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新奧法施工?新奧法即新奧地利隧道施工方法的簡(jiǎn)稱,原文是ewAustriaTuellingMethod簡(jiǎn)稱ATM,新奧法概念是奧地利學(xué)者拉布西維茲(L。V.RABCEWICZ)教授于50年代提出的,它是以隧道工程經(jīng)驗(yàn)和巖體力學(xué)的理論為基礎(chǔ),將錨桿和噴射混凝土組合在一起作為主要支護(hù)手段的一種施工方法,經(jīng)過一些國(guó)家的許多實(shí)踐和理論研究,于60年代取得專利權(quán)并正式命名。之后這個(gè)方法在西歐、北歐、美國(guó)和日本等許多地下工程中獲得極為迅速發(fā)展,已成為現(xiàn)代隧道工程新技術(shù)標(biāo)志之一。六十年代NATM被介紹到我國(guó),七十年代末八十年代初得到迅速發(fā)展。至今,可以說在所有重點(diǎn)難點(diǎn)的地下工程中都離不開NATM。新奧法幾乎成為在軟弱破碎圍巖地段修筑隧道的一種基本方法.?2。4.1、新奧法施工特點(diǎn)
一、及時(shí)性?新奧法施工采用噴錨支護(hù)為主要手段,可以最大限度地緊跟開挖作業(yè)面施工,因此可以利用開挖施工面的時(shí)空效應(yīng),以限制支護(hù)前的變形發(fā)展,阻止圍巖進(jìn)入松動(dòng)的狀態(tài),在必要的情況下可以進(jìn)行超前支護(hù),加之噴射混凝土的早強(qiáng)和全面粘結(jié)性因而保證了支護(hù)的及時(shí)性和有效性。
在巷道爆破后立即施工以噴射混凝土支護(hù)能有效地制止巖層變形的發(fā)展,并控制應(yīng)力降低區(qū)的伸展而減輕支護(hù)的承載,增強(qiáng)了巖層的穩(wěn)定性。
二、封閉性
由于噴錨支護(hù)能及時(shí)施工,而且是全面密粘的支護(hù),因此能及時(shí)有效地防止因水和風(fēng)化作用造成圍巖的破壞和剝落,制止膨脹巖體的潮解和膨脹,保護(hù)原有巖體強(qiáng)度。
巷道開挖后,圍巖由于爆破作用產(chǎn)生新的裂縫,加上原有地質(zhì)構(gòu)造上的裂縫,隨時(shí)都有可能產(chǎn)生變形或塌落。當(dāng)噴射混凝土支護(hù)以較高的速度射向巖面,很好的充填圍巖的裂隙,節(jié)理和凹穴,大大提高了圍巖的強(qiáng)度。(提高圍巖的粘聚力C和內(nèi)摩擦角)。同時(shí)噴錨支護(hù)起到了封閉圍巖的作用,隔絕了水和空氣同巖層的接觸,使裂隙充填物不致軟化、解體而使裂隙張開,導(dǎo)致圍巖失去穩(wěn)定。
三、粘結(jié)性?噴錨支護(hù)同圍巖能全面粘結(jié),這種粘結(jié)作用可以產(chǎn)生三種作用:
①聯(lián)鎖作用,即將被裂隙分割的巖塊粘結(jié)在一起若圍巖的某塊危巖活石發(fā)生滑移墜落,則引起臨近巖塊的聯(lián)鎖反應(yīng),相繼喪失穩(wěn)定,從而造成較大范圍的冒頂或片幫。開巷后如能及時(shí)進(jìn)行噴錨支護(hù),噴錨支護(hù)的粘結(jié)力和抗剪強(qiáng)度是可以抵抗圍巖的局部破壞,防止個(gè)別威巖活石滑移和墜落,從而保持圍巖的穩(wěn)定性。
②復(fù)和作用,即圍巖與支護(hù)構(gòu)成一個(gè)復(fù)合體(受力體系)共同支護(hù)圍巖。噴錨支護(hù)可以提高圍巖的穩(wěn)定性和自身的支撐能力,同時(shí)與圍巖形成了一個(gè)共同工作的力學(xué)系統(tǒng),具有把巖石荷載轉(zhuǎn)化為巖石承載結(jié)構(gòu)的作用,從根本上改變了支架消極承擔(dān)的弱點(diǎn)。?③增加作用。開巷后及時(shí)繼進(jìn)行噴錨支護(hù),一方面將圍巖表面的凹凸不平處填平,消除因巖面不評(píng)引起的應(yīng)力集中現(xiàn)象,避免過大的應(yīng)力集中所造成的圍巖破壞;另一方面,使巷道周邊圍巖由雙方向受力狀態(tài),提高了圍巖的粘結(jié)力C和內(nèi)摩擦角,也就是提高了圍巖的強(qiáng)度。?四、柔性
噴錨支護(hù)屬于柔性薄性支護(hù),能夠和圍巖緊粘在一起共同作用,由于噴錨支護(hù)具有一定柔性,可以和圍巖共同產(chǎn)生變形,在圍巖中形成一定范圍的非彈性變形區(qū),并能有效控制允許圍巖塑性區(qū)有適度的發(fā)展,使圍巖的自承能力得以充分發(fā)揮。另一方面,噴錨支護(hù)在與圍巖共同變形中受到壓縮,對(duì)圍巖產(chǎn)生越來越大的支護(hù)反力,能夠抑制圍巖產(chǎn)生過大變形,防止圍巖發(fā)生松動(dòng)破壞。?2.4.2、新奧法理論要點(diǎn)及施工要點(diǎn)
一、新奧法與傳統(tǒng)施工方法的區(qū)別:傳統(tǒng)方法認(rèn)為巷道圍巖是一種荷載,應(yīng)用厚壁混凝土加以支護(hù)松動(dòng)圍巖。而新奧法認(rèn)為圍巖是一種承載機(jī)構(gòu),構(gòu)筑薄壁、柔性、與圍巖緊貼的支護(hù)結(jié)構(gòu)(以噴射混凝土、錨桿為主要手段)并使圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)共同形成支撐環(huán),來承受壓力,并最大限度地保持圍巖穩(wěn)定,而不致松動(dòng)破壞。?新奧法將圍巖視為巷道承載構(gòu)件的一部分,因此,施工時(shí)應(yīng)盡可能全斷面掘進(jìn),以減少巷道周邊圍巖應(yīng)力的擾動(dòng),并采用光面爆破、微差爆破等措施.減少對(duì)圍巖的震動(dòng),以保全其整體性.同時(shí)注意巷道表面盡可能平滑,避免局部應(yīng)力集中.
新奧法將錨桿、噴射混凝土適當(dāng)進(jìn)行組合,形成比較薄的襯砌層,即用錨桿和噴射混凝土來支護(hù)圍巖,使噴射層與圍巖緊密結(jié)合,形成圍巖-支護(hù)系統(tǒng),保持兩者的共同變形,故而可以最大限度地利用圍巖本身的承載力。
二、保護(hù)巷道圍巖自身的承載能力?新奧法施工在巷道開挖后采取了一系列綜合性措施:構(gòu)筑防水層、圍巖巷道排水;選擇合理的斷面形狀尺寸;給支護(hù)留變形余量;開巷后及時(shí)做好支護(hù)、封閉圍巖等,都是為保護(hù)巷道圍巖的自身承載能力,使圍巖的擾動(dòng)影響控制在最小范圍內(nèi),并加固圍巖,提高圍筵強(qiáng)度.使其與人工支護(hù)結(jié)構(gòu)共同承受巷道壓力。
三、允許圍巖有一定量的變形,以利于發(fā)揮圍巖的固有強(qiáng)度。同時(shí)巷道的支護(hù)結(jié)構(gòu),也應(yīng)具有預(yù)定的可縮量,以緩和巷道壓力.
