地基加固技术范文
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篇1
Abstract: This paper introduces the concept and characteristics of the dynamic consolidation technology, analyzes the dynamic compaction construction technology, and puts forward the dynamic compaction construction quality control points.
Key words: foundation; reinforcement; technology
中图分类号:TU7 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
现代建筑施工中,合理利用强夯技术进行地基处理,可以有效增强地基承载能力。保障建筑的安全稳定性能和质量效益。本文针对强夯技术的特征以及施工工艺进行了分析,阐述了地基强夯加固施工处理的质量控制措施。
1 强夯技术概念及特点
强夯法又称动力固结法,是在建筑地基处理过程中,为提高软弱地基的承载力性能,采用重锤由高度下落夯击土层,致使地基迅速固结的技术。强夯加固技术,施工设备及操作工艺简单,能够有效提高地基承载强度性能,增加干密度、减少孔隙比,降低压缩系数、增加场地均匀性,消除湿陷性、膨胀性,防止振动液化,减小沉降量,有效加固深度高,加固效果显著。施工速度快、节省加固原材料,施工成本低,适用范围十分广泛,强夯法适用于处理碎石土、砂性土、非饱和粘性土、湿陷性黄土、杂填土等地基的加固夯实处理。
2 强夯法的施工工艺
2.1 强夯加固的技术原理
地基土层结构通常是由固体颗粒,水分和气体孔隙组成。地基土经强夯重锤高度下落夯击后,瞬间内将夯击能量转化,利用强烈的冲击能量产生一定的动应力,将土体结构中的水分及气体排出,致使土层孔隙水压力瞬间汇集上升,在夯点周围出现径向裂缝,形成软土中空隙水的渗透通道,为超静水压力的消散创造了条件。土体在夯实冲击的压拉应力下降低了土层结构的抗剪强度,同时伴随着地基压缩或振密,土体液化或土体结构渗透性能改变,相当大的夯击能转化为土体的压缩变形,裂隙发展,土体强度获得提高。
2.2 强夯施工方法
点夯施工:准确测放夯点位置,根据锤重单击夯能设计确定有效落锤高度及场地标高。强夯机夯锤对准夯点位置,将夯锤起吊到预定高度,待夯锤脱钩自由下落夯入地面后,测量计算击夯沉量,做好原始记录,然后按设计标准要求重复实施夯实冲击步骤,完成一个夯坑的点夯施工。点夯作业分遍施工时必须严格控制间歇时间。点夯时要对每一夯点的夯击次数,每次夯坑沉陷量、夯击坑周围土的隆起量及埋设测点要进行量测记录,并注意夯击振动的影响范围和程度。
满夯施工:点夯施工完成后,必须让因夯实冲击地基土层二渗出的孔隙水分消散到规定要求以后,针对点夯夯坑底标高以上部分的夯间土进行满夯施工加固处理。满夯施工时一般采取1/4锤径双向搭接,根据实际工况需求,严格落实和预算夯击遍数、夯实次数以及搭接密度,避免出现漏夯现象。
2.3 地基强夯的施工工序
不同的地质条件下的地基强夯技术,施工工艺流程稍有差异,但总体施工程序如下:平整场地—定位夯点、测量标高—点位对置,标高锤程—吊高夯锤,下落夯击—往复夯击,完成点夯—重复操作,分遍点夯—整平夯坑,间隔夯击—完成全部夯击遍数—满夯施工,振动碾压。
3 强夯技术在地基加固中的应用要点
强夯法处理地基,通常是利用起吊设备将一定外形规格的重型夯锤起吊至一定高度后自由下落,产生强大的冲击能量进行夯击,对地基土层产生强烈的振动冲击和动应力,从而在一定范围内提高地基土层结构强度和均匀度、降低压缩性、改善砂土抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性等性能,减少地基沉降病害的发生。 `0@onDQVc= 由于建筑地质工况的复杂性,地基加固施工过程中,强夯技术的施工需要注意如下技术要点:
3.1 设计方案
优化地基强夯施工设计方案,完善高效质量保障体系,强化施工人员的质量意识,这是地基强夯加固技术施工的重要前提。
3.2 测量放样
采用水准仪按施工要求确定强夯区域布置点位,在强夯范围外设置控制网点基桩坐标,布置水准点作为高程控制、路基沉降的依据。
3.3 夯击试测
在地基夯击施工前,要进行试夯预测,确定夯锤重量、夯实面积和夯锤落距,以便确定最后下沉量及相应的夯击遍数。
3.4 垫层铺设
夯击场地平整后,要根据现场需求铺设适当厚度的碎石垫层,便于夯击现场的机械通行和及时排水,并有效保障夯击能量向周边扩散。
3.5 强夯施工
夯点定位后,在预定观测地段中设置相关夯击应力、夯击频率振幅、孔隙水压力、土层变形的监测设备,按设计要求分批、分遍施工夯击。
3.6 振动碾压
地基强夯处理后要在满夯结束后进行场地整平清理,采用振动碾压器械进行振动碾压,测量最终场地高程作为交工验收基础资料。
4 地基强夯加固技术的质量控制
4.1 施工准备阶段的质量控制
严格审核施工资质条件或强夯施工安全质量保证措施,审查施工机械设备的设备性能。复核施工现场工况勘测报告,审核施工方案及确定强夯参数。监理施工单位按照施工现场条件对现场进行统筹安排,合理安置施工机械材料,编制现场施工图。
4.2 地基强夯过程的质量控制
地基强夯施工的质量控制,要根据强夯工艺流程,对重点过程实行旁站,采用现场巡视、检测相结合的方法进行控制。
测量定位是影响地基强夯处理整体效果的关键环节,严格落实强夯点位的量测,控制强夯定位的放线偏差。要严格落实点夯施工的操作程序,及时发现并杜绝少击漏夯现象,保障地基夯实的强度性能均匀密实。采取防振隔振技术,制定地下建筑设施防护措施。
场地平整有利于地基强夯施工的顺利进行。强夯前要用推土机预压平整,测量场地高程,检查场地排水通道,铺设砂石垫层,降低地下水位,以防设备下陷和消散强夯产生的孔隙水压。
严格设计强夯技术参数。锤重与落距是影响夯击能量和加固深度的重要因素,夯击点位的布置及间距,对于强夯施工的质量影响较大。地基强夯处理施工中,要根据实际工况进行预测和优化夯锤重量、落矩、下沉量等有关参数,严禁擅自改变施工参数,以确保地基强夯质量效果。
严格控制地基土层含水量。对于高饱和度的粘性土强夯施工,可在夯坑内回填碎石矿渣等粗颗粒材料进行强夯置换处理。针对地下水位高、降雨较多的地区,应在场地四周科学设置排水体系,降低地基土含水量。地下水位偏低的地基,可在夯坑中加注适量水分,保持地基处理的最佳效果。
强夯法的加固顺序是先深后浅,要严格按照强夯顺序进行分段施工,夯击时应按试验和设计确定的强夯参数进行,落锤应保持平衡,夯位应准确,及时排除夯击坑内积水,及时修整夯坑。冬季施工应清除地表冻土层再强夯,并适当增加夯击次数,提高夯击功能。
详实地基强夯施工记录。施工时,要根据强夯程序,严格记录夯实冲击的标高、落矩等相关数据,精心监测和记录每坑每击的夯沉量和每个夯点的夯击次数,检测路基加固的效果,确保施工过程满足设计要求。
4.3 强夯检测的质量控制
强夯施工结束后,要严格审查检测程序,及时检验地基强夯效果,监测验收质量达到技术标准。
5 结束语
现代高层建筑的发展形势下,建筑地基的加固处理成为建筑施工过程中的重要环节。强夯法技术,作为地基施工加固技术,对于加强建筑地基的承载力和稳定性能效果较好,利用强夯技术进行建筑地基处理,有利于建筑的稳固性保障。建筑理论认为,建筑地基处理,是影响和制约建筑结构安全稳定性能的重要技术措施。随着建筑施工技术的拓展,强夯加固技术以其独特的技术优势,在建筑地基处理施工中,发挥了重要的作用。
参考文献:
[1] 裴剑彰《强夯法在公路基底处理的应用》中国期刊网 2009
篇2
关键词:湿软路基地基处理、换土、打桩、加固与处理。
湿软地基有含水量大、承载能力低、难以压制等特点,给地基加固带来了困难,但随着各种高等级的公路以及土建工程都得到了快速的发展,使得对湿软地基的加固技术不断的完善,专业技术人员也对此进行了大量的探索和研究,总结出了许多有效的加固湿软地基的方法。
一、砂垫层法:
