元旦晚会跳什么舞蹈好:《岩土工程1000问》一书限期征稿!!!|综合讨论与精华区

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/05/03 10:08:14
三、地基处理设计与施工100问
影响高速公路沥青路面平整度因素浅析
高速公路行车密度大、车速高,为确保行驶车辆的安全和舒适性,对路面平整度的要求很高。部颁《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032-94)要求用连续式平整度仪测定的路面平整度σ≤1.8mm,沪宁高速公路为了创国优,提出了下面层σ≤1.8mm,中面层σ≤1.2mm,上面层σ≤1.0mm的标准要求。由于影响沥青路面平整度的因素很多,对每一个因素的忽视都将对沥青面层最终的平整度产生影响,因此要达到上述标准是有一定难度的。笔者通过对沪宁高速公路无锡段沥青路面的施工实践,从施工角度对影响沥青路面平整度的有关因素作如下分析。
1、摊铺基准的影响
目前高速公路使用的摊铺机均具有自动找平装置,摊铺时按照预先设定的基准来控制(基准面可以是设计高程面,也可以是设计高程的平行面),如果基准控制不好,则摊铺出来的路面平整度就差。最常用的基准是一根与路线设计高程平行的张紧钢丝,施工中称为“走钢丝”,因此钢丝放样的正确性尤为重要。影响摊铺基准正确性的因素有以下几点:
1.1放样用水准点不均匀沉降?路基施工经过了相当长的一个过程才进入路面施工,在此期间由于地质条件等各种因素影响,水准点之间总有不均匀沉降产生,由产生了不均匀沉降的各水准点所引出的程高之间必有较大的误差,从而影响路面平整度。?
1.2 施工放样测量精度的影响一般施工放样均为等外测量(闭合差均按±30L(mm)控制),所用仪器绝大部分均为DS30水准仪,测量精度不够,仪器本身读数误差大(DS3水准仪每次读数精度为3mm),使得钢丝基准面误差较大。?
1.3 钢丝架设过程中产生的误差放样后在架设钢丝的过程中,由于钢丝的张拉力不够引起张拉不紧或钢丝太细无法用力张拉,以及桩距过大或放样划线不准引起标高误差等等,将使钢丝产生竖向挠度,再加上摊铺机一般都是带振动的,在钢丝二支点的跨中产生3~6mm的挠度,个别严重的可超过10mm,使得摊铺层出现纵向波浪,影响路面的纵向平整度。另外,在施工过程中由于辅助人员及行人不注意而碰落架设的钢丝,或摊铺机在行走过程中传感器脱离钢丝等,都将使基准产生过大误差,从而影响到路面平整度。?
2、热拌沥青混合料的影响
热拌沥青混合料的质量,也是影响沥青路面平整度的一个因素,而热拌沥青混合料的质量受以下几个因素的影响:?
2.1 沥青混合料中集料的规格和质量由于国内采石场大部分为乡、村集体开采,生产条件差,材料规格要求不严,每个矿的生产能力较小,而高速公路路面材料消耗量很大,往往需从多个矿场采购石料,尽管在级配过程中控制了最大粒径、1/2最大粒径、4.75mm、2.36mm、0.075mm五档规格料的通过量,但中间粒径的通过量出入较大,引起集料级配变化较大,使压实系数产生波动,影响路面平整度。?另外,由于拌和楼震动筛破裂,使集料中混有部分超规格的大颗粒,摊铺时使局部摊铺系数发生变化或引起摊铺面的拉痕,碾压后引起纵横向局部不规则的小波浪,影响路面平整度。
2.2 热拌沥青混合料拌和温度的影响为确保摊铺机连续、匀速、不间断地摊铺,每台拌和楼的产量必须达到一定的数值,否则必须采用多台拌和楼联合供料(沪宁高速公路按2m/min摊铺速度考虑,规定供料量必须达到240t/h),在联合供料过程中,每个拌和楼的拌和温度不可能完全一致,再加上料源的不一致,使得摊铺后的局部在碾压过程中碾压温度产生变化,引起压实效果的变化,影响到路面的平整度。?
2.3 热拌沥青混合料离析的影响一般沥青拌和楼均带有储料仓,混合料通过运料斗进入储料仓再放入运输车辆,均会产生一定程度的粗细料离析(尽管采取车辆前后移动的措施),再加上传统习惯施工过程中每车料摊铺结束时摊铺机接料斗的两翼都将翻起,使得沥青混合料更加离析,摊铺后由于粗细料的相对集中,导致压实系数不同,使得压路机在压实过程中有明显的摇晃,引起压实效果不同而影响到平整度。
3、沥青混合料摊铺过程中的影响
缓慢、连续、均匀、不间断地摊铺是提高路面平整度最主要的措施,因此摊铺机在操作过程中应注意以下几个影响因素:
(1)摊铺应保持连续。必须配足与摊铺能力相匹配的混合料,尽量做到摊铺过程中不停机。尽管新型ABG摊铺机具有“自锁”装置,但热混合料在熨平板装置自重的作用下总会产生微微下沉,摊铺机的重新启动也会产生局部微小不平整。
(2)摊铺速度要保持缓慢均匀,一般摊铺速度应控制在每分钟2~4m(根据供料情况,保持不停机为原则),摊铺速度的不恒定,会导致摊铺层初始密度不均匀,从而引起碾压后局部厚度的变化而影响平整度。
(3)在摊铺过程中,摊铺机螺旋送料器应均匀不停顿的转动,两侧应保持有不少于送料器高度2/3的混合料,并确保在摊铺全宽断面上不发生离析。摊铺后的混合料,原则上就不应用人工进行整修。
(4)料车卸料时不慎撒落的混合料应及时清除,否则不能摊铺,因为两侧履带或轮胎因撒落料影响而产生接地标高与横坡不一致时,会影响摊铺后的横坡,使坡面产生波浪,影响平整度。??
4、碾压工艺的影响
碾压工艺与碾压机具的合理组合对平整度的影响很大。?
(1)初压应在较高温度下进行,以不产生推移、发裂为原则。初压温度应根据沥青稠度、压路机类型,摊铺初始密度等因素通过试铺确定。沪宁高速公路无锡段所用沥青为埃索AH-70按运动粘度确定的初压温度可在136℃~140℃左右。?
(2)压路机应以慢而均匀的速度碾压,初压时主动轮在前,防止热混合料被挤压隆起,碾压中从外侧向内侧,从低向高处碾压,碾压过程中不得打方向、刹车,碾压必须重叠,既防止超压,又要防止漏压。碾压过程中的启动、换向、倒退等方法不当都将引起油路面出现拥包和凹坑。?
(3)压路机应严禁停在未冷却的路段上,最好能停于结构物上,我们曾经搞过一个试验,在已复压完成的路段上(离机150m处)停上一台钢轮(6~8t),10min后测得的平整度达7mm之多。?
(4)横缝必须认真处理,施工单位往往为了省料而切缝不到位,引起平整度不佳。横缝以直缝为佳。横接缝必须由专人小组进行处理,以确保接缝处的平整度。
5、基层平整度对沥青面层平整度的影响
基层平整度对沥青面层平整度的影响很大,基层如果标高不准,平整度不好,将使得油面摊铺厚度不等,碾压后表面就会出现不平整,因此基层施工时要注意:?
(1)严格控制基层标高和平整度,有条件时基层也用摊铺机进行摊铺,以提高其平整度,标高宁可适当低一些,以确保摊铺厚度。?
(2)要十分重视基层的横坡度。横坡度验收时一个断面应多测几个点,横坡应是单向坡,防止产生复合横坡引起横向摊铺厚度的变化,影响摊铺厚度,殃及平整度。??
6、其它影响
6.1 软土地基的不均匀沉降影响由于地基条件的变化,使得路基纵向沉降不一,根据沪宁高速公路无锡段的软基实测资料,一般软基段的沉降在20~30cm左右,但也有最大沉降达92cm的地段,巨大的沉降量和不均匀沉降差将影响到路面纵横向平整度。?
6.2 桥头填土对平整度的影响由于桥头填土和桥面沉降的不一致,使得桥头产生不均匀沉降差,尽管桥头采取了许多处理措施,但沉降毕竟还是存在的,不均匀的沉降使得桥头产生跳车。??
7、结束语
通过上述对影响沥青路面平整度因素的探讨,可以得出以下的结论:优质的混合料,良好的施工机械,良好的基层平整度,合理的施工工艺,充分的技术准备,严格科学的管理,是确保和提高沥青路面平整度的必要条件。
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三、地基处理设计与施工100问
碎石桩在软土路基处理中的应用
1 引言
由于软土含水量大,压缩性高,因而软土地基强度低,从而导致路堤因不均匀沉降或剩余沉降量过大而破坏。因此要保证路基稳定首先就得进行软基的固接处理。
贵新公路K119 170~K119 348段软基具有软土厚度深、面积大的特点。针对这一情况采用了振压沉管碎石桩对其进行固接处理。以下就处理情况作简要介绍。
2 软基的基本概况
贵新公路K119 170~K119 348路段,地处山间谷盆。由于地势平坦,排水不畅,地下水发育(左侧有两个涌水泉点),长年淤积而形成大面积的软土。经地质钻孔揭示,该段软基上覆流塑~软塑状淤泥质土层,呈灰黑色,具腥臭味,遍布整个面积,厚1.5~2.5米;其下为淤泥质土层,含碎石,呈软塑~可塑状态,饱水,强度低,厚6.0~14.8米;下伏基岩为二迭系上统吴家坪组薄层硅质灰岩夹粘土岩,其顶部风化强烈。对软土取样四组进行实验其物理力学性质如表所示。
物 理 性 质 力 学 性 质
含水量w(%) 48.9~63.6 固结试验压缩系数a100~200(Mpa-1) 0.990~1.520
密度P(g/cm3) 1.54~1.66 压缩模量Es100~200(Mpa) 1.522~2.243
比重Gs 2.56~2.60 直接剪切试验凝聚力C(Kpa) 6~24
孔隙比e 1.332~1.741 内摩擦角Ф(度) 7.2~13.5
液限WL(%) 65.70~84.6 烧失量(%) 9.43~11.35
塑限WP(%) 34.90~43.90
塑性指数Ip 29.90~43.00 土样类别 有机质高液限粉土 灰黑色粘土,含腐质草根及砾石
天然稠度Wc 0.19~0.56
从表上可以看出该段软土天然含水量高,孔隙比大,压缩性高,抗剪强度低。
3 软基处理措施及计算依据
3.1 处理方案
贵新公路K119 170~K119 348段,最高填方9.46米,最低填方3.66米,填方面积8302平方米。因软基深度较大(7~17米),地势平坦,面积较大,不易采用换土填石或抛石挤淤处理。经过会审论证,决定采用振压沉管碎石桩对其进行固结处理。碎石桩采用正方形排列,全平面同一桩径、桩间距。根据部颁《规范》及以往施工经验,选择桩间距为1.2米,桩直径根据振冲器外径定为32.5米,碎石桩要求穿过风化岩层。碎石桩施工结束后,在地基上铺设20厘米厚的碎石垫层,以加强路基排水。
3.2计算依据
路堤填料为粘土,其主要计算参数取值:γ土=18kN/m3 ,C土=25Kpa ,Ψ土=15。 ;软基主要计算参数取值:γ软=16kN/m3 ,C软=15Kpa ,Ψ软=7。 ,固结系数 Cv=1.5x10-7m2/s 。
根据填方高度、填土容重、附加应力、软土深度和压缩系数,通过计算可得加固前路基沉降量S前=82cm。
加固后路基总沉降减少量S减=×S前
式中 n______桩土应力比,对于粘性土n=2~4,取n=2
η_____ 面积置换率
η=d2/de2
d____桩直径
de____等效圆直径,由于桩孔为正方形布置所以de=1.13倍桩间距
η=0.325/(1.13×1.2)2
=0.05744
S减= 桩=20×C软/K
C软 ____凝聚力,C软=15KPa
K____安全系数,K=1.25
桩=20×15/1.25
=240Kpa
复合地基承载力复= β土×
η_____ 面积置换率, η=0.0574
土 _____桩间天然地基土的承载力
n= 桩/ 土,称为桩土应力比,据有关资料,其值在2-12 之
间变化,本文取值为2
土=桩/2=240/2=120Kpa
β____桩间土承载力折减系数,取值1.0,因为桩土应力比已经考
虑了这一因素。
复=1×120×
=126.9KPa
通过以上计算证明,加固后的地基承载力得以较大提高,沉降量控制在可靠的范围内,
并且承载力的计算结果为后期的承载试验提拱了可靠的数字依据。
4.施工工艺及注意事项
施工前,应清除流塑状淤泥,铺设0.5米厚的石屑临时垫层,整平场地,以便施工机械进场。垫层应严格控制粒径,以免无法进行成孔。然后放线定出孔位。施工顺序应从左到右,先边部后中部,便于复合地基土体固结程度随时间延长不断深入。施工时要注意水、电、料三者的控制。水要充足,但水量不易过多,以防把填料回出流走;电主要是控制振密过程中的密实电流;料要注意加料不得过猛,原则上要勤加料,但每批不宜加得太多。碎石采料粒径不得大于5cm。完工后加铺20cm厚的碎石垫层,以利于排水。
清淤排水整平场地 放样定孔位 设备材料进场 成孔试验
承载试验检测强度 铺设垫层并碾压 碎石桩施工
5.承载试验检测及结论
经过一个月的紧张施工,共完成碎石桩总进尺73122米,成孔5916个,灌入碎石约 11000立方米。根据地基承载力计算数据,进行了三组五个点承载板静载试验,两个桩上点,三过桩间土。试验用的圆形承载板与等效影响圆直径相等,加载总荷载至少是复合地基设计值的一倍。荷载按25Kpa为一级分级加载,每级加载后,分时观测沉降值直至每小时变形值小于0.1mm,即认为底板已处于相对稳定而终止观测,然后进行下一级加载,直至试验结束。其结束试验的条件为:累计加荷值达300Kpa,或在此荷载之前地基出现明显变形,底板周边出现裂缝、隆起等现象。卸载时测读回弹量,直至变形结束。
整理观测数据,绘制沉降S、荷载P、时间T三者之间的关系曲线可以看出曲线由两段近似直线所组成,曲率变化不大,分级沉降值亦无明显增大,各个点的累计观测沉降量均小于设计值4cm,当加载至300Kpa以内均未出现板底复合地基破坏迹象。所以加固后的复合地基处于压密阶段,承载能力有很大的提高,软基处理是成功的。并且固结效果随着时间还应有所增加,故以后填方施工不能过快,应严格按规范分层进行填筑,并作好堆载与路堤沉降观测,以沉降值控制填方施工速率。
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三、地基处理设计与施工100问
南京长江第二大桥工程建设管理及关键技术研究
一、工程概况
南京长江第二大桥是国家"九五"重点建设项目之一,位于现南京长江大桥下游11km处。国家批准建设的南京长江二桥由"二桥一路"组成,全长12.517km。其中:南汊大桥为五跨连续的钢箱梁斜拉桥,主跨为628m.桥全长2938m,在同类桥型中国前居国内第一,世界第三;北汊大桥为五跨连续的预应力连续梁桥,主跨为3*l65m连续梁桥,桥长2172m,在同类桥型中居亚洲第一;一路即八卦洲引线,全长5.698km。江苏省批准为二桥配套的南、北引线共8.83km。全部引线设有互通立交4座,分离式立交4座,特大桥4座,大桥8座,中小桥17座,涵洞通道62道,路基土石方总量为380万m3。整个工程静态投资概算33.5亿元,交通部核批工期4年。工程于1997年10月6日正式开工建设,计划于2001年7月1日建成通车。
南京二桥建设标准为路基宽335m,桥面宽32m(不含斜拉索锚固区),是六车道高速公路,设计车在100km/h,设计荷载:汽一超20级,挂一120,设计风速为桥位区20m高度百年一遇10分钟平均最大风速
32.6m/s,桥墩按船舶撞击荷载顺水流向为27000kN,横水流向为13500kN进行验算,抗震按7度设防,通航净空24m,设计洪水频率:桥梁为300年一遇,路基为100年一遇。
南京二桥的建设,不仅使途径南京的四条国道104,205,328,312增加了新的过江通道,也将宁连、宁通一级公路、南京绕城公路、新机场高速公路和沪宁高速公路连成一体,使南京公路交通基本形成"城外成环",从而改善交通拥挤,有效缓解南京地区"过江难"问题。
南京二桥经过30多月的施工,南汊大桥已在2000年7月9日实现合龙,北汊大桥也在8月中旬实现合龙,全部引线已完成沥青中面层的摊铺,沿线三大系统、交通工程、绿化均在加紧施工,二桥公园等配套附属也已全面展开,按照目前的进度,南京二桥全线可在2D00年年底实现全线贯通并完成主体工程。
二、南京二桥建设的组织管理简介
1.南京二桥建设的组织管理体系:南京长江第二大桥建设指挥部和南京长江第二大桥建设有限责任公司,按照"两块牌子、一套班子"的方式进行运作,建设指挥部作为二桥建设项目的业主,是南京市人民政府的派出机构,具体组织实施负责二桥建设管理,这体现了市委、市政府对二桥建设的重视,也便于在建设过程中体现重大基础项目中的政府行为,使项目享受政府所能给予的优惠政策;同时为了适应社会主义市场经济的需要,指挥部又作为建设有限责任公司,是南京二桥的投资法人主体,具体负责建设资金筹措和融资。
南京二桥建设指挥部下设总工程师、办公室、计划处、工程监理处、财务处、物资处、开发处(征地拆迁)等职能部门。南京二桥建设指挥部内部的工程监理处、计划处、物资处、办公室、财务处既为指挥部(业主)的职能办事机构,又作为总监办公室的办事机构,执行南京长江第二大桥总监办公室的部分职能。总监办公室具体负责对各标段监理组(监理工程师代表办公室)进行管理和协调,承包商由各标段监理组(监理工程师代表办公室)负责具体管理和协调。
2.二桥指挥部资金筹集及概算控制:南京二桥经国家和省核批静态投资总额为33.5亿元,交通部和省交通厅补助85亿,市里筹措5亿,其余主要还是利用银行贷款和社会融资,目前正在以二桥建设指挥部(二桥建设有限责任公司)购主要发起人,与其他回家投资公司酝酿组建二桥股份有限公司,负责二桥工程项目剩余资金的筹措,并作为投资主体,参与今后南京重大基础项目的投资和管理。
我们通过严格监理、严格招标、严格控制超标准的变更和各方面精打细算来控制造价,至目前为止,我们
所有单项工程项目均没有突破国家批准的概算。
3.二桥指挥部建设材料采购与供应;南京长江二桥静态总投资33.5亿元,其材料费用占60%以上。建筑材料质量的优劣直接关系到南京二桥的工程质量。为了保证南京二桥材料的组织和供应,尤其确保主要材料的质量,专门设置了物资处(物资公司)负责二桥大量建筑材料的供应。
物资处作为甲供材料的唯一采供机构,主要供应钢材、钢绞线、水泥、木材、支座等主要结构材。另外,对于大量的建筑用地材,我们依靠情况熟、资质好,积极协助配合各施工单位进行调查采购,发挥组织协调功能。
对于甲供材,我们采取如下措施来确保供应,确保材料的质量:(1)实行严格的资格预审制;(2)实行二桥物资采供协作网;(3)实行招标,择优选择供应厂商;(4)加强甲供材料供应的计划性、及时性;(5)加大甲供材料质量的抽测频率和覆盖面。
在地材方面,由于施工队伍大多来自外省、市,对南京及周边地区地材品质及位置不甚了解。在这种情况下,物资部门向他们积极提供有关信息,帮助确定货源。从宏观控制人手,采取必要的管理措施,并协助厂家做好施工单位的服务工作。价格由双方自行商定,但所选用的地材必须经过检测和化验,通过现场施工监理检查,符合国家标准及二桥工程建设要求。
三、南京二桥建设的相导思想、质量方针和目标
1.指导思想:精心组织、精心设计、精心施工、严格监理、科学管理。动员二桥全体建设者,发扬"严谨、高效、团结、苦干"的优良作风,把南京长江第二大桥建设成标志性工程,建设成跨世纪的国优精品工程。
2.质量方面:"百年大计、质量为本"。无论在任何情况下和任何条件下,南京长江第二大桥建设指挥部都将始终如一坚持质量第一,质量优先的原则。
3.质量目标:通过全体建设者的努力,分项、分部工程检查一次合格率100%,优良品率为90%以上,交工验收单位工程优良品率达100%。通过国家组织的竣工验收,工程按交通部(JTJ021-94)公路工程质量评定标准为优良级工程,评分值在90分以上,并使南京长江第二大桥工程设计、施工管理都达到国内一流先进水平
四、南京二桥对分项工程、单位工程及总体建设工期安排
南京长江第二大桥的建设,国家批准工期为4年。南汊桥、南岸引线在1997年年内开工建设,北汊桥及引桥、南汊桥引桥,八卦洲引线、北引线在1998年陆续开工建设,南京二桥将于2001年7月建成通车,建设总工期为45个月。南京长江第二大桥南、北主桥按照5个标段来建设,分别如下:南汊桥索塔及基础工程建设为A标(南、北主墩、过渡墩及辅助墩分别为A1,A2标),建设工期计划为24个月,南汊桥上部结构为B标,计划工期为15个月,南
汊桥南引桥为C标,计划工期为28个月,南汊桥北引桥为D标,计划工期为30个月,北汊桥及其引桥为E标(根据工程量情况,在主跨连续梁中心分界,分为E1,E2标),计划工期为30个月。详细情况见工期安排表。
五、南京二桥工程的重点、难点
南京二桥工程质量管理的重点分别是钢箱梁斜拉桥--南汊大桥、预应力混凝土连续梁桥--北汊大桥以及引线改性沥青路面及南汊桥钢桥面的铺装。
南京二桥建设的难点可分为如下几类:
1.长江主航道上深水基础施工:大直径(φ36m)双壁钢围堰抛锚定位、吸泥着岩;8m厚(近6500m3)水下混凝土封底施工;超长、大直径(长103m,φ3.0m)钻孔灌注桩施工;承台大体积混凝土水化热的控制。
2倒Y型索塔超高空(绝对高度达195.41m)混凝土浇注、大曲率小半径环向预应力施工、空间斜拉索套筒定位等。
3.扁平流线型钢箱梁制作、悬吊以及钢桥面环氧沥青铺装。
4.628m跨径的斜拉桥施工控制、165m跨径的预应力混凝土连续梁的施工控制。
5.长江副航道上软弱地基的水下基础施工;北汊大桥钻孔灌注桩施工。
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三、地基处理设计与施工100问
沉井基础和钻孔灌注桩基础
沉井基础
沉井基础施工时在地面整体预制沉井达到强度后挖土下沉。
铺垫:对沉井位置进行测量定位,平整场地并在沉井制作范围内铺30cm厚砂卵石垫层,分层洒水夯实,振压密实。采用铺承垫木方法,避免沉井砼在灌注后,而尚未达到一定强度前产生不均匀沉降使沉井结构开裂。承垫木采用250cm×20cm×l6cm的枕木,枕木对称摆放,对称枕木中心连线必须通过沉井中心,对称的枕木应编上相同的号码,枕木间隔20cm摆放。铺设垫木时应使顶面保持在同一水平面上,并用水准仪找平使高差在10mm以内,垫木摆放时要先在纵、横轴中心线上摆放两组定位枕木,然后对称摆放其他枕木,枕木缝之间用砂填平。
预制沉井:按设计施作沉井钢刃脚,待钢筋绑扎好后,在垫木上立沉井内外模和支撑,井壁外侧设双排钢脚手架作施工平台。模板制做完后,严格检查其尺寸,然后浇注砼,采用起重机配合吊斗运送混凝土,砼倾倒高度超出2m时设溜槽以防离析。浇注砼时一定要分区、依次、同步、对称进行,避免砼面高低相差悬殊,压力不均匀而产生基底不均匀沉陷,砼按规范要求振捣密实,不允许发生漏强和过振。
抽垫:砼达到设计强度后,方可进行抽垫。抽垫时分区、依次、对称、同步地进行,设专人统一指挥。当抽出几组空档后,即可回填,以后每抽出一组即回填一组。回填材料选用砂夹石并应分层洒水充分夯实,其回填高度的决定,应使最后分配在定位垫木上的重量不压断垫木及垫木下的承压应力不超出原地面极限承压应力。抽垫过程中应在沉井上下左右各设测点一个,观察其下沉情况。如果在抽垫过程中发生倾斜、回填的砂夹石挤出、垫木压断、下沉量急速增加等异常现象应及时处理。
