在经济快速发展的带动下,中国建筑工程发展也越来越好,这样工程对地基有了更高的标准。对工程实施设计期间,地基方面存在的问题主要有地基轻度不好,压缩性过大,地基不均匀现象严重等等,这样对地基实施加固分析就很有必要性了。
1简要分析地基加固的依据
建筑工程地基加固的依据如下:此过程简单来说就是土质从疏松变密实的一个过程,把土的含水量将至较低,这样地基加固的目的也就实现了;在实际工程动工之中加固方法多种多样,例如机械碾压方法、重锤夯实方法、挤密桩方法、化学加固方法、预压固结方法、深层搅拌方法等等,而这些方法的加固依据也都是基于上诉原理。
我们在对地基加固处理方法进行拟定的时候,要对地基、上部结构共同工作的原理掌握好,在方案的制定上可综合地基处理、建筑、结构设计、动工等多方面进行处理,切记不要分开对地基实施加固处理。要不然会使得工程费用大大增加,与自己想要的效果背道而驰,详细的方法如下:对建筑形体进行改变,将建筑平面简单化;平衡荷载的差异;对沉降缝进行科学的设置;使用轻型、柔性的结构;注重房屋的整体刚度的提升,一般可使用横墙承重方案,也可以使横墙增加,增设圈梁,将房屋的长高比例减少,使用基础较好选择筏式基础、筏片基础、箱形基础等;对基础实施移轴处理,一旦偏心荷载非常大的时候,可通过基础轴线原理柱的轴线的方法进行调整;实际动工期间要注重动工顺序和动工进度的合理安排,对于软土地基在动工期间采取缓慢动工速度,这样有利于地基的排水固结,使其承载力大大提升。如果动工速度太快的话,会使得孔隙水压力增大,进而使得地基出现剪切破坏现象。在这里面我们要特别强调一下动工前期的一系列的准备工作:
( 1) 注重地基基础勘查工作的开展。在动工初期,地基基础的准备工作很主要,因为建筑工程性质的不一致,地质环境不一样,其动工质量要想得到保证,其准备工作就是必不可少。在动工初期,首要的就是勘查选型地基基础工程,这样做的目的就是对地基基础具体的强度、抗压抗震能力、沉降现象有很好的了解,并及时的获取有关的信息,这样方便动工人员使用合理的设计方案,可很好的控制动工质量,避免建设期间,水文、地质条件对工程造成一定的影响。
( 2) 要把握好设计的科学性。设计地基基础的时候,动工人员对于工程的实际情况要有清楚的认知,掌握动工的相关标准,结合其结构形式,在选取动工技术和预防方法的时候要有针对性,严格控制动工质量,这样可保证建筑承重结构。除此之外,在实施设计的时候,设计公司一定要对水文地环境进行详细的勘察,根据勘查结果进行合理的设计,在对加固技术进行选择的时候还要考虑好动工材料的性质,结合动工工艺,确保其在工程结构的使用期间,即便外界环境发生改变也不会对其质量造成较大的影响。此外把握好设计的科学性与系统性也很主要,对于建筑结构各个部位之间的相互关联性要有清楚的认知,确保建筑构件的功能可以全部的体现出来,这样地基基础的动工质量才会符合实际要求。
2工程建设中更好使用加固地基技术的方案
2.1高压喷射法相关事宜介绍
高压喷射法其步骤是利用高压脉冲泵的特别喷嘴把浆液喷射出来,其中要注意喷射的速度要较高,这样有利于土和浆液强制混合,之后胶结硬化,进而构成柱形或是壁状的物体,使地基实现加固。一般来说喷射的浆液主要成分是水泥浆材料,假如地下水流动非常的快,为了不让浆液流出去,我们可融入三乙醇胺、水玻璃等速凝物质,主要是因为其中含有硅酸钠、氯化钙等物质。假如使用速凝物质要综合四周的环境、地下水流动速度、其安全性等多种因素,同时延根据速凝物质的特殊性质,展开安全保护工作。
