地基施工工艺范例6篇

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地基施工工艺

地基施工工艺范文1

[关键词]粉喷桩;软土地基;施工

中图分类号:U416.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)29-0145-01

0 引言

粉喷桩处理是用于用于加固饱和粘性土地基的一种方法。它是以水泥材料作为固化剂,利用特制的搅拌机械在地基深处将水泥与原位软土进行强制搅拌、压缩,并吸收周围水分,经过一系列物理--化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度水泥加固土,它对提高软土地基承载能力、减少地基的沉降量及高填土路基稳定性具有明显的效果。

1 粉喷桩加固软土路基的优点

1.1、于搅拌法将水泥固化剂和原地基软土就地搅拌混合,因而最大限度地利用了原土;

1.2、搅拌时较少使地基侧挤出,所以对周围原建筑物的影响较小;

1.3、施工时无振动、无噪音、无污染,可在市区和密集建筑群中进行施工;

1.4、土体加固后重度基本不变,对软土下卧层不致产生附加沉降;

1.5、与钢筋混凝土桩相比,节省了材料,降低了造价;

1.6、可根据工程结构的实际需要,可灵合地采用柱状、壁状、格栅状等加固形式。

正由于上述优点,在公路改造建设工程中目前已广泛应用于工程实际中,下面就对粉喷桩处理公路软土地基施工工艺与检测方法进行探讨。

2 工程实例

2.1 设计情况

沿江高等级公路工程某标以下简称“本工程”)粉喷桩设计桩径为50cm,间距1~2m,按梅花型布置,桩长以穿透软、流塑层进入硬塑层不少于50cm为原则,通常为8~12m,用于粉喷桩的水泥(425#普通硅酸盐水泥)为干粉。根据地基含水量的大小,采用水泥喷入量为45~60kg/m。含水量在40%以下时,水泥用量为45Kg/m;含水量在40~60%之间,水泥用量为50kg/m;含水量在60~70%之间,水泥用量为55kg/m;含水量>70%时,水泥用量为60kg/m。设计要求水泥土28天无侧限抗压强度≥1.2MPa。

2.2 施工准备

2.2.1 粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料:施工场地的工程地质报告,土工试验报告,室内配比试验报告,粉喷桩设计桩位图,原地面高程数据表,加固深度与停灰面高程以及测量资料等。

2.2.2场地平整、清除障碍。如场地低洼,应回填粘性土;施工场地不能满足机械行走要求时,应铺设砂土或碎石垫层。若地表过软,则应采取防止机械失稳措施。

2.2.3 施工机具准备,进行机械组装和试运转。

2.2.4 粉喷桩的施工工艺根据设计要求的配比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩一般为5根,通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。

2.2.5 粉喷桩所用的水泥(425#普通硅酸盐水泥)应符合设计要求,并有产品合格证,并经室内检验合格才能使用,严禁使用受潮、结块变质的加固料。

2.3 施工工艺流程

粉喷桩施工操作步骤为:

①深层搅拌机械就位。

②预搅下沉(至设计标高)。

③搅拌提升,同时喷干水泥粉至地面以下0.5m处(设计桩顶)。

④桩上部强度要求较高,在桩上部的5m长范围内或 (1/3~1/2)桩长重复搅拌一次。

⑤重复搅拌提升,直到离地面下0.5m,上部回填5%灰土(或水泥土)并压实。

⑥关闭搅拌机械移位至下一桩位。

2.4 施工注意事项

2.4.1 控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面,确保粉喷桩长度。

2.4.2 为准确计量灰剂量, 喷粉机改造加设粉体流量装置。

2.4.3 定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用的钻头定期复核检查,其直径磨耗量不得大于2cm。

2.4.4 当钻头提升至地面以下0.5m时,喷粉机应停止喷粉。

2.4.5 当喷粉成桩过程中遇有故障而停止喷粉,在第二次喷粉接桩时,其喷粉重叠长度不得小于1m。

2.4.6 粉喷桩施工时,泵送水泥必须连续,固化材料的用量以及泵送固化材料的时间应有专人记录,其用量误差不得大于±1%。

2.4.7 为保证搅拌机的垂直度。应检查起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度,每工作班检查不少于2次,使垂直度偏差不超过1%。

2.4.8 搅拌机喷粉提升的速度和次数必须符合预定的施工工艺要求,搅拌机每次下沉或提升的时间应有专人记录,深度应达到设计要求,时间误差不得大于5秒,施工前应丈量钻杆长度,并标上明显标志,以便掌握钻入深度,复搅深度。施工中出现问题应及时处理、做好记录。

2.4.9 储灰罐容量应不小于一根桩的用灰量加50kg,如储量不足时,不得对下一根桩开钻施工。

2.4.10粉喷桩必须根据试验确定的技术参数进行施工,操作人员应如实记录压力、喷粉量、钻进速度、提升速度、钻入深度及每根桩的钻进时间等,技术人员应随时检查记录情况。

2.4.11粉喷桩属地下隐蔽工程,施工质量受机具、施工工艺、施工人员的责任心等多种因素的影响,因而其质量控制要贯穿于施工的全过程,并建立全方位的施工质量监控管理体系。

2.4.12技术员与试验验收员在施工过程中必须随时检查加固料用量、桩长、复搅长度及施工中有无异常情况,记录其处理方法及措施。

3 质量检测

3.1 检测项目与规定见下表1

3.2 成桩7天内浅部开挖桩头,其深度宜为0.5m,目测检查搅拌的均匀性,测量成桩直径。检查频率为10%。解剖桩顶表明桩身质量良好,搅拌均匀,但桩头实际截面较较设计大,主要是浅部搅拌时拌轴晃动较大而引起桩头偏大。