挖土下沉:待沉井砼强度达到设计强度的70%时,拆除模板对井壁进行详细验收,发现缺陷要认真处理,然后四面弹十字中线,从刃脚到顶画出标尺,在沉井顶部弹线路中线与法线。下沉前认真查看地质钻孔资料,了解地质分层状况,采取相应措施。在下沉前在沉井外壁涂机油,以减少下沉时与土的侧向摩阻力。下沉时严格按设计采取排水或不排水下沉,采用卷扬机配合抓泥斗出土。下沉施工时先在中部下挖40~50cm,并逐渐向四周对称、分层、同步地扩挖。沉井在下沉过程中随时进行测量,并进行下沉系数计算,保证下沉速度和垂直度,挖土时对称进行,刃脚处不得挖土,发生倾斜达到5cm时立即停止取土下沉,进行纠偏。当第一节沉井顶距地面0.5~1.0m时,再在其上按照设计预制第二节沉井,达到设计强度后继续下沉,其他节沉井以此类推。
沉井封底:沉井下沉至设计标高并清除沉淀淤泥后,应进行沉降观察,8小时内沉降量不大于10mm时方可封底。封底采用垂直导管法灌注水下砼封底,在井孔内垂直放入多根内径为200~300mm的钢制导管,导管数量及在平面上的布置,应使各导管有效灌注半径互相搭接,并盖满全部基底。管底距基底面30~40cm,在导管顶部接一漏斗,在漏斗颈部安放球塞,并用绳索系牢。漏斗内盛满陷度较大的砼,用砍球法灌注砼。在灌注砼过程中,对于导管断裂、接头漏水、球塞卡堵等常见故障采取相应预防措施。
井孔填充和封顶:填充前,先将井内积水抽干,并清理封底砼表面的浮浆,按设计填充片石砼或砂夹石。片石间净距不小于15cm,最上层顶面覆盖25cm以上的砼层。施工采用起重机配合吊斗运送混凝土,插入式振捣捧捣固。
钻孔桩基础
钻机就位:根据地质情况,钻孔采用冲击钻机或旋转钻机。钻机机身要用方木或旧枕木垫平塞牢,钻架四脚拉好缆风绳,确保钻机稳定。钻机安放平稳后,检查钻头或钻杆中心与护筒中心的偏差不大于5cm,方可开钻。
开钻:钻孔作业应分班连续进行,并及时填写钻孔施工记录,实行交接班制。冲击钻机开孔要用小冲程,升降钻锥必须平稳,防止碰撞护筒及孔壁。
钻进:冲击钻机钻进时,起落钻头速度要均匀,不得过猛或骤然变速,以免碰撞孔壁或套管。冲击过程中,要勤松绳、少松绳,借助冲击声音,判别孔底情况。要勤抽碴,勤检查钢丝绳和钻头磨损情况及转动装置是否灵活,预防发生安全质量事故。旋转钻机钻进时,应经常注意土层变化,对不同的土层采用不同的钻速、钻压、泥浆比重和泥浆量,在砂土、软土等容易坍孔的土层宜采用抵挡慢速钻进,同时提高孔内水头,加大泥浆比重。
抽碴:冲击钻机随着钻进深度的增加,孔内泥浆含碴量增大,钻进速度也随之下降,一般在坚硬地层钻速降至5cm/h,松散层钻速降至15cm/h,应进行抽碴。每钻进0.5~1m即可抽碴,每次抽碴不宜过多,同时不断注入泥浆或清水以保证孔内水位,预防塌孔。按要求对抽出钻碴进行取样分析,校核设计地质资料。
清孔:钻孔达到设计深度后,经终孔检查,即进行清孔。冲击成孔采用抽碴法清孔,掏到手摸泥浆无2—3mm大的颗粒且其比重在规定指标之内时为止。旋转钻机清孔采用换浆法,将钢筋笼及导管安放到位后,从导管中以中速压入符合规定指标的泥浆,把孔内比重大的泥浆换出,使含砂率逐步减小,直至稳定状态为止。清孔时,应及时向孔内注入纯泥浆,保持孔内足够的水头压力,避免坍孔。不得用加深孔深来代替清孔。
钢筋笼吊装:钢筋笼采用吊车吊装,以一次整体安设为宜,吊点设在加强箍筋处,同时采取绑扎砂杆的措施加强钢筋笼的刚度,保证起吊时不致变形。吊入钢筋笼时,应对准孔位轻放、慢放。若遇阻碍,可慢起慢落和正反旋转使之下放,防止碰撞孔壁而引起坍塌,同时,细心观察水位,检查是否坍孔。钢筋笼分段吊装时,入孔搭接采用单面搭接焊,上下节轴线控制在同一直线上。钢筋笼入孔后,要进行测量校对,然后用吊筋将其固定于孔口,牢固定位,防止下落及“浮笼”现象的发生。当灌注完毕,待桩上部混凝土初凝后,方可解除钢筋笼的固定设施。
灌注水下混凝土:灌注水下混凝土采用竖向导管法。导管入孔就位后,其下端距孔底沉碴0.3~0.5m。水下混凝土的灌注采用孔口平台配汽车吊进行,一次连续灌注。灌注速度必须迅速,防止坍孔和泥浆沉淀过厚。在灌注水下混凝土前,应向孔底射水3~5min,射水压力应比孔底压力大0.05Mpa,将孔底沉淀物冲翻动,然后立即灌注。钻孔桩封底采用砍球法进行施工。封底混凝土的初存量要满足首批混凝土入孔后,导管埋入混凝土的深度不小于1.0m的要求。灌注过程中,经常测量导管埋入混凝土深度,导管埋深控制在2~4米之间,随灌注随提升导管。
承台施工:基坑采用挖掘机开挖,人工配合。挖至设计标高后,支模板,并同时清除桩顶浮浆。挖孔桩按要求伸入到承台内,绑扎承台钢筋,经监理工程师检查,满足设计要求后灌注砼。灌注完毕后,预埋基础与墩台身的施工接茬钢筋。
07503009 2010-06-05 12:04
三、地基处理设计与施工100问
高速铁路路基动态平板荷载试验检测方法
一、概述
路基的施工质量关系到整个工程的质量、进度和列车运行安全,科学、合理的监控测试方法是保证路基施工的重要措施。在路基工程施工中,土体压实是一个最基本的问题,但仅用密实度指标来检测和判定路基的质量有其局限性。因为路基填土的施工方法不同,含水量的差异和击实标准的差别,相同密实度的土体其力学性能指标有较大差异。因此,在检测密实度的基础上,将强度及变形指标作为反映路基承载力的压实标准,是国内外路基施工质量检测技术的发展方向。传统的强度及变形参数指标通过静态平板荷载试验测得,即检测地基系数K30,而路基实际承受的荷载不仅有静荷载,还有列车运行时对路基产生的动荷载。非凡是高速铁路,动荷载产生的冲击力对路基的影响更为明显,也就是说,路基的稳定性和变形问题主要是由于动荷载引起的,所以,采用模拟列车运行时产生的动应力及动应变形指标作为路基的填筑质量检测标准将更科学合理、更符合实际情况。
在浙赣线电气化提速改造工程施工中运用的DBM型动态变形模量测试仪,主要用于测试基床表层级配碎石、桥涵过渡段的承载力指标-动态变形模量Evd和地基系数K30。动态变形模量检测方法也已经纳入铁道部行业标准《铁路工程土工试验规程》。
二、动态变形模量测试的工作原理
动态弹性模量Evd(dynamic modulus of deformation)是指土体在一定大小的竖向冲击力和冲击时间作用下反抗变形能力的参数。根据平板压力公式,动态变形模量可按下式计算:Evd=1.5×r×σ/s(MN/m2)式中:1.5-承载板外形影响系数;r-承载板的半径,这里为150mm;σ-路基最大动应力;s-承载板的沉陷值(mm)。此公式表示按照弹性各项同性半空间理论,并假定横向变形系数为0.21时,圆形刚性板在竖向集中荷载作用下的地面沉陷。
动态变形模量测试仪主要有落锤仪和沉陷测定仪组成。落锤仪包括:脱钩装置、落锤、导向杆、阻尼装置、承载板等,沉陷测定仪主要包括传感器、放大器、数据处理器、打印机和电源。
动态变形模量测试仪的工作原理是:采用一定质量的落锤,从一定高度自由落下,通过阻尼装置、承载板,对路基产生瞬间的冲击,使路基产生沉陷。也就是采用一定质量的落锤,从一定高度自由落下,模拟列车运行时对路基产生的动荷载效应冲击路基,在冲刷能相同的条件下,测试路基的垂直变形值,以此计算路基的动态变形模量Evd指标。从理论上讲,路基碾压越密实,沉陷值越小,路基的动态变形模量Evd值越高;反之,路基的Evd值越低。
根据公式计算的动态变形模量值即代表被测点的承载力。冲击力(动应力)由落锤的落高和阻尼装置控制,它的大小及延时时间要符合列车高速运行时对路基产生的冲击力,“暂规”中规定,路基最大设计动应力为0.1MPa。路基在动应力作用下,产生的沉陷值,即路基产生的垂直变形值由沉陷测定仪测得。沉陷测定仪的工作原理是:落锤自由落下对路基产生的震动信号经传感器、放大器、低通滤波器、采样保持器输入到模/数转换器(A/D转换器)进行模数转换,再由单片微机进行数据处理,最后由液晶显示器(LCD)显示和打印机打印测试结果。
动态变形模量测试仪的测试深度,即落锤自由下落对路基产生的冲击影响深度,也是该测试仪的主要技术指标和研究内容之一。落锤的质量和落高是决定冲击影响深度的主要因素,落高一定时,落锤越重,影响土体的深度越深,反之则越浅。但对于便携式测试仪来说,落锤太重,不便于携带。所以在研制时,采用直径为30cm的承载板,10kg的落锤。落锤从一定高度自由落下,通过阻尼装置、承载板对路基产生冲击,再通过在土体中不同深度处分层埋设压力和的试验方法,测试沿土层深度方向锤击能量衰减的程度,来确定冲击影响深度。根据测试数据分析,锤击能量的大部分(约70%)消耗在40cm厚的土层内。因此可以得出落锤冲击路基的影响深度为40~50cm,满足路基施工中每层填土碾压后30cm的分层检测要求。
wangzhitao23 2010-06-08 11:21
很好,这样的主题应该多多举办一下
one1ine 2010-06-09 08:35
三、地基处理设计与施工100问
灰土挤密桩施工工艺标准?
1 适用范围
本工艺标准适用于地基处理采用灰土挤密桩加固的工程。
2 施工准备
2.1 材料要求
2.1.1 土料:可采用就地挖出的粘性土及塑性指数大于4的粉土,不得含有有机杂质或用耕植土;土料应过筛,其颗粒不应大于15mm。
2.1.2 石灰:应用Ⅲ级以上新鲜的块灰,使用前1-2d消解并过筛,其颗粒不应大于5mm,不得夹有未熟化的生石灰块粒及其他杂质,也不得含有过多的水分。
2.2 主要机具设备
2.2.1 成孔设备
0.6t或1.2t柴油打桩机或自制锤击式打桩机,亦可采用冲击钻出或洛阳铲。
2.2.2 夯实设备
卷扬机、提升式夯机或偏心轮夹杆式夯实机及梨形锤。
2.2.3 主要工具
铁锹、量斗、水桶、胶管、喷壶、铁筛、手推胶轮车等。
2.3 作业条件
2.3.1 岩土工程勘察报告、基础施工图纸、施工组织设计应齐全。
2.3.2 建筑场地地面上所有障碍物和地下管线、电缆、旧基础等均已全部拆除搬迁。沉管振动对邻近建筑物及厂房内仪器设备有影响时,已采取有效保护措施。
2.3.3 施工场地已进行平整,对桩机运行的松软场地已进行预压处理,周围已做好有效的排水措施。
2.3.4 桩轴线控制桩及水准点桩已经设置并编号,且经复核;桩孔位置已经放线并钉标桩定位或撒石灰。
2.3.5 已进行成孔、夯填工艺和挤密效果试验,确定有关施工工艺参数(分层填料厚度、夯击次数和夯实后的干密度、打桩次序),并对试桩进行了测试,承载力及挤密效果等符合设计要求。
2.3.6 供水、供电、运输道路、现场小型临时设施已经设置就绪。
2.4 作业人员
2.4.1 主要作业人员:打桩工、焊工。
2.4.2  施工机具应由专人负责使用和维护,大、中型机械特殊机具需执证上岗,操作者须经培训后,执有效的合格证书可操作。主要作业人员已经过安全培训,并接受了施工技术交底(作业指导书)。
3  施工工艺
3.1 工艺流程
基坑开挖→桩成孔→清底夯→桩孔夯填土→夯实
3.2 操作工艺
3.2.1 桩施工一般采取先将基坑挖好,预留0.5-0.7mm土层,冲击成孔,宜为1.20~1.50m,然后在坑内施工土桩。桩的成孔方法可根据现场机具条件选用沉管(振动、锤击)法、爆扩法、冲击法等。沉管法是用振动或锤击沉桩机将与桩孔同直径钢管打入土中拔管成孔。桩管顶设桩帽,下端做成锥形约成60角,桩尖可心上下活动。本法简单易行,孔壁光滑平整,挤密效果良好,但处理深度受桩架限制,一般不超过8m。爆扩法系用钢钎打入土中形成25-40mm孔或洛阳铲打成60-80mm孔,然后在孔中装入条形炸药卷和2-3个雷管,爆扩成15-18d的孔(d-桩孔或药卷直径)。本法成孔简单,但孔径不易控制。冲击法是使用简易冲击孔机将0.6-3.2t重锥形锤头,提升0.5-20m高后,落下反复冲击成孔,直径可达50-60cm,深度可达15m以上,适于处理湿陷性较大深度的土层。
3.2.2 桩施工顺序应先外排后里排,同排内应间隔1-2孔进行;对大型工程可采取分段施工,以免因振动挤压造成相邻孔缩孔成坍孔。成孔后应夯实孔底,夯实次数不少于8击,并立即夯填灰土。
3.2.3 桩孔应分层回填夯实,每次回填厚度为250-400mm。或采用电动卷场机提升式夯实机,夯实时一般落锤高度不小于2m,每层夯实不少于10锤。施打时,逐层以量斗向孔内下料,逐层夯实,当采用偏心轮夹杆式连续夯实机,则将灰土用铁锹随夯击不断下料,每下二锹夯二击,均匀地向桩孔下料、夯实。桩顶应高出设计标高不小于0.5cm,挖土时将高出部分铲除。
3.2.4 若孔底出现饱和软弱土层时,可采取加大成孔间距,以防由于振动而造成已打好的桩孔内挤塞;当孔底有地下水流入,可采用井点降水后再回填填料或向桩孔内填入一定数量的干砖渣和石灰,经夯实后再分层填入填料。
4 质量标准
4.1  主控项目
4.1.1  灰土挤密桩的桩数、排列尺寸、孔径、深度、填料质量及配合比,必须符合设计要求或施工规范的规定。
4.2  一般项目
4.2.1  施工前应对土及灰土的质量、桩孔放样位置等做检查。
4.2.2  施工中应对桩孔直径、桩孔深度、夯击次数、填料的含水量等做检查。
4.2.3 施工结束后,应检查成桩的质量及地基承载力。
4.2.4 土和灰土挤密桩地基质量检验标准应符合下表规定。
灰土挤密桩工程质量检验标准
项    序    检查项目    允许偏差或允许值    检查方法
单位    数值
主控
项目    1    桩长    mm    ±500    测桩管长度或垂球测孔深
2    地基承载力    设计要求    按规范方法
3    桩体及桩间土干密度    设计要求    现场取样检查
4    桩径    mm    -20    用钢尺量
一般
项目    1    土料有机质含量    %    <5    试验室焙烧法
2    石灰粒径    mm    <5    筛分法
3    桩位偏差    满堂布桩≤0.4d 条基布桩≤0.25d    用钢尺量
4    垂直度    %    <1.5    用经纬仪测桩管
5    桩径    mm    -20    用钢尺量
注:桩径允许偏差是指个别断面。
4.3  特殊工艺关键控制点控制
特殊工艺关键控制点控制
序号    关键控制点    控    制    措    施
1    施工顺序    分段施工
2    灰土拌制      土料、石灰过筛、计量,拌制均匀
3    桩孔夯填    石灰桩应打一孔填一孔,若土质较差,夯填速度较慢,宜采用间隔打法,以免因振动、挤压,造成相邻桩孔出现颈缩或坍孔
4    管理    施工中应加强管理,进行认真的技术交底和检查;桩孔要防止漏钻或漏填;灰土要计量拌匀;干湿要适度,厚度和落锤高度、锤击数要按规定,以免桩出现漏填灰、夹层、松散等情况,造成严重质量事故
4.4  质量记录
4.4.1  隐蔽工程记录
4.4.2  灰土挤密桩施工记录
4.4.3  测量放线定位记录
4.4.6  检验批质量验收记录
5  施工注意质量问题
5.0.1  桩缩孔或塌孔,挤密效果差:
地基土的含水量在达到或接近最佳含水量时,挤密效果最好。当含水量过大时,必须采用套管成孔。成孔后如发现桩孔缩颈比较严重,可在孔内填入干散砂土、生石灰块或砖渣,稍停一段时间后再将桩管沉入土中,重新成孔。如含水量过小,应预先浸湿加固范围的土层,使之达到或接近最佳含水量。
必须遵守成孔挤密的顺序,应先外圈后里圈并间隔进行。对已成的孔,应防止受水浸湿且必须当天回填夯实。
施工时应保持桩位正确,桩深应符合设计要求。为避免夯打造成缩颈堵塞,应打一孔,填一孔,或隔几个桩位跳打夯实。
5.0.2 桩身回填夯击不密实,疏松、断裂:
成孔深度应符合设计规定,桩孔填料前,应先夯击孔底3-4锤。根据地试验测定的密实度要求,随填随夯,对持力层范围内(约5-10倍桩径的深度范围)的夯实质量应严格控制。若锤击数不够,可适当增加击数。
回填料应拌合均匀,且适当控制其含水量,一般可按经验在现场直接判断。
每个桩孔回填用料应与计算用量基本相符。
夯锤重不宜小于100kg,采用的锤型应有利于将边缘土夯实(如梨形锤和枣核形锤等),不宜采用平头夯锤。
6 成品保护
6.0.1 基础底面以上应预留0.7-1.0m厚的土层,待施工结束后,将表层挤松的土挖除,分层夯压密实后,立即进行下道工序施工。
6.0.2 雨期或冬期施工,应采取防雨、防冻措施,防止灰土受雨水淋湿或冻结。
7 安全健康与环境管理
7.1 施工过程危害及控制措施
施工过程危害及控制措施
序号    作业活动    危险源    控制措施
1    振动或锤击沉桩机、冲击机操作    倾倒或锤头突然下落,造成人员伤亡或设备损坏。    振动或锤击沉桩机安放平稳,经常检查设备情况
2    现场施工    人员或物件掉入孔内。    应加盖板
3    施工用电    触电    电气设备应设接地、接零,并由持证人员安全操作。电缆、电线应架空
7.2环境因素辩识及控制措施
环境因素辩识及控制措施
序号    作业活动    环境因素    控  制  措  施
1    土方出场    扬尘    道路经常洒水
2    机械使用    废油    施工现场使用或维修机械时,应有防滴漏措施
cumtxiaomad 2010-06-09 09:00
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cumtxiaomad 2010-06-09 09:12
一、岩土工程勘察100问
场地的主要地貌有哪几种?形成原因是什么?建筑地基应注意那些问题?
场地的地貌主要有山地。丘陵和平原
(1)山地
山地是地壳上升运动或岩浆活动等复杂演变过程形成的,同时又受到流水及其他外来的剥蚀作用,于是形成山区的区区不平、复杂多变的地貌。山区地基应主要山崩、斜坡岩体滚动、山洪爆发等不良地质现象。
(2)丘陵
丘陵是山地经过外力地质作用长期剥蚀切割形成的外貌低矮平缓的起伏地形。丘陵的挖方处,岩石外露,承载力高,填方处承载力低,所以丘陵地区应特别注意地基的软弱不均和边坡稳定问题。
(3)平原
我国东部地区,大河流中下游,河谷非常开阔,沉积作用强烈,当雨季、洪水溢出河床,淹没河床以外的广大面积,沉积细小颗粒,形成冲击平原。
冲击平原,沉积层很厚,地下水位高,地基承载力低,对于河漫滩和湖泊常分布有袋状淤泥层,对建筑物很不利。
cumtxiaomad 2010-06-09 09:15
七、隧道与地下工程设计与施工100问
岩爆的现场预测预报 t"sBPLU\
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①地形地貌分析法及地质分析法 #j;^\rSv-
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认真查看其地形地貌,对该区的地形情况有一个总体的认识,在高山峡谷地区,谷地为应力高度集中区,另外根据地质报告资料初步确定辅助洞施工期间可能遇到的地应力集中和地应力偏大的地段。 &*o=I|pQ
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依据地质理论,在地壳运动的活动区有较高的地应力,在地区上升剧烈,河谷深切,剥蚀作用很强的地区,自重应力也较大。 SV4E0c>
7lTC{7C57
②AE法(声发射法) WH%g(6w1j
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AE法主要利用岩石临近破坏前有声发射现象这一结果,通过声波探测器对岩石内部的情况进行检测,该方法的基本参量是能率E和大事件数频度N,它们在一定程度上反映出岩体内部的破裂程度和应力增长速度。这种预报方法是最直接的,也是最有效的。 oE @a'*.\
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③钻屑法(岩芯饼化法) 4X/-4'
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这种方法是通过对岩石钻孔进行,可在进行超前预报钻孔的同时,对钻出的岩屑和取出的岩芯进行分析;对强度较低的岩石,根据钻出岩屑体积大小与理论钻孔体积大小的比值来判断岩爆趋势。在钻孔过程中有时还可以获得如爆裂声、磨察声和卡钻现象等辅助信息来判断岩爆发生的可能性。 Mc lkEfn
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④地温法 >dXGee>'M
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采用红外线测温仪,若地温接近正常埋深地温,说明地下水渗流弱,围岩干燥无水,则产生岩爆的可能性较大。 9yu\ Ot
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以上几种方法在实际施工过程中要综合应用,相辅相成互相印证,方能对岩爆的发生进行准确的预报。 >~rTqtKd
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岩爆防治措施 .~db4d]
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①改善围岩应力 @n/\L<]t
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这种方法主要是降低围岩应力是围岩应力小于围岩强度,避免岩爆的发生。在施工中主要采取如下措施: ldcqe$7,
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在洞身开挖爆破时,采用“短进尺、多循环”,采用光面爆破技术,尽量减少对围岩的扰动,改善围岩应力状态。 ;O5zUl-`
,pfG
选择合适的开挖断面形式,也可改善围岩应力状态。 \w>y`\6mX
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应力解除法:通过打设超前钻孔或在超前钻孔中进行松动爆破,在围岩内部造成一个破坏带,即形成一个低弹区,从而使动壁和掌子面应力降低,使高应力转移至围岩深部,施工时可在掌子面上打设5~6个超前钻孔,深15~20m左右,既可以起到超前钻探地质的作用,又可以起到释放掌子面应力的作用。超前钻孔的布置形式及参数与地质预测预报孔相同。 TqQB@-!
