消散强夯产生的孔隙水压。

严格设计强夯技术参数。锤重与落距是影响夯击能量和加固深度的重要因素,夯击点位的布置及间距,对于强夯施工的质量影响较大。地基强夯处理施工中,要根据实际工况进行预测和优化夯锤重量、落矩、下沉量等有关参数,严禁擅自改变施工参数,以确保地基强夯质量效果。

严格控制地基土层含水量。对于高饱和度的粘性土强夯施工,可在夯坑内回填碎石矿渣等粗颗粒材料进行强夯置换处理。针对地下水位高、降雨较多的地区,应在场地四周科学设置排水体系,降低地基土含水量。地下水位偏低的地基,可在夯坑中加注适量水分,保持地基处理的最佳效果。

强夯法的加固顺序是先深后浅,要严格按照强夯顺序进行分段施工,夯击时应按试验和设计确定的强夯参数进行,落锤应保持平衡,夯位应准确,及时排除夯击坑内积水,及时修整夯坑。冬季施工应清除地表冻土层再强夯,并适当增加夯击次数,提高夯击功能。

详实地基强夯施工记录。施工时,要根据强夯程序,严格记录夯实冲击的标高、落矩等相关数据,精心监测和记录每坑每击的夯沉量和每个夯点的夯击次数,检测路基加固的效果,确保施工过程满足设计要求。

4.3强夯检测的质量控制

地基加固技术范文第2篇

关键词:堤防坝体 软土地基 加固处理 技术措施

相对来说,洪水海潮等自然现象是影响人类生活与生产的重要灾害,堤防坝体通常是在河道、海岸以及湖泊低洼库区地带边缘修筑的用来泄洪防潮的挡水工程设施。作为一种建筑工程,地基是修建堤防坝体工程的关键环节和要素,地基强度对于堤防坝体整体稳固性有着尤为重要的影响,由于堤防工程通常蜿蜒绵长,其地基地质结构复杂多变,软土性地基是堤防坝体施工中较为常见的不良地质工况,探索软土性地基的加固处理技术,是强化堤防坝体稳固性的重要措施。

1、软土地基特性分析

软土是指滨海、湖沼、河滩等天然含水量高,孔隙比大,压缩性高的细粒土质,软土通常呈软塑或流塑状态,在外部荷载作用下抗剪性能较差。软土地基主要是指地下水位较高,由细微颗粒含量多的松软土、有机质土或散沙等土层构成的地基。软土地基通常具有孔隙比和天然含水量大,压缩性较高,透水性弱差,固结系数小,抗剪强度低,扰动灵敏度高的特性,土层分布相当复杂,土层结构之间物理力学性质差异较大。由于含水量大,渗透系数微小,软土土体受荷载作用后往往会呈现很高的孔隙水压力,从而影响工程地基的压密固结程度。软土地基如果处理不好,通常容易导致相关建筑物发生开裂损坏、沉降失稳现象。

2、软土地基堤坝的破坏机理及其危害

堤防坝体工程通常是在河道、海岸以及湖泊低洼洪区地带边缘修筑的用来泄洪防潮的挡水建筑工程设施。由于堤防坝体工程通常是沿着河道流向或者围绕湖泊海岸修建的,占地绵延狭长,其工程地基的地质构造相对较为复杂多变,特别是很多处于松软性淤泥沙土底层结构之上的堤防坝体工程,往往在其自身荷载作用下,会形成不同程度的变形、开裂、滑坡或沉降等损坏性病害,导致堤防坝体工程强度稳定性能降低,甚至出现严重的安全隐患。

引起软土地基上方堤防坝体破坏的根本原因,在于软土地基中软弱部位工程的剪应力超过其抗剪强度,造成堤防坝体稳定性在遭到破坏后失去平衡。由于剪应力的增加,很多堤防坝体在其地基施工后往往需要在其地基上部采用相关土质进行回填,随着填土荷重的不断增加,软土地基本身的孔隙水应力升高,造成抗剪强度逐渐减小。另外,水位降落产生的渗流力,气候变化产生的干裂、冻融现象,粘土夹层因被雨水浸渗而发生软化导致粘性土的蠕变等,都会导致堤防坝体工程的整体稳固强度性能发生破坏。软土地基堤防坝体在设计施工过程中如果因地质勘测不精确,未按规定分层填筑,回填碾压质量控制不严,往往会造成地基强度不足导致路堤失稳现象,甚至发生堤防坝体滑坡崩塌,以至于影响整个堤防坝体工程的正常功能发挥。

