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地基加固技术

时间:2023-06-06 08:59:25

地基加固技术

地基加固技术范文1

关键词:地基;加固;技术

Abstract: This paper introduces the concept and characteristics of the dynamic consolidation technology, analyzes the dynamic compaction construction technology, and puts forward the dynamic compaction construction quality control points.

Key words: foundation; reinforcement; technology

中图分类号:TU7 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

现代建筑施工中,合理利用强夯技术进行地基处理,可以有效增强地基承载能力。保障建筑的安全稳定性能和质量效益。本文针对强夯技术的特征以及施工工艺进行了分析,阐述了地基强夯加固施工处理的质量控制措施。

1 强夯技术概念及特点

强夯法又称动力固结法,是在建筑地基处理过程中,为提高软弱地基的承载力性能,采用重锤由高度下落夯击土层,致使地基迅速固结的技术。强夯加固技术,施工设备及操作工艺简单,能够有效提高地基承载强度性能,增加干密度、减少孔隙比,降低压缩系数、增加场地均匀性,消除湿陷性、膨胀性,防止振动液化,减小沉降量,有效加固深度高,加固效果显著。施工速度快、节省加固原材料,施工成本低,适用范围十分广泛,强夯法适用于处理碎石土、砂性土、非饱和粘性土、湿陷性黄土、杂填土等地基的加固夯实处理。

2 强夯法的施工工艺

2.1 强夯加固的技术原理

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

2.2 强夯施工方法

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

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

2.3 地基强夯的施工工序

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

3 强夯技术在地基加固中的应用要点

强夯法处理地基,通常是利用起吊设备将一定外形规格的重型夯锤起吊至一定高度后自由下落,产生强大的冲击能量进行夯击,对地基土层产生强烈的振动冲击和动应力,从而在一定范围内提高地基土层结构强度和均匀度、降低压缩性、改善砂土抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性等性能,减少地基沉降病害的发生。 `0@onDQVc= 由于建筑地质工况的复杂性,地基加固施工过程中,强夯技术的施工需要注意如下技术要点:

3.1 设计方案

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

3.2 测量放样

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

3.3 夯击试测

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

3.4 垫层铺设

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

3.5 强夯施工

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

3.6 振动碾压

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

4 地基强夯加固技术的质量控制

4.1 施工准备阶段的质量控制

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

4.2 地基强夯过程的质量控制

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

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

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

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

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

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

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

4.3 强夯检测的质量控制

强夯施工结束后,要严格审查检测程序,及时检验地基强夯效果,监测验收质量达到技术标准。

5 结束语

现代高层建筑的发展形势下,建筑地基的加固处理成为建筑施工过程中的重要环节。强夯法技术,作为地基施工加固技术,对于加强建筑地基的承载力和稳定性能效果较好,利用强夯技术进行建筑地基处理,有利于建筑的稳固性保障。建筑理论认为,建筑地基处理,是影响和制约建筑结构安全稳定性能的重要技术措施。随着建筑施工技术的拓展,强夯加固技术以其独特的技术优势,在建筑地基处理施工中,发挥了重要的作用。

参考文献:

[1] 裴剑彰《强夯法在公路基底处理的应用》中国期刊网 2009

地基加固技术范文2

(1)复合注浆适用加固地层范围广,既可适用于加固渗透性大的地层(如砂卵石层),又可适用于渗透性较差地层(如粘土、粉土和粉细砂层),还可以用来加固溶岩地层的地下溶洞和溶蚀裂隙。复合注浆法既能形成较高强度的旋喷桩固结体,又能通过渗透、劈裂和挤密的方式提高岩土层的强度。(2)复合注浆适用加固工程范围广,可用于对既有建筑物(如房屋、公路、桥梁)地基基础进行加固,也可用于桩基(如大口径钻孔桩、挖孔桩)缺陷的加固处理。(3)复合注浆浆液扩散范围大,不仅对高压喷射流喷射破坏土体的极限范围之内土体进行置换加固,而且对喷射破坏土体的极限范围之外的土体以充填、渗透、挤密和劈裂等方式进行注浆加固,在成桩的同时对地基土有灌浆加固作用。(4)复合注浆能定向定位。能形成连续的圆柱状的旋喷桩体,旋喷桩直径为400mm—1200mm,其注浆固结体顶部无收缩,与原基础混凝土或桩混凝土结合紧密。能直接承受上部荷载,并将荷载传递到深层土层中去,保证荷载传递均匀、有效;复合注浆形成旋喷桩的单桩承载力较高。(5)复合注浆形成的旋喷固结体强度较高,且固结体强度可根据设计需要通过改变浆液材料和工艺参数来进行调节。(6)复合注浆钻孔施工口径较小,对既有建筑物基础和地面损害和扰动很小,可调节浆液凝固时间施工期建筑物附加沉降小。经济可靠,且耐久性好。

2复合注浆加固既有建筑物地基的施工顺序

2、1注浆钻孔施工

对既有建筑物地基进行加固时,先采用地质钻机钻穿既有建筑物原基础或承台,然后根据设计注浆深度要求,选择采用地质钻机或高压旋喷钻机钻孔到设计深度。一般以土层或强风化岩层作为注浆持力层时可采用高压旋喷钻机直接钻孔,若以中风化以上岩层作为注浆持力层时需先采用地质钻机钻至终孔,若地层中有卵砾石层也需采用地质钻机钻孔。钻孔孔径一般开孔为llOmm,终孔直径为91mm,钻孔垂直度保证<1%。对岩层或混凝土层采用金刚石钻头钻进,对卵砾石地层采用合金钻头钻进行,采用泥塞浆护壁或套管护壁,钻孔后需保证钻孔不跨孔不堵塞。

2、2建立孔口注浆装置

注浆钻孔施工完成以后,在注浆孔口建立注浆装置。孔口注浆装置需既满足静压洼浆要求又满足高压旋喷注浆管可以从其中下钻的要求。孔口注浆装置可采用单管接头式或混合器式,单管接头式用于单液注浆,混合器式用于双液注浆。孔口注浆装置采用预埋设的方式固定在注浆孔口,采用水泥浆或水泥水玻璃浆液将孔口装置与钻孔之间的间隙固定密封。

2、3采用高压旋喷注浆方式进行注浆

孔口注浆装置埋设1—2天后,先采用高压旋喷注浆方式进行旋喷注浆,旋喷注浆需按设计规定的工艺参数(喷射压力、提升速度、旋转速度、浆液水灰比)进行注浆,将注浆管分段下人孔底,每段注浆钻杆需连接紧密并采用麻丝密封。旋喷注浆按从下而上的方式。为了减小建筑物的附加沉降,旋喷一般采用单管旋喷注浆方式,下钻时尽量快速且尽量小压力小流量喷水,旋喷时采用不喷水而直接喷浆一遍的方式,在底部和顶部需喷浆2遍。在对建筑物进行纠偏加固时,为加速浆液凝固,有时采用先喷一遍水泥浆液后喷射一遍水玻璃的方式,进行双液旋喷。

2、4采用静压注浆方式进行注浆

高压旋喷注浆结束后,利用孔口注浆装置封住孔口进行静压注浆,通过静压注浆可以扩大浆液的注入范围,防止旋喷固结体收缩从而增加旋喷体与原基础混凝土结合紧密性。静压注浆开始时采用较稀的浆液和较低的注浆压力,随后逐渐增加浆液浓度及加大注浆压力,直至设计注浆量和注浆压力为止。一般静压注浆在浆液终凝前需进行2—3次灌注。静压注浆可以采用单液也可采用双液注浆。

2、5封孔

静压注浆结束后,若注浆孔口冒浆,需对孔口进行封闭处理,防止浆液流出。若注浆结束后孔内浆液有流失需补灌浆液到注浆孔内浆液饱满为止。复合注浆顺序有时需根据实际情况进行调整,有时需采用先静压注浆后高压旋喷注浆的方式进行注浆。

3复合注浆的施工方法

3、1施工准备

(1)组织施工人员:复合注浆法加固地基施工时,设备班需配备施工队长、工程技术人员、高压泵工、电工、修理工各1人,钻工3—6人,注浆工4人,共12—15人。(2)现场施工前准备:施工前应组建队伍、清理施工场地、作好机械检修和保养、布置好孔位、以及搭设工棚、备好材料等。(3)确定施工程序:①钻孔:按设计钻孔到一定深度,钻孔孔径为91(或101)mm,垂直度保证<1%。②建立孔口灌浆装置:孔口灌浆装置需满足静压灌浆要求,又需满足高压旋喷注浆管可以从其中下钻的要求。③采用高压旋喷注浆法进行喷射注浆,注浆从下而上,在既有建筑物地基加固中一般采用单管旋喷方式注浆。在缺陷桩基加固中,先喷高压清水一遍到三遍后再注浆。④高压旋喷注浆结束后,利用孔口注浆装置封孔进行静压注浆,静压注浆可以采用单液也可采用双液注浆,根据需要,浆液终凝前可进行多次灌注。⑤注浆结束后,若注浆孔口冒浆,需对孔进行封闭处理,防止浆液流出。(4)复合注浆施工中出现问题的处理:①注浆深度大时,易造成上粗下细的固结体。影响固结体的承载能力,因而需在深度大的地层中注浆时采用增大压力或降低提升速度的方式补救。②当发现返浆量不足或不返浆时,可采用降低提升速度或复喷方式处理。③当冒浆量过大时,可采用提高注浆喷射压力、缩小喷嘴直径的方式处理。④在既有建筑物基础加固处理时,为防止产生附加沉降,施工时应跳孔施工,同时应在浆液中加速凝剂或采用双液旋喷注浆。⑤静压注浆时如出现冒浆,可采用多次灌注的方式进行注浆,待第一次灌注的浆液终凝堵塞冒浆通道后再进行第二次注浆。同时注意将孔口注浆装置与孔壁密封牢靠,防止浆液从孔口冒出。

地基加固技术范文3

关键词:复合注浆法,工程实例,基础加固技术

1、引言

注浆技术目前已成为我国岩土工程技术领域的一个重要分支,在土建、市政工程、水利电力、交通能源、隧道、地下铁道、矿井、地下建筑等许多领域有着广泛的应用。目前常用的注浆方法有静压注浆法和高压喷射注浆法,在地基基础加固中,有时应用其中一种注浆方法难以有效地解决工程问题,所以,选择采用由高压旋喷注浆和静压注浆组合的复合注浆法进行加固处理,能够收到良好的效果。

