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地基基础

时间:2023-05-30 10:16:54

地基基础

地基基础范文1

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。

地基基础范文2

关键字:地基基础;桩基础;土建施工;技术

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

在土建工程项目中,建筑物的地基质量十分重要。地基是建筑物主要的支撑结构,地基质量不过关,容易造成建筑物下陷等问题。因此,在一些支撑结构的土建项目施工中,需要对地基以及桩基础质量进行严格保证,通过高水准的施工工艺来确保二者的施工质量,防止建筑物失稳等问题出现,进而保证整体土建项目的施工质量。

一、地基基础施工技术

(一)地基

地基是建筑主要的支撑结构,通常情况下,地基基础主要由土体以及岩体等物质组成。从理论角度上来看,建筑物地基是在建筑项目施工过程中对原有岩土应力进行改变,进而使建筑物下部岩土结构能够对整体建筑物进行承载,达到施工目标。在当下我国的土建工程项目地基构造中,主要分为天然地基和人造地基两种。其中,天然地基是天然形成的,可以直接用做土建项目的地基结构;但是,在实际的土建工程项目施工过程中,很多情况下,天然地基往往不能直接适应土建项目的建设要求,因此需要针对性的进行改造,通过人工方式来进行地基改造和补偿,使地基满足具体施工需求。

(二)地基处理技术

土建工程项目中,对地基的处理一般需要达到稳固、耐重以及可靠等目标。在实际地基施工过程中,受到施工地段地质条件以及自然环境等因素的影响,地基处理过程和要求往往会有所不同。因此,在地基施工之前,施工人员做好相应的准备工作是十分必要的,认真做好地质勘查工作,做好对地基的处理,让地基整体状况符合项目建设的要求。此外,还需要对地基的承载强度进行合理的保证,注重理论联系实际,对建筑物投入使用后的地基强度进行预测,确保项目在使用过程中地基的稳定性。地基处理具体体现在以下几个方面。

1、碾压夯实技术

在实际施工过程中,碾压夯实是一种比较常见的地基处理技术,同时也是一种比较有效的处理方法。对地基的碾压夯实主要通过压路机和推土机等机械设备来进行,通过碾压夯实处理,使地基的基础更加结实和紧密。夯实处理之后,需要进行分层填土施工,进而使整体地基的夯实度可以满足土建项目施工要求。综上所述,出于土建施工项目耗费的人力、物力量比较大的特点,碾压夯实地基处理技术比较适用。

2、土壤固结技术

自然土体往往会受到液化影响,在液化作用下,土壤自身含有大量的水分,这些水分都形成了地基土体的不稳定因素。因此,在地基处理过程中,需要采取土壤固结技术让土壤中的水分排出,然后让土层在失水后能够固结起来,进而改善地基的强度,将地基土层沉降控制在合理的范围内。

3、换土处理技术

针对地基的一些特殊土体,一般需要根据实际施工状况进行换土处理。由于在土建项目施工过程中,地基土体受到施工过程的影响,土体自身承载力发生变化,一些具有膨胀性以及湿润性的土质容易产生土体失稳问题,因而需要进行换土处理。通过换土来改善地基结构强度、提高地基的整体稳定性和承载力,进而减少土层沉降问题。地基处理中,常用的换土方式有换土垫层以及分层填土等方式,通过换土处理,地基土体密度很好的得到了保证,减少了地基中的缝隙以及空洞等问题。

4、化学加固技术

在地基处理过程中,添加一定的化学添加剂,对地基土层进行化学加固处理也可以很好的改善地基状况。通过化学添加剂的化学作用,将地基土体粘结在一起,进而改进整体土层的土体性质,增强地基的强度以及承载力。此外,地基土壤固化还可以通过灌浆以及喷浆处理技术来实现,将一些促进土壤固化的浆液注入到地基土壤中,起到改善土体物理性质的效果;喷浆法主要是指在施工地段进行钻洞作业,然后在孔洞下方设置喷射设备,钻孔完成后,利用钻杆对周围土层进行喷浆处理,进而实现土层固结的效果,增加地基的稳固性。

二、桩基础施工技术

(一)钻孔灌注桩技术

钻孔灌注桩是最常用的施工技术之一。钻孔灌注桩主要是在施工地段进行钻孔处理,然后往钻孔内泵送浆液,最后形成桩基础。钻孔灌注桩技术要注意孔深以及孔径,钻孔完成后要进行清孔等。

(二)沉管灌注桩技术

沉管灌注桩施工中,主要将制作好的桩头利用锤击或者振动打桩机等方式压入土层之中,然后往桩头中注入泥浆,最终形成土建项目的桩基础。沉管灌注桩的直径一般为30到50公分,长度最长可达25米。利用这种桩基施工方法容易产生较大的噪音,也容易出现缩进问题,因此该施工方法不适合居民区附近地段。

(三)预制桩技术

预制桩主要呈现为方形或者圆形,桩基截面直径为25到55公分,桩基长度一般为6到25米。进行预制桩施工时,需要注意接桩方式,一般采用的是焊接法、硫磺胶泥锚接法来进行。

(四)静力压桩技术

静力压桩技术主要利用静压力来进行压桩处理,在一些深软质土层中安置预制桩,然后将预制桩逐节压入地基土层中。利用静力压桩法进行桩基础施工时,产生的噪音比较小、也实现了施工资源的优化利用,因此,该施工法适用于城市以及居民区,还有一些软土地区的土建项目。

(五)振动沉桩技术

振动沉桩技术是在桩基顶端安装振动器装置,利用振动器的振动使桩身慢慢嵌入土层中。利用该沉桩技术,大大的减小了沉桩过程中桩身同土层间的摩擦力,在桩身振动以及自重的作用下,沉桩效果以及效率大大提升了。桩基开打时,需要先进行小距离的轻度锤击,当沉桩达到土层内1到2米,整个桩基在土层中相对稳固之后,才能加大对桩身的锤击力度,增加锤击的落差距离,然后持续锤击,直至桩身完全进入土层之中,达到施工设计目标。利用振动沉桩法施工时,效率比较高,造价也比较低。但是,该施工方法产生的噪音也比较大,一般使用在一些粘土以及松散的砂土地段桩基施工中。

(六)树根桩技术

树根桩施工法是指利用小型钻孔灌注桩进行延伸施工的一种方法。该种桩的桩直径一般为7.5到25公分,施工方法同钻孔灌注桩施工法大致一样,但是,树根桩的桩径比钻孔灌注桩的桩径小,因此,需要增加桩基数量来满足桩基基础要求。进行树根桩方法施工时,占地面积一般比较小,施工强度往往比较高,同时对周围建筑物的地基影响程度低。因此,该种桩基施工法主要应用于一些碎石土、粘性土地段的桩基处理施工中。

结语

土建工程项目是一项大型的建设项目,保证项目建设质量具有重要意义。土建工程的地基施工以及桩基施工是整个项目的基础,也是施工质量的关键所在。在土建项目的地基基础与桩基础施工时,需要进行专业的质量保证。在高水平施工质量的基础上,做好施工管理,提高施工效率,才能做好整个土建施工工作,确保工程质量。

参考文献:

地基基础范文3

【关键词】地基;设计;重要性;问题

中图分类号: S611 文献标识码: A

一、前言

随着经济的快速发展和进步,城市建筑数量迅速增加。要有效保证建筑质量,首先要做好建筑基础设计。

二、地基基础设计的重要性

地基基础是建筑物首先考虑和建造的部位,是一个建筑的根本和立足点。同时,由于地基深埋土中,地质情况复杂,变化较多,加上地下水的影响,使得基础设计的不确定性加大,增加了地基基础设计的难度。根据资料统计,一般基坑支护、基础及地下室的造价占整个土建造价的5%~6%之间,对埋深较深,地质情况复杂,需特殊处理的地基基础,其造价更可达10%以上。通过基础选型及支护方案的优化,可以有效减少基础及基坑支护的混凝土用量,降低造价。所以,设计过程中通过对不同基础形式及基坑支护方案的比较,择优而用,可以产生较好的经济效益,值得在设计中下一番功夫。

三、常见的地基基础处理方法

1、采用分层填土的方式换土垫层

部分湿润膨胀的土体,通常承载力较小,会影响到地基基础的强度和稳定性。为了减少土层沉降,提高地基基础的强度,需要用高强度和高稳定性的材料来替换掉这种软土层。在选定符合要求的施工材料之后,需要采取分层填土的方式来替换原有的软土,这样可以避免施工过程中土体出现孔洞和缝隙,确保土壤密度不遭受破坏,保持其原有承载力。

2、碾压和夯实

碾压和夯实是一种软土处理技术,通过碾压夯实可以对地基中的松软土质产生极大的冲击力,提高其基础强度,进一步提高基础土质承载力。这种方式能最大化地降低高层建筑物在竣工后地基产生的沉降量。在实际施工过程中,根据不同的施工方法可选择振动夯实法和机械碾压法两种地基基础处理技术。

3、使土壤固结

固结是指将土壤中的水分排除干净之后形成的一种凝固形态。通常情况下,土层由于土壤的液化性质往往含有一定的水分,影响了土层的承载强度,所以可以通过排水的方式来排除土层中的水分,使土壤固结,这是一种降低沉降,提升土层承载力的方法。“固结法”是一种操作简单的地基基础处理技术,并且经济适用,被广泛的运用于高层建筑施工中。

4、使用化学方法加固土层

化学加固法顾名思义是向土壤中添加化学物质来改善土壤,诸如水泥浆、碱液、丙烯酸铵等能够固化的化学材料,这些物质通过化学反应会将土体粘结起来,改善原有土体性质。如果高层建筑需建在膨胀土上,就可以使用石灰来改善膨体土的性质,提升土壤土质,使其更加稳固,增强其土层承载力。这化学加固法可分为喷浆法、灌浆法和深层搅拌法三种方式。

四、地基基础设计中应注意的几个问题

1、片筏基础底板不宜悬挑过大

在基础设计中,当采用条形基础不能满足地基的容许承载力时,常设计成片筏基础。有时碰到地基强度还不足,往往把片筏基础底板沿外墙轴线向外悬挑,这种单纯为满足地基强度的作法是欠妥的,特别在房屋的山墙和外纵墙相交的转角处,纵横两个方向均有较宽的悬臂板挑出,该板的刚度远较其它部位小,使悬臂板变形过大,再加上建筑物地基的不均匀沉降等因素,很容易造成转角处邻近纵墙的墙体强度受到削弱,至使其底层的窗台下产生严重的开裂现象,直接影响建筑物的质量和使用。对于片筏基础的悬臂最好设置在建筑物的宽度方向。如不能满足上述要求时,通常可适当加深筏基的埋置深度,再在上面加铺预制板,将板底架空,以减少基础自重,做补偿式基础;或用短桩加固地基,考虑土与桩体的共同作用。当短桩支撑在下部的砂质粉土、粉砂土上时,效果更为显著。

2、地基基础设计中的地基土与结构共同作用问题分析

共同作用概念源于高层建筑与地基基础共同作用,即是把高层建筑、基础和地基三者看成一个整体,并要满足地基、基础与上部结构三者在接触部位的变形协调条件。而地基基础的共同作用是指:地基土与基础(各种类型的桩,包括:柔性桩、半柔性桩、刚性桩等)共同承担上部结构荷载。地基与基础之间的荷载分担比是根据基础变形协调条件确定的。由此可以看出:用沉降控制来设计地基基础正是地基基础共同作用概念的具体运用,地基处理或基础加固就是视基础沉陷量大小的控制要求确定地基补强的程度和发挥原地基土承载力的程度。影响地基土与基础的荷载分担比因素主要有:基础(包括加固体)刚度的大小、地基土的土性、基础型式等。

3、桩端进入持力层的最小深度问题

(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不应小于0.5m,对其他非岩石土不宜小于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。