圍巖的變形是控制在一定范圍內(nèi)的,必須避免圍巖變形過大,從而導(dǎo)致圍巖強(qiáng)度的削弱以致引起垮落、失穩(wěn)。支護(hù)結(jié)構(gòu)具有一定的變形量,允許巷道圍巖產(chǎn)生一定的變形,以緩和來自巷道的巨大壓力,更進(jìn)一步減輕支護(hù)荷載.?2。4.3、新奧法的主要支護(hù)手段與施工順序?新奧法是以噴射混凝土、錨桿支護(hù)為主要支護(hù)手段,因錨桿噴射混凝土支護(hù)能夠形成柔性薄層,與圍巖緊密粘結(jié)的可縮性支護(hù)結(jié)構(gòu),允許圍巖有一定的協(xié)調(diào)變形,而不使支護(hù)結(jié)構(gòu)承受過大的壓力。
施工順序可以概括為:開挖→一次支護(hù)→二次支護(hù)。?一、開挖?開挖作業(yè)的內(nèi)容依次包括:鉆孔、裝藥、爆破、通風(fēng)、出渣等。開挖作業(yè)與一次支護(hù)作業(yè)同時(shí)交叉進(jìn)行,為保護(hù)圍巖的自身支撐能力,第一次支護(hù)工作應(yīng)盡快進(jìn)行。為了沖分利用圍巖的自身支撐能力開挖應(yīng)采用灌面爆破(控制爆破)或機(jī)械開挖,并盡量采用全斷面開挖,地質(zhì)條件較差時(shí)可以采用分塊多次開挖。一次開挖長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)巖質(zhì)條件和開挖方式確定.巖質(zhì)條件好時(shí),長(zhǎng)度可大一些,巖質(zhì)條件差時(shí)長(zhǎng)度可小一些,在同等巖質(zhì)條件下,分塊多次開挖長(zhǎng)度可大一些,全斷面開挖長(zhǎng)度就要小一些。一般在中硬巖中長(zhǎng)度約為2-2。5米,在膨脹性地層中大約為0。8—1。米。
二、第一次支護(hù)作業(yè)包括:一次噴射混凝土、打錨桿、聯(lián)網(wǎng)、立鋼拱架、復(fù)噴混凝土?在巷道開挖后,應(yīng)盡快地噴一層薄層混凝土(3—5mm),為爭(zhēng)取時(shí)間在較松散的圍巖掘進(jìn)中第一次支護(hù)作業(yè)是在開挖的渣堆上進(jìn)行的,待把未被渣堆覆蓋的開挖面的一次噴射混凝土完成后再出渣。
按一定系統(tǒng)布置錨桿,加固深度圍巖,在圍巖內(nèi)形成承載拱,由噴層、錨桿及巖面承載拱構(gòu)成外拱,起臨時(shí)支護(hù)作用,同時(shí)又是永久支護(hù)的一部分。復(fù)噴后應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)厚度(一般為10—15mm),并要求將錨桿、金屬網(wǎng)、鋼拱架等覆裹在噴射混凝土內(nèi)。?完成第一次支護(hù)的時(shí)間非常重要,一般情況應(yīng)在開挖后圍巖自穩(wěn)時(shí)間的二分之一時(shí)間內(nèi)完成。目前的施工經(jīng)驗(yàn)是松散圍巖應(yīng)在爆破后三小時(shí)內(nèi)完成,主要由施工條件決定。
在地質(zhì)條件非常差的破碎帶或膨脹性地層(如風(fēng)華花崗巖)中開挖巷道,為了延長(zhǎng)圍巖的自穩(wěn)時(shí)間,為了給一次支護(hù)爭(zhēng)取時(shí)間,安全的作業(yè),需要在開挖工作面的前方圍巖進(jìn)行超前支護(hù)(預(yù)支護(hù)),然后再開挖。
在安裝錨桿的同時(shí),在圍巖和支護(hù)中埋設(shè)儀器或測(cè)點(diǎn),進(jìn)行圍巖位移和應(yīng)力的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量:依據(jù)測(cè)量得到的信息來了解圍巖的動(dòng)態(tài),以及支護(hù)抗力與圍巖的相適應(yīng)程度。?一次支護(hù)后,在圍巖變形趨于穩(wěn)定時(shí),進(jìn)行第二次支護(hù)和封底,即永久性的支護(hù)(或是補(bǔ)噴射混凝土,或是澆注混凝土內(nèi)拱),起到提高安全度和整個(gè)支護(hù)承載能力增強(qiáng)的作用,而此支護(hù)時(shí)機(jī)可以由監(jiān)測(cè)結(jié)果得到.
對(duì)于底板不穩(wěn),底鼓變形嚴(yán)重,必然牽動(dòng)側(cè)墻及頂部支護(hù)不穩(wěn),所以應(yīng)盡快封底,形成封閉式的支護(hù),以謀求圍巖的穩(wěn)定。?2。4.4、新奧法適用范圍?①具有較長(zhǎng)自穩(wěn)時(shí)間的中等巖體;
②弱膠結(jié)的砂和石礫以及不穩(wěn)定的礫巖;
③強(qiáng)風(fēng)化的巖石;
④剛塑性的粘土泥質(zhì)灰?guī)r和泥質(zhì)灰?guī)r;
⑤堅(jiān)硬粘土,也有帶堅(jiān)硬夾層的粘土;?⑥微裂隙的,但很少粘土的巖體;
⑦在很高的初應(yīng)力場(chǎng)條件下,堅(jiān)硬的和可變堅(jiān)硬的巖石;在下述條件下應(yīng)用新奧法必須與一些輔助方法相配合?①有強(qiáng)烈地壓顯現(xiàn)的巖體;
②膨脹性巖體(要與仰拱與底部錨桿相配合);?③在一些松散巖體中,要與鋼背板與之配合;?④在蠕動(dòng)性巖體中,要與凍結(jié)法或預(yù)加固法等配合;?在下列場(chǎng)合中應(yīng)用應(yīng)慎重?①大量涌水的巖體;?②由于涌水會(huì)產(chǎn)生流砂現(xiàn)象的圍巖;
③極為破碎,錨桿鉆孔、安裝都極為困難的巖體;
④開挖面完全不能自穩(wěn)的巖體等。?2。4.5、新奧法的缺點(diǎn)主要有
①實(shí)施不僅要求有良好的施工組織和管理,也要求技術(shù)人員和量測(cè)人員都十分熟練,沒有這一點(diǎn)就易于發(fā)生錯(cuò)誤;作業(yè)質(zhì)量都與每一個(gè)人的仔細(xì)操作有關(guān)。
②開挖暴露出的地質(zhì)會(huì)立即改變其狀態(tài),因此要求施工地質(zhì)人員要親臨現(xiàn)場(chǎng),以便發(fā)現(xiàn)問題;?③用能控制的施工量測(cè),往往給施工帶來不便;?④干噴射帶來的灰塵以及由于易受化學(xué)藥品的損害必須加強(qiáng)防護(hù),尤其是對(duì)眼睛的防護(hù),濕噴雖然可以避免此缺點(diǎn),但在同樣條件下,不如干噴那樣有效的支護(hù)巖體。?新奧法施工是從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)出來的,又在不斷實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中得以豐富其內(nèi)容和進(jìn)一步發(fā)展,新澳法施工在我國(guó)推廣以來,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,通過科研、設(shè)計(jì)、施工三結(jié)合,在修建下坑、西坪、大瑤山、軍都山等鐵路隧道以及中梁山、二郎山、西山坪等多座公路隧道中,應(yīng)用新奧法遠(yuǎn)離及其相應(yīng)的技術(shù),取得了較大的成就。
不可否認(rèn),新奧法也存在不少缺點(diǎn),不過經(jīng)過工程技術(shù)人員和科技工作者的共同努力一定可以把新奧法不斷完善,在我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程中發(fā)揮更加重要的作用。
除此之外隧道掘進(jìn)還有盾構(gòu)法、明挖法和沉管法施工技術(shù)。
盾構(gòu)是一種鋼制活動(dòng)防護(hù)裝置或支撐,是通過軟弱含水層,特別是河底、海底,以及城市中心區(qū)修建隧道的一種機(jī)械。在他的掩護(hù)下,頭部可以安全的開挖地層,尾部可迅速地拼裝隧道永久襯砌,并將襯砌與土層之間的空隙壓漿填實(shí)。盾構(gòu)推進(jìn)主要依靠盾構(gòu)內(nèi)部設(shè)置的千斤頂,如此不斷開挖不斷拼裝,并不斷推進(jìn),借助盾構(gòu)這種施工機(jī)械可用較快的速度完成隧道施工作業(yè)循環(huán),直至隧道建成。?盾構(gòu)的種類按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和開挖方式可分為:
①手掘式盾構(gòu):有敞開式、正面支撐式和棚式,此類盾構(gòu)輔以氣壓法或降水法等疏干地層的措施并使用必要的正面支撐后,可適用于各種地層中,特別是地下障礙較多的地層;在精心施工的條件下,亦可將地表變形控制到中等或較小的程度。?②擠壓式盾構(gòu):有全擠壓、局部擠壓、網(wǎng)格等形式。僅適用于軟弱黏性土層,適用范圍較狹窄,在擠壓推進(jìn)時(shí),對(duì)地層土體擾動(dòng)較大,地面產(chǎn)生較大的隆起變化,所以在地面有建筑物的地區(qū)不宜使用,只能用在空曠的地區(qū)或江河底下、海灘處等區(qū)域。?③半機(jī)械式盾構(gòu):包括正、反鏟、螺旋切削、軟巖掘進(jìn)機(jī)等,適用范圍基本和手掘式一樣,可減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。
④機(jī)械式盾構(gòu):有開胸的大刀盤切削、閉胸式的局部氣壓、泥水加壓、土壓平衡等形式,當(dāng)土質(zhì)好,能自立,或采用輔助措施后自立時(shí),則可用開胸式機(jī)械盾構(gòu),如地層土質(zhì)差,應(yīng)采用閉胸機(jī)械式盾構(gòu)。?土壓平衡盾構(gòu)推進(jìn)過程中依靠開挖面切削面板的臨時(shí)擋土效果、充滿于密封倉(cāng)內(nèi)的切削土土壓,以及螺旋輸送機(jī)排土機(jī)構(gòu)的綜合作用,保證削土土壓,以及螺旋輸送機(jī)排土機(jī)構(gòu)的綜合作用,保持開挖面的穩(wěn)定狀態(tài)。泥水加壓盾構(gòu)在開挖面和泥水室內(nèi)充滿加壓的泥水,通過加壓作用和壓力保持機(jī)構(gòu),保證開挖面土體的穩(wěn)定。
明挖法又稱為基坑法。它是按照隧道的寬度和高度,包括必要地施工操作余量,從地面開挖出一個(gè)基坑,并在其中修筑鋼筋混泥土箱涵,做外放水,再進(jìn)行回填的方法。
沉管法修建隧道首先是在隧址以外的預(yù)制現(xiàn)場(chǎng)制作隧道管道,管道兩端用臨時(shí)封墻密封,待達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后拖運(yùn)到隧址位置,沉放管段到已預(yù)先進(jìn)行了溝槽浚挖的設(shè)計(jì)位置上,然后進(jìn)行管段水下連接,處理管段接頭及基礎(chǔ),覆土填回,以完成隧道構(gòu)筑的全部工作。這種方法也稱為預(yù)制管段沉放法。???
