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    地基加固技術(shù)論文樣例十一篇

    時間:2023-01-09 08:35:09

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    地基加固技術(shù)論文

    篇1

    中圖分類號:U412.36+6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:

    一.引言

    采用振沖碎石樁來加固松軟土地基,這樣可以形成復(fù)合土體或者符合地基,能夠有效的增強(qiáng)地基的穩(wěn)定性,可以提高地基的承載力,能有效防止地基的沉降,除此之外還可以增加建筑物的抗震能力。本文結(jié)合樂自高速公路的具體工程,對振沖碎石樁施工的工藝進(jìn)行較全面的探討。

    二.樂自高速公路工程概況

    樂自高速公路是《四川省高速公路網(wǎng)規(guī)劃》中漢源-樂山-自貢橫線高速公路的重要組成部分,是連接川南樂山、自貢兩個較大規(guī)模城市的重要通道,該橫線高速公路先后與縱向布局的樂宜、內(nèi)宜高速公路以及規(guī)劃的仁壽經(jīng)沐川至新市聯(lián)絡(luò)線相交,可實(shí)現(xiàn)多條高速公路之間的相互轉(zhuǎn)換和聯(lián)系,并與國家高速公路網(wǎng)相接,對完善四川省和區(qū)域高速公路網(wǎng)、增強(qiáng)川南地區(qū)城市之間的聯(lián)系、增加川西南地區(qū)出省路徑的選擇具有重要意義。

    樂自高速公路工程七合同段由山東省路橋集團(tuán)有限公司承建,本合同段位于榮縣境內(nèi),跨越來牟、長山兩鎮(zhèn)。本合同段內(nèi)含長山互通區(qū)一處、長山停車區(qū)一處,主線全長為8.98公里。軟基處理面積9.3萬平方米,塑料排水板8.3萬延米,碎石樁3.5萬延米,換填砂礫石2.8萬方。在整個工程中存在大量的軟土地基,處理這些地基都是采用振沖碎石樁法來加固地基的。

    三.軟土地基的力學(xué)特性

    我們所說的軟土主要有幾個特點(diǎn):透水性比較小、可壓縮性高、抗剪強(qiáng)度十分低,軟土主要以散泥土質(zhì)為主,其主要是在流動較慢的河流中,或者湖泊中沉積,之后由于生他作用而形成。這種土質(zhì)的天然空隙要大于1,而壓縮性系數(shù)則大于0.05平方厘米沒千克。它的不排水性抗剪強(qiáng)度則小于30 kpa,如果其天然孔隙比大于1.5那么就成為了淤泥,當(dāng)其天然孔隙比處于1和1.5之間時則為淤泥質(zhì)土。在軟土中含有大量的飽和水,其土質(zhì)可能成流塑的狀態(tài),這種土質(zhì)最主要的特質(zhì)是強(qiáng)度低、透水性小以及壓縮性高。正是因?yàn)檫@樣所以軟土地基的穩(wěn)定性十分差,其承載力不足,很容易發(fā)生沉降,致使工程遭到破壞。

    四.振沖碎石樁的加固原理

    如下圖所示,按一定間距排列打了許多樁體的土層稱“復(fù)合土層”,由復(fù)合土層組成的地基稱為“復(fù)合地基”。如果軟弱土層不太厚,樁體可以貫穿整個軟弱土層,直達(dá)相對硬層。如果軟弱土層比較厚,樁體也可不穿過整個軟弱土層,這樣,軟弱土層只有部分厚度轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)合土層,其余部分仍處于天然狀態(tài)。

    1.當(dāng)軟弱土層比較薄時的加固原理

    當(dāng)軟土層比較薄時,這是樁體就可以直接被打到比較硬的土層,這樣就可以集中樁體的應(yīng)力作用,我們知道樁體的壓縮模量要大于軟土的壓縮模量,困而通過基礎(chǔ)傳給復(fù)合地基的外加壓力隨著樁、土的等量變形會逐步集中到樁上去,從而使軟弱土負(fù)擔(dān)的壓力相應(yīng)減少。這樣就可以有效提高復(fù)合地基的承載力,同時減少了其壓縮性,這樣就可以使軟地基加固。

    2.軟弱土層較厚時的加固原理

    如果遇到的軟土層比較厚時,這是樁體是不可能達(dá)到硬層深度的,也就是相對的硬層和復(fù)合土層不相接觸時。該墊層把荷載引起的應(yīng)力向周圍橫向擴(kuò)散,使應(yīng)力分布趨于均勻.這樣就可以有效提高復(fù)合地基的承載力,同時減少了其壓縮性,這樣就可以使較厚軟地基得以加固。

    五.振沖碎石樁施工技術(shù)分析

    1.處理范圍

    首排碎石樁距基礎(chǔ)外緣60cm,處理長度為基礎(chǔ)外緣50 m,第一個20 m段碎石樁間距2 m,第二個20 m段碎石樁間距2.2 m,第三個10 m段碎石樁間距2.5 m,碎石樁處理寬度為坡角以外0.5 m。每米碎石用量為:π×(0.8×0.8÷4)×1.35=0.678 平方米。填料可選用天然級配,但不能采用單級配料,含泥量不超過10%,粒徑為20至50mm。

    2.施工設(shè)備

    施工設(shè)備如下表:

    3.施工工藝

    (1)工藝流程

    采用振沖碎石樁加固軟土地基的工藝流程如下:地上地下清障、地面整平;放線定樁位;樁機(jī)就位墊平、調(diào)平;閉和樁尖垂直對準(zhǔn)樁位;啟動樁錘沉管;沉管同時噴水造孔;沉到設(shè)計深度;清孔;留振10—20s拔管;反插至密實(shí)電流;成樁;移到下一根樁。

    (2)施工工藝

    ①放線,碎石樁按正三角形布置,測量人員根據(jù)圖紙段落處理寬度及處理長度放出區(qū)域控制樁,經(jīng)測量監(jiān)理工程師確認(rèn)后,按照圖紙樁距逐點(diǎn)測定樁位并用長竹簽做好標(biāo)記,施工過程別注意樁位標(biāo)志。

    ②定位,移機(jī)到達(dá)指定樁位,閉和樁尖垂直對準(zhǔn)樁位,其偏差不大于5cm。用枕木基本墊平樁機(jī),然后調(diào)整支腿樁管垂直地面,樁身垂直偏差不超過1.5%,施工中質(zhì)檢員進(jìn)行認(rèn)真現(xiàn)場檢查并填寫檢查記錄。

    ③造孔,啟動供水泵及振沖器,待振沖器下端射水口出水的水壓及水量達(dá)到工藝要求時啟動振動器,使振沖器以0.5m/min至2 m/min的速度在土中徐徐下沉,造孔過程中應(yīng)始終保持振沖器處于懸掛狀態(tài),以免造成斜孔。當(dāng)造孔達(dá)到設(shè)計深度時,將振沖器提出孔口,再放至孔底,往復(fù)2至3次,使孔口泥漿變稀,清除孔內(nèi)泥土,保證填料順暢,減小樁體含泥量。

    ④成樁,成孔后將振沖器提離孔底30一50 cm,在孔底留振10—20 s后拔管,拔管速度控制在0.8—1.2 m/min,每次填料厚度不宜大于50cm,將振沖器下放至填料中,進(jìn)行振密。這時振沖器一方面將填料振密,另一方面使填料擠入孔壁的土中,從而使樁徑過大。隨著填料的不斷擠人,孔壁土的約束力逐漸增大,當(dāng)約束力與振沖器產(chǎn)生的振力相等,樁徑不再擴(kuò)大時,繼續(xù)振密,振沖器電機(jī)的電流值迅速增大,當(dāng)電流達(dá)到密實(shí)電流時認(rèn)為該深度的樁體已經(jīng)密實(shí)。樁體密實(shí)電流根據(jù)現(xiàn)場情況確定。

    五.結(jié)束語

    樂自高速公路對完善四川省和區(qū)域高速公路網(wǎng)、增強(qiáng)川南地區(qū)城市之間的聯(lián)系、增加川西南地區(qū)出省路徑的選擇具有重要意義。在這個施工的過程中處理軟土地基是一個較大的難題,本文就以樂自高速的軟土地基處理為背景作了簡單的闡述,具體的介紹了施工的技術(shù)要點(diǎn)以及質(zhì)量控制方法。雖然隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,我國對于軟土地基的處理方法也有了較大的發(fā)展,振沖碎石樁加固法的應(yīng)用也越來越廣,但是在具體的施工過程中也還存在許多的問題,這需要行業(yè)的專家以及施工的工作人員,在具體的工作中不斷的探索,不斷的發(fā)現(xiàn)問題解決問題,只有這樣才能使得技術(shù)不斷的科學(xué)化。

    參考文獻(xiàn):

    [1]黃維章 振沖碎石樁在加固軟基中的應(yīng)用 [期刊論文] 《廣州航海高等??茖W(xué)校學(xué)報》 -2003年2期

    [2]趙進(jìn)坤 振沖碎石樁在軟土地基處理中的應(yīng)用[期刊論文] 《水運(yùn)工程》 PKU -2001年7期

    [3]黃中華 袁際萍 探討振沖碎石樁在軟土壩基處理中的應(yīng)用 [期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究(電子版)》 -2012年10期

    [4]王本煒 趙亮 淺談?wù)駴_碎石樁地基加固中的管理與應(yīng)用 [期刊論文] 《中小企業(yè)管理與科技》 -2010年1期

    [5]林文慶Lin Wenqing 振沖碎石樁技術(shù)在軟基加固施工中的應(yīng)用 [期刊論文] 《福建電力與電工》 -2000年1期

    篇2

    1.軟土地基簡介

    隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,市政道路的施工進(jìn)行的如火如荼,市政道路的施工質(zhì)量與人們的日常生活息息相關(guān),我國的幅員遼闊,地質(zhì)條件也較為復(fù)雜,尤其在內(nèi)地的湖河沉積地區(qū)以及沿海地區(qū)軟土地基的分布情況十分廣泛,在市政道路的施工過程中也常常會遇到軟土地基的問題,這種地基的含水比大、承載力差、壓縮比高,空隙比約為1.0,容易受到外界因素的干擾變大,難以滿足現(xiàn)階段市政道路施工的要求。為了保證市政道路的施工質(zhì)量,必須采用相關(guān)的方式加強(qiáng)軟土地基的穩(wěn)定性,防止沉降問題的發(fā)生。目前,我國國內(nèi)在處理市政道路軟地基的加固方面已經(jīng)取得了良好的成效,下面就針對軟土地基的加固技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的介紹。

    2.市政道路軟土地基的處理原則

    對于市政道路軟土地基的處理,首先要遵循經(jīng)濟(jì)性的原則,即在條件允許的范圍內(nèi),要優(yōu)先使用天然的材料進(jìn)行加固,如工業(yè)廢料、建筑垃圾等符合加固標(biāo)準(zhǔn)的材料進(jìn)行加固,但是在材料的選擇中要避免選擇具有腐蝕性或者有機(jī)含量較高的垃圾,防止地基的加固難以達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn);其次,要遵循目的性的原則,即軟土地基的處理必須要達(dá)到減小下滲、改善抗剪性、動力性的目的,防止地基出現(xiàn)變形以及液化的情況,將地基的壓縮性控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),保證市政道路的后續(xù)使用質(zhì)量。

    3.市政道路施工中的軟土地基加固技術(shù)

    3.1 換填法

    換填法是軟土地基常用的加固方式,即在實(shí)地調(diào)查的基礎(chǔ)上,將固定深度和范圍內(nèi)的軟土地基挖出,進(jìn)行換填,換填的材料需要選擇穩(wěn)定性高、強(qiáng)度好的材料,如石灰、砂石等等,在選擇的過程中要遵循三個標(biāo)準(zhǔn):

    3.1.1 因地制宜的原則

    在選擇換填材料時,要根據(jù)施工場地的實(shí)際情況選擇適宜的材料,以保證材料可以滿足當(dāng)?shù)氐缆方ㄔO(shè)的需求,并做好材料中石頭含量、粒徑以及配級的檢驗(yàn),確定好材料之后,就可以將淤泥軟土使用挖掘機(jī)挖除,用天然的材料進(jìn)行置換,一般,開挖深度宜控制在2m以內(nèi),使用分層填筑、壓實(shí)和檢測進(jìn)行施工,以便提高地基的承載力。

    3.1.2 逐層加固的原則

    在進(jìn)行換填的過程中,為了保證壓實(shí)的質(zhì)量,必須對置換材料進(jìn)行逐層壓實(shí),在換填的前期,需要對換填的面積和深度進(jìn)行計算,再進(jìn)行下階段的換填和加固的工作,在第一層換填完成后,用機(jī)械碾壓法將其反復(fù)壓實(shí),再進(jìn)行逐層換填。