3.3在成桩7天内采用轻便触探仪对桩顶区段的强进行连续检测,触探点应在桩径方向1/4处,长度桩长,现场测试结果其N10的平均击数54击,桩间土击数4-5击,抽检频率为2%。

3.4 成桩28天后在桩体上部(桩顶以下0.5m、1.0m、1.5m)分别截取3段桩体进行现场足尺桩身无侧限抗压强度试验,检查频率为2‰,每一工点不少于2根。

3.5 成桩28天后,按1‰频率或每一工点不少于2根采用钻孔取芯法对其进行终检,取芯通常用φ106岩芯管,取出可当场桩身的连续性、均匀性和硬度,并用锯、刀切割试块做无侧限抗压强度试验,但本方法取桩芯时,由于桩的不均匀性,在取样过程中水泥土很易产生破碎,试样的强度很难保证其真实性,一般将设计强度指标乘以小于1的系数(0.7-0.9)。

3.6 无损检测,用小应(下转147页)(上接146页)变仪和地质雷达对桩基完整性检测,随机抽查不小于10%的桩数,用以叛定是否出现断桩、桩长。与取芯对比,能通过小应变仪叛断桩的不均匀缺陷,但也有个别错误,主要于地下软土性质有关,主要为有机质含量最高的明、暗滨填土、冲填土、生活垃圾填土强度值低,无损检测灵敏度低,难以准确判断粉喷桩的施工质量。

3.7 单桩和复合地基承载力检验

对某一场地施工质量有疑问时,最终可以采用静荷载试验,检查复合地基承载力或单桩承载力。静荷载试验没场地不小于3点,取3点试验的代表值,检查其是否满足设计要求。

参照江苏省高速公路建设指挥部《粉喷桩施工质量的检验与评判方法》检测并进行评分,本工程2.8万根粉喷桩共计27.87万延米均能达到优良级。

4 结语

4.1 粉喷桩处理在高等级公路软土地基处理的常用方法之一,粉喷桩施工中,作业班组多,一定要制定严格的质量控制体系,加强质量管理,实行全过程、全方位控制,以确保施工质量。

4.2 对成桩28天的粉喷桩采用钻孔取芯法、动力解探法、无损检测等进行检测是行之有效的,一方面可以通过芯样的抗压强度试验掌握桩体的强度,另一方面对整个桩体也是一次全面的检查,以无损检测可以提高检验频率,从而保障了粉喷桩的施工质量。

参考文献

地基施工工艺范文2

【关键词】:湿陷性黄土;强夯法;地基处理;施工工艺;

中图分类号:TU475+.3文献标识码: A 文章编号:

0.引言

在湿陷性黄土地区施工,消除有效深度范围内湿陷性应当做为施工的首要工作。强夯法施工既能消除黄土地基湿陷性,又能提高地基的承载能力,与垫层法、挤密桩法等相比较,具有操作容易,所用设备简单,施工速度快、费用低、效果好等优点,所以强夯法是处理湿陷性黄土地基的首选方法。

1.湿陷性黄土成因

黄土在形成时是极松散的,靠颗粒的摩擦和少量水分的作用略骨连接,但水分逐渐蒸发后,体积有所收缩,胶体、盐分、结合水集中在较细颗粒周围,形成一定的胶结连接。经过多次的反复湿润干燥过程,盐分积累增多,部分胶体陈化,因此逐渐加强胶结而形成较松散的结构形式。季节性的短期降雨把松散的粉粒黏结起来,而长期的干早气候又使土中水分不断蒸发,于是少量的水分连同溶于其中的盐分便集中在粗粉粒的接触点处,可溶盐类逐渐浓缩沉淀而形成为胶结物。随着含水量的减少,土粒彼此靠近,颗粒问的分子引力以及结合水和毛细水的连接力也逐渐增大,这些因素都增强了土粒之间抵抗滑移的能力,阻止了土体自重压密,形成了以粗粉粒为主体骨架的多隙结构。当黄土受水浸湿时,结合水膜增厚楔入颗粒之间,于是结合水连接消失,盐类溶于水中,骨架强度随着降低,土体在土覆层的自重压力或在自重压力与附加压力共同作用下,其结构迅速破坏,土粒向大孔滑移,粒间孔隙减小,从而导致大量的附加沉陷。这就是黄十湿陷现象的内在过程。

2.强夯法处理湿陷性黄土地基的适用范围

2.1 强夯法原理及特点

强夯法是用重锤从一定的高度自由落下,以一定的击数反复夯击一个点,对地施加较大的冲击能,在产生冲击波和动应力,将夯击面以下一定深度的层挤压密实,从而提高图的承载力、降低土的压缩性、消除湿陷性黄土的湿陷性等,同时还可以改善土层的均匀,减少不均匀沉降。

强夯法的主要优点:(1)处理范围广,用于加各类砂性土、粉土、粘性土、湿陷性黄土和填土,建筑垃圾和工业废料组成的杂填土具有独特的优势。(2)加固效果显著,强夯处理后,可明显地提高地基土的承载力,减少孔隙比,降低压缩系数,消除湿陷和液化,改善土的均匀性,节省材料和工程造价。(3)施工工艺简单,施工速度快,工期短。

强夯法的要缺点:(1)施工过程震动比较大,不适合用于离建筑物和构筑物比较近的区域,容易产生扰动和扰民;(2)对于土方含水量比较敏感,含水量,高锤击后容易造成橡皮土;(3)施工场地不宜太小,否则施工机具无法施工;(4)施工中要掌握好机具的稳定性,重锤不要直接接触砖块和砼块等硬物,否则易于出现伤亡事故。