第三部分地基基礎(chǔ)工程
第一節(jié)地基基礎(chǔ)概論?基礎(chǔ)是建筑物和地基之間的連接體。基礎(chǔ)把建筑物豎向體系傳來的荷載傳給地基.從平面上可見,豎向結(jié)構(gòu)體系將荷載集中于點(diǎn),或分布成線形,但作為最終支承機(jī)構(gòu)的地基,提供的是一種分布的承載能力。如果地基的承載能力足夠,則基礎(chǔ)的分布方式可與豎向結(jié)構(gòu)的分布方式相同.但有時(shí)由于土或荷載的條件,需要采用滿鋪的伐形基礎(chǔ)。伐形基礎(chǔ)有擴(kuò)大地基接觸面的優(yōu)點(diǎn),但與獨(dú)立基礎(chǔ)相比,它的造價(jià)通常要高的多,因此只在必要時(shí)才使用.不論哪一種情況,基礎(chǔ)的概念都是把集中荷載分散到地基上,使荷載不超過地基的長(zhǎng)期承載力。因此,分散的程度與地基的承載能力成反比。有時(shí),柱子可以直接支承在下面的方形基礎(chǔ)上,墻則支承在沿墻長(zhǎng)度方向布置的條形基礎(chǔ)上。當(dāng)建筑物只有幾層高時(shí),只需要把墻下的條形基礎(chǔ)和柱下的方形基礎(chǔ)結(jié)合使用,就常常足以把荷載傳給地基。這些單獨(dú)基礎(chǔ)可用基礎(chǔ)梁連接起來,以加強(qiáng)基礎(chǔ)抵抗地震的能力。只是在地基非常軟弱,或者建筑物比較高的情況下,才需要采用伐形基礎(chǔ)。多數(shù)建筑物的豎向結(jié)構(gòu),墻、柱都可以用各自的基礎(chǔ)分別支承在地基上。中等地基條件可以要求增設(shè)拱式或預(yù)應(yīng)力梁式的基礎(chǔ)連接構(gòu)件,這樣可以比獨(dú)立基礎(chǔ)更均勻地分布荷載。?關(guān)于基礎(chǔ)我們實(shí)習(xí)的地點(diǎn)是河南理工大學(xué)教師公寓樓的粉噴樁和龍澤小區(qū)的高壓旋噴裝。兩個(gè)地方都屬于地基處理。???由于焦作市的地下水豐富,地基屬于軟地基,所以要進(jìn)行地基處理即粉噴樁處理.?一、粉噴樁處理方法
粉噴樁的樁徑一般為50cm,設(shè)計(jì)的樁長(zhǎng)宜穿透軟土層并達(dá)到持力層內(nèi)50cm.樁距與地基的穩(wěn)定和沉降量有關(guān),最小樁距宜為1.1~1.2m,樁位在平面上呈正三角形(梅花形)或矩形布置。?為改善基礎(chǔ)底面的受力條件,粉噴樁處理段基礎(chǔ)下宜鋪設(shè)30cm左右石灰土或沙石墊層(摻灰量以8%為宜)。?濕噴樁也是深層攪拌法的一種,是近幾年用于加固軟粘土地基的一種新興常用方法,它是利用水泥作為固化劑的主劑,通過特制的深層攪拌機(jī)械,在地基深處就地將軟土和水泥漿強(qiáng)制攪拌,利用水泥和軟土產(chǎn)生的一系列物理-化學(xué)反應(yīng),使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)復(fù)合地基。濕噴樁加固軟土地基實(shí)際上就是水泥加固土的過程,即采用機(jī)械深層攪拌軟土與水泥漿進(jìn)而發(fā)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)形成復(fù)合地基的過程。?濕噴樁施工是首先將水泥拌和成水泥漿,水泥中各種鈣質(zhì)礦物和水完成部分水解和水化反應(yīng)后,再和軟土中的水繼續(xù)進(jìn)行水解和水化反應(yīng),生成鈣質(zhì)化合物,這是形成復(fù)合地基強(qiáng)度的主導(dǎo)因素.當(dāng)水泥中的各種水化物生成后,一部分自身繼續(xù)硬化,形成水泥骨架;另一部分則與其周圍具有一定活性的粘土顆粒發(fā)生反應(yīng).粘土中的化合物表面帶有各種離子,它們和水泥水化生成的鈣離子進(jìn)行當(dāng)量吸附交換,從而提高土體強(qiáng)度;又由于軟土本身具有膠凝性,再和水泥水化作用形成的凝膠粒子結(jié)合起來,形成水泥土堅(jiān)固聯(lián)結(jié)的團(tuán)粒結(jié)構(gòu),使水泥土的強(qiáng)度大大提高。隨水泥水化作用生成的鈣離子超出交換所用的數(shù)量時(shí),這部分鈣離子就與組成粘土的化合物反應(yīng),生成許多不溶于水的結(jié)晶化合物并逐漸硬化,同樣大大的增強(qiáng)了水泥土的強(qiáng)度和水穩(wěn)性。
從上述水泥加固土的原理可以看出,使水泥土保持足夠的強(qiáng)度,一要有相應(yīng)數(shù)量的水泥,二是必須使水泥與土充分接觸,即用機(jī)械充分拌和水泥和土。這為濕噴樁施工指明了控制要點(diǎn)。?二、高壓噴射灌漿法?龍澤小區(qū)是高層建筑,本來是準(zhǔn)備采用樁基礎(chǔ),但是考慮到經(jīng)濟(jì)和地質(zhì)原因,經(jīng)過論證可以采用地基處理方法即高壓噴射灌漿法。
高壓噴射法就是利用工程鉆機(jī)鉆孔至設(shè)計(jì)處理的深度后,用高壓泥漿泵,通過安裝在鉆桿(噴桿)桿端置于孔底的特殊噴嘴,向周圍土體高壓噴射固化漿液(一般使用水泥漿液),同時(shí)鉆桿(噴桿)以一定的速度邊旋轉(zhuǎn)邊提升,高壓射流使一定范圍內(nèi)的土體結(jié)構(gòu)破壞,并強(qiáng)制與固化漿液混合,凝固后便在土體中形成具有一定性能和形狀的固結(jié)體.
固結(jié)體的形狀和噴射流的移動(dòng)方向有關(guān)。一般分為旋轉(zhuǎn)噴射(簡(jiǎn)稱旋噴),定向噴射(簡(jiǎn)稱定噴)和擺動(dòng)噴射(簡(jiǎn)稱擺噴)。旋噴樁主要用于加固地基,提高地基的抗剪強(qiáng)度,改善地基土的變形性能,使其在上部結(jié)構(gòu)荷載作用下,不至破壞或產(chǎn)生過大的變形。定噴固結(jié)體呈壁狀,擺噴形成厚度較大的扇狀固結(jié)體。定噴和擺噴通常用于地基防滲,改善地基土的水力條件及邊坡穩(wěn)定等工程。?(一)加固機(jī)理?高噴法如三管高噴法用壓縮空氣包裹高壓噴射水流沖擊破壞攪動(dòng)土體,同時(shí)用低壓灌漿泵灌入漿液,漿液被高壓水、氣射流卷吸帶入,同時(shí)與被攪動(dòng)土體混合形成固結(jié)體。加固地基,形成樁、板、墻的機(jī)理可用五種作用來說明:
1.高壓噴射流切割破壞土體作用噴流動(dòng)壓以脈沖形式?jīng)_擊土體,使土體結(jié)構(gòu)破壞出現(xiàn)空洞。
2.混合攪拌作用鉆桿在旋轉(zhuǎn)和提升的過程中,在射流后面形成空隙,在噴射壓力作用下,迫使土粒向與噴嘴移動(dòng)相反的方向(即阻力小的方向)移動(dòng),與漿液攪拌混合后形成固結(jié)體.?3。置換作用三重管高噴法又稱置換法,高速水射流切割土體的同時(shí),由于通入壓縮空氣而把一部分切割下的土粒排出灌漿孔,土粒排出后所空下的體積由灌入的漿液補(bǔ)入。
4.充填、滲透固結(jié)作用高壓漿液充填沖開的和原有的土體空隙,析水固結(jié),還可滲入一定厚度的砂層而形成固結(jié)體。
5。壓密作用高壓噴射流在切割破碎土體的過程中,在破碎帶邊緣還有剩余壓力,這種壓力對(duì)土層可產(chǎn)生一定的壓密作用,使高噴樁體邊緣部分的抗壓強(qiáng)度高于中心部分.?(二)基本種類?按噴射介質(zhì)及其管路多少可分為單管法、二管法、三管法等。
1.單管旋噴法通過單根管路,利用高壓漿液(20~30MPa),噴射沖切破壞土體,成樁直徑為40~50cm。其加固質(zhì)量好,施工速度快和成本低,但固結(jié)體直徑較小.?2。二管旋噴法在單管法的基礎(chǔ)上又加以壓縮空氣,并使用雙通道的二重灌漿管。在管的底部側(cè)面有一個(gè)同軸雙重噴嘴,高壓漿液以20MPa左右的壓力從內(nèi)噴嘴中高速噴出,在射流的外圍加以0。7MPa左右的壓縮空氣噴出。在土體中形成直徑明顯增加的柱狀固結(jié)體,達(dá)80~150cm。?3。三管旋噴法使用分別輸送水、氣、漿三種介質(zhì)的三重灌漿管.高壓水射流和外圍環(huán)繞的氣流同軸噴射沖切破壞土體,在高壓水射流的噴嘴周圍加上圓筒狀的空氣射流,進(jìn)行水、氣同軸噴射,可以減少水射流與周圍介質(zhì)的摩擦,避免水射流過早霧化,增強(qiáng)水射流的切割能力。噴嘴邊旋轉(zhuǎn)噴射,邊提升,在地基中形成較大的負(fù)壓區(qū),攜帶同時(shí)壓入的漿液充填空隙,就會(huì)在地基中形成直徑較大、強(qiáng)度較高的固結(jié)體,起到加固地基的作用。
三、其它地基處理方法
常用的地基處理方法有:換填墊層法、強(qiáng)夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預(yù)壓法、夯實(shí)水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴(kuò)樁法、單液硅化法和堿液法等.?(一)、置換法?(1)換填法
就是將表層不良地基土挖除,然后回填有較好壓密特性的土進(jìn)行壓實(shí)或夯實(shí),形成良好的持力層。從而改變地基的承載力特性,提高抗變形和穩(wěn)定能力。?施工要點(diǎn):將要轉(zhuǎn)換的土層挖盡、注意坑邊穩(wěn)定;保證填料的質(zhì)量;填料應(yīng)分層夯實(shí)。?(2)振沖置換法
利用專門的振沖機(jī)具,在高壓水射流下邊振邊沖,在地基中成孔,再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成樁體.該樁體與原地基土組成復(fù)合地基,達(dá)到提高地基承載力減小壓縮性的目的。施工注意事項(xiàng):碎石樁的承載力和沉降量很大程度取決于原地基土對(duì)其的側(cè)向約束作用,該約束作用越弱,碎石樁的作用效果越差,因而該方法用于強(qiáng)度很低的軟粘土地基時(shí)必須慎重行事。?(3)夯(擠)置換法
利用沉管或夯錘的辦法將管(錘)置入土中,使土體向側(cè)邊擠開,并在管內(nèi)(或夯坑)放人碎石或砂等填料。該樁體與原地基土組成復(fù)合地基,由于擠、夯使土體側(cè)向擠壓,地面隆起,土體超靜孔隙水壓力提高,當(dāng)超靜孔隙水壓力消散后土體強(qiáng)度也有相應(yīng)的提高.