4、对软弱地基基础设计的探讨

局部软弱地基的基础设计,采用不同的处理方式时应在满足地基承载力及土层不发生整体破坏的前提下,以基础的沉降量为控制条件,满足使用要求和地基规范允许的沉降量是可以做到经济合理的。在改变地基条件的情况下,还需配合改变基础的设计,一般情况下,变更基础的尺寸,可以有效地调整基底附加压力的分布和大小从而改变地基变形值。当基底附加压力相同时地基的变形是随基底尺寸的增大而增大,而在确定的荷载下若增大基底面积,将会使地基的变形量减小。当然在验算地基变形,调整基底尺寸时还应考虑其它因素的影响。在软弱粘性土中采用卵石桩可以提高地基承载力,加速固结沉降,改善地基的整体稳定性。有关软弱土地基,处理的方式方法也有多种,同样又受各种诸多因素的影响很难用一种固定模式确定某种处理形式好,因此在场地条件不同的情况下,须经过分析研究再做决定。

五、地基基础设计建议

1、可以看出,因基坑挡墙单价较高,若局部基坑形状复杂,导致支护长度较长,在基坑深度不大时,可以采用大面开挖,待局部结构施工完成后回填,节省挡墙费用,从而降低造价。

2、抗浮设计时,抗拔桩和锚杆的布置也有可比性,具体设计中根据增设抗拔桩与增设抗拔锚杆混凝土量的比较,可以指导设计。

3、地基基础设计过程中,虽然地质情况复杂,考虑因素较多,设计难度较大,但是通过不同支护及基础施工方案的比较,能得出经济较优方案,具有相当大的实际意义。

六、结束语

总之,在实际施工组织过程中,由于地质的多样性,给地基的设计带来一定难度,需要设计人员认真勘查地质情况,采取有效的设计方法对地基进行科学设计,保证地基基础的质量。

参考文献

[1]孙健,吴迪.浅谈民用建筑地基基础和桩基础土建施工技术[J].科技资讯,2011,12(36):65

[2]施伟达.关于桩基础施工测量质量控制的初步探讨.中小企业管理与科技,2009,52(06):78

[3]吴强.地基基础设计中的上与结构共同作用问题分析[J]西部探矿,2013,2(56):64

地基基础范文4

关键词:地基 基础 后浇带 桩 承台 沉降

三、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。

后浇带的设计

当建筑结构的平面尺寸超过混凝土规范规定的伸缩缝最大间距(混凝土规范第9.1.1条)时,可考虑采用施工后浇带的方法来适当增大伸缩缝间距。但一般地上结构由于受环境温度变化影响较大,所以伸缩缝最大间距不宜超过混凝土规范限值过多,同时应注意加强屋面保温隔热,采用可靠的、高效的外墙外保温,并适当提高外纵墙、山墙、屋面等重要部位的纵向钢筋配筋率。当地上结构由于抗震设计需要而设置了防震缝时,伸缩缝宽度应满足防震缝宽度的要求。地下室结构超长的情况较为常见,除地下室顶板和处于室外地面以上的地下室外墙受温度变化影响相对较大外,地下室内部和基础结构在使用阶段受室内外温度变化影响较小,需解决的主要问题是混凝土收缩应力对结构的影响。除在施工阶段设置后浇带外,应该加强地下室顶板及地下室外墙的配筋,建议纵向钢筋最小配筋率不宜小于0.5%,钢筋应尽可能选择直径较小的,一般10到16即可,间距尽量选择较密的,宜不大于150mm,细而密的钢筋分布对结构抗裂是有利的。

必须指出的是,后浇带只能解决施工期间的混凝土自收缩,它不能解决由于温度变化引起的结构应力集中,更不能替代伸缩缝。有一些结构设计者将后浇带和伸缩缝等同起来的看法是错误的,因为两者的作用并不相同。

当地下室结构超长过多,单靠设置后浇带不足以解决混凝土收缩和温度变化问题时,可以考虑采用补偿收缩混凝土,在适当位置设置膨胀加强带。采用这种方法,不仅可以进一步增大伸缩缝最大间距,而且可以用膨胀加强带取代部分施工后浇带,从而实现混凝土的连续浇筑即无缝施工。但应注意,采用膨胀加强带取代部分施工后浇带时,膨胀加强带的位置应设置在结构温度应力集中部位,并应制定严格的技术保障措施,保证混凝土原材料的质量和微膨胀剂的配合比准确,结构设计应对地下室结构各部位混凝土的限制膨胀率提出明确要求。

对高层建筑主体与裙房之间是设置永久变形缝,还是在施工阶段设置沉降后浇带,应该根据建筑场地地基持力层土质情况、基础形式、上部结构布置等条件综合确定。当地基持力层土质较好,例如高层建筑基础做在基岩层或卵石层上,或采用桩基时,高层建筑沉降变形量较小,此时可考虑采用施工后浇带而不设置永久变形缝,将高层建筑与裙房基础(或地下室)连成整体。当地基持力层压缩性较高,且厚度较大,高层建筑主体与裙房之间的高差悬殊较大,高层建筑荷载较大,则由于高层建筑与裙房之间的差异沉降量较大,在采用天然地基的情况下,还是以设置永久变形缝将高层建筑与裙房彻底脱开为好。当高层建筑与相邻的裙房之间设置永久变形缝时,高层建筑的基础埋深一般应大于裙房基础埋深至少2米,不满足此要求时应计算高层建筑的稳定性,并采取可靠措施防止高层建筑与裙房之间发生相互倾斜。笔者曾经参观过某工程,高层建筑地下一层,地上十六层,纯地下车库一层,与高层建筑地下室贯通,其间设置了沉降缝,基础埋深基本相同,沉降缝间采用硬质材料填充。由于没有解决好高层建筑与地下车库间的互倾问题,建筑投入使用后,发现沉降缝两侧墙体开裂,造成地下室渗漏。

近年来,复合地基得到了广泛应用,复合地基可以提高地基持力层承载力,提高土体弹性模量,有效地控制建筑物沉降。北京地区有些工程已经通过在高层建筑下采用复合地基的方法来替代桩基,以解决高层建筑主体与裙房之间差异沉降的问题。不论采用哪种方法,如果采用施工后浇带而不设置永久变形缝,都应依据相关规范计算裙房和高层建筑的整体倾斜。当采用地基处理时,在结构设计图纸上,应明确规定采用地基处理后,高层建筑与裙房之间的变形要求。

施工后浇带的位置,应根据基础和上部结构布置的具体情况确定,不能想当然,搞一刀切。后浇带应设置在结构受力较小处,一般在梁、板跨度内的三分之一处,结构弯矩和剪力均较小,且宜自上而下对齐,竖向上不宜错开,后浇带间距一般为30米到50米。在高层建筑与裙房之间设置后浇带时,后浇带宜处于裙房一侧,且在结构设计上,应注意加强高层建筑与裙房相连部位的构造,提高纵向钢筋配筋率,用以抵抗后浇带封闭后由剩余差异沉降差所引起的结构内力。为减小后浇带封闭后由剩余差异沉降差所引起的结构内力,尚应采取其他措施,通常可考虑以下方法:

1,高层建筑采用桩基或其他地基基础处理方法,或补偿基础,尽量扩大高层建筑基础与地基接触面积,减小高层建筑基础底面接触压力,而裙房则采用埋深较浅的独立柱基或条形基础等,调节高层建筑与裙房之间的差异沉降。

2,尽量减小裙房部分基础与地基的接触面积,即尽量增大裙房部分的基础底面接触压力,加大裙房的沉浸量。

3,结合高层建筑埋置深度要求,调整高层建筑地下室高度,使地基持力层落在压缩性小、地基承载力高的土层上,可有效地减小高层建筑的沉降量。

进行地基基础设计时,结构设计者应结合工程具体情况,多方面对比,选择经济合理的方案。

后浇带部位的钢筋一般不宜断开,而应让钢筋连续通过,即只将后浇带处的混凝土临时断开。但有时工程具体情况不允许留后浇带,例如某工程地下车库通道的顶板、底板均与主楼相连,但是由于施工场地狭小,无法留设后浇带,于是要求施工单位先施工结构主体,待主体完成后再施工车道部分,要求施工单位对与主体相连的钢筋必须预留,后期采用焊接连接,同一截面的钢筋焊接连接率不得大于50%。

有的工程将后浇带内钢筋全部断开,这时候,为避免在同一截面钢筋100%连接,宜将后浇带曲折布置,而不要沿一直线布置。连接方式建议首选机械连接或焊接,但要注意施工质量。采用搭接连接时,应注意后浇带宽度要满足按混凝土规范计算的钢筋搭接连接长度。

基础后浇带的断面形式,应于结构设计图纸上用详图明确表示出来,而不应推给施工单位。当地下水位较高时,宜在基础后浇带下设置防水板并增设一道附加防水层。

转贴于 四、工程实例

一、工程概况

工程总建筑面积5880平方米。无地下室,地上7层框架结构,底层层高4.5m,以上各层层高均为3.1m

二、地质条件

本工程±0.000标高相当于罗零标高5.240米,场地内地层自上而下依次为:①素填土,层厚0.8~2.90m,回填时间4年主要填料为残积粘性土,混砖瓦石块场地分布均匀。②淤泥,呈饱和流塑状,主要由粘粒、粉粒组成,夹杂有有机质,该层层厚4.00~9.00m。③粉质粘土,呈饱和可塑状,手搓稍有粉粒感,粘性较好,标贯试验的校正平均值为10击,层位稳定,厚度为4.80~9.55。④含泥中粗砂,呈饱和密状,层厚0.7~4m。⑤沙质粘土,呈饱和可塑状,层厚0.5~3m。⑥中砂,饱和,含泥约10~20%,均匀分布于场地,厚度约2.10~7.60m。⑦残积粘性土:饱和,可塑,原为辉绿岩脉,长石矿物已全风化成呈土状,标贯试验校正平均值为17击厚2.70~6.70m。⑧ 散体强风化花岗岩,大部分长石类矿物已经风化呈土状,岩心手捻可散,厚度2.25~14.20m。⑨强风化花岗岩层。⑩中风化花岗岩.

三、设计过程

柱网布置详见附图

经过PKPM结构计算软件对本楼上部结构进行的计算,取轴力最大的情况得出柱底最小轴力为1930KN,最大柱底轴力为5832KN。由于浅层土不足以承受此荷载,所以选用桩基础作为建筑物的基础。由于柱底轴力差异较大,从经济性和节约成本的考虑,所以选用2种桩径,分别是F500和F400。

在设计工程中还应该注意的是PKPM所算出的柱底轴力为设计值,不能直接用于计算需要把算出的值除以1.25来转化为特征值来计算.

1、 确定单桩竖向承载力设计值

桩侧总极限摩阻力标准值:Rsk=Up×Σlifsi

桩端极限阻力标准值:Rpk=Ap×fp

本工程中的单桩极限承载力根据静载试验确定F500为4100KN, F400为3100KN

单桩竖向承载力设计值 Rd=( Rsk+Rpk )/1.65

F500 Rd=4100/1.65=2484.8KN

F400 Rd=3100/1.65=1878.8KN

单桩竖向承载力特征值Ra=( Rsk+Rpk )/2.0

F500 Ra=4100/2=2050KN

F400 Ra=3100/2=1550KN

2、确定桩的数量、间距和布置方式

初步估算桩数时,先不要考虑群桩效应,

在确定桩的数量时,我是根据各底层柱的轴力确定应该选用何种直径的桩和确定桩的数量,例如在附图中的(16)-(c)柱底轴力为1944.8KN(特征值),我选用两桩承台,桩径为400;

(8)-(A)柱底轴力为4665.6KN,我选用三桩承台,桩径为500.

