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    • 地基加固技術論文大全11篇

      時間:2022-06-12 07:53:34

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      地基加固技術論文

      篇(1)

      中圖分類號:U412.36+6 文獻標識碼:A 文章編號:

      一.引言

      采用振沖碎石樁來加固松軟土地基,這樣可以形成復合土體或者符合地基,能夠有效的增強地基的穩定性,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。本文結合樂自高速公路的具體工程,對振沖碎石樁施工的工藝進行較全面的探討。

      二.樂自高速公路工程概況

      樂自高速公路是《四川省高速公路網規劃》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、內宜高速公路以及規劃的仁壽經沐川至新市聯絡線相交,可實現多條高速公路之間的相互轉換和聯系,并與國家高速公路網相接,對完善四川省和區域高速公路網、增強川南地區城市之間的聯系、增加川西南地區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有限公司承建,本合同段位于榮縣境內,跨越來牟、長山兩鎮。本合同段內含長山互通區一處、長山停車區一處,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.軟土地基的力學特性

      我們所說的軟土主要有幾個特點:透水性比較小、可壓縮性高、抗剪強度十分低,軟土主要以散泥土質為主,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。這種土質的天然空隙要大于1,而壓縮性系數則大于0.05平方厘米沒千克。它的不排水性抗剪強度則小于30 kpa,如果其天然孔隙比大于1.5那么就成為了淤泥,當其天然孔隙比處于1和1.5之間時則為淤泥質土。在軟土中含有大量的飽和水,其土質可能成流塑的狀態,這種土質最主要的特質是強度低、透水性小以及壓縮性高。正是因為這樣所以軟土地基的穩定性十分差,其承載力不足,很容易發生沉降,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“復合土層”,由復合土層組成的地基稱為“復合地基”。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變為復合土層,其余部分仍處于天然狀態。

      1.當軟弱土層比較薄時的加固原理

      當軟土層比較薄時,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,困而通過基礎傳給復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,從而使軟弱土負擔的壓力相應減少。這樣就可以有效提高復合地基的承載力,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到硬層深度的,也就是相對的硬層和復合土層不相接觸時。該墊層把荷載引起的應力向周圍橫向擴散,使應力分布趨于均勻.這樣就可以有效提高復合地基的承載力,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分析

      1.處理范圍

      首排碎石樁距基礎外緣60cm,處理長度為基礎外緣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.施工設備

      施工設備如下表:

      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;樁機就位墊平、調平;閉和樁尖垂直對準樁位;啟動樁錘沉管;沉管同時噴水造孔;沉到設計深度;清孔;留振10—20s拔管;反插至密實電流;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,測量人員根據圖紙段落處理寬度及處理長度放出區域控制樁,經測量監理工程師確認后,按照圖紙樁距逐點測定樁位并用長竹簽做好標記,施工過程別注意樁位標志。

      ②定位,移機到達指定樁位,閉和樁尖垂直對準樁位,其偏差不大于5cm。用枕木基本墊平樁機,然后調整支腿樁管垂直地面,樁身垂直偏差不超過1.5%,施工中質檢員進行認真現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,造孔過程中應始終保持振沖器處于懸掛狀態,以免造成斜孔。當造孔達到設計深度時,將振沖器提出孔口,再放至孔底,往復2至3次,使孔口泥漿變稀,清除孔內泥土,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,當約束力與振沖器產生的振力相等,樁徑不再擴大時,繼續振密,振沖器電機的電流值迅速增大,當電流達到密實電流時認為該深度的樁體已經密實。樁體密實電流根據現場情況確定。

      五.結束語

      樂自高速公路對完善四川省和區域高速公路網、增強川南地區城市之間的聯系、增加川西南地區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要點以及質量控制方法。雖然隨著我國經濟的發展,科學技術的不斷進步,我國對于軟土地基的處理方法也有了較大的發展,振沖碎石樁加固法的應用也越來越廣,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,不斷的發現問題解決問題,只有這樣才能使得技術不斷的科學化。

      參考文獻:

      [1]黃維章 振沖碎石樁在加固軟基中的應用 [期刊論文] 《廣州航海高等專科學校學報》 -2003年2期

      [2]趙進坤 振沖碎石樁在軟土地基處理中的應用[期刊論文] 《水運工程》 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用 [期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》 -2012年10期

      [4]王本煒 趙亮 淺談振沖碎石樁地基加固中的管理與應用 [期刊論文] 《中小企業管理與科技》 -2010年1期

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

      篇(2)

      中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:

      一.引言

      隨著我國科學技術的不斷進步,建筑行業技術的不斷革新,目前處理軟基土質地基的方法有了較好的效果,當前比較流行的方法是水泥攪拌樁加固法,這種方法對軟體地基的實用性比較輕,而且效果比較好,這樣可以形成復合土體或者符合地基,能夠有效的增強地基的穩定性,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。對于提高軟土地基的承載力防止地基沉降具有較好的效果。

      二.路橋施工中水泥攪拌樁的成樁原理

      水泥攪拌樁使用特別制造的鉆桿或者鉆頭,鉆進地基一定的深度,噴出漿,邊噴、邊攪、邊上提,從而使得水泥漿沿著鉆孔深度和地基土強行拌和,使之發生一系列的化學反應,從而產生固結體,這樣就可以達到軟基加固的作用。

      1.水泥的水解和水化反應

      普通的硅酸鹽水泥含有水硬性膠結材料,這種材料含有的礦物主要有氧化鈣、三氧化二鋁、二氧化硅、三氧化硫以及三氧化二鐵等等。當水和水泥一起攪拌成為水泥漿時,這時水泥顆粒表面的這些礦物會和水發生水解以及水化反應,從而生成其他的水化物。這些水化物都是迅速溶于水的,這樣會使水泥顆粒的表面暴露,使之繼續和水發生反應。

      2.水泥水化物與粘土顆粒的化學作用

      水泥水化物凝膠顆粒的一部分與周圍具有一定活性的粘土顆粒發生反應,另一部分逐漸自身凝結硬化形成水泥石骨架。

      (1)團粒化作用

      土中的二氧化硅遇到水會形成硅膠微粒,經過一系列的化學反應,會使得較小的顆粒逐步形成較大的土團粒。且水泥水化生成的氫氧化鈣等凝膠粒子,這些物質的表面比較大,而且具有較強的吸附活性,這樣土團粒就會進一步的互相結合。

      (2)凝硬作用

      當溶液中析出的鈣離子的數量超過離子交換所需數量時.其多余部分便與粘土礦物中的一部分或大部分膠態二氧化硅或膠態三氧化二鋁進行反應.生成不溶于水的穩定的硅或鋁鈣結晶化合物.在水中逐漸硬化.且強度增長.由于其結構較致密。水不易侵入.使得水泥土具有一定的水穩性.

      (3)碳酸化作用

      溶液中游離的氫氧化鈣與空氣和水中的二氧化碳反應生成不溶于水的石灰石。它能增加土的強度,但其反應速度較慢,通過上述一系列化學反應形成具有整體性、水穩性和一定強度的水泥樁體。

      三.影響水泥攪拌樁強度的主要因素

      1.土中含水量的多少

      我們知道天然土中含水量越小,那么水泥土的抗壓強度就會越高,反過來在水泥摻入相對比較少時,天然土中的含水量對強度的影響相對比較小一點。所以天然土的含水量是直接影響水泥土的強度的,同時還與水泥的摻入比例有關。

      2.土的化學性質

      我們知道土的化學成份中,比如土的酸堿度、土中有機質的含量,土中硫酸鹽含量等等這些因素對加固土強度的影響都比較大。酸性的土壤(PH

      四.水泥攪拌樁的設計

      1.攪拌樁的設計

      (1)布樁范圍:由路基中心線向兩側布置樁位,必須保證樁距。且路基范圍最外一排樁不得大于設計樁距,必要時加密。

      (2)布樁型式:采用柱樁,正方形布置。

      2.確定攪拌樁長及樁間距

      (1)樁長L

      根據樁頂設計標高位于地面以下0.5 m。地面以下6.0m為中密砂層,故限制水泥攪拌樁加固深度。故先確定樁長L=6-0.5=5.5m,再計算單樁承載Rkd及水泥土的抗壓強度。