2、工程概述

江苏某服装厂厂房建筑面积约5500m2,双等跨式四层框架结构,为d480mm锤击沉管灌注桩上承台支承柱基础。工程竣工半年后发现砖墙砌体严重开裂,外墙窗角有严重的八字形裂缝,二层部分窗顶出现水平裂缝,必须进行加固处理。

分析原因:(1)外墙的裂缝形态呈八字型,二层外墙有少量水平向,裂缝主要分布呈对称分布,可以认为建筑物墙体裂缝主要是由于基础沉降差过大引起的。(2)沉管灌注桩的上半部分位于松散状态的回填土中,平均达9.4米,占整个桩基平均深度的50%,该层回填土对桩基承载力和桩基沉降产生重大影响。回填土在工程竣工时尚未完成固结,导致沉管灌注桩沉降不均匀,引起上部结构开裂。(3)桩基承载力验算。根据《建筑桩基技术规范》,考虑回填土的负摩阻作用,计算得原沉管灌注桩单桩竖向承载力设计值为294kN,而该厂房在满载作用单桩荷载均为500kN以上,导致厂房发生不均匀沉降以及沉降过大,引起厂房开裂。经分析比较,选择采用复合注浆法进行加固处理。

3、复合注浆法的特点及其工艺

3、1复合注浆法的特点

(1) 复合注浆法适用地层范围广,既适用于加固渗透性大的砂卵石层,又可适用于渗透性较差的粘土、粉土和粉细砂层及淤泥等软弱土层,还可以用来加固岩溶地层的地下溶洞。(2) 复合注浆法浆液扩散范围大,不仅对高压喷射流喷射破坏土体的极限范围之内土体进行转换加固,而且对喷射破坏土体的极限范围之外的土体以充填、渗透、挤密和劈裂等方式进行注浆加固,在成桩的同时对地基土有灌浆加固作用。(3) 复合注浆法能定向定位定深度,能形成连续的圆柱状的旋喷桩体,旋喷桩体顶部无收缩,与桩砼结合紧密;能直接承受上部荷载,承载力较高。该法注浆形成的固结体强度可根据设计需要进行调节,其强度范围为5~30 MPa ,与只用高压喷射注浆形成的固结体相比,复合注浆法形成的连续的圆柱状的旋喷桩体,其各方面的性质都有了提高。(4) 复合注浆法钻孔施工口径较小,对既有建筑物基础和地面损害和扰动小,可调节浆液的凝固时间,施工期建筑物附加沉降小。经济可靠,耐久性好。(5) 复合注浆法施工简便,施工机具适合既有建筑物狭窄和低矮的现场施工,施工时基本无噪音,材料对环境无污染,可满足办公和生活要求并保护环境。

3、2工艺过程

(1) 注浆钻孔施工;(2) 建立孔口注浆装置;(3) 采用高压旋喷方式喷射清水进行冲洗扩孔;(4) 采用高压旋喷注浆方式进行注浆;(5) 采用静压注浆方式进行注浆;(6)封孔。

4、采用复合注浆法加固地基的施工技术

4、1施工的规划

(1)该工程有多桩承台,采用复合注浆法可直接在承台下形成高压旋喷桩并能与承台牢固衔接,承担上部荷载,成桩质量可靠。不需开挖承台,钻孔施工口径较小,对基础和地面破坏很小。浆液凝固时间可调,施工期附加沉降小。

(2)采用复合注浆法可能对本工程上部较厚的填土层进行注浆加固,消除原沉管灌注桩在填土层负摩阻力的影响。此外,复合注浆法对桩侧其它土层及桩底持力层均有加固效果,可较大地增加原沉管灌注桩的承载力,充分发挥原桩基承载力,节省加固费用。

(3)浆液材料:1) 主剂:采用水泥浆为主剂,对既有建筑物地基加固注浆时水泥一般采用425 # 早强型硅酸盐水泥。对桩基础缺陷进行加固补强注浆时,为了获得较高的固结体强度,采用高标号的525 # 普通硅酸盐水泥。2) 外加剂: 常用外加剂为速凝剂、早强剂等。速凝剂常采用水玻璃,水玻璃加量一般为水泥用量的2 %~4 %。采用双液进行静压注浆时,水玻璃用量可为水泥用量的10 %~100 %。早强剂为氯化钙和三乙醇胺,用量一般为水泥用量的2 %~4 %。

4、2加固设计方案

旋喷桩承载力计算:本工程复合注浆法采用先单管高压旋喷后静压灌浆方式,设计旋喷桩桩底持力层为地层的第四层一硬塑状粉质粘土层,旋喷桩长18-20米。经旋喷桩承载力计算并参照以往经验数据,旋喷桩单桩竖向承载力设计值取300kN. 3.4加固施工方案及注浆参数本加固工程复合注浆孔位均布置在柱下的承台上,与原沉管灌注桩相距50-100cm.孔位对称布置,使荷载分布均匀,施工时为防止对基础产生较大影响,均采用跳孔施工方法,同一承台上两孔施工间隔时间需三天以上。采用在原基础承台上钻孔并设立孔口注浆装置,然后在基础下直接进行高压旋喷注浆,旋喷注浆结束后再封住孔口进行静压注浆,静压注浆需进行1-2次,确保桩顶无收缩以及桩间土体得到加固。注浆采用425#普通硅酸盐水泥浆液,共加固基础承台33个,综合注浆共95孔。喷射施工时在桩底和桩顶各复喷2米,以扩大旋喷桩桩底和桩顶直径,增加端阻力和桩顶沉与承台接触面积。

高压旋喷和静压注浆采用以下参数进行施工:喷射泵压:20Mpa;提升速度:20cm/min;回转速度:约20r/min;静压注浆压力:0.5-1.0Mpa;浆液水灰比:喷射注浆1-1.1:1,静压注浆0.7-1.0:1.3.5复合注浆加固效果加固结束28天后,对旋喷桩开挖3米检查,检查结果为旋喷桩与基础承台连接紧密,桩径达600mm以上。经对旋喷固结体进行抽芯检查,结果为桩身连续,桩与承台连接良好。

复合注浆法加固缺陷桩基后的效果检测,主要以承载力检测为主,因此检测方法主要采用高应变法和静载试验法,抽芯法和低应变法主要作为直观检测方法。通过检测经过加固后缺陷桩的主要缺陷是否已经充分注入水泥来判断加固效果。

该加固工程已使用1年,墙体和结构未出现裂缝,基础采用复合注浆法加固取得了理想效果。

5、结语

综上,复合注浆法充分发挥了静压注浆法和高压旋喷注浆法这两种注浆加固方法各自的优点,克服各自的缺点,是一种新型的桩基加固技术。该法处理桩身蜂窝、桩底沉渣、桩底持力层存在相对软弱的夹层、桩底溶洞等桩基质量问题安全可靠、经济有效。该技术适用地层范围广,既可用于砂卵石层,又可适用于粘土、粉土和粉细砂层及淤泥层,同时可用于处理岩溶土洞;在桩基加固中适用于各种灌注桩、预应力管桩、预制桩等。复合注浆工法合理,可操作性强,施工简便,施工噪音小,注浆材料对环境无污染。其社会效益和经济效益显著,值得在国内大力推广应用。

参考文献

地基加固技术范文4

【关键词】地基;加固;技术

前言

地基作为建筑工程的基础,在整个建筑结构中有着举足轻重的地位,其质量和稳定性直接决定了真个建筑工程的质量和使用寿命。随着科学技术的发展,各种先进的施工设备被大量的应用到了建筑施工中,很大程度上提高了建筑施工的效率。但是,毕竟建筑的质量才是建筑工程的第一要素,因此在提高建筑工程施工效率的同时,还必须充分的保证建筑工程的质量。而建筑地基基础作为确保建筑稳定性的主要部分,其重要性不言而喻,因此在建筑工程中必须对其进行加固处理。总而言之,随着科学技术的发展,可以预见,在今后的建筑工程地基加固处理中,必定会有更为先进的技术产生。

一、地基处理问题分析

1、在建筑工程地基处理中,如果持力层为软弱土层时,必须按照以下规定进行:一是如果应用淤泥或者淤泥质土作为地基的持力层时,必须用上覆相对较好的土层充当持力层,如果上覆土层的厚度不够,还还必须对仅进行加厚,并且在施工时还不能对持力层进行扰动。

二是冲填土、建筑垃圾和性能稳定的工业废料,当均匀性和密实度较好时,均可利用作为持力层;三是地基作为确保建筑工程稳定性的重要部分,其必须具备良好的稳定性和荷载强度。因此在选用填土作为持力层时,填土中不能够含有太多的生活垃圾以及一些具有腐蚀性的工业废料,而且在选用填土过后还应该对其进行相应的检测和处理。在地基处理中,如果局部出现暗塘、暗沟时,通常可以运用换土、桩基等处理方法。并且在对其进行处理时,还必须对周围环境和建筑工程的整体结构进行综合性考虑,然后才能根据实际情况选择合理的处理方法。

2、在建筑工程中,对地基进行加固处理时,必须将地基基础纳入建筑整体结构进行考虑,然后结合建筑工程的实际情况进行考虑并采取相关的措施。在地基处理中,应该充分的考虑到上部结构、地基、的共同作用,而在实际的地基处理中,对上部结构的刚度和强度还应该进一步的加强,从而能够增强建筑对地基的适应能力。如果已经选中了相应的地基处理方法,还应该根据建筑的地基设计等级,对选择的方法进行试验检测,合格通过后才能应用到实际的工程中。

3、经处理后的地基,当按地基承载力确定基础底面积及埋深而需要对地基承载力特征值进行修正时,基础宽度的地基承载力修正系数取零,基础埋深的地基承载力修正系数取1.0;在受力范围内仍存在软弱下卧层时,应验算软弱下卧层的地基承载力。对受较大水平荷载或建造在斜坡上的建筑物或构筑物,以及钢油罐、堆料场等,地基处理后应进行地基稳定性计算。结构工程师需根据有关规范分别提供用于地基承载力验算和地基变形验算的荷载值;根据建筑物荷载差异大小、建筑物之间的联系方法、施工顺序等,按有关规范和地区经验对地基变形允许值合理提出设计要求。地基处理后,建筑物的地基变形应满足现行有关规范的要求,并在施工期间进行沉降观测,必要时尚应在使用期间继续观测,用以评价地基加固效果和作为使用维护依据。