当为偏心受压,一般桩的根数应相应的增加10%~20%。

桩的间距(中心距)采用3.6倍桩径.

原则:使得群桩横截面的重心应与荷载合力的作用点重合和接近或者是使其重心处于合力作用点变化范围之内,并应尽量接近最不利的合力作用点。

具体布置方法见附图。

3、 承台设计

独立承台、柱下或墙下条形承台(梁式承台),以及筏板承台和箱形承台,承台设计包括选择承台的材料及其强度等级,几何形状及其尺寸,进行承台结构承载力计算,并应使其构造满足一定的要求。

构造要求:承台最小宽度不应小于500mm,承台边缘至桩中心的距离不宜小于桩的直径或边长,边缘挑出部分不应小于150mm,墙下条形承台边缘挑出部分可降低至75mm。条形和柱下独立承台的最小厚度为500mm,其最小埋深为600mm。

本工程中承台混凝土等级C30,取其中的(8)-(A)柱位置的承台为例计算:

≥ F = 2205432N,满足要求。

五、工程小结

1:基础设计关键是上部荷载准确性,上部荷载准确性关键是结构选型,即结构计算模型与软件的 计算条件(模型)吻合程度。象纯砖混,框架,剪力墙等吻合程度是好的,导荷准确,可直接

用于基础设计。象混合结构(小设计院现象,经济欠发达区存在)、复杂结构等导荷准确性与实际有差别,如是拿来主义哪就完了。

2:结构用任何软件(通过鉴定)进行上部结构计算都可,在于习惯。而其它结构须用两种以上软件进行上部结构计算,对结果分析,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,各种软件计算结果一致。

4:平时注意设计交流,知识积累,切忌拿来主义,定能成为优秀结构师。

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

[5]《建筑地基处理技术规范》 GBJ79-91

[6]《基础工程设计原理》袁聚云

[7]《地基及基础》第3版中国建筑出版社

[8]《基础工程》第1版 周景星

地基基础范文5

关键词 地基液化、地震作用、液化等级、地基、基础

中图分类号:TU4 文献标识码:A 文章编号:

1前 言

不少专家学者认为目前全球已经进入了地震多发期,并且随着社会经济的快速发展,大体量的高层及超高层建筑层出不穷,建筑结构的重要性不断提高。这就给存在液化土层的地基基础设计带来了巨大的挑战。怎样才能做出既安全,又经济合理的设计方案,这是每一位地基基础设计者值得思考的问题。

在地震作用下,饱和状态下的砂土或粉土中的孔隙水压力上升,土中的有效应力减小,土的抗剪强度降低,达到一定程度时,土颗粒处于悬浮状态,土中有效应力完全消失,土的抗剪强度为零,土变成了可流动的水土混合物,此即为地基土体液化。

唐山地震、汶川地震和日本阪神地震震害表明,因地基土体液化造成建筑破坏严重。表现为建筑物产生巨大沉降和严重倾斜,甚至失稳、倒塌,从而造成了较大的生命和财产损失。因此,如何避开液化危险地段修建房屋,如何处理存在液化土层的不利地段地基,如何采取减轻液化影响的基础和上部结构处理的措施,是液化地基基础在设计时需重点解决的问题。对于第一个问题,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(以下简称《抗震规范》),在故河道以及临近河岸、海岸和边坡等有液化侧向扩展或流滑可能的地段内不宜修建永久性建筑,否则应进行抗滑动验算、采取防土体滑动措施或结构抗裂措施。对于第二个问题,目前国内常见的液化地基处理方法有换土法或加密法(如振冲、振动加密、挤密砂桩、挤密碎石桩、强夯等),《抗震规范》第4.3.5~4.3.8条有明确的规定,在此不再论述。对于第三个问题,本文将结合实际工程对此进行探讨。

2 工程概况

泉州市某高层办公楼地上十一层,建筑高度为38.45m,设一层地下室,地下室层高3.6m,基础形式采用桩筏基础,筏板顶面标高为-3.9m,基础(桩基)设计等级为乙级,基础顶面作为上部结构的嵌固端。本工程的主要计算参数如下:结构设计使用年限50年;建筑抗震设防类别为标准设防类(丙类);工程抗震设防烈度为7度;设计基本地震加速度为0.15g;建筑场地类别为Ⅲ类;设计地震分组为第三组;场地特征周期为0.65秒;基本风压为0.70KN/O;地面粗糙度类别为B类;风载体型系数为1.3;基本雪压为0.00KN/O。结构体系为框架-剪力墙结构,剪力墙抗震等级为二级,框架抗震等级为三级。

3地质报告的简单介绍及分析

根据岩土工程勘察报告,本场地内自上而下依次为第1层种植土、第2层粉细砂、第3层淤泥、第 3-1层为细砂、第4层淤泥质粘土、第5层中粗砂、第6层卵石、第7层残积砂质粘性土、第8层强风化花岗岩。在地震作用下第 2层粉细砂及第3-1层细砂

会产生严重液化,第3层淤泥、第4层淤泥质粘土有可能产生震陷。地下水距离天然地坪1m左右。本场地及周边无故河道以及临近河岸、海岸和边坡等有液化侧向扩展或流滑可能的情况,属于抗震不利地段,可以建造乙类及丙类建筑(甲类建筑需经专门研究),在进行地基基础及上部结构设计时需考虑地基土液化及震陷的影响。

4液化地基处理

根据《抗震规范》第4.3.6条要求,不宜将未经处理的液化土层作为天然地基持力层。本工程抗震设防类别为丙类,2层粉细砂及3-1层细砂的液化等级为严重液化,按规范表4.3.6应采取全部消除液化沉陷,或部分消除液化沉陷且对基础和上部结构处理的抗液化措施。本场地液化土层较厚,如全部消除液化,成本较高,经多方面比较,最终选择了上述后者处理方案。本项目设有一层地下室,基础采用桩筏基础(后面做详细论述),筏板底面位于3层淤泥土上,2层粉细砂液化土最终全部清理掉。又根据《抗震规范》第4.4.3条要求,存在液化土层的低承台桩基抗震验算,应符合桩承台底面上、下分别有厚度不小于1.5m、1.0m的非液化土层或非软弱土层。故本工程机械挖土完成后应采用人工将筏板以下1.2m深度范围内的淤泥土挖除,并采用密实干土换填夯实至垫层底标高。换填范围为筏板1m,换填后压实系数为0.96。换填夯实应注意保护已施工完成的桩。

5上部结构设计

为减轻地震作用下地基液化造成的影响,上部结构设计时采取了以下两个方面的措施:1)采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系,剪力墙均匀布置于建筑的四角及周边 (结构竖向抗侧力构件典型平面布置如图1所示),增强了结构的整体刚度,质量分布较均匀,刚心与质心基本重合,减少了结构产生不均匀沉降的因素。2)在满足地震作用下剪力墙承担的结构底部倾覆力矩大于50%及层间位移角满足规范要求的前提下,尽量减少剪力墙的布置,楼板厚度取100~120mm,隔墙全部采用轻质砌块,从而减轻整体结构重量,减小地震作用。

图1结构竖向抗侧力构件典型平面布置图

6基础设计

6.1基础选型

本工程可以选用的基础形式有:筏板基础;桩基+独立承台+构造防水板基础;桩筏基础。若采用筏板基础,则需对第3-1层细砂层进行抗液化处理,可采取换土法或加密法(如振冲、振动加密、挤密碎石桩、强夯等),处理深度需满足《抗震规范》第4.3.8条要求,成本较高,工期也较长。若采用桩基+独立承台+构造防水板基础,根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)第8.5.23条要求,独立承台间需设置承台拉梁,以提高基础的整体刚度,调节不均匀沉降。此基础形式造价较低,但其整体性与刚度远比不上桩筏基础,根据《抗震规范》第4.3.9条第3款要求,最终基础类型选为桩筏基础。又根据福建省地方规定,场地存在液化土层的桩基不应采用空心桩,故本工程选用预制混凝土实心方桩。

6.2单桩竖向承载力计算

桩型采用500X500的预制混凝土方桩,桩端持力层为6层卵石层,桩长21m,满足《抗震规范》第4.3.7条第1款关于桩端应进入液化深度以下稳定土层一定长度的要求,并应计算确定进入长度。筏板厚450mm,框架柱及剪力墙下为1000mm,桩进筏板100mm,桩顶相对标高为-4.800m,相当于绝对标高6.000m。根据地质报告取最不利的3号孔计算单桩竖向承载力。按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)(以下简称《桩基规范》)第5.3.12条,对于桩身周围有液化土层的低承台桩基,在承台底面上下分别有厚度不小于1.5m、1.0m的非液化土或非软弱土层时,可将液化土层极限侧阻力乘以土层液化影响折减系数计算单桩极限承载力标准值。土层液化影响折减系数可按表5. 3. 12确定。当承台底面上下非液化土层厚度小于以上规定时,土层液化影响折减系数取0。又根据《桩基规范》第5.4.2及5.4.3条,本场地第3层淤泥、第4层淤泥质粘土有可能产生震陷,需考虑桩侧负摩阻力。由于本工程桩为端承型桩,故应同时满足下面两个公式:Nk≤Ra(1),Nk+≤Ra (2),式中Ra表示只计中性点以下部分侧阻力及端阻力的单桩竖向承载力特征值,表示负摩阻力引起基桩的下拉荷载。 经计算,只计中性点以下部分侧阻力及端阻力,单桩竖向承载力计算见表一,应满足(1)式;考虑负摩阻力时的侧阻力及端阻力,单桩竖向承载力计算见表二,应满足(2)式。桩周第层土桩侧负摩阻力标准值 ,当计算值大于正摩阻力标准值时,取正摩阻力标准值进行设计。式中表示桩周第层土负摩阻力系数,按规范表5.4.4-1取值;表示由土自重引起的桩周第层土平均竖向有效应力。

6.3单桩水平承载力计算

根据《抗震规范》第4.4.3条,当承台埋深较浅时,不宜计入承台周围土的抗力或刚性地坪对水平地震作用的分担作用。根据《桩基规范》第5.7.2条对于受水平荷载较大的设计等级为甲级、乙级的建筑桩基,单桩水平承载力特征值应通过单桩水平静载试验确定。当桩的水平承载力由水平位移控制,且缺少单桩水平静载试验资料时,可按下式(3)估算预制桩单桩水平承载力特征值:

Rha=0.75 (3)

式中EI表示桩身抗弯刚度,对于钢筋混凝土桩,EI=0.85ECI0 ,EC为混凝土弹性模量,I0为桩身换算截面惯性矩,矩形截面I0= W0 b0/2 ;X0a表示桩顶允许水平位移,本项目X0a=10mm;X表示桩顶水平位移系数,按规范表5.7.2取值;表示桩的水平变形系数, ,b0表示桩身的计算宽度,方形桩:边宽b≤1m时,b0=1.5b+0.5,边宽b>1m时,b0=b+1,本项目b=500mm;m表示桩侧土水平抗力系数的比例系数,可按规范表5.7.5取值,当地基为可液化土层时,应将表中数值乘以相应土层液化影响折减系数。根据《桩基规范》附录C,当基桩侧面为几种土层组成时,应求得主要影响深度hm=2(d+1)米范围内的m值作为计算值。本项目hm=2(0.5+1)=3 m,在hm范围内有h1=1.2m的中密回填素土及h2=1.8m的淤泥土,由表5.7.5,m1=6.0,m2=2.5,由附录C.0.2-1式, m==3.06 MN/m 4