      (2)確定樁問距a

      ①首先確定樁的置換率m

      ②再確定每根樁承擔的處理面積A

      ③最后確定樁間距a

      五.水泥攪拌樁加固料摻入料的確定

      1.水泥攪拌樁的配合比

      施工前按照現場取土樣進行室內配比試驗,以確定符合現場地質條件及樁體強度要求的水泥摻入量。

      2.提升速度

      經現場工藝試樁記錄和提升速度與水泥攪拌樁的均勻性和功效進行對比,采用最佳提升速度0.8 m每分鐘。單位時間內水泥漿液的噴出量:現場取土樣進行試配和對其物理力學性能分析,取水泥最佳摻入比為14%.土樣的重度為18.9 KN每立方米。

      3.任意一點的攪拌次數

      攪拌軸葉片垂直投影高度是0.2 m,攪拌軸葉片總數是4片,根據這些提供的參數代人t=h∑z?n/v得出土體中任意一點經攪拌軸攪拌的次數為50次。

      六.水泥樁的施工工藝

      在具體的施工中為加強水泥攪拌樁的密實度。可以采用四攪兩噴的方法,其效果比較明顯。具體的施工程序如下:

      1.在作業時必須要保證機械的平穩,特別是在樁機就位深層攪拌機到達樁位對中,要保證機械的水平。

      2.在噴漿鉆進攪拌下沉的時候必須按照摻入比以及水灰比來拌制水泥漿。并且要把水泥漿倒入集料斗備噴。

      3.提高攪拌頭自樁底的反轉能力,使之一邊旋轉一邊勻速的攪拌提升,直到設計樁頂標的高度。

      4.重復噴漿鉆進攪拌水泥漿隨攪拌頭再次旋轉攪拌下沉而噴入地基,直到樁底標高,并噴完剩余的水泥漿。

      5.在施工時重復的攪拌同時提升將攪拌機,做到一邊旋轉一邊提升。之后又回到設計樁的標高,制樁完畢,又進行下一輪的操作循環。

      七.攪拌樁質量控制的幾個方面

      1.水泥漿體拌制完后應防止其發生離析現象。

      2.施工中岡故障停漿時,應將攪拌機下沉至停漿點以下0.5 m,待恢復供漿時再攪拌提升。

      3.當噴漿口到達設計樁頂標高時,應停止提升,攪拌數秒,以保證樁頭的均勻密實。

      4.做好每一根樁的施工記錄,深度記錄誤差不大于50mm,時間記錄誤差不大于5s。

      八.攪拌樁質量檢驗

      1.施工允許偏差樁身垂直偏差:不大于1%。樁位偏差:不大于50 mm。樁徑偏差:不大于4%。樁頂標高:應超高500ram。樁底標高:應超深100 iIlln一200 mm。

      2.施工過程檢驗。經常檢查施工記錄,根據每一根樁的水泥用量、水泥漿液的均勻性、攪拌次數和時間及成樁深度等對質雖進行評價。

      3.施工后質量榆查:

      (1)一般在成樁后28 d齡期,抽檢總樁數的2%,用地質鉆機鉆取芯樣觀察其連續性和攪拌均勻程度并制成試件進行無側限抗壓強度試驗;

      (2)場地復雜或施工有問題的樁,進行單樁倚載試驗,檢驗其承載力;

      (3)施工后28天,對攪拌樁進行抽檢。經鉆芯取樣和靜載試驗,均達到設計要求。

      九.結束語

      交通是經濟發展的先行官,國家也越來越重視道路的建設。伴隨著我國公路建設的飛速發展,也有越來越多的公路投入使用。但是調查顯示路橋地基沉降的現象已經十分的普遍,高速公路尤為突出。特別是軟土地基處顯得格外嚴重,已經嚴重的影響到道路的行車的安全。為了減少路橋地基的沉降現象,水泥攪拌樁在路橋施工技術中的應用越來越廣。但是,雖然隨著我國經濟的發展,科學技術的不斷進步,我國對于軟土地基的處理方法也有了較大的發展,水泥攪拌樁加固法的應用也越來越廣,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,不斷的發現問題解決問題,只有這樣才能使得技術不斷的科學化。

      參考文獻:

      [1]姚章虎 闡述水泥攪拌樁在路橋施工技術應用 [期刊論文] 《中華民居》 -2011年4期

      [2]陳軍 論述水泥攪拌樁在路橋施工技術應用分析 [期刊論文] 《四川建材》 -2009年2期

      [3]林貽森 杭州石祥路地道橋引道基坑支護技術 [期刊論文] 《鐵道標準設計》 ISTIC PKU -2003年10期

      [4]王小漫 李志華LI Zhi-hua水泥攪拌樁處理軟土地基 公路路基施工技術 [期刊論文] 《山西建筑》 -2005年4期

      [5]甘泉 水泥攪拌樁工程質量控制措施研究 [期刊論文] 《中國水運(下半月)》 -2011年8期

      篇(3)

      1 預應力管樁概述

      預制混凝土樁基工程與一般基礎工程相比,具有樁材質量好、施工快、對工程地質條件適應性強、場地文明等特點,被廣泛應用于各類建筑物和構造物的基礎工程上;預應力管樁主要以承載力和沉降控制為主。由于預應力管樁造價較一般的水泥土樁要高,同時樁身強度大,承載力高;預應力管樁樁徑變化靈活,對于軟土地基常有砂層夾雜的情況,預應力管樁樁徑選擇不宜過小,防止當處理深度較大時出現樁體受彎斷裂的現象;管樁施工工藝一般為振動法和靜壓法,對于擴建工程施工宜采用靜壓法施工;對本項目部分軟基處理較深(15~24m)的情況,預應力管樁不失為一個較好的選擇。

      2 工程概況

      佛開高速公路于1996年12月正式建成通車,是同三國道主干線中的重要組成部分。經過多年的營運,服務己接近飽和,目前正在實施拓寬擴建,見圖1。佛開高速公路擴建范圍謝邊(K0+138)~三堡(K46+600),路線長46.462km,按八車道標準沿現有高速公路兩側或單側加寬。由于軟基路段長約16km,軟基深厚,軟土性質差,因此軟基處理是工程的控制性因素。

      佛開高速公路部分舊路堤為吹填砂路堤,從路肩鉆孔觀察,原填砂為細砂~中粗砂組成,松散狀,較為潮濕。針對佛開高速公路擴建謝邊(K0+138)~三堡(K46+600)段改建工程的路基特點,采用什么方法對新建軟弱路基進行處理,是本文需解決的問題。

      3 管樁地基承載力設計計算

      3.1 承載力計算

      PHC樁復合地基承載力特征值,應通過現場復合地基載荷試驗確定,初步設計時也可按下式估算:

      (1)

      式中:――復合地基承載力特征值,kPa;

      ――面積置換率;

      ――單樁豎向承載力特征值,kN;

      ――樁的截面積,m2;

      ――樁間土承載力折減系數,宜按地區取值,如無經驗時可取0.75~0.95,天然地基承載力較高時取大值;

      ――處理后樁間土承載了特征值,kPa,宜按當地經驗取值,如無經驗時,可取天然地基承載力特征值。

      3.2 管樁復合地基沉降量計算

      在各類實用計算方法中通常把復合地基沉降量分為部分圖2所示圖中h為復合地基加固區厚度,z為荷載作用下地基壓縮層厚度。復合地基加固區的壓縮量記為s1,地基壓縮層厚度內加固區下臥層厚度為(z-h),其壓縮量記為s2。于是在荷載作用下復合地基的總沉降為兩部分之和。

      至今提出的復合地基沉降實用計算方法中,對下臥層壓縮量s2,大多采用分層總和法計算,而對加固區范圍內土層的壓縮量s1則針對各類復合地基的特點,采用一種或幾種計算方法計算。加固區土層壓縮量s1的計算方法主要有復合模量法和應力修正法;下臥層土層壓縮量s2的計算方法主要有壓力擴散法和等效實體法。

      3.3 工程分析

      結合本工程,管樁主要設計參數如下:管樁型號C80-PHC-A400,先張法薄壁預應力混凝土管樁。托(蓋)板混凝土強度C25;褥墊層材料為碎石墊層,厚0.6m,褥墊層中鋪2層TGSG20-20雙向拉伸土工格柵。管樁單樁設計承載力300kN,各施工段大規模施工前,宜進行試樁及承載力試驗,以確定具體工藝和參數。管樁施工工藝一般為振動法和靜壓法,對于擴建工程施工宜采用靜壓法施工。

      下面對佛開高速公路管樁復合地基處理段進行計算。工程地基參數采用K40+600斷面,具體見表1。該段原設計預應力管樁間距為3.0m,按正方角形布置,樁外徑40cm,樁長16m,樁身模量36GPa,承臺面積1.2m×1.2m=1.44m2。碎石褥墊層厚60cm,墊層模量55MPa。填土高度4.68m。