2.2换填法相关事宜介绍
换填法主要以以下三种形式存在:抛石、挖填、爆破。抛石法在排水比较困难,低洼地势中比较适用,因为这些地质的土层松软,其流动性好,增添片石法一般在土层比较薄,硬质土层少的地方适用,这样可很好的发挥其挤密作用,完成抛石的区域一般可实施碾压处理,一旦泥水溢出或是地表出现陷落的时候,我们可采取填土的方法,在实际操作之中要注意反滤层的填筑,要求其要和土层的承载能力相符,这样就不会出现下沉的现象。换填方法在使用中要注意的是,要把软的土层先挖掉,之后实施回填碾压,回填的材料可使用 A 类或 B类土,回填的土层要小于 2 米。如果碰上软土层比较厚,可使用爆破法,在土层稠度,或是沼泽区域此种方法很实用,在爆破期间要把握好爆破的面积,爆破一段就要实施回填处理,这样爆破才会更具有科学性,针对稠度比较高的软土层,要采用回填再爆破的方法,这样就不会产生出回淤的情况。
2.3强夯法相关事宜介绍
( 1) 平整场地,将排水工作做好,根据夯点对测量放线的位置进行确定,夯位的确定是强夯法成功使用的基础。地下水水位上升的时候,首先要铺一层中砂、粗砂或砂砾石,其厚度要控制在 0. 5―2. 0米之间,在其表面构成碎石垫层,这样可避免设备下陷,如此一来强夯下的空隙水压就比较*出现,除此之外将地下水的水位降低之后实施强夯也很主要。
( 2) 强夯的时候可分段实施,一般操作的原则是先边再中间。对于厂房的柱基夯实可采取成排的方法,起重机在运行的时候要执行直线行进,夯实完成一次可使用推土机把场地铺平,放线定位完成后在开始下一轮的夯实。强夯法的原则是先身后深后浅,加固的顺序是深层土-中层土-表层土,之后实施夯实,最后展开低能量的满夯,其中小夯锤夯击是较佳的选择。
( 3) 在夯击的时候要结合强夯系数,落锤要平稳,可以精确的落在夯位点,对于夯击坑内的积水要尽快的清理,对于坑内水量太高可实施先铺砂石之后夯击的方法。夯击之后要选用新的土实施填平夯击坑。强夯后要对基坑实施修理,一般可使用混凝土浇筑对其实施封闭。
2.4搅拌法相关事宜介绍
搅拌法这种加固地基方法的适用范围为:饱和粘性土、粉土等松软土质地基,借助填充缝隙、交换例子和结应反应等方法强化地基。通过一定的搅拌系统,一边压一边输送混合材料,并实施搅拌,之后把软土和固化物质( 浆液或粉体) 一起搅拌,构成固土桩体和墙体实施深层搅拌法,其加固深度要控制在20 -50 米之间,此方法的使用可促进地基的承受能力的加大。此方法还有个优点就是搅拌的时候振动、噪音和污染等比较小,在密集的建筑地点使用比较合适,对四周的建筑物和地下沟管的影响非常的小。
综上所述,对于,建筑工程加固的方案比较多,在实际动工之中要掌握好加固的原理,结合实际的情况,采取科学的方案,这样加固的地基才较理想。
建筑物的地基处理及加固是一项非常重要的施工作业,通过这一施工我们可以有效地保证建筑物的使用质量。但是,加固技术本身就比较多,如何选择较合适的方法将直接影响我们的加固质量。本文对不同方法的特点及应用范围进行分析并探讨了树根桩法的技术要点,将给这一工作起到很好的指导作用。
2、相关概念概述
