这个论坛是地基基础,我看来看去都是基础方面的问题,其实地基处理、基坑开挖也很重要的嘛,而且是这方面是大头,基础虽然还有发展空间,但就像结构一样已经是很成熟的了,但地基处理、基坑开挖的问题就千变万化,有很多值得研究的。
这个论坛是地基基础,我看来看去都是基础方面的问题,其实地基处理、基坑开挖也很重要的嘛,而且是这方面是大头,基础虽然还有发展空间,但就像结构一样已经是很成熟的了,但地基处理、基坑开挖的问题就千变万化,有很多值得研究的。
2楼
讨论是在大家提出此方面的问题之上进行的,这方面的问题多了,讨论起来才有进展,才有生机!
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3楼
为了表示对楼主的支持,特贡献一篇好文章(地下连续墙施工常见问题及解决方法),供大家参考。
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4楼
软弱地基的问题
从土力学的角度来看,软弱地基存在以下四方面的问题:
1.稳定问题
2.沉降问题
3.液化问题
4.渗透问题
1.稳定问题
在软弱地基中最困难的问题就是地基土强度不足引起的稳定问题,如:
(1) 填土和边坡的稳定
在上部填土的情况下,当建造在软粘土上的路堤,海堤的地基土强度不够时,会产生圆弧滑动而造成整体剪切破坏,即使不产生整体剪切破坏,但由于地基产生过大的侧向位移和由此引起的附加沉降,也会造成地基局部剪切破坏而影响路(海)堤的正常使用。
由于开挖地基形成的边坡, 也存在稳定问题。
(2)地基承载力问题
(3)挡土墙,板桩等土压力问题
(4)桩的水平拉力问题(地震时或受水平力作用时)
当桩穿过软弱层作用在持力层上,即为支承桩,其垂直方向的承载力与穿过的软弱土层关系不大;但受到水平力作用时,由于桩间软土的强度太低, 桩无法抵抗水平力引起的弯矩而发生折断,这时也要考虑对桩间土加以改良。
2. 沉降问题
软弱地基的第二个大问题。软粘土地基含水量高,压缩性大,在荷重作用下会产生很大沉降;同时软粘土的渗透系数小,固结系数小,完成沉降所需的时间很长,即固结过程历时长,深厚粘性土层的沉降可达几十年,在这种情况下,次固结沉降在总沉降中占的比例也较大,不能忽视。当沉降超过建筑物的容许沉降时, 将影响建筑物的正常使用。
*地基土的过大沉降会产生桩的负摩擦力问题,从而造成桩基或上部结构破坏;
*除了上部荷重引起的沉降外,地下水位降低也会产生沉降问题,如大城市由于抽吸地下水引起的地面沉降;
*这里讲的沉降是指固结沉降,即土中孔隙水消散引起的沉降(主固结沉降)以及土中孔隙水消散完了后,土骨架蠕变引起的沉降(次固结沉降)。由于地基剪切变形引起的时沉降,已在稳定问题中提到了。
特别要强调总沉降与不均匀沉降的关系,当总沉降大时,不均匀沉降必然也大,这是由于建筑物本身,场地条件,环境荷重都不可能完全对称
3. 液化问题
在动荷载(地震力,爆破,机器,车辆,波浪等等)作用下,饱和松砂的孔隙水压力增大,有效应力下降,当有效应力为“0”时,砂土就像液体一样,这时轻的构筑物,如管道(油,气,水管)就会浮起来,重的构筑物就会沉下去。公路,铁路路基由于受到车辆震动荷载,孔隙水压力上升,强度下降,产生翻浆冒泥,地面下陷。
即使有效应力不为“0”,但由于有效应力下降,砂土的强度变低,地基就会发生稳定问题,这在前面已讲过了。
对于不饱和砂性土,由于孔隙压力上升较小,不足以引起液化,但强度仍会下降,而且由于被振密而产生较大变形,所以不仅会产生稳定问题,还会产生沉降问题。(日本大阪神户大地震)
4. 渗透问题
流砂和管涌等(水利,基坑,人工挖孔桩等)。
在遇到上述的软弱地基问题时,通常采取以下五类措施:
1. 改变结构形式
如:降低荷重或弯矩(利用轻质材料或反压台)
扩大建筑物基础的基底面积以减小土中应力。
2.利用桩基础避开软弱土层
3.换填(置换)地基
1) 垫层
2)开挖置换
3)自重挤淤— 挤1m,[R]提高1m。
4)爆破挤淤— 水下
4. 改善软弱地基的特性
5. 加固地基