二、地基处理方式分析

1、换土法。当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时,常采用换土垫层来处理软弱地基。即将基础下一定范围内的土层挖去,然后回填以强度较大的砂、碎石或灰土等,并夯实至密实。同时换填法是将基础底面天然的或后天形成的软弱土层挖去或部分挖去,分层回填强度高、压缩性低且无腐蚀性的砂石、素土、灰土、工业废料等材料,压实后作为基础持力层。常见的有换填砂卵石和灰土法。其主要作用表现为以下几个方面:①换填强度较高的垫层材料后,可以有效地提高地基的承载力。②换填压缩性较低的材料后,可减少建筑物的沉降量。③换填透水性较大的材料(砂石),可使基础下面的孔隙水压力迅速消散,避免基土的塑性破坏,并可加速垫层下软弱土层的固结及其强度提高。另外换填砂石等材料,因其颗粒粗大、孔隙大、无毛细水现象,可以防止材料受冻而造成的冻胀,如很多建筑物的散水和台阶以及道路的面层下均铺一定厚度的砂石,就是这个道理。④在湿陷性黄土地基中,用素土或灰土材料置换黄土,可消除湿陷变形,同时,换填后的材料因其密实度增加,还可做为防水层,减少下卧天然黄土层被水浸泡的可能性。

2、预压法。在地基工程中,预压法时处理地基的有效方法,所谓的预压法实际上就是在建筑施工之前,对施工场地进行压实,使土壤的空隙变得更小,并且排出空隙中的水分,从而使土体密实,提高地基承载力和稳定性。堆载预压法处理深度一般达10m左右,真空预压法处理深度可达15m左右。

3、强夯法。强夯法是法国L·梅纳(Menard)1969年首创的一种地基加固方法,即用几十吨重锤从高处落下,反复多次夯击地面,对地基进行强力夯实。实践证明,经夯击后的地基承载力可提高2~5倍,压缩性可降低200~500%,影响深度在10m以上。

4、振冲法。振冲法是振动水冲击法的简称,按不同土类可分为振冲置换法和振冲密实法两类。振冲法在粘性土中主要起振冲置换作用,置换后填料形成的桩体与土组成复合地基;在砂土中主要起振动挤密和振动液化作用。振冲法的处理深度可达10m左右。

5、深层搅拌法。深层搅拌法系利用水泥或其它固化剂通过特制的搅拌机械,在地基中将水泥和土体强制拌和,使软弱土硬结成整体,形成具有水稳性和足够强度的水泥土桩或地下连续墙,处理深度可达8~12m。施工过程:定位—沉入到底部—喷浆搅拌(上升)—重复搅拌(下沉)—重复搅拌(上升)—完毕。

三、结语

地基作为一个建筑工程的基础,地基的加固处理在整个建筑工程中有着重要的作用,是建筑工程后期质量安全的重要保障。地基是建筑结构的基础,同时也是确保整个建筑工程稳定的重要部分,在建筑工程中,如何提高建筑工程的质量和使用寿命,首先应该解决的问题就是对建筑工程地基进行加固处理。随着我国经济的飞速发展,建筑行业的发展也是日新月异,在现代的建筑工程中,由于各种施工工艺水平和建筑材料质量的不断提高,为确保现代建筑工程的质量打下了坚实的基础。但是在实际的建筑工程中,还必须对建筑的地基基础进行加固,才能进一步的确保建筑工程的质量。特别是最近几年,由于地震等自然灾害的频发,使建筑物面临了严峻的考验,为了使建筑物更加坚固,因此必须对建筑地基进行加固处理。本文从建筑工程地基处理分析出发,就如何进行建筑工程地基处理提出了个人看法,希望能够起到抛砖引玉的效果,使同行相互探讨共同提高,进而对我国今后在进行建筑工程地基加固时起到一定的参考作用。

参考文献:

[1]黄明理、论建筑施工混凝土裂缝控制措施 [M]科技致富向导.2011

地基加固技术范文5

1岩溶地基稳定性评价

地基稳定性评价是基础勘察设计阶段的重要工作,根据建筑场地位置及其附近岩溶情况,做出是否影响结构稳定性的综合评价,依据评价结论确定是否进行相应的加固处理,以确保结构物安全。现阶段常用的岩溶地基稳定性评价主要有定性评价和定量评价。(1)定性评价通过现场勘察和观察,根据岩溶形态、地质构造、地下水分布及洞底堆积物情况,并兼顾建筑物荷载影响来判断其稳定性。现场可根据表1分为四个等级。(2)定量评价该法主要是理论计算法,用经验公式验算溶洞顶的稳定性,将溶洞顶板假设为结构自承重体系,进行结构受力分析,计算弯矩值,并验算抗弯强度和抗剪强度。将顶板结构视为梁板,其弯矩M:M=KpL2式中M为弯矩(kN•m);K为弯矩系数,当顶板视为悬臂梁时取1/2,当视为简支梁时取1/8,当视为固定梁时取1/12;p为顶板所受荷载(kN/m),包括自重、上覆土重和结构荷载;l为溶洞长度(m)。抗剪强度验算:26MbHσ≥抗剪强度验算:24sfSH≥式中σ为岩体抗弯强度(kPa);S为岩体抗剪强度(kPa);b为顶板宽度(m);H为顶板岩层厚度(m);fs为顶板端部剪力(kPa)。

2加固处理措施

2.1岩溶坍塌处理方法

岩溶坍塌常用的处理方法有:填堵、灌注、强夯、跨越、深基础等,其中深基础法多以桩基础形式处理稳定性问题。(1)填堵。该法适用于单个小塌坑,主要是用碎石、砂和土对其进行填充,再加以夯实,必要时可加设钢筋混凝土加固。(2)灌注。该法与填堵法类似,本质区别在于填充材料,灌注时将灌注材料通过灌注孔将水泥、碎石或矿渣、速凝剂等混合注入洞穴,填充岩溶裂隙,加固基础,强化地基。(3)强夯。受到场地和强夯设备的制约,该法在小型封闭溶洞内不易使用。采用时利用夯锤自重下落时产生的能量对地基土进行夯实,消除潜在的溶洞隐患,改善地基条件。(4)跨越。当溶洞空洞较大,填堵、灌注作业困难不易采用时,可选用该法。在塌陷坑顶部稳定基岩上铺设横梁,类似桥梁结构。

2.2桩基础加固处理技术

遇到一些深度较大,上述各法处理有困难时,采用深基础加固处理建筑物地基是较为理想的一种方法,如桩基础,沉井等。成孔前注浆预处理。主要应用于桩基础位置有溶洞裂隙存在,桩基础位置存在小型溶洞,洞穴走向倾斜,且受地下水影响严重的情况。对桩周地质预处理后,提高了桩周及桩底地基的完整性,提高的承载力。在施工时采用双护筒形式,利用优质泥浆进行护臂,同时确保清渣满足要求,成孔时采用钻冲结合,钻机穿越覆盖层,再使用冲机进行基岩施工。一般在护筒刃角处进行加固处理,由于基岩平整度不够,往往基岩与护筒之间存在间隙,若不做任何处理,在钻进过程中极易发生埋钻事故,常用方法有高压旋喷和抛填黏土压实。在施工中发生漏水和漏浆现象是不可避免的,发生漏浆时,应及时补充浆液,维持孔内水压,防止产生过大的水压差。

3结语

高速公路穿越岩溶地区越来越普遍,溶洞整体稳定性成为关键。本文在总结了岩溶形成条件、特征、影响稳定性因素等方面的基础上,分析了评价稳定性的方法,并结合实际提出了相应的加固技术,以确保溶洞稳定性,保证工程质量。

作者:颜波 单位:广东省长大公路工程有限公司

地基加固技术范文6

关键词:土木工程;结构加固;地基加固

1引言

随着社会经济的快速发展,土木工程建设数量和建设规模都在逐渐增加。土木工程设计的专业性比较强,并且复杂程度比较高,如果设计方案不合理,则不仅会对土木工程施工造成不良影响,而且还会导致工程建设效益降低,严重制约土木工程建设行业的发展。因此,对土木工程设计工作进行详细探究迫在眉睫。

2土木工程结构与地基加固的重要性

2.1提升土木工程使用寿命

使用寿命是一个土木工程重要的经济指标,土木工程本身质量问题,土木工程使用功能改变等都会对土木工程使用寿命造成一定的影响,如果土木工程因以上原因被拆除,就会产生严重的浪费问题。通过优化土木工程结构和地基加固设计,可以极大提高土木工程的安全性和功能性,减少各种质量问题及功能改变后对土木工程使用的影响。

2.2提升土木工程的耐久度

耐久度是一个土木工程重要质量指标。土木工程在建造过程中会受到各种主客观方面因素的影响,主观因素主要指人为因素,如施工不当、人为破坏、维护不当等;客观因素主要是自然环境对土木工程材料的侵蚀,比如风吹日晒、降雨降雪等,土木工程的耐久度达不到设计标准,就很难满足人们的居住水平要求,应用结构加固技术可降低这些因素对土木工程的影响,提高土木工程使用的质量和安全。

2.3提升土木工程的抗震能力

抗震能力是一个土木工程重要安全指标。随着地质板块相互间的作用越来越频繁,在未来地震灾害发生的频率越来越高,低烈度地区出现高烈度地震的机率越来越大,地震一旦出现,将会对人们的人身生命财产安全和社会经济造成巨大的威胁和破坏。目前我国大多土木工程设计的抗震能力仅满足现行国家规范,对于低烈度地区出现高烈度地震的情况还缺乏对应的方案,为增强土木工程的抗震能力出现的加固技术已成为土木工程设计的研究方向。

3土木工程基础加固技术

3.1强夯加固技术

强夯法就是对地基的夯击,从而使地基的强度提高、压缩性的到降低的方法,这种方法一般适用于处理碎石土、砂土、粉土、粘性土、杂填土、素填土等地基,可以有效的提高地基的强度、降低地基的压缩性、改善抗振动液化的能力和消除土的湿陷性,所以一般是对可液化砂土地基和湿陷性黄土地基等,但是这种方法对于饱和度高的粘性土处理效果不好,所以在地基处理时强夯法会与其他方法进行结合,以便于更好地加固地基。

3.2加筋体复合地基加固技术

该技术包括砂桩、碎石桩、夯实水泥桩等。在应用该技术时,需要依靠振动、冲击等方法,在软弱地基上形成多个施工孔,再通过压力,将砂挤入到土体中(如图1),让原本软弱的土层中形成多个砂石桩,并且土体中的水分会通过排水层、透水层等快速排出土地,这样会提高地基的承载力,保证工程施工。