经计算,单桩水平承载力特征值Rha=45.5KN。

6.4桩基抗震承载力验算

根据《抗震规范》第4.4.2及4.4.3条,桩承受全部地震作用,单桩的竖向和水平向抗震承载力特征值,可均比非抗震设计时提高25%。即单桩竖向抗震承载力特征值RaE=1.25X969=1211KN,在地震作用标准组合下桩最大反力N=1187KN,满足要求;单桩水平抗震承载力特征值RhaE=1.25X45.5=56.9KN, 本项目总桩数为190根,水平地震作用下总基底剪力为:VE=9996 KN,56.9X190=10811>9996KN,满足要求。《抗震规范》第4.4.3条还规定,除对桩承受全部地震作用进行验算外,还应按照以下规定对桩基抗震承载力进行验算,即地震作用按水平地震影响系数最大值的10%采用,桩承载力仍按上述方法取用,但应扣除液化土层的全部摩阻力及桩承台下2m深度范围内非液化土的桩周摩阻力。经验算,桩的竖向及水平向抗震承载力均能满足要求。

6.5桩身混凝土强度验算

根据《桩基规范》第5.8.4条,计算轴心受压混凝土桩正截面受压承载力时,一般取稳定系数=1.0。对于高承台基桩、桩身穿越可液化土或不排水抗剪强度小于10kPa的软弱土层的基桩,应考虑压屈影响,可按公式计算所得桩身正截面受压承载力乘以折减,即。其稳定系数可根据桩身压屈计算长度和桩的设计直径d(或矩形桩短边尺寸b)确定。桩身压屈计算长度可根据桩顶的约束情况、桩身露出地面的自由长度、桩的入土长度h 、桩侧和桩底的土质条件按规范表5.8.4-1确定。当桩侧有厚度为的液化土层时,,,为土层液化影响折减系数。桩的稳定系数可按表5.8.4-2确定。本项目N=1.35X1180=1593

=0.96X0.85X16.7X500X500=3407 KN ,满足要求。

6.6桩群形心验算

根据《抗震规范》第4.3.9条要求,应调整基础底面面积或调整桩的平面布置,减少基础偏心,以减轻地基液化造成的不利影响。本工程桩群形心与准永久组合下荷载重心偏差:X方向偏心值为0.18m,偏心率为0.50%;Y方向偏心值为0.11m,偏心率为0.45%,满足规范要求。

6.7桩身配筋构造加强措施

根据《抗震规范》第4.4.5条要求,液化土和震陷软土中桩的配筋范围,应自桩顶至液化深度以下符合全部消除液化沉陷所要求的深度,其纵向钢筋应与桩顶部相同,箍筋应加粗和加密。本工程桩身纵向钢筋沿整桩通长设置,所选用的桩身箍筋直径沿整桩长均为8mm,间距为100mm(桩端及桩尖间距按《预制钢筋混凝土方桩》图集设置,且不大于100mm)。

7总结液化地基基础设计的一般思路

1)地基存在饱和砂土和饱和粉土时,应按规范要求进行地基液化判别(一般为地质勘察部门完成)。

2)对液化地基进行分析,根据场地周边是否存在故河道以及临近河岸、海岸和边坡等有液化侧向扩展或流滑可能的情况,判断场地属于抗震危险地段还是属于抗震不利地段。若属于抗震不利地段则可以建造乙类及丙类建筑(甲类建筑需经专门研究),不宜在抗震危险地段修建永久性建筑。

3)以安全、经济、合理为原则,根据建筑抗震设防类别及地基液化等级采取不同的地基抗液化措施。具体措施包括:a.全部消除地基液化沉陷的措施;b.部分消除地基液化沉陷的措施;c.减轻液化影响的基础和上部结构处理的措施。

4)根据工程具体情况,选择合适的基础形式和基础埋深,加强基础的整体性和刚度,调整基础底面面积或桩位布置,减少基础偏心,从而减少因地基土体液化产生不均匀沉降的因素。

5)对存在液化土层的地基选择桩基础时,基桩的竖向承载力、水平承载力及桩身正截面受压承载力计算应考虑地基土体液化及震陷的影响,应对桩基进行抗震承载力验算。

6)对存在液化土层的地基选择桩基础时,桩身配筋应根据相关规范要求采取构造加强措施。

7)对存在液化侧向扩展的地段,桩基尚应考虑土体流动时的侧向作用力。

参考文献:

[1]建筑抗震设计规范(GB50011-2010)北京:中国建筑工业出版

地基基础范文6

关键词:地基基础;振冲法;强夯法;CFG桩;挤密桩

Abstract: with the current structure of the load increasing, more and more strict seismic subsidence deformation, thus every construction project must consider the foundation problem. Foundation engineering is directly related to construction quality and safety, in order to ensure that the bearing capacity of the foundation have enough to ensure that the building of stable, it is necessary to strengthen foundation engineering construction quality, especially the foundation of treatment and reinforcement. In this paper, the processing method of construction foundation engineering made briefly.

Key words: foundation; Vibroflotation method; Dynamic compaction method; CFG pile; Compaction pile

中图分类号:TU712.4文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

一、地基和基础的概念

1、地基基础概念

基础指建筑底部与地基接触的承重构件,它的作用是把建筑上部的荷载传给地基。因此地基必须坚固、稳定而可靠。

基础下面承受建筑物全部荷载的土体或岩体称为地基。地基不属于建筑的组成部分,但它对保证建筑物的坚固耐久具有非常重要的作用。地基就其受力情况而言,在建筑物基础荷载作用影响范围内的部分,称为持力层;在持力层以下的部分,称为下卧层。

2、地基的种类

天然地基:凡能保证地基稳定的岩石、碎石土、砂土、粘性土等都可作为天然地基。设计时要充分掌握地基土(岩)层的压缩和沉降、抗剪和滑坡、土中含水量等因素,以保证地基安全可靠。

人工地基:是指不具有有充分承载能力的淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性的软弱土层经过人工加固处理而成的建筑物地基。设计时既要注意分析和合理利用基土。

二、地基基础处理方法

地基处理方法的分类有很多种。按时间可分为临时处理和永久处理;按处理深度可分为浅层处理和深层处理;按土性对象可分为砂性土处理和粘性土处理、饱和土处理和非饱和土处理。

在地基的处理方法中,基本是利用置换、夯实、挤密、排水、加筋、胶结和热学等原理对地基进行加固。在常见的地基处理方法中,一种处理方法往往具有多种处理效果,比如碎石桩具有置换、挤密、排水和加筋的多重处理效果;石灰桩既能挤密又能吸水,吸水后又再一次紧密等。

三、地基基础工程施工技术

(一)振冲法

振冲法亦称为振动水冲法。在地基处理方法中,此种方法是深层密实法中的一种。它是以起重机吊起振冲器,启动潜水电机,使振冲器产生高频振动,同时开动水泵通过喷嘴喷射高压水流,变振边冲,将振冲器沉到土中的预定深度,然后经过清孔工序,用循环水带出孔中稠泥浆,此后就可以从地面向空中逐段添加填料(碎石或其他粗粒料),每段填料均在振动作用下被振挤密实,达到所要求的密实度后即可提升振动器。如此重复,直至地面,从而在地基中形成一个大直径的密实桩体。

振冲法加固可提高地基承载力,减少沉降和不均匀沉降,且能达到地基抗地震液化能力的效果。目前振冲法应用在饱和松散粉细砂、中砂、砾砂、杂填土和软土中,都取得了令人满意的效果。就工程而言,振冲法可用于中小型工业与民用建筑物,港湾构筑物等。

振冲法在施工时,根据现场环境和施工条件的不同,可采用不同的施工参数(加固范围、布桩方式、桩长的确定、桩的直径、桩间距、施工顺序)。如对大面积满堂处理,宜用等边三角形布桩,对独立或条形基础,用正方形、矩形或等腰三角形布桩;对于圆形或环形基础,宜用放射形布桩。

(二)强夯法

强夯法是利用强大的夯击能,破坏深层土液化和动力固结而密实。是用于碎石土、砂土、素填土、低饱和度的粉土和粘性土、湿陷性黄土。对淤泥质土经试验证明施工有效时方可使用。

强夯法施工前,首先要进行准确的测量定位。有施工单位试夯确定夯点布置图,注意侧放夯点位置。在进行强夯前,事先要用推土机预压耳边,保证场地平整,对场地高程进行测量,夯点布置测量放线确定点。如果遇到地下水位较高的情况,则需要在表面铺设0.5—2.0m后的中(粗)砂或砂石垫层,或者是采取降低地下水位的方法,从而有效防止设备下陷和消散强夯长生的孔隙水压。

在强夯时,要采用分段施工的方式,坚持以边缘夯向中央,以一边向另一边的顺序。每夯完一遍,就要用推土机整平场地,并进行放线定位后即可接着下一遍夯击。一般来说,强夯法的加固是先深后浅,也就是先加固深层土,后加固中层图,再加固表层土。在夯完一遍后,通常要以低能量在满夯一遍,如果条件充分,有小夯锤为最佳。另外,在夯击时必须要按照试验切丁的强夯参数,落锤应保持平衡,保证夯位准确,如果夯击坑内积水,必须要及时采取措施予以排出。如果夯击地段含水量过大时,先要铺一层砂石,然后再进行夯击。每一边夯击完成之后,都要用新土或周围的土将夯击坑填平,再进行下一遍夯击。

(三)CFG桩法

CFG桩不同于碎石桩,他的桩身为具有一定粘结强度的混合料,在荷载作用下桩的压缩性明显比其周围软土小,使基础传给复合地基的附加应力随地基的变形逐渐集中到桩体上,出现应力集中现象,使桩起到“桩体作用”。CFG桩身具有一定的粘结强度,在垂直荷载作用下桩身不会出现压胀变形,桩承受的荷载通过桩周的摩擦阻力和桩端阻力传到深地基中,其复合地基承载力提高幅度较大,约4倍或更大。另外,CFG桩复合地基变形小,沉降稳定快(比碎石桩变形小3.5倍,比沉降稳定快2.5倍)。CFG桩采用振动沉管法施工,对土体产生振动和挤压,使土得到“挤密作用”,使加固后桩土的力学性能大为改善,从而使复合地基的承载力显著提高。CFG桩适用于多层和高层建筑地基,如砂土、粉土、松散填土、粉质粘土、淤泥质粘土等的处理。CFG桩具有以下特点。

(1)改变桩长、桩径、桩距等设计参数,可使承载力在较大范围内调整。

(2)有较高的承载力,承载力提高幅度在250%—300%,对软土地基承载力提高更大。

(3)沉降量小,变形稳定、快。如将CFG桩落在较硬土层上,可较严格地控制地基沉降量在10mm以内。

(4)工艺性好。由于大量采用粉煤灰,成桩时桩体材料有良好的流动性与和易性,灌注方便,易于控制施工质量。

(5)节约大量水泥、钢材,利用工业废料,消耗大量粉煤灰,降低工程费用。与预制钢筋混凝土加固相比,可节约投资30%—40%。

(四)挤密桩法

土和灰土挤密桩是利用沉管、冲击、爆扩等方法将钢管打入土中侧向挤密成孔,然后将备好的素土(粘性土)或灰土、石灰、粉煤灰混合物(简称二灰)分层填入孔中并夯实而形成土桩、灰土桩或二灰桩,他们分别于挤密的桩间同组成复合地基——土和灰土挤密桩复合地基,承受上部荷载。该方法是适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、新近堆积黄土、素填土和杂填土的一种地基加固方法,在我国西北、华北地区应用较为广泛。一般以消除地基湿陷性为主时,宜选用土桩,以提高地基的承载力或水稳性;降低压缩性为主时,宜选用灰土桩或二灰桩。施工要点如下:

1、成孔应根据设计要求、成孔设备、现场土质和周围环境等情况,选用沉管、冲击或取土等方法机械成孔。

2、施工前应进行成桩工艺性试验(不少于3根),确定各项工艺参数并报监理单位确认后,方可进行施工。

3、挤密桩大面积施工前,应进行单桩或复合地基进行承载力试验,以确认设计参数。

4、挤密桩成孔和孔内回填夯实应符合下列要求:成孔宜在地基土接近最优(或塑限)含水率时进行。当土的含水率低于12%,宜对拟处理范围内的土层进行增湿。成孔挤密应间隔分批进行,成孔后应及时夯填。在向孔内回填填料前应夯实孔底。填料应采用机械拌合,且随伴随用,夯填施工应连续进行。铺设灰土垫层前,应按设计要求将桩顶标高以上的预留松动土层挖除或夯(压)密实。施工过程中,应做好成孔及回填夯实施工记录。雨季或低温季节施工,应采取防雨或防冻措施,防止灰土和土料受雨水淋湿或冻结。成桩成片后,应及时填筑灰土并碾压至设计要求。

5、挤密桩所用土的质量应符合设计要求,用水泥改良的土的有机质含量不应大于2%,用石灰改良的土的有机质含量不应大于5%。

6、挤密桩填料的配合比应符合设计要求,最优含水率应符合工艺试验确定的工艺参数,含水率允许偏差不得大于2%。

7、灰土或水泥土应拌和均匀,色泽一致,无灰团、灰条和花面现象。

8、挤密桩孔内填料应分层回填夯实,其压实系数不应小于0.97(轻型击实)。

结束语

地基基础工程的施工质量直接影响了高层建筑及其他建筑施工的质量、安全与施工单位的效益。要做好地基基础的施工就应当通过振冲法、强夯法、CFG桩、挤密桩、等施工方法做好地基工程施工工作,保证地基基础工程的质量,增强地基的承载力。

参考文献

[1] 建筑地基基础设计规范(GB50007-2002).北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2] 工业与民用建筑地基基础设计规范(TJ7-74).北京:中国建筑工业出版社,1974.