wu6;.xTLl
②改善围岩性质 qo~O|~
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在施工过程中,可采取对工作面附近隧道岩壁喷水或钻孔注水来促进围岩软化,从而消除或减缓岩爆程度。但这种方法在隧道施工中一般对隧道围岩的稳定有一定的影响。 i"FtcP^
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③ 对围岩进行加强支护和超前支护加固 v~C Czg
Pm?KI其作用有两个: est9M*Fn
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改善掌子面及1~2倍洞径洞段内围岩的应力状态,由于支护的作用不但改变了应力大小的分布,而且还使洞壁从单维应力状态变为三维应力状态。 Z\rwO>3
gJ+'W1$/
拟采用的加固办法有:锚杆和超前锚杆支护、锚喷砼支护、钢纤维喷砼支护、钢支撑,二次衬砌。这种方法是施工中最为常用的,因此施工过程中,在易发生岩爆的地段,要采取锚杆、超前锚杆支护、锚喷砼支护、钢纤维喷砼支护、钢支撑等多种支护方法有效的组合在一起来防止岩爆的发生。 wQf-sk#
cumtxiaomad 2010-06-09 09:18
一、岩土工程勘察100问
概率模型的连通率估计方法:
纯几何意义上连通率的定义:若所测结构面的平均长度l 和平均间断距(岩桥长度) i ,则可定义结构面的平均连通率为: `
2. 1  基于间距估计的连通率计算公式
该计算公式由日本学者绪方正虔(1978) 提出,主要原理:通过结构面固有间距Sl 和平均间距.S之间的关系,应用概率计算法来求连通率。结构面的连通率为:
此计算方法需要大量的测量数据,而且确定结构面的固有间距相当困难,所以此方法使用起来较困难,而且误差比较大,在实际应用中很少,一定程度上只具有理论上的意义。
2. 2  考虑滑动面破坏形式的连通率计算公式
计算公式:  )~
式中: Kl 为连通率; Lcp为单条结构面平均长度; Lk为以结构面的垂直平均间距按岩石破坏准则修正后的值,借以表示圆弧上结构面之间的岩石抗剪强度,按下式计算:
式中:φ为岩石内摩擦角; a 为结构面垂直间距。该方法具有一定的力学意义,它考虑了岩体的强度指标,但具有较强的经验性,不易准确把握,容易产生较大的人为误差。
2. 3  投影法
投影法即基于全迹长调查的估算法,其优点是可以追索到结构面沿走向方向的延伸情况及全部的延伸长度。基本原理:确定一定宽度的带,将这一带上所有的裂隙都向测量基线上投影,求出基线上所有投影裂隙长度总和,其与测带长度的比值即为裂隙连通率。
计算公式:
式中:L 为测带长度; D 为测带宽度; n 为实测的裂隙条数;θ为裂隙走向与基线的夹角。由于岩体剪切破坏往往沿受基体裂隙控制的一个带进行,所以这种方法也具有明确的工程意义。但是要较准确地确定岩体破坏时剪切带的宽度相当困难,要进行大量勘查工作和力学分析工作。
2.4  基于迹长估计的连通率计算公式( 窗口法) :
基于概率模型的结构面连通率估算方法尚不多见,较为成熟的实用算法是:1997 年黄润秋、黄国明在迹长估算基础上导出了连通率估算公式,简称H —H 连通率估计公式,即窗口法。基本思路:对于一端与窗口交切的结构面,在它的延长方向有一锁固段与窗口交切,如果有n1 条一端与窗口交切的结构面,则有n1 个与窗口交切的锁固段;对于两端可见的结构面,每条对应2 个与窗口交切的锁固段,有n2 条两端可见的结构面,就有2 n2 个交切窗口的锁固段;一条两端不可见的结构面,形成一个与窗口不交切的锁固段,有n0 条两端不可见的结构面,就有n0 个不交切窗口的锁固段;假定窗口内有n3 条两端可见的锁固段,于是得到总的锁固段数N = n1 + 2 n2 + n3 + n0 - 2 n3 ,与窗口交切的锁固段数为n1 + 2 n2 ,代入平均迹长计算公式,得到间断长的计算公式为:
把迹长和断距公式代入连通率定义 得到
由于n3 与N 、n1 和n2 相比要小得多,而且实测中也不好确定,可以令其等于零,于是简化为
但是此模型是建立在结构面均匀分布、锁固段长度不大的基础上,否则会导致较大的计算偏差。 2. 5  广义H —H 连通率公式:
广义H —H 连通率公式是最近黄润秋等学者提出来的。为了使H —H 连通率公式能够在结构
面非均匀分布条件下仍然成立,则必须消除长岩桥的影响,为此建立了与结构面均匀分布等价的等效模型。等效模型建立的前提条件是结构面在间距的两个断距方向上具有相似的分布形式。基本思想是:通过对随机结构面进行空间位置调整,将非均匀分布的结构面转变为均匀分布的结构面,而且使得结构面之间的平均断距小于,这一处理方法称之为结构面在空间分布上的均匀化处理。通过均匀化处理,就形成了与结构面均匀分布等价的等效模型:结构面被划分为两大区域,即裂隙相对均匀分布的等效裂隙区和无裂隙等效空白区。(如图) 长岩桥被截断为短岩桥,并放于等效裂隙区中,被截掉部分放于等效空白区中。
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建立等效模型之后,就可以得到非均匀随机结构面连通率计算公式:
式中: K 为非均匀分布的总体连通率; Kc 为假定均匀分布的连通率,可以利用H —H 连通率公式求得; Bs 为等效裂隙区所占的比例。于是非均匀结构面连通率计算公式(广义H —H 连通率公式) 为:
其中确定等效参数Bl 是关键。若结构面间距和断距具有相同的分布特征,则 式中: li 为第i 个空白段长度。结构面空间分布得不均匀必然导致“锁固段”或“岩桥”长度分布不均匀,这就限制了H —H 连通率公式的应用。结构面在非均匀分布条件下,广义H —H 连通率公式有效的消除了长“岩桥”的影响。
zong2006 2010-06-09 09:23
good,就是不知如可快速找到所需要的议题/
aircraftzxs 2010-06-10 15:46
问题:
滑坡路基施工方法有哪些
参考答案:
1、对于滑坡的处治,应分析滑坡的外表地形、滑动面、滑坡体的构造、滑动体的土质及饱水情况,以了解滑坡体的形式和形成的原因,根据公路路基通过滑坡体的位置、水文、地质等条件,充分考虑路基稳定的施工措施。
2、路基滑坡直接影响到公路路基稳定时,不论采用何种方法处理,都必须作好地表水及地下水的处理。
3、对于滑坡顶面的地表水,应采取截水沟等措施处理,不让地表水流入滑动面内。必须在滑动面以外修筑1~2条环形截水沟;对于滑坡体下部的地下水源应截断或排出。
4、在滑坡体未处治之前,禁止在滑坡体上增加荷载(如停放机械、堆放材料、弃土等)。
5、对于挖方路基上边坡发生的滑坡,应修筑一条或数条环形截水沟,但最近一条必须离滑动裂缝面最小5m以外,以截断流向滑动面的水流。截水沟可采用砂浆封面或浆砌片(块)石修筑,滑坡上面出现裂缝须填土进行夯实,避免地表水继续渗入,或结合地形,修建树枝形及相互平行的渗水沟与支撑渗沟,将地表水及渗水迅速排走。
6、当挖方路基上边坡发生的滑坡不大时,可采用刷方(台阶)减重、打桩或修建挡土墙进行处理以达到路基边坡稳定,采用打桩时,桩身必须深入到滑动面以下设计要求的深度;采用修建挡土墙时,挡土墙基础必须置于滑动面以下的硬岩层上。同时,宜修筑排水沟、暗沟(或渗沟)排出地下水。滑坡较大时,可修建挡土墙、钢筋混凝土锚固桩或预拉应力锚索等方法处理,不论采用何种方法处理,其基础都必须置于滑动面以下的硬岩层上或达到设计要求的深度。同时宜修筑深渗沟、排水涵洞(管)或集水井。
7、填方路堤发生的滑坡,可采用反压土方或修筑挡土墙等方法处理。
8、沿河路基发生滑坡,可修建河流调治构造物(堤坝、丁坝、稳定河床等)及挡土墙方法处理。
9、滑坡表面处治可采用整平夯实山坡,填筑积水坑,堵塞裂隙或进行山坡绿化固定表土。
aircraftzxs 2010-06-10 15:48
背景材料:
某市内**环路东段k1+229.782~427.647路段(长198m,宽36m~40m)工程地质条件较差,上部地层(主要受力层)主要由杂填土(厚度1.3m~3.2m,平均2.0m)、淤泥或淤泥质土(厚度0.4m~1.4m,平均0.64m)、粉、细砂(厚度0.6m~3.6m,平均1.8m)组成。由于杂填土结构疏松(fk=90kPa)、淤泥或淤泥质土呈软~流塑状(fk=50kPa)、粉、细砂饱和松散(标贯试验锤击数平均6击,fk=100kPa),满足不了上部荷载对路基的要求,因而导致路基在通车后将产生较大沉降。
问题:
试根据上述情况提出合理的解决方案及具体步骤?
参考答案:
为保证该段路基的稳定,提高地基土强度和变形模量,以满足上部荷载对地基土承载力的要求,提出了对该段路基采取灌浆加固处理方案。这主要是基于杂填土孔隙大,可灌性好,灌浆后其力学强度、抗变形能力和均一性会有所提高,整体结构得到加强;淤泥或淤泥质土和粉、细砂通过钻孔灌入浓浆后,使土体压密和置换;杂填土之上已施工完的30cm厚6%水泥石屑稳定层为良好的灌浆盖板。
一. 灌浆加固机理
灌浆就是要让水泥或其他浆液在周围土体中通过渗透、充填、压密扩展形成浆脉。由于地层中土体的不均匀性,通过钻孔向土层中加压灌入一定水灰比的浆液,一方面灌浆孔向外扩张形成圆柱状浆体,钻孔周围土体被挤压充填,紧靠浆体的土体遭受破坏和剪切,形成塑性变形区,离浆体较远的土体则发生弹性变形,钻孔周围土体的整个密度得到提高。另一方面随着灌浆的进行,土体裂缝的发展和浆液的渗透,浆液在地层中形成方向各异、厚薄不一的片状、条状、团块状浆体,纵模交错的浆脉随着其凝结硬化,造成结石体与土体之间紧密而粗糙的接触,沿灌浆管形成不规则的、直径粗细相间的桩柱体。这种桩柱体与压密的地基土形成复合地基,相互共同作用起到控制沉降、提高承载力的作用。
二. 灌浆设计
1、灌浆标准
⑴强度控制标准
灌浆后,杂填土承载力标准值(fk)要求达到130kPa,淤泥或淤质土fk值80kPa~100kPa,粉细砂fk值大于110kPa;复合地基承载力标准值不小于130kPa。
⑵施工控制标准
施工控制标准是获得最佳灌浆效果的保证。本次灌浆对象之一的杂填土,由于均一性差、孔隙变化大、理论耗浆量不定,故不单纯用理论耗浆量来控制,同时还按耗浆量降低率来控制,即孔段耗浆量随灌浆次序的增加而减少。
2、灌浆段选择
本次灌浆分两个灌浆段,即第一灌浆段为杂填土范围;第二灌浆段为淤泥或淤泥质土和粉、细砂范围。
3、浆材及配方设计浆材采用两种配方的纯水泥浆,在第一灌浆段水灰比为0.5,在第二灌浆段为0.75。若杂填土中局部孔隙较大,导致灌浆量过大时,采用水∶水泥∶细砂=0.75∶1∶1的水泥砂浆灌注。
4、浆液扩散半径(r)的确定由于杂填土均一性差,其孔隙率、渗透系数变化大,因而仅用理论公式计算浆液扩散半径显然不甚合理,现据大量的经验数据,暂定r值为1.5m。在现场进行灌浆试验后进一步确定r值。
5、灌浆孔位布置
灌浆孔采取梅花形分布,假定灌浆体的厚度b为1.66m,则灌浆孔距L=2×(r2-b2/4)1/2=2×1.52-1.662/4)1/2=2.5m,最优排距Rm=r+b/2=1.5+1.66/2=2.33m。
6、灌浆孔孔深
根据工勘资料,暂定孔深3.5m~6.0m,平均约4.5m,以孔底到粘性土层为准。
7、灌浆压力
由于灌浆压力与土的重度、强度、初始应力、孔深、位置及灌浆次序等因素有关,而这些因素又难以准确地确定,因而本次灌浆的压力通过灌浆试验来确定。现据有关公式计算,暂定灌浆压力在第一、第二灌浆段灌浆时分别为0.1MPa~0.2MPa、0.3MPa~0.4MPa,在灌浆过程中根据具体情况再作适当的调整。
8、灌浆量
灌浆量主要与灌浆对象的体积v、土的孔隙率n和经验系数k值有关,据Q=k.v.n公式,理论估算杂填土、淤泥或淤泥质土和粉、细砂的单位吸浆量分别为0.35m3、0.28m3和0.18m3。
9、灌浆结束标准
在规定的灌浆压力下,孔段吸浆量小于0.6L/min,延续30min即可结束灌浆,或孔段单位吸浆量大于理论估算值时也可结束灌浆。
三. 灌浆施工
1、正式施工前准备工作
正式施工前,保证设备器具和材料按时到场,着重做好灌浆试验工作,调整灌浆压力、浆液扩散半径、孔距和排距后及时将孔位放样至实地。
2、施工设备机具选型
针对地层条件和设计要求,选择的主要施工设备机具及材料见表1。
3、施工工艺
⑴施工顺序
根据多台机同时作业、现场施工条件、工程地质条件和灌浆方法等,施工顺序采取从里往外的方式进行。
⑵施工程序
成孔→安放灌浆管并孔口封堵→搅浆→灌浆→待凝→成孔→安放灌浆管并孔口封堵→搅浆→灌浆→封孔。
⑶施工技术要点
①成孔钻头(Φ110mm)对准孔位后,采取冲击成孔的方法钻进。在杂填土中钻进时,若孔壁不稳,可下入导管护壁;当钻进到淤泥或淤泥质土和粉、细砂时,下入导管护壁,然后采取捞砂筒取砂成孔的方法直至下卧粘性土层。
②灌浆管安放及孔口封堵灌浆管下端设置0.7m~1.0m长且下端封口的花管,花管孔径Φ8,孔隙率15%左右;在花管外壁包扎一层软橡皮,以防流砂涌进花管导致灌浆无法进行。当成孔达到预定深度后,将灌浆管下到位,再用水泥袋放入孔中水稳层底部包裹灌浆管并接触孔壁即“架桥”,然后投入粘土分层夯实至孔口。
③搅浆先往搅拌浆筒内注入预定的水量并开动搅浆机后,再逐渐加入425#普通硅酸盐水泥直到预定的用量,搅拌3min~5min后将浆液通过过滤网流到储浆筒内待灌。
④灌浆灌浆采用自上而下孔口封闭分段纯压式灌浆方法,即自上而下钻完一段灌注一段,直到预定孔深为止。灌浆段的长度以杂填土和淤泥或淤泥质土、粉、细砂厚度来确定;灌浆压力采取二次或三次升压法来控制,即灌浆开始采用低压(小于0.1MPa)或自流式灌浆,对杂填土而言,当吸浆量较大时采取间歇灌浆或用砂浆灌注,终灌时的压力要达到设计值;灌浆结束标准严格按设计执行。
⑤封孔灌浆结束后及时封孔,即第二灌浆段灌浆结束过半小时后,排除孔口封堵物,再往孔内投入砂石直到水稳层顶面,过24h后,若浆液下沉,再补充水灰比0.5的浆液至水稳层顶面。
4、特殊情况下的技术处理措施
⑴在灌浆过程中,发现浆液冒出地表即冒浆,采取如下控制性措施:①降低灌浆压力,同时提高浆液浓度,必要时掺砂或水玻璃;②限量灌浆,控制单位吸浆量不超过30L/min~40L/min或更小一些;③采用间歇灌浆的方法,即发现冒浆后就停灌,待15min左右再灌。
⑵在灌浆过程中,当浆液从附近其他钻孔流出即串浆,采取如下方法处理:①加大第Ⅰ次序孔间的孔距;
②在施工组织安排上,适当延长相邻两个次序孔施工时间的间隔,使前一次序孔浆液基本凝固或具有一定强度后,再开始后一次序钻孔,相邻同一次序孔不要在同一高程钻孔中灌浆;
③串浆孔若为待灌孔,采取同时并联灌浆的方法处理,如串浆孔正在钻孔,则停钻封闭孔口,待灌浆完后再恢复钻孔。
四. 效果检验与评价
1、效果检验
⑴灌浆资料分析
本次施工路段共完成灌浆孔1209个,计5579.72m,共灌入水泥1855.4t,平均每孔灌入水泥1.535t,平均灌入水泥0.333t/m,第Ⅰ序孔单位耗浆量比第Ⅱ序孔大,并且地面上抬数厘米。从总灌入量和单位灌入量数据分析,受灌段土体空隙均有大幅度地降低,从而也说明了施工段地层的可灌入性。
⑵静载荷试验
施工结束15d后,监理在施工段范围内选择了5个代表性地点(其中2个在灌浆点位,2个在两相邻灌浆点位中间,1个在相邻对角灌浆点中间),由广东省建设工程质量安全监督检测总站做复合地基压板(0.5m2)静荷试验。当在杂填土顶面单点加载达130kN或140kN即满足设计要求后便停止加载,这时最大沉降量仅9.31mm~11.70mm,平均10.30mm。表明该点地基土未达极限破坏状态,说明了施工段复合地基承载力标准值大于130kPa,同时也验证了杂填土承载力标准值大于130kPa。
⑶钻孔取芯标贯试验和探槽开挖检查
施工结束半个月后,监理在施工段范围内选择了12个钻孔检验点(其中6个钻孔距灌浆点0.5m,6个钻孔距灌浆点1.0m),由广东省建设工程质量安全监督检测总站进行钻孔取芯和标贯试验。从钻孔取上的芯样中可见:杂填土中水泥结石较多,并且结石与土体胶结紧密;淤泥或淤泥质土体中水泥结石成团块状,有的块状结石由淤泥或淤泥质土胶结;粉、细砂中也可见水泥结石,土工试验表明了其密度有所增加,状态也由原来的松散状变为密实状(e=0.637)。标贯试验结果表明:杂填土较密实,平均击数11.2击;粉、细砂平均击数由原来的6击增加到11击,承载力标准值也由原来的100kPa增加到148kPa。从探槽开挖剖面可见:杂填土中的水泥结石呈片状、条带状,尤其是杂填土顶面与石屑垫层底面之间和石屑垫层顶面与水稳层底面之间普通充填条带状水泥浆石,厚1cm~5cm,构成了路基硬壳表层。
⑷弯沉试验
在施工段范围内,正式水稳层施工一周后,由交通部四航局科研所进行了30个点的弯沉试验,结果弯沉值为0.16mm~0.80mm(平均0.41mm),均小于设计弯沉值0.9mm,完全满足设计要求。
2、效果评价
从上述效果检验分析可见,灌浆施工范围内的杂填土层空隙得到有效充填,淤泥或淤泥质土受到充填、挤密和置换,粉、细砂层得到有效充填和压密,由松砂变为密砂。这三种土体经灌浆后,不同程度地得到加固,承载力明显提高,达到了控制沉降目的。
五. 灌浆技术加固软路基的特点
1、灌浆技术加固软路基,在技术上是可行的,在施工质量和处理效果上是好的,对其承载力和稳定性将得到较大的提高;
2、灌浆技术的关键是灌浆压力的选择和控制、浆材配比和灌浆工艺;
3、灌浆参数的选择是一个复杂的问题,只有通过现场试验才能切实地确定;
4、在城市道路软基加固处理方面,选择灌浆方法比其他诸如碎石桩、大开挖换填等处理方法,不但技术上可行、经济上合理、工期上缩短,而且极大地减少了环境污染问题。
aircraftzxs 2010-06-10 15:49
背景材料:
某公司中标承包某段公路的路基工程施工,原地基未发现地基不良地段。
问题:
请问承包商填土路堤施工方法、填石路堤的施工方法、土石混填路堤施工方法。
参考答案:
答:1、填土路堤施工方法
⑴水平分层填筑法:按设计断面分成水平层次逐层向上填筑,每填筑一层,需经压实符合规定后,再填上一层土。
⑵纵向分层填筑法:纵坡大于12%的路段应沿纵坡分层,逐层碾压密实。
⑶施工程序:取土→运输→推土机初平→平地机整平→压路机碾压。
⑷施工要领:控制每层填料布料均匀,松铺厚度不超过30cm,最佳含水量条件下碾压。
①山坡路堤,地面横坡不陡于1∶5且基底符合《公路路基施工技术规范》有关规定要求时,路堤可直接修筑在天然的土基上。地面横坡陡于1∶5时,原地面应挖成台阶(台阶宽度不小于1m),并用小型夯实机加以夯实。填筑应由最低一层台阶填起,并分层夯实,然后逐台向上填筑,分层夯实,所有台阶填完之后,即可按一般填土进行。
②不同土质混合填筑路堤时,以透水性较小的土填筑于路堤下层时,应做成4%的双向横坡;如用于填筑上层时,除干旱地区外,不应覆盖在由透水性较好的土所填筑的路堤边坡上。
③不同性质的土应分别填筑,不得混填。每种填料层累计总厚不宜小于0.5m。
④凡不因潮湿或冻融影响而变更其体积的优良土应填在上层,强度较小的土应填在下层。
⑤河滩路堤填土,应连同护道在内,一并分层填筑。可能受水浸淹部分的填料,应选用水稳性好的土料。
2、填石路堤的施工方法
⑴填石路堤填筑应分层填筑,分层压实。
⑵施工要领:整平应采用大型推土机辅以人工进行,松铺厚度控制在60cm以内,接近路堤设计标高时,需改用土方填筑。
3、土石路堤施工方法
填土石路堤填筑应分层填筑,分层压实。当含石量超过70%时,整平应采用大型推土机辅以人工按填石路堤的方法进行,当含石量小于70%时,土石混合直接铺筑;松铺厚度控制在40cm以内,接近路堤设计标高时,需改用土方填筑。
zhanxuezhao 2010-06-11 08:46
深基坑坑底土抗隆起稳定性的计算方法辨析
摘  要:深基坑抗隆起验算是基坑设计中的一项非常重要的内容。本文对现有技术标准中有关基坑抗隆起稳定性验算的内容进行了系统地梳理,并就验算模式的适用条件、计算参数的取值和抗隆起安全度的指标值等提出了一些建议,并推导、完善了部分计算公式,算,以供同行参考。
关键词:深基坑,稳定性,抗隆起,分项系数,安全系数
1           引言
深基坑抗隆起稳定是基坑自身稳定和变形控制的重要指标,它不仅关系着基坑的稳定安全问题,也与基坑及其周边环境的变形密切相关。因此,基坑抗隆起稳定性验算是基坑工程支护结构设计中一项十分关键的设计内容。目前已有的基坑抗隆起稳定性分析计算方法大致可以归纳为四大类:极限平衡法、极限分析法、常规位移有限元法以及经验公式法。在我国基坑工程实践中,目前常用的是能同时考虑土体c、φ值的抗隆起稳定性分析方法,即墙底地基极限承载力模式和墙底圆弧滑动模式[1]。
2           墙底地基极限承载力模式
基于不同的假定,Prandtl(1920)、Terzaghi(1943)和Vesic等人推导出了均质地基的极限承载力(修正)计算公式,内容不尽相同,为了节约篇幅,在此就不再赘述,可参阅文献[2]。
由于当时许多验算抗隆起安全系数的公式仅仅适用于纯粘性土或者纯砂性土的情况,而一般粘性土的抗剪强度应同时包括c和φ两个因素。参照地基极限承载力的分析计算方法,文献[3]提出了能同时考虑土体c、φ值的墙底地基极限承载力抗隆起验算模式。其定义式为:
(式 1)
式中,Nq和Nc是根据围护墙底地基土特性计算的地基承载力系数,有Prandtl解和Terzaghi解等。可以看出:
该模式的实质是“坑内开挖面以下至围护墙体的地基极限承载力”与“作用在墙底基准面地基上的全部竖向荷载”之比值,如图 1所示。
图 1  墙底地基极限承载力模式计算简图
(1)与Prandtl地基承载力的计算方法一样,假定基底以下土为无重量介质,该模式没有考虑与基底以下土重地基承载力的有利贡献,故此偏安全。
(2)与Terzaghi地基承载力计算公式相比,因为此处基础宽度不能明确界定,该模式没有考虑基础宽度项对地基承载力的有利贡献,故此偏安全。
(3)由于该分析模式假定以围护墙体底面为验算基准面,因此,它只是对设定的计算基面进行验算,也不能考虑基坑开挖面以上土体抗剪强度的影响,而只能反映围护墙底土体的抗剪强度对其抗隆起稳定性的影响,有一定的近似性,安全系数亦可取小一些。
但是,当土体内摩擦角较大时,由于地基承载力系数增长迅速,所求的抗隆起安全系数过大,偏不安全。
(4)围护墙底压浆有助于改善墙底地基土的c、φ值,进而提高地基极限承载力,但计算时不宜计入,因为施工质量不能保证。
3           墙底圆弧滑动模式
墙底圆弧滑动模式假定基坑的隆起破坏面为圆弧形且滑动面通过墙底,利用力矩平衡法进行分析,如图 2所示。其实质是“总抗滑动力矩”与“总滑动力矩”之比值。
在此,仅对以下几个问题进行讨论:
(a)圆心位于最下道撑锚点处
(b)圆心位于坑底开挖面处
图 2  墙底圆弧滑动模式计算简图
(1)基坑尺寸的影响  墙底圆弧滑动验算模式未考虑基坑尺寸的影响,如果基坑开挖深度大,但平面尺寸小的话,实际上圆弧滑动面就无法形成,因为滑到对侧围护墙体深度范围内。
因此,实际使用过程中,应注意是否可能形成连贯的圆弧滑动面。
(2)滑动圆弧的位置  围护结构本体有抗弯及抗剪强度,滑裂面一般不可能通过墙体;分析墙底以下的滑动面,一般土质优于浅层土体。如果墙底以下存在软弱地层分布,可采取适当加深围护墙体穿过软弱地层的办法加以解决。若墙体加长不多的话,可以将钢筋笼直接加长,否则可以采取“上荤下素”的办法来处理,也即,上部钢筋笼照放,墙体下部加深的范围内灌注素混凝土。
(3)转动中心的位置  力矩平衡法的圆心(转动中心)可以固定在最下道支撑点或锚碇点处,也可以固定在坑底开挖面处。
前者认为,一般基坑开挖到底时,坑底面以上滑动力矩最大,而坑底垫层尚未浇筑前,此时,完全凭借基坑开挖侧的坑底土体自身的抗剪强度不足以提供围护墙体的转动支点,应该是坑底最危险的工况,因此滑动面的圆心应设在对围护墙体旋转有抵抗能力的最下道撑锚点。滑动半径为最下道撑锚点至围护墙体底面的距离。
圆心设于坑底处时,坑底垫层应该是已经浇筑完毕,且具有一定强度,能够提供围护墙体的转动支点。滑动半径为坑底开挖面至围护墙体底面的距离。
笔者认为,相对于以最下道撑锚点为圆心的计算工况,由于滑动圆弧半径减小了“最下撑锚点至坑底的竖向距离”,因而总滑动力矩(滑动土体的自重减少)和总抗滑动力矩(抗滑动力矩的积分路径减短了)都减小了,反映到基坑抗隆起稳定性安全度的安全系数值是增大还是减小则不好直观判定。因此,必须同时进行对比验算,以确保安全。
在绕坑底垫层的计算工况中,总抗滑动力矩尚应计入坑底素混凝土垫层自重对转动中心贡献的有利于抗滑动力矩。
(式 2)
式中
γ素混凝土——
素混凝土重度,常取值
22.00(kN·m/m);
D——
滑动圆弧半径,即围护
墙体入土深度(m)。
其实,在实际设计过程中,编制计算表格时,可以巧妙地将上述后一工况作为前一工况的特例之一来加以处理,也即将圆弧转动半径减小为“坑底开挖面至围护墙体底面的距离”、最下道撑锚点的标高取为坑底开挖面的标高。
(4)总滑动力矩的组成  总滑动力矩应该完整地计入滑动土体自重产生的力矩。
文献[11]指出,滑动力矩为坑底面水平线上土体重力产生的弯矩,也即,滑动力矩应算至基坑底面水平线上。因为,由绕最下层支撑点旋转力矩的平衡观点看,坑底面水平线以下的弓形土体的重心正位于支撑点的垂线上,它不产生不平衡力矩,而位于坑底面水平线以上的一块土体(近似于矩形),又全部在地下墙外侧,墙内侧无土体与之平衡,因此,该块土体的重力对最下层支撑点的旋转力矩即为真正的滑动力矩。
文献[12]则指出,上述理由只能说明:坑底面水平线以下的土体位于围护结构两侧,其自重产生的弯矩是大小相等、方向相反。而从抗隆起安全系数计算公式的整体定义来看,抗隆起力矩和隆起力矩都应分别计入坑底以下至围护墙底深度范围内的土体自重对产生的对圆心产生的转动力矩,而不能简单地认为两者可以相互抵消,并提出了改进的计算方法。应该肯定地说,该文献的观点更符合坑底土抗隆起稳定性安全度的物理和力学定义,更合理、更严谨。只是很可惜,该文只对假定均质土层的情况进行了公式推导,且在公式推导结果中,坑内侧扇形土体的形心坐标不对。可以很简单地进行核对,令β=0(此时坑内侧的土体即为1/4圆形),代入下式
得  (注:当β=0时,两者应该相等)
实际上,土体大多成层状分布,且均质土体分布的情况可以作为其特例之一。下面,本文就针对具有典型性和普遍性的层状土分布情况,进行推导坑内侧(或坑外侧)圆弧段深度范围内的土体自重对圆心产生的转动力矩计算公式。
现以坑底至围护墙底深度范围内的任意第i层土中的微小单元进行分析,图示微元dA(=xdz)的重量为dW(=γi xdz),则圆弧段第i层土对O点产生的转动力矩为MdW=x/2×dW=x/2×γi xdz,沿着第i层土的边界,对其进行积分可得:
(式 3)
(式 4)
(5)总抗滑动力矩的组成  总抗滑动力矩应该包括全部滑动边界上的土体抗剪强度产生的抗滑动力矩、坑内开挖侧坑底以下至围护墙底深度范围内的土体自重对产生的对圆心产生的抗滑动力矩和最下道撑锚位置处围护墙体横截面背侧的抗弯弯矩标准值(因为,相对于总滑动力矩而言,其量值太小,常常忽略不计,适当提高安全储备)。
4           相关标准规定抗隆起验算的比较
4.1     关于抗隆起验算模式的规定
目前,国家标准、行业标准和地方标准中关于基坑抗隆起稳定性验算模式的原则性规定、内容并不一致,现进行归纳、汇总如下,详见表 1。
表 1  基坑抗隆起稳定性验算模式汇总
参考
文献
水泥土重力式围护
板式支护体系围护
模式A
模式B
模式A
模式B
[4]


[5]



[6]



[7]


[8]




[9]


注:
a)   符号“√”表示“按该模式验算”。
b)   模式A、B分别指“墙底地基极限承载力模式”和“墙底圆弧滑动模式”。
c)  文献[9]明确指出了“当基坑底为软土时,……”的适用条件。
从上表可以看出:
(1)文献[4]、[7]只规定了板式支护体系围护基坑的相关内容,而并未涉及到水泥土重力式围护基坑。
(2)对于板式支护体系围护基坑而言,除了文献[9]以外,其它规范(规程)均要求应按照两种模式分别进行抗隆起验算;而文献[9]规定,仅按照“墙底地基土承载力模式”验算抗隆起稳定性。
(3)对于水泥土重力式围护基坑而言,文献[8]规定应按照两种模式分别进行抗隆起验算;而除文献[4]和[7]之外的其它规范、规程均未要求按照“墙底圆弧滑动模式”进行抗隆起验算。
此次对文献[4]进行修编时,根据对18个已成功实施的水泥土重力式围护基坑工程的坑底抗隆起稳定性的验算结果,规范编制组的专家认为,按“墙底地基极限承载力模式”验算基坑抗隆起稳定性的相关内容同样适用于水泥土重力式围护的基坑,因此,文献[5]中增加了相关条文规定和说明。
笔者认为,由于水泥土重力式围护自身不具备足够绕固定支点转动的强度和刚度,不能将其视为刚体,因此,对其而言,“墙底圆弧滑动模式”所假设的前提条件并不存在,所以,也就不应按照此模式进行验算。
4.2     关于抗隆起计算参数C、φ值的规定
文献[4]、[5]指出,C、φ值取围护墙底地基土或者滑裂面上地基土粘聚力和内摩擦角的标准值,一般取直剪固快试验的抗剪强度指标峰值的平均值。
文献[6]在条文说明中指出:一般取直剪固快试验的抗剪强度指标峰值的平均值,但对于“特殊条件下的基坑”支护结构设计计算,应采用相应的7折值。
文献[7]针对墙底圆弧滑动验算模式明确指出,C、φ值取土层峰值的0.7。
文献[8]、[9]则根本未提及C、φ值,不妥。
4.3     关于抗隆起安全度的规定
各相关技术标准对基坑抗隆起安全度的表达形式以及指标要求相差很大。
表 2  基坑抗隆起稳定性安全度汇总
参考
文献
比较
类目
水泥土重力式围护
板式支护体系围护
模式A
模式B
模式A
模式B
[4]
符号
KWZ
KWZ
一级
2.5
2.5
二级
2.0
2.0
三级
1.7
1.7
[5]
符号
γS×γRL
γS×γRL
γS×γRL
一级
1.0×2.5
1.0×2.2
二级
1.0×2.0
1.0×1.9
三级
1.0×1.5
1.0×1.7
1.0×1.7
[6]
符号
γ0×γRL
γ0×γRL
γ0×γRL
一级
1.1×2.0
1.1×2.0
1.1×2.0
二级
1.0×2.0
1.0×2.0
1.0×2.0
三级
0.9×2.0
0.9×2.0
0.9×2.0
[7]
符号
γ0×γRL
γ0×γRL
KS
一级
1.1×2.0
1.1×2.0
2.0(1.8)
二级
1.0×2.0
1.0×2.0
1.8(1.6)
三级
0.9×2.0
0.9×2.0
1.6(1.4)
[8]
符号
γD
γD
γh
γh
各级
均为1.4
均为1.4
均为1.3
均为1.3
[9]
常数
1.6
1.6
1.6
1.6
注:本表中抗隆起稳定性安全度的表示符号具体含义详见对应的参考文献。
从表 2可以看出,有的规范直接将基坑抗隆起安全度表示为单一的安全系数,有的则基于以概率理论和可靠度理论将其表示为作用分项系数或重要性系数与抗力分项系数的组合形式,更有甚者,将其直接恒定为一个常数值。
另外,各相关标准规定的基坑抗隆起安全度指标值也相差较大。
6           结语
目前,在我国基坑工程实践中,同时考虑土体c、φ值的抗隆起稳定性分析模式主要有两种,一种为地基承载力模式的抗隆起稳定性分析,另一种为圆弧滑动模式的抗隆起稳定性分析。
参考文献
[1]    刘国彬,王卫东主编.基坑工程手册(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2009:136–142.