2.2 处理黄土地基的深度范围

强夯法处理湿陷性黄土地基,适用于地下水位以上,饱和度不超过6O%的湿陷性黄土,处理深度为3~12m。工程中一般考虑到高能量强夯(强夯能级3000kN.m以上)施工相对缓慢、效率较低、费用较高,同等强夯能级下处理不同土类深度差异较大,而处理湿陷性黄土层厚度大于6m时可采用挤密法处理,使用的相对较少。工程中大量推广使用的是1000~3000kN.m强夯能级,处理厚度3.5~6.5m,处理效果相对稳定,处理速度快捷、费用经济。

3. 强夯设计及施工

3.1 施工机具的选择

夯锤:一般采用钢筋砼夯锤,夯锤底面一般为圆形,底面积不小于4m²,锤重一般为80kN、120kN、160kN、250kN、300kN等。锤中常设置多个上下贯通的直径为200mm的排气孔。

起重机:一般多使用履带式起重机,起重能力取大于1.5倍锤重。当起重能力不足时,采用在臂杆上加支杆以增大起重能力,起重能力一般为150kN、300kN、500kN。根据夯锤重量级及夯击能大小确定起重机械。

脱钩装置:要求有足够强度,且施工灵活。施工中经常使用自动脱钩装置,这种方法可以保证每次的夯击落距相同、单击夯击能相同。

3.2 强夯法施工工艺

3.2.1 施工工艺流程

图3.1 强夯法施工工艺流程

3.2.2 夯击参数的确定

(1)夯点的夯击次数确定

应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定,并应同时满足下列条件:

①最后两击的夯沉量不宜大于下列数值:

当单击夯击能小于4000 kN.m时为50mm;当单击夯击能为4000~6000 kN.m时为100mm;当单击夯击能大于6000 kN.m时为200mm;

②夯坑周围地面不应发生过大的隆起;

③不因夯坑过深而发生提锤困难。

(2)夯击遍数确定

首先采用2~3遍点夯,再以低能量满夯1~2遍,满夯可改用轻锤或低落距夯击,锤印搭接。

(3)每遍夯击之间间歇时间的确定

间歇时间的确定取决于土中超静孔隙水压力的消散时间,黄土属于渗透性较差的细颗粒土,每遍夯击之间(点夯与点夯、点夯与满夯)间歇3~5天。强夯结束后根据规范规定及以往施工经验应静止14天后再进行各项检测,检查其工作有效性,如不合格还须复击。

3.2.3 基底处理

恢复中线,按要求放边桩,并对地下管线进行勘查,强夯前要将其移至界外,对上空的高低压线路要移出界外或架空至安全距离以上。

划分作业区段,按8000~10000m2安排一台强夯机为宜,如为路基施工200~300m线路长度划分为一作业区段,或以两桥(涵)间作为一个作业区段。

进行水平测量,清除基层表面植被,挖除树根,推土机整平。因为经过强夯后,地基夯沉量可达0.8~1.0m,所以在挖方段要预留0.8~1.0m的高度。

压路机碾压1~2遍,碾压沿建筑区纵向进行,先低侧,后高侧,压路机一进一退压完全宽为一遍,轮印搭接不小于40cm,碾压结束后再次进行水平测量。

3.2.4 调整地基土天然含水量

根据试验及经验,黄土地基含水量在5%~17%间较适宜强夯施工。如含水量小于5%,则在表层需补洒水,这样强夯过程中不会起皮,如含水量大于17%,强夯中易出现翻浆,产生橡皮土,则需采取降低地下水位的措施,如井点降水、开挖渗沟等方法。

3.2.5 夯点定位

因为夯锤直径大致在2~2.5m之间,所以点夯间距以3m为宜,正方形布点,也可等边三角形布点。规范规定加固区范围应不小于基底宽度3m,所以自加固区一侧算起,奇数列为第一遍点夯点,偶数列为第二遍点夯点(以点夯两遍为例)。用生石灰粉分别在场地上标出,至加固区另一侧基底外缘再扩大3m为止。(见强夯加固地基夯点平面布置图)

图3.2 强夯加固地基夯点平面布置图

3.2.6夯击施工

首先对奇数列夯点采用履带吊后退法逐点夯击,每击点夯夯击能按试验时选定的参数进行,第一遍点夯结束后,推土机推平夯坑,间歇3~5天后对第二遍偶数列夯点进行夯击,方法与第一遍点夯夯击相同,先标出点夯位,第二遍点夯结束后推平夯坑,间歇3~5天后进行满夯,满夯结束后静止2周,方可进行质量检测工作。

3.2.7 质量检查

质量检查贯穿整个施工过程,并强调过程控制,夯锤落距、锤重、每点击数、每点夯击累计夯沉量、每点最后两击平均夯沉量都是施工过程中的控制重点,(1)检查强夯施工记录,基础内每个夯点的累计夯沉量,不得小于试夯时各夯点平均夯沉量的95%。(2)在每500~1O00m面积内任选一处,自夯面下5~8米深度内,每隔50~l00cm取土样测定土的干密度、湿陷系数等指标。(3)采用原位测试和室内土工试验检验地基的承载力。

强夯施工结束后,应对强夯效果进行检查,确定地基质量是否到设计要求。根据检验结果,应对不合格处进行补夯,或采取其它补救措施,达到试夯或设计规定的指标为止。强夯地基质量经检查合格后,宜尽快在夯面上设置500~60Omm的灰土垫层。