      4 施工質量控制

      4.1 樁長控制及檢查

      根據地質資料的樁長對每個樁進行配樁,同時在每個樁的施工前,對第一條樁適當地配長些,以便掌握該地方的地質情況,其它的樁可以根據該樁的入土深度或加或減,使能合理地使用材料,節約管樁。PHC樁屬地下隱蔽工程,保證每根樁都達到設計深度。在PHC樁壓入前,檢查其長度規格和長度組合是否滿足設計文件要求,可以在PHC樁的端部用紅色油漆做出長度和樁位標記。壓樁按“從內側向外側、先長樁后短樁”的順序施工,在壓后一排樁之前要檢查前一排樁的偏位情況。壓樁結束后,通過錘球法來檢查樁的打入深度,并記錄每個樁位的實測深度。

      4.2 樁身垂直度控制及檢查

      壓樁過程中,樁身必須始終保持垂直。施工時應在距樁機約20m處,成90度方向設置經緯儀各1臺,檢查樁身垂直度并記錄。

      4.3 施工過程控制及檢查

      PHC樁起吊時,現場檢查堆放場地、起吊方法,防止樁斷裂或環裂。施工過程中,施工人員檢查和記錄靜壓機壓力表讀數、壓樁速度,若出現異常應及時停止并報告監理。接樁、焊接時,應檢查樁身垂直度、焊縫質量。送樁時應檢查送樁深度,并復核樁頭標高是否達到設計要求。

      4.4 壓樁標準

      在施工前,先詳細的研究地質資料,選擇有代表性的三個樁位,進行試樁,第一條連續壓到設計極限單樁承壓力,第二、第三條只壓到設計值的60%左右,(每入±lm讀取壓力值),停機30~60分鐘后復壓,記錄復壓值(噸位)。等待7~15天后進行靜壓試驗,由建設、設計、勘察、監理單位人員參加,合格后設計部門即可制定本工程的終壓條件。

      4.5 終止壓樁的標準

      一般情況下,對于摩擦樁以達到持力層(管樁的設計標高)作為管樁終壓的標準。但當靜壓力顯著增加時要注意提前終止,其標準定為:對于本工程中的PHC400A管樁,設計要求的承載力特征值為70t,靜壓力≥168t時可終壓。

      5 結束語

      通過該工程的設計和施工實踐,掌握了高強度預應力混凝土管樁在高速公路拓寬中的施工技術和控制措施。雖然預應力管樁復合地基在工程中己經被廣泛的應用,但理論研究還很不成熟。由于時間和能力限制,本文只是對其進行了初步的研究和探討,在很多方面需要改進和進一步提高。

      參考文獻:

      [1]朱紅兵,預應力管樁豎向承載力的研究.浙江大學碩士學位論文,2001年

      篇(4)

      中圖分類號: TU761 文獻標識碼: A 文章編號:

      一.前言

      近年來,隨著經濟的發展,特別是隨著改革開放的不斷深入,我國的經濟建設取得了巨大的進步,相對應的我國的建筑工程也在快速的發展著。建筑工程是現代社會中發展最為迅速的工程,但是在建筑工程中對于地基的處理一直是一個問題,這關系到建筑工程的整體質量。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,本文筆者主要結合自己多年來的研究經驗及實際工作經驗,對于建筑工程地基處理施工技術進行分析,希望對于相關方面具有一定的作用。

      二.地基處理技術分類探析

      根據房屋建筑地質環境進行地基處理,其施工原理是利用換填、夯實、擠密或振密、排水圃結、膠結、冷熱處理等方法對地基進行加固。進一步細分來看,地基處理技術還包括地基加同技術、樁基技術以及輔助的地下連續墻技術。進行地基的加固技術,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生變形或者沉降。樁基技術的運用主要是為了將來自上面的荷載力傳導到地基的深部位置,這樣就可以緩沖從而消除了沖擊力。

      對于地下連續墻的施工技術主要是為了輔助樁基技術,主要是為其提供側向的支護。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境能夠適合進行地基加固。

      三.傳統的地基處理方法施工基本技術

      以前的地基處理方式有很多,例如起源于上世紀六十年代的法國強夯法,還有上世紀七十年代的日本創造的高壓噴射技術,以及在上世紀九十年代我國發明的樁基技術等。上世紀的一些傳統的地基處理技術在現階段仍然廣泛的使用。但是隨著建筑對于地基處理技術的要求在不斷地提高以及建筑環境的不斷變化,就對新的地基處理技術提出了希望。以前單一的地基處理技術已經不能夠適應時展的需要了,因此現代的建筑就需要多種處理技術并用的方法。

      1.強夯法與碎石樁法的結合運用

      該項技術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行擠密以及進行排水固結。接著再選擇強夯點。通過強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,這樣就會達到建筑物對地基強度的要求。

      同時在施工過程中強夯法的應用很重要。該方法的施工技術難點在于夯擊的次數、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土層的厚度進行的。單位夯擊量必須要考慮到地基土壤的性質、土壤的結構類型、載荷大小以及打算夯擊的深度等這些因素。對于夯擊的次數來說,這要有地基土壤的性質來決定,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樁的結合運用

      在文章的前半部分我們講到,樁基技術的主要作用就是將沖擊力從上往地基深部進行傳導,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向將上部的土層液化問題進行處理的角度。在地基處理中,發揮好這兩種方法的優勢,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樁與粉噴樁的結合運用

      CFG樁法與粉噴樁法結合的作用是利用二者的圃結能力與天然地基土混合組成復合地基。這樣既能發揮CFG樁高承載力的特點,又能因為CFG樁的嵌人而使粉噴樁的側限約束作用得到增強。

      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度,避免了CFG樁的嵌入對原先固結好的土體形成破壞。

      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量,提高樁身混凝土強度。

      另外,樁身混凝土的密實性對混凝土的強度影響也非常重要。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灰土擠密法技術要求

      DDC灰土擠密法的原理是采用孔內深層強夯法的施工工藝。用螺旋鉆機在孔中分層注入灰土,分層夯實成樁。同時反復錘擊使樁徑逐步擴大,最終與樁間部分土組成符合地基。復合地基主要日的是改變濕陷性黃土的打孔結構,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的建筑施工。在非黃土地區,其效果不夠顯著。

      2. IFC0強制固結法

      IFCO強制固結法優勢在于大大提高困結速率。在IFC0強制圃結法中,存在排水系統與加壓系統等環節。排水系統為一排排縱向貫通的砂墻,有助于擴大排水通道,加快圃結速率;而加壓系統利用真宅壓力,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,從而使固結速率加快。兩個系統同時保證同結速率的順暢,這有助于大大縮短工期,而且混凝土質量也得到保證。

      3.粉爆灰吹填法技術要求

      粉煤灰透水性強,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,降低加同處理費用,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性質。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用,開發出大片可以利用的土地。

      五.結束語

      建筑工程中對于地基的處理是一項關鍵的技術,是建筑工程中的重要環節,做好這方面的處理技術,可以有效的保證建筑工程的質量,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,提升建筑施工企業的形象。

      參考文獻:

      [1]陳建洪 芻議房屋建筑工程中地基處理施工技術[期刊論文] 《城市建設理論研究(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的探討[期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》-2012年21期

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

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

      篇(5)

      中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:

      一、房屋建筑地基質量的施工特點

      保證房屋建筑地基質量的基礎是要進行認真、科學的地址勘探工作,其特點如下:

      對房屋地基的勘探要客觀、準確

      因為我國幅員遼闊,不同地區的地址特點差異十分巨大,比如:同樣是北方,東北主要是軟黏的黑土,而西北沙土更多些。所以針對這種情況,在進行房屋建筑施工前必須對當地的地質特點進行客觀、科學、合理、準確的勘探,并及時記錄真實的勘探結果,確保設計人員能全面了解要施工地區的實際土質條件。

      2.對房屋整體施工的設計要科學、合理

      設計者要根據當地的特殊地質條件,結合房屋建筑要求,通過精確的計算、分析,合理選擇施工方式、施工步驟和房屋結構,確保高質量房屋建筑的落成。建筑地基的設計工作是建筑整體施工的重要部分,地質勘查人員、設計人員和施工單位必須共同對地基設計的科學性、安全性、合理性做出會商。首先,勘查人員要對具體的地質構造、土壓力做出準確判斷和計算;設計人員根據勘查報告進行具體設計,并有權對勘查報告中的數據進行質疑,要求二次勘查;施工人員在建筑地基具體施工時,可根據具體施工時的進度、狀況隨時要求設計人員對房屋建筑的設計方案進行詳細的反思,對出現的問題共同協調解決。