[3]谢祖圆.浅析地基基础加固技术及其应用[J].科技致富向导.2011(08).

地基基础范文7

关键词:软弱地基;加固;处理方法

Abstract: in recent years, along with the vigorous development of economic construction and people living standard rise, more and more high-rise buildings and ultra-high buildings, construction area and the scale is bigger and bigger, as the foundation settlement and deformation demands more and more strict. However, our country is a large country, and different geology, natural foundation can not bear more and more top load, in the poor soil foundation in high-rise building, you need to deal with natural soft ground reinforcement. In this paper, all kinds of foundation treatment methods are discussed, in the work to provide the reference for colleagues.

Key words: soft ground; Reinforcement; Processing method

中图分类号:TU472文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

1地基处理方法分类

地基处理方法的分类有很多种。按时间可分为临时处理和永久处理;按处理深度可分为浅层处理和深层处理;按土性对象可分为砂性土处理和粘性土处理、饱和土处理和非饱和土处理。

在地基的处理方法中,基本是利用置换、夯实、挤密、排水、加筋、胶结和热学等原理对地基进行加固。在常见的地基处理方法中,一种处理方法往往具有多种处理效果,比如碎石桩具有置换、挤密、排水和加筋的多重处理效果;石灰桩既能挤密又能吸水,吸水后又再一次紧密等。

2深层搅拌法

深层搅拌法是用于加固饱和粘性土地基的一种方法。它是利用水泥或石灰等材料作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌,有固化剂和软土间产生的一系列的物理化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的加固体,从而提高地基强度和增大变形模量。根据施工方法的不同,深层搅拌法分为水泥浆搅拌和粉体喷射搅拌两种。前者是用水泥浆和地基土搅拌,后者使用水泥粉或石灰粉和地基土搅拌。

2.1深层搅拌法的特点

(1)深层搅拌那法优于将蛊惑及和原地基软土搅拌混合,因而最大限度的利用了原土;(2)搅拌时不会使地基侧面挤出,故对周围原有建筑物的影响很小;

(3)按照不同地基土 的性质及工程设计的要求,合理选择固化剂及其配方,设计比较灵活;

(4)施工时无振动,无噪音,无污染,可在市区内和密集建筑群中进行施工

(5)土体击鼓后重度基本不变,度软弱下卧层不致产生附加作用;

(6)与钢筋混凝土桩基相比,节省了大量的钢材,并降低了造价;

(7)根据上部结构的需要,可灵活多样的采用柱状、格栅状和块状等加固形式。

2.2深层搅拌法使用范围

深层搅拌法可用于加固软土地基,提高软土地基的承载能力,降低沉降量,提高边坡的稳定性,一般适用于以下情况:

(1)作为建筑物或构筑物的地基,厂房内具有地面荷载的地坪,高填方路堤下基层等;

(2)进行大面积的地基加固,防止码头岸壁的滑动,深基坑开挖时防坍塌。防坑底隆起,减少软土中地下构筑物的沉降;

(3)加固道路、桥涵等;

(4)作为地下防渗墙以阻止地下渗透水流,对桩栅或板桩背后的软土加固以增加侧向承载能力。

2.3深层搅拌使用技术参数选择

(1)桩长。根据工程要求的置换率和承载力确定桩长。一般湿法的加固深度不宜大于20m,干法的加固深度不宜大于15m。

(2)加固形式的选择。搅拌桩应根据地基土性质及上部建筑物对变形的要求进行选择,可采用柱状、壁状、格栅状、块状等不同形式。

柱状加固形式:这种击鼓形式适用于处理局部饱和软粘土夹层和表层与桩端土质较好的建筑物地基。一般工业厂房的独立柱基础、设备基础、构筑物基础、多层住宅条形基础下达地基加固记忆用来防止滑坡的抗滑桩等采用这种加固形式。

壁状或格栅状加固形式:在深厚软土层或土层分布不均匀的场地,对于上部建筑长高比大、刚度小、易产生不均匀沉降的长条状住宅楼,采用壁状与格栅状加固形式可以减少产生不均匀沉降的可能性。这种形式也常用作基坑开挖的围护结构及用来防止边坡塌方和岸壁滑动。

块状加固形式:这种形式适用于上部结构单位面积荷载大,不均匀沉降控制严格的构筑物地基。在软土地区开挖深基坑时,为防止基坑隆起或增大坑底土的被动土压力及对基坑进行逢低隔渗处理等也常用块状加固形式。

(3)桩径。深层搅拌桩的直径一般为500—700mm。

3挤密桩

土和灰土挤密桩是利用城管、冲击、爆扩等方法将钢管打入土中侧向挤密成孔,然后将备好的素土(粘性土)或灰土、石灰、粉煤灰混合物(简称二灰)分层填入孔中并夯实而形成土桩、灰土桩或二灰桩,他们分别于挤密的桩间同组成复合地基——土和灰土挤密桩复合地基,承受上部荷载。该方法是适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、新近堆积黄土、素填土和杂填土的一种地基加固方法,在我国西北、华北地区应用较为广泛。一般以消除地基湿陷性为主时,宜选用土桩,以提高地基的承载力或水稳性;降低压缩性为主时,宜选用灰土桩或二灰桩。

挤密桩特点:

土和灰土挤密桩与其他地基处理方法比较,有以下主要特点:

(1)土和灰土机密桩成桩时为横向挤密,但同样能达到所要求加密的处理后的最大干密度指标,可消除地基土的湿陷性,提高承载力,降低压缩性。

(2)与换土垫层相比,不需要大量开挖回填,可节省土方开挖和回填土方工程量,工期可缩短50%以上。

(3)处理深度较大,可达12—15m。适于加固地下水位以上,天然含水量为12%—25%,厚度为5—15m的新填土、杂填土、湿陷性黄土以及含水率较大的软弱地基。当地基土含水量大于23%以及饱和度大于0.65时,打管时成孔质量不好,且易对临近已回填的桩体造成破坏,拔管后容易缩径,不宜采用土或灰土机密桩。

(4)可就地取材,应用廉价材料,降低工程造价2/3;二灰桩可利用工业废料(粉煤灰),节省费用。

(5)机具简单,施工方便,功效高。

4水泥粉煤灰碎石桩

水泥粉煤灰碎石桩,简称CFG桩,是近年来发展起来的、用于处理软弱地基的一种新方法。它是在碎石桩的基础上掺入适量石屑、粉煤灰和少量水泥,加水拌合后制成的一种具有一定强度的桩体。其骨料仍为碎石,用掺入石屑来改善颗粒级配;掺入粉煤灰来改善混合料的和易性,并利用其活性减少水泥用料;掺入少量水泥使其具有一定粘结强度。通过调整水泥的用量及配合比,可使桩体强度等级达到C7—C15,具有明显的刚性桩特性。通常在桩顶与基础之间辅设一层150—300mm厚的中砂、粗砂、级配砂石或碎石(称为褥垫层),以利用桩间土发挥承载力,与桩组成复合地基。CFG桩是一种低强度混凝土桩,可充分利用桩间土的承载力共同作用,并可传递荷载到深层地基中去,具有较好的技术性能和经济效果。

4.1 CFG桩的作用

CFG桩击鼓软弱地基主要有两种作用,即桩体作用和挤密作用。

CFG桩不同于碎石桩,它的桩身为具有一定粘结强度的混合料,在荷载作用下桩的压缩性明显比其周围软土小,是基础传给复合地基的附加应力随地基的变形逐渐集中到桩体上,出现应力集中现象,使桩起到“桩体作用”。CFG桩身具有一定的粘结强度,在垂直荷载的作用下桩身不会出现压胀变形,桩承受的荷载通过桩周的摩擦阻力和桩端阻力传到深地基中,其复合地基承载力提高幅度较大,约4倍或更大。另外,CFG桩复合地基变形小,沉降稳定快(比碎石桩变形小3.5倍,比沉降稳定快2.5倍。CFG桩采用振动沉管法施工,对土体产生振动和积压,使土得到“挤密作用”,使加固后桩土的力学性能大为改善,从而使复合地基的承载力显著提高。

4.2 CFG桩特点及适用范围

(1)改变桩长、桩径、桩距等设计参数,可是承载力在较大范围内调整;

(2)有较高的承载力,承载力提高幅度在250%—350%,对软土地基承载力提高更大;

(3)沉降量小,变形稳定、快。如将CFG桩落在较硬土层上,可较严格的控制地基沉降量在10mm以内;

(4)工艺性好。由于大量采用粉煤灰,成桩时桩体材料是有良好的流动性与和易性,灌注方便,易于控制施工质量;

(5)节约大量水泥、钢材,利用工业废料,消耗大量粉煤灰,降低工程费用。与预制钢筋混凝土加固相比,可节省投资30%—40%。

CFG桩适用于多层和高层建筑地基,如砂土、粉土、松散填土、粉质粘土、淤泥质粘土等的处理。

结束语

地基处理作为建设工程中的重要一环,直接关系到建筑物建设的整体质量,又因其在问题出现后不易补救,所以要对施工前数据分析处理,提出科学的施工计划,施工过程中要严格的检查质量问题,一旦发现及时解决,只有这样才能彻底解决建筑物的质量问题。

参考文献

[1]谢祖圆.浅析地基基础加固技术及其应用[J].科技致富向导.2011(08)

[2]周海军.地基基础加固技术及其应用[J].科协论坛(下半月).2008(06)

地基基础范文8

关键词:工业厂房 地基基础 桩基础 土建施工

0 引言

随着我国经济建设的不断发展和科学技术的不断进步,我国的工业建设得到了极大的发展,众多工厂不断竣工。每一间工业厂房都是由许多分部分项工程(如土石方工程、砌体工程、地基基础与桩基础土建工程、钢筋混凝土工程、结构安装工程、屋面工程、装饰工程等)组成,每个分部分项工程的特点、规模和实际情况各不相同,都可以应用不同的施工技术和施工机具来完成。我们在这里重点研究工业厂房地基基础与桩基础土建施工技术。

