不卡AV在线|网页在线观看无码高清|亚洲国产亚洲国产|国产伦精品一区二区三区免费视频

學(xué)習(xí)啦 > 論文大全 > 畢業(yè)論文 > 工學(xué)論文 > 工程建筑 >

淺談房建工程軟土地基的施工技術(shù)研究

時(shí)間: 若木1 分享
摘要:結(jié)合工程實(shí)踐,對幾種軟土地基常用的處理方法進(jìn)行說明,指出深層水泥攪拌樁、深層石灰攪拌樁、砂墊層和砂石墊層換填等方法在施工過程中的注意事項(xiàng)和質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。
  關(guān)鍵詞:鐵路房建;軟土地基;處理方法
  鐵路房建工程常修建在鐵路站線兩側(cè),對地基工程的強(qiáng)度及沉降要求高于普通房建工程,特別是軟土地基,如施工方法不當(dāng)或未按規(guī)定和操作規(guī)程進(jìn)行,不僅會(huì)影響房建工程的質(zhì)量,嚴(yán)重的還會(huì)對線路造成影響。
  一、軟土工程性質(zhì)
  軟土是指天然含水量大、壓縮性高、承載力低的一種軟塑到流塑狀態(tài)的飽和黏土,多分布在沿海、內(nèi)陸、平原、山區(qū)的湖泊河灘周邊等地區(qū)。
  軟土天然含水量高,一般液限wL值較高;天然孔隙比e>1.0。當(dāng)軟土由生物化學(xué)作用形成e>1.5時(shí)為淤泥,天然孔隙比1.0<e<1.5時(shí)為淤泥質(zhì)土;壓縮性高,壓縮系數(shù)a1-2 0.5m2/mm;強(qiáng)度低,不排水抗剪強(qiáng)度<0.03MPa,長期強(qiáng)度更低;滲透系數(shù)小(K= 10-7-10-8cm/s)。
  軟土的工程性質(zhì)有:(1)觸變性。軟土在未破壞時(shí),具固態(tài)特征,一經(jīng)擾動(dòng)或破壞,即轉(zhuǎn)變?yōu)橄♂屃鲃?dòng)狀態(tài);(2)高壓縮性。壓縮系數(shù)大,大部分壓縮變形發(fā)生在垂直壓力為0.1MPa時(shí),造成建筑物沉降量大; (3)低透水性。軟土的透水性很低,可認(rèn)為是不透水的,因此軟土的排水固結(jié)需要相當(dāng)長的時(shí)間,反映在建筑物的沉降延續(xù)時(shí)間長,常在十年以上;(4)不均勻性。軟土由微細(xì)的和高分散的顆粒組成,土質(zhì)不均勻,當(dāng)平面上建筑荷載不均勻時(shí),將會(huì)使建筑物產(chǎn)生較大的差異沉降,造成建筑物裂縫或損壞;(5)沉降速度快。沉降速度隨荷載的增加而增加,沉降速度最大時(shí)可達(dá)1~2 mm/d;(6)流變性。在一定剪應(yīng)力作用下,具有發(fā)生緩慢長期變形的性質(zhì);軟土的長期強(qiáng)度小于瞬時(shí)強(qiáng)度。
  二、常用的軟土地基處理方法
 ?。ㄒ唬┥顚铀鄶嚢铇?br/>   深層水泥攪拌樁適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭土和粉土,是進(jìn)行軟基處理的一種有效方法。深層水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑的主劑,通過特制的深層攪拌機(jī)械在地基深部就地將軟土和固化劑強(qiáng)制拌和,使軟土硬結(jié),提高地基強(qiáng)度。