施工注意事項(xiàng):當(dāng)填料為透水性好的砂及碎石料時(shí),是良好的豎向排水通道。
(二)、預(yù)壓法?(1)堆載預(yù)壓法?在建造建筑物之前,用臨時(shí)堆載(砂石料、土料、其他建筑材料、貨物等)的方法對(duì)地基施加荷載,給予一定的預(yù)壓期。使地基預(yù)先壓縮完成大部分沉降并使地基承載力得到提高后,卸除荷載再建造建筑物.
施工工藝與要點(diǎn):
a、預(yù)壓荷載一般宜取等于或大于設(shè)計(jì)荷載;
b、大面積堆載可采用自卸汽車與推土機(jī)聯(lián)合作業(yè),對(duì)超軟土地基的第一級(jí)堆載用輕型機(jī)械或人工作業(yè);?c、堆載的頂面寬度應(yīng)小于建筑物的底面寬度,底面應(yīng)適當(dāng)放大;
d、作用于地基上的荷載不得超過地基的極限荷載.
(2)真空預(yù)壓法?在軟粘土地基表面鋪設(shè)砂墊層,用土工薄膜覆蓋且周圍密封。用真空泵對(duì)砂墊層抽氣,使薄膜下的地基形成負(fù)壓。隨著地基中氣和水的抽出,地基土得到固結(jié).為了加速固結(jié),也可采用打砂井或插塑料排水板的方法,即在鋪設(shè)砂墊層和土工薄膜之前打砂井或插排水板,達(dá)到縮短排水距離的目的。?施工要點(diǎn):
先設(shè)置豎向排水系統(tǒng),水平分布的濾管埋設(shè)宜采用條形或魚刺形,砂墊層上的密封膜采用2—3層的聚氯乙烯薄膜,按先后順序同時(shí)鋪設(shè)。面積大時(shí)宜分區(qū)預(yù)壓;做好真空度、地面沉降量,深層沉降、水平位移等觀測(cè);預(yù)壓結(jié)束后,應(yīng)清除砂槽和腐植土層.應(yīng)注意對(duì)周邊環(huán)境的影響。?(3)降水法
降低地下水位可減少地基的孔隙水壓力增加上覆土自重應(yīng)力,使有效應(yīng)力增加,從而使地基得到預(yù)壓。這實(shí)際上是通過降低地下水位,靠地基土自重來實(shí)現(xiàn)預(yù)壓目的。
施工要點(diǎn):一般采用輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)或深井井點(diǎn);當(dāng)土層為飽和粘土、粉土、淤泥和淤泥質(zhì)粘性土?xí)r,此時(shí)宜輔以電極相結(jié)合。
(4)電滲法?在地基中插入金屬電極并通以直流電,在直流電場(chǎng)作用下,土中水將從陽極流向陰極形成電滲。不讓水在陽極補(bǔ)充而從陰極的井點(diǎn)用真空抽水,這樣就使地下水位降低,土中含水量減少。從而地基得到固結(jié)壓密,強(qiáng)度提高。電滲法還可以配合堆載預(yù)壓用于加速飽和粘性土地基的固結(jié)。
(三)、壓實(shí)與夯實(shí)法?(1)、表層壓實(shí)法?采用人工夯,低能夯實(shí)機(jī)械、碾壓或振動(dòng)碾壓機(jī)械對(duì)比較疏松的表層土進(jìn)行壓實(shí)。也可對(duì)分層填筑土進(jìn)行壓實(shí)。當(dāng)表層土含水量較高時(shí)或填筑土層含水量較高時(shí)可分層鋪墊石灰、水泥進(jìn)行壓實(shí),使土體得到加固.?(2)、重錘夯實(shí)法?重錘夯實(shí)就是利用重錘自由下落所產(chǎn)生的較大夯擊能來夯實(shí)淺層地基,使其表面形成一層較為均勻的硬殼層,獲得一定厚度的持力層。?施工要點(diǎn):施工前應(yīng)試夯,確定有關(guān)技術(shù)參數(shù),如夯錘的重量、底面直徑及落距、最后下沉量及相應(yīng)的夯擊遍數(shù)和總下沉量;夯實(shí)前槽、坑底面的標(biāo)高應(yīng)高出設(shè)計(jì)標(biāo)高;夯實(shí)時(shí)地基土的含水量應(yīng)控制在最優(yōu)含水量范圍內(nèi);大面積夯時(shí)應(yīng)按順序;基底標(biāo)高不同時(shí)應(yīng)先深后淺;冬季施工時(shí),對(duì)土已凍結(jié)時(shí),應(yīng)將凍土層挖去或通過燒熱法將土層融解;結(jié)束后,應(yīng)及時(shí)將夯松的表土清除或?qū)⒏⊥猎诮咏?m的落距夯實(shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高.
(3)、強(qiáng)夯?強(qiáng)夯是強(qiáng)力夯實(shí)的簡(jiǎn)稱。將很重的錘從高處自由下落,對(duì)地基施加很高的沖擊能,反復(fù)多次夯擊地面,地基土中的顆粒結(jié)構(gòu)發(fā)生調(diào)整,土體變?yōu)槊軐?shí),從而能較大限度提高地基強(qiáng)度和降低壓縮性.?其施工工藝流程:?1)平整場(chǎng)地;?2)鋪級(jí)配碎石墊層;?3)強(qiáng)夯置換設(shè)置碎石墩;
4)平整并填級(jí)配碎石墊層;
5)滿夯一遍;?6)找平,并鋪土工布;
7)回填風(fēng)化石渣墊層,用振動(dòng)碾碾壓八遍.?一般在大型強(qiáng)夯施土前,都應(yīng)選擇面積不大于400m2的場(chǎng)地進(jìn)行典型試驗(yàn),以便取得數(shù)據(jù),指導(dǎo)設(shè)計(jì)與施工。
(四)、擠密法
1、振沖密實(shí)法?利用專門的振沖器械產(chǎn)生的重復(fù)水平振動(dòng)和側(cè)向擠壓作用,使土體的結(jié)構(gòu)逐步破壞,孔隙水壓力迅速增大。由于結(jié)構(gòu)破壞,土粒有可能向低勢(shì)能位置轉(zhuǎn)移,這樣土體由松變密.
