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关键词:地基处理换填垫层法强夯法独立基础
中图分类号:TU47文献标识码: A 文章编号:
引言
基础是建筑物和地基之间的连接体。基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。从平面上可见,竖向结构体系将荷载集中于点,或分布成线形,但作为最终支承机构的地基,提供的是一种分布的承载能力。如果地基的承载能力足够,则基础的分布方式可与竖向结构的分布方式相同。如果地基承载力不足,就可以判定为软弱地基,就必须采取措施对软弱地基进行处理。软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。
在初步计算时,最好先计算房屋结构的大致重量,并假设它均匀的分布在全部面积上,从而等到平均的荷载值,可以和地基本身的承载力相比较。如果地基的容许承载力大于4倍的平均荷载值,则用单独基础可能比伐形基础更经济。
一、地基的处理方法
在选择地基处理方法时,应综合考虑场地工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求、建筑结构类型和基础型式、周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素,经过技术经济指标比较分析后择优采用。 地基处理设计时,应考虑上部结构,基础和地基的共同作用,必要时应采取有效措施,加强上部结构的刚度和强度,以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。
常用的地基处理方法有:换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法等。现在我就经常用到的换填垫层法和强夯法分析比较:
1、换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力,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。
2、强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土,软-流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程,在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。强夯法和强夯置换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。对饱和粘性土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用。在确定地基处理方案时,宜选取不同的多种方法进行比选。
二、基础的设计
房屋基础设计应根据工程地质和水文地质条件、建筑体型与功能要求、荷载大小和分布情况、相邻建筑基础情况、施工条件和材料供应以及地区抗震烈度等综合考虑,选择经济合理的基础型式。
砌体结构优先采用刚性条形基础,如Cl5素混凝土条形基础、毛石混凝土条形基础和四合土条形基础等,当基础宽度大于2.5m时,可采用钢筋混凝土扩展基础即柔性基础。
多层内框架结构,如地基土较差时,中柱宜选用柱下钢筋混凝土独立基础。
如采用上述基础不能满足地基基础强度和变形要求,又不宜采用桩基或人工地基时,可采用筏板基础(有梁或无梁)。
框架结构、有地下室、上部结构对不均匀沉降要求严、防水要求高、柱网较均匀,可采用箱形基础;柱网不均匀时,可采用筏板基础。
现在我就多层框架结构经常采用柱下独立基础进行设计的讨论
三、工程实例
1、工程概况