3.3换填地基加固技术

在土木工程的地基基础工程的过程中,采取换填地基处理施工技术,可以有效的保证房屋土木工程结构的安全性与稳固性。在换填施工中,首先需要软弱土体,然后采用无腐蚀性成分的、具有较好压缩性能的材料回填至工程地基施工作业面上,同时注意夯实好回填材料,以保证所铺设的持力层拥有足够的稳固性,能够达到施工的标准要求。

4土木工程结构加固技术

4.1增大截面加固技术

增大截面加固技术作为一种直接加固的技术措施,其技术原理是通过增大建筑结构件截面面积并适当的增加布置与其配套的钢筋,以此来提高建筑结构件的力学性能。由于不同土木工程项目中的加固要求也各不相同,所以在实际使用中,我们又将这种加固技术进行分类。大体上可以分为三类:以增大断面为主要措施的加固技术、以增加配套钢筋为主要措施的加固技术、同时兼备以上两种技术的平衡加固技术。增大截面加固法的加固效果非常显著,其力学性能表现也比较容易满足设计要求,因此其技术适用范围非常广泛,可用于对结构梁、板、柱、墙、屋架等结构件进行加固作业。

4.2置换混凝土加固技术

置换混凝土加固技术是通过对原结构件中有物理缺陷区段或力学性能不能满足当下使用要求的局部区段的混凝土进行有效清理甚至剔除,对其需要加强的局部区段进行重新浇筑品种相同但强度等级较高的混凝土,从而恢复原结构件的承载力的一种直接加固技术。置换混凝土加固技术在实施的过程中,需要对局部置换的结合面进行清理和剔除时,会使得原混凝土结构露出坚硬的结构层,清理工作需达到结构层表面满足粗糙而洁净的要求,这样在微膨胀剂的预压应力促进下新浇筑混凝土的水泥胶体便能渗入原结构层中,并在水泥水化过程中,与其粘合成一个整体,从而达到结构加固的效果。

4.3砌体结构加固技术

砌体是用砌筑砂浆将砌块砌在一起而形成的一种承重结构物。和其他加固技术相比,砌体结构加固技术的没有明显的优势。虽它也具有一定的抗压承载力,但在其他力学性能上的表现就差的很多。因此砌体结构的整体性表现相对较差,承载力也比较低,在外荷载作用下也比较容易出现或大或小的裂缝。砌体结构的常用加固技术大体分三种,分别为:砌体直接加固技术、改变荷载传递加固法和外套结构加固法。

5结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用实例

5.1工程概况

某电厂食堂为单层现浇框架结构,餐厅部分柱顶标高为6.6m,总建筑面积为720m2,于2006年开工,2007年建成并投入使用。随着使用年限的增长,逐渐暴露出墙体开裂、倾斜等质量问题。

5.2土木工程存在的质量问题

根据结构安全性鉴定报告,该土木工程主要存在以下问题:①土木工程位于滨海滩涂区,其软弱土层为厚层淤泥(淤泥质土),介于15~80m之间;场地类别为Ⅲ类;并且有5~9m的回填土。现使用过程中,基础存在较大沉降,且基础沉降尚未稳定,有继续发展的趋势;②受基础不均匀沉降影响框架梁、柱开裂严重,且部分框架梁、柱节点处出现多道较大斜裂缝;③土木工程整体倾斜,大部分测点所测的倾斜值超过限制;④上部墙体开裂严重,且部分墙体已错位、倾斜;⑤部分梁、柱箍筋加密区长度不足,加密区间距偏大;⑥部分土木工程的基础梁局部开裂,残损;⑦部分土木工程的围护结构与墙体脱裂。

5.3地基基础加固设计

该土木工程位于滨海滩涂区,其软弱土层为厚层淤泥(淤泥质土),介于15~80m之间;场地类别为Ⅲ类,并且有5~9m的回填土。根据吕希祥在《某厂房大面积填土荷载引起不均匀沉降分析》的结论,填土会造成基础附加沉降,而该工程填土及地基软弱土层厚且厚度差异较大,会造成基础存在较大的不均匀沉降;根据丁士君等在《填海地区淤泥定向流动对单桩的影响》的分析及该工程沉降观测,该工程由于填土(堆载)和地基淤泥层均较厚且各点厚度差异较大,淤泥在固结过程中可能存在水平向的流动现象;该工程存在基础剩余沉降,虽然理论上可计算剩余沉降,但由于淤泥的流动性造成剩余沉降的不确定性大。上文已分析过,常用淤泥软土地基处理方法已不适用于该工程,因此只能着手加大基础刚度,以允许基础沉降,但加固后基础有足够的刚度抵抗不均匀沉降为原则,保证结构的安全使用。因此,采用改原条形基础为筏板基础加固,具体设计图如图2~3所示。

5.4上部结构加固

①对开裂的框架梁、柱,根据计算且考虑不均匀沉降附加应力影响,采用灌注改性环氧树脂并粘贴钢板或碳纤维布等措施进行加固处理;②对于上部开裂墙体采用灌浆加固处理,部分变形严重的墙体拆除重砌;③对箍筋不足的框架梁、柱采用粘贴扁钢箍或碳纤维布进行加固处理;④对开裂、残损的基础梁采用扩大截面进行加固处理;⑤对脱裂的围护结构拆除重新砌筑或采用增设钢拉杆进行加固处理。

6结语

综上所述,在土木工程设计中,地基、结构加固设计至关重要,其中,加固技术种类比较多,对此,需要结合工程实际情况选用相应的加固技术,这样才能够保证土木工程施工顺利进行,保证整个工程的质量,提升工程建设效益。

参考文献

[1]高有斌,刘汉龙,张敏霞,等.强夯加固地基的土体竖向位移计算方法研究[J].岩土力学,2010,31(8):2671~2676.

[2]韩立尚,宋雷,杨成立.复杂地质条件下多层建筑地基加固与抗变形研究[J].矿冶工程,2011,31(4):30~33.

地基加固技术范文7

【关键词】水工建筑物;地基加固防渗技术

1、水工建筑物的地基加固防渗的重要性

建筑物的地基是支撑建筑整体重量的重要基础部分,是直接关系到建筑物使用过程中的稳定性和安全性。而水工建筑物的地基还涉及到防渗的问题,对于工程的效益影响十分严重,经常出现因为地基缘故导致的水工建筑失事的问题。因此,做好水工建筑物的地基加固防渗技术措施,是确保水工建筑物安全的基本保障。自然形态下的地基无论其地质组成是土基还是岩基都存在着不同程度的缺陷,必须经过人工技术处理后才能满足建筑施工要求。针对不同地质情况采用不同的人工技术处理措施是本文研究的重点。

2、水工建筑物的地基加固防渗透技术

结合实践经验和一些文献资料可知:水工建筑物的地基加固防渗技术根据地基地质情况的不同,所采用的技术也是不同的。软土类地基通常采用的方法有:换土夯实法、沙井预压法和脉冲加密法以及打桩法等技术手段;而岩基类的地基处理则以开挖、回填和灌浆等技术手段为主,具体的技术应用方式方法,见以下详细内容。

2.1水工建筑地基为土基类型的加固防渗技术应用

2.1.1换土夯实技术应用 通常来讲,当地基的地质组成以土基为主,且厚度不大时,可以将上层软土质全部挖除,然后用砂土、粘土或者沙壤土等强度相对比较高且含水量比较适中的土质进行填充。此类的换土厚度宜控制在1~2米范围内,在开挖过程中,需要根据基坑的开挖深度情况和土质的自然倾角信息确定开挖的范围。回填过程中严格按着分层填筑,层层夯实的质量原则进行,并且要确保施工过程的预留排水设计,常用的水闸、涵洞地基设计,将原土质置换成压缩性较低的砂垫层,既可以增加地基的稳固性,同时还可以提高地基的防渗透能力。

2.1.2沙井预压技术应用 该技术应用主要针对地基软土层较厚的情况,具体的操作方法是在软土层中设计砂井,砂井通过水射法进行造孔后,清除孔内的一些堆积物,然后在其中灌注洁净度较高的良性中砂、粗砂等材质。一般情况下砂井的设计顶部都是高出地面的,通过在砂井间铺设厚的砂垫层,从而形成顶层排水层设计。当砂井施工完成后,需要在垫层上加注荷载,荷载力的控制最好在可取荷载的1.2~1.5倍。加注速度和加注荷载力必须在地基的承载力范围之内,避免过压造成地质结构的破坏。

2.1.3振冲技术应用 振冲技术是一种比较好的水工建筑物的地基加固防渗措施,其操作首先用起重机将振冲吊装到指定位置上,打开下喷水口,然后启动电机和水泵,振冲器就会震动着在喷水作用下深入地层。当振冲到一定深度后,关闭喷水口,并且一边震动一边对振孔进行填料,从而形成具有排水和加固作用的振冲桩。此方法施工简单,无需开挖土方,加固防渗效果较好。

2.1.4打桩技术和钻孔灌注桩技术的应用 打桩技术通常是采用大型机械设备将桩沉入到地基中,从而进行荷载力的传递,增加地基土质的密实程度,降低地基的沉降量,提高地基的稳固能力和承载能力,确保建筑物的稳定性和安全性。该方法主要应用在水工建筑闸口、涵桥等建筑物的地基加固防渗工作中。当地基的土层较软时,就要采用钻孔加注混凝土灌注桩的方法作为打桩技术的优化措施加固建筑物地基,我国的珠三角地区的水工建筑地基的处理经常采用此种方法。

2.2水工建筑地基为岩基类型的加固防渗技术应用

2.2.1岩基灌浆技术应用

岩基灌浆技术实际上有多种形式,其包括帷幕灌浆技术、固结灌浆技术、接触灌浆技术、粘土灌浆技术和化学灌浆技术。主要是将一些具有流动性和胶凝性的浆态物质按一定的比例通过机械设备靠压力加入岩层之内,随着时间的推移浆液就会凝结硬化成如同石头一般的物质,起到地基的加固防渗作用。现代的灌浆主要以水泥灌浆为主,水工建筑物的重力坝设计就是采用的灌浆技术将岩层凝结起来形成具有较高强度和弹性模量的填充物,起到良好的地基加固和防渗作用。

2.2.2破碎带技术应用

破碎带技术实际上对于建筑物的稳定性和受力情况的影响很大,应用比较局限。通常是需要在一定深度的范围下,将破碎岩层清理到相对完全的基岩地基上,再用水泥砂浆进行找平。在实际的应用中通常在截水槽的施工和截水墙的施工中会有所应用,最后宜采用灌浆技术进行辅助。