[2]    卢廷浩主编.土力学[M].南京:河海大学出版社,2002:217–237.
[3]    汪炳鉴,夏明耀.地下连续墙的墙体内力及入土深度问题[J].岩土工程学报,1983,5(3):103–114.
[4]    DBJ08–61–97.上海市标准《基坑工程设计规程》[S].上海,上海市工程建设标准化办公室,1997.
[5]    DG/TJ08–61–2010,J1577–2010.上海市工程建设规范《基坑工程技术规范》[S].上海,上海市建筑建材业市场管理总站,2010.
[6]    DGJ08–11–1999.上海市工程建设规范《地基基础设计规范》[S].上海,上海市工程建设标准化办公室,1999.
[7]    DGJ08–109–2004,J10325–2004.上海市工程建设规范《城市轨道交通设计规范》[S].上海,上海市建设工程标准定额管理总站,2004.
[8]    YB 9258–97.中华人民共和国行业标准《建筑基坑工程技术规范》[S].北京,冶金工业部建设协调司,1997.
[9]    GB 50007–2002.中华人民共和国国家标准《建筑地基基础设计规范》[S].北京,建设部标准定额研究所,2002.
[10] 陆忠良.软土地基中地下墙深基坑坑底稳定计算的讨论[J].地下工程与隧道,1989,(2):19–24.
[11] 陆忠良,韩秋官.地铁深基坑地基土抗隆起稳定性计算讨论[J].地下工程与隧道,2002,(2):6–9.
[12] 马新弟,刘国彬,丁军飞.深基坑基底抗隆起稳定计算的一点补充[J].岩土工程界,2006,9(11):31–34.
[13] 薛勇,韩文喜,马文强.深基坑坑底抗隆起稳定的计算方法[J].中华建设,2008,(2):64–65.
shuiypeng 2010-06-11 15:44
八、地震工程与特殊土100问
主要是特殊土
我国主要特殊特殊土有哪几种?
黄土,红粘土,软土,膨胀土,冻土,盐渍土。
他们分别有哪些性质?
黄土,湿陷性,干燥时有较高的承载力,遇水,软化,承载力急剧下降,
红粘土,天然含水量高,密度小,孔隙比高,高塑性,但却有较高的力学强度,较低的压缩性,
软土,触变性流变性,高压缩性,低强度,低透水性 ,不均匀性,
膨胀土,液限,塑性指数都较大,斑状结构,浸水前后,体积变化远远大于其他任何类型的土。
冻土,分季节性冻土,常年冻土,融冻性。季节性冻土,在冻结期,强度很大,可比岩石的土类。但是一旦温度回升,冻结的冰融化成水,不仅使土的承载力降低,还会有较大形变,
常年冻土,不融,就可以当岩石用,(后面的忘记了···回学校看看再说)
(上课讲过的,我大概就只记得这么点···)
cqg1985 2010-06-13 20:18
浅谈水泥土搅拌法施工工艺及质量检验
1水泥土搅拌法综述
水泥土搅拌法是利用水泥(或石灰)等材料作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌,由固化剂和软土间所产生的一系列物理化学反映,将软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土,从而提高地基土强度和增大变形模量的地基处理方法。水泥土搅拌法加固技术具有独特的优点:水泥土搅拌法施工工期比较短;可以最大限度利用原土;搅拌时无污染、无振动、无噪音;搅拌时不会使地基侧向挤出,对周围原有建筑物及地下沟管影响很小;可以节约大量钢材,并降低造价。
2施工工艺
水泥土搅拌法施工现场事先应予平整,必须清除地上和地下的障碍物。遇有塘、洼地时应抽水和清淤,回填黏性土料并予以压实,不得
回填杂填土或生活垃圾。水泥搅拌桩施工前应根据设计进行工艺性试桩,数量不得少于2根。当桩周为多层土时,应对相对软土层增加搅拌次数或增加水泥掺量。搅拌头翼片的玫数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的回转数、提升速度应相互匹配,以确保加固深度范围内土体的任何一点均能经过20次以上的搅拌。竖向承载搅拌桩施工时,停浆(灰)面应高于桩顶设计标高30~50cm。在开挖基坑时,应将搅拌桩顶端施工质量较差较差的桩段用人工挖除。施工中应保持搅拌机底盘的水平和导向架的竖直,搅拌桩的垂直度偏差不得超过1%,桩位偏差量不得大于5cm,成桩直径和桩长不得小于设计值。水泥搅拌法施工步骤由于湿法和干法的施工设备不通而略有差异。其主要步骤应为:a搅拌机械就位、调平;b预搅下沉至设计加固深度;c边喷浆(粉)、边搅拌提升直至预定的停浆(灰)面;d重复搅拌下沉至设计加固深度;e根据设计要求,喷浆(粉)或仅搅拌提升直至预定的停浆(灰)面;f关闭搅拌机械。
2.1湿法
施工前应确定灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数,并根据设计要求通过工艺性成桩
试验确定施工工艺。所使用的水泥都应过筛、制备好的浆液不得离析,泵送必须连接。拌制水泥浆液的灌数、水泥和外掺剂用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录,喷浆量及搅拌深度必须采用经国家计量部门认证的监测仪器进行自动记录。搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺要求,并应有专人记录。当水泥浆液达到出浆口后,应喷浆搅拌30s;在水泥浆与桩端土充分搅拌后,在开始提升搅拌头。搅拌机预搅下沉时不宜冲水,当遇到硬土层下沉太慢时,方可适量冲水,但应考虑冲水对桩身强度的影响。施工时因故停浆,应将搅拌头下沉至停浆点以下0.5m处,待恢复供浆时再喷浆搅拌提升。若停机超过3h,宜先拆卸输浆管路,并妥善加以清洗。壁状加固时,相邻桩的施工时间间隔不易超过24h。如间隔时间太长,与相邻桩无法搭接时,应采取局部补桩或注浆等补强措施。
2.2干法
喷粉施工前应仔细检查搅拌机械、供粉泵、送气管路、街头和阀门的密封性、可靠性。送气管路的长度不易大于60m。水泥土搅拌法(干法)喷粉施工机械必须配置国家计量部门确认的具有能瞬时监测并记录出粉量的粉体计量装置及搅拌深度自动记录仪。
搅拌头每旋转一周,其提升高度不得超过16mm。搅拌头的直径应定期复核检查,其磨耗量不得大于10mm。当搅拌头到达设计桩顶
以上1.5m时,应立即开启喷粉机提前进行喷粉作业。当搅拌头提升至地面下50cm时,喷粉机应体制喷粉。
成桩过程中若因故停止喷粉,则应将搅拌头下沉至停灰面以下1m处,待恢复喷粉时在喷粉搅拌提升。需在地基天然含水量小于30%土层中喷粉成桩时,应采用地面注水搅拌工艺。
3质量检验
水泥土搅拌桩的质量控制应贯穿在施工的全过程,并应坚持全程的施工监理。施工过程中必须随时检查施工记录和计量记录,并对照规
定的施工工艺对每根桩进行质量评定。检查重点是:水泥用量、桩长、搅拌头转数和提升速度、复搅次数和复搅深度、停浆处理方法等。
3.1施工质量检验
在施工期,每根桩均应有一份完整的质量检验单,施工人员签名后作为施工挡案。质量检验主要有以下各项。
a桩位。通常桩位放线的偏差不应超过2cm,成桩后桩位偏差不应大于5cm。
b桩顶、桩底高程均应满足设计要求。桩底一般应低于设计高程10~20cm,桩顶应高于设计高程0.5m。
c桩身垂直度。垂直度误差不应超过1%。
d搅拌头上提喷浆(喷粉)的速度。一般均在上提时喷浆或喷粉,提升速度不超过0.5m/min。
e外掺剂的选用。采用的外掺剂应按设计要求配置。
f浆液水灰比。通常为0.45~0.5,不易超过0.5。浆液拌和的时间应按此水灰比定量加水。
g水泥浆液搅拌均匀性。应注意储浆桶内浆液的均匀性和连续性,喷浆时不允许出现管道堵塞或爆裂的现象。
h喷粉搅拌的均匀性。应有水泥自动计量装置,随时指示喷粉过程中的各项参数,包括压力、喷粉速度和喷粉量。
I成桩3天内,可用轻型动力触探(N10)检查每米桩身的均匀性,检验数量为总桩数的1%,且不小于3根。
3.2竣工验收检测
a竖向承载力水泥土搅拌桩地基竣工验收时,承载力检验应采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验。
b载荷试验必须在桩身强度满足试验
荷载条件时,并宜在成桩28天后进行。检验数量为桩总数的0.5%~1%,且每项单体工程不应少于3点。
c经触探和载荷试验检验后对桩身质量有怀疑时,应在成桩28天后,用双管单动取样器钻取芯样做抗压强度检验,检验数量为桩总数0.5%,切不少于3根。
4结语
1)选用适当的搅拌桩机械设备,是进行正常施工的先决条件。2)一般来讲,在搅拌桩设计中应根据桩侧和桩端土体的参数所确定的单桩承载力合理选用水泥土强度标准,以防止过高。3)应根据施工的实际情况,合理确定施工工艺和与之配套的施工参数,只有这样才能确保达到设计要求,保证施工质量和进度。4)进一步探索和积累不同地区、不同土质条件的搅拌桩施工工艺和与之配套的施工参数以及施工管理方法和施工质量检测方法是非常必要的。
qingquan666 2010-06-14 22:56
好的 呵呵 加油啊
jsrdc 2010-06-15 20:32
四、浅基础设计与施工100问
柱下独立基础设计的一般步骤?
1、根据结构要求和场地要求确定基础形式(阶梯型、锥形)
2、根据受冲切承载能力及剪切承载能力,以及柱内纵筋锚固长度要求确定基础高度
3、根据地基基础规范的构造要求确定基础的阶高和阶数
4、确定基础的截面尺寸
5、根据地基承载力确定基础底面积
6、验算基础的抗冲切
7、计算基础底板内力
8、对基础底板进行配筋计算
350986230 2010-06-18 18:03
岩土工程(详细勘察阶段)勘察目的和任务是什么?
答:⑴查拟建建筑地基分布的不良地质作用,评价场地稳定性及建筑适宜性;为拟建建筑提供准确完整的工程地质依据;重点查明对确定工程场地的位置起控制作用的不良地质作用,特殊性岩土的类别、范围和性质,评价其对工程的危害程度,提供避绕或治理对策的依据;
⑵查明拟建场地内的地形、地貌与地层结构,提供各层地基土的承载力特征值和物理力学性质指标,对地基均匀性、压缩性等作出评价;
⑶查明拟建场地内特殊性岩土的类型、分布范围及影响等;
⑷查明场地内地下水类型、埋藏条件,进行地下水及岩土对混凝土和钢筋的腐蚀性评价;
⑸划分建筑场地抗震地段,判定建筑场地类别,提供抗震设计所需的参数;
⑹查明场地地基的岩土工程条件,对拟建建筑不同类别的工程地质及工程水文条件做出评价,提供设计所需的岩土工程勘察资料,推荐经济合理的基础形式;
⑺对可能采用的地基基础方案进行分析论证,建议经济合理的地基处理方案;
(8)分析在工程建设过程中和建成后可能引起的环境工程地质问题,并提出相应的防治措施建议。
lulu386 2010-06-20 19:31
感谢楼主的分享 b Q6fuzzy 2010-06-23 08:25
岩土工程新理论新工艺及其它所有分项100问
高压旋喷加固土体技术有什么技术要求及施工步骤?
(1)清除障碍:清除施工范围内的场地及地下障碍物,准确标明地下管线的走向。
(2)平整场地:先将施工场地加以平整,确保钻机正常行走,工作面宽度必须保证钻机正常施工。施工前,应在基础和桩顶之间设置30cm的垫层,其砂石最大粒径不大于3cm,再按设计图纸准确测放桩位轴线后,钻机方可进入施工现场,施工要求水源充足,以便顺利施工。合理布置施工现场,场外的道路须满足可供运进水泥和机具的车辆直达施工现场,平整好材料堆放场地。
(3)钻机就位:按照测放的桩位,将钻机移至桩位上,钻头对准桩位,桩位偏差不大于5cm,调平机台,以线垂调整机身垂直度,垂直误差小于1.0%
(4)配制水泥浆:接照设计要求的掺入比、桩长,将计算出来的32.5R复合硅酸盐水泥用量放入搅拌池中,加计算出来的水进行搅拌配制浆液,水灰比为:1~1.2,浆液的搅拌时间大于3分钟,不长于2小时,采用两次搅拌法,浆液应过滤。按设计掺入量不少于200kg/m
(5)钻孔成桩:将钻机钻头尖部对准桩位下钻,钻头进入地面下后打开送浆泵送少量浆至钻头出浆口,边旋转下钻边喷浆,至设计持力层前充分送浆,直至桩底标高后原地旋转12秒,再按不大于15cm/min的速度匀速提升至设计停浆面。喷浆量要严格根据电机调速器进行均匀调整。
(6)成桩后,关闭送浆泵,移机至下一桩位进行施工。
东亚勘查 2010-06-24 09:03
问:承压水与地表水位观测孔埋设要点及有什么不同?
答:承压水:1.上海地区而言有两层承压水,⑤层土为微承压水⑦层土为承压水,首先根据地质资料判定承压水深度。2.观测管接头处密封、透水孔设置在承压水层顶一下2m、层底以上1米左右。3.钻孔孔径大于观测管外径30cm以上为宜。4.封孔层顶以下回填粗沙或沙砾,层顶以上用澎润土及黏土,注浆封孔效果更佳。5.埋设结束对观测孔进行清孔提高观测孔的灵敏度,同时检验测点埋设质量。
地表水观测孔:1. 钻孔孔径大于观测管外径10cm以上为宜(测量管约6CM)。2.钻孔深度不大于隔水帷幕的插入深度。3.透水孔除顶部1~2米范围内不设透孔,其它不部位均设提高观测孔灵敏度。4.测孔回填除顶部1~2米范围内采用黏土封孔其它部位回填干净的粗砂或沙砾。5.测孔埋设设结束做抽灌水试验,检验测点埋设质量。
不同之处:埋设深度、成孔孔径、透水孔位置、观测管接头密封程度、封孔要求。
350986230 2010-06-28 11:46
问:什么是岩土工程评价?岩土工程评价的主要内容有哪些?
答:岩土工程评价是在岩土工程勘察的基础上,针对岩土工程条件进行的综合性评价;具体的评价内容主要包括:
1.场地稳定性和适宜性评价;
2.场地水文地质条件评价;
3.天然地基岩土条件评价;
4.地基处理方案评价;
5.岩土工程问题评价。
guidadz 2010-06-28 17:36
这本书什么时候卖哦?
07503009 2010-06-29 11:21
五、深基础设计与施工100问
静压管桩常遇问题及防治处理办法
桩身断裂
现象:在沉桩过程中,桩身突然倾斜错位,当桩端处土质条件没有特殊变化,而贯入度逐渐增大或突然增大,这时可能是桩身发生断裂。
原因:
(1)桩节的细长比过大,沉桩又遇到了较硬的土层;
(2)制作桩时,桩身弯曲超过规定,桩尖偏离桩的纵轴线较大,沉入时桩身发生倾斜或弯曲;
(3)桩入土后遇到大块坚硬的障碍物,把桩尖挤向一侧;
(4)稳桩时不垂直,压入地下一定深度后,再用移动桩机机架方法校正,使桩身产生弯曲;
(5)接桩时,相接的两节桩不在同一轴线上,产生了弯折;
(6)制作桩的混凝土强度不够。桩在堆放、吊运过程中产生裂纹或断裂未被发现。
预防措施:
(1)施工前应将桩位下的障碍物清理干净,必要时对每个桩位进行钎探了解;
(2)在稳桩过程中,如发现桩不垂直应及时纠正,桩压入一定深度后发生严重倾斜时,不得采用移机架的方法来校正;
(3)桩在堆放、吊运过程中,应严格按照有关规定执行,发现桩开裂超过有关规定时不得使用。
沉桩达不到设计要求
现象:桩设计时是以最终贯入度和最终桩长为施工的最终控制。一般情况下,以一种控制标准为主,以另一种控制标准为 参考,有时沉桩达不到设计的最终控制要求。
原因分析:
(1)勘探点不够或勘探资料粗略,对工程地质情况不明,尤其是持力层的起伏标高不明,致使设计考虑持力层或选择桩有误;
(2)勘探工作以点代面,对局部硬夹层,软夹层不可能全部了解清楚,尤其在复杂的工程地质条件下,还有地下障碍物。压桩施工遇到这种情况,就会达不到设计要求的施工控制标准
(3)桩身断裂,致使桩不能继续压入。
预防措施:
(1)详细探明工程地质情况,必要时应补勘,合理选择施工机械、施工方法及压桩顺序;
(2)防止桩身断裂。
桩顶位移
现象:在沉桩过程中,相邻的桩产生横向位移或桩身上浮。
原因:
(1)桩入土后遇大块坚硬障碍物,把桩端挤向一侧;
(2)两节桩或多节桩施工时,相接的两节桩不在同一轴线上,产生了曲折;
(3)土壤饱和密实,在沉桩时土被挤到极限密度而向上隆起,导致相邻桩被浮起;
(4)在软土地基施工较密集的群桩时,由于沉桩引起的孔隙水压力把相邻的桩推向一侧或浮起。
预防措施:
(1)采取降水或排水措施;
(2)采取先开挖基坑后压桩的措施。
接桩处松脱开裂
现象:沉桩时接桩处出现松脱开裂现象。
原因:
(1)连接处表面没有处理干净,留有杂质、雨水、油污等;
(2)连接件不平,有较大空隙,造成焊接不牢;
(3)焊接质量不好,焊缝不连续、不饱满或有夹渣;
(4)两节桩不在同一直线上,接桩处产生曲折,沉桩时接桩处产生集中应力而破坏连接。
预防措施:
(1)接桩前对连接部位上的杂质、油污等必须清理干净,保证连接部位清洁;
(2)检查连接部件是否牢固平整和符合设计要求,如有问题,必须进行修正;
(3)接桩时,两节桩应在同一轴线上,焊接预埋件应平整服贴,焊接后,认真检查一遍,符合要求后再继续压。
07503009 2010-06-29 11:22
五、深基础设计与施工100问
岩土工程PHC管桩静压施工工艺
预应力高强度混凝土管桩(以下简称PHC管桩)实用于基岩埋藏深、强风化岩层或风化残积土层厚的地质条件,它具有单桩承载力高、工程造价低、桩身质量稳定、施工质量易控制、施工周期短等优点,在各类工程基础中得到了广泛的应用,而静压PHC管桩施工无振动无噪音的特点特别适用于与其相邻建筑距离较近,或者邻近居民小区和学校等新建建筑施工。
1、工程概况
腾飞新村扩建工程为两栋12层小高层住宅楼,框架剪力墙结构,总建筑面积19087m2.基础设计为管桩,桩型PHC-AB400(95)-9,9和PHC-AB400(95)-10,10两种,桩身砼强度C80;桩尖持力层为第10层、11层含砂姜粉质粘土。设计单桩竖向承载力特征值分别为800kN、900KN,单桩竖向承载力极限值分别为1600KN、1800KN.采用静力压桩法施工,共计PHC管桩537根。工程结束后选取4根桩做了静载试验,20m桩长静载试验极限承载力为1980kN,18m桩长静载试验极限承载力为1980kN,随机抽测了114根桩做低应变动测检验,结果I类桩100根,II类桩14根。检测结果表明,桩基工程质量全部达到设计和规范要求。
2、工程地质条件
根据工程勘察资料,与静压PHC管桩施工有关的土层特性如下:
(1)杂填土:灰褐色-褐色,层厚0.73m;
(2)粉土:浅褐黄色,稍湿稍密,层厚约0.97m;
(3)粘土:浅灰色-黄褐色,软塑为主,干强度和韧性高,层厚1.14m;
(4)粉土:浅灰色-褐黄色,软塑-可塑,稍湿-密,层厚为1.5m;
(5)粘土:土黄-褐黄-褐色,软塑-可塑,干强度和韧性中等,层厚一般为1.15m;
(6)粉细砂:浅灰-褐黄-黄色,湿,松散,层厚为1.78m;
(7)粘土:土黄-深灰-灰绿色,可塑为主,干强度和韧性中等,层厚为3.34m;
(8)含姜砂粉质粘土:灰绿-褐黄色,可塑-硬塑状,干强度和韧性中等,层厚3.88m;
(9)粉细砂:黄色为主,湿,中密,主要成分石英,长石,层厚为1.24m;
(10)含姜砂粉质粘土:土黄色,可塑-硬塑状,干强度和韧性中等,层厚6.77m;
(11)含姜砂粉质粘土:褐黄色,可塑-硬塑状,干强度和韧性中等,未揭穿。
3、施工工艺
3.1机械选型
由于施工场地邻近居民区及中学,为减少施工时的噪音污染,管桩施工采用静力压桩法,选用武汉桩机厂生产的YZY-500型抱压式静压桩机,该机型采用双夹持器,由于夹具较长可以更有效地保证桩身的垂直度、可在不增加夹桩力的情况下增大摩擦力,减小对桩身的侧压力。
3.2工艺流程
桩位测放→压桩机就位→吊桩、插桩→桩身对中调直→静压第一节桩→桩焊接→压第二节桩→送桩至桩顶到设计标高→成桩移机。
3.3施工准备
3.3.1场地准备。施工现场尽量平整,当有坡度时,坡度不得大于1/100,场地地耐力应不小于140kN/m2.