本工程为抚顺安信化学有限责任公司研发中心楼新建工程,层数为二层,层高为3.60米,总建筑高度7.20米,建筑物长为40.500m,宽为13.200m。建筑耐久等级为Ⅱ级,耐火等级为Ⅱ级,抗震设防烈度为7度。附底层柱、墙最大组合内力简图。
2、地质条 本工程±0.000标高相当于绝对标高84.000米,场地内地层自上而下依次为:①杂填土,厚度:自然地面~0.5m。②圆砾厚度:0.5m~1.80M,fk=260KPa
3、基础选择原则应根据建筑物的使用要求,上部结构类型、荷载大小及分布、工程地质情况、施工条件及周围环境等因素综合确定。 因此本工程经过综合考虑采用柱下独立基础。
4、设计过程
基础设计选择中柱KZ1进行设计,采用柱下独基。基础混凝土等级用C30,垫层混凝土等级C10,钢筋采用一二级。再根据地质资料,基础坐在承载力特征值为260Kpa的圆砾层上。初步确定d=1200mm,按规范阶形基础每阶高度宜为300~500mm,取为400mm。基础计算简图如下图:
1KZ1基础设计计算
经过比较计算用于设计KZ1的内力组合值为Nmax=1140.2KN ,M=47.3KM·m,V=1.2KN。
预估地基承载力设计值时,先不考虑宽度修正,查表e或IL大于等于0.85的粘性土,ηd=1.0,则
fa=fak+ηdγm(d-0.5)=260+1.0×20×(1.2-0.5)=274.0KPa
底面面积A≥
初步确定基础的底面尺寸为b=2.8m,l=2.2m,A=6.16m2。
如下图:
2验算荷载偏心距e
基底处的总竖向力:F+G=1140.2+25×2.8×2.2×1.2=1325.0KN
基底处的总力矩:M=47.3+1.2×1.2=48.7KM·m
偏心距:e=48.7/1325=0.036m (
3局部受压承载力验算
根据《建筑地基基础设计规范》8.2.7.4条规定,当扩展基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时,尚应验算柱下扩散基础顶面的局部受压承载力。即局部受压区的截面尺寸应符合下列要求:
则
满足要求。
4验算基底边缘最大压力pmax
W=
(
(
均满足要求。
5基础冲切计算
土壤净反力Fl的计算:
(不包括基础及回填土自重)
如计算简图3,对阶梯基础柱边或边阶处作450的扩散角,各冲切面积如图所示。
柱与基础交接处:
h0=700-40=660㎜=0.66m
Al=(2.8/2-0.85/2-0.66)×2.2-(2.8/2-0.75/2-0.66)2=0.6m2
Fl=Pj·Al=202×0.6=121.2KN
根据《建筑地基基础设计规范》得,
am=(at+ab)/2=(0.75+0.85+0.66×2)/2=1.46m
[Fl]=0.7βhpftαmh0=0.7×0.90×1.43×1000×1.46×0.66=868.1KN>Fl
故该基础高度满足受冲切承载力要求。
6基础底面配筋计算
如上图,沿基础长边方向,对柱边截面1-1处的弯矩M1为
=87.6kN·m
故基础的长边方向应按A1配筋,选配Φ12@200,As=565mm2。
变阶处截面2—2的弯矩M2为
=137.5kN·m
故基础的短边方向应按Aa配筋,选配Φ12@150,实有As=754mm2。
7 结束语
(1)基础设计关键是上部荷载的准确性,上部荷载准确性的关键是结构选型,即结构计算模型和软件计算模型的拟合程度。象纯砖混、剪力墙、框架等拟合程度,导荷准确,可直接用基础设计。如果混合结构、复杂结构等导荷准确性与实际差别很大的话,那这个设计就完了。
(2)结构设计使用用任何软件进行上部结构计算都可以,在于每个人的设计习惯。而其他结构必须用两种以上软件进行上部结构计算,对结果进行分析,手算综合确定上部荷载。