3.常见性软土地基堤坝加固处理技术

软土路基处理就是针对其稳定性和承载能力进行强化和加固,当前技术条件下,加固软土性地基堤防坝体工程,通常采用如下口水鸡措施进行处理:

3.1 预压挤密技术:堤坝自身具有一定的重量,对于地基会产生一定的压应力,通过减缓堤坡和填筑速度,逐步加高堤防坝体的高度和体积,依靠坝体自身重量或堆积相关重量物体将处于流塑状态的地基淤泥或软性土挤出或压密,充分消散其孔隙水应力,从而提高堤坝地基的整体抗剪强度,避免不均匀沉陷产生。

3.2 抛石挤淤技术:堤防坝体地基施工前,针对软性地基的承载强度性能,利用置换原理将相当粒径以重量的的碎石块抛散在需要进行加固处理的软性地基或者淤泥地基中,挤出堤坝基础部位的淤泥或软性土,抛填时应根据软土地层下的地层横坡而确定抛散数量和方向,从而实现地基承载强度的提高。

3.3 预压砂井技术:采用竖向排水砂井以及水平排水垫层或砂沟技术,结合降低地下水位、堆载预压或真空预压等技术相互配合作用,清除加固范围内的植被和表土,上铺砂垫层,为改善堤坝地基排水条件应在排水砂垫层中合理布置排水管再铺设密封膜,真空稳定地基气压,排出地基土中孔隙水,增强地基强度。

3.4 垫层换填技术:对于堤防坝体地基部位的软土底层结构厚度较大时,通常根据堤坝工程施工的实际需求,挖除靠近堤防坝体地基底部的软土,并人工回填相关强度较大的土质或其它稳定性能好、无侵蚀性的高强度、压缩性低、透水性好、易压实的砂石、石渣等材料作为持力层,增加堤坝地基强度性能。

3.5 桩体加固技术:根据堤坝地基的工程地质环境工况,利用适合性能的振冲机械,利用振动和冲击荷载作用在堤坝地基中钻孔和成孔作业,再在孔内分别填入碎石砂料或者灌人生石灰形成体,并分层振压夯实,通过生石灰吸水膨胀挤密桩周土体,增加地基承载强度和抗剪应力性能,

3.6 高压旋喷技术:对于软粘土和粉细砂地基堤坝加固,通常利用旋喷机械将注浆管置于软土地质土层设计深度后高速旋转,借助高压喷射水泥浆液与土体混合固化形成高强度水泥旋喷桩体,或者定向喷射形成连续墙实施联锁桩体以提高软土堤坝地基的承载能力,加强堤坝地基防渗性能。

3.7 地基强夯技术:针对河流冲积层,滨海沉积层黄土、粉土、泥炭、杂填土等各种软性地基,利用起吊机械将一定重量的夯锤起吊到一定高度并自由下落,对堤坝地基土质进行局部夯实以减小土体孔隙,同时挤压孔隙水以固结软性土体,从而提高土体整体性承载强度,增加第八工程整体稳固性。

3.8 加筋稳固技术:为有效减小堤坝地基出现的塑性剪切破坏程度,采用相关土工合成材料,平铺于堤防坝体地基表面以分散堤防坝体的荷载,阻止破坏面形成或减少破坏发展范围,同时,利用相关土工合成材料与地基土间的相互磨擦限制地基土侧向变形,从而提高地基承载力,增加堤防坝体地基的稳定性。

地基加固技术范文第3篇

【关键词】地基;加固;处理技术

随着技术的进步,地基的加固处理方法会更加完善,只有掌握地基构造的基本原理,施工方法和适应土层范围,才可以在具体应用中针对情况灵活使用。在选取加固处理方案时,要考虑地基基础缺陷的种类及其对建筑物使用、安全、耐久性等方面的影响,同时考虑上部结构的整体性、安全度、使用要求等具体情况对地基基础变形的适应性,同时还要结合地基基础变形、结构变形的数值以及经济性进行综合考虑。