2.2.3断层裂隙的技术处理措施

对于水工建筑物地基施工中出现断层裂隙的情况,如果采用的填充物可以较好的凝结断层,则不需要过多处理。当填充物出现破碎、密实度不够、孔隙率较大的情况,此时就需要进行断层的处理工作。如果断层较浅,可以先将断层清除干净后,采取回填混凝土技术进行处理;如果是水位差较大的堤坝建筑,其断层的透水性较高,宽度较大时,就要相应的采用混凝土塞或者混凝土截水墙的技术设计,截水墙和混凝土塞的施工开挖土方深度至少要在断层宽度的3~5倍;如果填充物的渗水能力较强,此时就要适当增加技术处理深度,再采用砂浆或者混凝土进行封闭处理。当断层或者裂缝贯穿区域较广时,通常要采用预埋灌浆管的技术,对断层进行封闭加固处理。

2.2.4水工建筑物的地基含水量较为丰富的技术处理措施

一般情况下,深基坑施工经常会遇到含水量过于丰富的情况,地层深处的地下水就会通过岩层裂缝和孔隙涌出地面,形成泉眼,对地基造成很大的破坏。对于这种情况有以下几种技术处理措施:

(1)直接堵塞技术,对于岩层表面局部出现小孔的无压力裂隙水的处理,可以直接用水泥或者水泥加速凝结剂堵塞泉眼出口,同时对周边的要进行内部围堵,最后封死漏水点。(2)排水技术处理,在泉眼区域进行挖坑处理,然后,再进行反滤层铺填,泉水经过过滤后就会通过排水沟汇集到集水井中抽出,或者引导到田间用作灌溉使用。(3)埋管引出技术,当地层水量较大,压力较大时,就需要采用埋设管道的方式,将水引导到不影响建筑物地基的区域。

3、结语

综上所述,水工建筑物的地基施工类型复杂,影响因素众多,处理措施相对也都有各自的优缺点,因此,在实际的水工建筑的地基加固防渗工作中需要充分结合建筑工程的地质施工条件、施工采用的机械设备类型、材料质量和来源、施工工期限制等关键因素进行考虑,设计出最佳的解决方案。在实践中通过不断的学习积累丰富的经验和掌握先进的地基加固防渗技术,对于提高水工建筑地基的稳固和防渗性能,增加建筑物的使用安全性和长期性有着十分重要的意义。

参考文献

[1]孙兰凤,吕仁国,王亮.刍议水工建筑物地基处理[J].黑龙江水利科技,2005,33(1):51.

[2]李娟斌.浅谈地基基础加固的复合注浆技术[J].甘肃科技,2007,23(7):171-173,200.

[3]韩福涛,钟恒昌,丁宁.碾压水泥土换填法在水工建筑物地基处理中的应用[J].科技推广与应用,2009(1):29.

地基加固技术范文8

关键词:地铁沿线;既有建筑地基;加固措施;应急措施

中图分类号: TU74 文献标识码: A

一、地铁沿线对既有建筑的调查、沉降控制和监测

对隧道沿线的地下建筑基础以及障碍物进行调查,其范围涵盖对主要地面建筑物的地下基础、埋设物、水井以及已建地下工程的记录,并对这些构筑物的结构形式进行必要的确认,对其桩基长度、类型结构形式及其建筑物的作用、位置以及周边环境等情况进行充分的了解和掌握,对于说有地铁沿线附近的建筑物要实施必要的检测保护以及处理措施。

1.确认地铁施工中障碍物及处理

确认障碍物的方法,最有效的方法是采用试挖掘确认的直接确认法。当不能直接确认时,可采用物探方法间接确认(雷达探测或地质CT)。当时的竣工资料也是一个重要的参考资料。在障碍物调查的基础上,确认对付的方法,寻求拆除障碍物的可能性或用基础托换方法。

3.盾构施工中建筑物的沉降控制

由于地质条件较差,侵入隧道的建筑物和部分天然基础的房屋对盾构隧道的掘进仍然是很大的挑战。特别是因隧道埋深浅,砂层厚,建筑物密集,地下水丰富等特点引起各方的高度重视。当建筑物沉降数据已经接近预警值时要及时对隧道周围土体的自稳性进行观测严防引起的地面建筑物的沉降。建筑物当日沉降的数据已经超过规范允许沉降值时,要认真的总结和分析法发现盾构机掘进参数的控制不合理,盾构机的姿态控制,泡沫管的畅通,进土量与出土量的平衡控制等因素都是造成建筑物沉降的原因。

尤其通过对现场盾构机实际操作数据的调查发现在该段掘进时,土仓压力在掘进和非掘进状态下,压力变化较大。由于土仓压力的波动对土层的扰动较大,因该段地层处于自稳性较差的地段,地层的扰动通过土体的应力重新分布及固结后,使作用于该地层的建筑物及地面出现不同的沉降,沉降超过其承载能力后,出现裂缝。

2.建筑物沿线监测及监测点布设

对于地铁沿线建筑物进行必要的监测其目的是认识各种因素对地表和土体变形的影响,以便有针对性地改进施工工艺和施工参数,减小地表和土体变形,保证工程安全;预测施工引起地表和土体变形,根据地表变形发展趋势和周围建(构)筑物、地下管线沉降情况,决定是否需要采取保护措施,并为确定经济、合理的保护措施提供依据;检查施工引起的地表沉降和建(构)筑是否超过允许范围,并在发生环境事故时提供仲裁依据。

(1)地面沉降监测点布设,布设原则:地面沉降监测应与隧道通过的围岩条件和周边建筑物相结合来布置测点。隧道通过地段绝大部分埋深>10m,因此沿隧道中线方向每20~40m(平均30m)设一监测断面,同一断面上每8~10m设一点,每一断面上设点按3~5个(平均按4个)计。对于软弱土层或埋深较浅的区域等将加密监测断面和测点。

(2)建筑物变形监测点布设,布设原则:根据建筑物与隧道的相对位置及建筑物的结构形式、基础类型、地质条件等将建筑物分为重要建筑与一般建筑物,重要建筑物平均每栋设点5~6个,一般建筑物设点2~4个。对于有可能发生倾斜的建筑物方进行倾斜监测点埋设,可与沉降监测点共用。

(3)隧道变形监测点布设,布设原则:一般情况下每50m在隧道顶部和25m在隧道底部设一监测点,对于特殊地段,由核心地段5m左右设一顶部和底部沉降测点,过渡到重要地段10m,再到一般地段20m设一顶部和底部沉降测点。反映断面变形的收敛监测一般情况下每200m布设一处,特殊条件下也分核心地段、重要地段、一般地段,设点间距由10m变化到30m、50m。

(4)地面监测工作基点网布设,布设原则:为了方便开挖时的实时监测,减少监测时不必要的工作量,在工程开始前应在整个标段沿线布设竖向位移监测工作基点网。沿线路方向每70m设一工作基准点。在每一重点监测建筑物附近变形区外布设工作基准点3~5个,所布点应方便整个监测工作相互使用。

二、对沿线建筑物实施的加固保护措施

1.对建筑物的保护措施

对建筑物的保护在具体操作时分为两种情况:一种是在盾构施工之前的预先加固,另一种是在施工过程中进行保护。

(1)预加固是指在盾构施工之前,根据对工程地质特征的分析及地面建筑物状况的研究做出判断需要进行的防护性措施。它包括对建筑物基础的预加固处理、对建筑物的预支护及对建筑物的桩基托换等。

(2) 在施工过程中进行保护是指已出现危及地面建筑物安全时所采取的保护性措施。它包括对建筑物的临时支顶、对基础的加固等。

2.对沿线建筑的基础进行托换

盾构邻近施工的基础托换,因构筑物形式和重力的不同,可采用不同的施工方法。特别是建筑物基础侵入隧道或临近隧道,需进行桩基托换或基础加固。采用筏板基础施工时,筏板结构为500~700mm厚的钢筋砼板,混凝土强度为C25,筏板底地基承载力大于80~120Kpa,新加筏板基础与原结构连接,采用包柱方式,钢筋从原承台上穿过,在浇筑筏板砼时将旧砼表面进行凿毛。筏板与原有房屋需植筋,筏板混凝土强度为C25,采用板式双层配筋。遇到原建筑物承台或柱时采用植筋方式进行连接。原桩不切断,在盾构掘进通过时,进行跟踪注浆,以减少建筑物的变形及沉降,保证建筑物的安全。采用筏板基础时施工时包括:地基加固、筏板基础施工、静压桩施工,跟踪注浆、施工监测等工序。

三、地铁沿线施工重难点及建筑基础加固控制措施

当区间地铁沿线较长,地处交通要道,地面建筑物众多,结构复杂,施工重难点主要是盾构机在浅埋段、与建筑物近间距地段施工;盾构穿越建筑物及管线;联络通道等施工环节。针对这些问题制定相应技术措施如下:

1.盾构机在浅埋段和建筑物近间距地段施工措施

盾构推进时可能影响周边建筑物的稳定。故该段建筑物属于重点保护段。在盾构进洞处,进行地基加固提高土层Cu值。既保证了进洞洞门安全,又提高了土层无侧限抗剪强度,减小了地表沉降。限制最大推力,以保证盾构正面土体不会由于推力较大而产生破坏,向上滑动,同时也兼顾了后盾支撑的安全。设置合适的土压力,使盾构正面压力小于被动土压力,且略大于静止土压力,从而保证正面土体的平衡。对地表沉降加强监测,以便即使获得详细的数据,指导盾构施工。进行优化设计,并预先制定风险预案与风险转移方案,将各种施工风险降到最低。

2.盾构穿越建筑物及管线施工重点控制

盾构穿越建筑区段施工中,严格控制盾构机切口平衡压力及相关参数,如推进速度、总推力、出土量等,尽量减小土压力的波动。盾构施工时,应尽量保证匀速施工,以减小盾构施工对周围环境的影响。在区间沿线埋设沉降观测点,进行跟踪测量,将变形监测信息及时反馈到盾构工作面和有关部门。根据信息合理修改施工参数,调整盾构工作姿态,减少盾构的超挖及欠挖,以改善盾构前方土体的塌落和挤密现象,加强注浆,控制地表沉降。在紧急情况下,当盾构施工产生较大地表沉降,而采用上述方法难以控制沉降速率时,利用预设的跟踪注浆管,再进行跟踪注浆。减少扰动土体后期固结沉降影响。