(3)基础设计软件核心简单,荷载相同,各种软件的计算结果相同。
参考文献:
[1]《建筑地基基础设计规范》GBJ-7-89
[2]《建筑地基基础勘察设计规范》DBJ13-17-91
[3]《软土地基与地下工程》孙更生、郑大同
[4]《建筑桩基技术规范》 JGJ94-94
关键词:地基基础设计 桩基础后浇带
一、基础的设计
房屋基础设计应根据工程地质和水文地质条件、建筑体型与功能要求、荷载大小和分布情况、相邻建筑基础情况、施工条件和材料供应以及地区抗震烈度等综合考虑,选择经济合理的基础型式。砌体结构优先采用刚性条形基础,如灰土条形基础、Cl5素混凝土条形基础、毛石混凝土条形基础和四合土条形基础等,当基础宽度大于2.5m时,可采用钢筋混凝土扩展基础即柔性基础。多层内框架结构,如地基土较差时,中柱宜选用柱下钢筋混凝土条形基础,中柱宜用钢筋混凝土柱。框架结构、无地下室、地基较好、荷载较小可采用单独柱基,在抗震设防区可按《建筑抗震设计规范》第6.1.1l条设柱基拉梁。无地下室、地基较差、荷载较大为增强整体性,减少不均匀沉降,可采用十字交叉梁条形基础。如采用上述基础不能满足地基基础强度和变形要求,又不宜采用桩基或人工地基时,可采用筏板基础(有梁或无梁)。框架结构、有地下室、上部结构对不均匀沉降要求严、防水要求高、柱网较均匀,可采用箱形基础;柱网不均匀时,可采用筏板基础。有地下室,无防水要求,柱网、荷载较均匀、地基较好,可采用独立柱基,抗震设防区加柱基拉梁。或采用钢筋混凝土交叉条形基础或筏板基础。筏板基础上的柱荷载不大、柱网较小且均匀,可采用板式筏形基础。当柱荷载不同、柱距较大时,宜采用梁板式筏基。无论采用何种基础都要处理好基础底板与地下室外墙的连结节点。框剪结构无地下室、地基较好、荷载较均匀,可选用单独柱基,墙下条基,抗震设防地区柱基下设拉梁并与墙下条基连结在一起。无地下室,地基较差,荷载较大,柱下可选用交叉条形基础并与墙下条基连结在一起,以加强整体性,如还不能满足地基承载力或变形要求,可采用筏板基础。剪力墙结构无地下室或有地下室,无防水要求,地基较好,宜选用交叉条形基础。当有防水要求时,可选用筏板基础或箱形基础。高层建筑一般都设有地下室,可采用筏板基础;如地下室设置有均匀的钢筋混凝土隔墙时,采用箱形基础。当地基较差,为满足地基强度和沉降要求,可采用桩基或人工处理地基。多栋高楼与裙房在地基较好(如卵石层等)、沉降差较小、基础底标高相等时基础可不分缝(沉降缝)。当地基一般,通过计算或采取措施(如高层设混凝土桩等)控制高层和裙房间的沉降差,则高层和裙房基础也可不设缝,建在同一笺基上。施工时可设后浇带以调整高层与裙房的初期沉降差。 当高层与裙房或地下车库基础为整块筏板钢筋混凝土基础时,在高层基础附近的裙房或地下车库基础内设后浇带,以调整地基的初期不均匀沉降和混凝土初期收缩。
二、基础类型的桩基础和后浇带的设计
1 当天然地基或人工地基的地基承载力或变形不能满足设计要求,或经过经济比较采用浅基础反而不经济时,可采用桩基础。
2 桩平面布置原则: 1)力求使各桩桩顶受荷均匀,上部结构的荷载重心与桩的重心相重合,并使群桩在承受水平力和弯矩方向有较大的抵抗矩。 2)在纵横墙交叉处都应布桩,横墙较多的多层建筑可在横墙两侧的纵墙上布桩,门洞口下面不宜布桩。 3)同一结构单元不宜同时采用摩擦桩和端承桩。 4)大直径桩宜采用一柱一桩;筒体采用群桩时,在满足桩的最小中心距要求的前提下,桩宜尽量布置在筒体以内或不超出筒体外缘1倍板厚范围之内。 5)在伸缩缝或防震缝处可采用两柱共用同一承台的布桩形式。 6)剪力墙下的布桩量要考虑剪力墙两端应力集中的影响,而剪力墙中和轴附近的桩可按受力均匀布置。