一、地基加固处理技术的意义

建筑工程地基加强处理的目的是通过夯实、换填土、挤密、加筋及排水等方法,达到对地基承载能力的提高,以改善地基土的结构特点使之满足工程需要,其主要目的包括:改善地基原状土的不良特性,提高地基的抗剪切强度,改善地基的压缩量,改善地基的透水特性,改善地基的动力特性。因此,在建筑施工中,地基加固占有重要位置。

二、地基加固的原理

当工程结构的荷载较大,地基土质又较软弱(强度不足或压缩性大),不能作为天然地基时,可针对不同情况,采取各种人工加固处理的方法,以改善地基性质、提高承载力、增加稳定性、减小地基变形和基础埋置深度。地基加固的原理是:“将土质由松变实,将土的含水量由高变低”,即可达到地基加固的目的;工程实践中各种加固方法,如机械碾压法、重锤夯实法、挤密桩法、化学加固法、预压固结法、深层搅拌法等都是基于此加固原理。

在拟定地基加固处理方案时,应充分考虑地基与上部结构共同工作的原则,从地基处理、建筑、结构设计和施工方面都应采取相应的措施进行综合治理,其具体的措施有:改变建筑形体,简化建筑平面;调整荷载差异;合理设置沉降缝;采用轻型结构、柔性结构;加强的整体刚度,如采用横墙承重方案或增加横墙,增设圈梁,减小的长高比,采用筏式基础、筏片基础、箱形基础等;对基础进行移轴处理,当偏心荷载较大时,可使基础轴线偏离柱的轴线;施工中正确安排施工顺序和施工进度;对软土地基则应放慢施工速度,以便使地基能排水固结,提高承载力。否则,施工速度过快,将造成较大的孔隙水压力,甚至使地基发生剪切破坏。

三、地基处理方法

1 主要的桩基础处理法

(1)砂桩

砂桩也称为挤密砂桩或砂桩挤密法。其定义是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后再将砂挤入土中,形成大直径的密实砂柱体的加固地基的方法,砂桩属于散体桩复合地基的一种。砂桩法适用于挤密松散砂土、粉土、黏性土、素填土、杂填土等地基。对饱和黏土地基对变形控制要求不严的工程可采用砂桩置换处理,砂桩还可用于处理可液化的地基,而在用于饱和黏土的处理时,最好是通过现场试验后再确定是否采用。

(2)水泥粉煤灰桩

水泥粉煤灰桩由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成的高黏结强度桩,和桩间土、褥垫层一起组成复合地基,该法的适用范围很广,在砂土、粉土、黏土、淤泥质土、杂填土等地基均有大量成功的实例。独立基础、条形基础及筏基都有应用。对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。该法具有适用性广、承载力提高幅度大、施工简便、工期短等优点。

2 混凝土桩

混凝土桩分为普通钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩两类,其施工工艺有两种类型:挤土类桩及非挤土类桩,挤土类的有沉管灌注桩(现浇,沉管方法有静压、振动、锤击等)、预制桩(普通钢筋混凝土、预应力混凝土);非挤土的一般均为现浇,有人工挖孔桩、冲(钻)孔灌注桩等。混凝土桩应用面广,很多地基土处理中都适用,而且施工工艺简单,可操作性较强,桩体强度较高,耐久性良好,被现在各种工程建设中广泛使用。

3 换土垫层法

换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高浅基础下的地基承载力,满足地基稳定性的要求,减少沉降量,加速软弱土层的排水固结,防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时,常采用换土垫层来处理软弱地基。换土垫层法是将基础下一定范围内的土层挖去,然后回填以强度较大的砂、碎石或灰土等,并夯实至密实,它可有效地处理荷载不大的建筑物地基问题。换填法处理地基时换填材料所形成的垫层,按其材料的不同,可分为砂垫层、砂石垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层、粉煤灰垫层和干渣垫层等。

4 预压法

预压法适用于处理各类软弱地基,包括天然沉积层或人工冲填的土层,如沼泽土、淤泥、淤泥质土以及水力冲填土等。预压法是在建筑物建造之前,在场地内堆土或其他重物,对地基进行预压,使地基在预压荷载作用下排水固结,在地基强度提高到符合要求后,就卸除荷载,然后按照设计要求修建建筑物,或者利用建筑物本身的荷载分级施加进行预压。根据预压方法,预压法可以分为堆载预压法和真空预压法。堆载预压法分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于4m时,可采用天然地基堆载预压法处理,当软土层厚度超过4m时,应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程,必须在地基内设置排水竖井。堆载预压法处理深度一般达10m左右,真空预压法处理深度可达15m左右。