1 地基基础与桩基础土建定义

地基是指建筑物荷载作用下基底下方产生的变形不可忽略的那部分地层,而基础则是指将建筑物荷载传递给地基的下部结构。作为支承建筑物荷载的地基,必须能防止强度破坏和失稳,同时,必须控制基础的沉降不超过地基的变形允许值。在满足上述要求的前提下,尽量采用相对埋深不大,只须普通的施工程序就可建造起来的基础类型,即称天然地基上的浅基础;地基不能满足上述条件,则应进行地基加固处理,在处理后的地基上建造的基础,称人土地基上的浅基础。当上述地基基础形式均不能满足要求时,则应考虑借助特殊的施工手段相对埋深大的基础形式,即深基础(常用桩基),以求把荷载更多地传到深部的坚实土层中去。

2 工业厂房地基的加固与处理技术

2.1 工业厂房地基的加固

2.1.1 施工前应验槽,将积水、淤泥清除干净,待干燥后再铺灰土。

2.1.2 灰土施工时,应适当控制其含水量,以用手紧握土料成团,两指轻捏能碎为宜,如土料水分过多或不足时可以晾干或洒水润湿。灰土应拌和均匀、颜色一致,拌好后应及时铺好夯实。铺土应分层进行。厚度由槽(坑)壁预设标钎控制。

2.1.3 每层灰土的夯打遍数,应根据设计要求的干密度在现场试验确定。

2.1.4 灰土分段施工时,不得在墙角、柱墩及承重宙间墙下接缝,上下相邻两层灰土的接缝间距不得小于0.5m,接缝处的灰土应充分夯实。当灰土垫层地基高度不同时,应做成阶梯形,每阶宽度不少于0.5m。

2.1.5 在地下水位以下的基槽、坑内施工时,应采取排水措施,使在无水状态下施工。入槽的灰土,不得隔日夯打。夯实后的灰土3日内不得受水浸泡。

2.1.6 灰土打完后,应及时进行基础施工,并及时回填土,否则要做临时巡盖,防止日晒雨淋。刚打完毕或尚未夯实的灰土,如遭受雨淋浸泡,则应将积水及松软灰土除去并补填夯实,受浸湿的灰土,应在晾干后再使用。

2.1.7 冬季施工时,不得采用冻土或夹有冻土的土料,井应采取有效的防冻措施。

2.2 工业厂房地基的处理 在施工过程中如发现地基土质过硬或过软不符合设计要求,或发现空洞、暗沟等存在,应本着使建筑物各部位沉降尽量趋于一致,以减小地基不均匀沉降的原则进行地基处理。我们以砖井或土井的处理为例说明。砖井在沟槽中间,井内填土已较密实,则应将井的砖圈拆除至沟槽底以下1m(或更多),在此拆除范围内用2:8或3:7灰土分层夯实至沟槽底:如井的直径大于1.5m时,则应适当考虑加强上部结构的强度,如在墙内配筋或做地基梁跨越砖井。若井在基础的转角处,除采用上述拆除回填办法处理外,还应对基础加强处理。

2.2.1 当井位于房屋转角处,而基础压在井上部分,并且在井上部分所损失的承压面积,可由其余基槽承担而不引起过多的沉降时,则可采用从基础中挑梁的办法解决。

2.2.2 当井位于墙的转角处,而基础压在井上的面积较大,且采用挑梁办法较困难或不经济时,则可将基础沿墙长方向向外延长出去,使延长部分落在老土上。落在老土上的基础总面积,应等于井圈范围内原有基础的面积(即A1+A2=A),然后在基础墙内再采用配筋或钢筋混凝土梁来加强。

如井已回填但不密实,甚至还是软土时,可用大块石将下面软土挤紧,再选用上述办法回填处理。若井内不能夯填密实时,则可在井的砖圈上加钢筋混凝土盖封口,上部再回填处理。

3 工业厂房常见的两种桩基础土建施工技术

桩基础是一种既古老又现代的高层建筑物和重要建筑物工程中被广泛采用的基础形式。桩基础的作用是将上部结构较大的荷载通过桩穿过软弱土层传送到较深的坚硬土层上,以解决浅基础承载力不足和变形较大的地基问题。桩基础具有承载力高,沉降量小而均匀,沉降速率缓慢等特点。它能承受垂直荷载、水平荷载、上拔力以及机器的振动或动力作用,已广泛用于工业厂房、桥梁、水利等工程中。

3.1 静力压桩施工技术 打桩机打桩施工噪声大,特别是当工业厂房建在离居民点不远处,打桩会影响居民休息,为了减少噪声,可采用静力压桩。静力压桩是在软弱土层中,利用静压力将预制桩逐节压入土中的一种沉桩法。这种方法节约钢筋和混凝土,降低工程造价,而且施工时无噪声、无振动、无污染,对周围环境的干扰小,适用于软土地区、居民点附近或建筑物密集处的工业厂房桩基础工程,以及精密工厂的扩建工程。

静力压桩在一般情况下是分段预制、分段压入、逐段接长。每节桩长度取决于桩架高度,通常6m左右。接桩方法可采用焊接法、硫磺胶泥锚接法等。

3.2 振动沉桩施工 振动沉桩是利用固定在桩顶部的振动器所产生的激振力,通过桩身使土颗粒受迫振动,使其改变排列组织,产生收缩和位移,这样桩表面与土层间的摩擦力就减少,桩在自重和振动力共同作用下沉入土中。

振动沉桩设备简单,不需要其他辅助设备,重量轻、体积小、搬运方便、费用低、工效高,适用于在粘土、松散砂土及黄土和软土中沉桩,更适合于打钢板桩,同时借助起重设备可以损桩。打桩开始时,应先采用小的落距(0.5-0.8m)作轻的锤击,使桩正常沉入土中约1-2m后,经检查桩尖不发生偏移,再逐渐增大落距至规定高度,继续锤击,直至把桩订到设计要求的深度。打桩宜采用“重锤低击”。

4 小结

地基基础与桩基础土建施工技术对于工业厂房土建施工具有极为重要的作用,因此很有必要对其进行探讨,这是一个很漫长而艰巨的任务,同时也是一个研究的新趋势,具有较大的社会意义。

参考文献

[1]唐亮,宋述亮,段朝辉.论桥梁施工中泵送混凝土施工质量的控制措施[J].黑龙江科技信息.2009.(11).

[2]曹永.泵送混凝土施工方法及质量通病防治[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2009.(04).

地基基础范文9

对于整个民用建筑施工来说,建筑地基基础与桩基础的施工技术发挥了重要作用。本文对其施工当中可能面临的问题进行了分析,分别从地基基础和桩基础两方面探讨了如何做好地基基础与桩基础施工,以便达到提升整体效益的目的。

[关键词] 民用建筑 地基基础 桩基础

中图分类号:TU24 文献标识码: A

在人们的日常生活中,民用建筑是必不可少的,是为人们的生活与生产服务的。随着现代化施工技术的发展,各种新工艺、新技术、新材料不断地涌现,民用建筑施工取得了优异的成绩。但我们却不能忽视,在建筑工程施工中扮演重要角色的基础施工技术对整个民用建筑工程的重要性。

一、地基的定义:它是用来承担由基础传递下来的上部结构荷载的土体和岩石,为了避免高强度的破坏和失稳,进而把基础的沉降控制在允许的范围内。地基分为天然地基和人工地基两类,天然地基相对埋深不大,只需要通过普通的施工工序就能满足以上要求;人工地基又称为桩地基,它由于地质情况特殊,则必须采用特殊施工手段进行较大埋深,从而将大部分荷载传递到深部坚实土层的一种地基形式。

一、民用建筑地基基础的施工技术我国各地在地基基础的处理方法中各不相同。如,在我国很多地方存在一种很差的地基类型—软土地基,这种地基抗压能力小、抗剪强度小、透水性也不好、承载力也很小。针对这种地基类型,我们就必须对地基进行加固,否则很容易出现由于地基承载力不足而导致建筑物倾斜甚至倒塌。如意大利的比萨斜塔就是由于在地基处理过程中应用方法不当,从而导致建筑物不均匀沉降进而严重倾斜的。由此可见,地基处理是民用建筑物是否成功的关键环节。

以下,本文将介绍几种民用建筑地基基础处理的常用方法。1.换土垫层换土垫层是使用强度较大的沙石等材料替代原有的浅层软土,从而减少土质的潮陷性和胀缩性,增强地基土层的承载能力,最终达到减少沉陷的可能性。2.碾压夯实碾压夯实是通过各种机械工具对土地地基进行碾压和夯实以提高土地地基的强度,降低土的压缩性最终达到降低沉陷量的目的。碾压夯实主要采取两种方法。3.排水固结土壤排水固结,是通过排出土壤中的水分从而使松散的土质自动固结的一种方法。排水固结实现的方法是,先在地基中设置砂井(袋装砂井或塑料排水带)等竖向排水体,然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载;或在建筑物建造前在场地上先行加载预压,使地基发生沉降。

二、 地基基础与桩基础基础是建筑物的下部结构,能够向地基传递建筑物的荷载。地基是在建筑物荷载作用下产生了变形的一部分土体或者是岩体,但是我们却不能忽略这一部分。作为基础当中的一类典型,桩基础能够承受绝大部分的荷载,并且将其传递到坚实的深部岩层当中去。桩基础需要通过特殊的施工手段,才能够满足更大的埋深,这主要是在建筑场地地质情况不够良好的状况下,并且天然基础无法满足建筑物对稳定性和强度要求的时候才会应用。

三、 地基基础与桩基础在民用建筑施工中面临的问题

1. 地下水一旦地基基础的深度达到了地下水位之下时,通常都会面临处理地下水的情况。如果基础采取的是桩基础,那么地下水对于人工挖孔桩就会产生较大的影响。如果地下水位较大,降低水位就可以采取多桩抽水的方式;反之,如果地下水位不大,在解决上则可以利用单桩桩内抽水的方式。当然,如果桩设计的深度不足,上述两类方式则无法利用,这时就需要在施工场地周围设置一些井点来进行排水处理。

2. 冻土地基冻土地基如果不加处理,在解冻时融化所引起的不均匀沉降,危害十分严重。因此,在施工中我们可以通过人工制冷的方式将土中的水分冻结成冰块以此来阻挡水土的压力。如此一来,对开挖地基也有一定的保护作用。使用冻结法有利于地下水的处理,不会污染环境,而且噪音小。在施工结束后,冻土墙融化也不会影响建筑的地下结构,并且能够大幅度地缩工期。

3. 桩质量随着桩基础在民用建筑施工中运用的频繁度提升,也推动了管桩的发展。但是在实际的基础施工中,由于桩质量问题而引起的建筑整体质量问题的案例也并不少。常常会出现桩身断裂、桩头破裂、中心轴歪斜、长度不足、桩顶不平等质量问题。只有保证桩质量,才能够满足桩基设计标准,进而符合建筑施工的质量要求。

四、 民用建筑地基基础施工技术

1. 换土垫层换土垫层主要是去除原本的浅层软土,用强度较高的砂石等材料代替,以达到提升地基土层承载能力、缩小土质胀缩性和湿陷性的目的,最终对沉降的可能性加以控制。一般来说,在民用建筑施工中,素土垫层、碎石垫层和砂垫层是最常用的;在湿陷性黄土、浅层软弱的土地基上处理使用上较多。

2. 夯实碾压夯实碾压是对地基土进行夯实、碾压,达到改善土的液化性能、提高地基土强度的目的,最终降低其沉降量,一般来说有两种方式。(1)机械碾压对松散土通过推土机、压路机等重型机器进行压实处理。在铺土 30~50cm,就需要进行 8~12 次左右的碾压,确保地基土的夯实度,此类方式适用于大面积的夯实填土的工程。(2)振动夯实法通过电动机带动振动机械开展工作,对地基土能够产生 5~10 t 的巨大垂直作用力。这类方式的使用,振动时间较长、振动效果明显,尤其是对透水性较好的地基、砂土地基的效果更为明显。