施工工藝:
(1)平整施工場(chǎng)地,布置樁位;
(2)施工車就位,振沖器對(duì)準(zhǔn)樁位;?(3)啟動(dòng)振沖器,使之徐徐沉人土層,直至加固深度以上30~50cm,記錄振沖器經(jīng)過各深度的電流值和時(shí)間,提升振沖器至孔口。再重復(fù)以上步驟1~2次,使孔內(nèi)泥漿變?。?/p>
(4)向孔內(nèi)倒人一批填料,將振沖器沉人填料中進(jìn)行振實(shí)并擴(kuò)大樁徑。重復(fù)這一步驟直至該深度電流達(dá)到規(guī)定的密實(shí)電流為止,并記錄填料量。?(5)將振沖器提出孔口,繼續(xù)施工上節(jié)樁段,一直完成整個(gè)樁體振動(dòng)施工,再將振沖器及機(jī)具移至另一樁位。?(6)在制樁過程中,各段樁體均應(yīng)符合密實(shí)電流、填料量和留振時(shí)間等三方面的要求,基本參數(shù)應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)制樁試驗(yàn)確定。
(7)施工場(chǎng)地應(yīng)預(yù)先開設(shè)排泥水溝系,將制樁過程中產(chǎn)生的泥水集中引入沉淀池,池底部厚泥漿可定期挖出送至預(yù)先安排的存放地點(diǎn),沉淀池上部比較清的水可重復(fù)使用。?(8)最后應(yīng)挖去樁頂部lm厚的樁體,或用碾壓、強(qiáng)夯(遍夯)等方法壓實(shí)、夯實(shí),鋪設(shè)并壓實(shí)墊層。?2、沉管砂石樁(碎石樁、灰土樁、OG樁、低標(biāo)號(hào)樁等)?利用沉管制樁機(jī)械在地基中錘擊、振動(dòng)沉管成孔或靜壓沉管成孔后,在管內(nèi)投料,邊投料邊上提(振動(dòng))沉管形成密實(shí)樁體,與原地基組成復(fù)合地基.?3、夯擊碎石樁(塊石墩)
利用重錘夯擊或者強(qiáng)夯方法將碎石(塊石)夯人地基,在夯坑里逐步填人碎石(塊石)反復(fù)夯擊以形成碎石樁或塊石墩。
(五)、拌和法
1、高壓噴射注漿法(高壓旋噴法)?以高壓力使水泥漿液通過管路從噴射孔噴出,直接切割破壞土體的同時(shí)與土拌和并起部分置換作用。凝固后成為拌和樁(柱)體,這種樁(柱)體與地基一起形成復(fù)合地基.也可以用這種方法形成擋土結(jié)構(gòu)或防滲結(jié)構(gòu)。
2、深層攪拌法
深層攪拌法主要用于加固飽和軟粘土.它利用水泥漿體、水泥(或石灰粉體)作為主固化劑,應(yīng)用特制的深層攪拌機(jī)械將固化劑送人地基土中與土強(qiáng)制攪拌,形成水泥(石灰)土的樁(柱)體,與原地基組成復(fù)合地基。水泥土樁(柱)的物理力學(xué)性質(zhì)取決于固化劑與土之間所產(chǎn)生的一系列物理—化學(xué)反應(yīng)。固化劑的摻人量及攪拌均勻性和土的性質(zhì)是影響水泥土樁(柱)性質(zhì)以至復(fù)合地基強(qiáng)度和壓縮性的主要因素。?施工工藝:
①定位?②漿液配制?③送漿?④鉆進(jìn)噴漿攪拌?⑤提升攪拌噴漿?⑥重復(fù)鉆進(jìn)噴漿攪拌?⑦重復(fù)提升攪拌
⑧當(dāng)攪拌軸鉆進(jìn)、提升速度為0.65-1.Om/min時(shí),應(yīng)重復(fù)攪拌一次。?⑨成樁完畢,清理攪拌葉片上包裹的土塊及噴漿口,樁機(jī)移至另一樁位施工.?(六)、加筋法
(1)土工合成材料?土工合成材料是一種新型的巖土工程材料。它以人工合成的聚合物,如塑料、化纖、合成橡膠等為原料,制成各種類型的產(chǎn)品,置于土體內(nèi)部、表面或各層土體之間,發(fā)揮加強(qiáng)或保護(hù)土體的作用。土工合成材料可分為土工織物、土工膜、特種土工合成材料和復(fù)合型土工合成材料等類型。?(2)土釘墻技術(shù)
土釘一般是通過鉆孔、插筋、注漿來設(shè)置,但也有通過直接打人較粗的鋼筋和型鋼、鋼管形成土釘。土釘沿通長(zhǎng)與周圍土體接觸,依靠接觸界面上的粘結(jié)摩阻力,與其周圍土體形成復(fù)合土體,土釘在土體發(fā)生變形的條件下被動(dòng)受力。并主要通過其受剪工作對(duì)土體進(jìn)行加固,土釘一般與平面形成一定的角度,故稱之為斜向加固體。土釘適用于地下水位以上或經(jīng)降水后的人工填土、粘性土、弱膠結(jié)砂土的基坑支護(hù)和邊坡加固。
(3)加筋土
加筋土是將抗拉能力很強(qiáng)的拉筋埋置于土層中,利用土顆粒位移與拉筋產(chǎn)生的摩擦力使土與加筋材料形成整體,減少整體變形和增強(qiáng)整體穩(wěn)定。拉筋是一種水平向增強(qiáng)體。一般使用抗拉能力強(qiáng)、摩擦系數(shù)大而耐腐蝕的條帶狀、網(wǎng)狀、絲狀材料,例如,鍍鋅鋼片;鋁合金、合成材料等。
(七)、灌漿法
是利用氣壓、液壓或電化學(xué)原理將能夠固化的某些漿液注入地基介質(zhì)中或建筑物與地基的縫隙部位.灌漿的漿液可以是水泥漿、水泥砂漿、粘土水泥漿、粘土漿、石灰漿及各種化學(xué)漿材如聚氨酯類、木質(zhì)素類、硅酸鹽類等。根據(jù)灌漿的目的可分為防滲灌漿、堵漏灌漿、加固灌漿和結(jié)構(gòu)糾傾灌漿等。按灌漿方法可分為壓密灌漿、滲入灌漿、劈裂灌漿和電化學(xué)灌漿.灌漿法在水利、建筑、道橋及各種工程領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用.
(八)、常見不良地基土及其特點(diǎn)?1。軟粘土?軟粘土也稱軟土,是軟弱粘性土的簡(jiǎn)稱。它形成于第四紀(jì)晚期,屬于海相、瀉湖相、河谷相、湖沼相、溺谷相、三角洲相等的粘性沉積物或河流沖積物。多分布于沿海、河流中下游或湖泊附近地區(qū)。常見的軟弱粘性土是淤泥和淤泥質(zhì)土。軟土的物理力學(xué)性質(zhì)包括如下幾個(gè)方面:
(1)物理性質(zhì)?粘粒含量較多,塑性指數(shù)Ip一般大于17,屬粘性土。軟粘土多呈深灰、暗綠色,有臭味,含有機(jī)質(zhì),含水量較高、一般大于40%,而淤泥也有大于80%的情況.孔隙比一般為1。0-2。0,其中孔隙比為1.0~1.5稱為淤泥質(zhì)粘土,孔隙比大于1。5時(shí)稱為淤泥。由于其高粘粒含量、高含水量、大孔隙比,因而其力學(xué)性質(zhì)也就呈現(xiàn)與之對(duì)應(yīng)的特點(diǎn)——-低強(qiáng)度、高壓縮性、低滲透性、高靈敏度。?(2)力學(xué)性質(zhì)
軟粘土的強(qiáng)度極低,不排水強(qiáng)度通常僅為5~30kPa,表現(xiàn)為承載力基本值很低,一般不超過70kPa,有的甚至只有20kPa。軟粘土尤其是淤泥靈敏度較高,這也是區(qū)別于一般粘土的重要指標(biāo).?軟粘土的壓縮性很大.壓縮系數(shù)大于0.5MPa-1,最大可達(dá)45MPa-1,壓縮指數(shù)約為0。35—0.75。通常情況下,軟粘土層屬于正常固結(jié)土或微超固結(jié)土,但有些土層特別是新近沉積的土層有可能屬于欠固結(jié)土。?滲透系數(shù)很小是軟粘土的又一重要特點(diǎn),一般在10—5—10-8cm/s之間,滲透系數(shù)小則固結(jié)速率就很慢,有效應(yīng)力增長(zhǎng)緩慢,從而沉降穩(wěn)定慢,地基強(qiáng)度增長(zhǎng)也十分緩慢。這一特點(diǎn)是嚴(yán)重制約地基處理方法和處理效果的重要方面。?(3)工程特性
軟粘土地基承載力低,強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢;加荷后易變形且不均勻;變形速率大且穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng);具有滲透性小、觸變性及流變性大的特點(diǎn)。常用的地基處理方法有預(yù)壓法、置換法、攪拌法等。?2.雜填土
雜填土主要出現(xiàn)在一些老的居民區(qū)和工礦區(qū)內(nèi),是人們的生活和生產(chǎn)活動(dòng)所遺留或堆放的垃圾土。這些垃圾土一般分為三類:即建筑垃圾土、生活垃圾土和工業(yè)生產(chǎn)垃圾土.不同類型的垃圾土、不同時(shí)間堆放的垃圾土很難用統(tǒng)一的強(qiáng)度指標(biāo)、壓縮指標(biāo)、滲透性指標(biāo)加以描述.