砂垫层设置于路堤填土与软土地基之间的透水性垫层,可起排水的作用,从而保证了填土荷载作用下地基中孔隙水的顺利排出,既加快了地基的固结,还可以保护路堤免受孔隙水浸泡。设置砂垫层要注意防止被细粒污染而造成排水孔隙堵塞,在砂垫层的上下应设反滤层。砂垫层适于施工期限不紧、路堤高度为极限高度的二倍以内,砂源丰富、软土地基表面无隔水层的情况。当软土层较薄,或软土垫层底层又有透水层时,效果更好。
轻质路堤及加筋路堤,达到减轻路堤自重,以减少路堤沉降及提高路堤稳定安全系数的目的。加筋路堤指用变形小、老化慢的土工格栅、土工织物等抗拉的柔性材料作为路堤的加筋体,可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降,又可以提高地基承载能力,同时也不影响排水,大大增强路堤的整体性和稳定性。
二、浅层处治:
表层分布厚度小于3m的软土时,可采用浅层拌和、换填、抛石等方法进行处治。浅层拌和添料可用石灰等无机结合料,换填材料宜用水稳性好的材料。换土能根本改善地基,不留后患,效果较好,适用于软土层不厚且易于排水的情况。但因软土地区地下水位较高,挖掘困难,换土深度一般不宜超过2m。抛石挤淤是强迫换土的一种形式,它不必抽水挖淤,施工简便。爆破挤淤也是一种浅层处治的换土方式。利用炸药爆破时的能量将软土扬弃或压缩,然后填以强度较高的渗水土或一般粘性土,达到换土的目的。爆破挤淤法的换填深度较深,工效较高,适用于软土层相对较厚、稠度大、路堤较高、施工期紧迫的情况
三、竖向排水体:
软土地基中设置竖向排水体,可大幅度缩短排水距离,再配合预压,可加速地基的固结,明显地提高预压效果,所以当超载预压高度受到稳定性制约时,多应用竖向排水体与预压结合的处治措施。常用的地下排水体有砂井、袋装砂井、塑料排水板等。排水体深度依土层厚度而定,对软薄软土层宜贯通,对较厚软土层,排水体深度据计算确定。
四、加固土桩:
用某种深层拌和的专用机械,将软土地基的局部范围用固化材料以改善、加固,形成加固桩,使加固桩与桩间土形成复合地基。设计加固土桩只考虑其置换与应力集中效应,不考虑其固结排水与挤密作用。加固土桩的深度、直径、间距应经稳定性计算,并应满足工后沉降的要求。桩的直径与深度除受地址条件的制约,还受机械设备能力的限制。
五、粒料桩:
粒料桩是为提高软土低级的承载力,在需要进行地基处理的范围内,由碎石、沙砾、矿渣、砂等松散粒料做桩料,采用专用机械设置成交大直径的桩体。专用机械一般为振动沉管机、水振冲器等。设置粒料桩后桩与桩间土形成复合地基。粒料桩是通过置换软土、加速地基排水固结作用、桩的应力集中作用共同来提高稳定系数的,通常不考虑它对地基土的挤密作用。
(1)粒料桩复合地基的稳定计算
①设有粒料桩的复合地基的路堤整体抗剪稳定系数按有关公式计算,且当第i土条的滑裂面处于地面线以下复合地基区域深度内时,应考虑桩体对土的置换率、桩土应力比。复合地基的抗剪强度按以下公式计算:
式中: 、 ――分别为在第i土条中路堤部分的高度zm{及容重z {;
、 ――分别为在第i土条中桩料部分的高度及容重;
――桩对土的置换率,桩在平面上宜为等边三角形布置,三角形分布时:
当桩在平面上为正方形布置时:
D――桩的直径;
B――桩位布置正方形或三角形的边长;
――桩间土的应力折减系数,其值为: ;
――桩的应力增加系数,其值为: ;
――桩土应力比,宜为当地或类似实验工程的试验资料确定。无资料时
可取2~5。当桩底土质好、桩间土质差时取高值。
――第i土条滑裂面以下时,该滑裂面所处土层的天然不排水抗剪强度;
――桩料的内摩擦角,当桩料为碎石时可取38°,当桩料为沙卵石时
取35°,当桩料为砂时可取28°;
――土条底部滑裂面对水平面的夹角。
②若按公式 计算设有粒料桩的复合地基上路堤整体抗剪稳定安全系数,且当第i土条的滑裂面处于地面线以下的复合地基区域深度时,上式中的 、 应按下式计算:
=
=
式中 ,其他符号意义同前。
③若按公式 计算设有粒料桩的复合地基上路堤整体抗剪稳定安全系数,且当第i土条的滑裂面处于地面线以下的复合地基区域深度时上式中的 应该按下式计算:
其中:
(2)一般要求
为了能较好的排除地基内的水分,设有料粒桩的路堤底面应按照垫层与浅层处治的方法设置排水垫层。料粒桩的桩料不应使用单一尺寸的粒料,其最大粒径不应超过5M;对十字板剪切强度低于20 kPa的软土地基的桩料,最大粒径可放宽到10M,且5~10M的粒料质量应占总质量的50%~60%。料桩的含泥量z小于0.074L{不得超过5%。
六、预压:
在软土地基上修筑路堤,如果工期不紧,可以先填一部分或全部,使地基经过一段时间固结沉降,然后在填足或铺筑路面;拟建桥涵等构造物处,先填土预压,待地基强度提高到一定程度后,挖去填土,再建造构造物,称之为预压。预压分等载预压和超载预压,目的在于减少工后沉降,提高地基固结度。预压效果与预压期及预压体高度有着重要关系。
七、反压护道:
反压护道是在路堤一侧或二侧填筑一定宽度和高度的护道,运用力学平衡原理,平衡路堤自重作用而产生的滑动力矩,以提高路基的稳定性。反压护道虽然简易,但占地过多,在路堤填料来源困难地段也难于应用。况且,反压护道只能解决软土地基上路堤的稳定问题,对于沉降问题非但无益,往往还加大沉降量。
八、强夯法:
就是将几十吨的重锤从几十米的高处自由落下,对湿软地基进行强力夯实,以提高其强度,它是在重锤夯击法的基础上发展起来又与之截然不同的一种新技术。用强夯法加固的土基,承载力会明显提高,沉降量也会降低,这种方法如采用大的单击夯击能量,可使地基的加固深度达10~20m,甚至更深。
总结:
综上所述,对湿软地基进行加固的方法有很多种,不局限于以上提到的方法,还有很多其他的方式方法。要根据公路工程的实际情况对这些加固方法进行择优选
择。以做到更好的对湿软地基进行加固,保证公路的质量。
参考文献:
[1]林峰.公路路基施工问题探讨[J].四川建材,2007,6.
[2]朱梅生.软土地基[M].北京:中国铁道出版社,1989.
[3]李萍.浅谈公路路基施工技术要点[J].青海交通科技,2007,5.
[4]铁道第一勘察设计院.《铁路工程地质手册》[M].北京:中国铁道出版社,1999.
篇3
关键词:房屋建筑,地基加固,方法及技巧
Abstract: in the construction engineering design and construction, often encounter the shortage of foundation intensity, and often need to foundation is necessary to treat. And for the treatment of foundation many methods, including changing soil cushion method, deep close-grained method, drainage consolidation method, the reinforcement method, and each method has its advantages and disadvantages and limitations, and applicable range. So for every project should be from its processing requirements, foundation conditions and the material sources and the cost of the project, equipment all aspects to comprehensive consideration, as the foundation treatment method of reasonable selection and optimization. This paper focuses on the cement-soil pile foundation reinforcement in the application of shallow analysis and discussion. In this paper the application of foundation reinforcement treatment to analyze, to raise people's foundation reinforcement treatment technology research.
