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解析现代建筑地基基础工程施工技术

文章编辑:【河南彬豫强夯地基基础工程有限公司】发布日期:2018-12-27 16:49:38

    在工程项目中,在满足工程施工质量的基础上提高美观性已成为业内工作人员关注的焦点话题。然而在工程项目中,如何保证施工质量,首先需要在施工中加大地基建设和施工管理要求,这主要是由于地基是整个工程的基础结构,其质量关系到整个建筑物质量。本文就地基工程施工特点入手分析,提出了施工技术要点,以供业内同仁日后工作参考。
  随着现代科技的进步和经济的不断发展,为了能够使建筑的应用功能得到充分满足,就需要以地基基础施工的可靠、以及稳固为前提,因此,加强对地基处理技术的重视程度,具有一定现实意义。
  一 加强建筑地基基础工程施工有效性的措施
  1) 对工程地基基础施工进行准确的勘查。
  建筑工程作为对施工技术要求较强的工程,应该对工程进行勘察。为了更好更全面反映建筑施工选址的地质水文情况,应该提供准确的工程勘察报告,除此之外,要想有效地对建筑施工的地基基础质量缺陷进行预防,应该首先详细了解整个工程的施工现场所处的地形、地质水文条件等,同时还要对地质进行勘察。在施工过程中应结合建筑物的结构特点,来详细分析其具有的功能,科学合理地进行建筑工程勘察工作,完成勘察的根本目的。勘察工作为工程建筑设计提供了可靠的资料作为参考,关于建筑工程的勘察工作在整个建筑工程中是不容忽视且无法替代的,一定要保证其准确性,对其保持高度的重视。
  另外,在每一项具体工程中,当进行地质勘察工作时,应该首先选择合适的钻孔深度,确保其符合施工设计的要求,如果深度设计不良,其压缩厚度没有达到桩基础施工的土层要求,势必会影响建筑地基基础的沉降计算,导致计算数据不准确,致使桩的承载能力达不到工程设计的相关要求,所以,在保证地基勘察工作的同时,要保证钻孔的深度,避免在施工过程中,出现严重的质量问题和事故,导致巨大的经济损失。
  2) 合理设计工程地基基础的施工方案和施工流程。
  在施工方案设计过程中,设计人员应该首先了解工程的前期勘察报告内容,并对其中所提供的各项参数建议值,尤其是地基承载力加以关注,以其作为参考依据,来计算出基础实际的土压力,如果怀疑工程勘察报告的真实性,则可以采用荷载试验来加以验证。施工人员在进行大中型工程的建造时,如果地基类型属于天然地基,那么应该对其地基承载力设计的科学性进行复核。如果出现了较为严重的地基沉降现象时,应该立刻停止施工,并将相关部门召集起来,共同进行研究,及时采取合理的措施,来避免对建筑物等造成较为严重的破坏,防止出现人员的伤亡事故。
  3) 应该选择合适的地基基础类型。
  作为和地基的连接结构,工程施工的地基基础承载着很大的压力,包括了地基以及上部建筑施加的压力。并且,当将建筑物的竖向体系向地基传递时,一旦地基自身的承载能力无法达到标准,就必须采用独立性的基础,如果建筑地基比较软,而上部建筑又比较高的情况下,就要选用筏形的地基基础,如此一来,不仅可以有效地扩大地基的接触面积,而且这种地基基础比独立性地基基础更具有稳定性。另外,对于较好的建筑土质,如粘土土质,可以采用一些支撑用的钢筋混凝土人工灌注桩进行地基连接。而且,如果地基的承载能力不够,属于松软型地基,施工过程中必须要进行地基处理,在准确计算其承载力的基础上,采用桩基和沉井基等方式进行地基基础施工。
  二、地基建设中的塌方问题
  目前,塌方是地基施工中较为严重的一个问题,地基施工时需要进行基坑的开挖,在开挖过程中需要针对不同的土层采取不同的施工技术,进行坡度控制或是采取必要的支护方法等,这样就会保证基坑在外力作用下维持稳定性,不会发生大的变形,从而避免塌方的产生,因为一旦在地基施工中发生塌方,不仅会对地基工程造成较为严重的影响,同时危及到施工人员的生命,造成较为严重的安全事故,另外,如果地基在施工中发生塌方,对周围建筑也会产生较大的影响。