    3.2 排水固結(jié)法

    3.2.1 袋裝沙井固結(jié)法

    排水固結(jié)法包括袋裝沙井固結(jié)法以及砂墊層處理法,袋裝沙井固結(jié)法就是將符合標(biāo)準(zhǔn)要求的砂裝入具有透水性的編織袋中,再利用輔助設(shè)備將沙袋侵入軟土地基之中,這種固結(jié)的方法比較適宜用在厚度大于5m的軟土層中、且地基承載力小于路堤建筑自重的情況中,具備施工效率高、施工費(fèi)用低、用料少的特點(diǎn),也是軟土地基加固的常用方法之一。

    3.2.2 砂墊層處理法

    砂墊層處理法就是在軟土地基的表面鋪設(shè)好砂層進(jìn)行排水的方式,令軟土地基中的水分在上層荷載的影響下排水,從而達(dá)到地基加固的目的,使用這種加固方法時要注意,要保證排水固結(jié)的速度與路基填筑速度保持一致性,保證在填筑的過程中可以有效的實(shí)現(xiàn)排水,同時,避免上層荷載過大導(dǎo)致路基遭到破壞。

    3.3 機(jī)械碾壓加固法

    機(jī)械碾壓加固法是利用土壤中水分的特征來進(jìn)行加固的一種方式,由于土壤中的水分是與以多種多樣的形式存在,但是不管何種形式的水分在外力的作用下,也會被排擠出來,使用機(jī)械碾壓就可以有效的排除地基中多余的水分,起到地基加固的作用。在進(jìn)行加固的過程中,要根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來決定碾壓的工藝,確定好碾壓的力度、次數(shù)以及范圍,在具體的工作過程中,要先使用小噸位碾壓機(jī)進(jìn)行碾壓,進(jìn)而使用大噸位碾壓機(jī)進(jìn)行碾壓,碾壓完成后再使用光輪碾壓機(jī)進(jìn)行碾壓,在碾壓過程中要遵循邊線大到中的碾壓原則,以1/3重疊的方式進(jìn)行遞進(jìn)式碾壓。

    3.4 化學(xué)加固法

    化學(xué)加固法就是利用化學(xué)材料對軟土地基進(jìn)行固結(jié)的處理方法,目前常見的化學(xué)加固法包括深層水泥加固法、石灰攪拌樁法以及灌漿法三種。

    3.4.1 深層水泥加固法

    使用深層水泥加固法對軟土地基進(jìn)行加固可以在短時間內(nèi)得到需要的地基強(qiáng)度,使用該種方式加固后的地基具有變形小、無公害的優(yōu)點(diǎn),在北歐、日本、芬蘭等國家已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,在我國國內(nèi)雖然應(yīng)用時間較短,但是也取得了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

    3.4.2 石灰攪拌樁法

    石灰攪拌樁加固法是依靠石灰和土之間的物理反應(yīng)形成所需的強(qiáng)度,應(yīng)用在不同的地基中會產(chǎn)生不同的加固效果,加固的深度可以達(dá)到20m。在加固的過程中要通過機(jī)械攪拌的方式,在機(jī)械鉆進(jìn)時向地基內(nèi)噴射壓縮空氣,在鉆進(jìn)要適度的標(biāo)高后,要將鉆頭進(jìn)行反向旋轉(zhuǎn),將生石灰輸送至地基內(nèi),讓土體和石灰進(jìn)行充分的攪拌,形成具有水穩(wěn)性、整體性以及一定強(qiáng)度的石灰樁。由于石灰樁具有膨脹擠密的作用,因此,在設(shè)計石灰樁是要遵循密布樁和小樁徑的原則,樁間距和加固的深度應(yīng)該按照沉降驗(yàn)算和穩(wěn)定驗(yàn)算來確定,在驗(yàn)算完成后再進(jìn)行施工。

    3.4.3 灌漿法

    灌漿法就是利用液壓、氣壓以及電化學(xué)的原理,將一些可以固化的漿液注入到軟土地基中,以便改善地基物理力學(xué)性質(zhì)。在灌漿工程中,使用最廣泛的漿材就是水泥,水泥的力學(xué)強(qiáng)度好、無毒、使用壽命長、材料價格低,但是在沉淀析水的影響下具有穩(wěn)定性差的弱點(diǎn),為了克服這些缺點(diǎn),可以在水泥漿中加入砂、粘土以及粉煤灰等材料,或者摻入附加劑來改善漿液的性質(zhì)。

    4 結(jié)語

    軟土地基的加固是市政道路施工的關(guān)鍵性因素,關(guān)系著市政道路的施工質(zhì)量以及使用壽命,目前,對軟土地基的加固技術(shù)較多,需要根據(jù)施工地的實(shí)際情況以及周圍環(huán)境進(jìn)行綜合判斷和選擇,保證軟土地基加固的效果。

    參考文獻(xiàn):

    篇3

     

    1.國內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

    近年來出現(xiàn)的一些新加固技術(shù),如粘貼纖維復(fù)合材料加固法、鋼絲網(wǎng)水泥砂漿加固法、纖維材料的嵌入式加固法等,這些技術(shù)從一開始引進(jìn)和出現(xiàn)在國內(nèi),就以它們優(yōu)異的性能、特點(diǎn)和加固效果得到了工程界的關(guān)注和青睞。廣大科研技術(shù)人員在新加固技術(shù)方面開展了大量的試驗(yàn)研究和理論分析,國家也頒布了一些新加固技術(shù)規(guī)范,在工程實(shí)踐中正逐步推廣。預(yù)計不久的將來,隨著新加固技術(shù)的逐步成熟,一定會在工程中得到廣泛應(yīng)用。

    1.1 碳纖維加固技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

    我國在利用碳纖維加固技術(shù)的研究和應(yīng)用起步較晚,發(fā)展卻很迅猛。1997年國家工業(yè)建筑診斷與改造工程技術(shù)研究中心率先開始了“碳纖維材料加固修補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)”的試驗(yàn)研究開發(fā)與應(yīng)用,并被定為國家“九五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目.隨后通過采用進(jìn)口的碳纖維材料在北京、上海、遼寧、江蘇等省市進(jìn)行了一些實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)加固,并取得了較好的效果。

    1.2纖維復(fù)合材料嵌入式加固技術(shù)

    纖維復(fù)合材料嵌人式加固技術(shù)是將加固材料放人結(jié)構(gòu)表面預(yù)先開好的槽中,并向槽中注人粘結(jié)材料使之形成整體。目前國外已經(jīng)有了一定規(guī)模的研究和應(yīng)用,國內(nèi)在國家工業(yè)建筑診斷與改造技術(shù)研究中心開展了這項(xiàng)技術(shù)的試驗(yàn)研究,但尚未應(yīng)用于工程實(shí)踐。

    2.磚混結(jié)構(gòu)裂縫種類及其產(chǎn)生的原因

    2.1干縮裂縫:多發(fā)生在墻面抹灰層內(nèi),一般沿墻面長度方向每隔一段距離形成一條裂縫,這種裂縫開始隨時問而發(fā)展,以后逐漸穩(wěn)定。另一種干縮裂縫則呈不規(guī)則的龜裂或呈放射狀裂縫,此類裂縫寬度較小。產(chǎn)生的原因有:①抹灰用砂過細(xì)或含泥量較大;②水泥安定性不好;③砂漿過稀,抹灰不實(shí);④抹灰層失水過快,養(yǎng)護(hù)不好等造成抹灰層收縮較大而形成裂縫。

    2.2磚墻溫度裂縫:一般有如下規(guī)律:① 頂層重,下層輕;兩端重,中間輕;向陽重,背陽輕;且這類裂縫與溫度變化有關(guān)。②磚墻溫度裂縫隨部位不同而呈不同的形狀。產(chǎn)生的原因有:① 屋面保溫層,隔熱保溫性能差;② 磚墻砂漿標(biāo)號較低,砌筑質(zhì)量較差;③結(jié)構(gòu)構(gòu)造上處理不當(dāng),如采用半圈梁 。

    2.3地基下沉裂縫:一般共同規(guī)律是:下層多,上層少;縱墻多,橫墻少;外墻多,內(nèi)墻少;斜向多,豎向少。產(chǎn)生的原因有:①地基不均勻下沉;②房屋過長未留縫,沉降不一;③平面復(fù)雜,轉(zhuǎn)角較多;④ 高低層相差較大,未留沉降縫;⑤荷載與分布不均勻;⑥ 使用不當(dāng),地基浸水或地下水位上升(多發(fā)生于濕陷性黃土地區(qū));⑦ 地基施工質(zhì)量。

    3.砌體裂縫的類型和防治方法

    砌體結(jié)構(gòu)裂縫的類型有斜裂縫、水平裂縫和豎向裂縫三種。斜裂縫有的發(fā)生在有現(xiàn)澆混凝土挑檐的平屋頂房屋和無保溫屋蓋的房屋頂層縱墻面的兩端,一般長度在1開間~2開間范圍內(nèi),外縱墻兩端有窗時,裂縫沿窗口對角方向裂開。有的發(fā)生在底層至二層外縱墻的兩端,斜裂縫通過窗口的兩個對角向沉降量較大的方向傾斜,裂縫下大上小。水平裂縫有的發(fā)生在平屋頂屋檐下或頂層圈梁下2皮~3皮磚的灰縫位置,一般沿外墻頂部連續(xù)分布,兩端較中間嚴(yán)重。有的發(fā)生在底層至二層窗間墻的上下對角處,成對出現(xiàn),沉降量大的一邊裂縫在下,沉降量小的一邊裂縫在上。豎向裂縫發(fā)生在縱墻中央的頂部和底層窗臺處,裂縫上寬下窄。

    根據(jù)裂縫產(chǎn)生的原因,要消除砌體裂縫。必須從根源上進(jìn)行防治,盡可能在夏季或溫暖季節(jié),澆灌屋頂挑檐及圈梁混凝土,一般不要冬季施工。挑檐上最好做保溫層,并達(dá)到規(guī)定的厚度:這樣就能減小鋼筋與混凝士和砌體之間的溫差,避免頂部出現(xiàn)裂縫。根據(jù)建筑物的實(shí)際情況設(shè)置沉降縫、伸縮縫,提高結(jié)構(gòu)剛度和施工質(zhì)量,都能減少裂縫的發(fā)生。當(dāng)然,處理好地基是防止墻體底部出現(xiàn)裂縫最有效的方法。

    4.常用建筑補(bǔ)強(qiáng)加固方法

    4.1 加大截面加固法

    加大截面加固法是采用與原有構(gòu)件同類的材料,通過增大截面的面積,提高構(gòu)件的承載能力和剛度,達(dá)到對原構(gòu)件進(jìn)行加固的目的。

    4.2 外包鋼加固法

    外包鋼加固法是把型鋼或鋼板等材料包在被加固(鋼筋混凝土)構(gòu)件的外側(cè),通過外包鋼與原有構(gòu)件的共同作用,提高構(gòu)件的承載能力和剛度,達(dá)到加固的目的。

    4.3 外加預(yù)應(yīng)力加固法

    外加預(yù)應(yīng)力加固法是采用外設(shè)預(yù)應(yīng)力拉桿或撐桿對結(jié)構(gòu)構(gòu)件或整體進(jìn)行加固的方法。它通過改變原結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布、降低結(jié)構(gòu)原有應(yīng)力水平來間接提高結(jié)構(gòu)的承載能力。

    4.4 改變受力體系加固法

    粘鋼加固法方法是以減小結(jié)構(gòu)的計算跨度和變形,間接提高承載能力的一種加固方法。為了減小構(gòu)件的計算跨度,常采用增設(shè)支點(diǎn)(包括柱支座和彈性支座)和采用托梁技術(shù),從而改變結(jié)構(gòu)的受力體系,使承載能力得以提高。

    4.5 粘鋼加固法

    粘鋼加固法是將鋼板用結(jié)構(gòu)膠粘貼在混凝土構(gòu)件的外部,以提高結(jié)構(gòu)承載能力的一種方法。論文參考。這相當(dāng)于構(gòu)件的體外配筋。該項(xiàng)技術(shù)目前已趨于成熟。

