建筑基础范文

时间:2023-04-04 17:13:27

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建筑基础

篇1

关键词:抗浮设计水位、抗浮稳定性验算、抗浮构件布置

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

随着城市建设的高速发展,很多高层建筑基础埋深超过10m,甚至超过20m,地下水的赋存和渗流形态对基础工程的影响日渐突出,正确确定建筑的抗浮设计水位并进行科学的基础抗浮设计成为一个牵涉巨额造价及施工难度和周期的十分关键的问题。

1.基础抗浮设计水位的确定

基础抗浮设计中,容易混淆“防水设计水位”和“抗浮设计水位”这两个概念。防水设计水位,一般用于地下室的建筑外防水设计及确定地下室外墙及基础的混凝土抗渗等级,涉及的只是地下室防水设计标准问题,与结构构件的其它设计无关;而抗浮设计水位,适用于结构的整体稳定性验算、地下室结构构件设计,是与结构设计最密切的指标,也是影响地下结构经济性的重要指标。

对于建筑基础的抗浮设计水位,勘察、设计人员应遵照《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)及《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ 72-2004)的相关规定进行勘察和分析。根据《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ 72-2004)第8.6.2条,场地地下水抗浮设计水位的综合确定宜符合下列规定:

1)当有长期水位观测资料时,场地抗浮设计水位可用实测最高水位,无长期水位观察资料时,应按勘察期间实测最高水位并结合场地地形地貌、地下水补给、排泄条件等因素综合确定。

2)场地有承压水且与潜水有水力联系时,应实测承压水位并考虑其对抗浮设计水位的影响;

3)只考虑施工期间的抗浮设防时,抗浮设计水位可按一个水文年的最高水位确定。

2.基础抗浮受力计算

建筑基础抗浮设计的内容有抗浮稳定性验算、抗浮承载力计算和抗浮变形验算,当建筑基础存在浮力作用时必须进行上述三项内容的计算,以满足相关规程规范的要求。基础(除桩基础外)抗浮承载力计算和抗浮变形验算可按《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)的相关内容进行,在此不再赘述。下面着重讲述抗浮稳定性验算的相关内容。

对于简单的浮力作用情况,建筑基础的抗浮稳定性应符合《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)第5.4.3条的要求:

(2.1)

式中: ―建筑物自重及压重之和标准值(kN);

―浮力作用标准值(kN);

―抗浮稳定安全系数,一般情况下可取1.05;

当抗浮稳定性不满足公式2.1要求时,或者采用压重法不可行时可以设置抗浮构件等措施来抵抗水浮力。对于大面积地下室上建有多栋高层和多层建筑时,建筑自重分布不均匀,应分区、分块进行基础的抗浮稳定性验算,高层建筑范围内的基础利用自重一般都能满足公式(2.1)的要求,不必采取其它措施;多层建筑范围内的基础则不同,仅利用自重一般不能满足公式(2.1)的要求,需采取增加压重或设置抗浮构件(抗拔桩和抗浮锚杆)等措施。

当设置抗浮构件时,应按《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)第5.4.5条计算抗浮构件的承载力和估算某区块内的抗浮构件总数n:

(2.2)

(2.3)

式中: ―按荷载效应标准组合计算的抗浮构件承受的拔力(kN);

―抗浮构件的抗拔极限承载力标准值(kN);

―抗浮构件自重(kN),地下水位以下取浮重度,对于扩底抗浮构件应按《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)5.4.6-1确定桩、土柱体周长,计算桩、土自重;

3.基础抗浮构件的布置方式

水的浮力是均匀作用在基础底板上的,除基础底板自重及其上的压重外,基础底板抵抗水浮力的作用是不均匀分布的,可能集中作用在柱底和抗浮构件上,或者线性作用在上基础梁上。据此基础底板在自重和水浮力作用下可以分成两个区域,基础梁影响区域和纯底板抵抗区域。当某区段基础抗浮验算满足公式(2.1)时,根据上部结构类型可分别采用独基加防水板基础、条基加防水板基础或筏板基础,当不满足公式(2.1)时,则必须采用抗浮构件来平衡水浮力,这时抗浮构件可按下面两种布置:

第一种布置,按公式(2.3)计算所需抗浮构件总数n,然后均匀布置在基础梁下。第二种布置,按公式(2.3)计算所需抗浮构件总数n,然后均匀布置在纯底板抵抗区域,如图4.1所示。其中第二种布置方式,水浮力的传力路径更直接,应优先采用第二种布置。

抗浮构件的第二种布置计算可分解为以下二个步骤:

1)基础梁影响区域宽度:由基础梁传递的结构自重线荷载除以的水浮力强度得到。其中基础梁传递的结构自重线荷载,是根据基础梁线刚度分配柱子承担的结构自重得到。

2)纯底板抵抗区域中每根抗浮构件的所分摊面积的边长:,其中L

和B为某区块内柱的纵横向间距,n为按公式(2.3)计算所需的抗浮构件总数。

4.结语

设计人员在进行基础抗浮设计时,必须掌握抗浮设计的基本概念,特别要对建筑基础的分区块抗浮设计的稳定性验算和抗浮构件的承载力计算有较为深刻的认识,这样才能合理的布置抗浮构件,正确地进行基础抗浮设计。

参考文献:

[1] GB50007-2011《建筑地基基础设计规范》.北京:中国建筑工业出版社,2011

[2] JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》.北京:中国建筑工业出版社,2008

[3] GB50021-2001《岩土工程勘察规范》.北京:中国建筑工业出版社,2009

[4] JGJ72-20041《高层建筑岩土工程勘察规程》.北京:中国建筑工业出版社,2004

篇2

关键词: 沉降缝后浇带 差异沉降

中图分类号:TU2文献标识码: A

一、前言

随着经济的发展和土地的减少,高层建筑也越来越普遍,越来越高。建筑师对外形的需求,出现了大量体型相对较复杂的建筑,写字楼、商场、酒店、住宅等一体综合建筑,由于使用功能的要求,同时需要大量的停车位,为解决足够的汽车停放位置,就必须设置地下停车库。也就形成了主、裙楼一体或主、裙楼很近的建筑。本文结合实际设计工程,就阿克苏地区某综合商业高层建筑基础设计为例,简要谈谈高层建筑基础的设计。

二、工程简介

2.1工程概况

本工程处于高烈度地区,抗震设防烈度8度,地震加速度0.20g,场地类别三类。地下室两层,地上24层,地上高度94米,五层以上立面收进,五层以上平面不规则。结构选型采用框架剪力墙结构。

2.2工程地质情况

根据岩土工程勘察报告,场地土层分布自上而下分别为:①杂填土层,厚度1.4m~2.1m;②粉土层,厚度17.1m~19.7m,地基承载力特征值为160KPa;③圆砾层,厚度未揭穿,地基承载力特征值为300KPa。

三、基础结构方案选择

本工程塔楼基础占地面积1576m2,塔楼总荷载重量为617792kN,即要求地基平均承载力为392kPa。基底标高-11.0m,基础持力层的地基承载力特征值仅仅为160KPa,显然天然地基不能满足实际需要的地基承载力的需求。地质勘察单位的地勘报告结合当地施工经验给出的方案是地基处理。本工程主楼层数较多,基底压力大,地基沉降量也大,裙房和地下车库层数较少,基底压力也相对较小,地基沉降量较小,主、裙楼的差异沉降也较大。对于高层建筑,变形往往起着决定性的控制作用。本工程基础设计中解决差异沉降是关键问题。

为避免沉降差造成房屋开裂甚至破坏,早期做法通常是在主、裙楼之间设置沉降缝来解决两者间的沉降差,并采用双柱或双墙等措施是结构完全断开,让沉降两侧结构自由沉降。主楼的沉降较大,为避免裙楼基础受到影响,采取如裙房不设地下室或减少裙房地下室层数以及增加主楼地下室的层数,是主楼基础仍有一定的埋置深度及侧向约束;考虑裙房基础避让,裙房基础远离主楼基础等,主楼和裙楼间沉降缝的设置给建筑布局也带来很大局限,双柱、双墙及裙楼悬挑也极不经济。尤其在高烈度地震地区,由于碰撞产生的震害往往比一些地下整体地上分缝的建筑震害大。在本工程中设置沉降缝是实际情况不允许的,只能不设沉降缝,从布置和技术措施上减少沉降差。