  1、地基缺乏保护
  地基在施工时进行较深的基坑开挖会使地下水较为丰富,在多雨地区进行施工时,充足的雨水对地基的施工会带来较严重的影响,所以需要做好防水和排水设施,如果没有采取科学的保护措施,使地基进水,这样不仅无法使施工正常进行,同时也会对地基的质量造成严重的影响,所以在地基施工中要对基坑内的积水进行清除,保证无积水,同时被水泡过的松软的土也要及时进行清理。
  2、地基轴线位移问题
  施工中,轴线位移的问题是地基基础工程施工技术中问题之一。轴线位移主要是指大放脚在砌住到标高的位置时,轴线与上部墙体出现一定的偏差。轴线位移情况主要出现在内横墙上,并且上部墙体会出现偏心呀的情况,整体建筑物的受力会受到一定的影响。出现这个问题主要是因为大放脚砌筑出现偏差,在施工时候,槽中线位于纵墙的外部,从而使得整体轴线出现偏差,使槽边难以得到控制和保护,出现位移的现象。
  地基设计施工的要求
  地基处理工程的设计和施工质量直接关系到建筑物的安全,如处理不当,往往发生工程事故,且事后补救大多比较困难。因此,对地基处理要求实行严格的质量控制和验收制度,以确保工程质量。
  2.1 地基设计的要求
  地基基础设计,必须坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则;根据岩土工程勘察资料,综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素,精心设计。在地基基础设计中要贯彻执行国家的技术经济政策,要严格遵守相关的规章规范,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境。
  2.2 地基施工的要求
  为了使建筑物安全、正常地使用而不遭到破坏,要求地基在荷载作用下不能产生破坏;组成地基的土层因膨胀收缩、压缩、冻胀、湿陷等原因产生的变形不能达大。在进行地基设计时,要考虑:①基础底面的单位面积压力小于地基的容许承载力。②建筑物的沉降值小于容许变形值。③地基无滑动的危险。由于建筑物的大小不同,对地基的强弱程度的要求也不同,地基设计必须从实际情况出发考虑三个方面的要求。有时只需考虑其中的一个方面,有时则需考虑其中的两个或三个方面。若上述要求达不到时,就要对基础设计方案作相应的修改或进行地基处理(对地基内的土层采取物理或化学的技术处理,如表面夯实、土桩挤密、振冲、预压、化学加固和就地拌和桩等方法),以改善其工程性质,达到建筑物对地基设计的要求。
  3 地基施工的方法
  通常把埋深度不大,只需经过挖槽、排水等普通施工程序就可以建行起来的基础称为浅基础。它可扩大建筑物与地基的接触面积,使上部荷载扩散。浅基础主要有:①独立基础(如大部分柱基);②条形基础(如墙基);③筏形基础(如水闸底板)。
  当浅层土质不良,需把基础埋于深处的较好地层时,就要建造各种类型的深基础,如桩基础、墩基础、沉井或沉箱基础、地下连续墙等。它将上部荷载传递到周围地层或下面较坚硬地层上。下面是几种常见的深基础的施工方法。
  3.1 桩基础一种古老的地基处理方式。中国隋朝的郑州超化寺塔和五代的杭州湾海堤工程都采用桩基。按施工方法不同,桩可分为预制桩和灌注桩。预制桩是将事先在工厂或施工现场制成的桩,用不同沉桩方法沉入地基;灌注桩是直接在设计桩位开孔,然后在孔内浇灌混凝土而成。