      二、房屋建筑地基基礎工程施工技術的應用

      1、地基基礎的選型

      基礎是建筑物和地基之間的連接體,基礎把建筑物豎向體系傳來的荷載傳給地基。如果地基的承載力足夠,則基礎的分布方式可與豎向結構的分布方式相同,但由于土質或荷載的原因,需要采用滿鋪的片筏形基礎。片筏基礎有地基接觸面廣的優點,但與獨立基礎相比,它的造價要高,基礎的概念都是把集中荷載分散到地基上,使荷載不超過地基的長期承載能力。如果地基非常軟弱,且建筑物較高的情況下,則需要采用片筏形基礎,多數建筑物的豎向結構墻、柱都可以用各自的基礎分別支承在土地基上。

      假設地基承載力不足,屬于軟土地基,必須采取措施對軟弱地基進行處理。軟弱地基系由淤泥質土沖填土、雜填土或其它構成的地基,那么在勘查時應查明軟弱土層的均勻性組成,分布范圍和土質泥沙,根據采用的地基處理方案提供相應參數。在初步計算時最好計算房屋結構的大致重量,假設它均勻的分布在全部面積上,從而得到平均的荷載,可以和地基本身的承載力相比較,如果地基的容許承載力大于4 倍的平均荷載值,則用單獨基礎可能比伐形基礎更經濟。如果地基的容許承載力小于2 倍的平均荷載值,建議采用片筏基礎,如果介于在二者之間,則用樁基。一般情況下采用樁基的情況較多。

      2、地基基礎施工技術與措施

      當地基土質為淤泥,上層土層又較薄時,應采取避免施工中對淤泥和淤泥土擾動的措施。如果是沖填土、建筑物垃圾廢料,當均勻性和密實度較好時均可利用作為持力層,對于有機質含量較多的生活垃圾和對基礎有侵蝕性的工業度料等雜填土,未經處理不能作為持力層。在選擇地基處理方法時,應綜合工程地質和水文地質條件、建筑物對地基要求,建筑結構類型和基礎型式,周圍環境條件、材料供應情況,施工條件等因素,經過技術經濟指標比較分析后擇優采用。

      地基處理時,必須采取有效措施,加強上部結構的剛度和強度,以增加建筑物對地基不均勻變形的適應能力,對已確定的地基處理方法,進行必要的測試,同時為施工質量提供相關依據。地基處理后,建筑地基變形應滿足現行有關規范要求,并在施工期間進行沉降觀測;如果地基上欠固結土、膨脹土,濕陷性黃土,則選用適當的增強填土地基加固措施的施工工藝。

      房屋基礎處理方案應根據工程地質和水文地質條件,建筑物型式與功能要求,荷載大小和分布情況,相鄰建筑基礎情況,施工條件和材料供應以及地區抗震裂度等綜合考慮,選擇合理的基礎型式。結合該房屋地基的實際情況,地基較差,荷載較大,為增強建筑物的整體性,減少不均勻沉降,同時滿足地基沉降要求,可以采用樁基或人工處理地基,但人工挖孔樁適用于地下水位較深,而持力層以上無流動性淤泥質土者,因此采取樁基礎作為建筑的基礎比較理想。

      三、常見建筑地基施工方法

      1、強夯法

      在采用強夯法時,首先要進行準確的測量定位。在操作上,應由施工單位試夯,確定夯點布置圖,并逐一測放夯點位置。在進行強夯前,事先要用推土機預壓2 遍,才能保證場地平整,再對場地高程進行測量,夯點布置測量放線控制確定點。如果遇到地下水位較高的情況,則使用降低地下水水位的策略。或在表面鋪設0.5~ 2.0 m厚的砂石墊層或中粗砂,從而有效防止施工設備以及基礎下陷和減小夯實帶來的超孔隙水壓力。

      此外,要采用分段施工的方式,堅持以一邊夯向另一邊或以邊緣夯向中央的順序。在處理地基時先夯實一遍,用推土機整平場地,并進行放線定位后即可接著進行下一次夯擊。一般來說,強夯法的加固是順序是:先深后淺,也就是先加固深層土,然后加固中層土,再加固表層土。在夯完一遍后,通常要以低能量再滿夯一遍,假如條件允許,用小型夯錘擊為最佳。另外,在夯擊時必須要按照試驗確定的實驗數據,落錘應保持平衡,保證夯位準確,但是如果夯擊坑內有積水的現象,必須要及時采取措施予以排除。如果夯擊地段含水量過大,先要鋪一層砂石,然后再進行夯擊。每一遍夯擊完成之后,都要用周圍的土或新土將夯擊坑填平,再開始下一遍夯擊。

      2、注漿法

      當采用注漿法進行施工時,是硅化加固了的土層,通常要保留厚度約為1 m的不加固土層,以防止漿液上冒,必要時還要打灰土層或夯填素土。在一般情況下,灌注時漿液的壓力

      應控制在0.2~ 0.4 MPa(始)和0.8~ 1.0MPa(終)的范圍內。對于土的加固程序:一般要堅持自上而下的原則,但是如果越往下土的滲透系數越大,則應改為自下而上。此外,還要經常抽查漿液里的配比和性能指標、孔徑、注漿孔位、孔深注漿的壓力值要求等,并對檢查結果進行審核。除此之外,還要及時在編好號的孔位平面圖上對已注漿孔標記并且注明鉆孔日期。在施工過程中,要特別注意避免出現漏孔的情況,如果出現問題,必須立即停止注漿并查找原因,調整注漿參數。

      結語

      施工技術的措施直接影響工程質量和成本。在實際施工中應該結合工程的氣候條件、工程結構狀況、工期緊迫程度等因素,采取相應的施工技術對策,才能有效地應對施工問題,保證工程的進度及工程質量。如果不提前做好應急對策,以及制定出合理的施工流程和施工工藝,就會影響工程的質量、進度。合理的施工技術和施工流程是保證工程質量的前提。

      【參考文獻】

      [1]洪海平建筑地基基礎施工質量控制要點[期刊論文]-中國新技術新產品 2011(03)

      [2]蔡志鋒;縱崗;丁偉;趙良地基與基礎工程施工中應注意的幾個問題[期刊論文]-農村經濟與科技 2010(01)

      [3]叢巖地基處理與基礎施工的主要內容分析[期刊論文]-黑龍江科技信息 2012(03)

      篇(6)

      我國在利用碳纖維加固技術的研究和應用起步較晚,發展卻很迅猛。1997年國家工業建筑診斷與改造工程技術研究中心率先開始了“碳纖維材料加固修補混凝土結構”的試驗研究開發與應用,并被定為國家“九五”重點科技攻關項目.隨后通過采用進口的碳纖維材料在北京、上海、遼寧、江蘇等省市進行了一些實際工程結構的補強加固,并取得了較好的效果。

      1.2纖維復合材料嵌入式加固技術

      纖維復合材料嵌人式加固技術是將加固材料放人結構表面預先開好的槽中,并向槽中注人粘結材料使之形成整體。目前國外已經有了一定規模的研究和應用,國內在國家工業建筑診斷與改造技術研究中心開展了這項技術的試驗研究,但尚未應用于工程實踐。

      2.磚混結構裂縫種類及其產生的原因

      2.1干縮裂縫:多發生在墻面抹灰層內,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展,以后逐漸穩定。另一種干縮裂縫則呈不規則的龜裂或呈放射狀裂縫,此類裂縫寬度較小。產生的原因有:①抹灰用砂過細或含泥量較大;②水泥安定性不好;③砂漿過稀,抹灰不實;④抹灰層失水過快,養護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。②磚墻溫度裂縫隨部位不同而呈不同的形狀。產生的原因有:① 屋面保溫層,隔熱保溫性能差;② 磚墻砂漿標號較低,砌筑質量較差;③結構構造上處理不當,如采用半圈梁 。

      2.3地基下沉裂縫:一般共同規律是:下層多,上層少;縱墻多,橫墻少;外墻多,內墻少;斜向多,豎向少。產生的原因有:①地基不均勻下沉;②房屋過長未留縫,沉降不一;③平面復雜,轉角較多;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,地基浸水或地下水位上升(多發生于濕陷性黃土地區);⑦ 地基施工質量。