3 桩端进入持力层的最小深度:1)应选择较硬上层或岩层作为桩端持力层。桩端进入持力层深度,对于粘性土、粉土不宜小于2d(d为桩径);砂土及强风化软质岩不宜小于1.5d;对于碎石土及强风化硬质岩不宜小于1d,且不小于0.5m。2)桩端进入中、微风化岩的嵌岩桩,桩全断面进入岩层的深度不宜小于0.5m,嵌入灰岩或其他未风化硬质岩时,嵌岩深度可适当减少,但不宜小于0.2m。 3)当场地有液化土层时,桩身应穿过液化土层进入液化土层以下的稳定土层,进入深度应由计算确定,对碎石土、砾、粗中砂、坚硬粘性土和密实粉土且不应小于0.5m,对其他非岩石土且不宜小于1.5m。 4)当场地有季节性冻土或膨胀土层时,桩身进入上述土层以下的深度应通过抗拔稳定性验算确定,其深度不应小于4倍桩径,扩大头直径及1.5m。
三、桩型选择的分析
1)预制桩(包括混凝土方形桩及预应力混凝土管桩)适宜用于持力层层面起伏不大的强风化层、风化残积土层、砂层和碎石土层,且桩身穿过的土层主要为高、中压缩性粘性土,穿越层中存在孤石等障碍物的石灰岩地区、从软塑层突变到特别坚硬层的岩层地区均不适用。其施工方法有锤击法和静压法两种。
2)沉管灌注桩(包括小直径D<5O0mm,中直径D=500~600mm)适用持力层层面起伏较大、且桩身穿越的土层主要为高、中压缩性粘性土;对于桩群密集,且为高灵敏度软土时则不适用。由于该桩型的施工质量很不稳定,故宜限制使用。
3)在饱和粘性土中采用上述两类挤土桩尚应考虑挤土效应对于环境和质量的影响,必要时采取预钻孔。设置消散超孔隙水压力的砂井、塑料插板、隔离沟等措施。钻孔灌注桩适用范围最广,通常适用于持力层层面起伏较大,桩身穿越各类上层以及夹层多、风化不均、软硬变化大的岩层;如持力层为硬质岩层或地层中夹有大块石等,则需采用冲孔灌注桩。无地下水的一般土层,可采用长短螺旋钻机干作业成孔成桩。钻(冲)孔时需泥浆护壁,故施工现场受限制或对环境保护有特殊要求的,不宜采用。
4)人工挖孔桩适用于地下水水位较深,或能采用井点降水的地下水水位较浅而持力层较浅且持力层以上无流动性淤泥质土者。成孔过程可能出现流砂、涌水、涌泥的地层不宜采用。
5)钢桩(包括H型钢桩和钢管桩)工程费用昂贵,一般不宜采用。当场地的硬持力层极深,只能采用超长摩擦桩时,若采用混凝土预制桩或灌注桩又因施工工艺难以保证质量,或为了要赶工期,此时可考虑采用钢桩。钢桩的持力层应为较硬的土层或风化岩层。
【关键词】地基基础;缺陷处理;地基加固
中图分类号: TU47 文献标识码: A 文章编号:
引言
任何建筑都是一个整体系统,其使用价值的完美体现与其使用安全的保障密不可分。近几年来,由于部分施工企业过度追求自身利益,建造过程中偷工减料,致使建筑安全一度成为百姓关注的焦点和热议的话题,建筑安全是建筑行业自身发展的核心,是实现可持续发展的基础。地基的建造是施工的起始阶段,也是整个项目中十分重要的过程,地基的稳固是后续建设环节的基础,也是保障建筑物安全的前提。笔者从事建设行业多年,将结合实际工作经验,针对于大多数地基基础缺陷问题,总结出了一般的处理原则和可供借鉴的处理措施,希望对同行以及相关人士在以后对于地基缺陷处理以及地基加固方面能起到帮助作用。
1 地基基础缺陷及其处理措施
强夯法常用来加固砂土、粘性土、杂细土等各类地基,可提高地基的强度并降低其压缩性,并改善其抗振动液化能力和消除土的湿陷性。由于用强夯法加固新回填粘土地基,其加固效果存在一些质量缺陷。
处理地基基础缺陷问题不单单以加固地基为目的,还要综合考量以下因素: 首先,现已形成的缺陷的类型以及在该问题存在下其对建筑整体的使用性能, 安全性能等方面的影响;其次,已建成的上部建筑体在地基基础变更的情况下, 其整体性,使用安全和使用价值等情况是否存在着不利的变化; 再次, 将地基基础变形,和受其所影响的结构变形数据化, 通过合理的统计分析得出其发展的速率及趋势;最后,考量出如修复地基缺陷和加固上部结构的可能性,并计算出所用经济消耗。