主要通过减小主楼沉降的同时加大裙楼沉降的技术措施,以达到减小差异沉降的目的。可选用的技术措施有:1)减小主楼沉降:采用压缩模量较高的中密以上砂类土或砂卵石作为基础持力层,其厚度一般不小于4m,并均匀且无软弱下卧层;主楼采用整体式基础,扩大基础底面面积,减小基底总压力,从而减小基底附加压力;主楼采用加固方法,适当提高地基承载力和减小沉降差;主楼可采用桩基础或复合地基。2)加大裙楼沉降:裙楼基础应尽可能控制底面积不致过大,采用整体性差,沉降量大的独立基础或条形基础;地下水位较高时,可采用独立基础加防水板或条形基础加防水板,防水板下应设置一定厚度的易压缩材料,使之避免因独立柱基或条形基础沉降时与防水板成为满堂底板;裙楼基础埋置深度小于主楼,使裙楼基础持力层土的压缩性高于主楼基础持力层的压缩性;裙楼与主楼采用不同的基础形式,主楼采用桩基础或复合地基,裙楼采用天然地基。

结合实际情况本工程最后确定方案为地基采用CFG复合地基,主楼提高地基承载力特征值至400KPa,裙楼及地下车库提高地基承载力特征值至250KPa。由于主楼层数较多,基底反力大,地基沉降量也大,决定主楼采用混凝土用量少,结构刚度大的梁板式筏形基础,裙楼层数较少,基底压力也相对较小,地基沉降量较小,并且其中的一个框架柱离主楼较近,裙楼采用条形基础,其余主、裙楼外扩地下室采用独立基础。

四、梁板式筏基的结构设计

4.1 筏板基础的平面布置

尽量使建筑物重心与筏基平面的形心重合。筏基边缘宜外挑,挑出宽度应由地基条件、建筑物场地条件、柱距及柱荷载大小、使地基反力与建筑物重心重合或尽量减少偏心等因素综合确定,一般情况下,挑出宽度为边跨柱距的1/4~1/3。

4.2梁板式筏基截面的确定

筏板基础的厚度由抗冲切和抗剪强度确定,同时要满足抗渗要求,局部柱距及柱荷载较大时,可在柱下板底加墩或设置暗梁且配置抗冲切箍筋,来增加板的局部抗剪切能力,避免因少数柱而将整个筏板加厚。除强度验算控制外,还要求筏板基础有较强的整体刚度。一般经验是筏板的厚度按地面上楼层数估算,每层约需板厚50mm~80mm。本工程主楼地上24层,估算梁板式筏基梁截面900×2000,筏板厚度为900mm;由于板跨较大,在板跨中加设次梁。

4.3基础的内力分析

筏板基础的内力分析常用简化计算方法,其最基本的特点是将由上部结构、基础和地基3部分构成的一个完整的静力平衡体系,分割成3个部分,独立求解。倒楼盖法是应用得最广泛的一种简化计算方法。倒楼盖法适用于地基比较均匀、筏板基础和上部结构刚度相对较大、柱轴力及柱距相差不大;其缺点是完全不能考虑基础的整体作用,也无法计算挠曲变形,夸大上部结构刚度的影响。

上部结构、基础和地基三者的关系是相互影响、相互制约的关系。把上部结构、基础和地基三者作为一个共同工作的整体的计算方法,其最基本的假定是上部结构与基础、基础与地基连接界面处变形协调,整个体系符合静力平衡。对于基础,由于考虑了上部结构刚度的贡献,使其整体弯曲变形和内力减小,而取得较为经济的效果;对于上部结构,由于考虑了因基础变形引起的变形,这种变形将使上部结构产生次应力,考虑了这种次应力,结构将更安全。

本工程由于处理后的复合地基的地基承载力特征值的不同,基础形式的差别,在实际设计中对梁板式筏基、条形基础和独立基础分别分两次进行计算基础面积和配筋。

4.4后浇带设置

由于本工程结构长度超出规范要求,为减少混凝土强度产生过程中的收缩应力和消除在施工中产生的不均匀沉降,在主楼内部和裙房一侧设置用于控制收缩和沉降差的后浇带,因为收缩后浇带和沉降后浇带的封带时间不同,要根据实际工程的现场沉降实测值和计算的后期沉降差满足设计要求后,方可进行后浇带混凝土浇筑。

五、结语

高层建筑基础设计是整个结构设计的重要一环,其设计合理与否,关系到建筑物的安全和使用及施工工期和投资额度。本文通过工程实例,对高层建筑基础设计进行探讨,重点介绍了解决主、裙楼差异沉降的问题和根据场地条件来确定基础选型。

参考文献:

[1] JGJ 3-2010高层建筑混凝土结构技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.

[2]GB50007-2011建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.

[3]朱丙寅,等.建筑地基基础设计方法及实例分析[M].北京:中国建筑工业出版社,2013.

篇3

关键词:高层建筑;基础设计选型;分析方法;适用条件

1高层建筑基础设计选型的重要性

1.1高层基础如果设计方法不对或者选型不当,将严重影响建筑物的安全性。不恰当的基础设计,可能因承载力不足引起建筑物的不均匀沉降,导致建筑物开裂或倾斜,引起难以修复的工程质量问题。

1.2选择合理的基础形式是降低工程造价的一个有效措施。基础工程在建筑工程造价中占有很大的比重,通常情况下可以达到25%左右,在结构复杂或者地质情况复杂时,所占比重还会有所增加。因此,选择合理的基础形式能够有效降低工程造价。

1.3合理选择基础形式对缩短施工工期具有重要意义。据统计,基础工程的施工工期可以占到土建工程工期的30%左右,因此正确选择合理的基础形式对节省施工工期有很大的意义。

2高层建筑基础设计分析方法

经过工程技术人员多年的实践与研究,高层建筑地基、基础共同作用的事实已被人们所认同。目前,最理想的分析方法是上部结构与地基、基础共同作用的分析方法。在这种方法中,地基、基础、上部结构之间,同时满足接触点的静力平衡和接触点的变形协调两个条件,即将上部结构、基础和地基三者看成是一个彼此协调的整体进行分析。

3高层建筑基础选型

3.1基础选型的依据。在一般情况下,高层建筑基础设计选型时应考虑以下因素的影响:

①地质条件的影响。地质条件是影响高层基础选型的一个非常重要因素,虽然建设场地的地质条件在多数情况下是隐蔽的、复杂的和可变的,但目前的工程勘察和技术手段,一般能做到相对的准确。作为设计人员,对提供的地质资料要能够进行准确分析和正确判断,进而能够合理地进行基础设计,并在施工过程中根据具体的地质条件变化修改设计。②上部建筑结构形式的影响。不同的上部结构,对地基不均匀沉降的敏感程度也不相同,对地基不均匀沉降越敏感的上部结构,则应选择刚度较大的基础形式。因此要根据上部结构的不同结构形式(框架、框架剪力墙、剪力墙结构等)选配合理的基础型式。③要根据建筑结构的特点,荷载大小,建筑物层数,高度、跨度大小等因素来选择最佳的基础形式。④高层建筑基础设计应满足建筑物使用上的具体要求。

例如要满足人防、地下车库、地下商场等各种建筑类型的具体要求。⑤高层建筑基础设计还要满足构造的要求。例如箱型基础,要满足埋深、高度,基底平面形心与结构竖向静荷载重心相重合,偏心距、沉降控制等要求。⑥抗震性能对基础选型的影响。高层建筑对地震作用更加敏感,在地震作用下,基础可能出现过大变形、不均匀沉降和倾覆,所以在基础选型时,一定要充分考虑到地震作用的影响。⑦周围已有建筑物对基础选型的影响。周围已有建筑物对基础选型影响也很大,如与已建建筑物间距过小时,若采用筏型或箱型基础,在深基坑开挖时,是否会对已有建筑物的基础或主体造成局部下沉、开裂等;如基础采用预制桩,打桩时的震动能否造成已有建筑物开裂或女儿墙、雨篷等构件的倾覆、倒塌、坠落等。⑧施工条件对基础选型的影响。施工队伍素质能否保证施工质量;材料、设备、机具等能否就近购买或租赁;施工期间的气候条件等都是影响基础选型的因素。⑨工程造价对基础选型的影响。应在满足功能的前提下,选用造价最经济的基础设计方案。