      3.砌體裂縫的類型和防治方法

      砌體結構裂縫的類型有斜裂縫、水平裂縫和豎向裂縫三種。斜裂縫有的發生在有現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,外縱墻兩端有窗時,裂縫沿窗口對角方向裂開。有的發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分布,兩端較中間嚴重。有的發生在底層至二層窗間墻的上下對角處,成對出現,沉降量大的一邊裂縫在下,沉降量小的一邊裂縫在上。豎向裂縫發生在縱墻中央的頂部和底層窗臺處,裂縫上寬下窄。

      根據裂縫產生的原因,要消除砌體裂縫。必須從根源上進行防治,盡可能在夏季或溫暖季節,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,并達到規定的厚度:這樣就能減小鋼筋與混凝士和砌體之間的溫差,避免頂部出現裂縫。根據建筑物的實際情況設置沉降縫、伸縮縫,提高結構剛度和施工質量,都能減少裂縫的發生。當然,處理好地基是防止墻體底部出現裂縫最有效的方法。

      4.常用建筑補強加固方法

      4.1 加大截面加固法

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

      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)構件的外側,通過外包鋼與原有構件的共同作用,提高構件的承載能力和剛度,達到加固的目的。

      4.3 外加預應力加固法

      外加預應力加固法是采用外設預應力拉桿或撐桿對結構構件或整體進行加固的方法。它通過改變原結構的內力分布、降低結構原有應力水平來間接提高結構的承載能力。

      4.4 改變受力體系加固法

      粘鋼加固法方法是以減小結構的計算跨度和變形,間接提高承載能力的一種加固方法。為了減小構件的計算跨度,常采用增設支點(包括柱支座和彈性支座)和采用托梁技術,從而改變結構的受力體系,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構膠粘貼在混凝土構件的外部,以提高結構承載能力的一種方法。論文參考。這相當于構件的體外配筋。該項技術目前已趨于成熟。

      4.6粘貼纖維復合材料法

      粘貼纖維復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合材料,如玻璃纖維(GFRP)、碳纖維(CFRP)、芳綸纖維(AFRP)等。

      篇(7)

      強夯法常用來加固砂土、粘性土、雜細土等各類地基,可提高地基的強度并降低其壓縮性,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1個新建500KV變電站的地基加固中,采用強夯法來加固新回填粘土的地基,尚屬首次。由于用強夯法加固新回填粘土地基,其加固效果存在一些質量缺陷。在進行了原因分析后,結合工程的實際情況,提出了切實可行的處理方法。

      地基基礎缺陷的處理應綜合考慮下列因素:一、地基基礎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、上部結構的整體性、安全度、使用要求等具體情況對地基基礎變形的適應性;三、地基基礎變形、結構變形的數值,發展速度和趨勢;四、地基基礎缺陷和加固上部結構的可能性和經濟性。

      地基基礎處理的措施有:對上部結構進行維護;對上部結構進行加固或減荷,基礎加固、地基加固。上述幾種措施有時不單獨采用,有時需多種措施綜合采用。這些措施的選擇,往往需要對上部結構和地基基礎作全面的考慮,提出不同的方案,進行經濟和技術上的比較,從而選擇合理的方案。必要時還應對缺陷形成的原因及現實,從使用和維護上采取相應的防范措施。

      地基基礎缺陷處理的一般原則如下:當地基基礎的變形已經趨于穩定時,一般可不作地基或基礎的加固。當地基不均勻沉降尚未趨于穩定時,一般考慮“等待沉降穩定”、“加速沉降穩定”和“制止沉降”三種方法處理。

      等待沉降穩定的目的是不對地基基礎進行處理,而僅對上部結構進行修補,從而減少地基處理費用,并避免上部結構的再度處理造成浪費。

      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定的方法相同,但可以縮短消極等待沉降穩定所需的時間。一般適用于獨立基礎下的地基處理,具體做法是臨時的增加載荷,人為的有控制的進行地基浸水等。

      制止沉降的目的是終止地基和上部結構的發展。具體做法是上部結構減荷或加固,基礎加大底面積,地基加固等。這些措施的單獨采用或綜合采用應根據有關措施的適用條件并做經濟比較后予以選定。

      采用減少上部荷重的措施時,應考慮生產和使用條件的具體要求,并通過地基強度、地基變形的驗算確定減荷的具體數據。在地基強度破壞喪失穩定以及上部結構嚴重損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。

      上部結構加固是當上部結構安全度不足時采取的必要措施。而在地基基礎加固比較困難時,亦可考慮用上部結構加固替代或配合地基基礎的加固。其具體方法有增設圈梁等措施。

      基礎擴大底面積的加固,適用于地基承載力不足等情況。增大底面積應由地基強度驗算確定。當地基強度滿足要求而缺陷僅僅表現為不均勻沉降,變形過大時,采用增大基礎底面積的加固,主要由地基變形計算來加以確定。

      在建筑結構修繕中,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充分了解地基范圍內的地質情況。地基加固工作是在建筑物存在情況下進行的,因而施工比較困難。它既應保護地基的加固質量,收到極地加固的效果,又應采取措施保證上部結構的安全。

      更換地基和震動打樁加固都可能引起地基附加沉降,上部結構變形會有新發展。采用此類方法應對生產附加地基沉降有所估計,必要時采取相應措施,挖鉆孔灌樁,壓力灌漿加固地基不使用權地基避免受到附加影響,但施工也比較復雜。地基加固后應做必要的質量檢查,如貫入度實驗等。加固前加固后都應作好沉降的觀測記錄工作。

      更換病變的地基是基礎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。這種方法加固可導致地基的進一步沉降和破壞。因此加固施工的組織應視具體情況分期分段逐步進行。挖除軟弱土層后常用砼、磚砌體或碎石夯實等材料加以填充。

      打樁加固地基的設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使用,而在樁孔內填實粗砂、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中,填塞孔洞,縫隙,膠結土壤顆粒,從而達到減少增大強度的目的。壓力灌漿加固地基基礎的具體方法很多,應用十分廣泛。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,發生化學反應,產生硅膠,將土的顆粒膠結起來,從而增大地基的強度,減少其壓縮性和透水性。硅化適用于粉質土和有一定滲透系數的粘質土。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計,其內容包括:注液管及電相管的布置和打入深度、化學溶液濃度和用量、注液方法、灌注速度以及硅化后的加固效果的估計等,必要時硅化設計前應先做實驗。

      篇(8)

      中圖分類號: TU47 文獻標識碼: A 文章編號:

      一.引言

      軟土地基特點包括下面幾點:壓縮性強、孔隙比大、承載能力低、天然含水量高等。所以在軟弱土地基上建造起來的建筑物通常會出現地基變形以及強度不能滿足設計要求等問題,這就需要采取相應的措施,對軟土地基進行有效的處理。而處理的目的就是要確保軟土地基的穩定性,增強軟弱地基的強度,有效降低軟弱土的壓縮性,從而能夠消減地基基礎的沉降或者是非均勻性沉降, 使建筑物在修建完成能夠拖入正常使用,滿足對地基穩定性和強度等方面的要求。

      二.軟弱地基的處理的方法

      軟弱地基的處理方法主要包括為以下:預壓法、換填墊層法、振沖法、強夯法、水泥粉煤灰碎石樁法(CFG 樁)、砂石樁法、夯實水泥土樁法、水泥土攪拌法灰土擠密樁法、高壓旋噴樁法、柱錘沖擴樁法、石灰樁法等。本文所主要研究樁基礎在地基處理中的應用,是指研究CFG 樁地基的處理形式。

      CFG 樁主要是指由水泥、粉煤灰、石屑、碎石以及砂經過加水攪拌之后而成的高強度的粘性樁,它是在過去的碎石樁技術的基礎上逐步發展起來的一門地基處理技術。它是一種復合樁,主要樁間土、樁以及褥墊層等成分構成。由于有效的利用這種復合樁技術,就很好的改善了碎石樁的剛性標準。這樣就使得全樁的端組和側組能夠更加充分的發揮自身的作用,這種復合樁的特點主要表現在地基承載力高、地基的變形較小、復合模的量較高等。雖然樁體不配筋,但卻能夠使樁間土的承載力很好的得到發揮,更為重要的是,它的造價僅僅在樁基的一半上下。因此在建造過程中廣泛運用了這種復合樁,并得到了很好的經濟效益與社會效益。