Keywords: housing construction, foundation reinforcement, methods and skills
中图分类号: TV223 文献标识码:A文章编号:
建筑工程地基加强处理的目的是通过夯实,换填土,挤密,加筋及排水等方法,达到对地基承载能力的提高,以改善地基土的结构特点使之满足工程需要,其主要目的包括:改善地基原状土的不良特性;提高地基的抗剪切强度;改善地基的压缩量;改善地基的透水特性;改善地基的动力特性。
一、房屋地基加固的原理
当工程结构的荷载较大,地基土质又较软弱(强度不足或压缩性大),不能作为天然地基时,可针对不同情况,采取各种人工加固处理的方法,以改善地基性质、提高承载力、增加稳定性、减小地基变形和基础埋置深度。
地基加固的原理是:“将土质由松变实,将土的含水量由高变低”,即可达到地基加固的目的;工程实践中各种加固方法,如机械碾压法、重锤夯实法、挤密桩法、化学加固法、预压固结法、深层搅拌法等都是基于此加固原理。
在拟定地基加固处理方案时,应充分考虑地基与上部结构共同工作的原则,从地基处理、建筑、结构设计和施工方面都应采取相应的措施进行综合治理,绝不能单纯地对地基进行加固处理。否则,不但会增加工程费用,反而难以达到理想的效果,其具体的措施有:
(1)改变建筑形体,简化建筑平面。
(2)调整荷载差异。
(3)合理设置沉降缝。沉降缝宜设置在:①地基不同土层的交接处或地基同一土层厚薄不一处;②建筑平面的转折处;③荷载或高度差异处;④建筑结构或基础类型不同处;⑤分期建筑的交界处;⑥局部地下室的边缘处;⑦过长房屋的适当部位。
(4)采用轻型结构、柔性结构。
(5)加强房屋的整体刚度,如采用横墙承重方案或增加横墙,增设圈梁,减小房屋的长高比,采用筏式基础、筏片基础、箱形基础等。
(6)对基础进行移轴处理,当偏心荷载较大时,可使基础轴线偏离柱的轴线。
(7)施工中正确安排施工顺序和施工进度,如对相邻的建筑,应先施工重、高(即荷载重、高度大)的建筑,后施工轻、低(即荷载轻、高度小)的建筑;对软土地基则应放慢施工速度,以便使地基能排水固结,提高承载力。否则,施工速度过快,将造成较大的孔隙水压力,甚至使地基发生剪切破坏。
二、地基加固的方法
根据地基加固的原理,可采取不同的加固方法,这些加固方法可归纳为挖、填、换、夯、压、挤、拌七个字,也就是基本的其中地基加固法。
1、“挖”
“挖”就是挖去软土层,把基础埋置在承载力大的基岩或坚硬的土层中。此种方法适用于软土层不厚时,较为经济。
2、“填”
当软土层较厚,而又需大面积对地基进行加固处理时,则可在软土层上直接回填一定厚度的好土,以提高承载力,减小软土层的承压力。
3、“换”
将挖、填相结合(即换土垫层法),适用于软土层较厚,而仅对局部地基进行加固。它是将在基础下面一定范围内的软弱土层挖去,代以人工填筑的垫层作为持力层,材料有砂石、碎石、三合土(石灰:砂:碎砖(石)一1:2:4)、灰土、素土等。换土垫层可提高持力层承载力,减小软土层的承压力,加速软土层排水固结,减少基础沉降量。图4.53为砂垫层做法。采用换土垫层法可有效地解决中小型工程的地基处理问题,其优点是可就地取材,施工简便,工期短,造价低。
4、“夯”
利用打夯工具、机具(木夯、石硪、蛙式打夯机、火力夯、重锤、强力夯等)夯击土壤,排出土中水分,加速土体固结,以提高其密实度和承载力。其中强力夯是用起重机械将大吨位夯锤(一般不小于8 t)起吊到高处(一般不小于6 rn),自由落下,对土体进行强力夯实。其原理是用很大的冲击能使土中出现冲击波和很大的应力,迫使土中孔隙压缩,土体局部液化,夯击点周围产生裂隙形成良好的排水通道,土体迅速固结。该方法适用于粘性土、湿陷性黄土及人工填土地基的深层加固,但强力夯所产生的振动,对现场周围已建成或在建的建筑物及其他设施有影响时,不得采用,必要时,应采取良好的防震措施(如挖防震沟),砂垫层剖面图:
1一基础;2一砂垫层
5、“压”
利用碾压机械压实地基土体,使地基压实并排水固结。也可用预压固结法,即先在地基范围的地面上堆置重物预压一段时间,使土体压密,提高承载力,减小沉降量。为了在较短的时间内取得较好的效果,要注意改善土层的排水条件,常用的方法有在预压层表面铺砂层,并用砂井穿过该土层,以利于排水固结(如图4.54)。砂井直径为200~400 mm,间距为砂井直径的6~8倍。
“挤”
用带桩靴的工具或桩管打人土中,挤压土体形成桩孔,然后拔出桩管,在孔中灌人砂石、素土、石灰、灰土等填充料进行捣实,或随着填充料的灌入逐渐拔出桩管。此法适用于加固松软饱和的土体,其原理是靠挤密挤紧土体,以提高地基的承载力,所以也称为挤密桩。同时,亦能起到迅速排出土体中饱和水的作用,加速地基下沉稳定。此外,根据地基土质不同,亦可采用振动成孔器或振冲器成孔后灌入砂石挤密土体。
7、“拌”
是指用旋喷法或深层搅拌法加固地基,其原理是利用高压射流切削土体,旋喷浆液(水玻璃、水泥浆等)搅拌浆土,使浆液和土体混合,凝结成坚硬的柱体或土壁。
三、常用地基加固方法及其原理作用和适用范围
1、换土垫层法
包括机械碾压法、重锤夯实法、平板振动法和重夯挤淤法:机械碾压法常用于基坑面积较大和开挖土方量较大的回填土方工程,一般适用于处理浅层次软弱地基、湿陷性黄土地基、膨胀土地基、季节性冻地基;而重锤夯实法一般适用于地下水位以上较为湿润的粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土以及分层填土地基;平板振动法用于处理无粘性土或粘粒含量少和透水性好的杂填土地基。换土垫层法的原理与作用是:挖除浅层软弱土或不良土,分层碾压或夯实土,按回填的材料可分为砂垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、灰土垫层、二灰垫层和素土垫层等。它可提高持力层的承载力,减少沉降量,消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性,防止土的冻胀作用以及改善土的抗液化性。重夯挤淤法的原理及作用稍微有些不同,它主要是采用边强夯、边填碎石、边挤淤的方法,在地基中形成碎石墩体,以提高地基承载力和减少沉降,这种方法一般适用于厚度较小的淤泥和淤泥质土地基,使用这种方法时,还应通过现场试验才能确定其适用性。
2、深层密实法
包括强夯法、挤密法、砂桩挤密法、振动水冲法、灰土桩挤密法、二灰桩或土桩挤密法和石灰挤密法,首先,强夯法是利用强大的夯击能,迫使深层土液化和动力固结而密实,这种方法使用于碎石土、砂土、素填土、杂填土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土,对淤泥质土,经试验证明施工有效时,可以使用;而其余的挤密法、砂桩挤密法、振动水冲法、灰土桩挤密法、二灰桩或土桩挤密法和石灰挤密法等,其工作原理大致相同,就是通过挤密或振动使得深层土密实,并在振动挤密过程中,回填砂、砾石、灰土或石灰等形成砂桩等,与桩间土一起组成复合地基,从而提高地基承载力,减小沉降量,消除或部分消除土的湿陷性或液化性,砂桩挤密法、振动水冲法一般适用于杂填土和松散的砂石,对软土地基经试验证明加固有效时方可使用;灰土桩挤密法、二灰桩或土桩挤密法一般适用于地下水位以上,深度为5~10m的湿陷性黄土和人工填土。
3、排水固结法
包括堆载预压法、真空预压法、降水预压法和电渗排水法,其工作原理是通过布置垂直排水井,改善地基的排水条件,及采取加压、抽气、抽水和电渗等措施,以加速地基土的固结和强度的增长,提高地基土的稳定性,并使沉降提前完成,这些方法一般适用于处理厚度较大的饱和软土和冲填土地基,但需要有预压的荷载和时间,对于较厚的泥炭层要慎重对待。
4、加筋法
加筋法包括加筋土、土锚及土钉、土工聚合物、树根桩、碎石桩等,其工作原理是在人工填土的路堤或挡墙内,铺设土工聚合物、钢带、钢条、尼龙绳或玻璃纤维等作为拉筋或在软弱土层上设置树根桩或碎石桩等,使这种人工复合土体,可承受抗拉、抗压、抗剪和抗弯作用,以提高地基承载力,增加地基稳定性和减少沉降,土层锚杆的方法适用于人工填土的路堤和挡墙结构,如边坡的稳定,基坑围护结构的支护,地下工程的抗浮,高耸建筑的抗倾覆等,锚杆适用于一切需要将拉应力传递到稳定土体中的基础处理,它是采取用土层锚杆是依赖于土层与锚固体之间的粘结强度来提高承载力的,它可以应用在一切需要将拉应力传递到稳定的土体中,来加强土体构造;土工聚合物一般适用于砂土,黏土和软弱土,作为排水和隔离耐久性材料,其作用就是利用土工合成材料本身的高强度,柔韧性力学性能,扩散土的应力,增大土体的抗拉强度,改善土体整体或构成加筋土及各种复合土结构。主要用于排水,反滤,隔离和加筋作用;土钉支护技术是在原土体内设置一定长度和分布密度的土钉群体,与原状同受力,用以弥补土体自身强度的不足,不仅提高了土体的整体刚度,又弥补了土体的抗拉抗剪强度偏低的不足,能明显提高土的整体稳定性。土钉支护适用于基础开挖支护和天然边坡的防护等;树根桩支护技术一般适用于软弱黏土和杂填土地基,其工作原理是在地基中沿不同方向设置直径为100 mm~250 mm的桩,形式是垂直和斜向状都可以,类似树根状的群桩,达到支撑建筑物体的目的,也可用以挡土来稳定边坡。
四、结束语
综上所述,房屋建筑工程地基加固的处理技术方法和措施有很多种,同时,随着时代的不断发展变迁,技术的不断更新换代,房屋地基加固方法也会不断的趋向于完善,因此,在实际的施工过程中,施工人员不但要充分的了解和掌握地基构造的基本原理,施工方法和适应土层范围,同时也要根据当时当地的实际情况出发,结合气候环境等因素进行综合考虑,才可以在具体应用中针对情况灵活使用。
参考文献:
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篇4
关键词:砖混房屋;地基基础;加固技术
Abstract: the excellent reinforcing scheme should not only embodies in good quality, low cost, construction is convenient, and also to meet the owner the most all sorts of use functions requirements. This paper discusses how to carry on the house and the selection of strengthening technology maintenance implementation, and personal out foundation design and reinforced.