3.2几种常见基础类型的适用条件分析。

3.2.1筏型基础。是高层建筑常用的基础形式之一。它的适用条件为:①对于软土地基,当使用条形基础不能满足上部结构的容许变形和地基容许承载力时;②当高层建筑的柱距较小,而柱子的荷载较大,必须将基础连成一整体,才能满足地基容许承载力时;③风荷载或地震荷载起主要作用的高层建筑,欲使基础有足够的刚度和稳定性时。

3.2.2箱形基础。箱形基础是高层建筑中广泛使用的一种基础,具有很大的刚度和整体性。对地基的不均匀沉降起到调节或减小的作用。因此适用于上部荷载大而地基土又比较软弱的情况。

3.2.3桩基础。桩基础也是高层建筑中常用的一种基础形式。它的适用条件为:①浅表土层软弱,在较深处有能承受较大荷载土层作为桩基础的持力层时;②在较大深度范围内,土层均较软弱,且承载力较低时;③高层建筑结构传递给基础的垂直和水平荷载很大时;④高层建筑对于不均匀沉降非常敏感和控制严格时;⑤地震区采用桩基础可提高建筑物的抗震能力时。

3.2.4柱下独立基础。它的适用条件为:当上部结构为框架结构、无地下室、地基土质较好、荷载较小、柱网分布较均匀时,可采用柱下独立基础。在抗震设防区,其纵横方向应设连系梁,连系梁可按柱垂直荷载的10%引起的拉力和压力分别验算。

3.2.5十字交叉钢筋混凝土条形基础。它的适用条件为:①当上部结构为框架剪力墙结构、无地下室、地基条件较好时;②当上部结构为框架剪力墙结构、有地下室、无特殊防水要求、柱网、荷载及开间分布比较均匀、地基较好时;③当上部结构为框架或剪力墙结构、无地下室、地基较差、荷载较大时,为了增加基础的整体性和减少不均匀沉降。

3.2.6其它基础形式,如板式、桩箱基础、桩筏基础等,可根据各种影响因素的具体情况,合理地进行比选,由设计者自行选择。

篇4

【关键词】建筑;基础工程;施工技术;思考

在建筑工程中,基础工程是整个工程的首要控制环节,只有将基础的质量打牢才能够对上层建筑的质量有所保证。所以在建筑工程施工的过程中,对于基础工程的施工要严格的遵守施工规范程序,按照施工标准执行。

一、建筑工程中基础工程施工技术的特征

在建筑的地基基础工程施工过程中,具有一定的特点。例如,地基基础工程施工的复杂性、多发性、潜在性、严重性和困难性等。地基基础工程施工的复杂性,主要是指我国的工程地质条件比较复杂。例如,我国的工程地质条件,包括淤泥质土、湿陷性黄土、季节性冻土、杂填土和冻土等。而且一些地区属于岩溶地质,还有一些地区处于地震带。这些复杂的地质条件,都会增加建筑工程的施工难度,存在大量的具有复杂性的技术难题。

二、加强建筑基础工程施工的具体策略

1、准确的勘查地基基础施工场所

由于建筑工程对于施工技术要求较高,因此,在施工尚未开始时,就必须做好现场的施工勘查。只有提供准备的地基基础勘查报告,才能够将建筑选择区域内的地质情况、水文情况真实地反映出来。另外,也能够有效地预防地基基础可能存在的质量缺陷。所以,就应该对施工现场的地形、水文等有一个全面的了解,并且对地质进行详细勘察。

2、土方开挖技术

施工单位要根据施工设计要求和现场的实地勘察情况,确定开挖方案。要对施工的工艺、顺序、流向以及机械设备和施工方法等进行科学、合理的选择和确定,从而确保土方开挖项目的顺利进行。同时,还要在开挖过程中,对孔位深度进行合理的控制。通常情况下,重要孔位探孔的深度要大于硬持力层下5m 的位置,并根据实际的工程需要,适当的加深深度。此外,施工人员还要根据现场的具体情况对施工项目进行具体的分析和处理。

3、桩基施工基础的分析

在进行基础工程施工过程中,吊桩时,桩与桩架之间必须要保持一定的垂直距离,一般被控制在4m 以内。在吊桩之前,要将桩稳定的固定住,并选择正确的吊桩点,吊桩速度均匀,避免吊桩过程中桩身发生偏斜。在进行插桩时,必须保证桩与地基口对准,如果需要进行矫正时,也最好不要用力敲打。当桩安装完成后,要及时的将桩周围的孔隙进行回填。当桩管被安全的放到规定深度时,应立刻将桩锤和桩帽提升到规定的位置,一般规定为大于4m,并进行桩的加固,然后开始对桩进行相应的检查工作,一切正常之后开始对桩浇筑混凝土等施工工序。

4、基础施工中混凝土的施工技术

在高层建筑施工过程中,大部分建筑都采用了大体积混凝土施工。对于高层建筑施工而言,大体积混凝土有着多方面的优点,例如水泥的用量较多、面积较大等。在进行大体积混凝土浇筑过程中,当水泥被水化后会及时放出大量的热,使混凝土具有收缩应力,从而导致混凝土表面产生一定的裂缝,对建筑物的质量产生一定的影响。另外,在大体积混凝土浇筑完成后,要对其进行长期的保温养护,促使其缓慢降温,否则会因为内外温差较大而导致裂缝的产生。因此,在进行大体积混凝土施工时必须对该项技术加强施工方面的控制,有效的减少裂缝的产生。

5、钢筋工程基础施工技术分析

在建筑物基础施工过程中钢筋工程起着很重要的作用,在进行施工之前,必须熟悉图纸。对于钢筋的绑扎必须有专门的技术人员或相应的施工工序,并对钢筋的规格、数量进行严格的控制。要对柱插筋位置进行严格的控制,严禁钢筋发生位移,影响建筑物的质量。在施工过程中未经批准不得随意更换钢筋的型号。一切安装合格之后,在进行混凝土浇筑过程中必须派专门人员对钢筋进行看护,并及时纠正钢筋在浇筑过程中发生的偏移,保证工程的质量。

三、建筑基础工程施工的质量控制策略

1、严格原材料控制与施工控制

首先要查验钢材的质保书和质检报告,凡不合格和不符合设计规定的钢筋不能使用,表面有粒状和片状老锈的钢筋要除锈测验后方可使用。钢筋焊接接头,按规定取样测试合格后方可使用。查安装好的钢筋,核对钢筋的直径、根数、位置、形状、锚固长度、搭接接头的长度和位置是否符合设计图纸中的规定。绑扎必须牢固,钢筋表面须洁净、无泥污、油污,按厚度垫好保护层。填写好隐蔽工程验收单。查模板的轴线、标高、起拱和几何尺寸,预埋件、预留孔的位置都要符合规定。堵塞漏浆的孔洞,拼装缝隙要2mm。要监督混凝土搅拌工艺,严格按配合比规定的材料、品种计量。加水量中要扣除砂、石中的含水量。混凝土要随拌随用,一般从搅拌机出料到浇注完毕的时间不超过90min。同时有关人员在现场按规定随机取样做试块。标养28d 的抗压强度,大于设计抗压强度为合格。混凝土浇筑竖向构件时,必须分层振捣,每层厚度不宜超过350mm。基础混凝土面要求平整。浇水湿润不少于7d,可在终凝时喷涂养护液;冬期要保暖防冻。控制好杯基的杯底标高,只允许有负公差,如有负公差,可用高标号砂浆垫平。

2、 现场质量检查控制

(1) 开工前检查。开工前检查的工作是检查工程是否具备开工条件的必经环节,对开工的连续施工和保证工程质量至关重要。开工前的检查要对工程的实施计划和施工方案进行具体确定,还要明确工程的质量控制指标和检查的频率和方法。还要检查材料、机械设备及现场管控人员是否落实到位,仪器是否备齐并做到可靠有效。对那些必要的基础资料如提供放样测量、标准试验、施工图等也要进行具体检测看是否到位。

(2) 工序交接检查与工序检查。工序的交接检查应该通过制度化的构建来实现其控制效果。对于工程质量有重大影响的关键工序,要在自检和互检的基础上组织专职人员来进行工序的交接检查,这样能够确保工序的合格,为下道工序的顺利展开打下基础。如果对工序的检查中出现不合格的情况,就应该及时采取措施,在确定达到合格要求和标准后再进行后序工序的施工。