    4.6粘貼纖維復(fù)合材料法

    粘貼纖維復(fù)合材料加固方法與貼鋼加固法相似,只是加固用的材料是纖維復(fù)合材料,如玻璃纖維(GFRP)、碳纖維(CFRP)、芳綸纖維(AFRP)等。

    5.結(jié)論

    裂縫對結(jié)構(gòu)有較大的危害。論文參考。主要表現(xiàn)在如下幾方面:1)冰凍的影響?;炷劣辛肆芽p,水可滲入,當(dāng)氣溫降到2℃以下時,水分就會結(jié)成冰,結(jié)成冰的水分膨脹,會導(dǎo)致沿裂縫邊緣散裂。凍融循環(huán)每重復(fù)一次,這種散裂現(xiàn)象就會發(fā)生一次,這樣裂縫符逐漸加寬:2)鋼筋銹蝕 由于空氣中二氧化碳長期作用使混凝土中性作用物質(zhì)的堿度降低,喪失保護(hù)作用。當(dāng)碳化到達(dá)鋼筋表面時,若鋼筋上有水溶液、氧和電位差,就會發(fā)生電化學(xué)腐蝕,使受力鋼筋截面積不斷削弱。另外,銹蝕的產(chǎn)物大約是鋼筋被侵蝕體積的2倍~3倍,這種膨脹效應(yīng)足以使外圍混凝土產(chǎn)生相當(dāng)大的拉應(yīng)力,致使混凝土裂縫繼續(xù)擴(kuò)張。論文參考。影響鋼筋和混凝土的粘結(jié)力 3)破壞結(jié)構(gòu)整體性,降低結(jié)構(gòu)剛度、結(jié)構(gòu)承載力、耐久性,發(fā)生滲漏 4)加快混凝土碳化脫落,降低抗疲勞能力:5)影響美觀效果。所以一旦建筑物出現(xiàn)裂縫就必須對其進(jìn)行處理。建筑結(jié)構(gòu)加固方法的不斷進(jìn)步都有利于建筑工程質(zhì)量的提高,延長建筑物的使用壽命,對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著積極的作用。

    參考文獻(xiàn)

    [1] 李勇. 粘鋼加固工程實(shí)例分析[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品, 2009, (16) :57

    [2] 黃銳聰. 混凝土結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)施工技術(shù)探討[J]. 科技資訊, 2009, (27) :61

    [3] 李洪翠. 橋梁粘鋼加固的質(zhì)量控制[J]. 科技信息, 2009, (22) :647-648

    篇4

    中圖分類號: TU761 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:

    一.前言

    近年來,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,特別是隨著改革開放的不斷深入,我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了巨大的進(jìn)步,相對應(yīng)的我國的建筑工程也在快速的發(fā)展著。建筑工程是現(xiàn)代社會中發(fā)展最為迅速的工程,但是在建筑工程中對于地基的處理一直是一個問題,這關(guān)系到建筑工程的整體質(zhì)量。因此如何處理好建筑工程中的地基問題就變得十分重要了,本文筆者主要結(jié)合自己多年來的研究經(jīng)驗(yàn)及實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),對于建筑工程地基處理施工技術(shù)進(jìn)行分析,希望對于相關(guān)方面具有一定的作用。

    二.地基處理技術(shù)分類探析

    根據(jù)房屋建筑地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行地基處理,其施工原理是利用換填、夯實(shí)、擠密或振密、排水圃結(jié)、膠結(jié)、冷熱處理等方法對地基進(jìn)行加固。進(jìn)一步細(xì)分來看,地基處理技術(shù)還包括地基加同技術(shù)、樁基技術(shù)以及輔助的地下連續(xù)墻技術(shù)。進(jìn)行地基的加固技術(shù),主要就是為了能夠增加地表的承載能力,這樣就可以很大程度上防止地基發(fā)生變形或者沉降。樁基技術(shù)的運(yùn)用主要是為了將來自上面的荷載力傳導(dǎo)到地基的深部位置,這樣就可以緩沖從而消除了沖擊力。

    對于地下連續(xù)墻的施工技術(shù)主要是為了輔助樁基技術(shù),主要是為其提供側(cè)向的支護(hù)。在很多的地基處理方式中,其中有一些方式主要是為了改良地基土壤從而來增加地基的抗剪切能力,使得地基的壓縮性得到降低,使地基土的透水性得到一定改善,這樣多的目的就是為了使地基的環(huán)境能夠適合進(jìn)行地基加固。

    三.傳統(tǒng)的地基處理方法施工基本技術(shù)

    以前的地基處理方式有很多,例如起源于上世紀(jì)六十年代的法國強(qiáng)夯法,還有上世紀(jì)七十年代的日本創(chuàng)造的高壓噴射技術(shù),以及在上世紀(jì)九十年代我國發(fā)明的樁基技術(shù)等。上世紀(jì)的一些傳統(tǒng)的地基處理技術(shù)在現(xiàn)階段仍然廣泛的使用。但是隨著建筑對于地基處理技術(shù)的要求在不斷地提高以及建筑環(huán)境的不斷變化,就對新的地基處理技術(shù)提出了希望。以前單一的地基處理技術(shù)已經(jīng)不能夠適應(yīng)時展的需要了,因此現(xiàn)代的建筑就需要多種處理技術(shù)并用的方法。

    1.強(qiáng)夯法與碎石樁法的結(jié)合運(yùn)用

    該項(xiàng)技術(shù)的工作原理主要是指在施工過程中,首先在填土層將碎石樁體處理好,這樣做主要是為了將基土進(jìn)行擠密以及進(jìn)行排水固結(jié)。接著再選擇強(qiáng)夯點(diǎn)。通過強(qiáng)大的沖擊可以將碎石樁體擊散,這樣就可以將碎石通過樁徑擠入到周圍的護(hù)土層,這樣會使其在地基的上面形成緊密的碎石和土相混合的硬殼層,這樣就會達(dá)到建筑物對地基強(qiáng)度的要求。

    同時在施工過程中強(qiáng)夯法的應(yīng)用很重要。該方法的施工技術(shù)難點(diǎn)在于夯擊的次數(shù)、夯擊的深度等這些方面的把握,如果把握的不好,就會很大程度上影響夯擊的效果。在理論上來說,夯擊加固的深度是根據(jù)土層的厚度進(jìn)行的。單位夯擊量必須要考慮到地基土壤的性質(zhì)、土壤的結(jié)構(gòu)類型、載荷大小以及打算夯擊的深度等這些因素。對于夯擊的次數(shù)來說,這要有地基土壤的性質(zhì)來決定,但是在通常情況下,我們可以先夯擊二到三遍,最后我們可以再進(jìn)行一次小的夯擊。但是在夯擊時,每兩段夯擊之間必須要間隔一定的時間段,這樣才可以保證夯擊的效果。

    2.碎石樁與CFG樁的結(jié)合運(yùn)用

    在文章的前半部分我們講到,樁基技術(shù)的主要作用就是將沖擊力從上往地基深部進(jìn)行傳導(dǎo),這樣來提高樁基的承載力,但是單一的碎石樁基的承載力是十分有限的,在這種情況下,我們可以選用CFG樁來替代碎石樁,從而提高樁基的承載能力。這樣一來,碎石樁的作用就會轉(zhuǎn)向?qū)⑸喜康耐翆右夯瘑栴}進(jìn)行處理的角度。在地基處理中,發(fā)揮好這兩種方法的優(yōu)勢,就會使地基的沉降速度得到很大的降低,同時還可以保證地基的沉降很均勻。

    3. CFG樁與粉噴樁的結(jié)合運(yùn)用

    CFG樁法與粉噴樁法結(jié)合的作用是利用二者的圃結(jié)能力與天然地基土混合組成復(fù)合地基。這樣既能發(fā)揮CFG樁高承載力的特點(diǎn),又能因?yàn)镃FG樁的嵌人而使粉噴樁的側(cè)限約束作用得到增強(qiáng)。

    另外,由于采用了粉噴樁,上部地基土的變形能力得到改善,這無疑有助于提高土體的抗剪強(qiáng)度,避免了CFG樁的嵌入對原先固結(jié)好的土體形成破壞。

    在樁身混凝土的澆筑過程中,首先要消除水的影響,樁基水病害一般表現(xiàn)為孔底積水和孔壁積水。對孔底積水的處理可采取水泵抽取的方式,也可以采用部分干拌混凝土混合料或干水泥填入孔底的方式。而對孔壁滲水的處理,可采取在樁身混凝土澆筑前采用防水材料封閉滲漏部位。主要目的是保證混凝土質(zhì)量,提高樁身混凝土強(qiáng)度。

    另外,樁身混凝土的密實(shí)性對混凝土的強(qiáng)度影響也非常重要。施工中一般采用串流筒下料及分層振搗澆筑的方法,必須力求在最短的時間內(nèi)完成樁身的澆灌,以便快于混凝土自身重量壓住水流的滲入。

    四.地基處理新方法探究

    1.DDC灰土擠密法技術(shù)要求

    DDC灰土擠密法的原理是采用孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法的施工工藝。用螺旋鉆機(jī)在孔中分層注入灰土,分層夯實(shí)成樁。同時反復(fù)錘擊使樁徑逐步擴(kuò)大,最終與樁間部分土組成符合地基。復(fù)合地基主要日的是改變濕陷性黃土的打孔結(jié)構(gòu),消除地基土的濕陷性,從而提高地基土的承載力和減小地基土的變形。分析來看,DDC灰土擠密樁處理后的符合地基承載力是原天然地蕈的2倍到7倍。相較于單一的灰土樁有明顯的提高,而且其處理地基的深度大5m一40m,具有一定的推廣意義。DDC灰土擠密法主要適用于濕陷性黃土地地區(qū)的建筑施工。在非黃土地區(qū),其效果不夠顯著。

    2. IFC0強(qiáng)制固結(jié)法

    IFCO強(qiáng)制固結(jié)法優(yōu)勢在于大大提高困結(jié)速率。在IFC0強(qiáng)制圃結(jié)法中,存在排水系統(tǒng)與加壓系統(tǒng)等環(huán)節(jié)。排水系統(tǒng)為一排排縱向貫通的砂墻,有助于擴(kuò)大排水通道,加快圃結(jié)速率;而加壓系統(tǒng)利用真宅壓力,大大縮短了堆載時間,而且由于真率面位于砂墻的底部。水的滲流方向與承力方向一致,從而使固結(jié)速率加快。兩個系統(tǒng)同時保證同結(jié)速率的順暢,這有助于大大縮短工期,而且混凝土質(zhì)量也得到保證。

    3.粉爆灰吹填法技術(shù)要求

    粉煤灰透水性強(qiáng),倘若將其用于加同處理吹填土地基,可以加速吹填土的同結(jié),降低加同處理費(fèi)用,縮短工期。具體的做法是,在施工中將淤泥與粉煤灰按一定的比例混合吹填,確保均勻,從而逐漸改善土的同結(jié)性質(zhì)。此種方法在青島以北廢棄已久的鹽場和灘涂上得以成功運(yùn)用,開發(fā)出大片可以利用的土地。

    五.結(jié)束語

    建筑工程中對于地基的處理是一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù),是建筑工程中的重要環(huán)節(jié),做好這方面的處理技術(shù),可以有效的保證建筑工程的質(zhì)量,提高工程施工的安全性和可靠性。同時做好地基施工的處理也可以使整個建筑工程的性價比得到很大的提升,提升建筑施工企業(yè)的形象。

    參考文獻(xiàn):

    [1]陳建洪 芻議房屋建筑工程中地基處理施工技術(shù)[期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究(電子版)》-2012年13期

    [2]韓峰 曾華 房屋建筑工程中地基處理施工技術(shù)的探討[期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究(電子版)》-2012年21期

    [3]張同波 建筑工程中影響施工的部分設(shè)計問題的研究與思考(被引用 1 次)[期刊論文] 《施工技術(shù)》ISTICPKU-2011年1期

    [4]李康 房屋建筑工程中地基處理施工技術(shù)的研究與探討[期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究(電子版)》-2011年33期

    篇5

     

    0.引言

    地基基礎(chǔ)是建筑物的根基,又屬于地下隱蔽工程,它的勘察、設(shè)計和施工質(zhì)量,直接關(guān)系到建筑物的安危。據(jù)統(tǒng)計,世界各國建筑工程事故中,以地基基礎(chǔ)工程事故居首位。而且一旦發(fā)生地基基礎(chǔ)事故,因位于建筑物下方,補(bǔ)救非常困難,甚至造成災(zāi)難性的后果。因此,正確地認(rèn)識地基基礎(chǔ)不均勻沉降的危害,對預(yù)防和治理不均勻沉降有著重要的意義。

    1. 工程背景概況

    某建筑的主建筑占地空間為309m×125m的矩形地塊,建筑的柱基采用樁承臺基礎(chǔ),基樁為500mm的鉆孔灌注樁,樁長32.6m,由于生產(chǎn)工藝對地面平整度要求較高,該建筑地面采取了無縫設(shè)計,地面板為連續(xù)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整板,結(jié)構(gòu)層厚250mm,面層厚40mm,雙層雙向配筋。地面地基選用粉噴樁復(fù)合地基:粉噴樁樁徑500mm,樁長15m,樁間距1.2m。在柱基承臺部位,設(shè)計采用了搭接方式處理。該建筑交付使用的第三年經(jīng)過我單位的勘察監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)地面和結(jié)構(gòu)均發(fā)生不均勻沉降的現(xiàn)象。