      三.CFG樁施工方法

      1.測量放線。根據設計的要求以及施工項目的實際特點,在建設單位所提供的水準點和相應的坐標,在施工的現場進行控制網的布置,主要包括了:水準點和軸線,只有在軸線和灰線等進行嚴格的復查審核之后方可進行動工。

      2.放線布樁。在這個過程當中,需要根據建筑平面圖進行放線以及布樁。樁位一般使用厚20mm 的鋼釬打入地下約200mm的地方,然后再拔出鋼釬并灌注石灰粉,這就些形成了施工的樁位點。通過仔細的復查和測量軸線,使得其誤差不超過10mm,而樁位的誤差不超過20mm,此外鋼釬所打入的樁孔一定要垂直。

      3.CFG 樁的施工。長螺旋鉆管之內的泵壓CFG 樁基的施工工藝主要是由長螺旋鉆機、混凝土輸送泵以及混凝土罐車等所構成的體系。CFG樁在進行施工過程時,在鉆機就位以后,需要調整鉆機塔身的前后以及其垂直度,在達到預定的規格要求后,才能夠開始鉆孔。當移動鉆桿直到鉆頭差不多觸及到地面的時候,立即關閉鉆頭的閥門,并且開啟馬達進行鉆孔,直到設計出預定標桿長度的樁長。CFG 樁在經過剛才的鉆孔之后,假如達到了預先設計的標高值,那么就應該立刻停止相應的鉆孔活動,應馬上向孔內開始輸送混凝土,混合料在通過混凝土輸送泵以及輸送管道進行運輸,到達鉆孔機動力彎頭的地方,再順著彎頭進入到鉆管里面。之后等到鉆桿的芯管內充塞了混凝土之后就可以實施拔管了,在進行拔管的時候,在上面所提到的那個鉆頭處的閥門會自動的開啟,緊接著管道內的混凝土源源不斷的進入到鉆孔內。隨著繼續進行拔管活動,混合料會逐漸充滿鉆孔,并最終形成相應的樁。在成樁的過程當中需要預先保護樁的長度在500mm以上。

      4.控制混合料。采用泵送施工,對混合料的坍落度要求在18cm~22cm之間,石子粒徑應該小于20mm。而樁頭的振搗深度應該大于2m。采取插入式振搗棒對樁頂進行加振3s~5s,從而有效提高樁頂混合料的密實度。要嚴格控制泵送混合料的輸送量,灌入量要高于設計用量,用以保證樁頂超灌高度。還應該嚴格控制拔管的速度均勻進行,拔管速度太慢又會導致水泥漿不均勻分布,而拔管速度太快則有可能引起縮頸斷樁或者樁徑偏小問題,一般應控制在1.5m/min~2.0m/min 適合,總體上應該要和混合料的輸送速度保持一致。在質量方面的要求表現在就:樁位的偏差邊樁應低于70mm,樁的施工的垂直度偏差應低于1%,除此之外中間樁通常也需要保持在150mm以內。

      5.清土及樁頭。在CFG 樁的施工進程結束以后,如果樁身的混合料的強度達到70%,這時就應該開始鑿除樁的保護層樁頭以及清除樁頂部的土層。在清土的過程中應采取人工或者小型機械的措施來進行,必須要保持合理的實施進度,可以先使用機械清除掉部分,然后再采取人工清除機械預留約100mm,從而將樁頭暴露出來。在對樁頭進行鑿除的時候,也能夠采用機械和人工相結合的方式,先使用水平的切割機從兩個方向來實施切除,鋸斷的面積應該大于樁截面積的70%,接著利用人工的錘子進行鑿除,在鑿除的過程中還必須注意保持樁頭平面的平整,從而保障樁頭的質量。

      6.鋪設褥墊層。這是整個復合地基最重要的核心部分,值得注意的是,這個褥墊層是在基礎與樁間土和樁所之間所設置的有一定厚度的散粒狀材料。在基礎承受垂直方向的負荷時候,樁和樁之間的土會在一定程度上發生變形。因為樁的強度要比樁間土更大,所以它的變形程度不如樁間土大。但是如果在基礎的下面布設一定厚度的褥墊層之后,樁體會向上和向下兩個方向同時刺入,在這個過程中,褥墊層材料所具有的流動性會在一定程度上補償樁間土。

      四.施工過程中注意事項

      1.在施工前應首先確認地下水是否存在侵蝕性。如果存在侵蝕性,就應該選擇采用規格符合標準的水泥品種,也可以按規范要求直接添加防腐劑。

      2.拔管的速度應按照試樁所確定的參數來進行,并且拔管速度要均勻。

      3.每班要定時檢查排氣閥,以確保其工作正常。

      4.在冬季施工時,對混合料原材料以及攪拌工藝等有著特殊的要求,這時就必須要按照冬季混凝土的施工要求來進行。

      5.在施工過程中還應注意觀察地面是否存在隆起現象,用以判斷是否出現斷樁。在打新樁的時候還要留意已打樁頂標高的變化情況,避免擠壓引起斷樁。

      五.結束語

      近年來隨著我國地基處理設計水平的不斷提高、施工設備的更新以及施工工藝的改進,使得我國的地基處理技術發展迅速,對于各種狀況不良的地基,在經過適當處理之后,一般都可以滿足建造重型、大型高層建筑的需要。可是目前的每一種地基處理方法都存在其自身局限性,還沒想出一種萬能的地基處理方法。

      【參考文獻】:

      1. 沙柳勝 CFG樁在建筑工程地基處理中的應用[期刊論文]-科技資訊2010(23)

      2. 馮斌 水泥粉煤灰碎石樁在加固房建地基中的應用[期刊論文]-路基工程2003(z1)

      3. 田安達.CFG樁在處理軟土地基中的應用[期刊論文]-北方交通2009(7)

      4. 劉勇.于洪治.李祥.呂杰欠固結松軟粉煤灰地基的振沖加固[會議論文]-2002

      5. 蔣陽春 CFG樁復合地基在建筑工程中的應用[期刊論文]-硅谷2009(13)

      6. 白曉紅.崔廣仁CFG樁與夯實水泥土樁復合地基承載力計算[期刊論文]-河南科技大學學報(自然科學版)

      2003,24(2)

      篇(9)

      中圖分類號: TQ172 文獻標識碼: A 文章編號:

      一、研究背景

      隨著我國基礎設施建設的規模愈來愈大,在城市中,大型的工程項目越來越多,這些工程問題涉及到各類軟弱地基與不良地基的處理問題以及惡劣環境條件下的地基處理問題,地基處理問題的研究也由此成為土力學及巖土工程工作者研究的一個熱點與難點。各類軟弱不良地基需要進行地基處理才能滿足建造建筑物、構筑物的承載力及變形要求,對這些不良的軟弱土和特殊土進行地基處理,其目的是為了提高地基的強度和保證地基的穩定性、降低地基的壓縮性、減少地基的沉降和不均勻沉降變形、消除地震時地基土的震動液化以及消除這些特殊土的濕陷性、脹縮性和凍脹性。

      二、水泥土攪拌法的發展概況

      水泥土攪拌法可以分為噴漿型攪拌法和噴粉型攪拌法。

      1、噴漿型攪拌法

      噴漿型攪拌法指以水泥漿狀態拌入軟土中的水泥土攪拌法。美國在第二次世界大戰后曾研制開發成功一種就地攪拌樁—MIP 工法,即不斷回轉的、中空軸的端部向周圍已被攪松的土中噴出水泥漿,經翼片的攪拌而形成水泥土樁,樁徑 0.3~0.4m,長度10~12m。

      2、粉型攪拌法

      粉型攪拌法是通過專用的粉體攪拌機械,用壓縮空氣將水泥粉均勻的噴入所需加固的軟土地基中,憑借鉆頭翼片的旋轉攪拌使水泥粉和軟土充分混合,形成水泥土攪拌樁。我國鐵道部第四勘測設計院于 1985 年開發成功石灰粉體噴射攪拌法后,在 1988年與上海探礦機械廠聯合研制成功 GPP-5 型粉體噴射攪拌機,并通過鐵道部和地礦部聯合鑒定后投入批量生產。以后鐵道部武漢工程機械研究所和上海華杰科技開發公司也先后制造出既能噴粉、又能噴漿,全液壓步履式的 PH-5 和 GPY-16 型單軸粉噴樁機,使國內噴粉樁的施工長度達到 20m。1