4.结语

在处理湿陷性黄土地基之中应根据实际情况分析影响因素,确定合适设备,制定切实可行的施工方案,从而达到质量要求。本文对强夯法处理湿陷性黄土地基进行研究分析结果表明,用强夯法处理湿陷性黄土路基其本身具有施工工艺、设备简单,易操作和控制,工程造价低等诸多优点,强夯法是处理湿陷性黄土地基的一种有效方法,值得推广使用。但其本身也有它的局限性和不足点,有待于进一步改进和创新,更好的服务于工程建设工作。

【参考文献】:

【1】李清火,张浩杰.孔内深层强夯法在湿陷性黄土地基中的应用【J】.建筑科学,2011年1期。

【2】张继文,屈百经,王军.超高能级强夯法加固湿陷性黄土地基的试验研究【J】.工程勘察,2010年1期。

地基施工工艺范文3

关键词:地基施工;软土地基;施工技术

引 言:当前我国经济的快速发展,带动了我国各行各业的发展,道路建设、建筑物建设等领域也取得突飞猛进的发展成果。在道路施工的过程中会遇到软土地基,在软土地基上进行道路建设当前已经是非常普遍的现象了。在地基施工中需要先对软土地基进行固化处理,然后在进行其他工序的施工,本文针对土木工程中的公路建设软土地基施工进行分析。

1 软土地基概述

随着全国范围内的道路建设施工,公路遍及我国大江南北,在一些沿海地区、沿河地带等近水区进行道路建设,经常会遇到软土地基。软土主要是由粘性土和淤泥组成,其中的水分含量非常高,有非常高的压缩性,在道路施工中,如果不对软土地基进行处理就进行道路基层建设,不仅会增加道路施工的难度,还会造成公路沉降,为道路的安全使用留下安全隐患。因此在道路施工建设中,如果遇到软土基层,就需要先对其进行处理,然后在进行道路施工建设。

软土是一种特殊的土壤,它会随着地质、地形、地貌等的变化,而且会随着气候的变化产生不同的变化,因其含有较高的水分,土质疏松等特性,我们将软土看成是一种特殊的土壤。软土主要是有海洋、河流、滩涂沉积等形成的,具有很强的压缩性。我们国家的地形、地貌随着年代、地域等的不同存在着差异性,而软土的形成也存在着差别,进而造成软土的性质和厚度均有不同。软土地基施工中,首先需要将其中的水分降到公路建设地基施工标准要求以下,才可以进行地基施工。

软土中的含水量在34%~72%,所以在地基施工中会因为软土中含水量过高,而将地基的承载力降低。软土的压缩性非常好,当有重物对其进行施压时,就会出现沉降现象,其中含有的水分也会被压出来。但是因为软土的渗透性较小,即使在载荷的压力作用下,使其固结,固结的速度也是非常慢的,其强度得不到提高[1]。软土的流变性很强,因为其含有较高的水分以及很强的压缩性,因此软土有很强的流变性,在对其进行固结沉降之后,还会再次出现沉降的效果,也就是说在完成软土沉降之后,软土地基还会继续出现沉降的现象。正是因为软土具有的这些特性,所以道路地基施工中,将其看成是一种特殊的土壤,需要对其进行预处理,然后在进行地基施工。

软土地基施工中,软土处理技术非常多,不同的处理方法有不同的施工工艺,软土地基处理技术,都是为了将软土地基的强度增加,降低软土中水分的含量,为公路建设提供有力的保障。

2 软土地基的施工技术和施工工艺选择

当前的软土地基施工技术的不断的提高,有很多软土处理技术,例如固结法、置换法、加固法等等,每一种软土地基处理方法有一定的使用范围和使用条件,软土地基施工技术以及处理方法的选择,需要根据软土地基的性质、施工条件而定。

软土地基的处理方法有很多,在处理方法和施工工艺的选择上,需要根据以及以下几个条件进行选择:

2.1 软体地基自身的特点

软土地基自身的特点是软土的土质和地基的构成,对软土地基的确定,可以根据软土地基产生的类型,软土地基的排水环境等进行确定。在道路建设中遇到的软土地基,主要因为其建设场地距离河、海、湖等水域较近,软土中有粘性土、淤泥、砂子等组成,对着这类性的软土地基可以采用的施工技术和施工工艺有碎石桩施工、水泥深层搅拌桩施工等,在这些施工工艺施工的过程中需要特别注意的是,对于灵活性很高、渗透性较小的软土地基,需要主要的搅拌的速度和力度,要保证原软土地基的结构和形状。软土地基的施工需要一定的时间,而且软土地基的软土层深浅不定,所以在软土地基施工处理的过程中,根据软土地基自身的特点进行施工技术、施工工艺的选择[2]。

2.2 公路建设特性

在道路建设的过程中,会有桥梁、路堤等设施,而且公路建设等级也有所不同,一些交通要道的交通车流量和载荷较大,因此对这个地方的道路建设有更高的要求,尤其是对道路建设中的沉降要求,遇到软土地基时,需要特别注意沉降问题。软土地基的沉降有分为主沉降和次沉降,所以软土地基施工可以分段进行,降低道路建设中发生的沉降危险。软土地基施工建设出现沉降,将影响道路路面的平整性,尤其是在道路建设中的桥梁、路堤等地方发生沉降,造成路面的不平整,会增加道路危险,软土地基沉降严重时,将会导致桥梁变形,增加道路建设危险。所以软土地基施工技术、施工工艺的合理选择,需要根据公路建设的特性而定。