压桩机工作距离要求:桩位中心距离周边建(构)筑物的间距应大于二分之一压桩机宽度。
3.3.2桩位测量准备。根据基准点进行放样,将轴线控制点引出场地之外6m~8m处,做好测量控制网建立工作,然后根据控制线和设计图纸桩位尺寸放出每一根桩的桩位,施工过程中应经常复核桩位,防止因施工等原因造成桩位位移。
3.4吊桩、插桩考
3.4.1压桩机就位。桩机移至桩位位置,将桩机调平,用机上吊车吊起管桩徐徐插入桩机的夹持器内,当管桩下端离地面20cm处时,逐渐抱紧夹持器,夹桩压力不大于5MPa,并应逐次加压。
3.4.2桩插入。使管桩中心对准桩位中心,之后提起管桩少许,进行桩尖焊接,根据工程实际情况也可采用无桩尖的压桩。桩插入时应根据机上水平仪调节器平机台,采用经纬仪在两个垂直方向进行校测,监控桩身垂直度,其偏差不大0.15%.
压好第一节桩是保证整根桩质量的关键。若桩身垂直度偏大,须拔出重新插桩,并根据经纬仪指示调节机身水平度使桩身垂身;现场技术员需对压桩过程全过程控制,以保证桩的垂直度。
压桩时应随时注意桩身和压力表的变化情况,当遇有压力值突然下降、沉降量突然增大、桩身突然倾斜、桩身混凝土破碎、地面明显隆起及邻桩上浮或位移过大等情况时应暂停压桩,及时与设计、监理等有关人员一起分析原因,采取有效措施后再继续施工。每根桩应一次连续施工完毕,中途不得无故中断。
3.4.3接桩。
(1)接桩时,下桩节的桩头宜高出地面0.8m~1.1m,以便于接桩焊接操作。下节桩的接头处应设置导向箍,以方便上节桩就位,上下节桩对接偏差不应大于2mm.
(2)桩对接前,上下端板表面应用钢丝刷清洗干净,坡口处应刷至露出金属光泽。当桩端间隙较大时可用铁片填实,再行施焊。
(3)桩焊接时宜先在坡口圆周对称点焊4点~6点,待上、下桩节固定后拆除导向箍,再分层施焊,施焊应有两个焊工对称进行。
(4)焊接层数一般为三层,不得少于二层。第一层必须用<312mm电焊条打底,以确保根部焊透,第二层可用粗焊条(<4mm或<5mm),电焊条宜采用E43XX型,内层焊渣清理干净后方能焊外层,焊缝应饱满连续。
(5)尽可能缩短接桩时间,焊好的桩接头应 自然 冷却后才可继续压桩,自然冷却时间不应小于8min,严禁用水冷却或焊好后立即施压。
3.4.4终压。本工程为摩擦桩,压桩控制按照设计桩长进行控制,但在施工前先按设计桩长试压3根桩,待停置24h后,用与桩的设计极限承载力相等的终压力复压,结果复压桩身稳定,即可以此进行控制;对于端承桩或端承摩擦桩,则按终压力进行控制。
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五、深基础设计与施工100问
深基坑围护钻孔咬合桩施工关键技术
单桩施工流程:场地平整→测量放样→导墙施工→桩机就位→安放套管→压入套管、控制垂直度→套管钻进、钻孔取土→测量孔深→孔底检查→吊放钢筋笼→导管安装、浇捣混凝土→逐次拔管、测量混凝土标高→桩机移位在咬合桩施工时对三个关键过程进行重点控制,其分别是导墙定位、套管垂直度控制、混凝土浇捣。
导墙定位:由于咬合桩紧贴结构,为抵消咬合桩在基坑开挖时的外侧土压力作用下的向内位移而造成的基坑结构净空减小及自身的垂直度偏差,咬合桩导墙放样时外放适当距离。导墙单边宽为1250mm,厚450mm.施工相邻桩位时保证搭接长度为200mm.
导墙预留定位孔模板直径为套管直径扩大3cm即为1030mm.导墙采用C20混凝土进行浇注,振捣采用插入式振捣器,振捣间距为600mm左右,防止振捣不均。
套管垂直度控制:移动套管钻机至正确位置,使套管钻机抱管器中心对应定位在导墙孔位中心,钻机自动对中找垂直。检查时采用经纬仪及线锤对钻管进行垂直度控制,垂直度控制在3‰以内。找正桩管垂直度后,磨桩下压桩管,压入深度约为2.5~1.5m,下压套管始终保持套管底口超前于开挖面的深度≮2.5m.第一节套管全部压入土中(地面以上要留1.2~1.5m,以便于接管),第二节套管安装后对其检测垂直度,如不合格则进行纠偏调整。本工程取土方式采用钻进取土。在接近孔底时,取土采取轻放轻钻,以免扰动底部土层。
成孔过程中要控制好桩的垂直度,对以下三个环节进行严格的控制:
套管的顺直度检查和校正:首先检查和校正单节套管的顺直度,然后将按照桩长配置的套管全部连接起来进行整根套管(15~25m)的顺直度检查,偏差宜小于10mm.
成孔过程中桩的垂直度监测和检查;地面监测;孔内检查。
纠偏:成孔过程中如发现垂直度偏差过大,必须及时进行纠偏调整。
(1)利用钻机油缸进行纠偏:如果偏差不大或套管入土不深(小于5m),可直接利用钻机的两个顶升油缸和两个推拉油缸调节套管的垂直度,即可达到纠偏的目的。
(2)A桩纠偏:如果A桩在入土5m以下发生较大偏移,可先利用钻机油缸直接纠偏,如达不到要求,可向套管内填砂或粘土,一边填土一边拔起套管,直至将套管提升到上一次检查合格的地方,然后调直套管,检查其垂直度合格后再重新下压。
(3)B桩的纠偏:B桩的纠偏方法与A桩基本相同,其不同之处是不能向套管内填土,而应填入与A桩相同的混凝土,否则有可能在桩间留下土夹层,从而影响排桩的防水效果。
B桩成孔“管涌”现象的控制。
在B桩成孔过程中,由于A桩混凝土未凝固,还处于流动状态,A桩混凝土有可能从两桩相交处涌入B桩孔内,称之为“管涌”。
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五、深基础设计与施工100问
深基坑围护钻孔咬合桩施工克服“管涌”的几个方法
(1)套管底口应始终保持超前于开挖面一定距离,以便于造成一段“瓶颈”,阻止混凝土的流动,超挖距离不应小于2.5m.
(2)B桩成孔过程中应注意观察相邻两侧 A桩混凝土顶面,如发现A桩混凝土下陷应立即停止B桩开挖,并一边将套管尽量下压,一边向B桩内填土或注水,直到完全制止住“管涌”为止。
分段施工接头的处理方法:本工程中采用设置砂桩的办法对该类接头进行处理。在施工段与段的端头设置一个砂桩(成孔后用砂灌满),待后施工段到此接头时挖出砂灌上混凝土即可,由于砂桩部位容易产生渗漏水现象,因此在砂桩外侧采用旋喷桩防水。
混凝土浇捣。
超缓凝混凝土是钻孔咬合桩施工工艺所需的特殊材料(因为其缓凝时间特别长,所以称为超缓凝混凝土),这种混凝土主要用于A桩,其作用是延长A桩混凝土的初凝时间,以达到其相邻B桩的成孔能够在A桩混凝土初凝之前完成,这样便给套管钻机切割A桩混凝土创造了条件。因此超缓凝混凝土是钻孔咬合桩施工工艺成败的关键。
为了满足钻孔咬合桩的施工工艺的需要,超缓凝混凝土必须达到以下技术参数的要求:
(1)混凝土缓凝时间≥60h;
(2)混凝土坍落度:180±20mm;
(3)混凝土的3d强度值不大于3MPa;
(4)最终强度满足设计要求。
由于咬合桩施工成败重中之重为A桩的超缓凝混凝土的配合比必须满足其初凝时间≥60h的要求。本工程采用42.5水泥和RH25的缓凝剂,缓凝剂掺量为1.6%,实际满足施工要求,未发现早凝现象。
实施效果由于方法切实可行,施工安排合理,施工控制严格,咬合桩施工质量得到了控制,桩与桩之间无明显漏水现象。
基坑开挖过程中,围护变形也在设计允许的范围内,周边环境无异常情况发生。钻孔钢筋混凝土咬合桩。适用6至25米的基坑支护。拆除导墙、破桩头,根据具体情况设置桩头锁梁。结合锚索施工。效果明显。
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五、深基础设计与施工100问
沉井基础和钻孔灌注桩基础
沉井基础
沉井基础施工时在地面整体预制沉井达到强度后挖土下沉。
铺垫:对沉井位置进行测量定位,平整场地并在沉井制作范围内铺30cm厚砂卵石垫层,分层洒水夯实,振压密实。采用铺承垫木方法,避免沉井砼在灌注后,而尚未达到一定强度前产生不均匀沉降使沉井结构开裂。承垫木采用250cm×20cm×l6cm的枕木,枕木对称摆放,对称枕木中心连线必须通过沉井中心,对称的枕木应编上相同的号码,枕木间隔20cm摆放。铺设垫木时应使顶面保持在同一水平面上,并用水准仪找平使高差在10mm以内,垫木摆放时要先在纵、横轴中心线上摆放两组定位枕木,然后对称摆放其他枕木,枕木缝之间用砂填平。
预制沉井:按设计施作沉井钢刃脚,待钢筋绑扎好后,在垫木上立沉井内外模和支撑,井壁外侧设双排钢脚手架作施工平台。模板制做完后,严格检查其尺寸,然后浇注砼,采用起重机配合吊斗运送混凝土,砼倾倒高度超出2m时设溜槽以防离析。浇注砼时一定要分区、依次、同步、对称进行,避免砼面高低相差悬殊,压力不均匀而产生基底不均匀沉陷,砼按规范要求振捣密实,不允许发生漏强和过振。
抽垫:砼达到设计强度后,方可进行抽垫。抽垫时分区、依次、对称、同步地进行,设专人统一指挥。当抽出几组空档后,即可回填,以后每抽出一组即回填一组。回填材料选用砂夹石并应分层洒水充分夯实,其回填高度的决定,应使最后分配在定位垫木上的重量不压断垫木及垫木下的承压应力不超出原地面极限承压应力。抽垫过程中应在沉井上下左右各设测点一个,观察其下沉情况。如果在抽垫过程中发生倾斜、回填的砂夹石挤出、垫木压断、下沉量急速增加等异常现象应及时处理。
挖土下沉:待沉井砼强度达到设计强度的70%时,拆除模板对井壁进行详细验收,发现缺陷要认真处理,然后四面弹十字中线,从刃脚到顶画出标尺,在沉井顶部弹线路中线与法线。下沉前认真查看地质钻孔资料,了解地质分层状况,采取相应措施。在下沉前在沉井外壁涂机油,以减少下沉时与土的侧向摩阻力。下沉时严格按设计采取排水或不排水下沉,采用卷扬机配合抓泥斗出土。下沉施工时先在中部下挖40~50cm,并逐渐向四周对称、分层、同步地扩挖。沉井在下沉过程中随时进行测量,并进行下沉系数计算,保证下沉速度和垂直度,挖土时对称进行,刃脚处不得挖土,发生倾斜达到5cm时立即停止取土下沉,进行纠偏。当第一节沉井顶距地面0.5~1.0m时,再在其上按照设计预制第二节沉井,达到设计强度后继续下沉,其他节沉井以此类推.
沉井封底:沉井下沉至设计标高并清除沉淀淤泥后,应进行沉降观察,8小时内沉降量不大于10mm时方可封底。封底采用垂直导管法灌注水下砼封底,在井孔内垂直放入多根内径为200~300mm的钢制导管,导管数量及在平面上的布置,应使各导管有效灌注半径互相搭接,并盖满全部基底。管底距基底面30~40cm,在导管顶部接一漏斗,在漏斗颈部安放球塞,并用绳索系牢。漏斗内盛满陷度较大的砼,用砍球法灌注砼。在灌注砼过程中,对于导管断裂、接头漏水、球塞卡堵等常见故障采取相应预防措施。
井孔填充和封顶:填充前,先将井内积水抽干,并清理封底砼表面的浮浆,按设计填充片石砼或砂夹石。片石间净距不小于15cm,最上层顶面覆盖25cm以上的砼层。施工采用起重机配合吊斗运送混凝土,插入式振捣捧捣固。
钻孔桩基础
钻机就位:根据地质情况,钻孔采用冲击钻机或旋转钻机。钻机机身要用方木或旧枕木垫平塞牢,钻架四脚拉好缆风绳,确保钻机稳定。钻机安放平稳后,检查钻头或钻杆中心与护筒中心的偏差不大于5cm,方可开钻。
开钻:钻孔作业应分班连续进行,并及时填写钻孔施工记录,实行交接班制。冲击钻机开孔要用小冲程,升降钻锥必须平稳,防止碰撞护筒及孔壁。
钻进:冲击钻机钻进时,起落钻头速度要均匀,不得过猛或骤然变速,以免碰撞孔壁或套管。冲击过程中,要勤松绳、少松绳,借助冲击声音,判别孔底情况。要勤抽碴,勤检查钢丝绳和钻头磨损情况及转动装置是否灵活,预防发生安全质量事故。旋转钻机钻进时,应经常注意土层变化,对不同的土层采用不同的钻速、钻压、泥浆比重和泥浆量,在砂土、软土等容易坍孔的土层宜采用抵挡慢速钻进,同时提高孔内水头,加大泥浆比重。
抽碴:冲击钻机随着钻进深度的增加,孔内泥浆含碴量增大,钻进速度也随之下降,一般在坚硬地层钻速降至5cm/h,松散层钻速降至15cm/h,应进行抽碴。每钻进0.5~1m即可抽碴,每次抽碴不宜过多,同时不断注入泥浆或清水以保证孔内水位,预防塌孔。按要求对抽出钻碴进行取样分析,校核设计地质资料。
清孔:钻孔达到设计深度后,经终孔检查,即进行清孔。冲击成孔采用抽碴法清孔,掏到手摸泥浆无2—3mm大的颗粒且其比重在规定指标之内时为止。旋转钻机清孔采用换浆法,将钢筋笼及导管安放到位后,从导管中以中速压入符合规定指标的泥浆,把孔内比重大的泥浆换出,使含砂率逐步减小,直至稳定状态为止。清孔时,应及时向孔内注入纯泥浆,保持孔内足够的水头压力,避免坍孔。不得用加深孔深来代替清孔。
钢筋笼吊装:钢筋笼采用吊车吊装,以一次整体安设为宜,吊点设在加强箍筋处,同时采取绑扎砂杆的措施加强钢筋笼的刚度,保证起吊时不致变形。吊入钢筋笼时,应对准孔位轻放、慢放。若遇阻碍,可慢起慢落和正反旋转使之下放,防止碰撞孔壁而引起坍塌,同时,细心观察水位,检查是否坍孔。钢筋笼分段吊装时,入孔搭接采用单面搭接焊,上下节轴线控制在同一直线上。钢筋笼入孔后,要进行测量校对,然后用吊筋将其固定于孔口,牢固定位,防止下落及“浮笼”现象的发生。当灌注完毕,待桩上部混凝土初凝后,方可解除钢筋笼的固定设施。
灌注水下混凝土:灌注水下混凝土采用竖向导管法。导管入孔就位后,其下端距孔底沉碴0.3~0.5m.水下混凝土的灌注采用孔口平台配汽车吊进行,一次连续灌注。灌注速度必须迅速,防止坍孔和泥浆沉淀过厚。在灌注水下混凝土前,应向孔底射水3~5min,射水压力应比孔底压力大0.05Mpa,将孔底沉淀物冲翻动,然后立即灌注。钻孔桩封底采用砍球法进行施工。封底混凝土的初存量要满足首批混凝土入孔后,导管埋入混凝土的深度不小于1.0m的要求。灌注过程中,经常测量导管埋入混凝土深度,导管埋深控制在2~4米之间,随灌注随提升导管。
承台施工:基坑采用挖掘机开挖,人工配合。挖至设计标高后,支模板,并同时清除桩顶浮浆。挖孔桩按要求伸入到承台内,绑扎承台钢筋,经监理工程师检查,满足设计要求后灌注砼。灌注完毕后,预埋基础与墩台身的施工接茬钢筋。
07503009 2010-06-29 11:26
五、深基础设计与施工100问
岩土长螺旋钻孔灌注桩施工
长螺旋钻孔灌注桩系用长螺旋钻机钻孔,至设计深度后进行孔底清理,下钢筋笼,灌注混凝土成柱。其特点是成孔不用泥浆或套管护壁,施工无噪声、无振动,对环境无泥浆污染;机具设备简单,装卸移动快速,施工准备工作少,工效高,降低施工成本等。本工艺标准适用于民用与工业建筑地下水位以上的一般粘性土、砂土及人工填土地基采用长螺栓钻成孔灌注桩工程。
一、材料要求
1、水泥
用425号矿渣水泥或普通水泥。
2、砂
中砂或粗砂,含泥量小于5%。
3、石子
卵石或碎石,粗径5~32mm,含泥量小于2%。
4、钢筋
品种和规格应符合设计要求,并有出厂合格证及试验报告。
5、外加剂、掺合料
根据施工需要按试验确定。
二、主要机具设备
采用LZ型或KL600型长螺旋钻机,带硬质合金钻头。另配钢筋加工、混凝土拌制、浇筑系统设备。
三、作业条件
1、地质资料、施工图纸、施工组织设计已齐全。
2、施工场地范围内的地面、地下障碍物均已排除或处理。场地已平整,对影响施工机械运行的松软场地已进行适当处理,并有排水措施。
3、施工用水、用电、道路及临时设施均已就绪。
4、现场已设置测量基准线、水准基点,并妥加保护。施工前已复核桩位。
5、在复杂土层中施工时,应事先进行成孔试验,数量一般不少于2个。
四、施工操作工艺
1、钻孔机就位时应校正,要求保持平整、稳固,使在钻进时不发生倾斜或移动。在钻架上应有控制深度标尺,以便在施工中进行观测、记录。
2、钻孔时,先调直桩架挺杆,对好桩位;启动钻机钻0.5~1.0m深,检查一切正常后,再继续钻进,土块随螺栓叶片上升排出孔口,达到设计深度后停钻,提钻,检查成孔质量;即可移动钻机至下一桩位。
3、钻进过程中,排出孔口的土应随时清除、运走,钻到预应深度后,应在原深处空转清土,然后停止回转,提钻杆,但不转动,孔底虚土厚度超过标准时,应分析原因,采取措施处理。
4、钻进时如严重坍孔,有大量的泥土时,需回填砂或粘土重新钻孔或往孔内倒少量土粉或石灰粉。如遇有含石块较多的土层,或含水量较大的软塑粘土层时,应注意避免钻杆晃动引起孔径扩大,致使孔壁附着扰动土和孔底增加回落土。
5、清孔后应用测绳(锤)或手提灯测量孔深及虚土厚度。虚土厚度等于钻深与孔深之差值,一般不应大于100mm。如清孔时少量浮土泥浆不易清除,可投入25~60mm的卵石或碎石插实,以挤密土体。
6、钢筋笼骨架应一次绑好,并绑好砂浆块,对准孔位吊直扶稳或用导向钢筋,缓慢送入孔内,注意勿碰孔壁。下放到设计位置后,应立即固定。保护层应符合要求。钢筋笼过长时,可分二段吊放,采用电焊连接。
7、钢筋笼定位后,应即灌注混凝土,以防塌孔,混凝土的坍落度一般为8~10cm;为保证其和易性和坍落度,应适当调整砂率,掺减水剂和粉煤灰等。
8、桩混凝土浇筑应连续进行,分层振实,分层高度一般不得大于1.5m,用接长软轴的插入式振动器,配以钢钎捣实。浇筑至桩顶时,应适当超过桩顶设计标高,以便在凿除桩顶浮浆层后,标高符合设计要求。
9、桩顶有插筋时,应使垂直插入,防止插斜或插偏,保持有足够的保护层。
10、冬期气温在0度以下浇筑混凝土时,应采取适当的加热保温措施,在桩顶混凝土未达到40%抗冻临界强度前,不得受冻。雨期施工现场应采取有效防雨、排水措施。桩成孔后立即下钢筋笼浇筑混凝土,以避免桩孔灌水造成塌孔。
国强 2010-06-29 11:43
总结的相当经典
luguihai 2010-06-29 15:59
岩土工程勘察100问
滑坡工程地质勘察的一般规定
1.工程地质勘察宜按设计阶段循序渐进地进行,按不同设计阶段要求,查清滑坡的成因、类型、规模、范围、稳定状态、滑动面(带)特征、主滑方向及危害性,提出防治方案建议,供设计参考。
2.地质勘察宜分为可行性研究勘察、初步设计勘察、施工图设计勘察(详细勘察)三个阶段。对于规模较小的或现有资料表明滑体及其周边地质条件较简单的滑坡,可根据实际情况将可行性研究勘察、初步设计勘察合并为一个勘察阶段。
3.滑坡地质勘察应充分搜集分析现有资料,并进行实地踏勘,重视地质测绘、工程勘探、岩土物理力学参数测试、资料综合分析和报告、图件编制过程中的每个环节,保证地质资料准确可靠。
4.应根据勘察阶段、区域及滑坡地质条件的复杂程度、滑坡类型、勘察手段的适宜性,经济、合理地开展综合勘察工作。
luguihai 2010-06-29 16:52
岩土工程勘察100问
滑坡可行性研究勘察
1.可行性研究阶段勘察目的是:论证滑坡的存在,圈定滑坡评估滑坡防治的必要性和可能性,并提出滑坡防治意见。
2.可行性研究阶段地质勘察,应搜集当地社会与经济环境、区域水文地质、地貌、气象、地震、遥感图像、前人勘察研究成果及当地滑坡治理经验等资料。
3.工程地质测绘比例尺的选用:大型、特大型滑坡l :5000;中、小型滑坡1:2000。可行性研究勘察阶段工程地质测绘范围应包括滑坡堆积体或潜在滑移体区域、后缘、危害区及滑坡堆积体或潜在滑移体汇水区。
4.调查与测绘区内地层、构造、岩性、岸坡结构、不良地质作用和地下水等滑坡产生的地质背景和形成条件,初步确定研究的地质体是否为滑坡,并圈定滑坡边界。
5.进行必要的勘探及测试工作,了解滑坡体厚度、滑带埋深、物质组成、结构特征及岩土体的物理力学性质指标。要求如下:
(1)沿主滑动方向布置1条纵勘探线,垂直滑动方向布置1条横勘探线。纵勘探线上勘探点不得少于3个,且其中1个应为控制性钻孔。并充分利用钻孔进行取样及原位测试工作。
(2)在滑坡体及周边主要的岩土层中取样.每一层取3组以上,进行室内测试。
6. 可行性研究阶段工程地质勘察成果资料编制,应包括以下内容:
(1)地质勘察报告
简要阐明当地社会与经济环境、区域地理地质环境、滑坡产生的地质背景和形成条件、水文地质条件、滑坡体基本特征、岩土体物理力学性质指标等要素,初步分析滑坡形成机制和影响因素,评价滑坡稳定性,对滑坡的危害性、防治的可性行进行评估,并提出防治或避让搬迁、监测预警的处置意见及下一步工作建议。
(2)附图
工程地质平面图:比例尺l:5 000~1:10 000。
滑坡纵、横地质剖面图:比例尺1:2 000~1:5 000,比例视情况和需要可作调整。
luguihai 2010-06-29 17:22
岩土工程勘察100问
滑坡初步设计勘察
1.初步设计阶段勘察目的是:论述滑坡防治工程类型、场地布设,为优化治理工程方案提供工程地质和岩土力学依据。
2.在充分分析、利用可行性研究勘察成果的基础上,展开初步阶段工程地质测绘、勘探、测试工作。
3.工程地质测绘比例尺的选用:大型、特大型滑坡1:2 000;中、小型滑坡1:1 000。初步设计勘察阶段工程地质测绘范围必须包括滑坡堆积体或潜在滑移体区域、后缘与危害区,并可根据实际情况适当扩大范围。
4.初步设计阶段滑坡勘探工程和测试应符合下列要求:
(1)查明滑体厚度、物质组成、结构特性、空间分布特征,特别是滑动面埋深、空间分布,滑动带厚度、性质;查明含水层类型、埋深、厚度、透水性以及空间分布特征;结合勘探进行钻孔原位测试,采取原状岩土样,按需要布置长期监测点。
(2)视滑坡规模大小,沿主滑动方向布置纵向勘探线,纵向勘探线距应小于80m,单个滑坡纵向勘探线不得少于3条,横向勘探线垂直滑动方向布置,横向勘探线不得少于3条。每条纵勘探线上勘探点不得少于3个,且控制性钻孔不得少于钻孔总数的1/3。
(3) 采取岩土试样应结合地貌单元、滑坡体物质结构和工程性质布置,其数量可占勘探点总数的1/4~1/2。
(4)有地下水时应查明地下水的分布层数,含水层的组成和厚度,各层地下水的初见和稳定水位、流量等,并取样作水质分析。
5.进行滑坡动态监测。
6.初步设计阶段的工程地质勘察成果资料编制,应包括以下内容:
(1)工程地质勘察报告