      三、水泥土攪拌法的優點

      水泥土攪拌法加固技術,其有以下獨特的優點有:①將固化劑和原地基軟土就地充分攪拌混合,最大限度地利用了原土;②攪拌時不會使地基土側向擠出,所以對周圍原有建筑物的影響很小;③樁長可以靈活調整,長短樁布置,以控制不同部位的沉降差;④土體加固后重度基本不變,對軟弱下臥層不致產生附加沉降;⑤與鋼筋混凝土樁基相比,節約了大量的鋼材,并降低了造價;⑥可根據上部結構的需要,靈活地采用柱狀、壁狀、格柵狀和塊狀等加固形式。由于存在著上述諸多優點,所以在我國得到了非常廣泛的應用。

      四、水泥土攪拌樁施工技術方案設計

      1、水泥摻入比

      水泥土攪拌樁施工前應根據加固土的性質及單樁承載力要求,確定水泥摻入比。水泥摻入比一般在15%~18%之間,且不能低于55.0Kg/m。

      2、技術參數

      施工工藝中的各項技術參數包括最佳的灰漿稠度、工作壓力、鉆進和提升速度等。一般情況下,水灰比為0.5:1;鉆進、提升時管道工作壓力為0.1~0.2Mpa,噴漿時管道工作壓力為0.4~0.6 Mpa;鉆進速度≤1.0m/min,提升速度≤0.5m/min。

      3、施工機具選擇

      若采用單攪拌頭機具,采用四攪兩噴工藝;若采用雙攪拌頭機具,則采用兩攪一噴工藝。

      五、水泥土攪拌樁施工準備及工藝

      1、水泥土攪拌樁施工準備

      (1)施工場地準備

      水泥土攪拌樁施工前應進行打壩、排水并清除淤泥及其他障礙物,對場地低洼區域進行回填粘土,確保地面標高高于樁頂50cm,并保證鑿除軟樁頭后樁長及樁頂標高符合設計要求。

      (2) 基礎設施準備

      人員進場搭建生活設施、倉庫,做好水泥罐的基礎,搭好攪拌臺。

      (3)完善施工現場供水供電系統

      施工用水采用檢驗合格的淡水,施工用電采用發電機并要求備用發電機一臺以防斷電,并做好夜間照明工作。施工便道應提前修整,須滿足施工材料及機械設備進場需求。

      (4)原材料的檢測及進場儲存

      水泥采用PO42.5級普通硅酸鹽水泥。水泥進場后立即取樣檢驗,檢驗合格后方可投入水泥土攪拌樁施工。水泥進場后采用下墊上蓋,以防受潮和淋雨。

      (5)機械設備的檢驗保養

      組織機械設備進場,并立即對其進行調試、檢驗,使設備處于良好的工作狀態,以保正常運行。

      2、水泥土攪拌樁施工工藝

      該工藝采用二次噴漿,四次攪拌,具體步驟如下:

      (1)定位放線、機具就位對中;(2)水泥漿液配置 ;(3)噴漿攪拌下沉;(4)提升攪拌;(5)重復噴漿下沉;(6)重復上提;(7)清洗。

      六、質量控制措施

      1、水泥質量:水泥采用P.O42.5,進場水泥必須有出廠合格證和質保單,現場應架空墊高,并有防潮措施。試驗部門及時對進場水泥進行抽檢、復驗,質量合格后方可使用。

      2、樁徑:必須采用相應規格的鉆頭,因磨損達不到要求時應予更換,一旦發現樁徑小于設計要求須按相同置換率在樁邊補樁。

      3、為確保壓漿時不發生斷漿現象,嚴格控制噴漿和攪拌速度,機頭提升速度不超過0.5m/min,控制重復下沉和提升速度。

      4、由專人負責水泥土攪拌樁的施工,全過程旁站水泥土攪拌樁的施工過程。確保人員到位,責任到人。

      5、 水泥土攪拌樁開鉆前,應用水清洗整個管道并檢驗管道中有無堵塞現象,待水排盡后方可下鉆。

      6、為保證水泥土攪拌樁樁體垂直度滿足規范要求,在主機上懸掛一吊錘,通過控制吊錘與鉆桿上、下、左、右距離相等來進行控制。

      7、第一次下鉆時為避免堵管可帶漿下鉆,噴漿量應小于總量的1/2,嚴禁帶水下鉆。第一次下鉆和提升時一律采用低檔操作,復攪時可提高一個檔位。每根樁的正常成樁時間應不小于40分鐘,噴漿壓力不小于0.4MPa。

      七、結論

      通過研究,對水泥土攪拌樁加固軟土的機理有了更加深入的認識,并對樁基檢測結果進行了分析總結,為以后同類型工程的施工提供了一定的參考。

      參考文獻

      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械,在地基深處就地將軟土和固化劑強制攪拌,利用固化劑和軟土之間所產生的一系列物理化學反應使軟土硬結成具有整體性、水穩性和一定強度的優質地基。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用實例。

      國外自二次大戰以來開始研制用于深層攪拌樁的深層攪拌機械,到70年代,已廣泛應用深層攪拌法處理地基,我國從70年代末開始進行深層攪拌的室內試驗和攪拌機械的研制工作,1979年在塘沽新港進行機械考核和攪拌工藝試驗,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、昆明及內陸部分地區得到了廣泛應用。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,取得了良好的技術經濟效果。

      一、水泥加固土的原理

      軟土與水泥采用機械攪拌加固的原理是基于水泥土的物理化學反應過程,它與混凝土的硬化機理有所不同。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完全是在具有一定活性介質——土的圍繞下進行,硬化速度緩慢且作用較復雜,所以水泥加固土的強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。用水泥加固軟土時,水泥顆粒表面的礦物很快與軟土中的水發生水解和水化反應,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),是決定強度的主要因素;硅酸二鈣含量較高(25%),主要產生后期強度;鋁酸三鈣占水泥重量10%,水化速度快,能促進早凝;鐵鋁酸四鈣占水泥重量10%,能提高早期強度;硫酸鈣占水泥重量3%,能和鋁酸三鈣一起與水發生反應,生成一種水泥樣菌,對高含水量的軟土強度增加有特殊意義。

      (二)粘土顆粒與水泥水物的作用

      1、離子交換和團化作用。通過離子交換,較小的土顆粒結合可形成較大的土團粒;土團粒的進一步結合形成水泥土的團粒結構,并封閉各土團之間的空隙,形成堅固的聯結,也就使水泥土的強度得到大大提高。

      2、凝硬反應。隨著水泥水化反應的深入,逐漸生成不溶于水的穩定的結晶化合物。這些化合物在水中、空氣中逐漸硬化,增加了水泥土的強度,而且其結構也比較密實,水分不容易侵入,從而使水泥土具有足夠的水穩性。

      (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生碳酸化反應生成不溶于水的碳酸鈣。這種反應能提高水泥土的強度,但速度較慢,幅度較小。

      二、工程實例

      (一)工程概況

      嘉興市某寫字樓建筑面積近一萬平方米,層數九層,結構型式為框架結構,柱網尺寸為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,承載力標準值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,承載力標準值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,承載力標準值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,承載力標準值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,承載力標準值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。上部土體已達飽和狀態。經檢測,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,成孔很困難,需要有較高施工技術水平來保證施工質量,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量,造價約23萬元,僅是預制樁的42.6%。

      經方案比較,決定選用深層攪拌樁處理地基。地基處理后的承載力標準值F=250KP。

      (三)深層攪拌樁的施工

      1、室內試驗

      軟土地基深層攪拌加固法是基于水泥對軟土的加固作用,而目前這項技術無論設計計算方法,還是施工工藝都不太成熟,因此,應特別重視水泥土的室內外試驗。試驗步驟:1)為保證試驗準確性,將現場挖掘的天然軟土立即封裝在雙層厚塑料袋內,基本保持天然含水量;2)根據施工要求的試驗程序、配方,分別稱量土、水泥、外摻劑和水,放在容器內攪拌均勻,按要求進行振動,制成試塊后,蓋上塑料布,防止水份蒸發過快,并按要求進行養護。本工程經過室內試驗得出如下結論,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生過大的附加荷重,水泥土的無側限抗壓強度為2.12MP ,大于設計要求的F =2.0MP 的要求,滿足設計要求。