雜填土的主要特點(diǎn)是無規(guī)劃堆積、成分復(fù)雜、性質(zhì)各異、厚薄不均、規(guī)律性差。因而同一場(chǎng)地表現(xiàn)為壓縮性和強(qiáng)度的明顯差異,極易造成不均勻沉降,通常都需要進(jìn)行地基處理。?3。沖填土
沖填土是人為的用水力沖填方式而沉積的土。近年來多用于沿海灘涂開發(fā)及河漫灘造地。西北地區(qū)常見的水墜壩(也稱沖填壩)即是沖填土堆筑的壩。沖填土形成的地基可視為天然地基的一種,它的工程性質(zhì)主要取決于沖填土的性質(zhì).沖填土地基一般具有如下一些重要特點(diǎn)。?(1)顆粒沉積分選性明顯,在入泥口附近,粗顆粒較先沉積,遠(yuǎn)離入泥口處,所沉積的顆粒變細(xì);同時(shí)在深度方向上存在明顯的層理。
(2)沖填土的含水量較高,一般大于液限,呈流動(dòng)狀態(tài)。停止沖填后,表面自然蒸發(fā)后常呈龜裂狀,含水量明顯降低,但下部沖填土當(dāng)排水條件較差時(shí)仍呈流動(dòng)狀態(tài),沖填土顆粒愈細(xì),這種現(xiàn)象愈明顯。
(3)沖填土地基早期強(qiáng)度很低,壓縮性較高,這是因沖填土處于欠固結(jié)狀態(tài).沖填土地基隨靜置時(shí)間的增長(zhǎng)逐漸達(dá)到正常固結(jié)狀態(tài)。其工程性質(zhì)取決于顆粒組成、均勻性、排水固結(jié)條件以及沖填后靜置時(shí)間。
4,飽和松散砂土?粉砂或細(xì)砂地基在靜荷載作用下常具有較高的強(qiáng)度。但是當(dāng)振動(dòng)荷載(地震、機(jī)械振動(dòng)等)作用時(shí),飽和松散砂土地基則有可能產(chǎn)生液化或大量震陷變形,甚至喪失承載力。這是因?yàn)橥令w粒松散排列并在外部動(dòng)力作用下使顆粒的位置產(chǎn)生錯(cuò)位,以達(dá)到新的平衡,瞬間產(chǎn)生較高的超靜孔隙水壓力,有效應(yīng)力迅速降低。對(duì)這種地基進(jìn)行處理的月的就是使它變得較為密實(shí),消除在動(dòng)荷載作用下產(chǎn)生液化的可能性。常用的處理方法有擠出法、振沖法等。
5。濕陷性黃土
在上覆土層自重應(yīng)力作用下,或者在自重應(yīng)力和附加應(yīng)力共同作用下,因浸水后土的結(jié)構(gòu)破壞而發(fā)生顯著附加變形的土稱為濕陷性土,屬于特殊土.有些雜填土也具有濕陷性。廣泛分布于我國(guó)東北、西北、華中和華東部分地區(qū)的黃土多具濕陷性.(這里所說的黃土泛指黃土和黃土狀土。濕陷性黃土又分為自重濕陷性和非自重濕陷性黃土,也有的老黃土不具濕陷性).在濕陷性黃土地基上進(jìn)行工程建設(shè)時(shí),必須考慮因地基濕陷引起附加沉降對(duì)工程可能造成的危害,選擇適宜的地基處理方法,避免或消除地基的濕陷或因少量濕陷所造成的危害.?6。膨脹土
膨脹土的礦物成分圭要是蒙脫石,它具有很強(qiáng)的親水性,吸水時(shí)體積膨脹,失水時(shí)體積收縮。這種脹縮變形肚往很大,極易對(duì)建筑物造成損壞.膨脹土在我國(guó)的分布范圍很廣,如廣西、云南、河南、湖北、四川、陜西、河北、安徽、江蘇等地均有不同范圍的分布。膨脹土是特殊土的一種,常用的地基處理方法有換土、土性改良、預(yù)浸水,以及防止地基土含水量變化等工程措施.?7.含有機(jī)質(zhì)土和泥炭土?當(dāng)土中含有不同的有機(jī)質(zhì)時(shí),將形成不同的有機(jī)質(zhì)土,在有機(jī)質(zhì)含量超過一定含量時(shí)就形成泥炭土,它具有不同的工程特性,有機(jī)質(zhì)的含量越高,對(duì)土質(zhì)的影響越大,主要表現(xiàn)為強(qiáng)度低、壓縮性大,并且對(duì)不同工程材料的摻入有不同影響等,對(duì)直接工程建設(shè)或地基處理構(gòu)成不利的影響。?8。山區(qū)地基土
山區(qū)地基土的地質(zhì)條件較為復(fù)雜,主要表現(xiàn)在地基的不均勻性和場(chǎng)地穩(wěn)定性兩個(gè)方面.由于自然環(huán)境和地基土的生成條件影響,場(chǎng)地中可能存在大孤石,場(chǎng)地環(huán)境也可能存在滑坡、泥石流、邊坡崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。它們會(huì)給建筑物造成直接的或潛在的威脅。在山區(qū)地基建造建筑物時(shí)要特別注意場(chǎng)地環(huán)境因素及不良地質(zhì)現(xiàn)象,必要時(shí)對(duì)地基進(jìn)行處理。
9。巖溶(喀斯特)?在巖溶(喀斯特)地區(qū)常存在溶洞或土洞、溶溝、溶隙、洼地等.地下水的沖蝕或潛蝕使其形成和發(fā)展,它們對(duì)結(jié)構(gòu)物的影響很大,易于出現(xiàn)地基不均勻變形、崩塌和陷落。因此在修建結(jié)構(gòu)物之前,必須進(jìn)行必要的處理.?四、基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)
房屋基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑體型與功能要求、荷載大小和分布情況、相鄰建筑基礎(chǔ)情況、施工條件和材料供應(yīng)以及地區(qū)抗震烈度等綜合考慮,選擇經(jīng)濟(jì)合理的基礎(chǔ)型式。
砌體結(jié)構(gòu)優(yōu)先采用剛性條形基礎(chǔ),如灰土條形基礎(chǔ)、Cl5素混凝土條形基礎(chǔ)、毛石混凝土條形基礎(chǔ)和四合土條形基礎(chǔ)等,當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于2.5m時(shí),可采用鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)即柔性基礎(chǔ)。?多層內(nèi)框架結(jié)構(gòu),如地基土較差時(shí),中柱宜選用柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),中柱宜用鋼筋混凝土柱。?框架結(jié)構(gòu)、無地下室、地基較好、荷載較小可采用單獨(dú)柱基,在抗震設(shè)防區(qū)可按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.1。1l條設(shè)柱基拉梁。?無地下室、地基較差、荷載較大為增強(qiáng)整體性,減少不均勻沉降,可采用十字交叉梁條形基礎(chǔ).
如采用上述基礎(chǔ)不能滿足地基基礎(chǔ)強(qiáng)度和變形要求,又不宜采用樁基或人工地基時(shí),可采用筏板基礎(chǔ)(有梁或無梁)。?框架結(jié)構(gòu)、有地下室、上部結(jié)構(gòu)對(duì)不均勻沉降要求嚴(yán)、防水要求高、柱網(wǎng)較均勻,可采用箱形基礎(chǔ);柱網(wǎng)不均勻時(shí),可采用筏板基礎(chǔ)。?有地下室,無防水要求,柱網(wǎng)、荷載較均勻、地基較好,可采用獨(dú)立柱基,抗震設(shè)防區(qū)加柱基拉梁?;虿捎娩摻罨炷两徊鏃l形基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ).
筏板基礎(chǔ)上的柱荷載不大、柱網(wǎng)較小且均勻,可采用板式筏形基礎(chǔ)。當(dāng)柱荷載不同、柱距較大時(shí),宜采用梁板式筏基。?無論采用何種基礎(chǔ)都要處理好基礎(chǔ)底板與地下室外墻的連結(jié)節(jié)點(diǎn)。
框剪結(jié)構(gòu)無地下室、地基較好、荷載較均勻,可選用單獨(dú)柱基,墻下條基,抗震設(shè)防地區(qū)柱基下設(shè)拉梁并與墻下條基連結(jié)在一起。?無地下室,地基較差,荷載較大,柱下可選用交叉條形基礎(chǔ)并與墻下條基連結(jié)在一起,以加強(qiáng)整體性,如還不能滿足地基承載力或變形要求,可采用筏板基礎(chǔ)。剪力墻結(jié)構(gòu)無地下室或有地下室,無防水要求,地基較好,宜選用交叉條形基礎(chǔ)。當(dāng)有防水要求時(shí),可選用筏板基礎(chǔ)或箱形基礎(chǔ)。高層建筑一般都設(shè)有地下室,可采用筏板基礎(chǔ);如地下室設(shè)置有均勻的鋼筋混凝土隔墻時(shí),采用箱形基礎(chǔ)。
當(dāng)?shù)鼗^差,為滿足地基強(qiáng)度和沉降要求,可采用樁基或人工處理地基。
多棟高樓與裙房在地基較好(如卵石層等)、沉降差較小、基礎(chǔ)底標(biāo)高相等時(shí)基礎(chǔ)可不分縫(沉降縫).當(dāng)?shù)鼗话?通過計(jì)算或采取措施(如高層設(shè)混凝土樁等)控制高層和裙房間的沉降差,則高層和裙房基礎(chǔ)也可不設(shè)縫,建在同一箋基上。施工時(shí)可設(shè)后澆帶以調(diào)整高層與裙房的初期沉降差。當(dāng)高層與裙房或地下車庫(kù)基礎(chǔ)為整塊筏板鋼筋混凝土基礎(chǔ)時(shí),在高層基礎(chǔ)附近的裙房或地下車庫(kù)基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)后澆帶,以調(diào)整地基的初期不均勻沉降和混凝土初期收縮。?第三節(jié)淺基礎(chǔ)
一般而言,基礎(chǔ)多埋置于地面以下,但諸如碼頭樁基礎(chǔ)、橋梁基礎(chǔ)、半地下室箱形基礎(chǔ)等均有一部分在地表之上。通常把位于天然地基上、埋置深度小于5m的一般基礎(chǔ)(柱基或墻基)以及埋置深度雖超過5m,但小于基礎(chǔ)寬度的大尺寸基礎(chǔ)(如箱形基礎(chǔ)),統(tǒng)稱為天然地基上的淺基礎(chǔ)。?天然地基上的淺基礎(chǔ)埋置深度較淺,用料較省,無需復(fù)雜的施工設(shè)備,在開挖基坑、必要時(shí)支護(hù)坑壁和排水疏干后對(duì)地基不加處理即可修建,工期短、造價(jià)低,因而設(shè)計(jì)時(shí)宜優(yōu)先選用天然地基。當(dāng)這類基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)難以適應(yīng)較差的地基條件時(shí)才考慮采用大型或復(fù)雜的基礎(chǔ)形式,如連續(xù)基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)或人工處理地基。
一、按基礎(chǔ)剛度分類
1、剛性基礎(chǔ)
剛性基礎(chǔ)是由磚、石、素混凝土或灰土等材料做成的基礎(chǔ)。
2.?dāng)U展基礎(chǔ)
當(dāng)剛性基礎(chǔ)不能滿足力學(xué)要求時(shí),可以做成鋼筋混凝土基礎(chǔ),稱為擴(kuò)展基礎(chǔ)。?柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)和墻下擴(kuò)展基礎(chǔ)一般做成錐形和臺(tái)階形.對(duì)于墻下擴(kuò)展基礎(chǔ),當(dāng)?shù)鼗痪鶆驎r(shí),還要考慮墻體縱向彎曲的影響。這種情況下,為了增加基礎(chǔ)的整體性和加強(qiáng)基礎(chǔ)縱向抗彎能力,墻下擴(kuò)展基礎(chǔ)可采用有肋的基礎(chǔ)形式.