阐明区域地理地质环境、滑坡产生的地质背景和形成条件,滑坡体空间形态特征、物质组成与结构;滑坡变形破坏特征及危害,滑坡区地表水系与水文地质条件,分析滑坡形成机制。提供滑坡治理工程设计所必须的滑体、滑带土及滑床岩土体的物理力学性质指标,计算并综合评价滑坡稳定性,分析滑坡的变形、破坏演化发展趋势,提出滑坡防治对策、方案及下一步工作建议。
(2)附图
工程地质平面图:比例尺1:1000~1:2 000。
滑坡纵、横地质剖面图:比例尺1: 500~1:2 000,比例视情况和需要可作调整。
滑床基岩顶板等高线图:比例尺1:1 000~1:2 000。
滑坡体地下水流场图:比例尺1:1 000~1:2 000。
滑坡体变形及稳定分区图:比例尺1:1 000~1:2 000。
有代表性的钻孔柱状图和坑槽探展示图:比例尺1:100~1:200。
luguihai 2010-06-29 17:53
岩土工程勘察100问
滑坡施工图设计勘察
1.施工图设计勘察目的,应在充分分析、利用初步设计勘察成果的基础上,对滑坡治理工程场地和轴线地基展开有针对性的工程地质测绘、勘探、测试工作,为滑坡治理工程设计、施工提供详细的工程地质资料和岩土体物理力学性质指标参数。对治理工程措施、结构型式、埋置深度及工程施工等提出地质建议。
2.详细勘察阶段原则上不再进行大面积平面测绘工作。根据设计要求,可进行施工区范围比例尺为1:500的地质测绘。
3.详细勘察阶段滑坡勘探工程和测试应符合下列要求:
(1)根据治理工程类型、工程布置,沿抗滑工程轴线布置勘探线;对于已存在勘探线的,加密勘探点。勘探线上钻孔间距和深度应满足滑坡治理工程设计需要,一般保证20m一个钻孔,且控制性钻孔不得少于勘探线上钻孔总数的1/2。
(2)详细查明施工区滑体厚度、物质组成、结构特性、空间分布特征,特别是滑动面埋深,空间分布,滑动带厚度、性质;查明含水层类型、埋深、厚度、透水性以及空间分布特征;结合勘探进行钻孔原位测试,采取原状岩土样,按需要布置长期监测点。
(3)根据设计要求,补充必要的岩土试样室内试验和原位测试。
4.详细勘察阶段的工程地质勘察成果资料编制,应包括以下内容:
(1)工程地质勘察报告
详细阐明滑体物质组成与结构,滑坡变形破坏特征、诱发因素及其危害,进一步确定滑体及滑带土物理力学性质指标,验算滑坡稳定性与滑坡推力,对治理工程措施、结构型式、埋置深度、布置及工程施工等提出地质建议。
(2)附图
滑坡防治区工程地质平面图:比例尺1:500。
滑坡纵、横地质剖面图(含抗滑工程轴线地质剖面图):比例尺1:200~1:500,比例视情况和需要可作调整。
有代表性的钻孔柱状图或坑槽探展示图:比例尺1:50~1:1 00。
luguihai 2010-06-29 18:23
地基处理设计与施工100问
动力排水固结法
动力固结法(强夯法)是六十年代末由法国Menard技术公司首先创用的。由于它具有效果显著、设备简单、施工方便、适用范围广、经济易行和节省材料的特点,很快得到推广应用。到目前为止,它已用来加固碎石土、砂土、粘性土、杂填土、湿陷性黄土等各类地基。该法可大大提高地基强度并降低其压缩性,而且还能提高砂土抵抗振动液化的能力和消除黄土的湿陷性。
关于动力固结法理论的研究已有不少成果。Menard早年提出的动力固结模型迄今为止仍是解释动力固结机理的有力工具。Menard提出的加固影响深度公式可一般地表达为
H=α√Wh/10
式中,H为加固影响深度,W为锤重,h为落距,α为修正系数。
关于修正系数α,各家根据各自的测试结果和判别标准分别给出相应的数值。一般认为它与夯击能量的大小、土类和夯击工艺有关,一般可取0.5~0.8。Mitchell曾对动力固结机理及效果作了较为全面的阐述。另外,利用振动波理论的观点和土的微观结构变化解释动力固结机理也取得一些成果。前者主要是将夯击作用视为一系列振动波的作用,分析波的传播过程中对地基土的影响。而后者主要从土的微观结构的变化,即组构的变化寻求答案。除现场测试外,利用室内动力固结仪进行研究也取得许多有益的结果,如德国鲁尔大学的研究。最近,Chow (1994)等人根据所谓“波—方程”模式对动力压密松散颗粒土料时夯击间距对加固效果的影响进行了研究,给出相应的设计方法和图式,并对工程实例进行了分析。我国学者在这方面也作了不少探索。特别值得一提的是钱家欢教授及其同事们的工作,内容包括室内动力固结试验、理论计算(集中质量法、差分法、边界元法)及工程应用等方面。
然而,过去的研究表明,动力固结法不太适用于加固透水性差的饱和软粘土地基。Smoltczyk认为动力固结法只适于塑性指数Ip≤10的土,Gambin也给出类似的结论。软粘土地基动力固结法失败的原因主要是对软粘土的特性了解不够, 所采用的动力固结法工艺不适合软粘土地基的加固: (1)软粘土具有含水量高、渗透性差、强度低的特性;(2)由于软粘土结构性破坏,不仅降低了强度,还大幅度降低了渗透性;(3)当前规范规定的强夯工艺不适应软粘土地基强夯特点,导致地基中孔隙水压力居高不下而形成橡皮土。针对上述原因,冯遗兴等人采取了适应软粘土动力固结加固的有效排水系统,采用了适应软粘土地基的“先轻后重、逐级加能、少击多遍、逐层加固”的夯击方式,确立了以不破坏土体宏观结构为原则的收锤标准,形成了能够有效抑制孔压上升,加速孔压消散, 增强强夯效果,降低能耗的一整套动力固结法新工艺。提出了不同工艺条件下软粘土的动力固结法机理,为建立新动力固结法工艺提供了科学依据。
1.加固原理
在砂垫层(或吹填砂层)上往下插设塑料排水板至软土层中,然后以严格控制的强夯动力产生附加应力,作用到软土中,产生相应的超孔隙水压力;借助于插设塑料排水板所形成的‘水柱’作为传递工具,将强夯产生的附加应力迅即传到‘水柱’的底部,从而使排水板所达到的深度范围内的软土都受到强夯的影响;同时,动载压缩波传到地表临空面时反射则成为拉伸波再传入土中,土愈是软,抗拉强度愈低,则愈容易产生拉伸微裂纹,在很高的孔隙压力梯度作用下,软土中的拉伸微裂纹贯通成排水通道,与排水板构成横竖交叉的网状排水系统,使软土中高压孔隙水经网状排水系统很快排到地表夯坑或排水砂层中,立即排出或流散。随着土中孔隙压力消散,软土含水量和孔隙比明显降低,软土固结后变成较密实的可塑状土,强度大幅度增长,压缩性大大减低;因强夯时附加动应力很高,往往比后续使用荷载高2-3个数量级,用动力排水固结工法加固后,浅层地基土成为超固结土,即使深层土有一些差异沉降,由于地表12米已成为硬壳层,能调整地差异沉降,从而使表层仅呈现小量的较均匀沉降,而不会出现明显的不均匀沉降。
动力排水固结工法的主要优点如下:
(1)传统强夯法为一种大能量和能量积聚的动力固结方法,采用重锤多击,适用砂性土加固。而动力排水固结工法采用严格控制强夯动力和夯击能,使软粘土中产生的超孔隙水压力不过快上升,以确保软土不变成‘橡皮土’,成功地克服了传统强夯法用于软土的致命弱点;
(2)利用塑料排水板所形成的‘水柱’将强夯产生的附加应力快速向土体深部传递,从而大大扩展了强夯的影响深度,使动力排水固结工法用于加固深厚软土成为可能,已有的工程实例表明,动力排水固结工法的加固深度已超过25m,大大突破了传统强夯法有限的加固深度(6m);
(3)巧妙利用动载压缩波在层状土中传播与反射而使软土产生的拉伸微裂纹,以及在较高孔压梯度作用下,拉伸微裂纹又贯通成水平排水通道,并与排水板构成横竖交叉的网状排水系统,从而使软土中高压孔隙水经网状排水系统很快排出,大大加速了软土的固结过程;
(4)使受到严格控制的强夯动力反复、逐步增强地作用于软土,使软土中的超孔隙水压力维持在较高的、必要的、合理的水平上,既不破坏软土的结构,又能加速软土中孔隙水的快速排出,达到快速、稳步加固软土的目的,这是传统强夯法无法做到的。
luguihai 2010-06-30 08:36
地基处理设计与施工100问
动静结合排水固结法
1.动静结合排水固结法处理软基基本思想
动静结合排水固结法的基本思想是,通过改善地基土的排水条件,将强夯法和填土预压法相结合,利用动荷载较大的冲击能激发较高的孔隙水压力,在静荷载作用下孔压消散固结,土体强度得以提高。它的特点是:
(1) 夯击前应铺设足够厚度的垫层(如砂垫层和预压填土),避免夯锤直接接触软土而导致橡皮土现象,同时填土亦作为静荷载。
(2) 必须有较好的排水条件,保证动荷载作用下产生的孔隙水压力能迅速消散,土体固结。这是软土强度得以提高的根本原因,也是该法与一般强夯法的区别所在。
(3) 强调动静荷载的联合使用。静荷载作用下的固结排水份额是基本的,动荷载作用下的固结量是附加的,但其作用不是两者简单的叠加,而是相辅相承、相互作用的。
(4) 冲击荷载的作用不对浅层淤泥加以彻底扰动,可保持软土内某些可靠的微结构,土体再固结后强度可以迅速提高。
(5) 它使经典意义上的动力固结作用得到充分发挥,即动力八面体压缩应力作用下孔压增长明显,而动力八面体偏应力幅值相对较小,孔压消散过程中土将固结得更彻底,相当于较大的超载预压。
2.设计与施工原理
(1)排水设计
前已指出,动静结合排水固结法的关键在于改善地基土的排水条件。为此可设置垂直向和水平向排水体。前者如砂井、袋装砂井、塑料排水板等。一般认为,塑料排水板便于机械化施工,能在较短时间内完成大面积的施插任务。施工过程对软土的扰动较小,而且由于塑料排水板适应地基变形能力强,在后续较大的动荷载作用下能保证通畅的排水通道。另外,因有较厚填土覆盖层,夯击不易将排水板挤断。塑料排水板的布设可按静荷载作用下的设计方法来进行计算。根据现场施工经验,间距一般取0.8~1.4m,常用1.0~1.2m。对于水平方向排水性能相对较好的粉质粘土,间距可适当加宽,如取1.6~1.8m。塑料排水板的深度应以穿透软土层为准,如果压缩层较为深厚则也可由计算确定。水平排水体通常由砂垫层、排水盲沟和集水井组成。砂垫层一般要求用透水性较好的中粗砂,厚度不宜小于50cm。集水井的作用是汇集排水并用水泵及时将水排到场区外,保证排水通畅。
(2)施工程序和夯击参数的讨论
动静结合法处理软基必须有一定的填筑厚度,填土的作用可避免夯锤与软土直接接触而导致橡皮土现象,避免软土层产生较大的剪切变形。填土厚度可根据现场实际情况确定,如0.8~1.5m。对于需要填筑较高厚度的填土工程(如池塘、路堤、填海工程)可分级填土,如每级填筑2~3m,并适当加大夯击能量。
夯击作用时,单点击数的确定是一个重要指标。总的原则是,要以较少的冲击次数产生较大的孔隙水压力和较小的剪切变形。室内试验表明,孔隙水压力增长速率与残余变形增长速率是相互对应的,当冲击次数大于某一值时孔压增长已十分缓慢而残余变形却有不休止的趋势。这是由于孔压升高,有效应力降低,土体强度有一定衰减的缘故。现场施工实践也表明,当夯击击数超过一定值时,土体不但不能压密,反而产生过大的侧向挤出,同时孔隙水压力增量变小。由每击夯沉量的变化也可以看出,当超过这一值时,夯沉量增量不但没有减小反而变大。作为初遍夯击,夯击击数可能较少,填土较薄时,可取N=1击,对于较厚填土可取N=2~3击,以后各遍逐渐增加击数。
对于非饱和土或填土,地基处理规范中常以最后两击的下沉量之和的平均值小于4cm来控制每点的夯击击数,而对饱和软粘土采用上述标准可能无法收锤或导致橡皮土现象。根据室内试验结果及现场施工经验,给出下面的控制原则:
a. 夯沉量控制。 即以击与击之间夯沉量的发展速率来控制。 当(Sn+1-Sn)/(Sn-Sn-1)>R,即当夯沉量的发展速率比大于某一值时,即停夯。如果取R=1,则表明第n+1遍的夯击增量大于第n遍的夯击增量,可取n为夯击次数。一般地,根据实际情况,当R较大时(如R=0.9)即可停夯。
b.孔隙水压力控制。以前后两击孔压增量幅值大小作为控制标准。 即当un+1-un<Δu时(Δu为规定的孔压增量幅值,可根据实际情况确定)即可停夯。以上两种控制方法事实上是统一的,但夯沉量控制比较直观简便,而孔压控制则较为准确、合理。
不同冲击遍数间歇时间应以孔压消散程度来确定。一般认为,待孔压消散80%以后再进行下一遍夯击。显然,对渗透性差的软粘土,未改善排水条件则需要有较长的固结时间,不利于施工。相反,改善排水条件后孔压能迅速消散,加快了施工进度。室内试验也说明,排水条件的改善不仅表现在固结速率的增快上,而且也表现在排水量的增大上。根据工程经验,夯击产生的孔压通常10~15天即可消散80%以上,这与地基土的渗透性及排水条件有关。
(3)现场监控方法
动静结合排水固结法强调现场监控,实行信息化施工。通过室内和现场试验确定夯击参数,验证加固效果。现场监控一般有下面一些方法:
a.孔隙水压力观测。通过观测加固层不同深度处孔压的发生和消散过程,确定夯击能量、夯击次数、夯击遍数及遍与遍之间的间歇时间等参数。保证以较小的能量产生较大的孔压,因为动孔压的大小及消散程度大致说明了饱和软粘土层强度改善的程度。
b.沉降及侧向位移观测。现场常用沉降板和分层沉降环确定地表位移和深层位移。它直观地表明夯坑周围土体的沉降或隆起及加固后土体深层的沉降变形值,一定程度上说明了加固效果的好坏。另外,在现场周边常设置位移桩来观测土体的侧向位移情况,以此判断夯击过程中的剪切变形和地基的稳定情况。由地表沉降变形值和侧向位移情况还可确定夯击参数。
c.强度测试。为检验加固效果,一般可利用十字板剪切试验、静力触探和动力触探试验来测定加固前后的强度值。对道路工程和一般的低层建筑地基而言,可进行荷载板试验(如2.5m×2.5m)来确定地基的承载力。
luguihai 2010-06-30 08:47
地基处理设计与施工100问
真空降水预压技术
1.基本原理
真空降水预压是真空预压与降水预压联合作用的结果,通过真空泵的抽水与排气,使其同时具有排水固结、降水预压和真空预压的功能。
地下水位的降低能使土的性质得到改善,土体抗剪强度指标c、?值增大,土体的压缩性相应降低,同时由于地下水位的降低以及桥坡的堆载而增加了原地下水位以下土体的有效自重应力,从而对原地下水位以下的土层产生预压作用,在加固期结束时停止降水,此时土体已变成超固结的,使其后期沉降减小,从而达到预压加固的目的。
由于真空泵的存在,使得土体受到一定的真空预压作用,这使得真空降水预压与普通的降水预压又有所区别.尽管本次试验没有在砂垫层上覆盖薄膜,仅在砂垫层上覆土,对其气密性产生一定的影响,但由于砂垫层上的覆土的存在,在一定程度上也起到了一定的隔离空气的作用, 尽管其真空度不会达到0.7-0.8个大气压,但完全有可能达到0.2-0.3个大气压,能够起到一定的真空预压效果,真空预压的原理是利用覆土层内外压差的荷载,在抽气前,覆土层内外都承受大气压的作用,抽气后覆土层内的气压逐渐下降,压差通过砂垫层逐渐传递至塑料排水板,从而在塑料排水板的轴线上形成负压源,该线负压源对土体产生的有效应力等值线是与负压线平行的直线。由于土体负压的存在,使土体与排水板之间产生渗流,使土体的孔隙水压力不断降低,有效应力不断增加,从而促使土体固结,随着抽气时间的增长,压差逐渐变小,最终趋向于零。从应力分析的角度来看,真空预压与堆载预压的固结过程有着本质的区别.堆载预压是通过施加外载,使加固区内各点产生附加应力,使土体各点的总应力σ增加,所产生的附加应力初始全部表现为孔隙水压力,随着固结过程的发展,孔隙水压力逐渐转变为有效应力,从而达到预压效果;而真空预压是在土体总应力不变的情况下,通过减小孔隙水压力来增加土体的有效应力来达到预压效果.由于真空预压基本上不改变土体的总应力,所以真空降水预压的加载不需时间的限制,真空度可一次性加上,无需考虑土体的强度及稳定性问题,同时由于排水通道的存在,改善了土体的排水条件,缩短了土体的固结时间,使土体在较短的时间内能够达到预期的固结度。
地基土层的排水固结效果与它的排水边界条件有关,根据固结理论,在达到同一固结度时,固结所需时间与排水距离的平方成正比,塑料排水板的存在改变了排水路径,而且塑料排水板与浅埋透水砂层连成一体使排水从单纯地竖向排水转变为主要依靠水平方向排水,而且排水路径大大缩短,大大缩短固结时间,使土体在排水固结期完成大部分固结过程,减小土体的压缩性,使土体的抗剪强度等各项物理力学指标得到迅速提高. 另外真空的作用还可以改善土体的渗透性,由于软粘土当中含有少量封闭气泡,在正压作用下,该气泡堵塞孔隙,使土的渗透性降低,固结过程减慢,但在真空负压的吸力下,封闭气泡被吸出孔隙,从而使土的渗透性提高,从而加速固结过程.
影响软土地基的加固效果主要有两个方面:地下水位的降低情况与合理的塑料排水板的间距。地下水位的降低才能引起土体的超孔隙水压力的增加,而后随着增加的超孔隙水压力的消散,才能引起土体产生新的固结沉降.塑料排水板的作用是缩短完成新的固结沉降所需要的时间.在降水稳定的情况下,地基土在真空预压期内所能达到的固结度主要取决于塑料排水板的间距及其施工质量。另外土体的真空度一方面能够产生一定的预压效果,另一方面能提高土体的渗透能力,故在一定程度上影响着地基加固效果。
2.设备和施工工艺
(1)井点设备
轻型真空井点系统主要由井点管、连接管、集水总管及抽水设备等组成。
a井点管
轻型真空井点管用直径为55mm的钢管(或镀锌钢管),长度7m,管下端配有滤管和管尖,滤管直径与井点管相同,管壁上钻18mm的孔,呈梅花形布置,管壁外包两层滤网,内层为细滤网,外层为粗滤网。滤管下端放一个锥形的铸铁头。井点管的上端用弯管与总管相连。
b.连接管与集水总管
连接管用塑料透明管、胶皮管或钢管组成,直径与井点管相同,每个连接管均安装阀门,以便检修井点。集水总管一般用直径为100mm的钢管分节连接,每节长4m,每隔1m设一个连接井点管的接头。
c.抽水设备
真空泵轻型井点通常由真空泵一台、离心泵二台(一台备用)和气水分离器一台组成一套抽水机组。
(2)施工工艺
(一).井点埋设技术
井点有多种埋设方法,如射水法、套管法、钻孔法等。钻孔法首先用机械钻出300mm的孔,深度比滤管深0.5m。插入井点管后,井点管与孔壁间及时用洁净粗砂灌实,灌砂时,管内水面应同时上升,否则可注水于管内,水如很快下降,则埋管合格。所有井点管应埋在地面以下0.5?1.0m的深度内,应用粘土填实以防止漏气。井点管埋设完毕,应接通总管与抽水设备进行试抽水,检查有无漏水、漏气,出水是否正常,有无淤塞等现象。
(二).塑料排水板施工工艺
塑料排水板要用插板机将其插入土中。其施工工艺流程如下:
a.在空心套杆中装入塑料排水板,并将塑料板端部与预制专用钢靴相接;
b.将空心套杆(连同钢靴和塑料板)插入地下至预定标高处(钢靴起遮盖作用,可阻止泥砂进入空心套杆内);
c.拨出空心套杆。由于土对钢靴的阻力,可把塑料板留在地下;
d.切断塑料板,重新穿靴,移动插板机至下一个井位,进行下一个循环插设作业。
在施工过程中,应注意以下一些事项:
a.打设深度的控制
打设标高是塑料排水板施工的重要控制指标,必须按设计要求严格控制,不得出现浅向偏差。
b.防止跟带现象的出现
跟带现象是指当塑料排水板打设到设计深度后上拨导管时,塑料排水板随管上跟的现象。可以通过改变管靴的形状和在上拨导管时拉紧塑料排水板以减少塑料板与导管的摩擦来防止跟带现象的出现。
c.孔洞的清理
塑料排水板打设后,常在垫层形成孔洞,并且混有导管上拨时带上的淤泥,若不及时将淤泥清除,则隔断排水板与砂垫层的联系,影响塑料排水板的排水效果。应将砂垫层逐渐回填至满。
d.塑料排水板的剪断长度
剪断塑料排水板时,砂砾层以上的外露长度应大于200mm,以避免影响排水效果。
whzme1984 2010-07-01 11:41
很好很强大
07503009 2010-07-02 14:39
四、浅基础设计与施工100问
钢筋混凝土独立基础设计
1. 设计要求:
1.1 基础底面积由修正后的地基承载力特征值确定;
1.2 基础的高度由柱与基础交按处基础的受冲承载力确定;
1.3 基础变阶处的高度由变阶处的受冲承载力确定;
1.4 基础的配筋由抗弯计算确定。
[attachment=158904]
2.基础台阶的宽高比和偏心距控制
2.1 基础平面长宽比控制接近矩形,独立基础是以柱为固定端四面挑出的悬臂板;
2.2 基础台阶的宽高比≤2.5;基础有一定的抗弯刚度,确保地基反力线性分布;
2.3 基础的偏心距e≤b/6保证基底面积上的地基反力pmin≥0;
上述条件成立,才能近似地将地基反力设计值按对角线划分,两全方向的弯矩MI和MII等于梯形基底面枳上地基反力设计值在计算截面产生的弯矩
3. 独立基础的最小配筋率
目前工程做法列表:
目前工程做法        1                             2                                3                          4
每m宽配筋      1000h×0.15%  1000hZ×0.15%   1000h1×0.15%
最小构造配筋 φ10@200           φ10@200              φ10@200           φ10@200
实配 上两值与计算值取大值
除第一阶外,基础底板均在冲切破坏锥体内其厚度受冲切和剪切控制,不必按受弯最小配筋率0.15%控制。按做法3较合理。
[attachment=158905]
4. 柱纵向受力筋的插筋在基础内的锚固长度
4.1当(1)柱为轴心受压或小偏心受压,基础高度≥1200mm;(2)柱为大偏心受压,基础高度≥1400mm时,可只将柱四角插筋伸至基础底钢筋网上直角弯勾锚固(直钩长≥6d,≥150mm)
4.2 当柱插筋在基础内保护层厚度≥3d,且柱在基础内
有箍筋时(图4),柱插筋最小锚固长度可取0.8(laOR,lae);
4.3 当基础高不满足插筋锚固长度要求时可直钩弯折,要求直线段长≥0.5(la或,lae),直钩长=12d.