Key words: the brick houses; Foundation; Reinforcement technique
中图分类号: TU47 文献标识码:A 文章编号:
砖混结构房屋在我国原有民用及工业建筑中占有相当大的比例,在这些房屋中可能由于设计不周、施工质量差、施工现场管理不善、使用功能的改变及抗震等级的调整等方面的原因,造成建筑物不能满足安全性、适用性、耐久性中某项或几项功能的要求,为完善其功能要求、延长其使用寿命需对建筑物进行维修、加固。在欧美发达国家用于结构加固改造的投资已占建筑业总投资的50%以上, 20世纪50年代我国开始了对混凝土结构加固的处理,据有关资料显示,我国加固工程量自1997年来,年递增量达30%以上,到2000年加固工程量突破100万m2。这些混凝土结构加固技术还有待于在实践中进一步探索,随着建筑科学技术的不断进步,新型建筑材料不断出现,更好的加固施工方法将会有更大拓展,因此,加固施工方案的选择范围也将具有更为广泛的空间。
一、房屋维修加固技术的选择及实施
基础加固技术。对已有建筑物出现裂缝、倾斜、影响正常使用,如果是由于地基基础原因引起的或已有建筑需加层改造,荷载增加及邻近修筑较深的新建筑物基础等,原有建筑物地基基础承载力和变形不能满足要求时,应首先加固地基基础,加固既有建筑物地基基础的方法可以概括为:基础加宽技术、变换基础类型、墩式或桩式托换技术、地基加固技术和综合加固技术。砖砌体及钢筋混凝土构件加固技术。砖砌体加固方法主要有:水泥灌浆法(用微膨胀水泥砂浆或水玻璃砂浆压力灌缝),增设或扩大壁柱法以及增设构造柱、圈梁法,扩大砌体截面法,配筋喷补加固法。以上加固方法中,水泥灌浆法适用于非砌体自身承载力不足情况下产生砌体变形裂缝后的补偿,但对提高砌体承载力不明显;扩大砌体截面法主要用于砌体承载力不足,但砌体尚未压裂,或仅有轻微裂缝,缺点是占用截面较大。
对钢筋混凝土构件,若为表层缺损,常采用抹水泥浆、水泥砂浆。对深层缺损,可采用比原砼强度高一级的细石砼灌筑或水泥压浆、化学灌浆补强;若构件抗力不足,结构上需加固,传统方法是喷补砼、增大截面或增设支点以及外包钢、粘钢加固。随着结构加固研究的深入及发展,加固的材料及方法越来越多,纤维增强复合材料(碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维)用于结构加固就是近年来发展起来的一种新型加固方法。
二、砖混房屋地基基础加固技术分析
既有建筑地基基础经检测,由于勘察、设计、施工或使用不当造成建(构)筑物沉降或沉降差超过有关规定,建构(筑)物出现裂缝、倾斜、影响正常使用,甚至危及安全。或已有建筑需加层改造,荷载增加及邻近修筑较深的新建筑物基础等,原有建筑物地基基础承载力和变形不能满足要求时,需要采用合理的地基基础加固技术。加固设计时,首先要复核决定基础是否需要进行加固。房屋经过一段时间使用后,随着时间的增长,地基土逐渐被压实,孔隙率和含水率逐渐减少,重度逐渐增加,地基土变硬,承载力日益提高。因而已有结构原有基础的复核除了应满足现行《地基基础设计规范》、《砼结构设计规范》等国家有关规范标准外,地基承载力等技术参数宜根据现场地质勘察确定。
(一)混凝土套或钢筋混凝土套加宽基础技术
基础加宽技术适用于既有建(构)筑物的地基承载力或基础面积尺寸不满足设计要求时的加固。基础加宽的费用较低,施工也较方便,有条件时应优先考虑,除非周围场地限制或基础埋置深,对周围环境影响较大,要开挖大量土石方,直接导致加固费用增加等原因不宜采用此技术。基础加宽应重视加宽部分与原有基础部分的连接,对刚性基础加宽后应满足刚性角要求,对柔性基础应满足抗弯要求。
(二)基础托换法
原理:当原地基持力层的工程性能较差,通过加大原基础截面无法满足要求时,可改变基础持力层,将全部荷载或部分荷载通过竖向构件传递到好土层。墩式托换技术是通过在原基础下设置墩式基础,使基础坐落在较好的土层上,以满足承载力和变形要求,即直接在被托换建(构)筑物的基础下挖坑后浇筑砼的托换加固,也称为坑式托换。锚杆静压桩是锚杆与静力压桩形成的一种桩基施工工艺,运用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土和人工填土等地基上,其工作原理就是利用建筑物的自重,先在基础上埋设锚杆,借锚杆反力,通过反力架用千斤顶将预制好的桩逐节压入在基础中开凿出来的桩孔内,当压桩力达到(1.5~2)倍荷载时便可以认为已满足桩的设计要求,然后浇灌C30早强微膨胀砼,将桩与基础连在一起,当砼达到强度后,该桩便可立即承受荷载。
(三)基础加宽法
一般采用钢筋混凝土“马鞍”法,即在基础顶墙体上按适当距离凿洞加小梁,再在基础两侧浇注侧板,与基础成为一整体,此法适用于砖石基础,若为钢筋混凝土条基,则采取凿出底板主筋,增焊钢筋,并加宽加厚底板混凝土。此法是较常用的方法,关键是新旧基础的牢固结合,保证其成为一整体,共同工作。
(四)改变房屋承重体系法
一般砖混结构房屋多采用横墙承重体系,非承重墙的地耐力一般多有富余。在进行房屋增层时,可将增层部分的荷载分布到非承重墙上,使增层部分的非承重墙变为承重墙,而承重墙变为非承重墙,改变房屋承重体系,以便充分利用上部结构,地基和基础的承载力。经过改变后的房屋承重体系,增层部分适当采用轻质砌体材料,就有可能不处理或少处理地基及基础,而达到增层的目的。
四、关于地基加固处理中有关问题的探讨
(一)地基基础设计及加固方法合理选择的前提是详尽掌握场地的地质条件和软弱土的性状目前我市地基勘察管理工作比较混乱。市政、水利、铁路、采矿等部门以及市内一些非专业性勘察单位,由于技术水平不一,采用的规程标准不一致,造成不少失误和浪费。如轻亚粘土液化判别及处理新近沉积土层的划分杂填土的性状判定等都存在不少问题。因此加强勘察工作的统一管理,建立必要审查制度是减少失误和浪费的较好途径。
(二)软弱地基的加固处理尽管建国年来我市在软弱土加固处理方面取得了很大进展,但还是远远赶不上基本建设的要求由于设计方法、质量检验、施工机具等不够统一和完善,加之在经济管理上还存在某些问题。如工程承包,地基处理另议,该部分费用由甲方建设单位全部负担某些施工单位以产值作为完成任务的指标,采用新技术节约了工程费用,反被认为是完不成任务,因此限制了新技术的开发应用。
参考文献:
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[4]) 郭超.混凝土工程加固施工及方案[J]. 黑龙江科技信息. 2007(14)
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关键词:地基;基础加固;复合注浆技术
中图分类号:TU47 文献标识码:A
一、地基加固概述
1、地基加固
地基加固主要是指在建筑工程施工的过程中,人们通过采用换填土、夯实等技术来对不良和无法承担建筑结构荷载要求土质进行加固处理,从而使得其在施工的过程中能满足建筑施工要求,为建筑工程的施工进度、施工质量和施工整体性提供必然的依据和基础。目前建筑工程施工中,地基加固已成为工程中不可缺少的一部分,也是现代化建筑工程施工的核心环节。在施工的过程中其加固技术主要是通过排水固结法、振密法、注浆法以及加筋法等等。这些地基的处理对于提高地基的整体性、抗剪力以及建筑结构的稳定性和安全性有着十分重要的作用与意义,同时对于整个建筑施工的质量和效益有着决定性因素。
2、地基加固的原则
在现代化的地基加固工程项目中,其加固的原则通常是以坚持采用先进的施工技术、施工设备为主,以经济合理、安全使用和确保质量为宗旨的工程施工模式。在建筑工程施工项目中,人们通常都是对于具体的工程项目和施工技术都是采用具体的工程标准和施工技术手段进行分析和处置的,并且根据建筑施工技术措施和施工方法进行全面系统的优化和总结,使得其在施工的过程中针对种种质量现象和施工缺陷进行完善。在施工的过程中,必须要指出的是对于地质条件、水文条件以及建筑物对于土质的荷载要求都需要进行严格完善的总结,使得其在施工的过程中各个方面都能够满足工程的施工要求。
二、复合注浆的定义及其特点
1、复合注浆施工技术的定义
复合注浆是一种新型注浆技术,将高压旋喷注浆和静压注浆进行时序结合发挥两种注浆技术优势,在实际工程中,一般先运用高压旋喷注浆成桩柱体,为了增强效果再运用静压注浆进行旋喷,防止固结收缩,扩散加固浆液,对注浆盲区进而消除,从而达到最佳的加固效果和最大的适用地层范围,保障加固的安全性和成功率。
2、复合注浆施工技术的特点