(3)工序检查程序。在工序的检查程序中,要做到与合同图纸和工程量清单的分项所含内容保持一致性。还要与技术规范规定的施工方法和工艺流程达到协调。在国家或合同规定的验收标准及检验频率上,要注意与检验方法的配合性。在进行工序检查上,最好采用框图的形式,这样能够直观的表现检查记录、报表和证书。

(4) 分项和分部工程完工后的检查。工程项目施工前,要按规定的程序和要求检查认可并签署验收记录。这样能够达到控制的具体要求。当分项、分部及单位工程完工后,自检人员要再进行一次系统的检查,在汇总各道工序的检查记录及测量和抽样试验的结果后,要提出交工报告。在成品和材料及机械设备上的检查,主要检查其有无可靠的保护措施,这样能够有效控制损坏及变质问题的发生,使得机械设备能够处于良好的技术状态,确保其使用状态的良好

3、注重基础工程桩竣工时的质量控制

建筑基础工程的竣工验收是非常关键的,要确认工程的施工质量是否按照合格的文件指导的标准实施的,确保工程的质量和建筑的正常使用。竣工质量的检验首先是施工单位进行全面的检查,在检查的过程中如果发现问题要及时的进行处理,处理完毕再进行合格检测,最终出鉴定报告,将鉴定报告上交到建筑商,由建筑商再次确认,确认没有隐患之后再进行最终的验收。

参考文献:

[1] 李钊锋.谈建筑工程基础施工的质量管理[J]. 企业科技与发展. 2012(07)

[2] 袁顺贵.钢筋混凝土质量通病及防治方法[J]. 科技信息. 2011(02)

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自然天城项目就是一个典型的山地别墅项目,其中一期C区D1型叠加别墅(CT96-CT107)位于冲沟内,地质情况极为复杂,下面我就结合该工程基础施工,谈谈山地建筑基础处理的一些心得体会。

关于C区D1型叠加别墅,设计方何显毅公司于2007年02月28日出了第一版结构施工图,该图中基础设计为人工挖孔桩。2007年4月中旬施工方按该图进行桩基施工时发现有大量岩石和孤石,致使桩基工程无法达到设计深度,我部将实际情况向设计院反馈后,设计院答复照图施工。公司经过研究后采用爆破的方式清除岩石至设计基底标高。但部分基底标高以下岩石需采用井内爆破,经与南京理工大学专家论证后认为现场土质情况无法进行井内爆破,我部将此情况反馈给何显毅公司,等待设计答复。

何显毅公司于2007年7月18日出了第二版图,基础形式改为墩基+锚杆:1、对岩层已暴露在地表时,采用锚杆直接锚入岩层中;2、墩长小于6米,墩底遇孤石或岩层时,墩基础可不穿过孤石,采用锚杆穿过孤石的做法;3、墩底未遇孤石或岩层时,墩底直接落在5层或4层或3层土中,设计控制桩长为6米。施工方严格按照该版图纸进行施工。基础施工完毕后,设计单位认为因现场大部分桩长达不到6米,需要修改原设计。何显毅公司于2007年9月8日又出了第三版图。该版图中承台尺寸已按柱下独立基础考虑,要求承台底部土层为3―5层的老土层,施工方又继续照图施工,挖除场地土,大部分桩墩都露出地面,岩石层或孤石也露出了地面,且现场地形为斜面,我部按设计单位的要求请地勘部门验槽后将详细验槽记录传至设计院后,CT105幢进入施工状态,其余幢号又暂停施工。何显毅公司于2007年10月25日出具的CT106幢第四版图中基础已由承台变更为独立柱基和局部整板,但设计院提出现场石头必须经地勘部门确认为岩石方可进行施工,为此我部联系了地勘部门,经确认D1型大部分石头为岩石,并将验槽资料传至设计院,后106幢设计院同意将基础底标高抬高75CM,106幢开始进行施工。何显毅公司于11月2日出具的CT97―CT103幢第四版图中又提出在施工过程中因对部分石头进行了爆破,场地的稳定性可能遭到破坏,在基础正式施工前,应组织地勘部门对场地稳定性进行评价,符合整体稳定要求后方可施工,我部联系了地勘院,地勘院答复出具稳定性报告需20天,造价近30万,且对场地中孤石、滚石的处理意见一般是清除。后根据公司意见,冲沟内D1型房屋96、97、98、99幢按照第四版图纸进行施工,暂不进行场地稳定性评估。100、101、102、103、104幢委托南京金辰设计院进行基础设计,后金宸设计院到现场针对每一幢不同的岩石分布情况分别采用褥垫层毛石混凝土填平,局部小筏板的形式进行基础处理。

从该工程的基础施工过程中可以看出,山地建筑的基础处理比一般建筑复杂很多,尤其是基础选型至关重要,一旦选择错误将对工程的工期及成本造成不可估量的损失。

那么山地别墅基础到底应该选择桩基础还是天然基础呢?我认为应该针对不同的场地地质条件进行具体分析。

首先人工挖孔灌注桩作为一种传统的成桩施工工艺,一方面存在受地质条件限制,工人劳动强度大、危险性高等缺点。另一方面人工挖孔灌注桩具有:施工操作工艺简单,施工方便,不需要大型机械设备可多桩同时进行,施工速度相对较快,节省设备投资,降低工程造价;单桩承载力高。可直接检查桩外形尺寸和持力层情况,受力性能可靠,抗震能力强,成桩质量容易保证等优点。

其次独立基础不太适合有抗滑问题的场地,而桩基则有很好的抗滑性能。一般岩石表层都有厚度不等的全强风化层,与其下的中等或微风化岩石面经常构成潜在滑动面。嵌岩深度多少,除了规范规定的进入中等风化至少3倍桩径外,还需要演算边坡的稳定。评价斜坡的稳定性,如果评价结果斜坡是稳定的,建筑物距离斜坡边缘的尺寸符合规范要求,完整中风化岩层的埋深不超过5米,岩层是硬质岩(较坚硬岩以上),基础底面应力扩散范围内没有临空面,只有在这些条件都完全具备的情况下,可以采用独立基础,否则只能采用桩基础。

像自然天城D1型别墅位于陡峭的山丘及山间冲积区,地下孤石多且分布广,大部分的挖孔桩开挖遇孤石需进行桩孔内孤石爆破,爆破次数多且桩与桩之间距离最短的不足2 m,频繁的爆破直接影响桩护壁质量和施工安全,对土层造成扰动破坏。工程桩成孔质量难以保证;同时,在施工过程中对井下作业工人施工安全存在一定的危险因素。因此就不太适宜采用人工挖孔桩,在这种情况下能否采用天然基础呢,综上所述那得进行具体分析:

1、评价场地边坡的整体稳定性以及局部边坡的稳定性,当然要考虑建筑荷载上去以后的工况,如果整体稳定性不满足的,项目选址就有问题,得重新进行可行性论证。

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关键词:建筑基础;土方;施工技术

土方工程施工也被广泛的称之为土石方工程。在目前的土方工程施工中主要包含有场地平整、基坑工程开挖、路基开挖、人防工程开挖、地坪填土等多个环节。

1 回填土施工方法

1.1 人工夯实方法。①机械压实不到之处和小面积回填土采取人工夯实办法。②采用蛙式打夯机等小型机具夯实时,一般填土厚度不宜大干25cm,每层压实遍数3遍~4遍。打夯之前对填土初步平整,打夯机依次夯打,均匀分布,不留间隙。③在打夯机工作不到的地方用人力打夯,虚铺厚度不大于20cm人力打夯前应将填土初步整平,打夯要按一定方向进行。一夯压半夯,夯夯相连,行行相连,两遍纵横交,分层夯打。夯实基槽及地坪时行夯路线应由四边开始,然后夯向中间。④回填管沟时,应用人工先在管子周围填土夯实,并从管道两边同肘进行,直至管顶0.5m以上。在不损坏管道的情况下,方可采用机械回填夯实。