2.3 道路施工条件

道路施工条件也是影响软土地基施工技术和施工工艺选择的一个重要因素。如果道路施工中,施工条件不好,施工工期长,对于软土地基施工就可以选择填土等方法进行施工,这样即使道路施工完工后,发生的沉降也是非常的小,不会影响道路安全。软土地基施工条件中还包括了施工材料、施工技术等,这些都是影响其施工质量的因素,软土地基施工技术,受到软土地基的深度、软土地基的组成等的影响,在施工的过程中会因为施工条件的影响,无法保证软土地基的施工质量,此时可以多种施工工艺结合,在不同的阶段发挥不同施工工艺的特长,较少施工条件对其产生的影响。

在道路建设中软土地基施工还会受到其他因素的影响,无法保证软土地基的施工质量,进而影响道路施工质量,如果不对软土地基进行处理,就开始道路施工,会增加道路沉降的风险,为道路建设带来安全隐患[3]。所以在软土地基施工中,可以根据软土地基特性、道路建设条件、施工条件等进行施工技术的选择,提高道路施工质量。

3 结束语

道路建设是土木工程中的一个分支,在土木工程建设中,还有很多建设在施工的过程中会遇到软土地基,所以在软基地基施工技艺的选择和使用上,需要根据土木工程的施工条件、软土地基特性、土木工程建设特性等因素,进行软土地基施工技术、施工工艺的选择和使用,将土木工程施工技术提升,保证土木工程施工质量。

参考文献:

[1] 杨俊山.公路软地基处理方法及技术分析[J]. 商业文化. 2009(09).

地基施工工艺范文4

【关键词】不良地基;异常地基;地基处理;施工工艺。

1.地基的定义与不良地基的种类

1.1地基的定义及种类

地基是指建筑物下面支承基础的土体或岩体。作为建筑地基的土层分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。地基有天然地基和人工地基两类。

1.2不良地基的种类

地基土的优劣直接关系着地基处理方式的选择及地基施工,不良地基土的种类较多,主要有杂填土、软黏土、冲填土、饱和松散的砂土、湿陷性黄土、膨胀土、红黏土、季节性冻土、含有机制土、泥炭土以及山区地基土等。

2.不良地基土质分类

2.1膨胀土地基

膨胀土是由亲水性强的粘土矿物成分组成的,具有吸水膨胀,失水收缩的性能,主要分布在我国中南、西南地区。尽量采用对地基变形不敏感的结构形式,选用适宜的基础形式,加大基础埋深,加大基础底面压力。最后,还可以采用地基处理方式减小或消除地基胀缩对建筑物的危害等等。

2.2软土地基

软弱土地基指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂质土或高压缩性土层构成的地基,也称软弱地基。软土地基处理方法有:机械压实法、强夯法、换土垫层法、预压固结法、挤密法、振冲法、化学加固法等。

2.3多年冻土

冻土是指温度摄氏零度以下且含有冰的土。冻土可分为多年冻土和季节性冻土。多年冻土主要分布在东北大、小兴安岭,青藏高原以及西部高山区,冻深在2.0m以上,有的可达几十米。季节冻土主要分布于东北、华北和西北地区,其冻结深度随

气候条件而不同,一般为0.5~2.0m。

2.4岩溶与土洞

地表岩溶有溶槽、石芽、漏斗等,造成基岩面起伏较大,并且在凹面处往往有软土层分布,因而使地基不均匀。在地基主要受力层范围内有溶洞或土洞等洞穴,当施加附加荷载或振动荷载后,洞顶坍塌,使地基突然下沉。对洞穴顶板稳定性评价可根据洞穴空间是否填满而定。

2.5斜坡岩土体移动情况

在山区建筑中,建筑物经常选在斜坡上或斜坡顶、或斜坡脚或邻近斜坡地区,斜坡的稳定性将会影响建物的地基稳定。斜坡的稳定性是基础选址的关键。工程地质工作应予对斜坡的稳定性做出评价。

2.5.1粘性土类斜坡

粘性土类斜坡的稳定性,主要决定于粘性土的性质,包括密度、抗剪强度、地下水及地表水的活动。还决定于软弱夹层的分布。当有裂隙存在时,裂隙的分布规律和发育程度,对斜坡稳定也有影响。

2.5.2碎石类斜坡

碎石类斜坡稳定性取决于碎石粒径的大小和形状,胶结情况和密实程度。在山区碎石类土一般均含有粘性土或粘性土夹层,其稳定性主要取决于粘性土的性质与地下水活动情况。

当粘性土或碎石类土与基岩接触构成斜坡时,其稳定性取决于接触面的形状、坡度的大小、地下水在接触面的活动以及基岩面的风化情况。

2.5.3岩石类斜坡

其稳定性主要取决于:结构面的性质及其空间的组合;结构体的性质及其立体形式。

3.不良地基土的处理方法及施工工艺

3.1换土垫层法

当建筑物基础下的持力层比较软弱,不能满足上部荷载对地基的要求时,常采用换土回填法来处理。施工时先将基础以下一定深度、宽度范围内的软土层挖去,然后回填强度较大的砂、石或灰土等,并夯至密实。换土回填按其材料分为砂地基、砂石地基、灰土地基等。换土垫层法可提高持力层的承载力,减少沉降量;常用机械碾压、平板振动和重锤夯实进行施工。

3.2振密、挤密法

该方法主要是借助于机械、夯锤等,使土的空隙减少,提高其承载力,减少沉降量。

3.3高压旋喷法

以高压力使混凝土浆喷出,直接切割破坏土体的同时与土拌和并起部分置换作用。凝固后成为拌和桩体,这种桩体与地基一起形成复合地基。也可以用这种方法形成挡土结构或防渗结构。