对于穿越重要管线及建筑物时,应通过加密测点、提高监测频率、信息及时传递等措施加强监测,确保建筑物安全。在必要的情况下,盾构施工前须对原沉降过大的区域进行土体加固,在盾构施工时如遇紧急情况须对周边建筑物采取紧急避险措施。盾构推进时应严格控制地面隆沉量,一般为+10~-30mm,下穿地面建筑时,根据地面建筑的重要性及盾构对地面建筑影响程度,对地面隆沉量进行控制。针对特殊情况,如施工对临近将建筑物或地下管线设施存在严重影响,则应进行针对性的施工保护设计。

参考文献:

地基加固技术范文9

关键词:高速公路;软土地基;有效措施

中图分类号:U412.36+6 文献标识码:A 文章编号:

随着我国经济社会的发展,高速公路建设工程走入了一个新的时代。长江、黄河、珠海等地区都是河网的发源地,在这些地区软土深厚而且分布面积极为广泛,很多高速公路在建设过程中都会遇到这样的棘手问题,所以研究高速公路软土地基的加固技术对于整个高速公路网络建设是十分重要的,意义深远。

1、高速公路软土地基的主要问题

通常,软土地基对高速公路的修建具有很大的阻碍作用,究其问题所在主要有以下几个方面:第一,软土地基抗剪强度要比正常地基差了很多,很多时候不能够承受来自路面的过载负荷,所以在这样的情况出现时,很多时候软土路基会产生局部或整体变形塌方,造成极大的事故。第二,强度及稳定问题:当软土路基的抗剪强度不足以承受路堤及路面外荷载时,软土路基会产生局部或整体剪切破坏,造成路堤塌方、失稳及桥台破坏。第三,沉降变形问题:当软土路基在上部荷载及外部荷载作用下产生过大的沉降变形时,会影响道路的正常使用。特别是产生过大的不均匀沉降时,造成路面开裂破坏,结构物与路堤衔接处差异沉降,引起桥头跳车,涵身、通道凹陷、沉降缝拉宽而漏水;路面横坡变缓、积水,从而引起路面损坏等等。

2、高速公路软土地基的一般处理方式

针对高速公路修建中出现的软土地基问题,从上个世纪70年代开始就很多的专家学者开始致力于这个领域的研究,我国很多的土建工作者将这些国外的先进技术及时引入到我国,为我国的高速公路发展建设工作做出了卓越的成绩。目前施工过程中较为常见的处理方法包括:高压喷射注浆法、压密注浆碎石桩处理法、机械碾压法等。

2.1 高压喷射注浆处理技术

高压喷射注浆技术是在上个世纪60年代左右,最早由日本研制并且迅速蔓延使用的一种软土地基加固技术,是在化学注浆技术的基础之上演化而来。工程中采用钻机先钻进至预定深度,再通过带特殊喷嘴的注浆管将水泥浆液高压喷出,以喷射流切割搅动土体,同时钻杆边旋转边提升,造成一个均匀的圆柱状水泥土固结体,从而达到提高路基承载力并形成防渗帷幕的效果。高压喷射注浆技术主要应用在N值(土壤标准贯入值)为0~30的淤泥、淤泥质粘土、砂土、砂砾及含部分卵石层等类型的路基中。

2.2压密注浆碎石桩加固技术

该技术在使用过程中比较复杂,要根据现场的实际情况经过大量的分析计算而定,很多实验和工程案例表明该技术综合效果最好,可谓一种全新的软土地基加固处理技术。压密注浆碎石桩处理法通常根据施工现场的地址情况经过科学的实验并结合实地计算而实施的软土路基的处理方法。在施工过程中首先以低压注浆的方式注入桩中的碎石桩体中,经过一段时间后等水泥刚刚开始凝固后,便进行高压注浆,确保碎石桩的形成,此时路基中的桩间土与桩周土体之间形成复合路基,这样即能保证原有高速公路质量需要,又没有对原来路堤造成破坏,满足环境要求。

2.3机械碾压加固处理技术

机械碾压加固处理技术是一种比较经济,而且容易操作的加固处理技术,对于加固以后的软土地基效果也是十分理想,但是该工艺的弊端就是所需的周期较长,一般前几次的改进效果并不是十分明显。例如我国的很多高速公路(京珠高速,广昆高速)等等,在使用中由于地质条件的限制难道达到安全的标准。机械碾压法是指挖除浅层软弱土或不良土,分层碾压或夯实土,按回填的材料可分为砂(石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层等,它可提高持力层的承载力,减小沉降量,消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性,防止土的冻胀作用及改善土的抗液化性。常用于基坑面积和开挖土方量较大的回填土方工程,适用于处理浅层非饱和软弱地基、湿陷性黄土地基、膨胀土地基、季节性冻土地基、素填土和杂填土地基,这种方法简易可行,但仅限于浅层处理,一般不大于3m,对湿陷性黄土地基不大于5m。

2.4其他如土地及处理方式

对于软土地基的处理方式出了上面罗列的几种以外还有很多,例如复合路基处理法、挤密法、堆载预压法。对于复合软土地基处理方式而言,可以再沉降量方面适当降小,同时路基的致密程度更大,当然这些处理方式也存在一定的不足之处,比如挤密法,仅仅使用于较浅的路基处理,一般要求厚度都在三米以内,如果再深就要采取附加的处理措施。堆载预压法的特点是经济性能好,操作比较容易,但是这种施工模式一般周期很长,在很大程度上制约了这种模式的经济指标。

3结语

土木工程中的软土地基是对高速公路影响比较大的,很多时候导致路基的沉降变形,严重的直接使公路开裂、桥头跳车或塌方,是导致很多交通事故的主要原因。素以,我们在高速公路建设过程中,必须根据各个路段的当地地址条件和交通环境,采取科学的软土地基处理方式,控制好高速公路的施工质量,这对于我国交通安全指标的提升都是有着重大意义合作用的。针对软土路基采取科学有效的方法给予处理,使我国公路质量得到保证,对于加快我国公路交通的健康发展具有重要的现实意义。

参考文献:

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地基加固技术范文10

【关键词】水利工程 不良地基 施工加固技术

前言

我国水利工程开发历史也已有多年,一些水文条件和地质条件好的地区早就被人们看重并被开发并落成。所存在的水利资源量远远满足不了日益发展的国民经济建设的总需求,自然而然增开新的水利项目越来越显得必要。而这就迫使我们在不良建基面上开设水利工程,但是这对水利工程建筑物不利,其迫害主要表现在基础沉陷量过大或不均衡,基础渗漏量或水力坡逾越阀值。由于一些地基基础上的地质条件差、抗滑小于设计规定值,另外,由于地质条件差会引起的抗滑稳定安全系数低于规定值,而且,地基内的无粘性土粉细砂会因振动而液化,这些都会破坏建筑物稳定功能的发挥。再加上沉陷也会在不同程度上造成建筑物破坏等不同方面。

1 水利建设中几种常见的不良地基

水利工程施工中,由于施工环境的复杂与施工方法的影响,多数工程的地基环境都属于不良地基, 这种情况下就必须要提前对地基进行处理,从而达到提高工程质量的目的。在目前水利建设中,常见的不良地基主要包含以下几种。

1.1 多年冻土

这种土质主要分布在我国东北、西北以及青藏高原地区,由于这些地区常年温度偏低,冻土现象较为严重。虽然这些冻土地区的地基有着瞬间承载大的特征, 但是其严重的流动性、转变性给我们施工造成巨大的影响,如果在施工中遇到这种地基的时候,我们必须全面考虑这种土质的长期稳定性和承载力。

1.2 饱和松散砂土

这种地基在平时表现出稳定的状态,一旦受到外界振动因素的干扰,由于土壤颗粒变形排列,使得整个地基出现变形、液化的现象,进而丧失承载能力。在对这种不良地基进行处理的时候,我们需要注意它的荷载变动,根据不同的荷载和动力要求对其进行处理, 将其中容易出现的可能性和液化性充分处理,然后有针对。有目的的进行处理。

1.3 湿陷性黄土

这种土层主要分布在我国北方、东北以及华东地区, 在这些土壤处理的时候除了需要注重原来土壤变动机理外,还要考虑由于地基失陷而引发的沉降、开裂等现象,并将这些问题提前加以处理,做到防患于未然。

2 水利工程地基处理技术

2.1灌浆处理技术

灌浆处理技术在我国水利工程中应用广泛,不仅可以进行水利工程地基的处理,还可修补水工混凝土结构存在的裂缝,我国的水利工程中灌浆孔的最大处理深度已突破200 m。

2.1.1施工材料

所使用的水泥灌浆材料有稳定浆液、细水泥浆液、湿磨水泥浆液及干磨改性细水泥等材料,或使用膏状浆液。在小浪底坝基处理时,采用了稳定浆液施工材料,有效地将浆液2小时的析水率控制在5%以内;在三峡二期工程及大黑汀水库分别使用了湿磨水泥砂浆、干磨改性细水泥材料,施工效果较普通水泥灌浆有较大改善;贵州红枫水电站利用膏状浆液,达到了提高地基稳定性的目标。

2.1.2坝基帷幕灌浆

坝基帷幕灌浆是指布置在靠近上游迎水面的坝基内,形成一道连续的防渗幕墙。其目的是减少坝基的渗流量,降低坝底渗透压力,保证基础的渗透稳定。帷幕灌浆的深度主要由作用水头及地质条件等确定,较之固结灌浆要深得多,有些工程的帷幕深度超过百米。施工中,通常采用单孔灌浆,所使用的灌浆压力比较大。如在二滩及小浪底的水利工程中,就采用了自下而上纯压式灌浆法及GIN灌浆法。

2.1.3固结灌浆

目的是提高基岩的整体性与强度,并降低基础的透水性。当基岩地质条件较好时,一般可在坝基上、下游应力较大的部位布置固结灌浆孔;在地质条件较差而坝体较高的情况下,则需要对坝基进行全面的固结灌浆,甚至在坝基以外上、下游一定范围内也要进行固结灌浆。

2.2振冲技术

当对水利工程的不良地基进行加固或防土体发生震动液化施工时,可采用振冲技术,其振冲作用长度可达30 m以上。由于常规的适合砂土的连续填料法及黏土的间断填料法都存在着处理深度较小的缺点,当振冲深度很大,易出现砂土塌孔及软黏土锁孔等质量问题,已不能满足水利工程对软土地基处理深度的需求。随着振冲施工中所使用的振冲器振动能力的不断提高(振冲器的功率已从30 kW发展为150 kW),以及对土体加密标准的提升,强迫填料法成为主要的施工方法,该工艺可针对不同的土体进行调速及调频,能够顺利穿透粗颗粒地层,制桩能力较强,可对留振时间、加密电流及加密段长等三个指标进行同步控制。在飞来峡水利枢纽坝基粗砂加密处理、三峡二期填筑料及小浪底围堰填料加密处理等工程中都应用了振冲施工技术。