地基基础处理的措施有:对上部结构进行维护;对上部结构进行加固或减荷,基础加固、地基加固。上述几种措施有时不单独采用,有时需多种措施综合采用。这些措施的选择,往往需要对上部结构和地基基础作全面的考虑,提出不同的方案,进行经济和技术上的比较,从而选择合理的方案。必要时还应对缺陷形成的原因及现实,从使用和维护上采取相应的防范措施。
2 地基基础缺陷处理的一般原则
当地基基础的变形已经趋于稳定时,一般可不作地基或基础的加固。当地基不均匀沉降尚未趋于稳定时,一般考虑“等待沉降稳定”、“加速沉降稳定”和“制止沉降”三种方法处理。
(1)等待沉降稳定的目的是不对地基基础进行处理,而仅对上部结构进行修补,从而减少地基处理费用,并避免上部结构的再度处理造成浪费。
(2)加速地基沉降的目的和适用条件基本上与等待地基沉降稳定的方法相同,但可以缩短消极等待沉降稳定所需的时间。一般适用于独立基础下的地基处理,具体做法是临时的增加载荷,人为的有控制的进行地基浸水等。
(3)制止沉降的目的是终止地基和上部结构的发展。具体做法是上部结构减荷或加固,基础加大底面积,地基加固等。为了达到相应的加固目的,施工建设单位可以根据实际情况进行多种方法的综合利用。
3地基加固的基本方法和措施
为了提高建筑物的质量和使用寿命,保证居民用户的人身财产安全,建筑施工单位应该综合考量建筑施工的综合系数,必要时可以采取相应的地基加固措施,地基加固主要有以下几种主要的手段:
(1)采用减少上部荷重的措施时,应考虑生产和使用条件的具体要求,并通过地基强度、地基变形的验算确定减荷的具体数据。在地基强度破坏丧失稳定以及上部结构严重损坏威胁安全的情况下,减荷亦可作为紧急情况下的安全措施后加固施工期间的安全措施。
(2)上部结构加固是当上部结构安全度不足时采取的必要措施而在地基基础加固比较困难时,亦可考虑用上部结构加固替代或配合地基基础的加固。其具体方法有增设圈梁等措施。
(3)基础扩大底面积的加固,适用于地基承载力不足等情况。增大底面积应由地基强度验算确定。当地基强度满足要求而缺陷仅仅表现为不均匀沉降, 变形过大时,采用增大基础底面积的加固,主要由地基变形计算来加以确定。
另外在建筑结构修缮中,地基加固常用的方法有:分批分段更换病弱地基土、 加桩加固、用挖钻孔灌桩加固、压力灌浆加固( 包括硅化法加固地基)等。地基加固方法的选定应充分了解地基范围内的地质情况。地基加固工作是在建筑物存在情况下进行的,因而施工比较困难。它既应保护地基的加固质量,收到极地加固的效果,又应采取措施保证上部结构的安全。
4地基加固过程中的注意事项
(1)更换地基和震动打桩加固都可能引起地基附加沉降,上部结构变形会有新发展。采用此类方法应对生产附加地基沉降有所估计,必要时采取相应措施,挖钻孔灌桩,压力灌浆加固地基不使用权地基避免受到附加影响。但施工也比较复杂。地基加固后应做必要的质量检查。如贯入度实验等。加固前加固后都应作好沉降的观测记录工作。
(2)更换病变的地基是基础加固中比较直观的一种。它适宜病变地基土层分布较浅.厚度较小的情况下采用。这种方法加固可导致地基的进一步沉降和破坏。因此加固施工的组织应视具体情况分期分段逐步进行。挖除软弱土层后常用砼、砖砌体或碎石夯实等材料加以填充。
(3)打桩加固地基的设计原理有的是在打桩时使周围土壤加密,有的是用桩承重,也有两者同时采用的。被打入的桩可为木桩、钢管桩、钢筋砼桩等。在加固量较大时宜将桩拔出重复使用。而在桩孔内填实粗砂、砼、石灰等材料。
(4)挖钻孔桩加固地基的原理相似于打桩加固地基。挖孔桩的典型方法是石灰灌桩。它用挖孔代替了打桩拔桩成孔,用生石灰吸水膨胀的原理是周围土加密。生石灰熟化吸水也不降低地基的含水量。该方法适用于加固湿陷性黄土地基及含水率较高的软弱地基。