  3.2 沉井和沉箱基础,沉井又称开口沉箱。它是将上下开敞的井筒沉入地基,作为建筑物基础。沉井有较大的刚度,抗震性能好,既可作为承重基础,又可作为防渗结构。1945年美国蒙哥马利闸采用沉井作为承重防渗基础。沉箱又称气压沉箱,其开关、结构、用途与沉井类似,只是在井筒下端设有密闭的工作室南侧,防止水和土从底部流入,工人可直接在工作室内干燥状态下施工。如1937年中国钱塘江铁路桥的桥墩采用沉箱基础;1963年扬川闸用沉箱作为闸的承重防渗基础。
  3.3 地下连续墙,利用专门机具在地基中造孔、泥浆固壁、灌注混凝土等材料而建成的承重或防渗结构物。它可作成水工建筑物的混凝土防渗老干部 也可作一般土木建筑的挡土墙、地下工程的侧墙等。墙厚一般40~130cm。世界上最深的混凝土防渗墙达131m(加拿大马尼克三级坝)。
  3.4 土基加固采取专门措施改善土基的工程性质。土基加固方法很多,如换土法、碾压法、强夯法、爆炸压密、砂井、预压砂井(堆载预压砂井及真空预压砂井)、振冲法、灌浆、高压喷射灌浆等。
  (1)换土法:将软弱的土层挖除,置换以良好的土、砂、碎石或与建筑物相同的材料,然后压实或夯实。一般闸基用砂或碎石置换,称砂垫层或碎石垫层。
  (2)强夯法:用几十吨重的夯锤,从几十米高处自由落下,进行强力夯实的地基处理方法。夯锤一般重10~40t,落距6~40m,处理尝试可达10~20m。采用强夯法要注意可能发生的副作用及其对邻近建筑物的影响。
  (3)预压砂井法:在地基内按一定的间距打孔,孔内灌注透水性良好的砂,缩短排水路径,并在上部施加预压荷载的处理方法。它可加速地基固结和强度增长,提高地基稳定性,并使基础沉降提前完成。砂井直径一般25~50cm,间距2~3m。砂井一般用射水法造孔,也可采用袋砂井、排水纸板等,还可采用真空预压法,即用抽真空的办法加压,可取得相应于80kpa的等效荷载。
  (4)振冲法:用振冲器加固地基的方法,即在砂土中加水振动使砂土密实。用振冲法造成的砂石桩或碎石桩,都称振冲桩。
  (5)灌浆:借助于压力,通过钻孔或其他设施将浆液压送到地基孔隙或缝隙中,改善地基强度或防渗性能的工程措施(见灌浆)。
  (6)高压喷射灌浆:通过钻入土层中的灌浆管,用高压压入某种流体和水泥浆液,并从钻杆下端的特殊喷嘴以高速喷射出去的地基处理方法。在喷射的同时,钻杆以一定速度旋转,并逐渐提升;高压射流使四周一定范围内的土体结构遭受破坏,并被强制与浆液混合,凝固成具有特殊结构的圆柱体,也称旋喷桩。如采用定向喷射,可形成一段墙体,一般每个钻孔定喷后的成墙长度为3~6m。用定喷在地下建成的防渗墙称为定喷防渗墙。喷射工艺有三种类型:①单管法,只喷射水泥浆液;②二重管法,由管底同轴双重喷嘴同时喷射水泥浆液及空气;③三重管法,用三重管分别喷射水、压缩空气和水泥浆液。
  3.5 岩基加固少裂隙、新鲜、坚硬的岩石,强度高、渗透性低,一般可以不加处理作为天然地基。但风化岩、软岩、节理裂隙等构造发育的岩石,须采取专门措施进行加固。岩基加固的方法,有开挖置换、设置断层混凝土塞、锚固、灌浆等。
  (1)开挖置换:类似土基加固的换土法,将设计规定的建筑物建基高程以上的风化岩全部开挖,用混凝土置换。
  (2)设置断层混凝土塞:将断层内断层角砾岩、断层挖除至一定深度,回填混凝土,形成混凝土塞。
  (3)锚固:在岩石内埋设锚索,用以抵抗侧向力或向上的力;通常锚索为被水泥浆或其他固定剂所包裹的高强度钢件(钢筋、钢丝或钢束)。锚固法也可以加固土基。
  5、结语
  综上所述,地基基础工程这是建筑施工的重要组成部分,其施工质量对于建筑的整体质量以及安全性有着非常重要的作用。所以,在现代建筑地基以及基础工程施工的过程之中,应该综合考虑地质水文、具体环境这些实际情况,采用合理的地基处理方法,加强和改善地基与工程的强度和刚度,加强地基的稳定性,保证建筑的工程质量以及安全性。

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