      2、施工要求

      目前,對深層攪拌法加固質量的檢驗缺少簡便可靠的辦法,因此,我們要求施工單位嚴格按照建筑地基處理技術規范《JG79—91》有關要求進行施工,并提出以下要求:(1)每根樁均應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,如發現噴灰量不足,應及時采取復噴或補噴等措施,每根樁應保證送灰連續、均勻、不得間斷;(2)考慮到與基礎接觸部分的攪拌樁頂部受力較大,因此,要求對樁頂1.5m范圍內復攪、復噴。因設計時考慮樁端承載力,因此,應確保樁端質量,除應復攪、復噴外,鉆頭至樁底時,應原位旋轉1~2分鐘,以便葉片對土的壓實及水泥的充分拌和,并以慢檔提升0.5~1.0m。

      三、結語

      寫字樓投入使用一年多,經觀測基礎沉降基本穩定,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,深層攪拌法處理地基比較適合,且施工簡單,經濟合理,效益好。

      篇(11)

      中圖分類號:TU74文獻標識碼: A

      引言

      我國的地質地形比較復雜,在地基加固時需要選擇合適的方式,才能取得好的效果。論文分析強夯法在處理濕陷性黃土地基時的施工技術,此類技術不但效果好,而且施工的成本較低,針對其施工方法進行研究具有積極的意義。

      1.強夯法處理濕陷性黃土地基的機理

      1.1強夯法處理濕陷性黃土地基的加固機理

      由于土層中含有許多的可壓縮氣孔,在巨大的夯擊能和沖擊波的作用下,土體會產生幾十厘米的沉降,土體的結構破壞,局部還會發生液化,在夯擊點周圍出現裂縫,加速了水壓力的消散,粘土具有觸變性,在夯擊的過程中土體的強度得到了增強。從宏觀上來分析,加固區的土體受到應力波和沖擊波的作用,土體的密度增加,強度也隨著增加;從微觀上來講,在沖擊波的作用下,土微觀結構發生變化,顆粒重新排列,變得更加飽和密實,強度增加。

      1.2強夯法在實際應用中存在的不足

      從當前的技術水平來看,強夯法在處理濕陷性黃土地基時還有一定的不足,其一,如果是深層加工會受到施工機具的影響,但地基土層的厚度超過了12m時,施工的效能會受到限制;其二,振動和噪音污染,由于強夯法施工帶有巨大的沖擊能量,在加固地基的同時還會造成巨大的振動和噪音污染,在人員密集的地區和受到保護的建筑附近適用性差;其三,雖然施工的效果較好,但是至今沒有一套系統性的計算方法,限制了強夯法應用的廣度,尤其是對于一些要精確施工的地段,強夯法有約束性。

      2.強夯法處理濕陷性黃土地基的施工技術研究

      2.1加固深度的研究

      強夯法可以有效的加強濕陷性黃土地基的強度,但加固深度是受到多個方面的因素影響的,以下就幾個方面做簡要的分析:

      (1)夯擊能的影響:在地基加固的過程中,夯擊能是作為主要的能量形式,夯錘與土體碰撞形成沖擊波,加固的深度直接受夯擊能的大小影響,夯擊外應力的表示方式有動壓力(P/A)、勢能(Wh,1/2Wv2)等,其中勢能與加固深度之間的關系表述比較直觀,在工程上的應用廣泛,可以直接將Wh作為評估加固深度的指標。

      (2)夯擊錘的面積:夯錘的面積和兩個因素關聯比較大,一是加固的地基土地類型;而是起重機本身的性能。當單次的夯擊能相同時,夯擊錘的面積越小,則底部的單位面積的應力越大,夯坑深,影響的深度大,反之則影響的深度小。夯錘的底面積的大小影響沖擊壓力和動壓力,決定著加固的強度。在選擇夯錘底面積時,還要根據土體的類型加以選擇,對于碎石填土和砂質土宜采用3平方米左右的夯錘,對于粘性土則采用3.5平方米作于的夯錘,對于淤泥土質則采用5平方米左右的夯錘。選擇夯擊錘時,并不是面積越小越好,面積過小,夯坑深,夯擊次數少但提錘的難度增加;而面積過大,單位面積的沖擊力不足,減弱夯擊的效果。

      (3)土體特征:土體的特征是決定強夯質量的重要因素,加固土體的目的是為了縮小氣孔,排出土體中的氣體與液體,是的土體中固體的含量更高,這樣可以加強土體的密實度,壓縮性降低,而描述土體密實度最為直接的指標是土體容重。土體容重可以反映固體的松緊程度,反映其顆粒的礦物組成,干容重越大的土體,孔隙度越低,顆粒排列的越緊密。干容重的增加是土體強度提升的直接指標,隨著干容重的增加,土體對夯擊外力的阻力也越大,夯擊的效果降低,夯擊的加固深度也降低。

      2.2夯擊能量的確定

      夯擊的能力可以用勢能進行表示,即夯錘的高度h和夯錘的重量W的乘積,二者的乘積越大,則夯擊的能力越大,加固的效果也就越大。但加固的效果和夯擊的單位能量有很大的關系,需要用總夯擊能除以夯錘的底面積。夯擊的單位面積的能量要根據結構類型、地基土類別、載荷大小和要求加固的深度進行確定,選取最佳的夯擊能量。

      2.3夯擊點和間距的布置

      夯擊點的布置要根據建筑物的結構類型加以分析,如果是面積大的建筑物,可以正方形布置;對于工業廠房則根據柱網來進行布置;對于住宅或辦公樓則按照等腰三角形布置。夯擊點的間距是根據加深的要求和地基土的性質來定的,通常的夯距為7m左右。為了確保夯擊的能量可以傳遞到深處,第一次的間距要適當取大值,下一次的夯點布置在上一次的中間位置。夯距要控制得當,過近會導致淺層的加固疊加,出現硬層。

      2.4夯擊次數的確定

      夯擊的次數的確定是獲得好的夯擊效果的前提,夯擊的次數要按現場得到的夯沉量和次數的關系曲線來確定,并且滿足幾個條件:其一,夯坑的周圍地面不會發生較大的凸起;其二,不能造成夯錘過深稻作起錘的困難;其三,當單次夯擊能量較小時含最后兩擊的夯沉量要小于5cm,當單次夯擊能較大時最后兩擊的夯沉量要小于20cm。

      2.5夯擊的時間的確定

      兩次夯擊的時間需要有一定的間隔,時間間歇的長短取決于土層中孔隙水壓力小時的時間,對于粘性土,孔隙水壓力消散比較慢,夯擊能增加的同時孔隙水壓力也會增加,一般消散的時間需要3周左右;而對于砂性土,消散的時間只有3min左右,其時間間歇很短。在夯擊濕陷性黃土地基時,要提前做好實驗論證,研究其夯擊的時間間歇,取得較為合理的數據。

      3.強夯法在處理濕陷性黃土地基的施工要點

      3.1確定設計目標

      根據施工加固地基的承載能力、加固深度、壓縮模量、消除黃土濕陷的深度等,選定單位面積夯擊能、單次夯擊能、夯擊的次數、時間間歇、夯擊點的分布和夯擊的間距等,并分析是否需要加填料或墊層。在確定了上述的夯擊要素之后,編制施工組織計劃,并調查現場的施工環境,安排進度。

      3.2試夯

      宜在小片區域進行試夯,可以試驗不同的夯擊能和次數等,單點夯要布置測試的水平和豎直位移,記錄夯沉量;測定夯深、體積與口徑;測定夯坑的填料厚度;測定孔隙水壓力消散的時間;分析振動影響的范圍和大小。在試夯的時效內進行取樣分析,如土體的孔隙度、含水量、密度、壓縮模量、抗剪強度指標、滲透系數等。

      3.3施工的機具

      施工的機具主要有吊車、夯錘、自動脫鉤裝置、輔助機械等,除了選擇施工的機具之外,還需要注意設備的保養和操作安全。強夯法是重型施工,具有一定的危險性,非相關人員不能進入施工的區域,施工人員要嚴格按照安全操作的規范執行,杜絕生產隱患。

      3.4施工質量檢測

      由于濕陷性黃土地基的施工具有比較復雜的特點,因而需要進行施工質量的檢測,對于不符合質量要求的需要修復或返工,質量監控是此類施工的重要一環,必須確保質量,才能保證工程完成之后的安全性,減少以后可能存在的風險。

      3.5施工操作規范的建設

      強夯法施工的操作規范不能照本宣科,要根據施工的環境,針對性的制定科學合理的規范文件,指導施工人員進行操作,減少誤操作的可能,提升施工的整體質量。

      4.結束語

      強夯法施工在處理濕陷性黃土地基時具有效果好、成本低、工序簡單等特點,在使用中取得了良好的經濟效益,因而需要針對其施工進行探討,以為提升施工的水平做出一定的貢獻。

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