(1)复合注浆既可适用于渗透性较差的粉细砂层和粘土、粉土及淤泥等软弱土层,又可适用于加固渗透性大的卵石层,还可以用来加固溶岩地层的底下溶洞,适用地层范围广。
(2)复合注浆浆液扩散范围大,不但对高压喷射破坏土体的最大范围之内土体转换进行加固,并且还可以用充填、渗透、挤密和劈裂等方式对喷射破坏土体的极限范围之外的土体进注浆加固,同时对地基土有灌浆加固作用。
(3)复合注浆法能对深度进行定位定向,旋喷桩体能连续形成圆柱状的,旋喷桩体顶部没有收缩,与桩混凝土或原基础混凝土结合紧密。对上部荷载能直接承受,承受力也比较高。
(4)固结体强度较高。复合注浆法旋喷桩体能形成连续的圆柱状,并且它的各方面性质都有了提高。
(5)复合注浆钻孔共口径较小,对既有建筑地面损害小,同时,其基础和扰动也小,对浆液的凝固时间可以进行调节,并且施工期建筑物附加沉降小。耐久性好,经济可靠。
三、既有建筑物地基利用复合注浆加固的施工顺序
1、注浆钻孔施工
对于既有建筑物来说,在加固其地基时,对既有建筑物原承台或基础先采用地质钻机钻穿,继而对注浆深度根据设计要求,选择采用高压旋喷钻机或地质钻机钻孔到设计深度。通常将中风化以上岩层作为注浆持力层时,应先运用地质钻机钻到终孔,如果在以强风化岩层或土层作为注浆持力层时,可直接采用高压旋喷钻机进行钻孔,如果地层中有卵砾石层也需采用地质钻机钻孔。钻孔孔径一般开孔为110mm,终孔直径为91mm,钻孔垂直度保证
2、建立孔口注浆装置
在钻孔施工注浆完成以后,注浆装置要建立在注浆孔口。孔口注浆装置可采用混合器式或单管接头式,混合器式用于双液注浆,单管接头式用于单液注浆。采用预埋设的方式将孔口注浆装置固定在注浆孔口,采用水泥水玻璃浆液或水泥浆将钻孔之间与孔口装置的间隙固定密封。
3、采用高压旋喷注浆方式进行注浆
孔口注浆装置埋设若干天后,就要进行旋喷注浆,注浆需按设计规定的工艺参数进行旋喷注浆,先采用高压旋喷注浆方式进行,将注浆管分段进入孔底,采用麻丝对每段注浆钻杆连接处进行密封并使段与段之间紧密连接。按从下而上的方式进行旋喷注浆。对于建筑物来说,为了减小附加沉降,通常采用单管旋喷注浆方式旋喷,旋喷时采用直接喷浆一遍的方式且不宜喷水,下钻时尽量小压力小流量喷水并快速下钻,在顶部和底部需喷浆两遍。在进行纠偏加固建筑物时,为使浆液加速凝固,有时进行双液旋喷,即采用先喷一遍水泥浆液后喷射一遍水玻璃的方式。
4、采用静压注浆方式进行注浆
在高压旋喷注浆结束之后,孔口应利用孔口注浆装置进行封口处理进行静压注浆,其注入范围可以通过静压注浆对浆液进行扩大,以防旋喷固结体收缩从而增加原基础混凝土与旋喷体的结合紧密性。静压注浆开始时采用较低的注浆压力和较稀的浆液,随后逐渐加大注浆压力及增加浆液浓度,直至设计注浆压力和注浆量为止。通常静压注浆在浆液终凝前需进行2―3次灌注。静压注浆可采用双液注浆也可以采用单液。
5、封孔
对孔口进行封闭处理,往往是在静压注浆结束后,注浆孔口冒浆时,为了防止浆液的流出。如果注浆结束后孔内的浆液因流失,因此就要补灌浆液到注浆孔内,直到流失的浆液饱满为止。对于复合注浆顺序,要根据实际情况进行调整,
有时需采用先静压注浆后高压旋喷注浆的方式进行注浆。
四、复合注浆技术的施工工艺
1、复合注浆的工艺类型
在当前复合注浆的工艺中,其类型主要有:单管法、二重管法、三重管法及多重管法等,这里主要就是对单管法复合注浆进行介绍。
单管法复合注浆是利用钻机在注浆管底部侧面安装的特殊喷嘴,土层埋敷于一定的预定深度后,用大于20Mpa的压力的高压泵等装置,从喷嘴中将浆液用高压喷射出去冲击破坏土体,同时利用注浆的旋转和提升运动,使从土体中崩落下来的土与浆液混合搅拌,静压注浆,以大于0.3~2.0Mpa的压力进行,进一步使浆液扩散,经过一定时间凝固后,在土中形成圆柱状固结体。
2、复合注浆的成孔
复合注浆的成孔包含两方面的内容:建立孔口注浆装置和注浆钻孔。
①建立孔口注浆装置。
施工完成注浆钻孔以后,在注浆孔口建立注浆装置。孔口注浆装置需要既满足高压旋喷注浆又要求满足静压注浆管从其中可以下钻的要求。孔口注浆装置可采用混合器式或单管接头式,混合器式用于双液注浆,单管接头式用于单液注浆。采用预埋设的方式将孔口注浆装置固定在注浆孔口,采用水泥水玻璃浆或水泥浆液将钻孔与孔口装置之间的间隙密封固定。
②注浆钻孔。
进行加固既有建筑物地基时,先利用地质钻机钻穿承台或既有建筑物原基础,然后根据地质情况和设计注浆深度要求,选择采用高压旋喷钻机或地质钻机钻孔到设计深度。钻孔垂直度通常保证小于1%。
结语
复合注浆适用加固地层范围广,既可适用于加固渗透性大的地层,又可适用于渗透性较差地层,还可以用来加固溶岩地层的地下溶洞和溶蚀裂隙。复合注浆是将静压注浆和高压旋喷浆法进行时序结合,发挥着两种注浆技术优势的一种新型注浆方法。
参考文献
[1]韩金田. 复合注浆技术在地基加固中的应用研究[D].中南大学,2007.
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【关键词】基础处理;地基加固技术;灌浆法
1、地基处理
随着我国地基处理设计水平、施工工艺的提高,对各种不良地基,经过地基处理后,通常都能符合建造高层建筑的要求。地基处理为了加强地基的强度、稳定性,减少不均匀沉降,其方法可以分为很多种,下面主要是介绍换土垫层法。换土垫层法一般是用于当建筑物基础下的持力层为软弱土层或地面标高比基底设计标高低,并且不符合上部荷载对地基强度和变形的要求。其做法是先挖去基础下一定范围内承载力低的软土层,再分层换填强度较大的砂或其他性能稳定、无侵蚀性的材料,最后将其夯至密实。换土垫层法适用于处理各类浅层软弱地基和不均匀地基,其要求砂石垫层厚度一般要>0.5m且
石垫层应使用颗粒级配良好、质地坚硬的中砂、粗砂、砾砂、碎(卵)石、石屑或其他工业废料。在所用砂石料中,不能含有草根、垃圾等有机杂物,含泥量不应超过5%。如果是用于排水固结地基的砂石料,其含泥量不能大于3% ,碎石或卵石最大粒径应不大于50mm。
在对垫层进行施工时,要按照不同的换填材料来选择施工机械。施工前要先验槽,先将基底表面浮土、淤泥等杂物清理干净,必须维持边坡的稳定, 以防止出现塌方的情况。槽底和两侧如果有孔洞、沟、井和墓穴等,必须在还没做换土垫层前将其处理。砂和石垫层地面应该铺设在同一标高上,如果深度不同,则应将基底土层挖成梯或斜坡搭接, 并按照先深后浅的顺序进行施工,搭接处应夯实紧密。分层铺筑时, 接槎应做成斜坡或阶梯形搭接,每层错开500~1000mm,并对其充分捣实。人工级配得砂、石材料,应按级配拌和均匀进行铺填捣实,在用细沙作填料时,不适合使用平震法、插震法和水撼法。
2、地基加固处理技术
2.1 强夯法
强夯法也叫做动力固结法,是一种快速加固软基的方法,它是将一般为100~400kN的锤从一般为6~40m的高处自由落下,通过冲击荷载夯实软弱土层,进而达到提高地基土强度、降低土层的压缩性以及地基加固的目的。强夯对于以泥炭为主的软土层有明显的作用,还可以与较疏的砂并配合使用,尽量采用较大直径的砂井井径,这样可以提高压密排水效应。由于软粘土采用强夯法,孔隙压力消散需要的时间比较长,先后夯击的间歇时间一般需要3~ 5个星期,所以在工期施工组织工作上,需要对时间做好安排。在软土地基加固中,因为复合加固强夯法加固效果比较好,所以一般采用复合加固强夯法加固效果的比较多。复合加固强夯法主要有以下的几种形式:(1)塑料排水板法,具有很好的加速饱和软粘土的排水固结效果;(2) 强夯拌合法:在饱和软粘土上铺设0.5~2.0m的厚垫层,使上部垫层和下伏软土进行机械混合,从而改变软土性质,提高地基土的承载能力;(3) 强夯挤淤加固法:对一般厚度在3米内的淤泥层,采用抛填块石然后再强夯,让大块石强迫落到淤泥底层硬土层上,挤出大部分淤泥,剩下的部分留在石缝中;(4) 点夯筑柱法:用强夯法筑柱,若是大面积点夯,柱体间距较小时,可按照复合地基考虑。
2.2 灌浆法
灌浆法就是利用气压、液压或电的化学原理,将某些能固化的浆液注入各种介质的裂缝或孔隙,从而达到改善地基的物理力学性质的目的。通过在土中钻孔灌入极浓的桨液,然后在注浆点将土体压密而形成浆泡。当浆泡的直径较小时,灌浆压力一般都是沿钻孔径向扩展。随着浆泡尺寸的增大,就会出现较大的上抬力使得地面拾动,适当地使用灌浆压力而形成的上抬力,可以使下沉的建筑物回升到原来的范围。压密灌浆可以在较软弱的土体中取得较好的效果,也可以在有适宜的排水条件的粘土地基中使用。当由于排水不畅而在土体中出现高孔隙水压力时,一定要采用较低的注浆速率。高压喷射注浆是灌浆法中最常用于加固软土地基的一种方法,高压喷射注浆主要适用于如残积层、淤泥和人工填土等松散、软弱土层,在N