3. 排水固结土壤排水固结就是通过排除土质当中的水分,让其自动固结的方式。为了达到排水的目的,就需要将袋装砂井设置在地基的周围,塑料排芯板,通过水冲法、沉管法成孔,在孔内进行管砂预压。通过真空加压排除土质当中的水,同时加快地基的固结速度,从而提升土质的抗剪强度、降低土的沉降量,做好土的液化性能的改善。排水固结法的使用,不仅取材方便简单,而且有利于企业经济效益的提升。由于其在水力充填土、饱和粘性土、沼泽土中较为常用,因此被广泛应用到民用建筑施工当中。

五、 民用建筑桩基础施工技术

1. 预制桩此类桩一般都是圆形或者是方形,截面直径需要控制在 25~55cm 左右,一般桩架高度在 6~25m。预制桩的连接采用的是焊接法、硫磺胶泥锚接法等方式。

2. 管灌注桩此类桩的桩直径在 30~50 cm 之间,桩长度在25 m 左右。一般使用振动打桩或者锤击的方式进行沉桩,在砂性土、粘性土地基中频繁使用。

3. 钻孔灌注桩桩孔灌注桩孔径在 60~150cm 左右,而桩的具体长度需要根据施工现场的实际情况加以判定。一般来说,都是利用钻机旋转带动钻头对原本的土层加以破坏的方式实现沉桩。这一类方式对周边环境影响较小,因此在粉质土、淤泥、砂土等地基当中频繁使用。4. 树根桩作为一种新型的桩形式,我们也可以将树根桩称之为“小型钻孔灌注桩”。此类桩的直径在 7.5~25cm 左右,通过钻机钻孔的方式来实现沉桩。

六、 结语

本文介绍了民用建筑施工当中的地基基础和桩基础的处理技术。但是究竟要如何去选用,还需要考虑到施工现场的地质条件、材料、设计要求等多方面因素。在施工当中,还需要本着施工安全的原则、提升施工质量,努力降低施工成本,采取合理的处理方式。随着科学技术的不断进步,对地基基础和桩基础的施工技术还有待我们进一步去挖掘开发。

参考文献

[1]王秀华.浅析建筑地基施工中的事故及其预防措施[J].民营科技,2009(02).

地基基础范文10

关键词:工业厂房;地基基础;桩基础

中图分类号: TU47 文献标识码: A 文章编号:

在经济日益发展,科技日益进步的今天,工业厂房的建筑也发生了开天辟地的变化,每一间工业厂房的建造工程都是由许多分部分项工程构成的。其中的地基基础和桩基础土建施工技术,对于工程的质量和建筑的稳定性而言,是至关重要的,所以我们对其进行了重点研究。

1工业厂房常见的两种桩基础土建施工技术

桩基础是一种既古老又现代的高层建筑物和重要建筑物工程中被广泛采用的基础形式。桩基础的作用是将上部结构较大的荷载通过桩穿过软弱土层传送到较深的坚硬土层上,以解决浅基础承载力不足和变形较大的地基问题。

1.1静力压桩施工技术

打桩机打桩施工噪声大,特别是当厂房建在离居民点不远处,打桩会影响居民休息,为了减少噪声,可采用静力压桩。静力压桩是在软弱土层中,利用静压力将预制桩逐节压入土中的一种沉桩法。这种方法节约钢筋和混凝土,降低工程造价,而且施工时无噪声、无振动、无污染,对周围环境的干扰小,适用于软土地区、居民点附近或建筑物密集处的厂房桩基础工程,以及精密工厂的扩建工程。静力压桩在一般情况下是分段预制、分段压入、逐段接长。每节桩长度取决于桩架高度,通常6m左右。接桩方法可采用焊接法、硫磺胶泥锚接法等。

1.2振动沉桩施工

振动沉桩是利用固定在桩顶部的振动器所产生的激振力,通过桩身使土颗粒受迫振动,使其改变排列组织,产生收缩和位移,这样桩表面与土层间的摩擦力就减少,桩在自重和振动力共同作用下沉入土中。振动沉桩设备简单,不需要其他辅助设备,重量轻、体积小、搬运方便、费用低、工效高,适用于在粘土、松散砂土及黄土和软土中沉桩,更适合于打钢板桩,同时借助起重设备可以损桩。打桩开始时,应先采用小的落距(0.5-0.8m)作轻的锤击,使桩正常沉入土中约1-2m后,经检查桩尖不发生偏移,再逐渐增大落距至规定高度,继续锤击,直至把桩订到设计要求的深度。打桩宜采用“重锤低击”。

2工业厂房地基的加固与处理技术

2.1 工业厂房地基的加固

2.1.1 施工前应验槽,将积水、淤泥清除干净,待干燥后再铺灰土。

2.1.2 灰土施工时,应适当控制其含水量,以用手紧握土料成团,两指轻捏能碎为宜,如土料水分过多或不足时可以晾干或洒水润湿。灰土应拌和均匀、颜色一致,拌好后应及时铺好夯实。铺土应分层进行。厚度由槽(坑)壁预设标钎控制。

2.1.3 每层灰土的夯打遍数,应根据设计要求的干密度在现场试验确定。

2.1.4 灰土分段施工时,不得在墙角、柱墩及承重宙间墙下接缝,上下相邻两层灰土的接缝间距不得小于 0.5m,接缝处的灰土应充分夯实。当灰土垫层地基高度不同时,应做成阶梯形,每阶宽度不少于 0.5m。

2.1.5 在地下水位以下的基槽、坑内施工时,应采取排水措施,使在无水状态下施工。入槽的灰土,不得隔日夯打。夯实后的灰土 3 日内不得受水浸泡。

2.1.6 灰土打完后,应及时进行基础施工,并及时回填土,否则要做临时巡盖,防止日晒雨淋。刚打完毕或尚未夯实的灰土,如遭受雨淋浸泡,则应将积水及松软灰土除去并补填夯实,受浸湿的灰土,应在晾干后再使用。

2.1.7 冬季施工时,不得采用冻土或夹有冻土的土料,井应采取有效的防冻措施。

3工业厂房地基基础与桩基础土建施工注意事项

首先,要对工程整体情况有一个全面的了解,根据上部结构及地基条件,全理地制定施工方案。如在工程中,遇到煤灰类的地基。煤灰是一种散粒状物质,属于砂类粉土,其动力特性更接近于砂类土(无粘性土),因此,以粉煤灰作为建筑物地基,必须要进行必要的加固处理。因此,在设计时,要求复合地基承载力不低于 180KPa,沉降控制在80mm,设计采用深层搅拌法进行地基加固,即在桩位范围内通过胶结固化作用,形成具有较高强度的桩,这种桩对周围无挤密作用,属于以置换为主的加固方式,从而来提高工程质量。

其次,地基处理方法的选择。在选择地基础处理方法时,主要依据是岩土工程地质情况,上部结构形式或建筑高度,比如强夯法,在砂土、砾石及部分粉土地基处理中较常用,但不能用于粘性土、淤泥等地基土的处理,也不能用于环境噪音要求严格的地区使用;又如砂石桩法,不宜用于第四纪松散层地基的处理,对地层中含有砾(碎) 石的地层也不能使用,而在粉土、粘性土地层中比较常用。同时,还要考虑的施工的全部因素。如在工程施工中,砂石桩法的选择,这与建筑性质是没有关系的,其主要的决定因素是由地基土情况决定的。因此,地基处理方法最主要的因素就是根据地基土特性。

再次,地基处理后的承载力。在施工中,无论选择何种地基处理方法,处理后的承载力均可能力达到6~30层建筑对地基承载力的要求。具体原理你可以看一下地基处理技术方面的专业书。

第四,地基沉降。在地基施工中,如果发生地基沉降的问题,可以把裂缝处切开15公分左右,钉钢丝网一层,浇水湿润后用1比2水泥砂浆重新粉刷一下,每关个月注观测裂缝的变化,如果变化很小,则房子还是安全的,如果裂缝进一步扩大,超过1公分,就必须对基础进行处理,处理方法可采用注浆加固技术,即向基础内注入水泥来改良土壤性质达到提高抗沉陷性能。

4总结

总而言之,在工业厂房土建施工中,地基基础的处理以及桩基础土建施工技术是非常重要的施工环节,因此,需要加强施工技术的分析和探讨,采用现代新的理论和技术,全面提升处理效果,保证地基础的稳定性,提高工程的安全性,保证工程整体质量,实现工程的社会效益。

参考文献

[1]王大超,陈国辉.工业厂房地基基础与桩基础土建施工技术 [J].民营科技,2011.

地基基础范文11

摘要:近年来基坑工程的坍塌事故屡有发生,而且常常是多人伤亡的重大安全事故。为杜绝类似事故的发生,《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)、《建筑地基处理技术》(JGJ79-2002)规定了多条强制性条文。本节参照上述规范和规定,仅就桩基施工、人工挖孔灌注桩、沉井和地下连续墙安全施工技术加以介绍。

关键词:地基基础端承桩摩擦桩静力压桩振动沉桩射水沉桩

1桩基施工的安全要求

1.1打混凝土预制桩的安全要求利用桩机吊桩时,桩与桩架的垂直方向距离不应大于4m,偏吊距离不应大于2.5m:吊桩时要慢起,桩身应在两个以上不同方向系上缆索,由人工控制使桩身稳定。吊桩前应将锤提升到一定位置固定牢靠,防止吊桩时桩锤坠落。起吊时吊点必须正确,速度要均匀,桩身要平稳,必要时桩架应设缆风绳。桩身附着物要清除干净,起吊后禁止人员在桩下通过。吊桩与运桩发生干扰时,应停止运桩。

插桩时,严禁手脚伸入桩与龙门架之间。用撬棍或板舢等工具矫正桩时,用力不宜过猛。打桩时应采取与桩型、桩架和桩锤相适应的桩帽及衬垫,发现损坏应及时修整或更换。锤击不宜偏心,开始落距要小,如遇贯入度突然增大,桩身突然倾斜、位移,桩头严重损坏,桩身断裂,桩锤严重回弹等应停止锤击,采取措施后方可继续作业。套送桩时,应使送桩、桩锤和桩三者中心在同一轴线上。

拔送桩时应选择合适的绳扣,操作时必须缓慢加力,随时注意桩架、钢丝绳的变化情况。送桩拔出后,地面孔洞必须及时回填或加盖。

1.2沉管灌注桩施工的安全要求桩管沉入到设计深度后,应将桩帽及桩锤升高到4m以上锁住,方可检查桩管或浇筑混凝土。耳环及底盘上骑马弹簧螺丝应用钢丝绳绑牢,防止折断时落下伤人。耳环落下时必须用控制绳,禁止让其自由落下。沉管灌注桩拔管后如有孔洞,孔口应加盖板封闭,防止事故发生。

1.3冲、钻孔灌注桩施工的安全要求钻孔灌注桩浇筑混凝土前,孔口应加盖板,附近不允许堆放重物。冲抓锥或冲孔锤操作时,严禁任何人进入落锤区范围内。各类成孔钻机操作时,应安放平稳,以防止钻机突然倾倒或钻具突然下落而发生事故。

2人工挖孔灌注桩施工的安全要求

2.1一般安全要求人工挖孔灌注桩(简称挖孔桩)适用于工程地质和水文地质条件较好且持力层埋藏较浅、单桩承载力较大的工程。如果没有可靠的技术和安全措施,不得在地下水位高的沙土或厚度较大的淤泥质土层中进行挖孔桩施工。挖孔桩的孔深一般不宜超过40m。挖孔桩护壁混凝土的强度等级应不低于C15。在岩溶地区或风化不均、有夹层、软硬变化较大的岩层中采用挖孔桩时,宜在每桩或每柱位处钻一个勘探钻孔。钻孔深度一般应达到挖孔桩孔底以下3倍桩径,以判别该深度范围内的基岩中有无孔洞、破碎带或软弱夹层存在。场地邻近的建(构)筑物,施工前应会同有关单位和业主进行详细检查,并将建(构)筑物原有裂缝及其他情况记录备查。对挖孔和抽水可能危及的邻房,应事先采取加固措施。场地及四周应设置排水沟、集水井,并制定泥浆和废渣的处理方案。施工现场的出土路线应畅通。