5.独立柱基间拉梁
5.1 《抗规》规定独立柱基在下情况之一时,应设拉梁:
1)一级框架和 IV类场地的二级框架;
2)各柱基承受的重力荷载代表值差别大;
3)基础埋置深,或各基础埋置深度差别大;
4)地基主要受力层范围内存在软弱下卧层、液化层和严重不均匀沉降土层;
5)少于3桩的桩基承台间及两桩承台轴线垂直方向(包括程序自动生成两桩承台因碰撞而旋转90度的情况)。
5.2 拉梁目的是调整柱基不均匀沉降,减小首层柱高;同时平衡柱传至基础的弯矩;
5.3 无5.1情况且柱距较大(如单跨厂房、体育馆、影剧院、餐厅等)没必要设拉梁,拉梁刚度小,不起作用;
5.4 拉梁应有一定刚度,截面高度取(1/5~1/20)L,宽度取(1/25~1/35)L,L为柱间距;
5.5 拉梁位置除在桩基承台上,宜靠近首层地面.
5.6 拉梁的计算模型及配筋
1) 作为轴心受拉构件,轴拉力F=较大柱轴力的1/10;上下均配≥2φ14,箍筋≥φ6@200;
2) 平衡柱底弯矩,柱基按中心受压计;拉梁正弯矩钢筋全拉通,支座负弯矩筋1/2拉通;粱高取5.4中大值;
3) 拉梁当一层楼进行整体计算.,取较大柱轴力的1/10+整体计算内力配筋,弯矩设计值增大系数在拉梁层取1.0。
6. 多层钢筋砼框架结构设置拉梁层问题
多层钢筋砼框架结构底层层高较高,为满足抗震设计层间位移角要求,常采用短柱基础或设置拉梁层解决;拉梁层的处理:
6.1 拉梁层的拉梁应按框架梁设计,梁按相应抗震等级设置箍筋加密区;
6.2 拉梁层无楼板,在PKPM前处理时房间开洞,计算时定义弹性膜,总刚分析;
6.3 如实输入拉梁上的荷载;
6.4 设拉梁层时,按框架嵌固于基础面和一层地下室,回填土对地下室约束刚度比取”1”各算一次,配筋取大值;
6.5 拉梁层柱配筋按层上下柱配筋大值;拉梁层柱箍筋抗震设计时密箍.
07503009 2010-07-02 14:40
四、浅基础设计与施工100问
浅基础结构在寒冷地区的应用
摘要:从浅基础结构人手,对浅基础在寒冷地区的应用提出几点结构设计与施工。
关键词:浅基础结构;最大冻结线;冻拔力;构造;施工
中图分类号二TU528文献标识码;B
黑龙江省属于寒冷地区,在修建建筑物时重点考虑基础的抗冻拔力。基础的设计埋深受当地季节冻深的影响,在工程设计中将基础设计深度确定在最大冻结线之下。萝北县中、小型水利工程在已往设计施工中,为了考虑冻拨力的影响,基础埋人地下部分的深度,根据所处的纬度和历年最大冻深,均在2.5一3.3m之间,增大了土方量,加大了工程造价,特别在地下水位较高和在雨季施工时,增加了施工难度、拖延工期,影响工程进度。笔者通过多年的中、小型水利工程设计与施工经验,研究探讨了浅基础的构造要求与施工方法,并尝试在工程中运用。效果较好。
1浅基础概论
1.1概念
浅基础是水工建筑物位于冻胀性地基之上,其埋深小于设计冻身的基础。
1.2最小埋深的确定
水工建筑物埋深的确定根据上部结构与基础共同产生的基础底面的平均附加应力与土中冻涨应力的平衡来确定的。由于基础底面以下,冻结土层中沿深度冻涨应力各不相等,随着深度的增大,冻涨应力减小,因而可以找到在某一深度处与基底平均附加应力相等的冻胀应力,该深度即可满足因冻胀应力引起的基础稳定计算,从而确定了小于基础设计冻深的基础埋深。
2浅基础设计探讨
在基础埋深确定后,要解决的是基础的长、宽、高数值。对于条形基础需要确定基础宽度与基础高度。
2.1浅基础高度确定
钢筋混凝土条形基础是由基础条板受到的剪力控制的。条板基础内产生的剪力的原因是墙体提供了支桩,地基土的反力提供了产生剪力的荷载,条板如同悬臂结构,在内部产生剪力。其悬臂的长度为基础一半宽与墙体一半宽度之差。那么悬臂结构所变的荷载应如何解决呢?在夏季基底没户户冻土层,悬臂结构所受到的荷载是由基底反力引起的,其数值与基底压力大小相等,方向相反。而在冬季,浅基础前部产生冻土层,既有冻胀应力产生,此时地基反力是否还存在?根据作用
力与反作用力原理,基底附加压力是施力者,如果冻胀应力与之平衡,则基底反力即为冻胀应力。浅基础的大量工作实践证明,当基底附加压力和冻胀力相等时基础处于稳定平衡状态。因此在冬季悬臂结构所受到的荷载即为冻胀应力。具体方法是利用此时冻胀应力与土反力数值相等的数学关系,以土反力数值作为荷载,计算出剪力值。当满足抗剪柱下单独基础抗冲切验算时进行钢筋混凝土条板的高度设计,一般钢筋混凝土条形基础的高度构造要求,锥形基础的边缘高度不得小于25cm,台阶形基础每阶高度为30-40cm.
2.2浅基础宽度的确定
基础宽度的确定取决于基础埋置深度处土层的承载力设计值,该土层应是原始土层,回填土不能作为持力层的地基土。
2.3浅基础构造设计
钢筋混凝土条形基础底板配筋,取决于土反力产生的弯矩,因而在底部配置受拉钢筋。对于浅基础在冬季基础底部有冻土层。由于满足冻胀应力,与基础附加压力的静力平衡条件,不应该产生冻涨变形,但因为对土层的冻胀性了解有时不够,可能会产生一些小的变形。这时基础有微微的上移,条形基础悬臂部分顶面覆盖土层产生均匀分部的反力,使得悬
臂部分顶面受拉,因而在其顶部要配置受拉钢筋,位于悬臂部分顶面的覆盖层一般为回填土,为限制变形应将此部位土层夯实,提出严格的回填施工质量要求.
2.4浅基础基坑开挖
浅基础基坑开挖施工质量直接关系到基础的变形沉降与地基的承载力,必须严格要求。
建水工建筑物施工放线时,应查清地下障碍物等隐蔽工程,核对基础开挖后冻土层的均匀程度,避免建筑物发生不均
匀沉降。阶段验收时,除要校对现场持力层与设计要求是否一致外,还要对基坑周围可能流人基坑的积水进行清除,施工区内排水沟要畅通。防止施工用水,雨水流人基坑,改变地基土的冻融性质,产生不均匀沉降。
基础砌筑时,各部位应同时进行,不允许对基坑局部凉晒。同时基础侧面回填土应边砌筑边分层回填。基础两侧的
回填需要保温措施。避免建筑物发生沉降变形超过规范的允许变形值。
3浅基础施工
浅基础施工一般在春季4月份,此时冻土没有全部融化,其下部仍保留部分冻土层,随着施工的进展,当全部融化后,
土中水分部分被排除,冬季来临地基土开始第二次冻融时,主体结构根据冻胀应力的计算要求已经抑制冻胀变形,只能产生很少的冻涨量。同时土体的融沉系数需采用有压荷载条件下的融沉系数。融沉数值较小,因而在基底保留部分冻土层
是可行的。
4结束语
北方寒冷地区浅基础的设计与施工在工程建筑中应用实例不多,无论在理论上与实际技术问题上还需要进行大量的研究和探讨。此文不当之处请各位同仁斧正。
07503009 2010-07-02 14:41
四、浅基础设计与施工100问
浅基础设计的构造要求与施工问题
摘要:通过寒冷地区基础浅埋设计,在浅基础构造要求与施工方面进行探讨、研究,以更好配合基础浅埋工作的推广,从而减少了工程造价。
关键词:基础埋深;冻胀应力;局部加深
北方寒冷地区基础埋深受当地季节冻深的影响,多年来国内外一直将基础埋入最大冻结线之下(不管是否真正必要)。人力、物力和工时耗费很大,这是众所周知的。例如黑龙江省北部寒冷地区电厂的单层建筑:上部房屋墙体高度一般不超过4m,重量较轻不需要太大的地耐力,为了照顾冻层的影响,基础埋入地下部分的深度也不得不接近三米左右,这显然不经济、不合理,因此近于一半的建房资金都白白埋入地下,不仅如此,在施工中增加了大量土方工程,尤其在地下水位较高,与雨季施工时增加难度,拖延工期,因此,寻求基础浅埋的工作一直都没停止过。经过多年研究,现已总结出可以合理浅埋的计算方法,已纳入我国第一部《冻土地区建筑地基基础设计规范》,并在逐步扩大应用中。本文在浅基础构造要求与施工方面进行探讨、研究,以更好配合基础浅埋工作的推广。
浅基础是指位于冻胀性地基土上时,其埋深小于设计冻深的基础。其最小埋深的确定,根据上部结构与基础自重共同产生的基础底面处的平均附加压力与土中冻胀应力的平衡来确定的,由于基础底面以下冻结土层中沿深度冻胀应力各不相等。随着深度的增大,冻胀应力减小,因而可以找到在某一个深度处与基底平均附加压力相等的冻胀压力,那在该深度处即可满足冻胀应力引起的基础稳定验算。从而确定了小于设计冻深的基础埋深。
在基础埋深确定后,设计要解决的是基础的长、宽、高数值。对于条形基础需要确定基础宽度与基础高度。基础宽度的确定取决于基础埋置深度处土层的承载力设计值,当然该土层应是原始土层而不是回填土,杂填土等不能作为持力层的地基土。
1、浅基础的高度确定
基础高度的确定对于毛石条型基础是由刚性角控制。钢筋混凝土条形基础是由基础条板受到的剪力控制的。条板基础内产生剪力的原因是墙体给基础提供了支桩,地基土的反力提供了产生剪力的荷载,条板如同悬臂结构,在内部产生剪力。其悬臂的长度为基础一半宽与墙体一半宽度之差。那么悬臂结构所变的荷载应如何解决呢?在夏季基底没有冻土层,悬臂结构所受到的荷载是由基底反力引起的,其数值与基底压力大小相等,方向相反。而在冬季,浅基础前部产生冻土层,即有冻胀应力产生,此时地基反力是否还存在,根据作用力与反作用力原理,基底附加压力是施力者,如果冻胀应力与之平衡,则基底反力即为冻胀应力。试用反正法,即地基土在冬季冻结时,有冻胀应力还有地基反力,那么两者之和大于基底附加压力,则基础处于不平衡状态,就会向上运动,而浅基础的大量工程实践证明当基底附加压力和冻胀应力相等时基础处于稳定平衡状态。因此在冬季悬臂结构所受到的荷载即为冻胀应力。具体的设计方法是利用此时冻胀应力与土反力数值相等的数学关系,仍旧以土反力数值作为荷载,计算出剪力数值,当满足抗剪柱下单独基础满足抗冲切验算时进行钢筋混凝土条板的高度设计,一般钢筋混凝土条形基础的高度构造要求锥形基础的边缘高度不得小于25cm台阶形基础,每阶高度为30~50cm。
2、钢筋混凝土条形基础的配筋
钢筋混凝土条形基础的底板配筋,取决于土反力产生的弯矩,因而在底部配有受拉钢筋,对于浅基础在冬季基础底部有冻土层,由于满足冻胀应力与基底附加压力的静力平衡条件,不应该产生冻胀变形,但因为对土层的冻胀性了解有时不够完全或其它原因,可能会出现一些小的冻胀变形,这时基础有微小的上移,条形基础悬臂部分顶面覆盖土层产生近似均匀分布的反力,使得悬臂部份顶面受拉,因而在其顶部要配置受拉钢筋,位于悬臂部分顶面的覆盖土层一般为回填土,不限制冻胀变形,应将此部位土层夯实,提出严格的回填施工质量要求。
3、条形基础的局部加深处理
浅基础由于埋置深度较浅,常常不能满足暖气管道,上、下水管道在基础穿过的标高,因此需要在该处局部加深处理,一般采用退台法逐步退下。
3.1  当洞口低于毛石基础底部高时,洞口底部需将砌体加深,如洞口底留有砌体困难时,可改铺预制钢筋混凝土板或
梁,其钢筋量及伸入砌体中的长度均按地基反力确定。
3.2 当洞口低于钢筋凝土条板基础时,板应局部加深。
3.3当所需预留洞口小,标高在钢筋混凝土板下时,可埋入钢套管.
4、浅基础开槽与冻土层厚度的确定
浅基础的开槽施工质量要求直接关系到基础的变形沉降与地基土的承载力,必须严格要求,不能大意,避免发生不应有的事故。
4.1 在老区改造,新建房屋施工放线时,应查清地下障碍物,地道、渗水井、菜窖等隐蔽工程,核对基槽开挖后,冻土层的可能均匀程度。避免建筑物发生不均匀沉降。
4.2验槽时,除要核对现场的持力土层与设计要求是否一致外,还要对基槽周围可能流入基槽的积水、积冰进行清除,
施工区内排沟要畅通。防止施工用水、雪、雨水流入基槽,改变地基上的冻融性质,产生不应有的融沉量。
4.3 基础砌筑时,各部位应同时进行,不允许对基槽局部的部位晾晒。同时基础侧面回填土应边砌筑,边分层回填。对于当年不能采暖的房层,基础过多时,必须按照计算所需上部荷重完成主体的楼房层数,并且做好暖气、地沟。基础两侧的回填,保温措施,严禁积水、积雪、浸埋,改变地基土的融沉量,避免发生建筑物的沉降变形,超过规范的允许变形值。
4.4 浅基础的施工一般在春季四月份,此时冻土没有全部融化,其下部仍保留部分冻土层,随着施工的进展,当全部融化后,由上部荷载作用下产生沉降变形,土中水部分被排出。冬季来临,地基土开始第二次冻融时,主体结构根据冻胀应力的计算要求已经抑制了冻胀变形,只能产生很小的冻胀量。同时土体的融沉系数需采用有压荷载条件下的融沉系数,融沉数值较小。因而在基底保留部分冻土层是可行的。
浅基础的设计与施工才刚刚起步,无论在理论与实际技术问题上还需要进行大量的研究和探讨。经过共同努力,这项益民的事业一定会蓬勃发展起来。
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四、浅基础设计与施工100问
中浅基础基坑的支护
摘要:介绍了墓坑支护结构方案的确定原则及钢板桩加大直径钢管支护结构方案的特点,从施工前的准备、施工过程施工的相关措施等方面作了阐述,指出中浅荃坑的支护是确保墓础施工质t的重要环节
关键词:基坑支护,钢管支撑,中浅基坑
中图分类号:TU471.1文献标识码:A
近年来,高层、小高层建筑物越来越多,而为保证高层、小高层的正常运转和居住、使用方便,这类建筑的基础往往设置一层地下室做设备间或存车处,以方便上部居住、办公使用。设置一层地下室的建筑物,考虑桩基承台、基础筏片及地下室层高的因素,其挖深在4-6m,这类深度的基础一般属于中浅深度,而此类基坑如何护壁及支撑来保证土方开挖和结构施工,又是每项工程要遇到的问题
1 基坑支护结构方案选择与确定
1.1支护方案确定原则
1)能保证基坑及周围环境的安全;
2)支护结构的方案其造价是最低的;
3)工期要力求最短。
1.2 方案类型
1)基坑土方大开挖,这是最简单易行的方案,但却非常容易受制于四周建筑物及土质影响;不具普遍性。
2)钢板桩支撑护壁。这类支撑方案中往往和大直径钢管支撑组成一个支撑护壁系统,但边长过长如超过20m的基坑,不易单独使用。
3)锚杆类支撑护壁。这类支撑方案往往和喷射钢筋混凝土或其它护壁材料结合使用,且由于所用材料为一次性,造价偏高。
4)桩基支撑护壁,这类支护往往用于深型基础的支护,典型的是混凝土灌注桩的基坑支护,不仅可做基坑的支护。还可防水.效果理想,但造价最高。
1.3方案确定
综上所述,四类基坑与支护方案中,严格说,第一种不属于支护方案,因为其中根本就不存在支护问题,而剩余的三种方案中,钢板桩加大直径钢管支撑系统是中浅基础基坑的支护比较理想的方案,尤其适合点式楼和板式高层、小高层,如果边长过长,可在转角处采用钢板桩加钢管支撑系统,中间部分采用锚杆类型的支护。下面主要讨论钢板桩加大直径钢管支撑系统。
2 钢板桩加大直径钢管支护结构方案的特点
2.1技术可靠,经验成熟,施工难点和困难相对较少。
2.2适应性强,若发生由不可抗力的因素或其它因素造成基坑支护结构产生较大位移和倾斜.可便于及时组织采取补救措施。
2.3材料可周转使用,尤其是钢板桩可用槽钢代替,且可多次周转使用,如槽钢无外力作用变形,理论上可一直使用而不损坏,可谓“一次投资.终身受益”
2.4支护结构造价较低,据测算,槽钢加大直径钢管支撑系统比锚杆类喷射混凝土支护低70%.只相当丁混凝土钻孔桩的1/4~1/5。
2.5可做到文明施「,如采用钻孔灌注桩,在施工过程中产生大量泥浆不仅如此,如果泥浆外运不可避免对城市道路产生污染。
2.6施工方便,不需专用压桩拔桩设备机械,选择一台适当的反铲挖土机械即可方便施下提高机械使用率
3 施工前的准备
3.1 支护结构的计算与设计
1)计算与设计的要求
强度满足支护要求,既满足基坑边坡土方的侧压力,又满足下一步施工所需材料的临时堆放,这需要经过验算求证;同时,基坑支护又为土方开挖施工及基础施L提供较大的工作面和空间。
2)对于深度为5m的中浅基坑的支护结构形式经过验算求证,其一般要求:槽钢规格为[IS一〔24,长度不小于9m.槽钢中距为250mm左右.桩顶设槽钢围擦由4[20槽钢组成
3)锚杆的使用:当对边线长度超过20m时,可采用锚杆加其它支护,需要指出的是,锚杆事先要经过抗拔实验,一定要其满足强度要求。
3.2开工前施工方案一定要经过监理的批准及业主的认可,避免今后发生扯皮现象,提高工作效率,保证工程顺利进行。
3.3准确引测高程水准点,不少于3点,作为控制基础挖深和支护监测使用,设置水准点位干非施工作业区域,并应准确无误
3.4对有关施工人员做好安全技术交底,备用材料和管理人员全部到位
4 支护的施工
4.1按槽钢支护桩的位置进行测量放线挖土前在地面放灰线,宽度为0.gm左右,用挖土机挖出压桩用的沟槽.深度为L。
4.2制作并安装沉桩导架,为保证沉桩位置的正确和桩的竖直,需设置双面导架,通常由导梁和围攘桩组成,围擦桩间距一般为3.5m。
4.3钢板的压设。先确定施工顺序逆时针或顺时针方向进行。压桩时先用吊车将钢板桩吊至插桩点进行插桩,然后用挖上机的挖斗进行压桩,在压桩过程中,为保证钢板桩的垂直度,可用吊线锤架加以控制。
4.4钢管支撑的安装。基坑土方开挖顺序自里向外进行,先自转角处开始沿钢板桩开挖至一2m一2.5m左右安装钢管支撑,然后施工另一侧转角。待支撑完成后,其余土方采用人工开挖至设计标高门
4.5土方的开挖与内支律
土方开挖分两个阶段进行,第一阶段机械挖至3m~3.5m处进行钢管支撑施工,待内支撑全部完成后进行第二阶段人上挖上至设计标高。挖土中必须严格控制挖土速度,特别要掌握好钢管内支撑的施工
4.6钢管支撑的拆除与槽钢板桩的拔除
1)地下室底板施工完成后,在底板与槽钢桩之间回填矿渣并夯实,再浇捣100nvn厚C15混凝土,使支点上移降低钢板桩的自由端长度,完成这些工作后才可拆除钢管内支撑
2)待施下至士0.00时,可拔除钢板桩。拔除钢板桩前先用挖土机挖斗将其摇松动,再用吊车配合,予以拔除,对拔桩产生的桩孔,应及时回填,可采用冲水填砂法填实桩孔
5 支护施工的相关措施
5.1监侧和保护措施
在支护周边设置10个位移和沉降观测点,在挖土开始后每天监测一次(支护结构施工结束后,将观察数据作统计,写出监测报告),当监测到支护结构水平位移速率有增大趋势,支护结构顶部位移累积超过1200时,应及时通知设计单位等相关单位,根据设计等单位决定是否采取加固措施
5.2抢险措施
当支护结构位移突然加大时,应立即撤离基坑内的施工人员,并用挖土机退回填土方反压,以阻IE支护结构的位移发生,在位移较大的部位增设锚管或钢管支撑以稳定支护结构,控制其变形的进一步扩大,
5.3排水措施
基坑内设600mm见方的集水井,坑内四周设250mmx250mm的排水盲沟,内填卵石,及时用潜水泵排水;基坑四周地
面浇捣100mm厚C10混凝土地坪,以阻断和排除流向基坑的地表水。
5.4安全技术措施
1)加强安全技术交底,并认真执行、监督,加强值班人员责任心,在挖土期间保证24h有人值班,监测人员要定时做好记录;
2)基坑四周要设立防护栏杆,设两道横杆,并有醒口的警告标记,以免人员坠人坑内造成事故;
3)夜间施工要有足够的照明井派电工值班有关各方要保持24h的通讯畅通有间题及时联系处理。
综上所述,中浅基坑的支护是确保基础施工的重要环节,要保证工程基础的施工质敏,首先要保证基坑的支护质量。
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四、浅基础设计与施工100问
地下室与基础设计应注意的问题
1. 地基承载力特征值与地质报告矛盾。
2. 地下工程防水混凝土底板混凝土垫层应按《地下工程防水技术规范》(GB50108—2001)要求不应小于C15,厚度不应小于100 mm,在软弱土层中的厚度不应小于150mm。防水混凝土结构厚度不应小于250mm。
3. 地下工程防水混凝土迎水面钢筋保护层厚度《地下工程防水技术规范》(GB50108—2001)要求不应小于50mm。并应进行裂缝宽度的计算,裂缝宽度不得大于0.2mm,并不得贯通。设计中许多设计人将地下室防水结构构件的计算弯距调幅、有的下端按铰接、有的未考虑荷载分项系数、多层时未按多跨连续计算等,也不进行裂缝计算,导致违背强条。
4. 地下室外墙与底板连接构造不合理;外墙钢筋的搭接不符合《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)根据纵向钢筋搭接接头面积百分率修正搭接长度的要求。
5. 地下室外墙设计中应考虑楼梯间,车道等支承条件不同的外墙计算与设计,不能与一般外墙相同。当顶板不在同一标高时,应注意外墙上部支座水平力的传递问题。
6. 地下水位较高时,应特别注意只有地下室部分和地面上楼层不多时的抗浮计算,采用桩基时应计算桩的抗拔承载力。
7. 高层地下室采用独立柱基或条基加抗水底板时,应在抗水板下设褥垫,以保证实际受力与设计计算模型相同。
8. 地基基础设计等级为甲级、乙级的建筑物应按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)3.0.2条进行地基变形设计。 9. 对一下建筑物的桩基应进行沉降验算:(强条)
1) 地基基础设计等级为甲级的建筑物桩基。
2) 体形复杂、荷载不均匀或桩端以下存在软弱土层的设计等级为乙级的建筑物桩基。
3) 摩擦型桩基。
桩基础的沉降不得超过建筑物的沉降允许值,并应符合《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)表5.3.4的规定。
10. 对建筑在施工期间及使用期间的变形观测要求,设计人普遍不够重视。变形观测工程范围根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)第10.2.9 条(强条),下列建筑物应在施工期间及使用期间进行变形观测。
a. 地基基础设计等级为甲级的建筑物;
b. 复合地基或软弱地基上的设计等级为乙级的建筑物;
c. 加层、扩建建筑物;
d. 受邻近深基坑开挖施工影响或受场地地下水等环境因素变化影响的建筑物;
e. 需要积累建筑经验或进行设计反分析的工程。
观测的方法和要求,要符合国家行业标准《建筑变形测量规程》 (JGJ/T 8—97)的规定。
11. 沉降缝基础与偏心基础:
砌体结构的沉降缝基础作成下图形式:根据力的平衡原理,大部分基础存在零压力区,所设计基础不能提供设计所需的地基承载力。许多柱边与基础对齐的偏心柱基也同样存在问题。零应力区不能满足《建筑抗震设计规范》GB 50011—2001第4.2.4条的要求。
12. 防潮层以下墙体采用水泥砂浆时应注意验算其强度。(因为水泥砂浆对强度的折减)。
13. 个别工程的柱基高度不满足柱纵向钢筋的锚固长度要求。柱基的抗冲切、抗剪不够。
14. 墙下条形基础相交处,不应重复计入基础面积。
15. 砌体结构的地下室问题。(240)
16. 地基承载力应为特征值。
地基基础设计时,所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限值应按下列规定:(《建筑地基处理技术规范》JGJ79—2002 第3.0.4条)
A. 按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时,传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限其对应荷载效应的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值。
B. 计算地基变形时,传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合,不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值。
C. 计算挡土墙土压力、基础或斜坡稳定及滑坡推力时,荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,但其分项系数均为1.0。
D. 在确定基础或桩台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时,上部结构传来的荷载效应和相应的基地反力,应按承载力极限状态下荷载效应的基本组合,采用相应的分项系数。
17. 地下一层墙体能否作为筏板的支座问题。这个问题在砖混及混凝土结构中都存在。
18. 地下室墙的门(窗)洞口应按计算设置基础梁。
19. 基础零应力区的面积问题:高宽比大于4的高层建筑,在地震作用下基础底面不宜出现拉应力;其他建筑,基础底面与地基土之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%。在设计轻钢结构时,应特别注意。
20. 地下室顶板作为钢筋混凝土结构房屋上部的嵌固部位时,不能采用无梁楼盖的结构形式。
21. 位于地下室的框支层,是否计入规范的框支层数的问题:
若地下室顶板作为上部结构的嵌固部位,则位于地下室的框支层,不计入规范允许的框支层数之内。
22. 确定建筑的抗震等级时,如果地下室顶板不作为上部建筑物的嵌固点,建筑物的高度该如何确定?是从室外地面算起还是从基础算起?