5 强夯法

强夯法亦称动力固结法,适用于处理杂填土、碎石土、砂土、低饱和度粉土、粘性土以及湿陷性黄土等地基。强夯法是将机械能转化为势能,再由势能转化为动能,即夯击能,在重锤落地的一瞬间,能对土体产生强大的冲击波,可提高土体强度,降低土的压缩性,起到改善砂土的振动液化性和消除湿陷性黄土的湿陷性等作用。实践证明,经夯击后的地基承载力可提高2倍~5倍,压缩性可降低200%~500%,影响深度在10m以上。同时,夯击还能提高土层的均匀程度,减少将来可能出现的不均匀沉降。强夯法主要用来提高土的强度,减少压缩性,改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。

6 振冲法

振冲法又称振动水冲法,是以起重机吊起振冲器,启动潜水电机带动偏心块,使振动器产生高频振动,同时启动水泵,通过喷嘴喷射高压水流,在边振边冲的共同作用下,将振动器沉到土中的预定深度,经清孔后,从地面向孔内逐段填入碎石,使其在振动作用下被挤密实,达到要求的密实度后即可提升振动器,如此反复直至地面,在地基中形成一个大直径的密实桩体与原地基构成复合地基。该法能提高地基承载力,减少沉降,是一种快速、经济有效的加固方法,一般适用于处理松散砂卵石、砂土、粉土、粉质黏土、素填土和杂填土等地基。

三、结语

随着时代的发展变迁和技术的革新,地基加固方法不断趋向于完善,因此,在实际的施工过程中,施工人员不但要充分的了解和掌握地基构造的基本原理和施工方法和适应土层范围,也要根据当时当地的实际情况,结合气候环境等因素进行综合考虑,才可以在具体应用中针对情况灵活使用加固方法。

参考文献

地基加固技术范文第4篇

关键词:地基基础;加固技术

中图分类号:TU472 文献标识码:B 文章编号:1674-3954(2013)21-0053-02

前言

建筑结构中最重要的部分之一就是地基,其质量是建筑的稳定性的关键。所以在建设工业厂房的过程中,对厂房的地基基础进行科学合理的加固是非常重要的。随着我国经济技术的不断进步,我国的工业因势而生,得到了迅速的发展。工业的发展也为工业厂房的建设提供了坚实的后盾。在进行工业厂房的施工的时候,为了使工业厂房地基基础的质量和性能得到保证,就要科学合理对其地基基础进行加固。

1 地基基础与桩基础土建定义

地基是指建筑物基础底部下方一定浓度与宽度内的土层,一般把计算土层中附加应力和变形时所不能忽略的那部分土层,称为建筑物的地基。

建筑物对地基的基本要求是:不论是天然地基还是人工地基,均应保证具有足够的强度和稳定性。在荷载作用下地基土不发生剪切破坏或丧失稳定;不产生过大的沉降或不无效的沉降变形,以确保建筑物的正常使用。

软弱的地基必须经过技术处理才能满足工程建设的要求。对于土质良好的地基,当其难以承受建筑物全部荷载时,也同样需要对地基进行加固处理。经处理达到设计要求的地基称为人工地基,反之则称为天然地基。

地基处理是为了提高地基承载力,改善其变形性质或渗透性质而采取的人工处理地基的方法。地基处理不仅要满足工程设计的要求,还要因地制宜,就地取材、保护环境和节约资源等。

地基支承建筑物荷载,要避免强度破坏和失稳,同时还要使沉降的基础控制在地基的变形允许值范围内,并且在满足上面两个要求外选择的基础类型埋深相对不大,只须普通工序就可建造。这种基础类型就是天然地基上的浅基础;地基如果不能满足以上条件就要进行加固处理,在地基进行处理后建造基础,叫土地基上的浅基础。如果上面形式都不符合要求,就要对特殊的施工手段进行考虑,采取对埋深大的基础形式(深基础),使更多的荷载由上至下传到深层坚实的土层中去。