所谓地基,主要指的是受到建筑物的荷载影响,处在建筑物的基础下面的那部分地层。建筑物在建造的时候,如果没有对**土层加固就将基础建在之上,我们将这种地基称之为**地基;反之,如果**地基的强度满足不了我们建筑物的要求,则建造基础之前应对地基进行一些加固的工作,而这种加固的方法就是加固处理,经过处理后的地基就是人工地基。
3、建筑地基处理及加固的主要方法
在我们建筑物施工的过程中,有很多地基处理及加固技术,每一种技术都有其*有的特点,因此,了解这些方法的原理及范围将给我们的工作带来很大的指导效果。
(1)强夯法
所谓强夯法主要是指通过巨大的夯击来促进深层土液化及动态结固,经过这种处理的土体将会更加的密实,而且能够对地基的承载力进行有效地提升。另外,这种方法在减少沉降,消除土的胀缩性、湿陷性以及液化性方面也有很好的效果。总体来说,这种施工方法具有速度快、施工质量*控制,性价比高的特点。
但是,强夯法比较适用于填土、碎石土比较松散或者粉土、粘性土饱和度比较低的情况,针对淤泥和淤泥质土,这种加固方法的效果一般不太理想。另外,由于施工的过程中振动及噪音都比较大,所以会给周边带来较大影响。此外,由于这一施工方法埋深比较大,所以填料很难穿透软弱层。
(2)深层搅拌法
这种方法主要是通过深层搅拌机把原土及水泥浆进行原位拌合,产生复合增强体,进而起到了提升承载力、防治渗漏以及增加稳定性的效果。这种加固方法应用的地基多属于固结淤泥、粉土、粘性土、淤泥质土以及没有流动地下水的饱和松散砂土等情况。
(3)排水固结法
排水固结法的施工原理主要是经过对垂直排水井的布置起到改善排水条件的效果。具体的施工过程中多会使用抽气、加压、抽水以及电渗的方式,它可以有效提升基土固结以及强度增长的速度,对基土的稳定性也有很好的提升效果,此外,通过这种方法还可以提前完成沉降。排水固结法的适应范围主要是冲积土地基以及厚度比较大的饱和软土。
(4)高压旋喷法
这种方法主要是将高压喷射机械钻到*位置以后进行加固浆的高压喷射来实现土体及加固浆液的混合,进而形成复合增强土体,较终起到加固的作用。这一类加固方法较多的应用在淤泥质土、淤泥、碎石土、砂土以及填土等地基。在我们施工的过程中,如果土中存在较多大粒径块石、植物根茎等情况,则需要在施工之前做好现场试验,并根据试验结果对使用程度进行确定。另外,当利用这一施工方法的时候,如果水泥浆冒出的流失量比较大,我们则应对这些流失量进行利益。
(5)树根桩法
所谓树根桩,主要是指桩径为 70mm到250mm、长径比不小于30、使用螺旋钻成孔、强配筋及压力注浆工艺成桩的钢筋混凝土就地灌注桩,它也被我们称之为小直径钻孔灌注桩或者钻孔喷灌微型桩。这种方法在应用的过程中,树根桩既可以是单根的也可以是成束的,既可以是倾斜的也可以是垂直的。应用的过程中,树根桩经常会和原基础进行相连,这样就可以把部分荷载传至深部的土层,进而有效地提升了地基的承载力,很好的起到了控制沉降的效果。
4、工程实例
4.1工程概述
本研究所选的工程为一八层框架结构商品楼,此楼在经过几年的使用之后,出现了墙体裂缝的现象,而且大部分裂缝为斜向裂缝,部分是八字形裂缝及水平向裂缝。在对这些裂缝进行初次的处理之后,整体效果并不好,而且裂缝呈现出继续发展的态势,其中较大的宽度已经达到了3mm。