确定建筑的抗震等级时,建筑物的高度是从室外地面算起。
23. 场地采用桩基(包括搅拌桩)不能改变场地的类别。
24. 地下室底板钢筋及基础梁钢筋的搭接问题。
25. 地下室外墙受弯及受剪计算时,土压力引起的效应应为永久荷载效应,当考虑由可变荷载效应控制的组合时,土压力的荷载分项系数取1.2;当考虑由永久荷载效应控制的组合时,其荷载分项系数取1.35。地下室外墙的土压力应为静止土压力。对于地面活荷载,同样应乘侧压力系数。许多设计在设计中计算不对。
26. 地下室底板的强度计算时(水位较高,总竖向荷载往上)(桩基时不同),板、覆土的自重的荷载分项系数取1.2,这是不对的,根据《建筑结构荷载规范》GB50009—2001第3.2.5条荷载分项系数应取为1.0。抗漂浮计算时,板、覆土的自重的荷载分项系数应取为0.9
07503009 2010-07-02 14:45
四、浅基础设计与施工100问
关于多层框架基础拉梁的几点看法
一、无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋,独立基础埋埋置较深,在-0.05左右设有基础拉梁时,应拉梁按层1输入。
以某学生宿舍为例,该项目为3层钢筋混凝土框架结构,丙类建筑,建筑场地为Ⅱ类;层高3.3m,基础埋深4.0m,基础高度0.8m,室内外高差0.45m。根据《抗震规范》第6.1.2条,在8度地震区该工程框架房屋的抗震等级为二级。设计者按3层框架房屋计算,首层层高取3.35m,即假定框架房屋嵌固在-0.05m处的基础拉梁顶面;基础拉梁的断面和配筋按构造设计;基础按中心受压计算。
显然,选取这样的计算生产力简图是不妥当的。因为:
第一,按构造设计拉梁的断面和配筋无法平衡柱脚弯矩;
第二,《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)(以下简称《混凝土规范》第7.3.11条规定,框架结构底层柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度。工程设计经验表明,这样的框架结构宜按4层进行整体分析计算,即将基础拉梁层按层1输入,拉梁上如作用有荷载,应将荷载一并输入。
这样,计算简图的首层层高为H1=4-0.8-0.05=3.15m,层2层高为3.35m,层3、4层高为3.3m。根据《抗震规范》第6.2.3条规定,框架柱底层柱脚弯矩设计应行乘以增大系数1.25。当设拉梁层时,一般情况下,要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面控制还是由基础拉梁处的截面控制。考虑到地基土的约束作用,对这样的计算简图,在电算程序总信息输入中,可填写地下室层数为1,并复算一次,按两次计算结果的包络图进行框架结构底层柱的设计的配筋。
二、基础拉梁层的计算模型不符合实际情况
基础拉梁层无楼板,用TAT或SATWE等电算程序进行框架整体计算时,楼板厚度应取零,并定义弹性结点,用总刚分板的方法进行分析计算。有时虽然定义楼板厚度为零,也定义弹性结点,但未采用总刚分析,程序分析时仍然会自动按刚性楼面假定进行计算,与实际情况不符。房屋结构的平面不规则时,应特别注意这一点。
三、基础拉梁设计不当多层框架房屋基础埋深很大时,为了减小底层柱的计算长度和底层的位移,可在±0.00以下适当位置设置基础拉梁,但不宜按构造要求设置,宜按框架梁进行设计,并按规范规定设置箍筋加密区。但就抗震而言,应采用短柱基础方案一般来说,当独立基础埋置不深,或者埋置虽深但采用了短柱方案时,由于地基不良或柱子荷载差别较大,或根据抗震要求,可沿两个主轴方向设置构造基础拉梁。基础拉梁截面高度可取柱中心距的1/12~1/18,截面宽度可取1/20~1/30。构造基础拉梁的截面可取上述限值范围内的下限,纵向受力钢筋
可取上述所连接柱子的最大轴力设计值的10%作为拉力或压力来计算,当为构造配筋时,除满足最小配筋率外,也不得小于上下各2#14(二级钢),箍筋不得小于Ф8@200。当拉梁上作用有填充墙或楼梯柱等传来荷载时,拉梁截面应适当增加,算出的配筋应和上述构造配筋叠加。
构造基础拉梁顶标高通常与基础顶标高或智短柱顶高相同。在这种情况下,基础可按偏心受压构件计算。当框架结构底层层高不大或埋置不深时,有时要把基础拉梁设计得比较强大,以便用拉梁平衡柱底弯矩。这时,拉梁正弯矩钢筋应全部拉通,负弯矩钢筋至少应在1/2跨拉通。拉梁正负弯矩在框架柱内的锚固、拉梁箍筋的加密及有关抗震构造要求与上部框架梁完全相同。此时拉梁宜设置在基础顶部,不宜设置在基础顶面之上,基础则可按中心受压设计。
框架梁与基础拉梁。框架梁是应当参预整体计算的,包括所说的构造框架梁,而地梁一般是参预整体计算的,如是参预的话,对整体计算结果有一定误差,要进行修正。框架梁的配筋,一般是按计算结果进行配筋。而地梁的配筋,则更多的是概念性的,一般是按柱底轴力的1/10作为拉梁的拉力进行配筋,同时兼顾调节上部结构的刚度差异和地基的差异。对钢筋的构造也所不同。
我认为,对底层层高较高,同时基础埋深也较深时,应当考虑设构造框架梁,以取得降低底层柱的长细比,让设计更合理。对柱的计算长度减小后,有助于提高底层的侧向刚度,对柱底的弯矩可以减小,同时对柱的截面也可以适当减小。对底层层高不高,或基础埋深不深时,可以仅做拉梁。
关于基础的设计(最后一条),在设拉梁后,对柱底的弯矩时,是否考虑,我保留意见。我认为对有柱底很大的弯矩时还是应当有所考虑,完全不考虑柱底弯矩是不利的。
07503009 2010-07-02 14:46
四、浅基础设计与施工100问
大体积混凝土抗裂施工技术
为确保大体积混凝土施工质量,除要满足强度等级、抗渗要求,关键要严格控制混凝土在硬化过程中水化热引起的内外温差,防止因温度应力而造成混凝土产生裂缝。以绍兴交通银行大厦地下工程为例,该工程地下1层,地上18层,基坑面积约3500平方米,基坑深5米,局部7米。为保证地下室大体积混凝土施工质量,主要采取了如下技术措施。
优选材料,控制混凝土浇筑温度。尽量缩短混凝土的运输时间,合理安排浇筑顺序,及时卸料;在浇筑前,用水冲洗模板降温;泵管用麻布包裹,以防日光暴晒升温。
保证混凝土浇筑质量。浇筑采用“一个坡度、层层浇筑、一次到顶”的方针。根据混凝土泵送时形成的坡度,在上层与下层布置两道振捣点。第一道布置在混凝土卸料点,主要解决上部振实;第二道布置在混凝土坡角处,确保下部混凝土的密实。先振捣料口处混凝土,以形成自然流淌坡度,然后全面振捣。为提高混凝土的极限拉伸强度,防止因混凝土沉落而出现裂缝,减少内部微裂,提高混凝土密实度,还采取二次振捣法。在振捣棒拨出时混凝土仍能自行闭合而不会在混凝土中留孔洞,这时是施加二次振捣的合适时机。由于泵送混凝土表面水泥较厚,在浇筑两小时至6小时后,先用长刮尺按标高刮平,然后用木抹反复搓压数遍,使其表面密实,在初凝前用铁板压光。既能较好地控制混凝土表面龟裂,又能减少混凝土表面水分散发。
加强混凝土的养护及测温工作。为防止混凝土内外温差过大,造成温度应力大于同期混凝土抗拉强度而产生裂缝,应根据当时的施工情况和环境气温,采用了“蓄水法”进行混凝土养护。具体做法是:先在混凝土表面覆盖双层麻袋,浇水湿润。待混凝土初凝后,在基础周围砌挡水,蓄水深10厘米,养护28天。为及时掌握混凝土内部温度与表面温度的变化值,在基础内埋设测温点20个,深度分别设在板中及距表面10厘米处,分别测量中心最高温度和表面温度,测温管均露出混凝土表面12厘米。
测温工作在混凝土浇筑完毕后开始进行,测温频率按持续28天考虑。具体安排是:前三天,每两小时测温1次;4天至8天,每4小时测温1次;9天至15天,每6小时测温1次;16天至20天,每12小时测温1次;21天至28天,每24小时测温1次。从测温曲线图中可以看出,基础混凝土浇筑后,中心最高温度发生在第四天,最高温度55.1摄氏度。混凝土中心与表面温度升降基本同步上升,在前10天温差始终保持在8摄氏度至12摄氏度左右,远远低于不安全温差25摄氏度,后18天温差保持在3摄氏度左右,说明温差控制理想。
该工程基础底板混凝土养护期满后,通过检查,混凝土内实外光,质量良好,经检查未发现温度裂缝,可见完善的养护及选料等措施等起到了良好效果。
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四、浅基础设计与施工100问
对地下工程背水面防水的认识
摘要:比较了地下工程背水面防水和迎水面防水对防水材料的不同要求,分析了背水面防水的特殊性以及选材要求。
关键词:地下工程防水;背水面;迎水面;聚合物水泥防水材料
治理地下工程的渗漏及城市地下电力、热力、通讯隧道和检修井的防水,不仅是防水领域中备受关注的问题,而且此类工程的抗渗、防水处理有其特殊性。
1  防水材料抗渗能力的区别
按防水材料对水的屏蔽方式,我们可将防水材料分为两类,一类为密闭型防水材料,一类为具有毛细作用的防水材料。密闭型防水材料是以有机高分子材料为主体,它是致密的憎水性材料,水完全不能透过;有毛细作用的防水材料,是采用各种类型的防水剂成型的砂浆及混凝土、聚合物水泥防水材料为主体,这类材料的特点是,自身有一定的吸水性,可与基层牢固衔接形成界面,允许水通过衔接的界面有一定的渗入,并依材料自身密度的差异,在不同厚度下将水逐渐屏蔽住,达到抗渗、防水的目的。具有毛细作用的防水材料抵制压力水的能力即抗渗水的能力和该能力的持续时间是有区别的,它明显地依赖于材料自身的密度和厚度。
柔性材料大都为密闭型防水材料,用在迎水面抗渗能力优良,但用在背水面抗渗能力低。据资料报道,柔性涂膜和卷材的抗渗能力在迎水面和背水面是有很大区别的,见表1。
表1  涂膜防水和卷材防水抗渗强度
类  型     迎水面抗渗强度 背水面抗渗强度
硅橡胶涂膜
二毡三油    0.4                 -
三毡四油    1.5                 -
从表1中可看出,同一涂膜材料,迎水面的抗渗强度比背水面高3倍左右,即使是用作迎水面防水的普通油毡,其抗渗水强度也明显地依赖于材料厚度的变化,并在一定厚度范围内产生突变。在使用符合抗渗要求的防水材料时,考虑抗渗材料抗渗透能力能保持的时间,是衡量抗渗材料长期耐水性的重要指标,即抗渗材料必须有一定的厚度储备,才能谈及防水层的抗渗耐久性。对于密度相同的材料,厚度决定抗渗的耐久性。
防水和抗渗水在概念上是有区别的,抗渗水能力是指防水材料抵制有压力水下的防水能力。柔性材料耐水性指标一般都是在0.2~0.3 MPa的水压下,保持30 min观察材料透水情况。这种实验方法表征出的耐水性,适用于柔性材料做迎水面防水使用时作参考,但是用在长期受压力水作用下的背水面时,由于柔性材料自身材质特性所决定,抗渗水能力大大低于迎水面。主要的原因是:一则在压力水作用下防水层易与基层脱开,加上柔性材料完全不透水,从渗水面到完全不渗水面会聚集压力水。二则其界面间不断增多的压力水会对柔性防水层形成很大的压力,使防水层起鼓、伸长、减薄、挤破,失去防水功能。
对掺有防水剂的刚性防水材料和刚柔相济的聚合物水泥类防水材料来讲,其迎水面和背水面的抗渗强度无区别。
2  背水面防水的特殊性
建筑地下工程就象一条泡在水里的船,如果水突破了墙体、底板、变形缝等围护结构的防线进入室内,就无法再从外部去处理,只能从背水面治理。背水面治水与迎水面治水有很大的不同,由于防水层所处位置的不同,选用材料和施工方式也不同,如仍采用迎水面治水方法治理往往会失败。由于地下工程背水面的特殊位置,使用传统密闭型的防水材料难以胜任,这是因为:
1)柔性材料(溶剂型或反应型涂膜、高分子卷材、改性沥青卷材)自身与砂浆、混凝土的材性相差甚远,难以达到与基面牢固衔接形成一整体。
2)柔性材料在做迎水面防水时,能呈现出良好的防水能力,但用于有渗水压的背水面其抗渗水的能力远不能达到迎水面效果。
由于选材不当,治理渗漏地下工程再次失败的实例很多。例如北京胜古庄某居民楼,其地下室为框架砖混结构,由于外防水层破坏,每到雨季,地下水位上升,室内多处渗漏水,地面积水达几十厘米。治理中选用了聚氨酯涂膜防水加砌砖墙保护的方案。实施降水后,按上述方案处理,砖墙砌好一周后,发现新砌的砖墙又出现了多处湿迹,在湿迹部位打开砖墙,发现聚氨酯涂膜出现很多冒水的小孔及多处起鼓。
该工程的失败,属选材不当引起:1)背水面防水选用密闭型防水材料,结构外的压力水会造成防水层与基面剥离甚至起鼓;2)柔弱的密闭防水层在压力水作用下,会被界面间越集越多的水挤破而失效。
此工程实例说明在有渗水压力下背水面的防水具有特殊性。
3选材及用材
各类防水材料都有自己的特性,我们在地下围护结构背水面防水选材时,必须考虑围护结构受到压力水作用这一重要因素。
背水面可施做的防水材料有以下几类:1)水性涂膜材料、水泥聚合物基复合涂膜材料;2)掺有防水剂的砂浆及混凝土;3)聚合物水泥类防水材料。
使用中应注意各类材料的所长和所短,以便正确合理用材,达到耐久、可靠的防水目的。
选材上应注意以下几点:
1)选用水性涂膜类材料时,应充分考虑施工的环境、湿度及通风情况,因为水性涂膜材料靠水分自然挥发成膜后呈现防水性能,水分挥发的程度对膜层的防水性能影响甚大。以往很多地下工程中曾采用氯丁橡胶沥青胶乳涂料做地下室外防水层,虽然此类涂料的耐水性很好,但往往由于在施工时抢工期,等不到涂层中水分彻底挥发就盖上了回填土,而水分未挥发净的涂膜层,在受到地下水浸泡时,会发生吸水膨胀现象,失去防水性能。因此,在使用水性涂膜材料时必须保证干燥时间,使膜层中的水分彻底挥发净。另外采用水性涂膜材料时,还必须考虑各类材料长期浸水后的防水性能,有很多材料,168 h浸水后的吸水率高达20%~40%,这时防水材料就已失去了防水功能。
2)选用水泥聚合物基复合涂料时,应注意材料168 h浸水后的力学性能指标。
3)选用防水剂类产品时,应充分考虑砂浆在硬化过程中及硬化后的体积收缩问题。
4)选用聚合物水泥类防水砂浆及混凝土时,应考虑不同类别聚合物水泥的体积收缩值、粘接强度,以及拌合过程中聚合物胶乳与水硬性材料的相适性。
在背水面防水维修时,除了慎重选材外,还要考虑施工工艺。
1)对于现浇混凝土的地下工程,如发现渗水,应尽快找到渗水源,如只是局部混凝土的不密实和蜂窝引起渗水,可以采取局部封堵及注浆处理,通过浆液的固化使其在缝隙中、不密实处重新建立起防水帷幕,达到治理渗漏水的目的。如果大面积漫渗,应考虑整体防水处理。
2)对于框架砖混结构的地下工程,一旦渗漏,除了局部视情况堵漏注浆外,必须全部再做防水处理,才能保证防水效果。
3)对于变形缝和施工缝的渗漏水,应视具体情况制定防水处理方案。
4  聚合物水泥防水材料的特点
聚合物水泥基复合材料与水泥聚合物基复合涂料(简称JS)是有区别的,前者为刚中有柔的刚韧性材料(即聚合物改性水泥材料),应划归为刚性防水材料,主要产品有聚合物改性水泥砂浆、混凝土;后者主要体现出可在潮湿基面施工、固体含量高、成膜速度快的柔性涂膜材料的性能(即水泥主要充当聚合物的填料),应划归为柔性涂膜材料。目前水泥聚合物复合涂料(JS)在市场上已很普遍,大量用在厕卫间、墙体、屋面防水工程。聚合物水泥砂浆及混凝土可用于地下渗漏工程的维修,厕卫间维修,墙体的防水防潮,地下电力、热力、通讯隧道的防水,这类材料可在潮湿基面,甚至有一定漫渗水压下直接施工,其抗拉、抗折强度高,硬化体积收缩小,与基面粘接牢固,在背水面防水时防水与保护功能可一体化,在潮湿环境中施工简单、工期短、工效快。
聚合物水泥砂浆和混凝土看似简单,做出高性能的产品却不容易。因为用于改性水泥的聚合物材料因类别、化学结构、所带极性基团的区别其性能有差异,对该原材料的选择有很多约束条件。例如,对聚合物玻璃化温度的要求,这决定着整个复合材料的增韧效果,太软的聚合物(偏橡胶性能的聚合物)会引起硬化体体积收缩率偏大,太硬的聚合物(抗拉强度高的聚合物)在硬化体中不能有效地减轻和避免硬化体的应力集中现象;聚合物所含极性基团的种类和数量,直接影响着复合材料的抗折、抗拉强度,影响着复合材料与基层的粘接强度。
目前聚合物水泥材料品种繁多,性能参差不齐,许多人认为掺上点胶乳,拌合上水泥就是聚合物水泥,掺上点砂子就是聚合物水泥砂浆。施工单位自行配制的砂浆,相对于普通砂浆而言,只是提高了粘接性,聚合物胶乳用得不合适甚至会降低砂浆的性能,还不如配以高效减水剂拌制的普通砂浆的抗压、抗渗强度高。对性能优异的聚合物水泥砂浆来讲,聚合物的掺入主要是改变了水泥砂浆的力学性能和耐久性,它体现在:1)抗折强度,比普通砂浆高出1.5倍左右;2)抗渗强度,在1.5 MPa水压下,按常规实验方法不能击穿,其渗透深度只有2~3 mm;3)耐冻融性,200次循环强度损失率小于2%;4)体积收缩率,1:2.5砂浆28 d小于0.07%。聚合物水泥砂浆要具备这样的性能,而且在背水面施作1~1.5 mm厚的防水层,才能谈及抗渗的耐久性,才能谈及与建筑物同寿命。
07503009 2010-07-02 14:50
四、浅基础设计与施工100问
软土地基深基坑综合支护技术实例
摘 要: 本文结合工程实例,介绍了周边场地狭小、软土地基的大型深基坑综合支护技术:采用钻孔灌注桩进行维护,水泥搅拌桩形成止水帷幕,坑内采用两层钢筋混凝土梁内支撑,并在角部予以加强。实践证明,该方法安全,经济,取得了较好的效果。
一、工程概况
某工程位于上海某市中心广场的东侧,总建筑面积约13420平方米,该工程地下二层, 地下室基础底板标高为-9.240m,基础为钻孔灌注桩。
工程周边场地有限,基坑东侧为新市场,基坑西侧距老市场约19米,距围墙约11m;南侧为交通要道,距围墙约6米;北侧为天然河道,水面约为-2.000m,水深约3m,基坑距河边约20米;本工程场地地下水位埋藏较浅,基坑土层的主要物理力学性能见表 1二、基坑支护方案选择本工程开挖深度较深,土质条件差,场地较狭小,放坡及土钉墙施工方案不可行。经过分析比较。
表 1 土层的主要物理力学性能层号土层名称
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采用单排钻孔灌注桩结合钢筋混凝土内支撑型式作为基坑挡土结构;在钻孔灌注桩外侧设置单排水泥搅拌桩并相互搭接形成基坑防渗止水帷幕,同时又可防止淤泥的挤入。(图 1)
[attachment=158907]
图 1 基坑支护平面布置图
基坑四周采用单排Φ 1000钻孔灌注桩间隔1.3m,桩外围采用单排Φ600mm水泥搅拌桩相互搭接200mm形成止水带。钻孔桩顶加设压顶梁与桩形成整体。并在基坑开挖过 程中,分别在-2.6m和-7.4m标高处设置两道钢筋混凝土大角撑以及两道钢筋混凝土大对撑(图1)。从而有效控制围护桩的侧向变形,合理改善了围护桩 受力性能;同时在坑内钻孔桩底部布置水泥搅拌桩用于桩底加固(图2)更有效地控制基坑的变形,确保基坑的稳定。
二、基坑设计
1钻孔灌注桩:
本工程基坑支护采用Φ 1000@1300mm钻孔灌注桩,有效桩长约24m,桩身混凝土等级为C25,灌注桩顶部钢筋锚入压顶梁的长度为800mm。
2止水帷幕水泥搅拌桩:
在钻孔桩外侧施工一排Φ 600@400水泥搅拌桩止水,有效桩长约14m;水泥掺入量为15%,,外加水泥重量0.15%的SN-201A早强剂,水泥搅拌桩采用两上两下,两次 喷浆复搅。在钻孔桩坑内侧施工5排格构式Φ600@450水泥搅拌桩进行被动土体加固,桩长约6m。
3压顶圈梁、围檩及支撑:
压顶圈梁、围檩及支撑采用现浇混凝土结构 ,混凝土等级为C25,压顶梁为1500×400mm,面标高-0.60m;混凝土主梁为1000×800mm,混凝土次梁600×800mm,在坑内形 成上下两道支撑(上下两道支撑的梁底标高分别位于-7.4m,-2.6m,如图1所示),用于支撑灌注桩,减小坑体侧移。
[attachment=158908]
图 2 坑壁支护剖面
4立柱及立柱桩:
竖向立柱上部为钢结构格构柱,下部为钻孔灌注桩,钢格构立柱伸入桩内 2m,钢构柱穿过地下室底板处,应加焊止水钢板。挖土施工时应避免机械碰撞钢构柱。竖向立柱搁混凝土梁支撑处应加焊钢托架。(图3)
下室底板处,应加焊止水钢板。挖土施工时应避免机械碰撞钢构柱。竖向立柱搁混凝土梁支撑处应加焊钢托架。(图3)
[attachment=158909]
三、基坑工程施工
(1)进行围护桩施工,埋设测斜管,水位井。严格施工,确保围护体质量;
(2)基坑开挖必须在钻孔灌注桩强度达到设计强度的80%以上,同时水泥搅拌桩强度达设计值80%以上方可进行第一阶段土方开挖,挖土至第一道支撑面标高,施工钢筋混凝土压顶梁和支撑,埋设钢筋应力表;
(3)支撑结构混凝土强度达设计强度80%后,进行第二阶段土方开挖,挖土至第二道支撑面标高,施工钢筋混凝土围檩和支撑,埋设钢筋应力表,同理进行下一阶 段挖土;基坑开挖应分层分段分块进行:先开挖基坑四角的土,再开挖基坑中间的土,在施工完-6.6m的混凝土支撑后,在基坑东西向回填部分土方形成运输通 道,便于土方外运。在基坑开挖到坑底以上30cm处以及承台局部深处应采用人工开挖修整,开挖完毕后应及时浇筑垫层。
(4)基坑开挖应严格控制基坑土方开挖的土坡高度及坡度,防止挖土过程中挤斜工程桩,严禁挖土机直接碾压压顶梁和支撑;
(5)工地下室基础底板,底板与钻孔桩之间空隙应用400厚素砼或毛石混凝土灌实顶牢,形成坑底传力带2;
(6)待地下室基础底板与钻孔桩之间传力带2强度完全达到设计要求后,拆除第二道内支撑;
(7)同理施工地下一层楼板及该层楼板于围护桩之间的传力带1,并到其设计强度后,拆除第一道内支撑,进而施工以上部分。
四、基坑开挖监测方案
基坑开挖支护是项风险性极大的地下工程,在基坑开挖整个过程中进行全过程监测,实行信息化管理,对指导开挖施工,确保安全是很有必要的。
1监测内容
(1)围护体沿深度的侧向位移监测,特别是坑底以下的位移大小和随时间的变化情况;
(2)基坑内外的地下水位观测;
(3)周围道路,路面沉降,裂缝的产生与发展;
(4)坑内水平支撑的轴向力随基坑开挖的变化情况;
(5)竖向立柱的垂直位移与侧移;
2监测要求:
(1)基坑支护监测由专业队伍进行,对周围环境的监测应在工程桩及围护桩施工前进行,并将原始数据及现状记录在案,以便以后对照;
(2)一般情况下开挖期间每天观测一次,如遇险时,应增加观测次数;
(3)专人负责,及时将信息反馈各方,便于分析处理;
(4)每天的数据应控制成相关曲线,根据其发展趋势分析整个基坑稳定情况。如遇有变形过大等情况,应及时通知各部门以便采取应急补救措施。
五、结论
本方法适用于类似软土地基的支护。现场监测表明:基坑结构安全可靠,最大土体侧移 12mm,对周围环境影响较小,在基坑施工过程中,未发现附近地面下沉,地下水渗流较小。