2.3防渗墙技术

当地基位于河流冲击堆积层的厚度过大,当采用挖除堆积层的施工方法难度过大时,为减小土体孔隙率大及渗透性强所造成渗透及变形的影响,并提高土体的抗滑稳定性,可采用设置防渗墙的施工方案。此技术在我国已建造出长度达100 m、厚度达1.5 m、截水面积达23.15万m2的防渗墙。

2.3.1施工材料

防渗墙墙体材料常用塑性混凝土、自凝灰浆、固化灰浆及高等级混凝土等材料。塑性混凝土是指水泥用量较少、黏土及膨润土等掺合料较多的混凝土,与普通混凝土相比,其具有弹性模量值低及变形能力强的特点,是柔性防渗墙体材料。塑性混凝土墙在临时围堰或中低水头大坝等工程中应用广泛,如固化灰浆是指,与自凝灰浆类似,只是添加材料换成了胶凝材料,在铜戒子及王甫州等低水头闸坝中应用较多;高等级混凝土较其他墙体材料具有强度高的优势,可承受较大的大坝及高水头压力,在小浪底主坝和冶勒防渗墙中都有应用。

2.3.2墙段连接

目前,接头管施工法应用较普遍,与其他接头方法相比,其施工速度较快,不存在浪费混凝土的现象。在四川狮子坪水电站的防渗墙施工中,采用了接头管施工法,成功地将墙深100 m、厚1.2 m的防渗墙建成。

2.4高喷灌浆技术

高喷灌浆技术不仅可以加固地基,还可以作围堰的防渗工程及坝基覆盖层的施工。通过压缩空气或利用高压水及高压浆切割土体,进行防渗墙的施工。三峡工程永久船闸南五竖井某断层,在运用水泥化学复合灌浆方面取得较好的经验。该断层宽度5 m左右,内含软弱泥化的角砾岩、碎裂花岗岩及疏松软塑夹坚硬碎屑等,断层的规模大、性状差,对结构受力极为不利。施工中分别采用高压旋喷灌浆技术处理松软物质;用水泥灌浆充填挤压大裂隙,增加被灌岩体的强度;最后将化学浆液灌注到细微裂隙中,使多裂隙的断层胶结成一个整体,极大提高了其物理力学性质。

2.5预应力锚固技术

预应力锚固技术被广泛应用于水利工程的边坡加固工程,进而加强不良土体的稳定性。预应力锚固技术多采用抗拉强度在1 860 MPa以上的钢绞线,并具有耐腐蚀性及低松弛等特性,锚索孔多采取干式成孔的施工方法。该技术在三峡、小浪底、二滩及石泉水电站等工程中,都有所应用。

结束语

总之,在水利工程中不良地基基础是常见现象之一,其处理方法多种多样,但是由于水利建筑物功能、结构和特征的不同,对不良基础的处理方法要求也不尽相同, 其处理效果当然也就不一样了。由于地基处理质量对整个工程处理质量影响很大,因此必须要在施工中提前做好基础处理,这样能有效的消除不良地基对上部建筑物造成的不利用影响,有效保障了工程质量。

参考文献:

[1] 张小龙. 水利水电地基施工管理与技术的探讨[J]. 黑龙江科技信息. 2013(26)

[2] 刘鹏. 港口临海堆场地基施工典型分析实例[J]. 黑龙江科技信息. 2009(18)

地基加固技术范文11

中图分类号:TU47 文献标识码:A

前言:

软土路基在我国有着广泛的存在,而对于软土路基的加固,要有恰当的处理办法,来保障市政道路的质量符合要求,从而来最大限度的降低因为路基问题而引发的事故。软土路基的加固做为道路建设质量要求的基本保障,是我国市政工程道路建设的主要技术问题。为了加快公路工程的建设过程,提高公路工程的质量,对软土路基加固处理逐步出现了新的施工技术以及新材料。因此,对应于软土路基加固处理的新方法,就有了新的施工程序,新的技术要求,新的质量标准以及新的检测方法。

一、市政道路软土地基主要存在的问题

软土地基路基可想而知,是要在软土上修建路基,软土是淤泥和淤泥质土的总称。软土的含水量比较大、承载能力很低、可压缩性比较高等等。天然空隙大是软土地基最大的问题,而且很容易受外界因素的影响,在外力的作用下很容易变大,因此软土地基基本上不能达到市政道路现代化建设的质量要求。软土地基路基的主要处理办法是加固处理,而且,如果对软土地基的加固处理的不恰当,就很容易使道路发生断裂、沉降等问题。例如,软土地基发生滑动时,路基就会很容易失稳,从而导致路面扭曲。在路基上面荷载的作用下,软土地基就会有不均匀沉降的情况发生,从而使得路面不平整,其结构也会遭到不同程度的破坏,另外,软土地基路基于桥梁等的接头处很容易出现差异性沉降,从而严重影响力路上行车的

安全。

二、 软土地基概念和特性

对于软土而言, 广义上指的是压缩性高、强度较低的软土层,以空隙比和有机含量为主。综合软土的技术指标,大致上可以分为软粘性土、淤泥、淤泥质土、 泥炭质土以及泥炭。 通常把淤泥质土、淤泥、软粘性土等总称粘土。而对于一些有机含量高的泥炭质土、泥炭等总称为泥沼。各地不同原因形成的软土,都具有近于相同的特点,主要有:天然含水量高、 空隙比大。含水量在34%-72%之间,空隙比在 1.0-1.9 之间,液限一般为 35%-60%,塑性指数13-30,天然程度 15kn/m3-19kn/m3;透水性差。一般情况下软土的渗透系为 10-8-10-7cm/s;压缩高。 压缩系数为 0.005-0.02, 属于高压缩土;抗减强度低。其粘聚力在 10kp 左右, 内摩擦角在 0-5°之间; 具有触变性。一旦受到扰动,土的强度明显下降。流变性显著,其长期抗减强度只有一般抗减度的 0.4-0.8 倍。

三、软土地基加固处理办法的原则

软土地基的加固处理,首先要选择使用天然的材料,例如建筑垃圾,工业废料等等能够作为填充材料的东西来对地基进行加固。那些带有腐蚀性的以及含有大量有机物的工业废料等就并不适合来做地基的加固处理。对软土地基的加固处理主要是为了达到:(1)加固道路地基,并且提高其抗减性,同时降低地基的下沉;(2)改善软土地基的动力性能,减少软土地基出现震动变形或者是液化的可能性;(3)尽可能的把软土地基的压缩性降到最低,进而将软土地基的沉降控制在合理的范围内;(4)最大限度的降低软土地基的渗透性,进而杜绝因渗流而造成的地基破坏。

四、市政道路软土地基加固处理方法

4.1 换填置换处理法

换填置换处理法指以事先勘察的数据为基础,用其他物理材料来替换一定范围和深度范围内的软土地基,这些物理材料要求要有高强度、稳定性好的特性,例如石灰和砂石等,以此来改善软土地基或者是形成双层地基,从而来加固地基或者是降低地基的下沉。用置换法对软土地基进行加固处理,必须要注意以下几点:(1)要根据市政道路施工工地的实际情况来选择适当的换填材料,要达到市政道路建设的有关规定及要求,只有这样才能够合理有效的对软土地基进行加固处理;(2)在对软土地基进行置换的过程中,一定要对软土地基逐层换填加固并且逐层压实,然后再用机械碾压等方法来保证其能够满足市政道路建设规定的压实度;(3)要正确计算软土地基的换填深度以及面积。

4.2 排水固结处理法

对软土地基的排水加固处理的主要方法有砂垫层处理法、袋装沙井处理法以及沙井处理法。砂垫层处理法指将砂层铺设在软土地基的顶层来进行排水,利用软土地基上面填土荷载的作用来加快其中对于的水分外排,从而达到排水固结的作用。在选择砂垫层法对软土地基进行排水时,一定要保证路基填筑的速度和软土地基排水固结的速度相协,进而,使得在填筑的过程中路基能够有效地进行排水,同时过大的外部荷载又不会破坏路基。袋装沙井处理法指用具有很好透水性的编织袋装满符合施工标准的砂,而后再用打入机械把沙袋打进软土地基。如果要使用袋装沙井处理法,要求软土地基的软土厚度要大于5m,而且道路路基由于路基填筑而产生的自重必须要大于地基自身的承载力,做为软土地基加固处理的重要方法,袋装沙井处理发能够节约材料、降低费用、提高施工效率等等。沙井加固处理法则是指先在软土地基上钻孔,然后再将砂灌入钻孔内,以此来吸收软土地基中的水分的方法。

4.3 机械碾压与夯实处理法

众所周知,水分在土壤中有多种不同的存在形式,这些不同形式的水分在外界巨大作用力的作用下,其多余的水分就会被排出土壤,同时加大了土壤的密度,从而达到了地基加固的目的。机械碾压与夯实处理法就是在这个原理指导下来进行地基加固处理的。在对软土地基进行机械碾压和夯实的时候,对于碾压和夯实工艺的选择,一定要根据事前实验所得的数据来选择,同时要确定碾压和夯实的次数、夯击的力度以及夯实的范围等方面。在施工时,首先要用小吨位的碾压机对软土地基进行静压,而后再用大吨位的碾压机对软土地基实行震动碾压,光轮碾压机的碾压一定要放在最后,这种碾压方法是以从边线到中间的顺序为原则的,同时对软土地基的碾压是以三分之一重叠的方法逐步进行的。夯实法则是指在重锤等重力机械的强大外力的作用下对软土地基进行加固处理的施工方法。使用这种方法时,必须要十分注意所选重锤的重量、重锤的起落距离、夯实边数以及时间间隔等。

4.4 塑料排水板处理法

作为一种新型的对软土地基进行排水固结的施工方法,塑料排水板处理法在当代得到了十分普遍的应用。使用这种方法对地基进行加固处理,要求软土地基的地基要松软而且其地下水位相对较高。这种施工方法具有质量轻、高强度、排水效果好以及单孔排水面积大等优点。塑料排水板处理法是:原理是用打桩机械将排水板打进软土地基当中,所使用的排水板要求是特制的并且装有竖向排水槽的排水板,这样就会在地基当中形成比较通畅的排水路径,在此前提下,当路基填土或者是堆载顶压等外力作用在软土地基上时,当中对于的水分就会先沿着排水槽流到砂垫层当中,然后再通过砂垫层向其两边排出,最后达到降低软土地基当中水分的含量,加快软土地基固结的效果。