其中桩基础是应用最多的人工地基之一,有较完整的理论及设计方法,所以桩基础作为一个特殊课题来介绍,不归在地基处理方法之中。
此外,置换方法是用好的材料来置换软弱的地基土层,如:垫层法、开挖置换法、自重挤淤、爆破挤淤等,这类方法这次不作介绍。
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5楼
地基处理--强夯法
第一节 一般规定
1、 强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。对高饱和度的粉土与黏性土等地基,当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时,应通过现场试验确定其适用性。
2、 强夯施工前,应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区,进行试夯或试验性施工。试验区数量应根据建筑场地复杂程度、建设规模及建筑类型确定。
第二节 设计
1、强夯法的有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定。在缺少试验资料或经验时可按下表预估。
单击夯击能(KN·m) 碎石土、砂土等 粉土、黏性土、湿陷性黄土等
-------------------------------------------------------------------
1000 5.0~6.0 4.0~5.0
2000 6.0~7.0 5.0~6.0
3000 7.0~8.0 6.0~7.0
4000 8.0~9.0 7.0~8.0
5000 9.0~9.5 8.0~8.5
6000 9.5~10.0 >8.5~9.0
------------------------------------------------------------------
注:强夯法的有效加固深度应从起夯面算起。
2、 强夯的单位夯击能量,应根据地基土类别、结构类型荷载大小和要求处理的深度等综合考虑,并通过现场试夯确定。在一般情况下,对于粗颗粒土可取1000~3000KN·m/m2;细颗粒土可取1500~4000KN·m/m2。
3、 夯点的夯击次数,应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定,且应同时满足下列条件:
A.最后两击的平均夯沉量不大于50mm,当单击夯击能量较大时不 大于100mm。
B. 夯坑周围地面不应发生过大的隆起。
C. 不因夯坑过深而发生起锤困难。
4、 夯击遍数应根据地基土的性质确定,一般情况下,可采用2~3遍,最后再以低能量夯击一遍。对于渗透性弱的细粒土,必要时夯击遍数可适当增加。
5、 两遍夯击之间应有一定的时间间隔。间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。当缺少实测资料时,可根据低级土的渗透性确定,对于渗透性较差的黏性土地基的间隔时间,应不少于3~4周;对于渗透性好的地基土可连续夯击。
6、 夯击点位置可根据建筑结构类型,采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。第一遍夯击点间距可取5~9m,以后各遍夯击点间距可与第一遍相同,也可适当减小。对于处理深度较大或单击夯击能较大的工程,第一遍夯击点间距宜适当增大。
7、 强夯处理范围应大于建筑物基础范围。每边超出基础外缘的宽度宜为设计处理深度的1/2至2/3。并不宜小于3m。
8、 根据初步确定的强夯参数,提出强夯试验方案,进行现场试夯。应根据不同土质条件待试夯结束一置数周后,对试夯场地进行测试,并与夯前测试数据进行对比,检验强夯效果,确定工程采用的各项强夯参数。
第三节 施工
1、 一般情况下夯锤重可取10~20t。其底面形式宜采用圆形。锤底面积宜按土的性质确定,锤底静压力值可取25~40kPa,对于细颗粒土锤底静压力宜取小值。锤的底面宜对称设若干个与其顶面贯通的排气孔,孔径可取250~300mm。