    2. 沉降發(fā)生的理論分析

    本建筑原來設(shè)計采用了粉噴樁復(fù)合地基對地面地基進(jìn)行了加固處理。粉噴樁復(fù)合地基承載力提高的主要因素,取決于粉噴樁樁體水泥土的質(zhì)量和置換率。但是由于飽和軟土的塑性指數(shù)較高,用攪拌機(jī)械進(jìn)行強(qiáng)制攪拌時,不易攪碎,很難和水泥粉均勻混合形成滿足要求的水泥土。同時,在實(shí)際施工中,粉噴樁的成樁質(zhì)量受人為因素的影響很大?,F(xiàn)場施工人員不嚴(yán)格按施工規(guī)程進(jìn)行操作,如施工時噴粉過少,不僅不會使地基土得到加固,反而擾動了原狀土,降低了地基承載力。從現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果也可以看出,該工程中粉噴樁復(fù)合地基沒有達(dá)到設(shè)計的要求。

    該建筑建筑主體結(jié)構(gòu)的沉降主要是指柱基的沉降,柱基沉降由樁端持力層和下臥層的沉降兩部分組成。但是從柱基沉降的現(xiàn)狀看,柱基的沉降以及差異沉降超過了設(shè)計計算值。造成這種現(xiàn)象的主要原因是地面板的沉降量大于柱基的沉降量,而地面板與承臺的連接采用搭接方式,使得地面板的沉降在承臺處受到限制。當(dāng)?shù)孛姘宓某两党^一定的限度后,就會把地面的一部分荷載施加給柱基,加劇柱基的沉降,當(dāng)柱基自身荷載加上地面荷載大于柱基所能承受的極限承載力時,會導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)的破壞。而建筑地面實(shí)際對每根柱基施加的荷載并不一致,這樣就造成主體結(jié)構(gòu)的不均勻沉降。

    3. 施工控制措施探討

    3.1 主要施工技術(shù)工藝

    經(jīng)過多方面的查閱研究資料,對該建筑的沉降做出了使用TSC樁成樁的施工技術(shù)來進(jìn)行處理,為了驗(yàn)證TSC樁成樁工藝在主建筑地基土中成樁的可行性和成樁質(zhì)量的可靠性,我們在建筑內(nèi)選定了一塊空閑場地進(jìn)行了TSC樁的成樁試驗(yàn),試驗(yàn)樁數(shù)5根。經(jīng)過試樁檢測發(fā)現(xiàn),效果完全滿足預(yù)想的加固設(shè)計,所以經(jīng)過多方協(xié)定后決定使用該方法對該多層建筑的基礎(chǔ)進(jìn)行處理,主要施工技術(shù)工藝如下。

    (1)地面板開孔

    樁位測放后,用金剛石鉆進(jìn)在地面板開孔,鉆頭選用150mm的金剛石鉆頭,鉆進(jìn)深度大于地面板的厚度(290mm)。論文參考。

    (2)旋噴鉆頭鉆進(jìn)

    地面板開孔完成后,將工程鉆機(jī)就位,安裝旋噴鉆頭,啟動高壓注漿泵開始鉆進(jìn)。為使鉆進(jìn)順利進(jìn)尺,確保鉆進(jìn)效率,鉆進(jìn)進(jìn)尺應(yīng)和注漿泵的泵壓和泵量相匹配。現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果,當(dāng)泵壓(5-10MPa)、泵量(120-150L/min)時,鉆進(jìn)效率較高。旋噴鉆進(jìn)深度達(dá)到要求后,停鉆準(zhǔn)備壓灌粉煤灰砂漿。

    (3)壓灌粉煤灰砂漿成樁

    鉆孔達(dá)到設(shè)計深度后,用循環(huán)液清孔,并檢測孔徑和孔底沉渣是否滿足要求。提出鉆桿換上注漿鉆頭放入孔底,自下而上壓灌粉煤灰砂漿成樁。為保證成樁的完整性,鉆桿的提升速度應(yīng)水泥砂漿的泵送量相適應(yīng),以保持注漿鉆頭在漿液面lm以下。結(jié)合現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果,室內(nèi)確定的砂漿配比能夠滿足泵送要求,具體的工藝參數(shù)為:泵壓≤2MPa,泵量≥150L/min,鉆桿提升速度≤lm/min。

    (4)TSC樁與地面板的連接

    相關(guān)研究資料表明,當(dāng)托換樁與地面板形成剛性連接時,能夠獲得較好的托換效果。因此,要使地面荷載通過TSC樁傳到地面下較好的土層,必須讓地面板和樁頭形成很好的連接。TSC樁成樁后,在樁內(nèi)放入一根127mm的無縫鋼管,使TSC樁板地面板形成剛勝連接。論文參考。為了避免后續(xù)抬升注漿對TSC樁產(chǎn)生影響,TSC樁頭與地面板的連接選擇在抬升注漿結(jié)束以后。

    3.2 地面抬升試驗(yàn)

    (1)地面抬升平整度控制標(biāo)準(zhǔn)

    地面板面積較大,柱與柱之間高程不一致,很難制定整體平整度控制標(biāo)準(zhǔn)。為此,我們根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,制定了以下平整度控制標(biāo)準(zhǔn),以便指導(dǎo)施工作業(yè)。

    為確保地面抬升的均勻性,根據(jù)建筑平面布置圖將地面劃分為112個抬升地塊,每個地塊范圍為18×150;每地塊承臺處現(xiàn)地面標(biāo)高程為地面平整度測量的基本依據(jù),即將承臺處現(xiàn)地面高程視為不變高程;四角承臺現(xiàn)地面高程的平均值為抬升基準(zhǔn);每地塊內(nèi)最終高程差異不大于±20mm;對差異沉降較大的相鄰承臺,連續(xù)地塊實(shí)現(xiàn)平滑過渡,抬升基準(zhǔn)以相鄰承臺地面之間的連線為基準(zhǔn),地塊內(nèi)各點(diǎn)以兩側(cè)承臺連線形成的連線為基準(zhǔn)。

    (2)注漿孔的布設(shè)及要求

    為減少對混凝土地面的破壞,注漿孔布設(shè)時應(yīng)避開地面板45°線,而且孔的直徑應(yīng)盡可能的小,現(xiàn)場采用的鉆孔直徑為63mm?,F(xiàn)場試驗(yàn)時,根據(jù)設(shè)備、堆載以及生產(chǎn)情況,對注漿孔的布設(shè)進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整。

    (3)抬升注漿修復(fù)過程中的抬升觀測

    在注漿抬升的過程中為隨時準(zhǔn)確地反饋地面變形值,采用量程為50mm的百分表進(jìn)行觀測,并隨時提供抬升數(shù)據(jù),當(dāng)抬升量達(dá)到設(shè)計抬升高度時,停止注漿。注漿同時,應(yīng)對注漿區(qū)附近貨架及設(shè)備基礎(chǔ)進(jìn)行觀測,發(fā)現(xiàn)異應(yīng)立即停止注漿并進(jìn)行及時處理。抬升注漿結(jié)束,待漿液完全凝固后,再次進(jìn)行地面高程測量,檢查各地塊的平整度是否在控制范圍內(nèi)。

    4.結(jié)語

    通過對加固處理后的樁基進(jìn)行檢測完畢,并對原基礎(chǔ)的承臺進(jìn)行了加固處理,同時對各承臺進(jìn)行了沉降觀測,通過一年的間斷觀測,我們得出的結(jié)果為基礎(chǔ)承臺的最大沉降量2.5mm,一般在1.0-2.0mm,其加固效果大大超過了設(shè)計的期望值。論文參考。通過對本工程加固處理,為今后處理類似工程提供了很好的經(jīng)驗(yàn)。

    參考文獻(xiàn)

    [1]高淑芹,徐永勝.樁基不均勻沉降治理的工程實(shí)踐.工程建設(shè)與設(shè)計,2006,(2).

    [2]宋功河,王永祥,朱金生.樁基不均勻沉降治理的工程實(shí)踐.華東交通大學(xué)學(xué)報,2005,(4).

    篇6

    隨著高層建筑的快速發(fā)展,基坑工程愈來愈復(fù)雜,開挖面積及深度越來越大,如福州的新世紀(jì)大廈,其基坑開挖深度達(dá)24m,上海的港匯廣場,開挖面積約50000m2[1];但是,基坑工程導(dǎo)致周邊建筑物異常的事故時有發(fā)生;基坑開挖,導(dǎo)致周圍土體應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生改變,臨近建筑物地基基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降,致使其發(fā)生傾斜,構(gòu)件開裂破壞,影響安全使用[2]。本文以重慶市某工程實(shí)例為背景,研究了基坑開挖及降水對臨近建筑物的影響,分析了房屋異常的內(nèi)因與外因,對該工程提出了加固方案。

    一 工程地質(zhì)概況

    1.1 工程概況

    重慶市某綜合樓屬于混合結(jié)構(gòu),底部三層框架,上部為八層砌體住宅結(jié)構(gòu),如圖1.1所示。地基持力層采用粉質(zhì)粘土層,建筑基礎(chǔ)為兩階交叉肋梁筏板基礎(chǔ)。

    臨近擬建項(xiàng)目的基坑與綜合樓的平面關(guān)系如圖1.2所示。該項(xiàng)目基礎(chǔ)采用人工挖孔灌注樁,該區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,地下水位較高,進(jìn)行大面積基坑開挖后,抽取了大量地下水?;娱_挖后,毗鄰房屋墻體、樓面出現(xiàn)不同程度的開裂,且裂縫在不斷的加寬和出現(xiàn)新裂縫。

    1.2 工程地質(zhì)條件

    根據(jù)勘察資料得知,建設(shè)場區(qū)的巖土層由上至下為:

    雜填土(Q4ml):雜色。由灰渣碎塊石、建筑垃圾等物混填而成,稍濕。

    粉質(zhì)粘土(Q4al):土層中含粉細(xì)砂粒及巖屑碎片,系沖積成因,呈可塑狀態(tài)。

    該區(qū)上覆土層為雜填土與粉質(zhì)粘土,其厚度很大(26.00m~28.00m)而強(qiáng)度不是很高,用粉質(zhì)粘土層作基礎(chǔ)持力層[3]。

    二 建筑物的異?,F(xiàn)象及原因分析

    2.1 構(gòu)件裂縫

    2.1.1 車庫地面裂縫

    檢測記錄該綜合樓地下車庫地面裂縫(如圖 2.1所示),發(fā)現(xiàn)裂縫均呈橫向分布特征,朝向基坑區(qū)域裂縫較為密集,裂縫分布區(qū)域地基有較為嚴(yán)重的欠密實(shí)現(xiàn)象,裂縫由地基塌陷拉裂而成。

    2.1.2 混凝土墻體、砌體結(jié)構(gòu)磚墻裂縫

    在理論上,框架結(jié)構(gòu)填充墻不受力,當(dāng)框架填充墻上產(chǎn)生裂縫時,究其原因是由框架梁、柱產(chǎn)生整體變形導(dǎo)致框架節(jié)點(diǎn)區(qū)域出現(xiàn)塑性鉸,填充墻受到擠壓引起開裂破壞。墻面上一般產(chǎn)生“之”字型裂縫和分叉形樹枝狀裂縫[4],從力學(xué)角度分析,由主拉應(yīng)力大于抵抗開裂的墻體強(qiáng)度所致,框架填充墻裂縫如圖 2.4所示。

    支撐整棟房屋的下部地基會發(fā)生壓縮變形,當(dāng)?shù)鼗胁康鼗鶊杂捕瞬寇浫?,建筑物端部沉降大于中部時,會形成負(fù)彎矩,就會引起地基的不均勻沉降產(chǎn)生附加應(yīng)力。當(dāng)這些附加應(yīng)力超過砌體的抗拉強(qiáng)度時,墻體就會出現(xiàn)裂縫。

    2.2 地基探測

    本次雷達(dá)波法檢測采用美國地球物理公司(GSSI)的SIR-2000型地質(zhì)雷達(dá),對該綜合樓的地下室及其地基進(jìn)行檢測。重點(diǎn)檢測該建筑筏板及地基梁受損情況,地基土密實(shí)、擋墻后填土脫空、富水情況等。

    結(jié)論為:地基欠密實(shí),部分充水嚴(yán)重[5]。

    2.3 傾斜現(xiàn)象

    根據(jù)該建筑的裂縫規(guī)律等情況,推測該建筑可能有傾斜情況發(fā)生,故使用全站儀(蔡司C20A型)對該建筑的部分外墻角點(diǎn)進(jìn)行了垂直度檢測。