二、按構(gòu)造分類?淺基礎(chǔ)按構(gòu)造類型可分為四種:
1.單獨(dú)基礎(chǔ):在建筑中,柱的基礎(chǔ)一般都是單獨(dú)基礎(chǔ)。
2.條形基礎(chǔ):墻的基礎(chǔ)通常連續(xù)設(shè)置成長(zhǎng)條形,稱為條形基礎(chǔ)。
3.筏板基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ):當(dāng)柱子或墻傳來的荷載很大,地基土較軟弱,用單獨(dú)基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)都不能滿足地基承載力要求時(shí),往往需要把整個(gè)房屋底面(或地下室部分)做成一片連續(xù)的鋼筋混凝土板,作為房屋的基礎(chǔ),稱為筏板基礎(chǔ)。為了增加基礎(chǔ)板的剛度,以減小不均勻沉降,高層建筑往往把地下室的底板、頂板、側(cè)墻及一定數(shù)量的內(nèi)隔墻一起構(gòu)成一個(gè)整體剛度很強(qiáng)的鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu),稱為箱形基礎(chǔ)。
4.殼體基礎(chǔ):為改善基礎(chǔ)的受力性能,基礎(chǔ)的形式可不做成臺(tái)階狀,而做成各種形式的殼體,稱做殼體基礎(chǔ)。?
第四節(jié)深基礎(chǔ)?深基礎(chǔ)有兩種類型——樁基礎(chǔ)與墩基礎(chǔ)?一、樁基礎(chǔ)
樁的分類?樁可根據(jù)樁身材料、施工方法、成樁過程中擠土效應(yīng)、承載性狀及使用功能等進(jìn)行分類。
1.按樁身材料分類
按樁身材料不同,可將樁劃分為木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁、其它組合材料樁。?2.按施工方法分類?按施工方法可分為預(yù)制樁、灌注樁兩大類。
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3.按成樁過程中擠土效應(yīng)分類
隨著樁的設(shè)置方法(打入或鉆孔成樁等)的不同,樁周土所受的排擠作用也很不相同。擠土作用會(huì)引起樁周土天然結(jié)構(gòu)、應(yīng)力狀態(tài)和性質(zhì)的變化,從而影響土的性質(zhì)和樁的承載力。
對(duì)樁按設(shè)置效應(yīng)分為三類:擠土樁、小量擠土樁和非擠土樁。
4.按承載性狀分類
軸向荷載作用下的豎直樁,按達(dá)到承載力極限狀態(tài)時(shí)的荷載傳遞主要方式,可分為(a)端承型樁和(b)摩擦型樁兩大類,如下圖所示。
沉管灌注樁施工過程:就位-—沉套管——開始灌注混凝土——下鋼筋骨架繼續(xù)澆灌混凝土—-拔管成型?二、墩基礎(chǔ)
墩基礎(chǔ)是在人工或機(jī)械成孔的大直徑孔中澆筑混凝土(鋼筋混凝土)而成,我國(guó)多用人工開挖,亦稱大直徑人工挖孔樁。墩身施工:在護(hù)圈保護(hù)下開挖土方——支模板澆筑混凝土護(hù)圈——澆筑墩身混凝土
1、墩基的適用范圍:?埋深大于3m、直徑不小于800mm、且埋深與墩身直徑的比小于6或埋深與擴(kuò)底直徑的比小于4的獨(dú)立剛性基礎(chǔ),可按墩基進(jìn)行設(shè)計(jì)。墩身有效長(zhǎng)度不宜超過5m。
墩基礎(chǔ)多用于多層建筑,由于基底面積按天然地基的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行計(jì)算,免去了單墩載荷試驗(yàn)。因此,在工期緊張的條件下較受歡迎。
墩基施工應(yīng)采用挖(鉆)孔樁的方式,擴(kuò)壁或不擴(kuò)壁成孔。考慮到埋深過大時(shí),如采用墩基方法設(shè)計(jì)則不符合實(shí)際,因此規(guī)定了長(zhǎng)徑比界限及有效長(zhǎng)度不超過5m的限制,以區(qū)別于人工挖孔樁。當(dāng)超過限制時(shí),應(yīng)按挖孔樁設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)。?單從承載力方面分析,采用墩基的設(shè)計(jì)方法偏于安全。?2、墩基的設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定:?a、單墩承載力特征值或墩底面積計(jì)算不考慮墩身側(cè)摩阻力,墩底端阻力特征值采用修正后的持力層承載力特征值或按抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定的承載力特征值。巖石持力層承載力特征值不進(jìn)行深寬修正.
b、持力層承載力特征值的確定應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007—2002第5.2.3條的規(guī)定。?甲級(jí)設(shè)計(jì)等級(jí)建筑物的墩底承載力特征值可通過孔內(nèi)墩底平板載荷試驗(yàn)、深層平板載荷試驗(yàn)、螺旋板載荷試驗(yàn)等方法確定。荷載不大的墩,也可直接進(jìn)行單墩豎向載荷試驗(yàn),按單樁豎向載荷試驗(yàn)方法直接確定單墩承載力特征值。
墩埋深超過5m且墩周土強(qiáng)度較高時(shí),當(dāng)采用公式計(jì)算、室內(nèi)試驗(yàn)、查表或其他原位測(cè)試方法(載荷試驗(yàn)除外)確定墩底持力層承載力特征值時(shí),可乘以1.1的調(diào)整系數(shù),巖石地基不予調(diào)整。
c、墩身混凝土強(qiáng)度驗(yàn)算應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007—2002第8.5.9條的規(guī)定。
d、墩底壓力的計(jì)算、墩底軟弱下臥層驗(yàn)算及單墩沉降驗(yàn)算應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007—2002第5章地基計(jì)算中的有關(guān)規(guī)定。?3、墩基的構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定:?a、墩身混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20.?b、墩身采用構(gòu)造配筋時(shí),縱向鋼筋不小于8Φ12mm,且配筋率不小于0.15%,縱筋長(zhǎng)度不小于三分之一墩高,箍筋Φ8@250mm。
c、對(duì)于一柱一墩的墩基,柱與墩的連接以及墩帽(或稱承臺(tái))的構(gòu)造,應(yīng)視設(shè)計(jì)等級(jí)、荷載大小、連系梁布置情況等綜合確定,可設(shè)置承臺(tái)或?qū)⒍张c柱直接連接.當(dāng)墩與柱直接連接時(shí),柱邊至墩周邊之間最小間距應(yīng)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002表8.2.5—2杯壁厚度的要求,并進(jìn)行局部承壓驗(yàn)算。當(dāng)柱與墩的連接不能滿足固接要求時(shí),則應(yīng)在兩個(gè)方向設(shè)置連系梁,連系梁的截面和配筋應(yīng)由計(jì)算確定。?墻下墩基多用于多層磚混結(jié)構(gòu)建筑物,設(shè)計(jì)不考慮水平力,墻下基礎(chǔ)梁與墩頂?shù)倪B接只需考慮構(gòu)造要求,采取插筋連接即可??稍O(shè)置與墩頂截面一致的墩帽,墩帽底可與基礎(chǔ)梁底標(biāo)高一致,并與基礎(chǔ)梁一次澆注。在墩頂設(shè)置墩帽可保證墩與基礎(chǔ)梁的整體連接,其鋼筋構(gòu)造可參照框架頂層的梁柱連接,并應(yīng)滿足鋼筋錨固長(zhǎng)度的要求。
d、墩基成孔宜采用人工挖孔、機(jī)械鉆孔的方法施工。墩底擴(kuò)底直徑不宜大于墩身直徑的2。5倍。?e、相鄰墩墩底標(biāo)高一致時(shí),墩位按上部結(jié)構(gòu)要求及施工條件布置,墩中心距可不受限制。持力層起伏很大時(shí),應(yīng)綜合考慮相鄰墩墩底高差與墩中心距之間的關(guān)系,進(jìn)行持力層穩(wěn)定性驗(yàn)算,不滿足時(shí)可調(diào)整墩距或墩底標(biāo)高。?f、墩底進(jìn)入持力層的深度不宜小于300mm.當(dāng)持力層為中風(fēng)化、微風(fēng)化、未風(fēng)化巖石時(shí),在保證墩基穩(wěn)定性的條件下,墩底可直接置于巖石面上,巖石面不平整時(shí),應(yīng)整平或鑿成臺(tái)階狀。
三、沉井基礎(chǔ)
為了滿足結(jié)構(gòu)物的要求,適應(yīng)地基的特點(diǎn),在土木工程結(jié)構(gòu)的實(shí)踐中形成了各種類型的深基礎(chǔ),其中沉井基礎(chǔ),尤其是重型沉井、深水浮運(yùn)鋼筋混凝土沉井和鋼沉井,在國(guó)內(nèi)外已有廣泛的應(yīng)用和發(fā)展,如我國(guó)的南京長(zhǎng)江大橋.?1、沉井按下沉方式分類
(1)就地制造下沉的沉井
這種沉井是在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的位置上制造,然后挖土靠沉井自重下沉。如基礎(chǔ)位置在水中,需先在水中筑島,再在島上筑井下沉。
(2)浮運(yùn)沉井?在深水地區(qū),筑島有困難或不經(jīng)濟(jì),或有礙通航,或河流流速大,可在岸邊制筑沉井拖運(yùn)到設(shè)計(jì)位置下沉,這類沉井叫浮運(yùn)沉井。?2、沉井按外觀形狀分類
沉井按外觀形狀分類,在平面上可分為單孔或多孔的圓形、矩形、圓端沉井及網(wǎng)格形沉井。圓形沉井受力好,適用于河水主流方向易變的河流.矩形沉井制作方便,但四角處的土不易挖除,河流水流也不順。圓端形沉井兼有兩者的優(yōu)點(diǎn)也在一定程度上兼有兩者的缺點(diǎn),是土木工程中常用的基礎(chǔ)類型.?沉井豎直剖面外形主要有豎直式、傾斜式及階梯式等。采用哪種形式主要視沉井需要通過的土層性質(zhì)和下沉深度而定。??