2 加固技术方法

随着经济的不断发展,建筑行业也取得巨大的发展。人们对建筑工程的质量和性能的要求也不断提高。就目前来说,实际的建筑工程质量依然存在着很多的质量问题。这些质量问题出现的主要原因是不同的区域的施工条件不一样,土层分布、土的物理力学性质不同,即使是在同一个建筑施工场地,也会有土质上的差异。施工过程中,如果对地基情况不清楚或者采取不合理的措施进行处理,就很容易给工程质量留下隐患,威胁人们的生命财产安全。因此,要有效保障建筑工程的质量,就要采用科学合理的方法进行地基工程施工。准备对事故进行分析,合理地对事故进行处理,是当前建筑行业必须要解决的一个大问题。目前对己建建筑物的加固处理的方法多种多样。一般采取常用两种施工方法进行地基工程的施工。

2.1 灌浆加固

指利用专用的机械进行机械成孔(机械成孔分挤密成孔及非挤密而孔)或者人工成孔,水泥化学浆液配制好后,用高压灌浆设备将其灌入地层,经过劈裂、挤压作用和浆液产生物理化学反应而使土层发生胶结,从而使土体结构和性能得到改善,从而提高土体的强度。

2.2 静力压桩加固

采用一套液(油)压设备,预制桩通过建筑物的承重柱重力的反作用分节压入土中,用预埋角铁焊接上下节桩接驳。液压控制压桩,当压力满足设计荷载和计划桩长要求可以终桩,单桩承载力在终桩时,可以根据压桩设备的仪表直接反映出来。终桩后,桩头钢筋将压入桩通过焊接连接原基础钢筋,并连结浇注混凝土承台与基础为一体,桩直接将上部结构的荷载传递到坚硬的土层。

出现不均匀沉降的己建建筑物,毫无疑问,加固无论运用灌浆加固还是静力压桩,都会造成工程的损失,所以要想办法降低损失的限度到最低。

3 分析沉降的原因

选取某厂房进行案例分析。

3.1 地质因素

根据钻探可知,厂房在一条山坡冲沟的边麓地段建造,有水位埋深大概0.3m丰富的地下水,不均匀分布的,淤泥(含腐木)等软土,层厚从南向北递增,这也是厂房均匀沉降的客观原因。

3.2 结构因素

采用了两种不同的基础型式的同一栋厂房,南段的地质条件较好,以人工挖孔桩为基础,坚硬状的残积土层里支承着桩端;北段地质条件非常差,以条形为基础的仅1m的砂垫层,没有进行压密处理。假设桩长10m,进入了坚硬状土层,通过测算可知其桩基础的最终下沉量只有1.4mm,推算采用条形基础下砂垫层处理的基础的沉降量仍有2m,条形基础的刚度没有起到变形(沉降)的调节作用,所以导致了厂房不均匀沉降,对厂房的安全使用产生影响,因此要尽快进行处理。

3.3 加固方案

为了使厂房的安全使用得到保证,处理该建筑物最好将加固上部结构与地基处理相结合。首先进行地基处理,使地基的继续沉降得到控制,然后再对上部结构进行加固。从钻探和变形测量资料可知,加固厂房的地基可采用压力灌浆补强和静力压桩等方法,但业主要求不能影响正常生产,同时受限于施工场地的工程地质条件,决定采用压力灌浆加固法。

本次采取压力灌浆加固法进行加固的目标是通过浆体的渗压对软土地基的承载力和压缩(变形)模量进行改善,使地基的沉降量减少,符合厂房使用的要求。

(1)其作用机理是:通过液压运用双液管将水泥和化学浆注入土中,使之快速凝固,与此同时,进行割裂、扩散挤压和充填软土。伴随一定的物理化学作用既可以促进浆体形成脉状充填软土;又可以使软土产生压缩和脱水固结,从而达到加固的目的。