    檢測發(fā)現(xiàn),靠近基坑一側(cè)外墻轉(zhuǎn)角上部磚砌體26m高度范圍的墻體傾斜量最大為54mm,見表 2.1。

    自身建筑物地基存在軟弱層,局部充水較為嚴(yán)重外,臨近項(xiàng)目大面積基坑開挖、人工挖孔樁大量抽取地下水,改變了周邊建筑地基的土體應(yīng)力、含水狀態(tài),導(dǎo)致土體重新固結(jié)沉降,從而使得該綜合樓的地基基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降,房屋發(fā)生傾斜。

    三 加固方案

    在分析各種裂縫產(chǎn)生的成因的基礎(chǔ)上,提出了該綜合樓加固設(shè)計思路。對該綜合樓進(jìn)行加固時,首先加固地基基礎(chǔ),增強(qiáng)基礎(chǔ)抵抗變形的能力,提高整體剛度;然后,針對綜合樓底部框架空間剛度變化不均勻,加固框架結(jié)構(gòu);對于上部砌體結(jié)構(gòu),依據(jù)裂縫出現(xiàn)位置及嚴(yán)重程度,采用圈梁及構(gòu)造柱加固,加強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。

    3.1 地基加固

    地基采用高壓噴射灌漿懸孔樁加固方法[6],由于筏板下部地基土富水,上階筏板下地基土的部密實(shí)現(xiàn)象對上部建筑的影響更大,故主要對該建筑兩個端部上階筏板下部的地基進(jìn)行加固處理,以增強(qiáng)其密實(shí)度,減小端部基礎(chǔ)不均勻沉降的可能性。

    3.2 框架加固

    由于綜合樓底部框架結(jié)構(gòu)的剛度不均勻性,適當(dāng)增設(shè)剪力墻[7],對部分縱向框架增設(shè)腹桿,把框架變?yōu)殍旒埽栽鰪?qiáng)框架結(jié)構(gòu)的抗震性能和縱向整體性。

    3.3 砌體加固[8]

    對上部砌體結(jié)構(gòu),部分增設(shè)構(gòu)造柱和縱向水平拉梁,特別是原有拉裂現(xiàn)象區(qū)域和薄弱區(qū)域,以增強(qiáng)上部建筑的縱向整體性;對砌體結(jié)構(gòu)部分預(yù)制板支座有錯動的增加支座寬度。

    四 結(jié)論

    本文以重慶市某既有綜合樓工程為例,對其房屋進(jìn)行了異常檢測鑒定,分析了裂縫及房屋傾斜的成因,得到以下幾點(diǎn)結(jié)論:

    1)該綜合樓平面剛度變化不均勻,抵抗不均勻沉降的能力差,檢測出地基欠密實(shí),部分充水嚴(yán)重,雖然采取筏板基礎(chǔ)處理,但主次地基梁交界區(qū)域欠密實(shí)。

    2)臨近擬建新項(xiàng)目工程大面積基坑開挖,大量抽取地下水,改變了地基的土體應(yīng)力狀態(tài),導(dǎo)致土體重新固結(jié)沉降,筏板基礎(chǔ)的整體性優(yōu)點(diǎn)未能充分發(fā)揮。

    3)通過對底部框架結(jié)構(gòu)、上部砌體結(jié)構(gòu)及地基基礎(chǔ)加固處理,投入使用至今三年,尚未發(fā)現(xiàn)房屋裂縫和傾斜等異?,F(xiàn)象,說明加固處理效果佳。

    參考文獻(xiàn)

    [1]敖斌.基坑開挖對鄰近建筑物的影響[D],碩士學(xué)位論文,合肥工業(yè)大學(xué),2009.

    [2]李進(jìn)軍,王衛(wèi)東,邸國恩等.基坑工程對鄰近建筑物附加變形影響的分析[J],巖土力學(xué),2007(28):623-629.

    [3]建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007-2002)[S]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社,2002.

    篇7

    強(qiáng)夯法常用來加固砂土、粘性土、雜細(xì)土等各類地基,可提高地基的強(qiáng)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(qū)1個新建500KV變電站的地基加固中,采用強(qiáng)夯法來加固新回填粘土的地基,尚屬首次。由于用強(qiáng)夯法加固新回填粘土地基,其加固效果存在一些質(zhì)量缺陷。在進(jìn)行了原因分析后,結(jié)合工程的實(shí)際情況,提出了切實(shí)可行的處理方法。

    地基基礎(chǔ)缺陷的處理應(yīng)綜合考慮下列因素:一、地基基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)的整體性、安全度、使用要求等具體情況對地基基礎(chǔ)變形的適應(yīng)性;三、地基基礎(chǔ)變形、結(jié)構(gòu)變形的數(shù)值,發(fā)展速度和趨勢;四、地基基礎(chǔ)缺陷和加固上部結(jié)構(gòu)的可能性和經(jīng)濟(jì)性。

    地基基礎(chǔ)處理的措施有:對上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行維護(hù);對上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固或減荷,基礎(chǔ)加固、地基加固。上述幾種措施有時不單獨(dú)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(jié)構(gòu)和地基基礎(chǔ)作全面的考慮,提出不同的方案,進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的比較,從而選擇合理的方案。必要時還應(yīng)對缺陷形成的原因及現(xiàn)實(shí),從使用和維護(hù)上采取相應(yīng)的防范措施。

    地基基礎(chǔ)缺陷處理的一般原則如下:當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)的變形已經(jīng)趨于穩(wěn)定時,一般可不作地基或基礎(chǔ)的加固。當(dāng)?shù)鼗痪鶆虺两瞪形蹿呌诜€(wěn)定時,一般考慮“等待沉降穩(wěn)定”、“加速沉降穩(wěn)定”和“制止沉降”三種方法處理。

    等待沉降穩(wěn)定的目的是不對地基基礎(chǔ)進(jìn)行處理,而僅對上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行修補(bǔ),從而減少地基處理費(fèi)用,并避免上部結(jié)構(gòu)的再度處理造成浪費(fèi)。

    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(wěn)定的方法相同,但可以縮短消極等待沉降穩(wěn)定所需的時間。一般適用于獨(dú)立基礎(chǔ)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(jìn)行地基浸水等。

    制止沉降的目的是終止地基和上部結(jié)構(gòu)的發(fā)展。具體做法是上部結(jié)構(gòu)減荷或加固,基礎(chǔ)加大底面積,地基加固等。這些措施的單獨(dú)采用或綜合采用應(yīng)根據(jù)有關(guān)措施的適用條件并做經(jīng)濟(jì)比較后予以選定。

    采用減少上部荷重的措施時,應(yīng)考慮生產(chǎn)和使用條件的具體要求,并通過地基強(qiáng)度、地基變形的驗(yàn)算確定減荷的具體數(shù)據(jù)。在地基強(qiáng)度破壞喪失穩(wěn)定以及上部結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?fù)p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(jié)構(gòu)加固是當(dāng)上部結(jié)構(gòu)安全度不足時采取的必要措施。而在地基基礎(chǔ)加固比較困難時,亦可考慮用上部結(jié)構(gòu)加固替代或配合地基基礎(chǔ)的加固。其具體方法有增設(shè)圈梁等措施。

    基礎(chǔ)擴(kuò)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(yīng)由地基強(qiáng)度驗(yàn)算確定。當(dāng)?shù)鼗鶑?qiáng)度滿足要求而缺陷僅僅表現(xiàn)為不均勻沉降,變形過大時,采用增大基礎(chǔ)底面積的加固,主要由地基變形計算來加以確定。

    在建筑結(jié)構(gòu)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(yīng)充分了解地基范圍內(nèi)的地質(zhì)情況。地基加固工作是在建筑物存在情況下進(jìn)行的,因而施工比較困難。它既應(yīng)保護(hù)地基的加固質(zhì)量,收到極地加固的效果,又應(yīng)采取措施保證上部結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)變形會有新發(fā)展。采用此類方法應(yīng)對生產(chǎn)附加地基沉降有所估計,必要時采取相應(yīng)措施,挖鉆孔灌樁,壓力灌漿加固地基不使用權(quán)地基避免受到附加影響,但施工也比較復(fù)雜。地基加固后應(yīng)做必要的質(zhì)量檢查,如貫入度實(shí)驗(yàn)等。加固前加固后都應(yīng)作好沉降的觀測記錄工作。

    更換病變的地基是基礎(chǔ)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(dǎo)致地基的進(jìn)一步沉降和破壞。因此加固施工的組織應(yīng)視具體情況分期分段逐步進(jìn)行。挖除軟弱土層后常用砼、磚砌體或碎石夯實(shí)等材料加以填充。

    打樁加固地基的設(shè)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(fù)使用,而在樁孔內(nèi)填實(shí)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(chǔ)中,填塞孔洞,縫隙,膠結(jié)土壤顆粒,從而達(dá)到減少增大強(qiáng)度的目的。壓力灌漿加固地基基礎(chǔ)的具體方法很多,應(yīng)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(fèi)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(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生硅膠,將土的顆粒膠結(jié)起來,從而增大地基的強(qiáng)度,減少其壓縮性和透水性。硅化適用于粉質(zhì)土和有一定滲透系數(shù)的粘質(zhì)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(shù)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(shù)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(shè)計,其內(nèi)容包括:注液管及電相管的布置和打入深度、化學(xué)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(shè)計前應(yīng)先做實(shí)驗(yàn)。

    篇8

     

    0 前言

    貴州省貴陽繞城高速公路西南段大河邊特大橋位于貴陽市金竹鎮(zhèn)大河邊村,橋長632m,于高速公路里程K24+570~K25+190之間,橫跨貴陽市飲水源阿哈水庫庫尾。

    橋址區(qū)地處云貴高原中底山丘峰峽谷地段,所要跨越的阿哈水庫位于里程K24+690~K24+860之間,寬約170m,庫區(qū)水體較深,庫岸兩側(cè)地形陡峭,自然坡度約為35°高速公路,海拔為1103.6~1215.2m,相對高差111.6m;在K24+275~K24+690之間為二疊系地層,主要表現(xiàn)為強(qiáng)烈地剝蝕構(gòu)造類地貌,屬陡斜反向坡地形。區(qū)內(nèi)植被較發(fā)育。

    大河邊特大橋1#主墩設(shè)計承臺頂標(biāo)高為1112.806m,底標(biāo)高1107.806m,中線樁號為K24+680m?;娱_挖后緣局部切入縣道0.61m,考慮1#主墩承臺基礎(chǔ)開挖后,基坑后緣與縣道公路間將形成近11米的垂直臨空面,且?guī)r層順坡向、易滑動,在縣道公路與承臺的施工時將造成邊坡不穩(wěn)定;另外,在1#主墩樁基開挖過程中,標(biāo)高在1109m時出現(xiàn)山體滲水面。

    鑒于此情況,先是采用改線的方式解決縣道公路與承臺后緣的距離,以便于承臺基坑放坡,因山體巖層產(chǎn)狀為順坡向,已造成改線過程中山體滑坡,施工受阻。故采用鋼管樁支護(hù)及加固地基的方式解決縣道公路及1號承臺基礎(chǔ)后緣的穩(wěn)定論文提綱格式。

    1 巖土工程特征

    承臺與縣道公路交叉點(diǎn)高程1117.553m,1117.553 m ~1108.5 m為碎石土,1108.5 m ~1103m為全風(fēng)化泥頁巖高速公路,1103 m ~1095m為強(qiáng)風(fēng)化泥頁巖,1095 m ~1086m為強(qiáng)至弱風(fēng)化碳質(zhì)泥頁巖。

    2 鋼管樁注漿加固方案

    采用鋼管樁加固結(jié)灌漿相結(jié)合的施工方案,固結(jié)灌漿利用鋼管樁鉆孔向周邊土體及強(qiáng)風(fēng)化松散巖體中灌入水泥漿液,充填土體及松散巖體的孔隙,加固地基,鋼管樁起支護(hù)邊坡及穩(wěn)定地基的作用,再用鋼筋及混凝土基礎(chǔ)將鋼管樁連接為整體。

    3 主要施工工藝

    4 主要施工方法

    布孔原則:距1號墩基坑后緣1.5m布設(shè)A、B、C、D線4排φ108×6㎜、@1.0×1.0m、L=27m的梅花形布置鋼管樁,共142個孔。其中,A、B線的孔距為1.0m,線距為1.0m,呈梅花樁布設(shè),其設(shè)計鋼管樁A線為23個孔,主要防護(hù)承臺基坑與縣道交叉部分;B線為39個孔;C、D線孔距為1.0m,線距為1.0m,設(shè)計鋼管樁每排40個孔??咨顬?7m(需進(jìn)入弱風(fēng)化硅質(zhì)灰?guī)r3.0m)。鉆孔直徑為Φ110mm,鋼管樁采用普20φ76mm×4.5mm鋼管。