1.2 机械压实方法。①为保证填土压实的均匀性及密实度,避免碾轮下陷,提高碾压效率,在碾压机械碾压之前,宜先用轻型推土机推平,低速预压4遍~5遍.使平面平实:采用振动平碾压实碎石土应先静压而后振压。②碾压机械压实填方时,应控制行驶速度,一般平碾和振动碾不超过2km/h,并要控制压实遍数。压实机械与基础管道应保持~定的距离,防止将基础、管道压坏或使之位移。③用平碾压路机进行填方压实,应采用“薄填、慢驶、多次”的方法,填土(素土、灰土、碎石土)厚度均不应超过25cm~30cm,每层压实遍数6遍~8遍,碾压方向应从两边逐渐压向中间,碾轮每次重叠宽度约15cm~25cm,避免漏压。运行中碾轮边距填方边缘应大干500mm,以防发生溜坡倒角。边角、边坡边缘压实不到之处.应铺以人力夯实或小型夯实机具配合夯实。压实密实度除另有规定外,一般应压至轮子下沉量不超过1cm~2cm为度。④平碾碾压一层完后:应用人工或推土机将表面拉毛,土层表面太干时,应洒水湿润后继续回填,以保证上、下层结合良好。

2 填土压实方法

2.1 碾压法。碾压法是利用机械滚轮的压力压实土壤,使之达到所需的密实度。碾压机械有平碾及羊足碾等。平碾(光碾压路机)是一种以内燃机为动力的自行式压路机,重量6~15t。羊足碾单位面积的压力比较大,土壤压实的效果好。羊足碾~般用于碾压粘性土不适于砂性土。因在砂土中碾压时,土的颗粒受到羊足较大的单位压力后会向四面移动而使土的结构破坏。松土碾压宜先用轻碾压实,再用重碾压实,效果较好。碾压机械压实填方时,行驶速度不宜过快一般平碾不应超过2kmPh:羊足碾不应超过3kmDh。

2.2 夯实法。夯实法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实土壤,使土体中孔隙被压缩,土粒排列得更加紧密。夯击式中除人工使用的石夯、木夯外,机动设备中有夯锤、夯板、风动夯及蛙式夯等。夯实法适用于粘性土、湿陷性黄土、碎石类填土地基的深层加固。

2.3 振动压实法。振动压实法是将振动压实机放在土层表面,在压实振动作用下,土颗粒发生相对位移,而达到紧密状态。在正常条件下,对于砂性土的压实效果,振动式效果较好。

3 影响填土压实的因素

3.1 压实功的影响。压实功能(指压实工具的重量、碾压次数或锤落高度、作用时间等)对压实效果的影响。填土压实后的干密度与压实机械在其上施加的功有一定关系。在开始压实肘,土的干密度急剧增加,待到接近土的最大干密度时,压实功虽然增加许多,而土的干密度几乎没有变化。因此,在实际施工中,不要盲目过多地增加压实遍数。

3.2 含水量的影响。在同一压实功条件下,填土的含水量对压实质量有直接影响。较为干燥的土,由于土颗粒之间的摩阻力较大,因而不易压实。当土具有适当含水量时,水起到了作用,土颗粒间的摩阻力减小,从而易压实。相比之下,严格控制最佳含水量,要比增加压实功能收获大得多。当含水量不足洒水困难时,适当增大压实功能,可以收效,如果土的含水量过大,此时如果增大压实功能,必将出现/弹簧现象,压实效果很差,造成返工浪费。所以,土基压实施工中,控制最佳含水量,是首要关键。各种土的最佳含水量和所获得的最大干密度,可由击实试验取得。

3.3 铺土厚度的影响。土在压实功的作用下,压应力随深度增加逐渐减小,其影响深度与压实机械、土的性质和含水量有关。铺土厚度应小于压实机械压土时的作用深度,但其中还有最优土层厚度问题,铺得过厚,要压多遍才能达到规定的密实度。铺得过薄,则也要增加机械的总压实遍数。恰当的铺土厚度能使土方压实而机械的功耗费最少。

4 常见问题的处理措施

4.1 场地积水。由于场地平整面积过大、填土过深、未分层夯实;场地周围没有做排水沟,截水沟等排水设施,或者排水设施设置不合理,排水坡度不满足要求:场地周围没有做排水沟、截水沟等排水设施,或者排水设施设置不合理,排水坡度不满足要求以及测量误差超过规范要求等原因,而导致场地内在平整以后出现局部或大面积积水。

其预防措施为:在施工前结合当地水文地质情况,合理设置场地排水坡(要求坑内不积水、沟内排水畅通)、排水沟等设施,并尽量与永久性排水设施相结合。如果施工期跨雨期的,要做好雨期施工现场排水措施。场地回填土按规定分层回填夯实,要使土的相对密实度不低于85%。其对应的治理方法为:①明沟排水法;沿场地周围开挖排水沟,再在沟底设集水井与其相连,用水泵直接抽走《排水沟和集水井宜布置在施工场地基础边净距0.4m以外.场地的四角或每隔20~40m应设1个集水井)。②深沟排水法。如果场地面积大、排水量大,为减少大量设置排水沟的复杂性,可在场地外距基础边6~30m开挖1条排水深沟,使场地内的积水通过深沟自流入集水井.用水泵排到施工场地以外沟道内。③利用工程设施周围或内部的正式渗排水系统或下水道,将其作为排水设施,在场地一侧或两侧设排水明沟或暗沟,把水流引入渗排水系统或下水道排走,此法较经济。

4.2 填方土出现橡皮土。由于使用了含水量比较大的腐植土以及泥炭土或者粘土、亚粘土等原状±土料回填。打夯以后,基土发生颤动,受压区四周鼓起形成隆起状态(土体体积未变化)土体长时间不稳定。

其对应的预防措施为:①现场鉴别,要求回填土料“手握成团、落地开花”。②回填前,不允许基坑内有垃圾、树根等杂物、清除基坑内积水、淤泥。

其对应的治理方法:①如果土方量很小,挖掉换土,用2:8或3:7的灰土(雨冬期不宜用灰土,避免造成灰土水泡、冻胀等事故)、砂石进行回填。②如果面积大,用干土、石灰、碎砖等吸水材料填入橡皮土内。③如果工期不紧,把橡皮土挖出来,晾晒后回填。

参考文献:

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关键词:地基基础;加固;裂缝

我国现存的建筑结构,大部分未按照相关规范要求考虑抗震设防,其中包括大量的中小学教学楼等建筑物。依据国家相关规范和法规的要求,对于抗震能力不满足要求的建筑物,应先评估其抗震能力,包括对建筑物进行抗震验算和抗震构造措施的评定。根据抗震鉴定的结论和处理建议对结构进行加固处理,以保证该建筑在遭受该地区抗震设防烈度地震作用时,不会导致人员伤亡或重大经济损失。校舍安全直接关系到广大师生的生命安全,关系到社会的和谐稳定。在全国中小学校开展抗震加固,提高综合防灾能力建设,使中小学校舍达到重点设防类标准。一般来说,如果地基基础没有严重静载缺陷时,可以不加固。但在如下几种情况下,就要考虑原有建筑地基基础的加固。

1地基缺陷加固

房屋的全部荷载最终通过基础传给地基,而地基在荷载作用下,其应力是随深度而扩散,深度大,扩散愈大,应力愈小;在同一深处,也总是中间最大,向两端逐渐减小。也正是由于土壤这种应力的扩散作用,即使地基地层非常均匀,房屋地基应力分布仍然是不均匀的,从而使房屋地基产生不均匀沉降,即房屋中部沉降多,两端沉降少,形成微向下凹的盆状曲面的沉降分布。在地质较好、较均匀,且房屋的长高比不大的情况下,房屋地基不均匀沉降的差值是比较小的,一般对房屋的安全使用不会产生多大的影响。但当房屋修建在淤泥土质或软塑状态的粘性土上时,由于土的强度低、压缩性大,房屋的绝对沉降量和相对不均匀沉降量都可能比较大。如果房屋设计的长高比较大,整体刚度差,而对地基又末进行加固处理,那么墙体就可能出现严重的裂缝。裂缝对称的发生在纵墙的两端,向沉降较大的方向倾斜,沿着门窗洞口约成45。呈正八字形,且房屋的上部裂缝小,下部裂缝大。这种裂缝,必然是地基附加应力作用使地基产生不均匀沉降而形成的。

当房屋地基土层分布不均匀,土质差别较大时,则往往在不同土层的交接处或同一土层厚薄不一处出现较明显的不均匀沉降,造成墙体开裂,其裂缝上大下小,向土质较软或土层较厚的方向倾斜。在房屋高差较大或荷载差异较大的情况下,当未留设沉降缝时,也容易在高低和较重的交接部位产生较大的不均匀沉降裂缝。此时,裂缝位于层数低的荷载轻的部分,并向上朝着层数高的荷载重的部分倾斜。当房屋两端土质压缩性大,中部小时,沉降分布曲线将成凸形,此时,往往除了在纵墙两端出现向外倾斜裂缝外,也常在纵墙顶部出现竖向裂缝。 在多层房屋中,当底层窗台过宽时,也往往容易因荷载由窗间墙集中传递,使地基不均匀沉降,致使窗台在地基反力作用下产生反向弯曲,引起窗台中部的竖向裂缝。