(2)工艺流程(如图1)。

(3)布置灌浆孔,根据每根柱位的四周布进行布置孔距为1.5~1.9m不等的4个孔,以4~10.5m为加固深度,使深孔底部与残积土层接触。采用低压、慢灌、多量工艺进行注浆,从而注入更多的浆体。在软土较厚的孔段重复注浆使注浆效果增强。一般在第一次注浆中,由于一定的浆压作用会形成一部不规则的帷幕。对灌浆孔进行冲洗进行二次注浆,使浆液充填充分而有效。先下后上或先上后下分层注浆:先下后上是成孔后浆液浆管下落至孔底,并由孔底开始注浆,而后一边注浆一边上拔灌浆管,使浆液从孔底开始扩散,以利于加固软土;先上后下是从基础底板深度开始注浆,而后逐渐向孔底延伸,先使砂垫层获得有效的加固。

(4)根据观测可知经化学灌浆处理后缓解了柱基的沉降,但后期的基础下沉没有最终得到稳定要采取进一步措施进行加固。

3.4 基于上述分析的原因,本次必须采取一步到位,行之有效的加固方案。最终采用加固技术为“静力桩托换”

(1)采用一套液(油)压设备,预制桩分节(2~3m一节)通过建筑物的承重柱重力的反作用分节压入土中,节与节用预埋角铁焊接。液压控制压桩,控制压桩荷载在45~55MPa。当桩压达到预定深度及达到设计贯入度之压力时,保持压桩荷载在50MPa,每隔5min进行一次冲击,共三次,下沉量不大于3mm,并且要稳定1h,记录好,最终允许下沉量不大于1mm。完成桩压后,连接原基础承台,桩直接将上部结构的荷载传递到坚硬的土层。

(2)施工工序是将压桩基坑开挖在设计桩位处,用压桩机利用安装在柱上的反力钢夹提供反力进行压桩,等每个承台的静压桩都压完报,将预制桩连结原承台于一体,结构荷载由预制桩承担。施工用水准仪进行观测,将柱的升降量为±1mm。施工场地有丰富的地下水,要用抽水泵抽水,当水准仪监测桩的沉降速度加快(0.50nun/h),立即停止抽水前要对柱进行卸荷处理,防止桩基础产生附加沉降使厂房安全得到保证。

(3)施工效果监控加固效果与厂房的安全相关,通过对加固效果进行监测,在施工期间被加固的柱位沉降值累计不大于10mm,竣工后的沉降量不大于2mm/月,达到质量指标要求,加固质量良好。

4 结论

目前普遍认为压力灌浆加固法投资节约,是一种快速而又有效的方法。而静压桩加固法投资相对会比较大而且工期长,但这种地基基础加固方法却非常可靠。相对本工程的条形基础,由于宽度受到限制,上部荷载的作用由条基承受,附加应力发生在土层上,而天然土层的条基外的土层没有外加荷载的作用,所以是小应力区。灌浆时,在高压的驱动下,浆液将沿应力薄弱区(带)进行劈裂扩散,因此,在本工程的条基下进行注浆,浆液将对条基下的土体改善作用受到限制,浆液将会跑漏到条基外的软弱土层中。加固后的地基,虽然获得部分改善,但其受力压缩层仍然是条基下的砂垫层和软土层,地基的沉降不能完全得到控制,变形仍会继续发展,效果不会很明显。而静力压桩加固法是将桩压至地基中的硬塑状态的砂质粘性土层中,上部结构的荷载通过桩直接转移到深部,由坚硬状态的土层承受,这样条基下的砂垫层和软土层地基处于释荷状态,而桩的受力和传力直接,压桩时单桩承载力值可直接从压桩机的仪表中反映,地基变形最终可以得到控制,故处理效果明显。因此,遇到实际问题时应该具体问题具体分析,在采取加固措施前应从技术可行、质量可靠、安全稳妥、经济合理四个方面作综合分析,选出最优方案,否则将会使问题越来越复杂,造成的损失也会越大。

参考文献

[1]梁照云,工业厂房地基基础施工技术与加固技术的研究[J]2010(6)

地基加固技术范文第5篇

关键词:塑料排水板打设抽真空 软土加固技术

Abstract: this paper introduces the vertical plastic drain the basic principle of soft foundation treatment, and summarized the plastic drainage plate construction process. Its principle is to use plastic drain the water will foundation excluded, and to increase the role of effective stress in soil particles to speed up the foundation consolidation settlement, to enhance the strength of purpose. The advantages of this method is: drainage plate is factory production, easy to control the quality, cost is low; In the construction process not osculum uneven cross section by jam; Small section, the foundation disturbance is small; Play a mechanical light, can be used for coastal port is soft foundation.