?第三部分基坑?第一節(jié)概論
基坑和邊坡工程我們?cè)谶@次實(shí)習(xí)中并沒有接觸多少,特別是深基坑.原因是在焦作地區(qū)沒有適合的實(shí)習(xí)基地.大部分工程不是深基坑,而是深基坑的已經(jīng)完工,正在建設(shè)地上部分,無法看到.淺基坑工程倒是見到了幾處,河南理工家屬樓建設(shè)項(xiàng)目和龍澤小區(qū)項(xiàng)目。?邊坡工程我們見到了一處及縫山針公園的建設(shè)項(xiàng)目,它是焦作近年的重點(diǎn)工程。由于焦作要建設(shè)國(guó)家旅游城市,而北部由于多年的開山造成山體的崩塌和滑坡,巖體裸露,即不安全又不美觀。因此焦作市投入大量資金進(jìn)行山體的護(hù)坡綠化工程.它采用最先進(jìn)的生態(tài)護(hù)坡技術(shù),這在中國(guó)是第二例,青島是第一例,它是從日本引進(jìn)的。?第二節(jié)基坑工程
基坑是建筑工程施工中,為方便地基的施工而在地表開挖的施工場(chǎng)所。按開挖深度分為兩類:深度等于或大于七米稱為深基坑,小于七米的為淺基坑。按開挖方式可分為放坡開挖基坑和支護(hù)開挖基坑兩大類。按功能用途分為:樓宇基坑、地鐵站深基坑、市政工程地下設(shè)施深基坑、工業(yè)深基坑。
一、地下水控制?當(dāng)基坑開挖至地下水位以下時(shí),為了防止因地下水作用而引起的滲流、流砂、管涌、坑底隆起、邊坡滑塌以及坑外地層過度變形等,保證施工過程中處于疏干和穩(wěn)態(tài)的工作條件下進(jìn)行開挖,必須做好對(duì)地下水的控制工作.基坑工程控制地下水的方法有降低地下水位與隔離地下水兩類。對(duì)于弱透水地層中的淺基坑,當(dāng)基坑環(huán)境簡(jiǎn)單、含水層較薄、降水深度較小時(shí),可考慮采用集水明排的方法進(jìn)行降水;在其他情況下宜采用降水井降水、隔水措施或隔水、降水綜合措施.基坑地下水控制設(shè)計(jì)應(yīng)具備下列資料:?(1)地層各分層的巖性厚度及頂?shù)装甯叱獭?(2)地下水的類型、地下水位標(biāo)高與動(dòng)態(tài)規(guī)律以及各含水層之間的水力聯(lián)系。?(3)各含水層的補(bǔ)給、徑流條件、基坑與附近大型地表水源的距離關(guān)系及其水力聯(lián)系.
(4)各含水層的水文地質(zhì)及與降水相關(guān)的工程地質(zhì)參數(shù)。
(5)基坑開挖深度、尺寸,基坑周圍建筑與地下管線基礎(chǔ)情況,基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)類型。?(6)基坑工程施工季節(jié)內(nèi)的氣象資料及基坑維持時(shí)間
(一)基坑降水?基坑降水常用的方法是明溝排水和井點(diǎn)降水。明溝排水就是在基坑內(nèi)或基坑外設(shè)置排水溝、集水井(坑),用抽水設(shè)備將地下水從集水井(坑)中排出。井點(diǎn)降水是將帶有濾管的降水工具沉沒到基坑四周的土中,利用各種抽水工具,在不擾動(dòng)土結(jié)構(gòu)情況下,將地下水位下降至基坑底部以下,以利基坑的開挖.井點(diǎn)降水在深基坑中應(yīng)用較廣,下面將著重介紹該方法。
常用井點(diǎn)類型與適用范圍見表1.實(shí)際中應(yīng)根據(jù)基坑規(guī)模、槽深、環(huán)境條件、各土層滲透性和降低水位的深度等合理選擇降水井類型。表1降水井類型及適用范圍表?適用條件?降水井型滲透系數(shù)(cm?s—1)可降低水位深(m)土質(zhì)類別?輕型井點(diǎn)及型井點(diǎn)1×10-7~2×10—4<6?6~10含薄層粉砂的粉質(zhì)粘土,?粘質(zhì)粉土,砂質(zhì)粉土,粉細(xì)砂
噴射井點(diǎn)1×10—7~2×10—48~20含薄層粉砂的粉質(zhì)粘土,粘質(zhì)粉土,砂質(zhì)粉土,粉細(xì)砂電滲井點(diǎn)<1×10—7根據(jù)選定的井點(diǎn)定粘土,淤泥質(zhì)粘土,粉質(zhì)粘土
管井>1×10—6>10含薄層粉砂的粉質(zhì)粘土,砂質(zhì)粉土,各類砂土,礫砂,卵石?砂(礫)滲井>5×10—7根據(jù)下伏導(dǎo)水層的性質(zhì)及埋深確定含薄層粉砂的粉質(zhì)粘土,粘質(zhì)粉土,砂質(zhì)粉土,粉土,粉細(xì)砂
基坑降水首先應(yīng)進(jìn)行基坑降水內(nèi)容的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)內(nèi)容主要有:①確定降水井類型;②降水井系統(tǒng)的布設(shè),包括井?dāng)?shù)、井深、井距、井徑、過濾管、工人
濾層、單井出水量、水位與地面沉降的監(jiān)測(cè)等;③預(yù)測(cè)降水效果,包括基坑內(nèi)外典型部位的最終穩(wěn)定水位及水位降深隨時(shí)間的變化,降水引起的沉降及對(duì)鄰近建筑物、地下管線等的影響;④設(shè)置回灌井時(shí),應(yīng)進(jìn)行回灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
井點(diǎn)的平面布置盡可能使井點(diǎn)能包圍基坑,并考慮地下水流向、降水深度和土質(zhì)等因素,布置成環(huán)形、U型或線形,目的是使基坑中心水位降到最低。當(dāng)基坑寬度小于6m,降深不超過5m時(shí),可采用單層輕型井點(diǎn);若要求降水深度大于5m、基坑寬度大于6m時(shí),可采用多層輕型井點(diǎn);井點(diǎn)距坑邊約0.5~1.0m.基坑降水的井?dāng)?shù)、井深、井距及單井出水量等可通過計(jì)算確定。在房屋建筑與構(gòu)筑物的基坑降水中,多采用輕型井點(diǎn)或多層輕型井點(diǎn)類型?造成基坑工程事故的原因有以下幾個(gè)方面:?1)基坑及周圍土體物理力學(xué)性質(zhì)、埋藏條件、水文地質(zhì)條件十分復(fù)雜,勘察所得到的數(shù)據(jù)離散性大,很難比較準(zhǔn)確地反映土層的總體情況;?2)基坑周圍復(fù)雜的施工環(huán)境.諸如:鄰近的建(構(gòu))筑物、道路和地下管線等設(shè)施都會(huì)對(duì)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不良影響;?3)基坑周圍側(cè)向土壓力計(jì)算和圍護(hù)結(jié)構(gòu)受力簡(jiǎn)化計(jì)算的假定都與工程實(shí)際狀況有著一定差別,因此對(duì)基坑穩(wěn)定性和變形問題的預(yù)測(cè)很難做到比較精確;?4)圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的優(yōu)劣,直接影響到圍護(hù)結(jié)構(gòu)及被圍護(hù)土體變形量的大小,穩(wěn)定性以及鄰近建筑物、構(gòu)筑物及設(shè)施的安全。一個(gè)設(shè)計(jì)合理的圍護(hù)系統(tǒng)
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