此外,新建房屋的基础若位于原有房屋基础下,则要求新、旧基础底面的高差H与净距L的比值应小于0.5~1。否则,由于新建房屋的荷载作用使地基沉降而引起原有房屋、墙体裂缝。同理,在施工相邻的高层和低层房屋时,亦应本着先高、重,后低、轻的原则组织施工;否则,若先施工了低层房屋后再施工高层房屋,则也会造成低层房屋墙体的开裂。

从以上分析可知,裂缝的分布与墙体的长高比有密切关系,长高比大的房屋因刚度差,抵抗变形能力差,故容易出现裂缝;因纵墙的长高比大于横墙的长高比,所以大部分裂缝发生在纵墙上。裂缝的分布与地基沉降分布曲线密切有关,当沉降分布曲线为凹形时,裂缝较多的发生在房屋下部,裂缝宽度下大上小;当沉降分布曲线为凸形,裂缝较多的发生在房屋的上部,裂缝宽度上大下小。裂缝分布与墙体的受力特点密切有关,在门窗洞口处,平面转折处、层高变化处,由于应力集中,往往也就容易出现裂缝;又因墙体是受剪切破坏,其主拉应力为45。所以裂缝也成45倾斜。

2工程实例

2.1上部结构出现不均匀沉降裂缝

为了防止地基不均匀沉降引起墙体开裂,首先应处理好软土地基和不均匀地基,但在拟定地基加固和处理方案时,又应将地基处理和上部结构处理结合起来考虑使其能共同工作;不能单纯从地基处理出发,否则,不仅费用大;而效果亦差。在上部结构处理上有:改变建筑物体型;简化建筑物平面;合理设沉降缝;加强房屋整体刚度 (如增加横墙、增设圈梁、采用筏式基础、箱形基础等);采用轻型结构、柔性结构等。

某砌体结构教学楼改造,总建筑面积约1500m2,采用3层砖混结构,建筑主体结构高度13.2m。建筑整体有20年历史,建筑物的沉降基本完成。检测鉴定部门出具的《安全性及抗震鉴定报告》指出“东端地基基础存在不均匀沉降现象,南立面外纵墙根部存在水平裂缝,建议对其进行加固”。并且,检测部门现场开挖后,发现局部基础有裂缝。

针对这一问题,我们可以采取“补强注浆”对基础进行加固,做法详见图1。浆液材料,对于砖基础可采用水泥浆,注浆压力可取0.1~0.3MPa;对于混凝土结构可采用环氧树脂,注浆压力可取0.4~0.6MPa。需要注意的是,如果浆液灌注困难,则可逐渐加大压力至0.6~0.8MPa。当浆液在10~15min内不再下沉则可停止注浆。此外,对独立基础每边钻孔不应少于2个;对条形基础应沿基础纵向分段施工,每段长度可取1.5~2.0m。通过上述操作,可解决建筑物基础不均匀沉降引起的基础裂损。

图1:基础补强注浆加固

2.2改变结构体系造成基础加固

某中学教学楼为三层单边走廊式砖混建筑,单边廊通过混凝土柱承重。单排柱和砌体混合承重造成结构不合理。为此,需通过在混凝土柱两侧增设砌体抗震墙来改变结构体系,以增强原建筑的整体抗震性能。原混凝土柱两侧增加的抗震墙荷载直接压在了柱下独立基础上。经验算,原地基承载力不满足设计要求,需采用混凝土套加宽混凝土基础底面积,做法详见图2。另外,若原建筑基础形式为墙下砖砌条形基础时,也可用混凝土套进行加宽,以解决既有建筑物的地基承载力或基础底面积不满足设计要求,做法详见图3。

图2:混凝土套加宽混凝土条形基础

图3混凝土套加宽砖砌条形基础底面积

通过上述工程实例,我们总结出加大基础底面积的设计和施工应符合以下规定:当基础承受偏心受压时,可采用不对称加宽;当承受中心受压时,可采用对称加宽。在灌注混凝土前,应将原基础凿毛和刷洗干净后,铺一层高强度等级水泥浆或涂混凝土界面剂,以增加新老混凝土基础的粘结力。对加宽部分,地基上应铺设厚度和材料均与原基础垫层相同的夯实垫层。当采用混凝土套加固时,基础每边加宽的宽度及其外形尺寸,应符合国家现行标准《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)中有关无筋扩展基础台阶宽高比允许值的规定,并应沿基础高度间隔一定距离设置锚固钢筋。当采用钢筋混凝土套加固时,加宽部分的主筋应与原基础内的主筋焊接。对条形基础加宽时,应按长度1.5~2.0m划分成单独区段,分批、分段,间隔进行施工。

2.3增层引起的基础加固

某校教学楼原为二层框架结构,为满足新的使用要求,拟在原楼上接建第三层。经验算,原建筑柱下独立基础底板配筋面积不足。为解决这一问题,由于无法补筋,采用变柔性基础为刚性基础,即增加构造高度H0的方法进行补足,做法详见图4。另外,为了加强新旧混凝土的连接,接触面应先凿毛、刷浆,并植短筋连接,再浇筑混凝土。

图4:变柔性基础为刚性基础

3结束语

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关键词:水工建筑;基础灌浆;施工技术

中图分类号:TV543 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)02-0055-02

1 水工建筑基础灌浆施工技术应用的重要性

随着我国科学技术的进步和发展,我国的水工建筑建设技术和施工技术也发生着翻天覆地的变化。水工建筑是我国水利工程建设重要的体现形式之一,不仅承担着对我国农作物的灌溉任务,还起着充分合理利用自然水资源的作用。水利工程是确保农业发展的重要根本性工作,水工建筑采用的灌浆技术、堤坝抗洪防渗技术等,对于我国农业的发展以及工业的发展都发挥着十分重要的作用。因此,在水工建筑的基础施工过程中采用的施工技术和加固、防渗措施就显得十分关键,是确保水工建筑施工质量和使用性能以及长期使用耐久性的基本内容,也是水工建筑施工标准的基本要求。

2 水工建筑基础灌浆施工技术的应用

水工建筑在我国有着发展速度快、空间范围广泛的特点,随着水利工程项目的不断建设和施工,优质和适宜的水工建筑地基越来越少,施工地理环境信息越来越艰苦,对于水工建筑的基础施工技术的要求也更加严格。基础灌浆施工技术是一种比较常见的对建筑地基进行优化和处理的技术,且广泛应用于水利工程项目的建设中。水利工程项目较平常的建筑项目对于建筑基础的施工技术的要求更加苛刻,建筑基础不仅要具有较高的承载性能和抗震性能,还要具备一定的抗渗能力。灌浆施工技术在这方面有着十分独特的优势,具体见以下详细内容:

2.1 灌浆技术在水工建筑岩溶基础条件下的应用

水工建筑的基础施工经常会遇到岩溶地质条件,目前的施工技术通常是建立在施工技术人员自身的经验基础之上,参考相关类似的工程项目进行实际的设计和施工的。在岩溶地质条件下的基础施工技术通常有两方面施工技术内容,首先就是做无填充物的基础施工设计,其次就是做有填充物的基础施工设计。两种施工方式相比较而言,填充物施工设计对于技术的要求更加严格,但是,实际的水工建筑基础施工通常是要根据岩溶的实际情况进行确定的,根据岩溶深度和大小情况的不同,此类水工建筑基础的施工有以下三个方面的技术处理

措施:

2.1.1 高压灌浆技术处理措施。采用高压水泥灌浆技术对水工建筑基础建设区域进行施工,可以进一步提升建筑基础填充材料的密实程度。同时,高压水泥灌浆自身具有较高的稳定性和较好的防渗透能力,将水泥浆利用高压以条形状态注入建筑基础地质内部,并在相应的渗透作用下,水泥浆可以形成网状结构,从而使水工建筑基础具有更好的抗劈裂能力,相应的基础稳定性和抗渗透能力也能得到较好的提升。