Keywords: plastic drainage plate hit a vacuum soft soil reinforcement technique

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:

1、工程概况及主要材料

1.1工程位于天津港南疆原油库区,天津港南疆码头中央大道北侧,南疆三路以东。该场地经人工冲填形成,属于软土地基,工程总面积17062m2。采用竖向塑料排水板与砂垫层组合进行地基处理。原设计工程量为723450m,后因板间距变小,板深变浅,变更设计增加了2500m。主要工序为土工布铺设、砂垫层铺设,排水板施打和真空预压。

1.2主要材料

1.2.1塑料排水板

采用SPD-B型塑料排水板,每一批塑料排水板经指定的检验部门的检验,且附有出厂合格证及技术性能鉴定书(原件),其外包装应牢固、完好,并具有防紫外线辐射能力。在使用时要经常检查塑料排水板的外套薄膜是否完好无损。

1.2.2土工布

土工织物根据制造工艺不同,可分为有纺型土工织物、编织型土工织物、无纺型土工织物。本项目采用型号CEF2006的有纺土工布。从60年代中期到70年代末,有纺织物开始在我国应用于河道、涵闸及防治路基翻浆冒泥等工程;80年代初,无纺织物开始在铁路工程上试用;80年代中期,土工织物才在我国的水利、铁路、公路、军工、港口、建筑、矿冶和电力等领域逐渐推广应用。

1.2.3 砂垫层

砂采用中粗砂,含泥量≯3%,干密度大于1.5t/m3,渗透系数6×10-3~6×10-2cm/s,也可用砂砾、石屑(不含石粉)替代。

2、打设塑料排水板的机械设备形式

有两种形式,一种为履带式打桩机,一种为门架式插板机(带导轨)。要求用能打入设计深度的静力式或振动式设备,不可用锤击式或水冲式。套管插入杆为扁平状或圆形,内径大于排水板的尺寸,长度大于排水板设计长度,在打设中保护排水板不被损坏。本项目设备选用江苏QDS22型门架独臂式插板机,单机每昼夜产量500根/9000m。

3、施工工艺流程

3.1流程图

3-1打设塑料排水板施工工艺流程图

3.2塑料排水板施工(本工艺主要针对门架式插板机)

3.2.1施工准备

在进行施工放样等工序的同时,应做好施工准备。主要是门架的拼装,机件的安设调试,可在待处理地段端部的场地上进行。然后试打2~5根检验机器的性能、地质情况及工艺。

3.2.2施打排水板

(1) 铺设枕木、轨道,将机器移入场内。

(2) 将排水板装入卷筒,并通过门架上的滑轮将排水板引入插杆中。

(3) 将排水板从插入杆端头引出、折回,夹上短钢筋(桩位放样时插在桩位上),用订板机订好。

(4) 拉紧排水板,将插入杆对准桩位。

(5) 开启振动将插入杆压入地基。

(6) 到达设计深度(预先在插入杆用红漆划上标志)后将插入杆拔出。则排水板被短钢筋锚固于孔底。

(7) 在砂垫层以上30cm处将排水板剪断埋入砂中。

(8) 移至下一个桩位。

塑料排水板打设流程见下图:

3-2塑料排水板打设示意图

3.3布管、挖沟铺膜

按照设计测放压膜沟、射流泵、观测仪器仪表及滤管等布置尺寸,测量放样尺寸符合设计要求。压膜沟采用人工配合挖掘机开挖,并把压膜沟内的砂、亚砂土全部清理干净,沟内外坡人工清理平滑无砂料。开挖土弃到加固区外存放。

压膜沟深度除满足设计要求外,必须挖断透水层、最浅进入不透水层顶面以下1000mm。开挖时若遇到较厚的粉土夹层,难以将其切断时,应及时与监理、建设及设计单位进行汇报,必要时进行粘土帷幕施工,避免漏气,保证真空预压达到设计要求的膜下真空度。

