山地复杂地质基础施工质量控制研究

山地复杂地质基础施工质量控制研究

【摘要】:地基基础的施工质量直接关系到整个建筑物结构的安全与使用功能的要求。在部分山地区域,不均匀基础施工也直接影响到工期、设计方案的优选和施工方法的选择。文章以实际工程为例,针对复杂的山地区域地质条件,采用PDCA的质量管理办法,制定措施,保证了基础工程施工顺利完成,同时满足设计的承载力要求,达到设定的目标验收合格率。

【关键词】:复杂地质;地基;基础;质量控制;山地

地基基础的施工质量直接关系到整个建筑物结构的安全与使用功能的要求,但是在部分山地区域,地质条件复杂,具有不均衡和不确定性,人为控制与掌握软弱地质的难度非常大,地基基础施工质量难以保证。不均匀地基的基础施工与处理,也直接影响到工期、设计方案的优选和施工方法的选择[1]。本文结合实际工程中出现的问题,针对复杂的山地区域地质条件,采用PDCA的质量管理办法,制定控制措施,保证了基础工程施工顺利完成。

1工程概况

南海佛学院项目位于三亚市南山文化旅游区西侧,占地总面积41.21hm2,建设用地面积15.87hm2,本工程为南海佛学院二期(建筑二期)建设工程,总建筑面积为52796.87m2,包括禅修建筑群、大师院、大法堂、汉传寺院、藏传寺院、南传寺院工程等共计36栋建筑。

2施工重难点分析

由于山区地质条件具有变化大,地质土层较多、不均衡的特点,施工中很多情况难以预控。对当地以往山地基坑施工中出现的问题进行了调查,主要存在的质量问题包括基础沉降、基础连梁开裂、基础强度承载力不足、基础埋深不足、基础损坏五类。其中基础沉降和基础连梁开裂占总问题的89%,因此需要重点预防和控制的问题是基础沉降和基础连梁开裂。

3重难点的关联图分析

选用关联图分析工具,对潜在的末端因素逐层分解,从人、机器、材料、方法、环境、测量六个方面分析。潜在的末端因素包括9条:软弱地层处理不到位[2];施工人员地质辨识经验不足;对软弱地质的范围界定不准确;回填后的地基承载力不足[3];地质勘查结果准确性不足;山体积水渗入基坑;山区天气多雨异常[4];混凝土浇筑养护不到位。调查了基础大开挖后的地基,发现存在多处断裂带以及同一水平面上出现承载力不同的土层,处理难度大,解决不好将影响建筑物的结构安全。现场共抽取7个基坑,每个基坑选取5个点位,检查承载力,合格率仅为65.7%。因此,“软弱地层处理不到位”是主要因素。调查发现个别栋号存在无法超挖的情况,因为在设计暂定标高处为大范围不规则的整体坚硬岩层,施工机械根本无法将基础做成平地,而基础不平将为工程质量带来重大隐患。采取级配回填后的承载力也是控制的重点,如果承载力不足,基础将出现沉降,对工程质量产生严重的影响[5]。对回填后的地基现场共选取20点位,进行承载力试验,合格率为60%。因此,“回填后的地基承载力不足”是主要因素。

4制定对策

针对以上两条主要因素,征集并筛选出对策并对对策制定详细的实施措施。

5对策的实施及效果检查

5.1进行基础超挖至满足要求的持力层

1)挖至设计暂定标高时的确认。首先,按照图纸要求开挖至设计标高后,经相关单位共同确认,虽然挖至设计标高,但是处于不满足要求的持力层或是部分不满足持力层。本工程的G9院领导公寓,已经挖至设计标高后,自查地质情况发现不满足设计要求。部分持力层为强风化花岗岩层(而设计图纸中的要求为中风化花岗岩),遂部分承载力不满足结构安全的要求,经现场确认还需要继续开挖,直到满足要求。2)对不均匀岩层(软弱岩层)进行超挖处理。现场将软弱的地基范围用白灰划分出区域,因为本工程均为独立基础,如果同一个独立基础的范围存在2种或2种以上岩层,那么也要进行超挖,以保证基础坐落在同一个满足要求的持力层上。3)完成基础开挖。基础超挖至满足要求的持力层且自检合格。4)超挖后的基础处理。现场由于山地地质条件不同,每个栋号的超挖深度各有不同,少则30cm,多则4~5m,给基础的施工带来很大难度,同时对建筑物的结构安全留下隐患,后期因高低差可能会对建筑物产生影响。将现场超挖后的情况反馈给设计单位与勘察单位,与设计单位地勘单位共同对地质与建筑基础的荷载进行重新的验算,最终由设计单位出具超挖后的设计图纸,以作为施工的依据。

5.2进行承载力和密实度等检测

1)现场情况的确认。部分单体设计要求的持力层为中风化花岗岩层,到达设计暂定标高后,经验收属于强风化花冈岩层,需要继续开挖,但是在开挖过程中发现岩层为强度非常高的花岗岩层,机械设备无法进行施工。由于现场的基础底面不平,基本处于大坑之中,根本无法施工;如果将基础底面处理为平面既不经济又不实际,所以采用级配砂石回填至坚硬岩层的最高点处并夯实整平,由设计院进行荷载计算提供配比等作为施工依据。2)回填与验收。现场按照要求进行了回填并进行了相关的密实度检测等。经检验符合各方面及承载力的要求。

6结语

本文以南海佛学院项目为例,针对山地复杂地质基础施工中的重难点以及容易出现的质量问题,逐层分解,找出导致问题发生的末端因素提出预防控制措施。复杂地质基础施工过程中,经过控制措施的实施,地基基础工程全部符合国家及地方的规范要求,同时满足设计的承载力要求,达到验收合格率98%,取得效果明显。

参考文献:

[1]杨忠玲.山地建筑基础选型和施工技术[J].中国房地产业,2016,(1):145.

[2]王珊雯.山地建筑桩基础水平力及浅基础的抗滑移分析[J].居舍,2018,(6):7.

[3]骆文超.云南某山地建筑基础设计[J].建筑工程技术与设计,2014,(18):210.

[4]蒋福升.试论坡地建筑地基基础设计与地质灾害防御[J].建筑工程技术与设计,2014,(23):121.

[5]王开贵.针对复杂地质桩基础施工技术应用[J].企业技术开发,2017,36(4):92-93.

作者:徐明 单位:天津住宅集团建设工程总承包有限公司