2.2施工安全措施从事挖孔桩作业的工人以健壮男性青年为宜,并需健康检查合格,经过井下、高空、用电、吊装及简单机械操作等安全作业培训且考核合格后,方可进入施工现场。

为防止孔壁坍塌,应根据桩径大小和地质条件采取可靠的支护孔壁的施工方法。孔口操作平台应自成稳定体系,防止在护壁下沉时被拉垮。施工现场所有设备、设施、安全装置、工具及其配件以及个人劳保用品等必须经常进行检查,以确保完好和使用安全。工作人员上下桩孔必须使用钢爬梯,不得用人工拉绳子的方法运送工作人员或脚踩护壁凸缘上下桩孔。桩孔内壁设置尼龙保险绳,并随挖孔深度增加放长至工作面,作为救急之备用。桩孔开挖后,现场人员应注意观察地面和建(构)筑物的变化。桩孔如靠近旧建筑物或危房时,必须在对旧建筑物或危房采取加固措施后才能施工。还应加强对孔壁土层涌水情况的观察,发现异常情况,应及时采取处理措施。挖出的土石方应及时运走,孔口四周2m范围内不得堆放淤泥杂物。机动车辆通行时,应作出预防措施和暂停孔内作业,以防因挤压而塌孔。当桩孔开挖深度超过5m时,每天开工前应用气体检测仪进行有毒气体的检测,确认孔内气体正常后,方可下孔作业。

3沉井和地下连续墙施工的安全技术

3.1沉井施工安全技术沉井下沉时,在四周的影响区域内,不应有高压电线杆、地下管道、固定式机具设备和永久性建筑物,否则应采取安全措施。沉井的制作高度不宜使重心离地太高,以不超过沉井短边或直径的长度为宜。一般不应超过12m。特殊情况需要加高时,必须有可靠的计算数据,并采取必要的技术措施。

抽承垫木时,应有专人统一指挥,分区域、按规定顺序进行。在抽承垫木及下沉时,严禁人员从刃脚、底梁和隔墙下通过。

沉井的内外脚手,如不能随同沉井下沉时,应和沉井的模板、钢筋分开。井字架、扶梯等设施均不得固定在井壁上,以防沉井突然下沉时被拉倒发生事故。沉井顶部周围应设防护栏杆。井内的水泵、水力机械管道等设施,必须架设牢固,以防坠落伤人。

空压机的贮气罐应设有安全阀,输气管道应编号,供气控制应有专人负责,在有潜水员工作时,应有滤清器,进气口应设置在能取得洁净空气处。

沉井下沉前应把井壁上的拉杆螺栓和圆钉割掉。特别是在不排水下沉时,应全部清除井内障碍和插筋,以防割破潜水员的潜水服而酿成事故。当沉井面积较大,采用不排水下沉时,在井内隔墙上应设有供潜水员通行的预留孔。井内应搭设专供潜水员使用的浮动操作平台。浮运沉井的防水围壁露出水面的高度,在任何情况下均不得小于血。

采用抓斗抓土时,井孔内的人员和设备应事前撤出。如不能撤出,应采取有效的安全措施进行妥善保护。采用人工挖土机械运输时,土斗装满后,待井下工人躲开,并发出信号,方可起吊。采用水力机械时,井内作业面与水泵站应建立通信联系。水力机械的水枪和吸泥机应进行试运转,各连接处必须严密不漏水。

沉井在淤泥质粘土或亚粘土中下沉时,井内的工作平台应用活动平台,严禁固定在井壁、隔墙和底梁上。沉井发生突然下沉,平台应能随井内涌土上升。采用井内抽水强制下沉时,井上人员应离开沉井。不能离开时,应采取安全措施。沉井如由不排水下沉转换为排水下沉时,抽水后应经过观测,确认沉井已经稳定后才允许下井作业。沉井下沉采用加载助沉时,加载平台应经过计算,在加载或卸载作业范围内,应停止其他作业。沉井水下混凝土封底时,工作平台应搭设牢固,导管周围应有栏杆。平台周围应有栏杆。平台的荷载除考虑人员、机具重量外,还应考虑漏斗和导管堵塞后,装满混凝土时的悬吊重量。

潜水员的增、减压规定及有关职业病的防治,应按照有关规定进行。所有机械操作人员必须持证上岗。沉井内外应有足够的照明,井内应采用36V低电压。沉井施工人员体检应合格,并应控制在井内作业时间。

地基基础范文12

关键词:多年冻土;季节性冻土;地基基础;融沉;冻胀

中图分类号:TU4 文献标识码:A 文章编号:

1 概述

冻土是指零摄氏度以下,并含有冰的各种岩石和土壤,冻土按保存的时间划分为三种类型:多年冻土(>2年)、季节性冻土(>1月)和短时冻土(

2 青海地区冻土的分布

2.1 青海地区多年冻土的分布情况

青海的多年冻土主要分布在东部及西部地区。

东部为祁连山地区多年冻土,面积约9100平方公里,占祁连山总面积的43%左右,其南界为拉脊山、青海南山、柴达木南坡大致海拔3700—3950米以上,北界为冷龙岭走廊、南山及野马山北坡海拔分别为3494米、3670米、3740米以上。南坡大致与年平均气温-2℃等值线相吻合,北坡大致与-2.5℃等值线相吻合。其中岛状多年冻土厚度一般25-35米,连续多年冻土厚度一般为50-95米,最厚为139.7米,其成时间距今约3000余年,主要为后生多年冻土。

青海省西部属青藏高原冻土区,是世界上中、低纬度地带海拔最高面积最大的高原型冻土,青海省内面积约占24万平面公里。该区域内气候严寒,年平均气温多年保持在负温状态,冻土分布区域界线大致与年平均气温-2.5℃至-3.5℃等值线相一致,冻土厚度一般在30-70米之间。该区域内地形起伏变化大,地貌植被条件复杂,地表水活动频繁,地下水类型复杂,使多年冻土的厚度在水平方向上变化很大。

2.2 青海地区季节性冻土的分布情况

青海省在祁连山及青藏高原两大多年冻土地区之间的柴达木盆地、茶卡共和盆地及西宁—民和盆地等广大区域,广泛分布着季节性冻土。

青海省的各州、市、县城均座落于高海拔地区,最高的曲麻莱县海拔为4262米,而玛多、杂多、治多等县海拔也在4000米以上。海拔偏低的青海东部农业区各县海拔均在1813—1871米之间,其中以民和县海拔1813米为最低,互助县最高。青海省的其余各州县海拔也均在2000-3000米左右,此区年平均气温较高,最大冻土深度变化范围0.82—3.00米之间。

3 青藏高原气候特征对青海地区冻土分布的影响

3.1 气候特征

青海位于青藏高原的东部,其气候特征为夏季凉爽,冬季漫长,日温差大,年温差较小。青海高原的海拔是影响该区域气候的分布主要原因,其中:海拔4000米以上的青南高原和祁连山区是固定的两个寒冷区域,年平均温度-4℃以下;南部高原海拔4000米以下的河谷是相对暖区,年平均温度0℃以上;海拔3000米左右的柴达木盆地是次暖区,年平均温度2—5℃;海拔2500米以下的黄河、湟水河谷是全省最暖区域,年平均温度2—9℃。

3.2 气候对冻土影响

气候与冻土之间有着十分密切的关系,冻土的存在受气候控制,同时冻土又影响着气候,不同的气候带内分布着不同的冻土类型。冻土分布界线与气候区的界线十分接近,这也证明了冻土的分布受气候的影响,冻土地区的冻土类型划分,多采用年平均地温作为主要标志,年平均气温作为辅助标志。

4 多年冻土对地基基础的影响

4.1多年冻土的基本特点

多年冻土是指土体温度低于0℃且含有冰的特殊岩土体,当土体处于冻结时,冻土具有极高的强度特性。当土体融化时,土体将完全丧失强度,且冻土物理、力学性质均会随冻土温度而发生剧烈的变化,这种现象称为多年冻土融沉。多年冻土的融沉划分为不融沉、弱融沉、融沉、强融沉和融陷五个等级,融沉现象的发生是多年冻土区对地基基础的主要破坏。

4.2融沉对地基基础的影响

多年冻土融化时的下沉现象,包括与外荷载无关的融化沉降和与外荷载直接有关的压密沉降,当建筑物修建后将主要产生对多年冻土的外荷载作用,并产生压密沉降。

多年冻土融化时将发生着两个相反的过程即压密和膨胀。当多年冻土中的各种冰融化后体积缩小,在重压下下沉,冰变成水后通过孔隙逐渐排出,使土压密后进一步下沉。土粒及其集合体在融化时由于水化作用而膨胀。通常情况下,冻土融化时的压密大于膨胀,故产生融化下沉。当冻土的融化速度很快时,会出现冰变成水的速率大于水能从土中排出的速率,从而使土中的孔隙压力增加,常造成对建筑物地基基础的破坏,使基础上的各种建筑物产生不稳定。融沉是多年冻土区建筑物破坏的主要原因,在高含冰量地段各种基础的融化下沉变形作用,均会对基础造成强烈的破坏,因些防止基础产生融化下沉变形的技术措施,是解决青藏高原多年冻土区工程安全可靠性的关键,因而地基基础持力层选择应选择不融沉或弱融沉地层,避免对基础的破坏影响。

5 季节性冻土对地基基础的影响

5.1季节性冻土的基本特点

季节性冻土指的是冬季冻结春季融化的土层,自地表面至冻结层底面的厚度称冻结深度。根据土的成分、天然含水量和地下水埋深,将季节性冻土划分为:不冻胀、弱冻胀、冻胀和强冻胀四个等级,因此在季节性冻土地区,防止冻胀是避免对地基基础影响的主要方法。

5.2冻胀对地基基础的影响

季节性冻土的冻胀作用是产生在土体与基础表面相冻结时,冻结层的底面将产生上升的冻胀力,依靠这个冻胀力传达到基础上,造成对建筑物垂直位移的上升力,使建筑物的底层或地下室的墙壁发生拉力破坏。

引发冻胀作用的三个要素为容易冻结的土质、充足的水分和冷却条件,其中冷却条件就是要使水分和容易冻结的土达到分离程度的低温,当三个条件中缺少一个将不能引发冻胀现象的发生。防止冻胀发生的一般基础设计方法为,按青海省多年实测最大冻结深度标准,将地基基础底面埋深在最大冻结深度以下。这种方法的采取并不能完全防止冻胀破坏的发生,当地基基础回填时用含水量大的冻胀性土进行回填,冻结时基坑部分将会受到危害,选用隔水性好的粗颗粒土进行回填可有效防止冻胀的发生。因此控制好产生冻胀的三个要素,可有效的避免冻胀对地基基础的破坏影响。

6 结论

青海省属冻土分布较广的区域,进行建筑物设计时要充分考虑冻土对地基基础的影响,建筑物基础设计时还应区分多年冻土区和季节性冻土区,不同的冻土类别应选择不同的基础方案,才能有效的防止融沉和冻胀对地基基础的破坏。

参考文献:

[1] 王绍令,赵新民. 青藏高原多年冻土区地温监测结果分析.《冰川冻土》 ,1999年02期  

[2] 汪青春,李林. 青海高原多年冻土对气候变化的响应.《青海气象》. 2005年01期