4.结束语

地基处理是指为提高地基土的承载力或改变其变形性质或渗透性质而采取的人工方法。采用科学合理地基处理方法,有充分发挥原地基土承载力,就地取材,施工工艺简单,施工速度快,地基处理费用低的特点。中国地域广阔,地质条件变化大,差异显著,建筑工程量大,施工周期长,经济欠发达,设计可靠度低,如使用大量桩基础工程,必然造成施工工期延长,施工费用加大,也造成工程费用的浪费,这是国情和财力所不允许的。因此,低廉、快速的地基处理施工技术非常适合中国国情。

参 考 文 献

《岩土工程勘察规范》(GB50021-2009);

《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);

《高层建筑岩土工程勘察规范》(JGJ72-2004);

《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008);

《建筑地基处理技术规程》(JGJ79-2002);

《建筑地基基础设计规范》(辽宁省地方标准DB21/907-2005);

《工程地质手册》(第四版);

地基施工工艺范文5

【关键词】建筑工程;软土地基;桩基础;施工工艺

一、软土地基的涵义及桩基应用特点

软土特点是天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低,并具有流变性、触变性等特殊的土力学性质,工程利用条件较差;软土地基是由淤泥、淤泥质土、杂填土或其他高压缩性及抗剪强度低的土构成的地基,具有强度变化缓慢、加荷载易变形,不均匀,变形速率大且承载力低,沉降量大等不良工程性质的软弱地基;软土地基在附加荷载作用下,逐渐排出孔隙水,使孔隙比变小而产生固结变形,随着土体超静孔隙水压力的逐渐扩散,土的有效应力增加,提前完成沉降或提高沉降速度。

天然软土地基上的浅基础往往不能满足整体稳定要求,而采用桩基础可以有效解决这些问题,以它的大承载能力和抵御复杂荷载性质而成为建筑在软土中的主要基础形式,其巨大的刚度把荷载较均匀地传给下部各支撑,桩基础与其他基础相比具有施工较快,承载力高,投资较少,效果较好的特点;桩基础的施工根据荷载的大小与性质,上部结构的形式与使用要求及材料供应和施工条件等确定;在软土地基中优先使用桩基础应适当加大桩径,相对减少钢筋笼直径。

二、建筑工程中软土地基桩基础的施工工艺

结合某建筑工程为例对软土地基桩基础的施工工艺进行分析,某工程建筑位于黄土地带,层高32层,根据地勘报告该场地平均标高为3.60m,场地淤泥软土地基的压缩性高,不能作为桩基持力层,第三层土层面起伏较大,且大部分区域第七层土缺失,采用现行的桩基处理方法对厚度较大的软土地基进行处理,一般采用换土垫层法、排水固结法、加固土桩粒料桩、挤密砂桩等方法处理,各种处理方法都有较强的针对性,处理方法选择是否合理,直接影响到建筑物的设计是否安全和节约。

1、换土垫层法。该工程处在软土地带,地下水埋深较高,岩层较深,中层又有较厚且承载力较差的粘土,当软弱土层厚度不很大时,可将基础以下卵石层以上的处理范围内的软弱土层部分或全部挖除,然后换填强度较大的土或其它稳定性能好、无侵蚀性的材料(通常是渗水性好的中粗砂)称为换填或垫层法。采用坚质的砾石和中粗砂级配方案进行回填,回填时采用搅拌机充分拌匀,且严格控制砂石中的含泥量不能大于3%,分层回填夯实且每层回填厚度为300mm左右,且采用平板振动器夯实,施工前进行试夯,得出稳定的下降指标;由于软土地基流塑性大,在钻孔过程中易破坏土体平衡,软弱土层向冲孔处滑移,因此最好把桩穿过淤泥层,打到淤泥土层处。本工程桩基施工过程中,钢护筒埋设是很重要的一环,护筒采用桩护筒,钢板厚大于6mm,直径比桩径大10~20cm,护筒用振动锤打入,护筒顶标高比起面标高20~30cm,为防止护筒在打入和成孔过程中发生卷口、压扁等现象,护筒顶端、底端以及筒身每隔2m处采用10mm厚的钢条加强,护筒周围填土必须分层压实,使其在钻孔过程中不能位移,同时护筒中心竖直线应与桩的中心线重合,平面误差控制在30mm内,竖直线倾斜不大于0.5%,护筒四周埋护好护桩,以便及时检查桩孔中心的情况,护桩要放在比较稳定的地方,尽量减少桩基施工时对护桩的影响,必要时要测量校对,只有在中心距离5米以内的任何桩的混凝土浇筑完毕24小时以后才开始钻孔,由于为深桩基础,桩钢丝绳必须要加强。

在地基进行桩基钻孔时,开始时应适当控制进度,软弱地层钻进时易坍塌,因此应减慢速度,在粘土和沙砾及风化岩中钻进时,因土层较硬会引起钻头跳动,出现钻杆摆动较大和倾斜,在钻孔过程中发现倾斜,坍塌以及冒浆等现象时应立即停止钻进,采取有效措施后方可继续施工,检查孔口内泥浆的高度,保证孔洞泥浆面高出地下水位不少于50cm,及时查看护桩的桩位和孔位以及垂直度是否正确;在钻进过程中应该连续钻进,不能中途无故停钻,因机械故障需要停机的,孔内泥浆仍要循环,以防止塌孔,调整基础面积,减少基础埋深,加强基础的整体性和刚性,减轻荷载,增强上部结构的整体刚度和均匀对称性,合理设置沉降缝,管道穿越建筑处应预留足够尺寸或采用柔性接头;为避免遇到坍塌、倾斜、缩桩等问题,在软土地基上施工时可提高钢筋混凝土保护层厚度和浇筑质量。