2.3 砂桩地基法
砂桩地基是采用类似沉管灌注桩的机械和方法, 使用冲击和振动在软弱地基中成孔,然后再把砂挤压进入土中形成大直径的密实砂桩加固地基。砂土地基容易操作、比较经济实用,一般适用于挤密松散沙土、素填土和杂填土等地基。而对于饱和软填土地基难以起到挤密加固作用。砂桩地基通过采用振动或冲击的挤密作用,使地基达到密实的状态,进而加大地基的承载力,降低孔隙比,提高了地基抵抗震动液化的能力。这种方法用来处理软黏土地基, 可以达到置换和排水砂井的效果,从而使土的固结时间缩短,提高了地基的承载力和地基的整体稳定性。
2.4 水泥粉煤灰碎石桩地基
水泥粉煤灰碎石桩地基,又称为CFG桩,是最近新发展起来处理软弱低级方法,是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂石水拌和形成的高粘结强度桩。CFG桩具有承载力高、沉降量小、变形稳定以及易控制施工质量等优势,使用CFG桩可以节约大量水泥、钢材等材料, 相对于预制钢筋混凝土桩加固,节省了30%~40%的投资,降低了工程费用。工程中一般采用水泥粉煤灰碎石桩、桩间土和褥垫层构成复合地基,褥垫层的设置为CFG桩复合地基在其受荷后提供了桩顶的刺入条件,从而确保了桩间土始终参与工作。CFG桩适用于如黏性土、粉土、砂土、松散填土、淤泥质黏土等多层和高层建筑地基的处理。
2.5 水泥搅拌桩地基
水泥搅拌桩地基就是把水泥、石灰当作固化剂,通过深层搅拌机械,在地基深处就地强制搅拌软土和固化剂,利用固化剂和软土之间发生的物理化学反应,来达到原状土的结构和性质的目的,使之硬结成具有整体性、水稳性的水泥土或石灰土。这种方法在地基加固过程中,具有无振动、无噪音、无侧向挤压、对临近建筑物影响很小以及施工期短等特点。特别适用于加固较深厚的淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力不超过120kPa的黏性土地基,一般用于墙下条形基础、大面积堆料厂房地基。
3、结语
建筑基础工程地基处理和加固的技术方法很多,每种都有其适用范围和优缺点。所以对于具体工程应从多个方面进行综合的考虑,选择出合适的地基处理方法,以提高施工效率,确保工程施工质量。
参考文献:
[1]梁森. 建筑基础工程中对地基加固处理技术的探讨[J]. 中国高新技术企业. 2010(31)
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关键词:地基加固;施工;处理
一个建筑物的耐久程度和坚固程度,和这个建筑物的地基稳定程度有很大的关系。用学习汉语来解释的话,地基就像一个个汉字,只有熟悉掌握了这些汉字的用法,才能进一步的组词造句。同样的,地基就是整栋建筑中最基础的环节,如果地基不稳,那么建筑物的整体性也会很差,根本达不到建造的目的。因此,对地基的加固技术是施工人员必须掌握和慎重对待的技术。加固地基的方法有很多种,根据不同建筑物的结构类型,建筑物面临的主要问题等方面可以选择恰当的加固方法。比如说建筑物整体结构不稳,存在下陷的危机,这时对地基的加固技术最好选用人工或机械夯实,加固石桩之间的紧密度的方法。因为地基工程肩负着保护建筑物内人员财产安全的重任,所以在加固地基的过程中要严格按照计划规定来实施,确保每个环境的准确无误。
一、地基处理的目的和意义
1、提高地基土的抗剪切强度
由于建筑物地基的承载力不够,整体的结构不和谐,施工技术的不完善等因素,会导致建筑材料在施工或使用中经常受到相应的剪力破坏。这种破坏性的危害在短时间内不会明显的表现出来,但却使建筑物存在潜在的安全隐患。在今后的施工和使用中建筑物很容易产生下陷、倾斜、抗打击能力不强的现象。所以提高地基土的抗剪切能力是十分必要的。
2、降低地基土的压缩性
建筑物出现沉降现象就是由于地基土的压缩性较大的关系。随着城市化进程的加快,建筑物越来越满足不了人们日益增长的住宅需求,再加上土地资源紧张等问题,造成了高层建筑物的盛行,建筑物与建筑物之间的距离没有达到安全的范围,进行建筑施工很容易影响周围的环境和建筑物。类似这些现象不断增加了地基的荷载力,使原本趋于稳定的地基逐渐因承载力不够而产生固结沉降。这是一个相当危险的现象,对地基之上建筑物的安全有很大的影响。这也是造成地基下沉的主要原因。另外,在地基的建设中由于选用材料不统一,技术上的不完善,也容易产生地基的不均匀沉降。因此一定要严格控制地基的沉降程度,保证建筑物的质量,采取必要措施降低地基土的压缩性。
3、改善地基土的动力特性
由于地震等地壳运动,有可能造成地基土的粉砂层产生液化的趋向,从而影响了地基的整体性、稳固性原则。因此,必须考虑这种动力特性的改变对建筑物造成的不利影响,采取必要措施改善地基土的动力特性,增加其防震能力。
二、地基加固技术
地基加固技术的施工是在地基之上的建筑物已经完工的前提下进行的。因此与之前的地基施工相比,其难度技术有所增加。而且由于地理环境,土质等因素的变化影响,会影响加固地基的方法选择。因此地基加固比地基建造更难,要求也更高。以下我们提出了几种有效进行加固地基的技术手段,确保在不同地质需求下可以进行多种选择。
2.1换土加固
换土加固是一种技术含量比较低的地基加固办法,只适用于浅层地基的加固。换图加固的基本工作原理就是把地基当中的软土层进行土质转换,将不好的、坚固性差的旧土壤清除掉,重新填充结构比较完整、坚固性比较好的土壤或材料。层次分明的制作土垫层、灰土地基等。由于换土加固的技术难度偏低,只在浅层作业,换土面积也比较大,所以适用于基坑面积宽大和开挖土方量较大的回填土方工程,其施工程序为基坑(槽)开挖、验槽、分层回填、夯(压)实或振实,以达到设计的密实度和夯实深度。
2.2振密加固
振密加固方法是采用一定的手段,通过振动、挤压使地基土体孔隙比减小,强度提高,达到地基处理的目的,主要包括表层压实法、重锤夯实法、强夯法、振冲挤密法和土桩法等。其中强夯法在建筑基地加固中应用较广泛。强夯法(强力夯实法)是一种软弱地基深层加固方法,其有效加固深度随夯击能量增大而加深,它是利用不同重量的夯锤,从不同的高度自由落下,产生很的冲击力来处理地基的方法,可提高低基的强度并降低其压缩性,并改善其抗振动液化能力和消除土的湿陷性。强夯法在施工中要注意以下技术细节:
1)不能直接进行振密加固施工,因为施工次数比较少,在保持建筑物整体性不变的前提下,一旦出现技术失误,就不可能有补救机会,因此在施工前要多次试验,找准夯实点,计算出夯实的合适次数等。确保施工环节的顺利进行,避免返工重做的状况发生。
2)夯击后要合理确定间歇时间,保证空隙水压完全消散。
3)在易翻浆的饱和粘性土上,可在夯点下铺填砂石垫层,以利空隙水压的消散,可一次铺成或分层铺填。
2.3排水固结法
排水固结法是软土地基在附加荷载的作用下,逐渐排出孔隙水,使孔隙比减小,产生固结变形。在这个过程中,随着土体超静孔隙水压力的逐渐消散,土的有效应力增加,地基抗剪强度相应增加,并使沉降提前完成或提高沉降速率。排水固结法主要由排水和加压两个系统组成。排水可以利用天然土层本身的透水性,尤其是软土地区多夹砂薄层的特点,也可设置砂井、袋装砂井和塑料排水板之类的竖向排水体。加压主要是地面堆载法、真空预压法和井点降水法。为加固软弱的粘土,在一定条件下,采用电渗排水井点也是合理而有效的。
2.4高压喷射注浆加固
高压喷射注浆(旋喷)加固地基是利用高压泵通过特制的喷嘴,把浆液(一般为水泥浆)喷射到土中。浆液喷射流依靠自身的巨大能量,把一定范围内的土层射穿,使原状土破坏,并因喷嘴作旋转运动,被浆液射流切削的土粒与浆液进行强制性的搅拌混合,待胶结硬化后,便形成新的结构,达到加固地基的目的。旋喷法适用于粉质粘土、淤泥质土、新填土、饱和的粉细砂(即流砂层)及砂卵石层等的地基加固与补强。其方法有单管法、双重管法、三重管法及干喷法等。
三、结束语
地基是一个建筑物稳定坚固的基础。建筑物经过多年的使用和地质变化,部分地基会受到一些损坏,导致地基结构失衡,固结沉降等现象的出现。这严重威胁着建筑物中人员的安全。因此,适当的进行地基加固技术是相当有必要的。由于地基加固的过程中,地基之上还有完整的建筑物,因此,对于技术的要求就比较高,如何在保证不损害建筑整体布局的基础上,对地基进行加固处理就成为了建筑师们必须思考的问题。目前我国的地基加固技术得到了很好的进展,出现了很多新技术,为地基加固环节提供了有力的技术保障。
参考文献
[1]柴维东、白明爱,地基加固处理的施工技术,西部探矿工程[J],2004,(12).