  1.試樁。試樁是為了尋求最佳的攪拌次數(shù)、確定水泥漿的水灰比、泵送時(shí)間、泵送壓力、攪拌機(jī)提升速度、下鉆速度以及復(fù)攪深度等參數(shù),以指導(dǎo)下一步水泥攪拌樁的大規(guī)模施工。每個(gè)標(biāo)段的試樁≮5根,且必須待試樁成功后方可進(jìn)行水泥攪拌樁的正式施工。試樁檢驗(yàn)可采取7d后直接開挖取出,或至少14d后取芯,以檢驗(yàn)水泥攪拌樁的攪拌均勻程度和水泥土強(qiáng)度。
  2.施工準(zhǔn)備。深層攪拌樁施工場地應(yīng)事先整平,清除樁位處地上、地下障礙物。場地低洼時(shí)應(yīng)回填黏土,不得回填雜土。水泥攪拌樁應(yīng)采用合格的32.5級普通硅酸鹽袋裝水泥以便于計(jì)量。水泥攪拌樁施工機(jī)械必須具備良好及穩(wěn)定的性能,鉆機(jī)開鉆之前應(yīng)由監(jiān)理工程師和項(xiàng)目經(jīng)理部組織檢查驗(yàn)收。
  3.施工要點(diǎn)。(1)施工工藝流程:樁位放樣→鉆機(jī)就位→檢驗(yàn)、調(diào)整鉆機(jī)→正循環(huán)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度→打開高壓注漿泵→反循環(huán)提鉆并噴水泥漿→至工作基準(zhǔn)面以下0.3m→重復(fù)攪拌下鉆并噴水泥漿至設(shè)計(jì)深度→反循環(huán)提鉆至地表→成樁結(jié)束→施工下一根樁。(2)水泥攪拌樁開鉆之前,應(yīng)用水清洗整個(gè)管道并檢驗(yàn)管道中有無堵塞現(xiàn)象,待水排盡后方可下鉆。(3)為保證水泥攪拌樁樁體垂直度滿足規(guī)范要求,在主機(jī)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(jìn)行控制。(4)對每根成型的攪拌樁,質(zhì)量檢查重點(diǎn)是水泥用量、水泥漿拌制的罐數(shù)、壓漿過程中是否有斷漿現(xiàn)象、噴漿攪拌提升時(shí)間以及復(fù)攪次數(shù)。(5)水泥攪拌配合比:水灰比0.45~0.5、水泥摻量12%、每米摻灰量46~25kg、高效減水劑0.5%。(6)水泥攪拌樁施工采用二噴四攪工藝。第一次下鉆時(shí)為避免堵管可帶漿下鉆,噴漿量應(yīng)小于總量的1/2,嚴(yán)禁帶水下鉆。第一次下鉆和提鉆時(shí)一律采用低檔操作,復(fù)攪時(shí)可提高一個(gè)檔位。每根樁的正常成樁時(shí)間應(yīng)≮40 min,噴漿壓力0.4MPa。
 ?。ǘ┥顚邮覕嚢铇?br/>   深層石灰攪拌樁適用于處理塑性指標(biāo)較高的軟黏土地基,在相同條件下,石灰作為固化劑處理的臨時(shí)加固效果比水泥好。深層石灰攪拌樁是在軟土地基中將石灰和地基土進(jìn)行強(qiáng)制攪拌混合,地基土和石灰發(fā)生化學(xué)反應(yīng),在穩(wěn)定地基土的同時(shí),提高強(qiáng)度的方法。這種方法具有技術(shù)簡單可行且經(jīng)濟(jì)合理的特點(diǎn),能有效地加固軟弱地基,減少軟土層沉降和整體工程工后沉降,提高軟土層的承載力。
  1.材料要求。石灰應(yīng)該是細(xì)磨的,在攪拌過程中,為防止樁體中石灰聚集,石灰最大粒徑應(yīng)<2 mm。石灰應(yīng)盡量選取純凈無雜質(zhì)的,石灰中氧化鈣和氧化鎂含量至少應(yīng)為8.5%,其中氧化鈣含量最好≮80%。石灰的儲(chǔ)存期不宜超過三個(gè)月,石灰的液性指數(shù)≮70 % 。