2、排水固结法。根据地质报告,该场地地貌类型属滨海平原地貌,现场场地已平整,场地地下水属深层潜水类型,考虑不利条件下施工时地下水埋深高水位可采用7.5m,低水位可采用8.5m。该场地地下水和土对混凝土无腐蚀性。本场地地震基本烈度为7度,地基无液化问题,属IV类场地。土方开挖前采用轻型井点降水,再进行基坑大开挖,在软土地基上加压并配合内部排水,加速软土地基的排水,此方法适用于处理各类淤泥、淤泥质粘土及冲填等饱和粘性土地基;桩基下部及两侧采取深层水泥土搅拌桩的处理,利用设置在地基中的竖向排板和地表进行加载预压或利用建筑物自身重量的共同作用使饱和软土中的孔隙水逐渐排出地表,土体固结提高密实度和强度,消除大部分的水后沉降使地表稳定。

3、加固土桩。本场地周边环境条件允许预制桩施工,桩型采用经济性优于预制钢筋混凝土方桩的高强预应力混凝土加固土桩,不同桩径的桩的长径比均控制在80左右。用深层拌和的专用机械,软土地基的局部范围用固化材料加以改善、加固,形成加固桩,使加固桩与桩间土形成复合地基,设计加固土桩只考虑其置换与应力集中效应,不考虑其固结排水与挤密作用,加固土桩的深度、直径、间距应经稳定性计算,并应满足工后沉降的要求。

4、粒料桩在桩的压入过程中,桩身周围土受剪切而发生重塑,土的强度降低为重塑土的残余强度,当压桩过程出现一定时间的停顿或休止时,扰动土部分强度恢复,压桩力常常大幅度增长,本工程二、三节接桩采用砂、砂砾、碎石、废渣等散粒材料,以专用震动沉管机或水震冲器来成桩,使粒料桩与周围的地基形成复合地基,粒料桩对地基有置换、挤密和竖向排水作用。粒料桩的深度、直径、间距,应经稳定及沉降计算来确定,地质条件对施工方法的适应性不清楚时,应通过试桩加以核查。

5、挤密砂桩、碎石桩加固。当选择第八层为桩基持力层,预制桩若需穿过第七层厚度较大的区域,沉桩有相对难度,需考虑相当的桩身结构强度和施工机械,挤密砂桩可确保本工程桩基施工质量,挤密砂桩属于复合地基的一种,当软土层较厚且换填处理比较困难,地基土属于非饱和粘性土或砂土时,采用挤密砂桩或碎石桩加固法,可以使地基土密实,容重增加,孔隙比减少,防止砂土在地震或受震动时液化,提高地基土的抗剪强度和水平抵抗力,减少固结沉降,使地基变均匀,起到置换、挤密、排水作用,防止地基产生滑动破坏,提前完成沉降,减少沉降差。

结束语:

在建筑工程中,基于地质因素影响,软土地基容易发生变形,使整个结构不均匀沉降并导致结构损坏,在软土地带建造建筑物,桩基础必须使用合适的施工工艺,才能保证建筑的安全性能和使用性能。

参考文献:

地基施工工艺范文6

【关键词】高铁 软土 地基 处理

中图分类号:TU47文献标识码: A

前言

软土地基处理是铁路施工中的重要环节。软土孔隙比大, 承载力低, 在荷载作用下将比一般粘土产生更大的变形甚至破坏,所以在软土地基上修筑路堤应经充分研究, 必要时对地基处理,防止大量沉降和失稳, 为保证地基稳定并控制工后沉降满足规范要求, 对于软土地基必须进行加固。

一、高速铁路软土地基结构特征分析

从理论上来说,软土是淤泥以及淤泥质土的统称。从软土形成角度上来会说,它主要是由压缩性高、承载性能低以及天然含水量大特性表现显著地淤泥沉积物以及腐殖质所构成的土体形式。从结构特性角度上来说,软土最显著的特性在于天然含水量高、抗剪强度低、压缩性高、天然孔隙比大以及固结时间长。按照结构特征划分来说,高速铁路软土地基有着如下几个方面的特性。

1、软土基本参数

这类中等灵敏度特征表现显著地软土在正常情况下的含水量参数达到了45%~50%左右。孔隙比表现在1.0系数以上,塑性指数在20系数左右。经系统测定,正常状态下软土强度参数始终保持在10~30(单位:kPa)单位之内,固结系数参数表现为10-3~10-4头量级(单位:cm2/s)。基于软土以上参数影响,此种地基土层在高速铁路工程建设实际施工中呈现出了包括压缩量大、地基稳定性差以及排水固结缓慢在内的多种特性。

2、软土结构形式

软土的结构性强弱程度能够以视超压密比参数的形式加以表现。相关实践研究结果表明:软土结构性的形成与发展会在土体矿物成分构成、周边沉积环境、沉积年代差异以及孔隙水成分因素的影响之下产生一定的差异性。研究结果表明:就我国而言,绝大部分沿海地区软土均表现有一般意义上的结构性,在此种情况作用之下,视超压密比参数多表现在1.5~2.5系数范围之内;小部分地区软土表现出了较高的结构特性,此种状态下视超压密比参数可达到70系数左右。

3、软土的地表形式

受到风化及淋洗作用的影响,大部分软土分布地区地表均会存在一定的硬壳层结构。值得注意的是:硬壳土层所表现出的高强度特性与低压缩特性使得在此种土层形式上所进行的高速铁路工程施工有着极高的施工难度。作为高速铁路软土地基施工作业人员的我们应当充分认识:如何在高速铁路工程上针对此种土层进行合理利用,对于整个软土地基状态下建筑构件的沉降控制有着极为关键的意义。