    4.1 整平施工場地,對應(yīng)施工圖紙將鉆孔位置在地面上進(jìn)行精確放樣,鉆機(jī)及時就位,并保證鉆機(jī)的垂直度。

    4.2 鉆機(jī)成孔的同時高速公路,及時調(diào)運(yùn)鋼管樁等施工材料并根據(jù)前期鉆孔施工的具體情況對施工材料進(jìn)行合理調(diào)配、適當(dāng)?shù)脑鰷p。

    4.3 成孔時需注意鉆孔的垂直度,避免成孔傾斜度過大出現(xiàn)串孔現(xiàn)象。所選用的鉆頭直徑盡量保證與鋼管直徑一致。

    4.4 及時清孔。鋼管樁同樣要嚴(yán)格控制樁底沉渣,施工時可通過壓入高壓空氣或高壓水,從孔底向上進(jìn)行清理,以確保沉渣不沉積在孔底以及鋼管樁中,避免因?yàn)槌猎茐臉兜谆炷僚c基巖的膠結(jié)程度、影響鋼管樁的嵌固效果。

    4.5 下鋼管樁。鋼管按50cm間距布置梅花形注漿孔;出于安全考慮,一次下管長度應(yīng)不超出塔吊高度,接頭處需用電焊焊接連接,焊縫強(qiáng)度、長度等需滿足相應(yīng)的施工規(guī)范要求。

    4.6 鋼管樁灌漿論文提綱格式??芍苯訉в幸?guī)定壓力的水泥漿滲透固結(jié)壓漿,即沿鋼管樁灌入,鋼管水泥漿液受壓由下而上,充填鋼管樁、樁底巖層裂隙以及鋼管樁與鉆孔之間的空隙。灌漿漿液采用PO42.5普通硅酸鹽水泥,配合比為1:1~0.75,灌漿壓力0.5~1.0MPa,壓力由小到大。當(dāng)壓力穩(wěn)定10分鐘可停止,灌入水泥漿要求強(qiáng)度M20。鋼管樁成孔灌漿需分序進(jìn)行。

    4.7 補(bǔ)漿。水泥漿液在凝固過程中有一定比例的收縮效應(yīng),且可能在固結(jié)過程中滲入鋼管下端的巖縫,所以鋼管樁頂部水泥砂漿頂面會下降,需進(jìn)行補(bǔ)漿高速公路,避免鋼管樁頂部出現(xiàn)空洞。

    4.8 沿鋼管樁開挖坑槽,距鋼管頂部0.1m沿橫橋向焊接雙層Φ16mm鋼筋對鋼管樁進(jìn)行橫向連接,沿縱橋向間隔3.0m焊接雙層Φ16mm鋼筋對鋼管樁進(jìn)行縱向連接,再澆筑0.3×0.3m的C25混凝土條型基礎(chǔ),完成鋼管樁加固方案施工。

    5結(jié)語

    采用鋼管樁注漿加固方法,時間短,見效快,施工工期僅一個月,同時不影響縣道通車,也不影響大橋施工工期,非常實(shí)用。

    【參考文獻(xiàn)】

    [1]公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)JTJ071-2003,[S]北京:人民交通出版社,2003。

    篇9

    1 前言

    深層攪拌法是加固飽和軟粘土地基的一種方法,它是利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑,通過特制的深層攪拌機(jī)械,在地基深處就地將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌,利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基。深層攪拌法處理地基可增加地基承載力、減小沉降差、提高邊坡穩(wěn)定性及擋水等。深層攪拌法處理后的地基承載力提高1~1.5倍。

    深層攪拌法是相對于淺層攪拌而言,淺層攪拌法主要用于路基,凍漲土和邊坡穩(wěn)定的處理。深層攪拌分水泥系深層攪拌和石灰系深層攪拌。下面介紹的是水泥系深層攪拌法及其工程應(yīng)用實(shí)例。

    國外自二次大戰(zhàn)以來開始研制用于深層攪拌樁的深層攪拌機(jī)械,到70年代,已廣泛應(yīng)用深層攪拌法處理地基,我國從70年代末開始進(jìn)行深層攪拌的室內(nèi)試驗(yàn)和攪拌機(jī)械的研制工作,1979年在塘沽新港進(jìn)行機(jī)械考核和攪拌工藝試驗(yàn),并獲得成功。80年代初推廣使用深層攪拌法,至今在上海、南京、連云港、唐山、昆明及內(nèi)陸部分地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用。我們在某寫字樓(筏基)工程的地基處理中采用了深層攪拌法,取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

    2 水泥加固土的原理

    軟土與水泥采用機(jī)械攪拌加固的原理是基于水泥土的物理化學(xué)反應(yīng)過程,它與混凝土的硬化機(jī)理有所不同。在水泥加固土中,由于水泥的摻量很?。ㄕ急患庸掏林氐?%-15%),水泥的水解和水化反應(yīng)完全是在具有一定活性介質(zhì)--土的圍繞下進(jìn)行,硬化速度緩慢且作用較復(fù)雜,所以水泥加固土的強(qiáng)度增長過程也比較緩慢。

    2.1 水泥的水解和水化作用

    硅酸鹽水泥的主要成分是由氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵及三氧化硫組成,而這些氧化物又分別組成了不同的水泥礦物;硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣、硫酸鈣等。用水泥加固軟土?xí)r,水泥顆粒表面的礦物很快與軟土中的水發(fā)生水解和水化反應(yīng),生成氫氧化鈣、含水硫酸鈣、含水鋁酸鈣和含水鐵酸鈣等化合物。其中,硅酸三鈣在水泥中含量最高(50%左右),是決定強(qiáng)度的主要因素;硅酸二鈣含量較高(25%),主要產(chǎn)生后期強(qiáng)度;鋁酸三鈣占水泥重量10%,水化速度快,能促進(jìn)早凝;鐵鋁酸四鈣占水泥重量10%,能提高早期強(qiáng)度;硫酸鈣占水泥重量3%,能和鋁酸三鈣一起與水發(fā)生反應(yīng),生成一種水泥樣菌,對高含水量的軟土強(qiáng)度增加有特殊意義。

    2.2 粘土顆粒與水泥水物的作用

    離子交換和團(tuán)化作用。通過離子交換,較小的土顆粒結(jié)合可形成較大的土團(tuán)粒;土團(tuán)粒的進(jìn)一步結(jié)合形成水泥土的團(tuán)粒結(jié)構(gòu),并封閉各土團(tuán)之間的空隙,形成堅固的聯(lián)結(jié),也就使水泥土的強(qiáng)度得到大大提高。

    凝硬反應(yīng)。隨著水泥水化反應(yīng)的深入,逐漸生成不溶于水的穩(wěn)定的結(jié)晶化合物。這些化合物在水中、空氣中逐漸硬化,增加了水泥土的強(qiáng)度,而且其結(jié)構(gòu)也比較密實(shí),水分不容易侵入,從而使水泥土具有足夠的水穩(wěn)性。

    2.3 碳酸化作用

    水泥水化物中的氫氧化鈣,吸收水中和空氣中的二氧化碳發(fā)生碳酸化反應(yīng)生成不溶于水的碳酸鈣。這種反應(yīng)能提高水泥土的強(qiáng)度,但速度較慢,幅度較小。

    3 工程實(shí)例

    3.1工程概況

    某寫字樓建筑面積近一萬平方米,層數(shù)九層,結(jié)構(gòu)型式為框架結(jié)構(gòu),柱網(wǎng)尺寸為6.3m×7.2m(縱向)、6.3m×3.6m(縱向)、2.4m×7.2m(縱向)、2.4m×3.6m(縱向),所處場地為瀏陽河沖積平原、地表土層為1.9m~2.0m厚的人工填土,以下為第四紀(jì)沉積層,地層從上到下分別為:第①層粉土,濕至很濕,疏松到稍密,承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=115KPa ,壓縮模量平均值Es=11(MPa)、層厚3.9~4.0m;第②層粘土夾粉土,飽和,軟塑至可塑狀,承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=110KPa ,壓縮模量平均值Es=7.0(MPa)、層厚2.3~3.7m;第③層粉土,很濕,中密,承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=120(MPa),壓縮模量平均值Es =15.42(MPa ),層厚1.0~1.3m;第④層粘土飽和,可塑至硬塑狀,承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=120KPa ,壓縮模量平均值Es=6.5(MP a),層厚3.5~3.8m;第5層粘土,飽和,硬塑狀,承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=140KPa ,平均壓縮模量Es=7.5(MPa ),本層揭示最大厚度4.2m。場地地下水屬孔隙潛水類型,地下隱定水位14.5m,但由于粘性土的隔水作用。上部土體已達(dá)飽和狀態(tài)。經(jīng)檢測,地下水無侵蝕性。

    3.2 加固方案的比較

    灌注樁。因場地土呈軟塑~流塑狀態(tài),成孔很困難,需要有較高施工技術(shù)水平來保證施工質(zhì)量,且造價高、工期長。 轉(zhuǎn)貼于

    (2)碎石樁。工期短,施工簡單,造價低;因受場地條件的限制而不能采用。

    (3)預(yù)制樁。能較好地滿足所需要的承載力,但工期長,施工噪音大影響周圍居民的正常生活;其造價經(jīng)測算約54萬元。

    (4)深層攪拌樁。施工速度快,工期短,施工方便,能較好地保證施工質(zhì)量,造價約23萬元,僅是預(yù)制樁的42.6%。

    經(jīng)方案比較,決定選用深層攪拌樁處理地基。地基處理后的承載力標(biāo)準(zhǔn)值F=250KP 。

    3.2 深層攪拌樁的施工

    3.2.1 室內(nèi)試驗(yàn)

    軟土地基深層攪拌加固法是基于水泥對軟土的加固作用,而目前這項(xiàng)技術(shù)無論設(shè)計計算方法,還是施工工藝都不太成熟,因此,應(yīng)特別重視水泥土的室內(nèi)外試驗(yàn)。試驗(yàn)步驟:1)為保證試驗(yàn)準(zhǔn)確性,將現(xiàn)場挖掘的天然軟土立即封裝在雙層厚塑料袋內(nèi),基本保持天然含水量;2)根據(jù)施工要求的試驗(yàn)程序、配方,分別稱量土、水泥、外摻劑和水,放在容器內(nèi)攪拌均勻,按要求進(jìn)行振動,制成試塊后,蓋上塑料布,防止水份蒸發(fā)過快,并按要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。本工程經(jīng)過室內(nèi)試驗(yàn)得出如下結(jié)論,水泥土的容重比原狀土僅增加2.7%,因此,其加固部分對于下部未加固部分不會產(chǎn)生過大的附加荷重,水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為2.12MP ,大于設(shè)計要求的F =2.0MP 的要求,滿足設(shè)計要求。

    3.2.2 施工要求

    目前,對深層攪拌法加固質(zhì)量的檢驗(yàn)缺少簡便可靠的辦法,因此,我們要求施工單位嚴(yán)格按照建筑地基處理技術(shù)規(guī)范有關(guān)要求進(jìn)行施工,并提出以下要求:(1)每根樁均應(yīng)確保均勻和足額的噴灰量,送灰時要密切注意電子稱計量變化,如發(fā)現(xiàn)噴灰量不足,應(yīng)及時采取復(fù)噴或補(bǔ)噴等措施,每根樁應(yīng)保證送灰連續(xù)、均勻、不得間斷;(2)考慮到與基礎(chǔ)接觸部分的攪拌樁頂部受力較大,因此,要求對樁頂1.5m范圍內(nèi)復(fù)攪、復(fù)噴。因設(shè)計時考慮樁端承載力,因此,應(yīng)確保樁端質(zhì)量,除應(yīng)復(fù)攪、復(fù)噴外,鉆頭至樁底時,應(yīng)原位旋轉(zhuǎn)1~2分鐘,以便葉片對土的壓實(shí)及水泥的充分拌和,并以慢檔提升0.5~1.0m。

    4 結(jié)語

    寫字樓投入使用一年多,經(jīng)觀測基礎(chǔ)沉降基本穩(wěn)定,總沉降量為5.9cm,完全滿足使用要求,從施工情況看,在含水量較高的軟土地區(qū), 深層攪拌法處理地基比較適合,且施工簡單,經(jīng)濟(jì)合理,效益好。

    參考文獻(xiàn)

    篇10

    深層攪拌法是加固飽和軟粘土地基的一種方法,它是利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑,通過特制的深層攪拌機(jī)械,在地基深處就地將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌,利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基。深層攪拌法處理地基可增加地基承載力、減小沉降差、提高邊坡穩(wěn)定性及擋水等。