2.1.2 高压旋喷灌浆技术处理措施。该技术处理措施通常是需要采用钻机将携有特殊喷嘴的灌浆管钻入到预定土层位置,然后利用高压脉冲泵将水泥浆压入灌浆管,灌浆管端的喷射装置就可以以较高的速度喷射到预定土层中,凭借较高的流体冲击力对土层进行切削,破坏喷嘴射程内的原本土层,再将钻杆旋转着以一定速度进行徐徐上提,使喷射的水泥浆同土体进行充分混合,待水泥浆胶结硬化后,就会在水工建筑基础中形成质地比较均匀、强度较高的旋喷桩,从而实现水工建筑基础加固的目的。

2.1.3 水工建筑深层岩溶基础的灌浆施工技术。所谓的深层岩溶通常指的是岩溶的深度达到50米,要在这种类型的地质条件上进行水工建筑的施工采用较为常用的旋喷灌浆技术是具有很大难度的,因此,我们必须考虑其他方法。常规的方法对于此类的水工建筑基础较为有效,对岩溶区域的的周边进行灌浆处理可以使进入的水泥浆在深入过程中会对岩层中的填充物进行排挤,当排挤力较大时,就会使岩溶基础内的填充物和水泥浆易于结合,并且很快凝结硬化,增加建筑基础的强度和抗渗能力。

2.2 水工建筑基础漏水条件下的灌浆施工处理措施

水工建筑基础的漏水情况通常有两方面的原因:第一,水工建筑的选址处在可溶性岩区,独特的地质地貌会导致内部存在喀斯特溶洞或溶沟现象,随着时间的延长就会出现漏水情况;第二,水工建筑地下水文信息较为丰富或者属于软地基工程。漏水基础的处理采用常规的灌浆技术成本高,效果却十分有限,必须采取其他方式对水工建筑基础进行灌浆。具体的灌浆处理措施

如下:

2.2.1 模袋灌浆技术处理措施。模袋本身是一种具有极高强度的纺织品。通常是由尼龙、聚酯和聚丙烯混合制作而成,因此还具有很强的耐磨性能。采用这种处理措施,可以使袋中的泥浆在很强的压力下,将水分全部渗漏出来,而泥浆中的砂石等颗粒材料会保留在模袋中。这种技术处理方法可以很大程度降低泥浆的水灰比,减少泥浆凝固时间,增强泥浆凝固后的强度;另外,由于泥浆在模袋的包裹作用下,即使受到水的冲击,也不会轻易被冲走,而模袋的柔软性也可以很好地适应不同的溶洞类型,起到良好的堵塞防渗作用。

2.2.2 填充级配料技术处理措施。通常情况下,灌浆采用的填充级配料大多为水泥和粗砂砾,且要注意填充料中砾石的大小程度。当简单地使用砾石和普通的水泥达不到较好的效果时,就要采用在泥浆中添加粘稠度较高的冲灌级水泥配料,由于此种配料的组成掺杂了砾石和沙土,使用过程中可以形成自然的反过滤系统。需要注意的是,配料的材料质量和配比要灵活运用。粒料的应用可以使基础中的狭窄部分形成“桥架”,将缝隙完全阻塞,形成较好的反过滤层,既可以增加水工建筑基础的强度,又能起到很好的基础抗渗透功能。

2.3 水工建筑基础固结灌浆技术应用

固结灌浆技术实际上是为了进一步巩固基岩的强度,减少透水的一项水工建筑基础处理措施。在水工建筑基础施工条件允许的情况下,可以在地基或者水利工程下游区域具有很强应用的位置设置灌浆孔,如果地基情况不符合操作条件,就要对坝基和整体部分进行全面固结灌浆操作。灌浆孔的大小一般控制在5~8m,深一些的可以达到15~40m,灌浆孔的设计要在平面上以网格状交错存在。可以采用群孔冲洗和群孔灌浆的方式进行灌浆操作。固结灌浆技术适用于坝基厚度符合标准的情况,既可以起到防止浆液冒出基岩表层的问题,也能很好地强化灌浆效果。

3 结语

综上所述,水工建筑施工建设对于基础的施工技术要求十分严格,通常的水工建筑都是建立在河流区域,建筑整体的稳固性和抗滑能力是确保水工建筑质量的基础,同时,水工建筑的防渗性能是检验建筑质量的重要标准,也是水工建筑安全性的基本保障。在实际的水工建筑基础施工操作中,我们还需要结合水工建筑基础的实际情况,灵活运用并且争取发挥出每一种灌浆施工技术的效益,切实保障水工建筑基础的施工质量和使用

性能。

参考文献

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[4] 韦瑞生.浅谈基础灌浆施工技术在水利工程中的应

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关键词:高层建筑;基础工程;特点;抗震设计

高层建筑基础工程的特点高层建筑层数多、建筑造型复杂、主楼与裙楼高低悬殊;竖向重力荷载、水平风荷载以及地震荷载大;结构上要求一定的埋置深度以及使用上要求设置多层地下室,还要考虑场地地基土质和水文的不同情况。同时由于高层建筑在地震灾害时遭受到破坏,将会导致严重后果,因此高层建筑基础抗震设计也特别关键。

一、高层建筑基础工程的特点与重要性

高层建筑基础的设计与施工应有更高、更严的要求。在多数情况下,多层房屋常用的基础形式、设计理论和施工方法不能简单地在高层建筑中套用,必须研究与上述要求相适应的基础形式、设计理论和施工方法。

高层建筑基础工程具有下列一些特点:(1)高层建筑属安全等级为一级的建筑物,除对地基进行承载力计算,使基底附加压力不超过地基承载力或桩的承载力外,还应进行变形计算,使基础总沉降量和差异沉降量控制在允许限值范围内,以确保高层建筑安全可靠。(2)在高层建筑总造价中,基础工程占有相当大的比重,为确定安全稳定经济合理的基础方案,应根据高层建筑上部结构类型和荷载(有无抗震设防)以及工程地质勘察报告和现场施工条件,对不同类型的基础方案进行技术经济比较。(3)高层建筑由于结构上和使用功能上的要求,基础往往埋置很深,而城市房屋密集,道路纵横,一般不可能放坡施工,需对基坑坑壁进行围护,要预先估计到在基坑开挖过程中对毗邻房屋的影响。工程实践表明,基坑的围护工程对基础工程的工期和造价都有相当大的影响。(4)高层建筑的基础,大多属于大体积混凝土结构;在施工过程中要求控制好温度及温度应力,防止有害裂缝产生。大体积混凝土工程的裂缝控制是高层建筑基础工程施工的一项重要技术关键。

高层建筑基础的设计中如果任何一方面考虑不周或处理不当,都将导致不良的、甚至严重的后果。轻则产生过大的沉降、倾斜(不均匀沉降),造成结构局部损坏,影响功能和美观;重则导致建筑整体倾覆或破坏。高层建筑基础工程的造价和施工工期在建筑总造价和总工期中占的比例,与上部结构的形式和层数、基础结构类型以及地质复杂程度和环境条件等因素有关。基础工程的设计与施工对高层建筑本身及其周围环境的安全十分重要,其造价和工期对高层建筑的总造价和总工期也有举足轻重的影响。

二、高层建筑基础抗震设计

地震对高层建筑的破坏作用是十分复杂的。首先,地震时的地面运动是多维的,地震动的各方向分量对建筑物都起破坏作用。世界各地强震仪已经多次记录到地面运动的三个正交平动分量,即一个竖向分量和两个水平分量。地面运动的转动分量虽然尚未取得仪器记录,但已为地震工作者观察到,且已有了人工合成转动分量的方法,同样也对建筑物起破坏作用。再者,地面运动的各个分量又都包含着多种破坏因素,而这些因素又都与震源特性、传播介质、场地条件(地形、土质条件)等有关。按照现有认识,表征地震动特性及其破坏作用的要素有三:①最大加速度;②频谱成份;③持续时间。

据已往地震经验表明,砂土液化引起地基不均匀沉陷,导致上部结构破坏或整体倾斜。在具有深厚较弱冲积土层的场地上,高层建筑的破坏率显著增高。当高层建筑的基本周期与场地自振周期相近时,破坏程度将因共振效应而加重。