压膜沟处的塑料板不剪断,要沿沟边向上插入到砂垫层中,插入长度不小于20cm。

3-3压膜沟段面示意图

3.3.1铺设真空滤管和膜下测头

1)滤管、泵、膜下测头按施工图布置。

2)真空滤管采用不小于Φ76mm硬质塑料管,打孔加工后,包好土工织物滤水层,捆扎结实,并使滤水层只透水不透砂,滤管连接采用胶管,胶管套入滤管长100mm,连接管绑扎要紧,同时绑扎铅丝结头严禁朝上,以免扎破滤膜。滤管相交叉处采用二通、三通或四通连接。

3)埋设前先将滤管放到埋设位置附近,然后按滤管布设位置, 在砂垫层上开沟,把滤管放到沟里埋好,处理好接头及出膜口。

3.3.2铺密封膜

密封膜采用聚乙烯或聚氯乙烯薄膜,在工厂热合一次成型。现场粘结时,搭接宽度不小于2m。铺密封膜是本工程的关键工序,质量好坏直接影响抽真空加固效果,要记录分析陆域内地质情况,合理安排,精心操作,防止抽气密封膜损坏。

密封膜分三层铺设,铺膜时间选在白天进行,当风力大于5级时,停止铺设。铺设时集中统一指挥,选择从上风向向下风向伸展,铺膜必须统一绷紧,平铺,要有一点余量,加固区四周余量基本一致。施工人员穿软底鞋上膜,严禁穿带钉鞋上膜。每铺一层,由专人检查,发现孔洞及时粘补。

在密封沟内侧要把膜铺平,四边埋入压膜沟内,伸入沟底80cm,然后用粘土填沟,所填粘土要湿而软,不能有大块,以确保膜的密封性。在铺膜过程中,要及时地每隔10m放一段砂袋压住密封膜。膜下真空度测头分别布置在角点和加固区中心,角点下真空度测头距加固区各边5m。

3.3.3安装射流泵

1)每个区严格按照设计图的位置和数量安装射流泵。

2)安装时按射流泵布设图进行,必须保证位置准确,连接处要密封,安装后进行调试,检查质量,做好抽气准备。

3)接通抽真空设备。真空滤管用胶管连接,胶管套入滤管长约100mm,用铅丝绑紧,铅丝接头不能朝上。

4)完成后请监理工程师现场验收。

3.3.4布设沉降观测仪器

密封膜铺好之后,即可根据设计要求在软土处理地段埋设沉降观测标志。按图纸规定埋设沉降板,沉降板应埋入砂垫层内,离地面底部5~10cm,随着填土高度的增加接长观测杆,施放地面沉降观测仪器仪表等。沉降观测标志应认真保护,做出明显的标志,防止施工中碰撞。

3.4真空抽气

3.4.1试抽气

调整各种仪器的初读数,进行开泵抽气,检查膜上是否有漏洞,如有,要采取措施及时修好,修补好后,可向膜上覆水,抽真空,当膜下真空度达到650mmHg后,及时报监理工程师验收。

3.4.2观测仪器布置

根据施工时现场勘查地质情况适当调整,在两大区分界线处如果两侧加固区不是同时施工,则先施工的加固区要安放测斜仪和水位仪,后施工的加固区也要安放水位仪和测斜仪。如果两侧同时施工,则不要安放测斜仪和水位仪。

3.4.3正式抽气

监理工程师验收合格后,转入正式抽气,要求膜下真空度大于650mmHg,真空预压抽气满载时间150天,真空联合堆载预压满载时间150天。

3.4.4在抽气过程中,要维持射流泵的正常运转,射流箱内循环水要不断补充,水泵、电机要定期维修保养。用电情况及其它与真空预压有关的施工情况要进行严格详细记录,真空度记录按监理要求及时整理上报。

3.5卸载

认真做好沉降观测,埋设完应测量一次,以后每填一层土,再观测一次,并及时做好记录。

在预压期应继续进行观测。第一个月每周一次,第二、三月每半月一次,第四个月开始,每月一次。

当实测沉降曲线推算的固结度大于90%,并且连续10天实测沉降速率不大于1.5mm/d时,报监理工程师验收合格,即可进行真空卸载。

4.结论

以上的塑料排水板处理软地基的施工技术,在天津港区处理软土地基上显示了它的优越性。因成本低,断面小,对地基扰动小,机械容易操作,施工中多台机械可展开大面积的作业,节省时间,是处理软土地基的优先选择。

参考文献

【1】 娄炎:垂直排水通道对真空排水预压加固效果的影响.公路2003