    深層攪拌法處理后的地基承載力提高1~1.5倍。深層攪拌法是相對于淺層攪拌而言,淺層攪拌法主要用于路基,凍漲土和邊坡穩(wěn)定的處理。深層攪拌分水泥系深層攪拌和石灰系深層攪拌。下面介紹的是水泥系深層攪拌法及其工程應(yīng)用實(shí)例。

    國外自二次大戰(zhàn)以來開始研制用于深層攪拌樁的深層攪拌機(jī)械,到70年代,已廣泛應(yīng)用深層攪拌法處理地基,我國從70年代末開始進(jìn)行深層攪拌的室內(nèi)試驗(yàn)和攪拌機(jī)械的研制工作,1979年在塘沽新港進(jìn)行機(jī)械考核和攪拌工藝試驗(yàn),并獲得成功。80年代初推廣使用深層攪拌法,至今在上海、南京、連云港、唐山、昆明及內(nèi)陸部分地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用。我們在嘉興某寫字樓(筏基)工程的地基處理中采用了深層攪拌法,取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

    一、水泥加固土的原理

    軟土與水泥采用機(jī)械攪拌加固的原理是基于水泥土的物理化學(xué)反應(yīng)過程,它與混凝土的硬化機(jī)理有所不同。在水泥加固土中,由于水泥的摻量很小(占被加固土重的7%—15%),水泥的水解和水化反應(yīng)完全是在具有一定活性介質(zhì)——土的圍繞下進(jìn)行,硬化速度緩慢且作用較復(fù)雜,所以水泥加固土的強(qiáng)度增長過程也比較緩慢。

    (一)水泥的水解和水化作用

    硅酸鹽水泥的主要成分是由氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵及三氧化硫組成,而這些氧化物又分別組成了不同的水泥礦物:硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣、硫酸鈣等。用水泥加固軟土?xí)r,水泥顆粒表面的礦物很快與軟土中的水發(fā)生水解和水化反應(yīng),生成氫氧化鈣、含水硫酸鈣、含水鋁酸鈣和含水鐵酸鈣等化合物。其中,硅酸三鈣在水泥中含量最高(50%左右),是決定強(qiáng)度的主要因素;硅酸二鈣含量較高(25%),主要產(chǎn)生后期強(qiáng)度;鋁酸三鈣占水泥重量10%,水化速度快,能促進(jìn)早凝;鐵鋁酸四鈣占水泥重量10%,能提高早期強(qiáng)度;硫酸鈣占水泥重量3%,能和鋁酸三鈣一起與水發(fā)生反應(yīng),生成一種水泥樣菌,對高含水量的軟土強(qiáng)度增加有特殊意義。

    (二)粘土顆粒與水泥水物的作用

    1、離子交換和團(tuán)化作用。通過離子交換,較小的土顆粒結(jié)合可形成較大的土團(tuán)粒;土團(tuán)粒的進(jìn)一步結(jié)合形成水泥土的團(tuán)粒結(jié)構(gòu),并封閉各土團(tuán)之間的空隙,形成堅固的聯(lián)結(jié),也就使水泥土的強(qiáng)度得到大大提高。

    2、凝硬反應(yīng)。隨著水泥水化反應(yīng)的深入,逐漸生成不溶于水的穩(wěn)定的結(jié)晶化合物。這些化合物在水中、空氣中逐漸硬化,增加了水泥土的強(qiáng)度,而且其結(jié)構(gòu)也比較密實(shí),水分不容易侵入,從而使水泥土具有足夠的水穩(wěn)性。

    (三)碳酸化作用

    水泥水化物中的氫氧化鈣,吸收水中和空氣中的二氧化碳發(fā)生碳酸化反應(yīng)生成不溶于水的碳酸鈣。這種反應(yīng)能提高水泥土的強(qiáng)度,但速度較慢,幅度較小。

    二、工程實(shí)例

    (一)工程概況

    嘉興市某寫字樓建筑面積近一萬平方米,層數(shù)九層,結(jié)構(gòu)型式為框架結(jié)構(gòu),柱網(wǎng)尺寸為6.3m×7.2m(縱向)、6.3m×3.6m(縱向)、2.4m×7.2m(縱向)、2.4m×3.6m(縱向),所處場地為瀏陽河沖積平原、地表土層為1.9m~2.0m厚的人工填土,以下為第四紀(jì)沉積層,地層從上到下分別為:第①層粉土,濕至很濕,疏松到稍密,承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=115KPa,壓縮模量平均值Es=11(MPa)、層厚3.9~4.0m;第②層粘土夾粉土,飽和,軟塑至可塑狀,承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=110KPa,壓縮模量平均值Es=7.0(MPa)、層厚2.3~3.7m;第③層粉土,很濕,中密,承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=120(MPa),壓縮模量平均值Es=15.42(MPa),層厚1.0~1.3m;第④層粘土飽和,可塑至硬塑狀,承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=120KPa,壓縮模量平均值Es=6.5(MPa),層厚3.5~3.8m;第5層粘土,飽和,硬塑狀,承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=140KPa,平均壓縮模量Es=7.5(MPa),本層揭示最大厚度4.2m。場地地下水屬孔隙潛水類型,地下隱定水位14.5m,但由于粘性土的隔水作用。上部土體已達(dá)飽和狀態(tài)。經(jīng)檢測,地下水無侵蝕性。

    (二)加固方案的比較

    1、灌注樁。因場地土呈軟塑流塑狀態(tài),成孔很困難,需要有較高施工技術(shù)水平來保證施工質(zhì)量,且造價高、工期長。

    2、碎石樁。工期短,施工簡單,造價低;因受場地條件的限制而不能采用。

    3、預(yù)制樁。能較好地滿足所需要的承載力,但工期長,施工噪音大影響周圍居民的正常生活;其造價經(jīng)測算約54萬元。

    4、深層攪拌樁。施工速度快,工期短,施工方便,能較好地保證施工質(zhì)量,造價約23萬元,僅是預(yù)制樁的42.6%。

    經(jīng)方案比較,決定選用深層攪拌樁處理地基。地基處理后的承載力標(biāo)準(zhǔn)值F=250KP。

    (三)深層攪拌樁的施工

    1、室內(nèi)試驗(yàn)

    軟土地基深層攪拌加固法是基于水泥對軟土的加固作用,而目前這項(xiàng)技術(shù)無論設(shè)計計算方法,還是施工工藝都不太成熟,因此,應(yīng)特別重視水泥土的室內(nèi)外試驗(yàn)。試驗(yàn)步驟:1)為保證試驗(yàn)準(zhǔn)確性,將現(xiàn)場挖掘的天然軟土立即封裝在雙層厚塑料袋內(nèi),基本保持天然含水量;2)根據(jù)施工要求的試驗(yàn)程序、配方,分別稱量土、水泥、外摻劑和水,放在容器內(nèi)攪拌均勻,按要求進(jìn)行振動,制成試塊后,蓋上塑料布,防止水份蒸發(fā)過快,并按要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。本工程經(jīng)過室內(nèi)試驗(yàn)得出如下結(jié)論,水泥土的容重比原狀土僅增加2.7%,因此,其加固部分對于下部未加固部分不會產(chǎn)生過大的附加荷重,水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為2.12MP ,大于設(shè)計要求的F =2.0MP 的要求,滿足設(shè)計要求。

    2、施工要求

    目前,對深層攪拌法加固質(zhì)量的檢驗(yàn)缺少簡便可靠的辦法,因此,我們要求施工單位嚴(yán)格按照建筑地基處理技術(shù)規(guī)范《JG79—91》有關(guān)要求進(jìn)行施工,并提出以下要求:(1)每根樁均應(yīng)確保均勻和足額的噴灰量,送灰時要密切注意電子稱計量變化,如發(fā)現(xiàn)噴灰量不足,應(yīng)及時采取復(fù)噴或補(bǔ)噴等措施,每根樁應(yīng)保證送灰連續(xù)、均勻、不得間斷;(2)考慮到與基礎(chǔ)接觸部分的攪拌樁頂部受力較大,因此,要求對樁頂1.5m范圍內(nèi)復(fù)攪、復(fù)噴。因設(shè)計時考慮樁端承載力,因此,應(yīng)確保樁端質(zhì)量,除應(yīng)復(fù)攪、復(fù)噴外,鉆頭至樁底時,應(yīng)原位旋轉(zhuǎn)1~2分鐘,以便葉片對土的壓實(shí)及水泥的充分拌和,并以慢檔提升0.5~1.0m。

    三、結(jié)語

    寫字樓投入使用一年多,經(jīng)觀測基礎(chǔ)沉降基本穩(wěn)定,總沉降量為5.9cm,完全滿足使用要求,從施工情況看,在含水量較高的軟土地區(qū),深層攪拌法處理地基比較適合,且施工簡單,經(jīng)濟(jì)合理,效益好。

    篇11

    中圖分類號:B032.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

    近年來,我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得建筑工程成就顯著,同時也帶來了不少工程質(zhì)量問題,其中地基基礎(chǔ)方面的問題占很大的比重,尤其是磚混結(jié)構(gòu)的老舊房屋。由于磚混結(jié)構(gòu)房屋抗剪強(qiáng)度低、抗震性能差,工程中易出現(xiàn)沉降不均勻,傾斜、開裂等問題,造成建筑物不能滿足安全、適用、耐久的要求。城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,使得一些建筑物不得不建在不良地基上,在這種情況下又未對地質(zhì)勘察、設(shè)計、施工、監(jiān)測等環(huán)節(jié)加強(qiáng)監(jiān)管,便會發(fā)生不均勻沉降、開裂、傾斜等事故。其次,我國現(xiàn)存的大量古代建筑,由于建造時期施工技術(shù)水平的限制,以及在長期使用中結(jié)構(gòu)功能逐漸減弱,出現(xiàn)了傾斜、結(jié)構(gòu)破壞等問題,使房屋的建筑結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行加固處理。一般加固處理包括幾種類型,如既有建筑在功能的改造方面的加固處理、對結(jié)構(gòu)發(fā)生裂損的進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理、房屋整體的結(jié)構(gòu)糾偏、加固以及對單位構(gòu)件截面承載力進(jìn)行加固處理等。

    1.糾偏加固施工關(guān)鍵技術(shù)分析

    建筑物傾斜包括整體傾斜和局部傾斜,造成建筑物傾斜的原因很多,有上部結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)的原因,也有環(huán)境和外部干擾的原因,或者是這些共同作用的結(jié)果、建筑物傾斜發(fā)展的過程也不相同,有的是在施工過程中產(chǎn)生的,有的是經(jīng)過長時間積累在使用多年后才暴露出來的,還有在外力作用下突發(fā)產(chǎn)生的。建筑物傾斜的發(fā)展趨勢也不相同,有逐漸趨于穩(wěn)定的,也有等速進(jìn)行甚至突然趨大的。建筑物傾斜往往是地基承載力不足、變形過大、地基失去穩(wěn)定性的反映,只有明確建筑物傾斜的原因,并對房屋糾編加固處理的必要性和方案的合理性進(jìn)行充分研究,才能有效的進(jìn)行建筑物的糾偏加固工作??傊?,建筑傾斜是地基喪失其穩(wěn)定性的反應(yīng),是地基不均勻沉降的結(jié)果。當(dāng)沉降量超過一定的范圍會造成危害。因此須對建筑物進(jìn)行糾偏。糾偏技術(shù)一般有頂升(抬升)、迫降、阻沉以及綜合處理等、常用的糾偏方法及特點(diǎn)如下:

    1.1 頂升糾偏

    頂升糾偏法是指在建筑物基礎(chǔ)沉降大的部位采取頂升措施,或者在沉降大的一側(cè)地基土中注入具有擠密加固作用或具有膨脹性的漿液的糾偏方法。

    圖1頂升法糾偏計算示意圖

    頂升糾偏法有框梁頂升糾偏法、托梁頂升糾偏法、靜壓樁頂升糾偏法、地基注漿頂升糾偏法及雙灰樁頂升糾偏法等。

    1.2 迫降糾偏

    采取措施迫使建筑物沉降較小的一側(cè)下沉,減少或消除與另一側(cè)的沉降差,以達(dá)到糾偏傾斜建筑物的目的。

    圖2迫降法糾偏計算示意圖

    常用的迫降糾偏方法有掏土糾偏法、加壓糾偏法、抽水糾偏法和浸水糾偏法。

    1.3 阻沉糾偏

    采用地基基礎(chǔ)加固托換方法或改變結(jié)構(gòu)形式和地基附加應(yīng)力分布,減少或阻止沉降較大一側(cè)的沉降,而讓沉降較小的一側(cè)繼續(xù)沉降。使原來的沉降趨勢反方向發(fā)展,從而達(dá)到糾偏目的。主要方法有:部分托換調(diào)整糾偏法、卸載糾偏法和調(diào)整上部結(jié)構(gòu)糾偏法。