相对于多层建筑而言,高层建筑破坏和倒塌的后果更为严重。当今,地震工程的科学研究尚处于较低水平,试验手段和技术还不能确切模拟地震对建筑的破坏作用,因而地震区建筑物的破坏状况便成为探索地震破坏作用和结构震害机理最直接和最全面的大型结构试验。因此,有必要在充分吸取历史地震经验和教训的基础上,研究改进高层建筑的抗震设计技术,以提高高层建筑的抗震可靠度。在地震作用下,土既是结构物的地基,支承上部结构传来的各种荷载;又是波传播的介质,土层条件将影响地表地震动的大小和特征,即具有放大和滤波效应。在很多情况下,这种作用将成为地震作用的主要部分,它在抗震设计中是通过场地分类和设计反应谱加以考虑的。

所谓“地基土”是指建筑物基础之下持力层的土而言,它在地震期间及震后的表现,直接影响上部结构的破坏程度。对它的要求是地震作用下承载力不显著降低,地基不失效,保证上部结构在地震作用后能正常使用。与土的双重作用有联系的是两种性质不同的结构物震害。结构物的震害可以分成两类:一类是由振动破坏引起的,另一类结构物的震害是由地基失效引起的。为了减轻这类震害,有效的措施是通过各种方法加固地基,或避免采用容易失效的地基,而不是采用措施加强上部结构。

高层建筑的破坏状况和破坏程度,一方面取决于地震动特性,另一方面还取决于结构自身的力学特性。每一次地震,高层建筑的破坏状况各有特点。地基破坏的原因较集中和明确。虽然由地基失效导致上部结构产生的损坏,从外表上看存在各种各样的破损现象。只要作比较深入具体的调研即可发现,上述这些破坏现象的产生原因不外乎砂性土的震动液化、软粘土震动软化和不均匀地基引起的差异沉降。

建筑物的地震破坏应区分为振动破坏和地基失效影响。振动破坏不外乎三种原因:或因建筑物未作抗震设计;或因建筑物虽作了抗震设计,但遭遇的地震作用比预期的地震作用大得多;或地震作用虽不太大,但由于建筑物周期与地震动卓越周期相近、结构变形因共振而一再放大,从而使建筑物因丧失整体性或强度不足,或变形过大而破坏。地基失效的原因不外乎发震断裂引起的地表位错、构造性地裂、大面积砂性土震动液化和软粘土震动软化引起的震陷和滑移、不均匀地基的差异沉降和滑移、采空区和洞穴塌陷等。地震是一种随机事件,地震发生的时间、地点和强度尚难以可靠预报;由于震源机制、地震波的传播途径、场地条件的复杂性和不确定性,设计地震动的大小(强度)、频谱特性和持续时间也难以可靠确定;以目前的地震科学认识水平,要准确预测建筑物和地基在未来地震作用下的抗震能力,尚难以做到。因此,应着眼于建筑物和地基整体抗震能力的概念设计,再辅以必要的计算分析和构造措施,从根本上消除建筑物和地基中的抗震薄弱环节,才有可能使设计出的高层建筑及地基基础具有良好的抗震性能和足够的抗震可靠度。

参考文献

[1]李勇,孙丽杰.高层建筑结构特点、现状及发展趋势[J].黑龙江科技信息.2010(09)

[2]周黎.对高层建筑的理性思考[J].科协论坛(下半月).2010(02)

篇10

1.1严重性严重性这是由于建筑地基受到上部建筑结构实体的荷载,一旦了出现局部的建筑损坏,从而带动整个建筑的损坏的程度迅速扩散,这样同时也造成了地基事故的突发性,无法提前引起人们的觉察,从而加剧了地基基础工程危害的严重性不仅会造成巨大的经济损失,而且,对人们的生命和财产安全都产生巨大的危害。1.2困难性困难性一方面是说建筑地基基础工程属于地下施工,施工操作的难度上比较大;另一方面是说对于房屋建筑地基基础施工工程质量出现问题方面般是无法通过补救和修复进行弥补的,因为建筑地基基础承担了建筑上部的负荷,因此对于建筑地基基础自身的处理,一定会影响建筑上部的整体结构和性能,导致整个建筑在功能发挥和正常使用上容易出现一系列的连锁危害。

2加强房屋建筑地基基础工程的施工技术

2.1建筑基础的选型(1)根据建筑结构设计图纸、上部结构荷载大小,建筑物所处的抗震设防区以及建筑物所在场地周围紧邻建筑物情况,结合建筑场地地基实际情况,在保证建筑物的主要承重结构在正常使用过程中不发生裂纹和损坏的前提下,同时考虑适用性和经济性,将地基、基础与上部结构视为一整体,综合考虑地基的选型。。设计人员要严格计算基础的实际载荷值、土压力等参量,同时做载荷验证试验。(2)地质条件的影响,地质条件是影响地基基础选型的一个非常重要因素,作为设计人员,对提供的地质资料要能够进行准确分析和正确判断,进而能够合理地进行基础设计。虽然建设场地的地质条件在多数情况下是隐蔽的、复杂的和可变的,但目前的工程勘察和技术手段,一般能做到相对的准确。2.2地基处理设计方案选择(1)结构条件设计时要充分考虑建筑物的体型、结构受力体系、建筑材料和使用要求途径、建筑物周边的气候和环境,建筑物的具体的图形结构。(2)地基条件要根据地形及地质成因、地基成层状况,合理的做出判断;软弱土层厚度、不均匀性和分布范围;持力层位置状况;地下水情况及地基土的物理和力学性质。(3)施工条件在选择地基处理方法时,应综合工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求,建筑结构类型和基础型式,周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素,经过技术经济指标比较分析后择优采用。工期不宜太紧,这样可有条件的选择施工方法,从而使其在施工期间的地基稳定性增大;工程用料尽可能的就地取材,这样既可以提高工程进度,又可以大量节省工程造价;还同还要考虑施工机械的有无,施工难易程度、工程造价等因素。2.3加强房屋地基基础勘查技术在修建任何房屋之前,都必须对当地的地质情况进行勘察。为了预防地基基础的工程事故,首先必须全面正确的了解场地工程地质和水文地质条件。依据建筑物的特点,建筑的用户要求,合理达到工程勘察任务和目的并且完善工程勘查任务,就可以达到要求。设计建筑物,其中勘查工作提供的参考资料至关重要,因此,决不能忽视和弄虚作假,还要考虑是否适用。尤其是对软弱的,复杂的地基,更应该严谨对待。在勘查时对钻孔深度的选择要引起重视。钻孔深度必须符合设计要求,如果压缩厚度不符合设计要求或者达不到桩所坐落的土层时,那么计算出地基的沉降或桩的正确承载力,也就不可能是正确的。因此,必须按设计要求确定钻孔深度。如果由于钻孔深度不够,再加上勘查数量不足,钻孔和探坑布点少,以致对出土的不均匀性和层理的不一致性不能准确判断,就有可能引起建筑物的翘曲,弯折而出现裂缝,严重的质量事故和巨大的经济损失就在所难免。

3现代化地基施工技术

3.1水泥粉煤灰碎石桩与碎石桩相结合的处理技术桩基技术通过将地基上部的和在离传输到地基的深部,借助于缓冲方式进而消解冲击力作用。利用水泥粉煤灰的碎石桩替代单一碎石桩,可以提供更多承载力。并且碎石桩作用发生转移,消解了上部的地层的液化现象,从而达到缓急地基的沉降速率的作用。3.2碎石桩的强夯法联合处理技术碎石法与强夯法联合处理技术,先要在地基处理施工现场做好填土层中碎石桩的处理,选好强夯点后,利用夯实机把碎石桩打散填进地基基部,这样就可以实现地基的排水固结与挤密,使其在地基上部形成密实的碎石与土混合的硬壳层,大大加强了房屋建筑地基的稳定性。同时要依据实际的厚度和湿陷情况来确定强劣技术的加固深度。3.3IFCO强制固结技术的运用IFCO技术拥有强大的固结速率,使它开始变成房屋建筑中处理地基方法的一种新型科学技术。IFCO技术进行强制固结的载体是排水和加压系统,排水系统指的是地基中数量比较多纵向贯通的砂墙,这些砂墙能扩大排水通道,提高固结速度。加压系统指的是利用真空压力快速降低堵截的时间,促进快速的实现固结目标。因此可以发现,排水和加压系统的相同点都是加快地基固结速度,这样做的好处是可以保障混凝土的质量,还能缩短房屋建筑工程的竣工时间,减少房屋建设工程的成本费用。

4结论