(5)压力灌浆加固地基是将某种液体灌入地基基础中,填塞孔洞.缝隙。胶结土壤颗粒,从而达到减少增大强度的目的。压力灌浆加固地基基础的具体方法很多,应用十分广泛。其中硅化法加固已有建筑物的地基效果很好,但费用较高.一般仅用于重要部位的加固。其原理是将硅酸钠等溶液压入到地基中,发生化学反应,产生硅胶。将土的颗粒胶结起来。从而增大地基的强度,减少其压缩性和透水性。硅化适用于粉质土和有一定渗透系数的粘质土。视土纸渗透性的大小可选用三种方法:一、压力双液硅化法;二、电动双液硅化法;三、压力单液硅化法。压力双硅化法是将水玻璃与氯化钙轮流压入土中。适用渗透系数为0.1-80米/昼夜以下的各类土加固。压力单液硅化法是将水玻璃压入土中,适用渗透系数为0.2-2.0米/昼夜的地下水位以下的湿陷性黄土和粉沙土加固。硅化法不适用于为沥青、油脂、石油化合物所浸透的土壤以及PH值大于0.9的土壤。施工前须作出硅化加固的施工组织设计.其内容包括:注液管及电相管的布置和打入深度、化学溶液浓度和用量、注液方法、灌注速度以及硅化后的加固效果的估计等。必要时硅化设计前应先做实验。
结束语
综上所述,为了保证建筑的基本质量,提高我国建筑事业的综合竞争实力, 建筑施工单位应该落实做好地基工作的处理,一方面及时妥善的处理好已有的地基基础缺陷,另一方面对现有存在安全隐患的建筑物及时进行加固处理。无论是哪种施工方法,建筑施工单位都要从自身的工艺和经济两个方面出发,均衡考量这两个系数,既能保证地基加固的质量又能为建设施工单位节约经济成本,只有这样的加固措施才能在施工建设过程中得到逐渐的推广。
参考文献
1. 段超 地基加固改造工程技术研究[J].城市建设理论研究(电子版)2012(16)
“结论及建议”是岩土工程勘察报告中重要的组成部分,也是所有勘察工作成果在勘察报告中的最终体现,而“地基基础方案建议”则是整个“结论及建议”部分的灵魂,地基与基础方案选择的正确与否,直接影响到建筑物的安全性,同时也是影响建筑工程成本的重要因素。经过多年的工程实践,各种地基处理方法的的地区经验日益丰富,应用也日益成熟,其在勘察报告中具体体现为:地基基础方案的选用更加合理、成熟,方案中的各项岩土工程设计参数更加详细具体、有针对性。但是就目前“地基基础方案建议”的通用提法而言,是否依然存在着不尽人意的地方呢?鉴于“地基基础方案建议”在整个勘察成果中的重要性和特殊性,有必要提出来共同探讨,共同提高。
2“地基基础方案建议”目前通用提法及存在问题
以下为三个工程实例,是目前“地基基础方案建议”比较通用的写法。从总体看,以上三个实例对地基理案建议的阐述已经都比较明确、具体,但仔细推敲,依然存在以下几点不足:
①从以上三个工程实例看,地基基础处理方案相对单一,对应的仅有一种处理方案,这是勘察人员通过多年实践经验的总结后得出的结果,但却可能对设计人员形成先人为主的误导,即让人感觉拟建场地地基基础仅有这一种方案,这个场地地基基础方案也只能采用这种方案了。其结果是,从建筑物的整体结构或总体造价角度而言,可能忽视了更为合理的方案。
②在具体方案的叙述中,侧重于方案具体操作方法和经验参数的叙述,而忽视了勘察工作的本分——建议。<岩土工程勘察规范》明确规定,勘察的任务是:对建筑地基做出岩土工程评价,并对地基类型、基础形式、地基处理等提出建议。勘察工作者在基础形式、地基处理等方面有的只是提出建议,只能是基于现有的岩土工程条件,依据相关的专业知识,套用各类勘察依据(国家规范和行业标准),来提出各种可能的地基基础方案,并对可能的方案进行一个评价说明,对它优劣、它的可行性、它的经济性进行初步判断。勘察工作者不能先先人为主的限定一个地基基础方案,然后又更为具体的提出该方案的设计过程、施工方法以及各项经验设计参数,岩土工程勘察不能等同与地基处理设计。