篇8
关键词:水工建筑物;地基加固防渗技术
中图分类号:TV文献标识码: A
1、水工建筑物的地基加固防渗的重要性
建筑物的地基是支撑建筑整体重量的重要基础部分,是直接关系到建筑物使用过程中的稳定性和安全性。而水工建筑物的地基还涉及到防渗的问题,对于工程的效益影响十分严重,经常出现因为地基缘故导致的水工建筑失事的问题。因此,做好水工建筑物的地基加固防渗技术措施,是确保水工建筑物安全的基本保障。自然形态下的地基无论其地质组成是土基还是岩基都存在着不同程度的缺陷,必须经过人工技术处理后才能满足建筑施工要求。针对不同地质情况采用不同的人工技术处理措施是本文研究的重点。
2、水工建筑物的地基加固防渗透技术
结合实践经验和一些文献资料可知:水工建筑物的地基加固防渗技术根据地基地质情况的不同,所采用的技术也是不同的。软土类地基通常采用的方法有:换土夯实法、沙井预压法和脉冲加密法以及打桩法等技术手段;而岩基类的地基处理则以开挖、回填和灌浆等技术手段为主,具体的技术应用方式方法,见以下详细内容。
2.1水工建筑地基为土基类型的加固防渗技术应用
2.1.1换土夯实技术应用 通常来讲,当地基的地质组成以土基为主,且厚度不大时,可以将上层软土全部挖除,然后用砂土、粘土或者沙壤土等强度相对比较高且含水量比较适中的土质进行填充。此类的换土厚度宜控制在1~2米范围内,在开挖过程中,需要根据基坑的开挖深度情况和土质的自然倾角信息确定开挖的范围。回填过程中严格按着分层填筑,层层夯实的质量原则进行,并且要确保施工过程的预留排水设计,常用的水闸、涵洞地基设计,将原土置换成压缩性较低的砂垫层,既可以增加地基的稳固性,同时还可以提高地基的防渗透能力。
2.1.2沙井预压技术应用 该技术应用主要针对地基软土层较厚的情况,具体的操作方法是在软土层中设计砂井,砂井通过水射法进行造孔后,清除孔内的一些堆积物,然后在其中灌注洁净度较高的良性中砂、粗砂等材质。一般情况下砂井的设计顶部都是高出地面的,通过在砂井间铺设厚的砂垫层,从而形成顶层排水层设计。当砂井施工完成后,需要在垫层上加注荷载,荷载力的控制最好在可取荷载的1.2~1.5倍。加注速度和加注荷载力必须在地基的承载力范围之内,避免过压造成地质结构的破坏。
2.1.3振冲技术应用 振冲技术是一种比较好的水工建筑物的地基加固防渗措施,其操作首先用起重机将振冲吊装到指定位置上,打开下喷水口,然后启动电机和水泵,振冲器就会震动着在喷水作用下深入地层。当振冲到一定深度后,关闭喷水口,并且一边震动一边对振孔进行填料,从而形成具有排水和加固作用的振冲桩。此方法施工简单,无需开挖土方,加固防渗效果较好。
2.1.4打桩技术和钻孔灌注桩技术的应用 打桩技术通常是采用大型机械设备将桩沉入到地基中,从而进行荷载力的传递,增加地基土质的密实程度,降低地基的沉降量,提高地基的稳固能力和承载能力,确保建筑物的稳定性和安全性。该方法主要应用在水工建筑闸门、涵桥等建筑物的地基加固防渗工作中。当地基的土层较软时,就要采用钻孔加注混凝土灌注桩的方法作为打桩技术的优化措施加固建筑物地基,我国的珠三角地区的水工建筑地基的处理经常采用此种方法。
2.2水工建筑地基为岩基类型的加固防渗技术应用
2.2.1岩基灌浆技术应用
岩基灌浆技术实际上有多种形式,其包括帷幕灌浆技术、固结灌浆技术、接触灌浆技术、粘土灌浆技术和化学灌浆技术。主要是将一些具有流动性和胶凝性的浆态物质按一定的比例通过机械设备靠压力加入岩层之内,随着时间的推移浆液就会凝结硬化成如同石头一般的物质,起到地基的加固防渗作用。现代的灌浆主要以水泥灌浆为主,水工建筑物的重力坝设计就是采用的灌浆技术将岩层凝结起来形成具有较高强度和弹性模量的填充物,起到良好的地基加固和防渗作用。
2.2.2破碎带技术应用
破碎带技术实际上对于建筑物的稳定性和受力情况的影响很大,应用比较局限。通常是需要在一定深度的范围下,将破碎岩层清理到相对完全的基岩地基上,再用水泥砂浆进行找平。在实际的应用中通常在截水槽的施工和截水墙的施工中会有所应用,最后宜采用灌浆技术进行辅助。
2.2.3断层裂隙的技术处理措施
对于水工建筑物地基施工中出现断层裂隙的情况,如果采用的填充物可以较好的凝结断层,则不需要过多处理。当填充物出现破碎、密实度不够、孔隙率较大的情况,此时就需要进行断层的处理工作。如果断层较浅,可以先将断层清除干净后,采取回填混凝土技术进行处理;如果是水位差较大的堤坝建筑,其断层的透水性较高,宽度较大时,就要相应的采用混凝土塞或者混凝土截水墙的技术设计,截水墙和混凝土塞的施工开挖土方深度至少要在断层宽度的3~5倍;如果填充物的渗水能力较强,此时就要适当增加技术处理深度,再采用砂浆或者混凝土进行封闭处理。当断层或者裂缝贯穿区域较广时,通常要采用预埋灌浆管的技术,对断层进行封闭加固处理。
2.2.4水工建筑物的地基含水量较为丰富的技术处理措施
一般情况下,深基坑施工经常会遇到含水量过于丰富的情况,地层深处的地下水就会通过岩层裂缝和孔隙涌出地面,形成泉眼,对地基造成很大的破坏。对于这种情况有以下几种技术处理措施:
(1)直接堵塞技术,对于岩层表面局部出现小孔的无压力裂隙水的处理,可以直接用水泥或者水泥加速凝结剂堵塞泉眼出口,同时对周边的要进行内部围堵,最后封死漏水点。(2)排水技术处理,在泉眼区域进行挖坑处理,然后,再进行反滤层铺填,泉水经过过滤后就会通过排水沟汇集到集水井中抽出,或者引导到田间用作灌溉使用。(3)埋管引出技术,当地层水量较大,压力较大时,就需要采用埋设管道的方式,将水引导到不影响建筑物地基的区域。
3、结语
综上所述,水工建筑物的地基施工类型复杂,影响因素众多,处理措施相对也都有各自的优缺点,因此,在实际的水工建筑的地基加固防渗工作中需要充分结合建筑工程的地质施工条件、施工采用的机械设备类型、材料质量和来源、施工工期限制等关键因素进行考虑,设计出最佳的解决方案。在实践中通过不断的学习积累丰富的经验和掌握先进的地基加固防渗技术,对于提高水工建筑地基的稳固和防渗性能,增加建筑物的使用安全性和长期性有着十分重要的意义。
参考文献
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篇9
关键词:地基加固;扩大基础底面积法;桩地基加固法
Abstract: the reinforcement of the foundation in the construction of the construction industry is more and more extensive use, this paper, from the foundation reinforcement reason about, by expanding the area based method and lime pile reinforcement method, this article has discussed the conclusion that foundation reinforcement results.