    1.4 綜合糾偏法

    同時采用兩種或兩種以上的糾偏方法達(dá)到建筑物糾偏的目的。這數(shù)種糾偏方法有時是預(yù)先確定的,有時是在糾偏施工過程中根據(jù)糾偏情況進(jìn)行方案調(diào)整而采用的。

    (1)頂升、迫降法相結(jié)合

    即先在沉降較大的一側(cè)用錨桿靜壓樁或坑式靜壓樁進(jìn)行頂升,以減少沉降差和基底壓力;然后在沉降較小的另一側(cè)用掏土或抽砂、抽水、浸水、加壓等方法迫降,直至建筑物被糾偏扶正為止。

    (2)多種迫降法相結(jié)合

    為了加快沉降較小一側(cè)沉降速度,可將兩種或兩種以上的迫降方法混合使用,已達(dá)到建筑物糾偏扶正的目的。

    (3)卸載牽拉糾編法

    對于軟土地基上的貯池、貯罐等筒體結(jié)構(gòu)的糾偏,可先卸載,然后利用筒體結(jié)構(gòu)剛度較強(qiáng)的特點(diǎn),用牽拉的達(dá)到糾偏扶正的目的。

    1.5 樁基礎(chǔ)糾偏法

    主要有樁基水沖糾偏法、斷樁糾偏法和掏土、浸水等常規(guī)糾偏方法。

    (1)樁基水沖糾偏法

    用高壓水沖刷樁周或樁底土體,促使基礎(chǔ)下沉,達(dá)到糾偏目的。一般情況下,

    對于摩擦樁和較長的摩擦端承樁,一般沖刷樁身土;而對較短的摩擦端承樁,則常常沖刷樁底土層;端承樁不適用該方法。

    (2)斷樁糾偏法

    斷樁糾偏法是通過鑿除樁頂周邊混凝土,使被鑿樁段的截面積減小,局部壓應(yīng)力增大,迫使承臺下沉而達(dá)到糾偏目的。糾偏后應(yīng)恢復(fù)樁頂與承臺的可靠連接。當(dāng)原樁承載力不足時,可對原樁進(jìn)行加固。

    (3)掏土、浸水等常規(guī)糾偏方法

    對于樁和承臺共同作用的情況,可采用浸水掏土相結(jié)合的方法,將承臺底土所承受的荷載轉(zhuǎn)嫁到樁頂上去,從而迫使樁身下沉,達(dá)到糾偏的目的。端承樁不適用該方法。

    2.糾偏加固設(shè)計優(yōu)化實(shí)例分析

    工程實(shí)例:某住宅樓,磚混結(jié)構(gòu),建成于1995年,樓體發(fā)生沉降、傾斜。經(jīng)勘核,大部分地基的承載力無法滿足上部結(jié)構(gòu)的要求。要解決沉降與傾斜問題,首先必須對承載力不足的地基進(jìn)行加固,使其滿足承載力的要求,然后才能進(jìn)行糾偏,解決建筑物的傾斜問題。通過對建筑物檢測分析結(jié)果,綜合比較,反復(fù)論證,決定采用坑式托換加固法與淺層掏土糾偏法相結(jié)合的糾偏加固方法。

    在該工程的維修施工過程中,將原沉降較大一側(cè)的壓樁和原沉降較小一側(cè)的掏土糾偏同時進(jìn)行,并推遲原沉降較小一側(cè)樁的托換,既縮短了工期,又減小了樁頂?shù)母郊討?yīng)力,同時房屋的附加沉降也控制在允許范圍內(nèi),取得了較好的糾偏效果。

    圖3糾偏加固施工圖

    糾偏能否成功關(guān)鍵在于方案是否合理、施工是否得當(dāng)。因此,方案設(shè)計前應(yīng)進(jìn)行充分的調(diào)查研究,嚴(yán)格按方案施工、并進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)測、及時準(zhǔn)確的反饋建筑物沉降情況。

    2.1加固區(qū)坑式托換樁設(shè)計

    南端基礎(chǔ)座落在軟弱地基上,必須首先對該段進(jìn)行穩(wěn)定加固,控制其在糾偏施工和以后的長期使用中不再產(chǎn)生新的沉降。因此,對南端軟弱地基采用樁式托換法加固處理。

    (1)樁距及樁數(shù)

    在加固區(qū)條基下均勻的布置托換樁,根據(jù)/條基一疏樁基礎(chǔ)0樁距(>6d)可確定加固區(qū)承重橫墻及縱墻下的托換樁數(shù)。加固區(qū)托換樁的布置共布置33根樁,該加固方案的原理就是采用樁式托換法,使基底土得到補(bǔ)強(qiáng)加固,托換樁與土形成疏樁復(fù)合地基,共同承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)荷載。

    (2)單樁承載力設(shè)計值確定

    根據(jù)數(shù)據(jù)可知,磚混結(jié)構(gòu)住宅樓單位面積的重量為1.5t,根據(jù)加固區(qū)的總建筑面積可估算加固區(qū)建筑物的重量約為1O00t,根據(jù)樁數(shù)可知單樁承載力設(shè)計值約為300kN。

    (3)極限承載力

    參考工程地質(zhì)勘察報告,以礫砂層作為地基持力層,則南端托換樁入土深度約為11.5m(樁長9m),北端托換樁入土深度約為6.0m(樁長3.5m)。按公式估算樁豎向極限承載力,則最南端樁豎向極限承載力為560kN;北端樁豎向極限承載力為400kN。

    (4)終壓力

    坑式靜壓樁的終壓力可由設(shè)計單樁承載力確定:

    P壓=KP

    式中: P壓終壓力;P為設(shè)計單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值;K為壓樁力系數(shù)。與地基土性質(zhì)、壓樁速度、樁材及截面形狀有關(guān)。在粘性土地基中,當(dāng)樁長小于20米時,K值可取1.5。

    (5)條形基礎(chǔ)受力驗(yàn)算

    靜壓樁作用下對鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)進(jìn)行抗沖切、抗剪和抗彎能力驗(yàn)算,驗(yàn)算結(jié)果符合規(guī)范要求。根據(jù)設(shè)計共布置地基托換樁96根,1~33號樁的設(shè)計承載力為300kN,根據(jù)公式樁的終壓力為450kN,以確保南端地基加固后建筑物不再沉降;34一96號樁的設(shè)計承載力為2OOkN,根據(jù)公式樁的終壓力為3O0kN,用來加固補(bǔ)償北端地基因掏土對地基穩(wěn)定性的破壞。該建筑物總的建筑面積為2974.31m2,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知磚混結(jié)構(gòu)住宅樓單位面積的重量為1.5t,則該樓總重為4164t。

    托換樁采用鋼筋混凝土預(yù)制樁,樁截面為200mm×200mm樁身混凝土強(qiáng)度等級為C30,內(nèi)配4根直徑為12mm主筋,箍筋采用直徑為6mm,間距為150mm,兩端預(yù)埋8mm厚鋼板,用于電焊連接樁段,樁段長度有1.5m、1.2m、1.0m、0.8m、0.5m等幾種。

    圖4預(yù)壓托換樁結(jié)構(gòu)圖

    1)上部結(jié)構(gòu)加固

    對上部結(jié)構(gòu)剛度不滿足糾偏要求的部位進(jìn)行加固,填充加固抗壓驗(yàn)算不滿足要求的一層~五層(l)軸線(D)一(F)軸線衛(wèi)生間與窗間的墻段,加固抗壓驗(yàn)算不滿足要求的一層(14)軸與(E)軸相交處縱墻。

    2)水平向掏土,迫使基礎(chǔ)沉降

    在沉降量小的北端,選擇直接在條形基礎(chǔ)下進(jìn)行水平向掏土,削弱原有的支撐面積,加大淺層土中的附加應(yīng)力,迫使基礎(chǔ)沉降。為能實(shí)現(xiàn)有效掏土和有效沉降,在該樓房北端承重墻兩側(cè)間隔布置掏土工作坑,每次掏土量應(yīng)從北向南依次減少;基底土體被掏產(chǎn)生臨空,地基支撐面積減小,接觸應(yīng)力增加,地基土產(chǎn)生側(cè)向擠壓變形,迫使基礎(chǔ)逐漸下沉。

    2.2坑式靜壓樁施工工藝

    確定樁位-操作坑開挖-第一節(jié)樁就位、校正-壓樁-深度及壓力值記錄-下節(jié)樁就位、校正-焊接接樁-壓樁-壓樁力達(dá)到設(shè)計要求-最終深度及壓樁力驗(yàn)收-托換處理-承臺制作-操作坑回填-地面回復(fù)。

    坑式靜壓樁是利用建筑物上部結(jié)構(gòu)自重作支承反力,用千斤頂將預(yù)制好的鋼筋混凝土樁接長后逐段壓入土中的施工方法??邮届o壓樁是在既有建筑物基礎(chǔ)底下進(jìn)行施工作業(yè),因而難度大且有一定的風(fēng)險性,所以施工時必須嚴(yán)格的施工程序和具體的施工操作方法。

    2.3坑式靜壓樁的托換處理措施

    (1)加固區(qū)坑式靜壓樁的處理措施

    由于南端地基變形過大、地基承載力嚴(yán)重不足,有地質(zhì)勘查報告和施工日志可知南端的雜填土層較厚,且在地基基礎(chǔ)施工時沒有對雜填土進(jìn)行處理。因此,為了有效的阻止南端地基的沉降變形,須對南端地基進(jìn)行靜壓樁托換加固,靜壓樁穿過軟弱地基層落在可靠地持力層上。為了使靜壓樁提供穩(wěn)定持久的承載力,減少地基的壓縮變形,對加固區(qū)靜壓樁做以下的處理措施:

    l)在靜壓樁壓樁施工前,鑿除條基底部與樁接觸區(qū)域的素混凝土墊層,并打磨光滑,以減小靜壓樁頭部位與條基底部的壓縮變形。

    2)壓樁施工壓樁力達(dá)到終壓力控制標(biāo)準(zhǔn)時,將液壓千斤頂不卸壓穩(wěn)壓一段時間,以提高靜壓樁承載力的可靠性。

    3)液壓千斤頂穩(wěn)壓后,安裝托換架,用兩個同型號的手動千斤頂在托換架上同步加壓,直到液壓千斤頂壓力表讀數(shù)下降時為止,量取樁頭部位到條基底部的距離,用截取的鋼管托換液壓千斤頂,在鋼管上墊上鋼墊板并用鋼楔打緊。

    (2)掏土區(qū)坑式靜壓樁的處理措施

    地質(zhì)勘查報告顯示,北端地基壓縮性較小,其承載力也較高,但是在淺層掏土法糾偏過程中,掏土施工對地基土造成擾動,破壞了淺層地基土的承載結(jié)構(gòu)。因此,北端地基土中靜壓樁即可以起到掏土糾偏完成后分擔(dān)上部結(jié)構(gòu)荷載的作用,又可以起到在糾偏到過程中保護(hù)上部結(jié)構(gòu),防止糾偏過大的作用。為了使靜壓樁能夠很好的跟地基土一起承擔(dān)上部荷載,并充分發(fā)揮樁的承載力,使樁產(chǎn)生一定量的下沉,達(dá)到樁同作用的效果。因此施工時對掏土區(qū)的靜壓樁做以下的處理措施:

    l)壓樁施工壓樁力達(dá)到終壓力控制標(biāo)準(zhǔn)時,將液壓千斤頂不卸壓穩(wěn)壓一段時間,避免地基土中的薄夾層對壓樁力的影響。

    2)壓樁完成后卸掉千斤頂,并在樁頂上放置預(yù)留了一定沉降縫隙的鋼管,起到建筑物沉降過大時的保護(hù)作用,對于沉降過大部位或者建筑物變形的關(guān)鍵部位可以在樁頂上安裝大噸位千斤頂,來控制沉降。

    3)當(dāng)掏土施工完成后,各點(diǎn)沉降達(dá)到目標(biāo)值后,需對靜壓樁進(jìn)行托換處理,托換施工也采用預(yù)壓托換法。由于條基下混凝土墊層的存在,當(dāng)樁受力后有一定的刺入量,使得樁同作用的優(yōu)越性得以發(fā)揮。

    結(jié)語:

    隨著科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,實(shí)踐積累、創(chuàng)新出各類改造加固的新方法,相關(guān)行業(yè)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)也逐步完善,本文僅針對磚混結(jié)構(gòu)舊樓改造加固工程的設(shè)計與施工中對糾偏加固技術(shù)進(jìn)行分析、探討,希望對我國老舊磚混結(jié)構(gòu)房屋改造、糾偏加固工作提供一些參考。

    參考文獻(xiàn):

    【1】陳昌露.磚混房屋維修加固技術(shù)研究及工程實(shí)踐[D].天津大學(xué)工程碩士學(xué)位論文2006年