2、 强夯施工宜采用带自动脱钩装置的履带式起重机或其它专用设备。采用履带式起重机时,可在臂杆端部设置辅助门架,或采取其它安全措施,防止落锤时机架倾覆。
3、 当地下水位较高,夯坑底积水影响施工时,宜采用人工降低地下水位或铺填一定厚度的松散性材料。夯坑内或场地积水应及时排除。
4、 强夯施工前,应查明场地内范围的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等,并采取必要的措施,以免因强夯施工而造成破坏。
5、 当强夯施工所产生的振动,对邻近建筑物或设备产生产生有害的影响时,应采取防振或隔振措施。
6、强夯施工可按下列步骤进行:
1) 清理并平整施工场地;
2) 标出第一遍夯点位置,并测量场地高程;
3) 起重机就位,使夯锤对准夯点位置;
4) 测量夯前锤顶高程;
5) 将夯锤起吊到预定高度,待夯锤脱钩自由下落后,放下吊钩,测量锤顶高程,若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时,应及时将坑底整平;
6) 按设计规定的夯击次数及控制标准,完成一个夯点的夯击;
重复步骤3)至6),完成第一遍全部夯点的夯击;
7) 用推土机将夯坑填平,并测量场地高程;
8) 在规定的时间间隔后,按上述步骤逐次完成全部夯击遍数,最后用低能量满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地高程。
7、强夯施工过程中应有专人负责下列监测工作:
1)开夯前应检查夯锤重和落距,以确保单击夯击能量符合设计要求;
2)在每遍夯击前,应对夯点放线进行复核,夯完后检查夯坑位置,发现偏差和漏夯应及时纠正;
3)按设计要求
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6楼
地基处理--粉体搅拌法
(一) 施工准备
1.材料
(1) 粉体搅拌法目前主要使用的固化剂为石灰粉、水泥以及石膏及矿渣等,也可使用粉煤灰作掺和料。
(2) 粉体生石灰桩技术要求
1)石灰应该是细磨的,在搅拌过程中,为防止桩体中石灰聚集,石灰最大粒径应小于2mm。
2)石灰应尽量选取纯净无杂质的,石灰中氧化钙和氧化镁含量至少应为8.5%,其中氧化钙含量最好不低于80%。
3)石灰的储存期,不宜超过三个月。
4)石灰的液性指数不低于70%。
(3) 石灰桩法(包括块灰灌入法、粉灰搅拌法)常用掺合料是粉煤灰,也可掺入火山灰、钢渣或黏土、采用掺合料后可防止石灰桩软心。
(4) 石灰加掺合料比例通常为15%-30%,加大掺合料比例,使桩身强度提高较大,粉体材料为生石灰粉掺入3%,半水石膏适用于地基酸性反应。
(5) 掺粉煤灰必然引起减少桩身吸水效果,对不追求石灰吸水胀发作用可增大粉煤灰掺量,最高掺量达80%-90%。
(6) 掺入30%细磨石灰粉,提高流塑状轻亚黏土地基的加固效果。
2.作业条件
(1) 工作场地表层硬壳很薄时,需先铺填砂、砾石垫层,以便机械在场内顺利移动和施钻,如场内桩位有障碍物,例如木桩、石块等应排除。
(2) 机械设备配置:钻机、粉体发送器、空气压缩机、搅拌钻头等。
(3) 根据地质资料,通过原位测试及室内试验取得地基土、灰土物理力学及化学指标,选取最佳含灰量,作为设计掺灰量,决定设置搅拌范围,选择桩长、截面及根数。
(二) 操作工艺
1.粉体喷射搅拌法是在软土地基中输入粉柱体加固材料,通过和原位地基土强制搅拌混合,使地基土和加固材料发生化学反应,在稳定地基土的同时,提高强度的方法。
(1) 施工原理:由压缩空气输送的加固材料通过搅拌叶片旋转产生的空隙部位喷出,并随着搅拌叶片的旋转和原位地基土搅拌均匀混合一起,和加固材料分离后的空气,就沿着搅拌轴,由轴与土的缝隙处排出地面。
(2) 固结原理:粉体喷射搅拌法使用的固化剂,主要有石灰、水泥,还有石膏及矿渣,可使用粉煤灰作为掺合料。
通过固结反应而形成稳定的石灰粉体,在软土中加入生石灰,生石灰和土中的水分发生化学反应成熟石灰,水分被吸收,起到了胶结作用,并产生热量,柱体消化而产生体积膨胀1-2倍,促进周围土体的固结。