Keywords: foundation reinforcement; Expand the areas based method; Pile foundation reinforcement method
中图分类号:TU472 文献标识码:A文章编号:
1地基加固的原因和注意事项
既有建筑的地基因勘察、设计或使用不当,因功能改变增加荷载、纠倾、移位、改造、古建筑保护,以及遭受临近新建筑物、深基坑开挖、新建地下工程或自然灾害的影响等,需对其地基和基础进行加固。
加固改造施工前期,在拆除原有废旧构件或清理原有构件时,应特别注意观察有无原检查清理情况不相符合的地方。工程技术人员应亲临现场,随时观察有无意外情况出现。一有意外,应立即停止施工。在加固时,应注意新旧构件结合部位的黏结或连接质量。
2扩大基础底面积法
当地基或基础底面积不足时,可用混凝土套或钢筋或钢筋混凝土套扩大基础底面积。当原有基础承受中心荷载时,可采用双面加宽扩大基础底面积尺寸,用对称套。当原基础承受偏心荷载时,或受相邻建筑基础条件限制,或为沉降缝处的基础,或为了不影响室内正常使用时,可单面加宽原基础,采用不对称套。
灌注混凝土前应将原基础涂上混凝土界面剂或凿毛洗净后铺一层相同强度等级的水泥浆,以增强新老混凝土的黏结强度。对加宽部分的地基应设垫层,材料与厚度与已有部分的垫层相同。
素混凝土套的台阶高度比应符合地基基础规范的要求。沿高度方向应设置锚固筋以加固新老部分连接和抗剪。钢筋混凝土套亦应在新旧混凝土间设置锚筋、锚栓或灌环氧树脂。
条形基础加宽时可沿纵向分段进行,分段长度为1.5~2m。扩大的宽度部分底面应不低于原有基地。
2.1加固施工前的施工准备
在进行基础扩大加固前,需对基础进行分析,查找基础损坏的原因,并对基础扩大方案进行设计。方案设计时还要考虑扩大加固的措施,这些措施包括本方案施工的措施、进行特殊处理的措施,还应考虑与施工有关的措施,比如墙体裂缝补强加固、完善室外散水措施、防止渗漏水直接浸入墙基、确保地基土含水量的稳定。
2.2施工工艺
扩大基础底面积法加固施工的施工工艺为:开挖凿毛墙基配置混凝土关注混凝土或钢筋混凝土基础扩大部分和原基础、墙身连接质量检验。
2.3施工要点
如采用混凝土套和钢筋混凝土套加固寄出时,要注意以下几点:基础加大后应满足混凝土刚性角要求;通常应将原墙凿毛,浇水湿透,并按1.5~2m的长度划分成许多单独区段,错开时间分别进行施工,决不能在基础全长挖成连续的坑槽和使全长地基土暴露过久,以免导致饱和土浸泡软化从基底下挤出,使基础产生很大的不均匀沉降。
在基础加宽部分两边的地基土上,进行原基础下同样的原吐压密施工。浇筑素混凝土垫层;为使新、旧基础牢固连接,应将原有基础凿毛并冲刷干净,每隔一定高度和间距设置钢筋锚杆;也可在墙角或圈梁钻孔穿钢筋,再用环氧胶填满,穿孔钢筋须与加固钢筋焊牢。
3石灰桩、石灰砂桩地基加固法
石灰桩施工方法是在软弱地基中成孔之后填入适当粒度的生石灰并逐步夯实成为柱状桩体的一种地基加固方法。由于生石灰与地基中的水、土产生一系列物理-化学作用,使土的结构得到改良,土中含水量大大降低,并伴随膨胀压力挤密土体。
3.1施工准备
1)应通过试桩核对地质条件,掌握填料量及填料的击实试验资料。
2)掌握场地土的含水量变化情况,并应做好地面排水和地下水位观测工作。
3) 确定成孔和成桩方法,以便准备钻孔设备、夯实机械和质量检验机具。
4)制定保证质量、安全施工和冬(雨)季施工的技术措施。
5)石灰桩的材料以生石灰为主,如掺入粉煤灰或火山灰等含硅材料时,粉煤灰或火山灰与生石灰的质量配合比一般为3:7。粉煤灰应采用干灰,含水量少于5%。
3.2施工工艺
桩机就位投入石灰拌合料振动器压实拌合料达到设计长度、素土压实
桩机就位 在地面上确定好桩孔位置,垫好垫块,支好起吊架,使起吊架平稳坚固。
成孔 启动振动锤,将套管一并打入土中至桩底标高,拔出套管,露出桩孔。
投料 叫配制好的石灰料投入桩孔,每次投入料的深度在0.5~1.0m。
振动器压实拌合料 开动振动锤,将刚下的石灰料压实,完成一次投料。
达到设计长度、素土压实 按上述步骤进行以下各次投料,直至达到设计桩顶标高。用素土压实封顶,一根桩即告完成。
3.3质量保证措施
1)生石灰必须经检验合格后方可使用,其粒径为5~7,含粉量不大于10%,CaO含量不低于80%。施工中应经常检查生石灰的含量,做好防潮、防雨工作。
2)灰料必须拌均匀,随拌随用。
3)每次投料量必须保证相应的成桩长度,达到成桩长度后,停止锤击,各次成桩长度只和与设计桩长相吻合。
4)套管(钻管)拔起前,应左右前后敲击套管,以防套管与土层粘连,难以拔出或造成塌孔等。
5)桩位允许的水平偏差为半个桩位,允许的垂直度偏差为1.5%,施工中应严格控制。
3.4质量检验
石灰桩加固软土路基,用下列方法进行检测:
土工试验:检查加固前后土的含水量、容重、孔隙比、压缩模量等,并进行比较。
静力触探试验:检测加固前后触探深度与灌入阻力的关系。
侧压试验:检测加固前后挤密土体中的侧压力与非挤密土体中的侧压力值,并进行对比。
复合地基的静力试验:检测不同荷载作用下地基的沉降情况。
4研究总结
篇10
【关键词】地基基础;施工;加固技术
地基是建筑工程施工最为关键的环节,如果地基没有经过合理的处理,那么上部结构就会因稳定性不足而出现各种质量问题与安全缺陷。在实际工作中,施工人员必须要结合实际工程的特点,采取有效的施工方法来提高地基土的密度与稳定性,从而有效的保证地基的强度与稳定性。
1引发地基基础问题的主要原因
1.1工程勘察工作不符合要求
不按要求的工程勘察工作,如勘察孔的间距过大,钻孔深度太浅,这样就导致地基的实际情况不能从抽样中完全被反映出来。有一些错误情况,例如取土、运输土样及检验土质等方面。
1.2设计不合理
地基是根据上层建筑物的结构、布局、形状、高度及工程场地地质等条件所决定的,但有些设计人员并没有根据这些条件来严格设计地基,从而造成地基承受不了建筑物的力量,最终酿成工程事故。
1.3施工质量原因
主要是因为施工队伍不按设计图纸施工,最基本的平面位置、标高、尺寸、材料不符合设计要求。其次,不规则的建筑,甚至偷工减料,野蛮施工,不服从管理和政府质量监督单位的监督人员监督。
2常见基础施工与加固技术
通过稳定性分析的地基建设,我们提出了几种方法来加固地基,目的是为中国建筑行业的发展提供参考。
2.1排水固结法
排水固结法在建筑工程地基加固的一种重要方法,通常应用于比较高的水位,地基加固,解决解决问题的主要依据,为了维持稳定的基础。排水固结法是常用的竖向排水井,沙井或塑料引流袋加固,使建筑能隙在地基土的水分排除,缩小土质之间缝隙,从而达到强化的目的,提高地基的强度和稳定性。采用加固地基的排水固结法时,为了提高固化速度可以在增加土壤排水的自然方式,其目的是为了缩短排水距离,施工人员也可以通过设置砂井、排水井,或塑料引流袋来加固地基,在短期内完成施工,而且还可以提高地基的抗剪强度,对地基的稳定性也有一定的保证。
2.2加筋法
加筋施工法被广泛应用于中国建筑施工中,加强技术的施工操作比较简单。加筋施工法是引入一些在地基土比较强的材料,这些材料的张力能够提高土的强度和抗应力,实现改变土的力学性能。因为土的抗拉强度较低,所以不能满足施工中对抗剪强度的要求。把筋材放置在土壤中来进行加固,使土壤和筋材形成的组合体,当受外力作用,发生变形,造成钢筋和周围的土壤之间的位置运动,这是因为这两种材料的摩擦运动,一定要合理,增加侧向土压力等效,使抗应力的基础上增加,抵消土壤运动控制。加筋施工法的加固方法通常用于土钉支护,锚板和土工合成材料和其他材料,加筋土加固一般包括金属,非金属材料这三种组合。由于金属材料的使用性能,在实际施工过程中的量不是很大,一般非金属金色的土工合成材料,如塑料土工格栅,土工布,这些在施工中的应用更广泛。此外,钢筋混凝土网格等新型高性能材料逐渐被应用,具有良好的发展前景。
2.3土层置换法
(1)土壤置换法的优点
与原土相比,置换的土垫层具有良好的承载能力,强度也相对较高,不易变形的特点。不同填充材料根据变化可分为砂垫层,砂卵石垫层,垫层、碎石,石灰或素土垫层,垫层的炉渣,炉渣垫层和其他性能稳定,无腐蚀性的缓冲材料等。
(2)利用地基土的位移法的类型
土移法主要用于浅基础加固,包括淤泥,淤泥质土,松散的素填土,杂填土,完成了自身的重量,吹填土地基处理,合并等,和一个黑暗的池塘,涵洞和其他表面处理和填充低洼地区。此外,土壤置换法在地基处理中也有一些特殊的地方,可以消除湿陷性黄土地基土的膨胀现象,屋面可以防止倾斜,对其他现象的基础冻害,提高建筑的承载能力。
2.4桩基法
如果地基淤泥层较厚的建筑,大面积深加工困难,可采用桩基础加固处理方法。桩基础不同,目前有两大主要方法是桩钢筋混凝土预制桩和混凝土灌注桩:
(1)预制钢筋混凝土桩
钢筋混凝土预制桩,又称钢筋混凝土桩和预应力管,由于其承载能力强,投资,质量保证,施工速度快等特点,已被广泛应用于实际施工。
(2)混凝土桩
厚厚的淤泥地基处理也可采用桩,桩打硬土,为轴承单元有沉管灌注桩和冲孔桩,但有两种桩的一些技术难点,深厚软土中存在振动灌注桩完整性问题;二是赤泥污染问题的存在,桩身混凝土的浇筑质量,底泥清理和确定地层难以控制等问题。
2.5垫层施工方法
目前较常见的垫层施工方法主要有机械压实方法与强夯法:
(1)机械压实法
机械压实法是使用机械设备施工地面压实机械设备加工用压辊,羊脚碾,振动压路机等。机械碾压法主要用于大面积回填压实,杂填土地基处理,道路施工开挖较大的分层压实土垫层。施工过程中,设计要求应先挖软土地基,轧后底压实土壤,然后分层回填分层夯实,压实。
(2)强夯法
强夯法是使用的自由落体的基本原理将锤提升到一定程度,它的重力势能的冲击力压制多次加固软土地基的使用,所以浅土或填土分层。起重机,夯锤的主要设备,绳索和钩子等。强夯法一般适用于距地表0.8m以上水位非饱和粘性土,砂、杂填土,分层填写基本要求提高土的强度,降低压缩性地基土的不均匀的目的。
3结语
在建筑工程施工中,作为整个建筑的基础,地基施工的质量具有决定性作用。因此,地基施工的质量对上部结构的质量产生一定影响。在地基施工中,应结合工程土质的特点,选择不同的施工方法对地基进行加固。
参考文献:
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