  2.施工準(zhǔn)備。工作場地表層硬殼很薄時(shí),需先鋪填砂、礫石墊層,以便機(jī)械在場內(nèi)順利移動(dòng)和施鉆;配置鉆機(jī)、粉體發(fā)送器、空氣壓縮機(jī)、攪拌鉆頭等;通過原位測試及室內(nèi)試驗(yàn)取得地基土、灰土的物理力學(xué)及化學(xué)指標(biāo),選取最佳含灰量作為設(shè)計(jì)摻灰量;確定設(shè)置攪拌范圍,選擇樁長、截面及根數(shù)。
  3.施工要點(diǎn)。粉體攪拌法施工順序:樁體對位→下鉆→鉆進(jìn)→提升→提升結(jié)束。根據(jù)結(jié)構(gòu)要求的承載力,初步選定樁的間距,從而定出加固范圍內(nèi)攪拌樁的數(shù)量以及每平方米內(nèi)攪拌樁所占的面積。攪拌樁的排列一般呈等邊三角形,也可四方形布置,樁徑為0.5m~1.5m ,樁距約1m??諌簷C(jī)的壓力不需要很高,風(fēng)量不宜過大。鉆機(jī)及桅桿安裝在載體上,在地面上進(jìn)行操作,要滿足耐壓力要求。在施工現(xiàn)場要設(shè)置石灰池,石灰粉要遮蓋,一是防止飛粉污染,二是防止遇雨水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),濺傷皮膚及眼睛,施工人員要配戴防護(hù)眼鏡。鉆頭提升距地面30cm~50cm 應(yīng)停止噴粉,以防溢出地面。
  (三)砂墊層和砂石墊層換填
  砂墊層和砂石墊層是使用夯(壓)實(shí)的砂或石墊層替換基礎(chǔ)下部一定厚度的軟土層,以起到提高基礎(chǔ)下地基強(qiáng)度、承載力,減少沉降量,加速軟土層的排水固結(jié)作用,目前使用較為廣泛。
  1.材料要求。砂墊層和砂石墊層所用材料,宜采用級配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬的中砂、粗砂、礫砂、碎(卵)石、石屑或其他工業(yè)廢粒料。在缺少中、粗砂和礫砂地區(qū),也可采用細(xì)砂,但亦同時(shí)摻入一定數(shù)量的碎石或卵石,其摻量按設(shè)計(jì)規(guī)定(含石量≯50 %)。所用砂石材料,不得含有草根、垃圾等有機(jī)雜質(zhì)。用作排水固結(jié)地基的材料,含泥量宜≯30%。碎石和卵石最大粒徑宜≯50mm。
  2.施工準(zhǔn)備。施工前應(yīng)驗(yàn)槽,先將浮土清除,基槽(坑)的邊坡必須穩(wěn)定,草地和兩側(cè)如有孔洞、溝、井等應(yīng)加以填實(shí)。在地下水位高于基槽(坑)地面施工時(shí),應(yīng)采取排水或降低地下水的措施,使基槽(坑)處無積水狀態(tài)。人工級配的砂、石材料,應(yīng)按級配拌合均勻,再行鋪填搗實(shí)。
  3.施工要點(diǎn)。砂墊層和砂石墊層的底面宜鋪設(shè)在同一標(biāo)高上,如深度不同時(shí),施工應(yīng)按先深后淺的程序進(jìn)行。土面應(yīng)挖成臺(tái)階或斜坡搭接,搭接處應(yīng)注意搗實(shí)。分段施工時(shí),接頭處應(yīng)作成斜坡,每層錯(cuò)開0.5m~1m,并應(yīng)充分搗實(shí)。采用碎石墊層時(shí),為防止基坑底面的表層軟土發(fā)生局部破壞,應(yīng)在基坑底部及四側(cè)先鋪一層砂,然后再鋪碎石墊層。墊層應(yīng)分層鋪墊,分層夯(壓)實(shí),鋪設(shè)方法有:平振法、插振法、水撼法、夯實(shí)法、碾壓法等。平振法是用平板式振搗器來回振搗,振搗次數(shù)以簡易測定密實(shí)度合格為準(zhǔn),振搗器移動(dòng)時(shí),每行應(yīng)搭接1/3,以防振動(dòng)面積不搭接。