③在“地基处理方案建议”中,定量的岩土设计参数建议值过于单一,并经常会出现本末倒置的情况,如实例①中,已明确的换填厚度1.5m,也明确了处理后地基承载力为250kPa,再进行下卧层验算就有点多余,因为已有了一组单一的建议值,也就说明在该组建议值下下卧层验算是能达到要求的。如果单一的建议值变成一个范围值。那么下卧层验算可能会更具实际意义。
④从以上实例还可以看出,“地基处理方案建议”中所提到的地基基础方案多是本地区该处理方法的经验说明。而该地基基础方案最根本的目的和最基本的原理没有提及。实际上,地基基础方案的目的和原理对结构设计人员来说是非常重要的,它可以开阔结构设计人员的视野,使之更全面的了解方案的优劣及特点,所以,勘察工作者在“地基基础方案建议”的阐述中,首先应明确方案的最根本目的和最基本的原则,然后才是对经验作法的适当说明。所谓“目的”是地基基础方案最根本的动机,“原则”则是应遵循的规程规范或基本的岩土工程原理,“地基基础方案建议”只有明确了目的和原则才能查之有据,更具针对性和说服力。
3“地基基础方案建议”存在问题的完善与改进
针对以上存在问题,建议在“地基基础方案建议”的论述中做如下改进:①根据勘察结果在清楚场地地基的“病症”后,具体的“地基基础方案建议”提出时,应尽量提出两个或两个以上的地基基础方案,并以勘察者的视角对其作初步比较,为结构设计人员在地基基础方案选择上做好参谋工作。②在地基基础方案的叙述过程中,避免所提出的各项参数太过具体详细,参数值避免过于单一,这样可以给结构设计人员更多选择余地,也可为方案的留下进一步优化空间。③“地基基础方案建议”应在方案的目的、原理及所依据的标准上作更多的说明,在方案具体的论述过程中,应坚持先原则论述,后经验说明的模式。
关键词:建筑地基;基础;新技术;研究
Abstract: In recent years, with the rapid socio-economic development and urbanization process is accelerating, China's construction industry has also made great progress. This paper analyzes China's current construction of several foundation new technologies and put forward some constructive suggestions on this basis.Key words: building foundations; base; new technologies; research
中图分类号:TU44文献标识码: A 文章编号:
随着我国建筑行业工业化及产业化进程的不断加快,新型的建筑地基基础技术材料已经在现代建筑工程施工过程中得到了较为广泛的应用和推广。其中,建筑地基基础的不均匀沉降就是一个典型不良实例,一旦建筑地基出现了问题,将会对建筑物(房屋、商场等)产生巨大的危害,轻则墙体开裂,重则房屋倾斜、倒塌。为了顺应当前我国建筑技术的发展趋势,加快建筑产业结构的不断升级与可持续发展,我们必须加强建筑地基基础新技术的研究。
建筑地基基础的处理技术
1、对建筑地基进行压力灌浆。所谓压力灌浆技术,就是一种加固建筑地基的技术,它是将某种加固液体通过高压设备灌入到建筑地基的基础之中,填塞上地基中的孔洞和缝隙,并且该材料是胶结土壤颗粒,因此具有增大地基强度的功能。目前来看,通过压力灌浆技术来加固建筑地基基础的方法很多,因此其适用范围也比较广。实践中,采用硅化法来加固现有的建筑地基效果非常明显,只是费用有点高,通常情况下,该方法只是用于对重点部位进行加固。硅化法加固地基的原理是利用高压设备,将硅酸钠等加固液体压入到建筑地基基础之中,通过化学反应产生硅胶,在地基基础内部将土壤中的颗粒胶结在一起,从而有效地增大了建筑地基基础的强度,同时也降低了地基基础的压缩性与透水性。