4、路基的填料和压实要求

为保证填土具有足够的强度和控制路基的工后沉降,我国京津高速铁路对路基的填料和压实标准作了严格的规定。根据《指南》,基床由表层和底层组成。表层厚度为0.7m,底层厚度为2.3m,总厚度为3.0m,压实标准见表1.1~1.3。

二、软土地基的处理措施

为了保证软土及松软土地基的稳定性,并且能够有效的控制路基工后沉降,一般都需要对软土地基进行有效的加固处理。软土地基处理措施种类大致可以分为以下几类:

(1)均质地基:经过处理后,地基使用范围内的土质得到了全面改善,土的物理力学性质基本相同,如电化学注浆等;

(2)多层地基:常见的是双层地基,指加固层较薄,并且同下覆的天然土层共同承受加载压力作用,两层均在压缩层范围内的情况,如各种开挖置换垫层;

(3)复合地基:当天然软土地基在其地基加固处理的过程中,通过增强、置换部分土体,或者在天然软土地基中设置加筋材料,天然软土地基土体和加固体两部分共同组成了加固区,共同承受上部荷载的作用;常见的有水泥搅拌桩复合地基、CFG 桩复合地基等;

(4)新型地基处理措施:高强度桩(帽)网结构(如混凝土管桩、预应力混凝土管桩等)、桩板结构等。要选择符合要求并且经济实用的软土地基处理措施,必须深入研究地基处理的依据和目的,并考虑地基性状、路堤标准、对环境的影响等因素。在实际的工程中,应该根据具体的工程地质条件和荷载条件,因地制宜地采用合理的软土地基处理措施,这样可以取得良好的工程质量,达到良好的工程经济效果,同时也可以缩短工程工期。高速铁路常用的软土地基加固措施主要有:挖除换填垫层法、堆载预压法、强夯法、砂石桩法、真空联合堆载预压法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、现浇混凝土薄壁管桩法、预应力混凝土管桩法、CFG 桩法等等。

三、实例分析

工程所处地形较为平坦,地面的标高是215m,深层搅拌桩加固的深度为0 + 38. 5 ~ + 154m,搅拌桩的直径为0.15m。其中上半部分的桩柱的路肩间距是1. 1m,边坡距为1.2m,而下半部分的则是1. 2m 和1. 4m。工程的下层地基的主要构成为粉土、粘土和粉质粘土。按照从低到高将地基分了三层,其中1、2 底层的渗透系数分别是0. 4 × 10 - 3 cm2 /s,1.44cm2 /s,其中第3 层被详细划分了两层,具体的物力力学数据见表2。

表2物力力学数据

四、搅拌桩施工工艺过程分析

1. 施工设备

目前常用于搅拌桩施工的设备是PH—5B和PH—5D 两种设备,其加固深度可以达到18m,其中PH—5D的最大扭矩达到了55kN·m。

2. 试桩阶段

在进行正式施工前,试桩对于掌握必要的数据有着重要的意义。根据施工现场的复搅深度和加固深度,决定选择PH - 5D 型深层搅拌机来进行试桩。对PH - 5D型深层搅拌机的复搅深度、实际钻进等参数进行详细考察之后,认为试桩阶段水泥掺入比例应当选择为15. 0%。在相关的复搅工艺和不复搅工艺的标准规定下进行了严格了试桩,最终得到不采用复搅工艺在工程稳定上存在很大的问题,因此应当使用复搅工艺成桩。

3. 现场地基处理

地基的处理考虑到PH—5B 机型有限的复搅能力,决定不予采用,因此使用了在国内工程项目中应用广泛并且能够用于全程复搅的GPP - 5B 型搅拌机。施工现场的处理使用的是苏州P1O3215 级水泥,水泥的掺水量为15%。深层搅拌桩的质量检测方法是通过室内无侧抗压或者钻探取芯的方法来进行的,为了保证检验的准确性,决定使用钻探取芯的流行方法,并且增加了取样的数量,将其改为常规检验取样数量的30 倍。

4. 搅拌速度的控制

水泥的均匀性很大程度上是取决于搅拌速度,速度过大或者过慢都会导致水泥的不均匀。控制好搅拌速度也就成为了影响搅拌桩施工工艺的重要部分。为了准确研究各种搅拌速度对桩体强度的影响。因此以正常搅拌速度为标准,设置了两个对比项,一个增加一级搅拌速度,另一个降低一级搅拌速度。在这样的对比试验后,发现降低速度的实验组在喷桩上存在很大的困难,只有部分勉强成桩;增加速度的则难以成桩,可以利用目前使用的施工机械对搅拌桩速度进行改变所取得的效果不佳。

5. 复搅拌次数的作用

复搅次数很大程度上会影响到成桩的强度,对于淤泥质粘土的桩体影响甚大,因此研究复搅拌次数对桩体强度的影响对施工工艺的成效有明显的意义。因此在桩体中挑选了3 根桩体,对原有搅拌次数进行了增加,然后连续七天对实验组桩体的静力触探值进行了测定。得到结果: 如果增加一次搅拌,在桩体8m 一下的部分比贯入阻力有些许降低,而在8m 以上的灌入阻力则增加了许多,并且桩体的均匀性有所降低,因此在实际的施工过程中还是增加了一次复搅来提供施工工艺的效果。

结论

铁路运输作为当前技术条件下规模性、便捷性表现最为突出的交通运输方式,对于地基处理的要求较高, 必须根据具体情况选择更经济有效的软土处理的施工方法,针对高速铁路软土地基建设过程中可能遇到的各种问题展开详细分析与研究,确保高速铁路软土地基施工安全顺畅的完成。

【参考文献】