拌入石灰后软土物理性能起了变化,加灰后软土液性指数随含水量增加呈线性递减,含水量小于50%的土加灰后,液性指数从原来流态进入半固态或固态,在稳定压力下压缩量随石灰粉含量增加而递减,压缩量减小达1/3,提高石灰柱体的强度。拌入石灰后增加软黏土的渗透性,石灰柱在不同类型软土中起到排水作用。
2.粉体搅拌法工艺要求
(1)略
(2)略
(3)室内试验:在现场取回土样与加固料均匀搅拌后制备灰土试件,具体按下面原则选择:
1)当含水量为天然地基土含水量,养护龄期为7天,28天和90天。
2)当含水量高于天然地基土含水量,含灰量可取10-15%。
3)当含水量低于天然地基土含水量,含灰量可取6-10%。
3.粉体喷射搅拌法施工工艺
粉体喷射搅拌法是以机械强制搅拌土粉混合体,使灰土混合形成加固柱体。
4.粉体搅拌加固形成
(1) 制成独立柱状
(2) 连续搭接布置成壁状
(3) 连续纵、横网向搭接成块状。
5.分体搅拌桩的排列和间距
(1) 根据结构要求的承载力,初步选定间距,从而定出加固范围内搅拌桩的数量以及每平方米内搅拌桩所占的面积。
(2) 搅拌桩的排列一般呈等边三角形,也可四方形布置,桩径为0.5-1.5m,桩距约1m。
6.粉体搅拌法施工顺序
(1) 桩体对位
(2) 下钻
(3) 钻进
(4) 提升
(5) 提升结束
(三)质量标准
1.保证项目
使用材料的各种指标,包括含灰量、灰液性指数和外加剂品种掺量,必须符合设计要求。
检验方法:材料出厂证明、合格证、试验报告及施工日志。
2.基本项目
(1) 桩径、深度及灰土质量,必须符合设计要求。
检验方法:一般成桩后开挖桩体,测量桩身直径、桩体连续均匀程度,要求黏结牢固,无孔洞、不松散、无裂隙、桩质坚硬、灰体强度高。在开挖出来的桩体中切取100×100×100MM立方体,在正常养护下进行强度、压缩试验。
(2) 经养护后进行载荷试验,试验桩体强度,要符合设计要求。
检验方法:采用十字型钢排架、钢筋砼地锚,用千斤顶加载或用重物加载法。
3.允许偏差
检查数量:桩数5%
项目 允许偏差(mm) 检验方法
--------------------------------------------------------------
桩位中心位
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7楼
以上几种都是地基处理中常见的方法,也是很不错的方法,楼上的总结的很好,很全面的,很有帮助。
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8楼
但是地基处理的方法除了强夯、粉喷(即通常所讲的CFG桩),还有换土填层、排水固结、高压旋喷、石灰桩法、挤淤法等,还有一些化学方法如电渗法等,另外还有一种冻结法,使用在有一定含水量的土中,效果也很不错的,但目前应用的工程实例还很少。
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9楼
本人觉得地基处理受各方面因素影响太大,能否大家踊跃讨论或评价某个处理的得失?有这方面工程的老大们提供资料,版主发起讨论,这样可能有利于地基处理的研讨和发展!
个人意见,仅供参考!
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10楼
不错,地基处理影响因素确实很多,这方面的工程实例也很多的,很多书都有介绍,其中中国建筑工业出版社出版的“地基处理手册”就很好,讲的很全,理论很具体,工程实例很丰富,有兴趣的可以找来看看,我这里有第二版(不过听说已经有第三版的了),有时间我写一些实例上来大家讨论讨论!
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11楼
地基处理几种方法联合也是很常见的,这里我提供一篇真空预压联合电渗法的研究论文供大家参考,格式是PDF文件的。
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