2、CFG桩复合地基之成套技术。CFG桩就是水泥粉煤灰碎石桩复合地基,它是由粉煤灰、水泥、碎石以及砂石与水拌合之后形成的一种高粘度的地桩。通过在桩顶和地基之间设置一些保证桩来共同分担其上方的荷载,使桩、褥垫层和桩间土有效地结合在一起,形成一种复合式的地基。一般而言,桩端的持力层要选用承载力比较强的土层,水泥粉煤灰碎石桩复合地基的特点是承载力大、地基基础的变形小以及使用范围比较广。CFG桩复合地基,一般比较适合于处理那些粘性土、砂土、粉土以及已经自重固结了的素填土地基。对于淤泥质土而言,应当根据实地经验或者通过现场的试验检测来确定它的具体适用性。从地基基础的形式来看,CFG桩复合地基既可以适用于独立基础和条形基础,又可以用于筏形基础和箱形础基。
3、采用强夯法来处理大块的石高填方地基。从实践来看,强夯法就是强夯置换法,它具有施工费用低以及施工程序比较简单等优点。在桩体加筋的作用下,建筑地基基础中的应力总是向着桩体方向集中,因此,基底传来的大部分荷载都由其承担;由于桩体的存在,使得建筑地基土体的超静水孔隙中的水压迅速变小,从而加快了地基土体的固结、提高了土体的抗剪强度。强夯法主要适用于那些坐落在碎石土、回填土、湿陷黄土、粉土、粘土以及淤泥土等地基基础的建筑工程,其加固的深度一般不应超过7米。
二、长螺旋水下成桩技术
所谓长螺旋水下成桩技术,主要是利用长螺旋钻机进行钻孔,直至达到设计规定中的标高,它是通过混凝土泵将混凝土材料从钻头底部压出。在这一过程中,它一边压灌混凝土,一边提钻至成桩,再利用专门的振动装置把一线准备好的钢筋笼快速插入桩体内,从而形成了钢筋混凝土结构的灌注桩。需要注意的是,后插入的钢筋笼要与压灌混凝土保持连续性。较之于传统的水下灌注桩技术,长螺旋水下成桩技术不需要使用泥浆护壁,无沉渣、无泥皮、无泥浆污染,并且施工的速度比较快、造价低。因此,该项技术在目前使用比较广泛。
深基坑的支护与高边坡防护技术
1、深基坑支护技术。建筑地基深基坑支护技术,所使用的材料结构是型钢水泥土复合搅拌桩支护结构,它具有阻止地下水渗漏以及抵抗侧向的土水压力等功能。该技术的基本机理是:通过预先特制好了的多轴深层搅拌机,自上而下的将工程施工场地的原位土体全部切碎,从搅拌头位置将水泥浆之类的固化剂注入建筑地基的土体之中,并与土体充分的搅拌,最后通过连续的搭接施工进而形成连续墙;同时,在水泥土硬结之前,可将型钢插入连续墙之中,从而形成型钢和水泥土复合墙体。
2、组合内支撑技术。组合内支撑技术是当今建筑基坑支护过程中的一项新技术,它是通过在混凝土结构内支撑技术基础之上新发展起来的内支撑体系。组合内支撑技术,主要是利用了组合式的钢结构截面,其具有灵活可变以及施工方便等优点,其特点是适用性比较广,可以适用于各类地质及复杂的环境之中,并且施工速度比较快、支撑的形式多种多样、计算理论比较成熟;可以随便拆卸和重复利用,也节省了一大笔投资。该技术适用于建筑物比较密集,相邻的建筑结构基础埋深大,土质复杂以及施工场地比较狭小、软土场地的基坑支护。
3、建筑地基基础高边坡的防护技术。通常情况下,我们可以通过数值分析方法或者极限平衡法对建筑地基基础边坡的稳定性进行详尽的分析和计算,从而得出建筑地基基础高边坡稳定性保证所必需的锚固力。在建筑地基基础坡体内部设置预应力锚索或打入一定量的土钉,再或者对对边坡进行注浆加固。一般而言,建筑地基支护系统预应力的锚索是主动的受力,且单根锚索的设计锚固力将达到3000千牛,因此,它也是建筑地基基础高边坡深层加固和防护中的主要措施之一。
结语:总而言之,建筑地基基础受到各种因素的影响,同时也关系到人民的生命和财产安全,我们只有不断的创新思想和技术,才能保证我国建筑行业的可持续发展。
参考文献:
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