4.5 反压护道处理法

反压护道处理法指通过用砂等物理材料在市政道路的两旁修建适当高度和宽度的护道的方法,来起到软土地基固结的效果。采用这种方法时,所选择的材料一定要有很好的稳定性和透水性。修建护道能够使得路基下面由于软土地基向两边移动所产生的张力得到平衡,最终使得路基保持稳定。使用反压护道处理法来对软土地基进行加固处理,其优点是施工工序简单,而且成本比较低,缺点是它会占用道路两旁的其他土地同时道路的后期养护工作十分繁重。

4.6 化学加固处理法

化学加固处理法指使用某些适当的化学材料来对软土地基进行排水固结,以此来提高水利工程地基的稳定性的施工方法。深层水泥和石灰搅拌法以及灌浆法是化学加固处理法常见的方法。深层石灰搅拌法,就是在石灰和土搅拌时发生的一系列的化学反应和物理反应的作用下,来提高地基的强度,使用这种方法时,不同的地质情况其加固效果也会不同。生石灰和高炉煤灰是这种方法的主要材料,这些材料可以很快的吸收掉地基当中多余的水分。这种施工方法的实施,是按先四周后中间的顺序进行的,在实施的过程中要严格防止地表或者附近的水分渗透石灰搅拌桩从而使得软土地基失水过多,达不到原来的效果。

五、结束语

随着我国经济建设的高速发展,我国的基础设施建设尤其是市政道路建设也得到了迅猛的发展,市政道网密度越来越大,而软土地基的施工更是随处可见,做为保证市政道路质量和使用寿命的关键因素,对软土地基进行加固处理是不可或缺的施工环节。虽然软土地基加固处理的施工方法多种多样,但是在实际施工当中,我们要结合实际选择最适当的、最科学的、最先进的、同时也是经济效益最高的施工方法。

参考文献:

[1]马靖伟. 小议公路软土地基危害防治及控制措施[J]. 科技创新导报,2010(35).

[2]卢春龙. 浅谈公路软土地基的处理方法[J]. 中国城市经济,2010(09).

[3]曹平. 浅谈建筑安全监督机构安全管理制度建设[J]. 建筑安全.2011

地基加固技术范文12

关键词:超深搅拌桩;加固;复合地基

Abstract: This paper describes the ultra deep water soil mixing pile to pile composite foundation technology, through technological innovation, modification the commonly used three-axis mixing pile, increase the mixer construction depth, made the mixing pile depth to 42m, to ensure project quality, economic and social benefits, and it has accumulated valuable experience for similar projects.

Key words: ultra-deep mixing pile; reinforcement; composite foundation

中图分类号TU2文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

1 工程概况

深圳地铁龙岗线石厦~益田区间位于深圳市福田区,本区间在福强路及福民路下方以软土为主,局部存在上软下硬地层,适宜盾构法施工,安全性能高。盾构机掘进过程中,一方面盾构机由于地层上软下硬,易造成盾构刀盘磨损严重,时常修复改造刀盘;另一方面由于地下水位高,水量丰富,盾构常压修复刀盘作业时,地下水易渗透到盾构刀盘工作区域,造成刀盘周边涌水及土体塌方。因此采用三轴搅拌桩在盾构机周边施工一道搅拌桩防渗墙作为帷幕止水,并对盾构刀盘前部和尾部周围土体进行加固。常用的三轴搅拌桩最大深度为33m,已不能适应超深复合地基搅拌。通过技术创新,提高搅拌桩加固深度,使搅拌桩深度达42m,保证了施工质量,产生了明显的经济效益和社会效益。

1.1 工程地质

区间所在场地地质构造主要表现为燕山期花岗岩岩浆侵入作用,花岗岩在风化作用下形成残积层,地表为人工素填土及道路路面。

通过对常用的三轴水泥土搅拌桩设备技术改造,预埋加接钻杆,解决了三轴水泥土搅拌桩钻杆加接难题。超深搅拌桩加固范围为盾构机四周设置一圈止水帷幕,其中盾构机前方和两侧各施工一道搅拌桩防渗墙,加固深度为42m,采用单排三轴搅拌桩套打施工,盾构机后部防渗墙采用一排三轴搅拌桩,深度为28.5~29.6m。同时为确保常压修复及改造刀盘时刀盘上方和前方土体的稳定,对盾构机前方土体进行3排搅拌桩加固,加固深度为42m,对盾构机上方范围进行5排搅拌桩加固,如图1、图2所示。

图1搅拌桩地基加固与防渗墙平面布置

图2搅拌桩地基加固与防渗墙纵剖面

1.2 问题提出

(1)由于三轴搅拌桩施工所使用的浆液水灰比较大,甚至可以达到1~2.5,所以,施工中,浆液水分易流失,发生泌水现象,桩体中浆液水灰比会迅速减小,导致桩体的早期强度和非漏失地层相比大大提高。在这种情况下,后继的搅拌桩施工中,遇有与先期搅拌桩搭接、咬合、套打等情况的桩极易发生偏位。桩体强度和周围加固土层的强度差异大,施工流程应尽量避免时间间隔大于12h的“搭接”,如果不得以必须在一天后“搭接”的,应避免单边搭接。否则即便桩架的垂直控制的再好,下钻过程中也必然会发生钻孔偏位,导致桩体倾斜,使得搅拌加固区下部出现加固盲点。

(2)由于施工速度的限制,在大面积加固过程中,往往无法做到规范要求的两桩搭接施工时间控制在24小时以内。如果大体积加固不作为隔水帷幕使用,可以对“冷缝”不做处理,如果需要在N值大于50击的地层中施工三轴搅拌桩,下沉速度会明显小于0.3~0.5m/分钟的设计水防渗的要求,则应尽量减少冷缝,以便用其它办法处理。

标准值随着土层强度的增大,下沉速度会降低到0.003m/min。采用先行钻具为施工的先决条件。

2 超深搅拌桩施工

2.1 超深搅拌桩水灰比

与深度在30m范围之内的普通三轴搅拌桩相比,超深搅拌桩施工使用的水泥土掺入比要大,一般在25%~30%。在土层强度高、下沉困难的情况下耗浆量会大大增加,此情况下最好采用两个水灰比的方法来解决,即下沉和上提各一个水灰比。为减少因下钻速度慢而引起的成桩时间过长、水泥超出设计用量等现象,经反复试验水灰比,得出水灰比1.2∶1时为最佳状态。

2.2 超深搅拌机拼装

2.2.1 主要机具设备(见表1)

主要机具设备表2

序号 设备名称 型号 数量 用电量 特性

1 三轴搅拌机 MAC-240-3B 1套 180KW 日本原装进口,适用

于80m深地质情况

2 桩机 DH608-110M 1台 (柴油动力)

3 压浆泵 BW-200 3台 30KW

4 挖掘机 1台 (柴油动力)

5 空气压缩机 1台 90KW

6 自动拌浆系统 Z20 1套 35KW 每分钟出浆约20M3

7 钻杆及先行钻具 若干

8 运输车 2辆

9 路基箱及钢板 1套

2.2.2 掘进系统配置

配置动力头1只(高3.8m),钻杆2组。

其中钻杆配置:钻杆配置分为两组,一组为23.7m(8m/根+5m/根+10.7m/根),一组为20.4m(5.1m/组+10m/组+5.3m/组),其中20.4m钻杆为预埋钻杆;先行钻具钻杆配置:先行钻具也分成两组,一组为26.8m(3m/根+3m/根+10m/根+10.8m/根),一组为20m(10m/根+10m/根)。

2.2.3 施工工艺参数(见表2)

超深搅拌机施工工艺参数表 表2

成桩阶段 土层 工艺参数 操作说明 工艺目的

速度 转速 浆流量 水灰比

m/min rpm L/min

起 孔 0~4m 0.5 低速 200 1.8~2.5 不观察返浆 上部10m垂直精度要求高,可作桩身垂直度导向

4~10m 2 高速 不观察返浆

10m 0 高速 等待返浆

10~27m下沉搅拌 砂土 0.5 低速 200 1.8~2.5

27~42m下沉搅拌 粉质壤土 0.3~0.5 低速 200 1.8~3 控制搅拌动力设备的电流不大于200A

钙质胶结富集区 0~0.1

复搅 0.5 低速 1.8~2.5 根据情况决定是否复搅 提高桩底部位水泥土掺入比和搅拌均匀性

提升搅拌 1~1.5 200 1.2 反转提升

3 质量控制

3.1 钻孔取芯法

加固体28天抗压强度≥1.5MPa,加固体强度采用钻孔取芯的方法进行检验。

3.2 压水试验法

q=Q/LP (式1)

(1)第1孔压水分2段,第1段为18~29m,最流量Q=0.065L/min,段长L=11m,压力P=0.1mpa,q=0.059lu,换算成渗透系数k=8.3×10-7cm/s。;第2段为29~40m,最流量Q=0.06L/min,段长L=11m,压力P=0.1mpa,q=0.055lu,换算成渗透系数k=7.67×10-7cm/s。

(2)第2孔压水为1段,深度18-30m,最流量Q=0.067L/min,段长L=12m,压力P=0.1mpa,q=0.056lu,换算成渗透系数k=7.98×10-7cm/s。

(3)第3孔压水为1段,深度15-25m,最流量Q=0.07L/min,段长L=10m,压力P=0.1mpa,q=0.07lu,换算成渗透系数k=9.67×10-7cm/s。

综上所述,3孔渗透系数均小于1×10-6cm/s,水泥搅拌桩防渗墙渗透系数K≤1×10-7cm/s,满足设计要求。

4 结论

(1)钻孔取芯资料表明,采用超深搅拌桩施工,桩体整体性和均匀性好,桩间搭接充分,水泥土胶结强度高,均大于1.5MPa。

(2)钻孔压水试验表明,搅拌桩防渗墙无间隙,抗渗能力强,渗透系数均小于1×10-6cm/s,盾构常压换刀搅拌桩加固质量良好,达到防渗、加固土体效果,满足降水施工要求。

(3)管片上部搅拌桩防渗墙施工中,严格控制施工深度,搅拌桩钻头减缓下沉速度,无触碰管片现象。

盾构常压换刀超深搅拌桩加固施工已经全部结束,质量、工期及效益达到了预期目的。

参考文献

【1】《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)

【2】地基处理手册(第二版)编写委员会. 地基处理手册(第二版).北京:中国建筑工业出版社,2000