每層鋪設(shè)厚度為200mm~250mm,施工時(shí)最優(yōu)含水量為15%~20%。此法不宜使用于細(xì)砂或含泥量較大的沙鋪筑砂墊層。插振法是用插入式振搗器根據(jù)機(jī)械的振幅大小來決定插入間距,不應(yīng)插入下臥黏性土層,插入振搗完畢所留的孔洞,應(yīng)用砂填實(shí)。每層鋪設(shè)厚度應(yīng)根據(jù)振搗器的插入深度確定,施工時(shí)最優(yōu)含水量為飽和。此法不宜使用于細(xì)砂或含泥量較大的沙鋪筑砂墊層。夯實(shí)法適用木夯或機(jī)械夯,一夯壓半夯,全面夯實(shí)。每層鋪設(shè)厚度為150mm~200mm,施工時(shí)最優(yōu)含水量為8%~12%。此法較適用于砂石墊層。
  (四)其他軟基處理方法
  軟土地基的加固除以上方法外還有:振沖地基加固、碎石樁擠密加固地基、砂樁加固地基、水泥煤灰碎石樁、塑料板排水加固、石灰粉煤灰(火山灰、鋼渣或黏土)樁等軟基處理方法。
  1.振沖法加固地基雖然現(xiàn)在已開始在軟黏土和雜填土地基加固中使用,但該方法仍是松散砂土地基的最佳加固方法。當(dāng)用于軟黏土?xí)r必須適當(dāng)控制水壓、電流及填料密實(shí)度等才能有效保證加固效果。碎石樁擠密加固地基是用振動(dòng)沉管樁機(jī)將鋼套管沉入土中再灌入碎石而成。
  2.砂樁加固地基也是一種適用于軟弱土、淤泥質(zhì)土及新填土的地基加固方法,砂樁是利用振動(dòng)灌注施工機(jī)械,向地基土中沉入鋼管灌注砂料而成,能起到砂井排水及擠密加固地基的作用。
  3.水泥粉煤灰碎石樁是采用碎石、石屑、粉煤灰、少量水泥進(jìn)行拌和后,利用沉樁機(jī)械,振動(dòng)灌入地基中,制成一種具有黏結(jié)強(qiáng)度的非柔性、非剛性的亞類樁,它與樁間土形成復(fù)合地基,共同承受荷載,從而達(dá)到加固地基的目的。水泥粉煤灰碎石樁在群樁施工中應(yīng)注意樁的間距,樁距過小容易產(chǎn)生緊縮,樁距過大影響加固效果。
  4.塑料板排水加固軟基是將帶狀塑料排水板,用插板機(jī)插入軟土中,然后在土面加載預(yù)壓(或采用真空預(yù)壓),使土中水沿塑料板的通道溢出,并從砂墊層中排走,使地基得到加固,這種方法施工工期較長。
  5.石灰粉煤灰(火山灰、鋼渣或黏土)樁的施工方法與深層石灰攪拌樁相似,只是在石灰中再添加粉煤灰、火山灰、鋼渣或黏土,采用摻合料后可有效防止石灰樁軟心。
  在施工中遇到軟弱地基時(shí),應(yīng)進(jìn)行必要的補(bǔ)充勘探工作,提高沉降計(jì)算的精度和設(shè)計(jì)的合理性。在施工中應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)程及施工規(guī)范操作,同時(shí)做好施工組織和施工質(zhì)量控制,在確保結(jié)構(gòu)安全的前提下,滿足施工便捷且經(jīng)濟(jì)合理。
  參考文獻(xiàn):
  [1]龔曉南.復(fù)合地基設(shè)計(jì)和施工指南[M].北京:人民交通出版社,2003.
  GS50202-2002,建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].
  葉書麟.地基處理[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,199
22687