为了找出裂缝出现的原因,我们使用了回弹法对圈梁和构造柱混凝土的强度进行检测,并对粘土砖进行现场取样在实验室进行抗压试验,通过砂浆强度检测仪对砌体砂浆强度进行了检测,质检报告显示此楼施工的过程中混凝土强度、砂强度以及粘土砖强度都是符合要求的,这就说明墙体开裂不可能是因为上部主体结构强度不足所导致的。而由于这一楼平面的设计整体呈现出不规则的形态,因此,出现问题的主要原因很可能是基础在折弯位置出现了基础不足的情况,进而导致了柱基不均匀沉降,所以,我们选择了树根桩技术对其进行加固。
通过对该地基的设计资料进行查阅,得知这一工程基础部分的持力层是淤泥质粉质粘土,原设计估算地基承载力特征值 f=150kPa,而补(地)勘地质资料显示的该层土的地基承载力设计值 f=100kPa~120kPa,验收得出的基础基底压力设计值 P=105kPa~140kPa ,所以导致了部分地基强度不足,而我们的工程的目标就是通过树根桩加固技术满足承载力方面的需求。
4.2施工工艺
根据我们查阅的资料及相关考察,本工程适合使用树根桩压力注浆法,施工工艺为:
(1)卸荷,加固前应对所加固的构件尽可能卸荷。
(2)放线布设桩位,主要是利用施工图纸进行测量放样,进而对桩位进行确定。
(3)成孔,在这个工作中要对准孔位,并对钻机进行调整,确保达到设计深度。
(4)清孔,注意清孔的过程中要上下串动钻具,保证清孔的效果。
(5)钢筋笼吊放及布置。主要工作是将钢筋笼放到孔中,本工程中主筋为 4Φ12,箍筋是<6@400。
(6)吊入注浆管,在本工程中使用的注浆管为 PVC 管,孔口低于注浆孔口150mm。
(7)投填骨料,主要是吧粒径为10mm~20mm的碎石投到孔中,这个过程中注意要轻击笼筋。另外,这个过程中还要注意注入清水的工作。
(8)注浆,本工程所选的水泥是硅酸盐水泥,级别为 42.5。另外,施工的时候选择的是水灰比为 0.45 的 1∶3 水泥砂浆,工作的压力为0.3MPa~0.5MPa。
4.3质量控制
施工质量将会给承载力带来较直接的影响,因此,我们要注意一下措施:
首先,在施工的过程中,技术人员要对每一道工序进行验收,比如桩位布设、钻机就位以及套管安放等。
其次,要避免底部沉渣太厚的现象,对于清孔,我们要彻底。
*三,成孔之后,钢筋笼的吊放、注浆管的投入以及骨料的填投要尽快,确保中间没有间断。对钢筋笼进行加工的时候,要符合设计的要求。另外,对要保证钢筋笼的垂直,并避免下掉或者上窜的问题。注浆的时候要对其进行轻摇,使骨料密实,要对桩头部分进行振捣,避免出现蜂窝问题。
*四,对泥浆进行灌注的时候,要结合具体的情况使用减水剂及早强剂。另外,这个过程中还要对压力及流量进行控制,保证浆液的均匀上冒。初次注浆的时候要使浆液至桩**冒浆,然后根据具体情况进行二次注浆。一般来说,注浆量为桩体积1.5 倍。
*五,为确保加固的效果,我们要做好树根桩及上部结构的连接。
最后,做好沉降观测的工作。本工程中,在加固作业开始之前就在建筑物上面进行了若干沉降观测点的布置,这样能够帮助我们对地基的变形情况进行定期的观测。在施工的过程中,平均沉降为4.6mm,较大差异沉降是 1.8mm,所以整个建筑物的沉降不明显。
在加固作业完成之后,还要进行长达8个月的跟踪沉降光侧。数据显示,* 8 个的月末,较大沉降为1.5mm,处理范围内的较大沉降为0.45mm,可以说沉降整体比较稳定,符合各项设计指标及要求。因此,树根桩加固方法不仅对地基起到了很好的加固作用,也较好的解决了沉降不均匀等问题。