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摘要:本文分析了我国建筑基础工程目前一些常用的施工技术,并论述了下一步的发展规划。
关键词:基础工程;建筑工程;施工技术;现状;发展
一、我国建筑基础工程技术分析
(一)高层建筑基坑支护技术
1.基坑开挖
基坑开挖应根据支护结构设计、降排水要求,确定开挖方案。基坑边界周围地面应设排水沟,且应避免漏水、渗水进入坑内;放坡开挖时,应对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施。基坑周边严禁超堆荷载。 具体内容包括:开挖机械的选型,开挖程序,机械和运输车辆行驶路线,地面和坑内排水措施,冬季、雨季、汛期施工措施等。
2.基坑支护结构的选择
采用何种结构应根据基坑挖土深度合理选择,钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、钢板桩造价高,一般工程可不采用,而深层搅拌桩一直都有广泛的采用。近年引进土钉墙支护发 展很快,应用越来越普遍。根据本工程的特点,宜采用不设水平内支撑或坑内斜支撑的方案 ,但应注意支护结构内倾变形,必要时采取卸载等措施加以控制。综上所述对土钉墙支护和 深层搅拌桩两种方案比较分析如下:
1) 土钉墙支护体系
土钉墙作为基坑支护结构,其主要特点是:土钉加固土体形成土钉与土的复合体,显著
改变土体性能,克服土体抗拉、抗剪强度低的弱点,有效提高土体的整体刚度,改变边坡变
形和破坏的性状,显著提高整体稳定性。
2) 深层搅拌桩支护体系
采用深层搅拌桩作为基坑支护结构也有许多成功的先例。以多排密集的搅拌桩组成的桩
墙作为基坑的挡土墙在计算理论上多采用重力式挡墙模式,考虑挡土墙的稳定性,分别进行
抗滑稳定性,抗倾覆稳定性,以及墙身应力验算。这种水泥土挡墙的位移、倾斜均较小,桩
体搭接良好墙身无渗水现象,开挖后露出的桩身墙面,表面平整可做外模加以利用。以基坑
开挖深度-3.6米段的挡墙为例,假定采用两行单桩组成桩墙,桩径Φ700,纵向单桩之间搭 接150,横向单桩之间搭接40,墙厚1300,单桩纵向中心距550,横向中心距600。
深層搅拌桩作为支护挡墙尚有许多优点,如深层搅拌桩既可作为重力式挡墙成为基坑的
支护体系,也可兼作为基坑的防水幕墙,一身兼具两种功能,既是挡土墙,又是防水墙,不
但可减少施工临时措施,又节约施工费用,搅拌桩还具噪音小,可以多台钻机同时施工,工
期可以缩短,节约钢材,但水泥消耗量较大。
3.支护施工工序及施工方法
根据选择的支护方案和支护设计,安排支护施工工序及施工方法。 如采用挡土板桩,施工顺序: 建筑工程定位→板桩墙定位→安装导向围檩→沉打板桩→拆除导向围檩→安装拉锚或支撑装置→挖土(视基础深度,确定分层开挖厚度和相应支护设施)→基础施工→填土→拆除拉锚或支撑→拔除板桩。其中挡土板桩施工必须做到:
1)确保坑壁稳定,施工安全;
2)确保邻近建筑物、构筑物和管线安全;
3)考虑基础施工各工序如挖土、模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇捣便于进行;
4)尽可能施工简便、经济合理。
(二)振冲密实法技术
振冲密实法主要用于砂土和粉土的加固处理及抗震动液化处理。振冲密实桩的填料与振冲碎石桩的桩体材料相同,粒径为5~50mm。对于粘粒含量小于10%的粗砂和中砂地基,振冲时可不另加填料,就地振密。振冲密实桩的施工,可以采用由外向里逐圈连续推进或跳圈推进的顺序进行。当加固区附近有构筑物时,施工应从靠近构筑物的一侧开始,向远离构筑物的方向推进。密实振冲孔与已有构筑物的距离宜大于3m。
振冲密实桩的质量检验应于施工完成后间隔一定的时间进行。对砂土地基可取1~2周;对粉土地基可取2~3周。对振冲密实法处理后的砂土或粉土地基,可采用静力触探或标准贯入试验等方法检验桩间土的处理效果。检验应选择有代表性的或地基土质较差的地段进行。检验点应布置在桩间土的形心处,一般每100~200m取一孔,每个工程检验点数量不得少于3处。标准贯入试验在深度方向上每米应作1次。
二、我国基础工程技术的发展
(一)重视土的工程性质及测试技术的研究应该根据工程的性质和特点,提供符合土体实际工作性状的计算参数。如深埋高层建筑地基土经历卸载和加载的变化,其变形参数应反应这种变化,以计算地基的回弹再压缩及附加应力下的沉降。深基坑支护稳定分析所需的抗剪强度参数应能反应土体的应力状态和排水固结状态。
应研究复合地基承载力和变形参数的检测方法。目前的单桩和复合地基静载试验虽不可替代,但大子样、深层检测技术有待开发。对于基坑支护的监测,目前多数工程局限于坑顶水平位移观测,应重视测斜仪观测和土压力测试,以发展基坑支护受力与变形的反分析,改进计算模式。关于地基土的应力-应变关系的实用本构模型的研究,随着地基基础数值分析的发展,愈显重要。
(二)完善现有地基处理技术,开发地基处理新技术、新工艺
开发行之有效的地基处理方法及与之相配套的施工机具,提高工效和质量可靠性,应针对地基土特性、建筑物类型与荷载,尽量利用工业废料和地方材料形成低成本、高质量、系列化的地基处理技术。对于开山填谷、围海造地,应超前策划,采用预压、强夯等低成本方法先行处理,以满足市政设施和多层房屋对地基的基本要求。
(三)以灌注桩为重点,发展成桩新工艺、新设备,实现配套化、系列化为适应控制环境污染和高承载力要求应大力发展灌注桩新工艺、新设备,形成适用于不同地层、不同承载力、不同直径和长度的系列化成桩工艺与设备。
三、结语
当前我国建筑事业正面临着很好的发展前景,近几年我国建设规模不断加大,各地基础工程不断拔地而起,我们施工人员应该不断加强技术改造,依靠科技进步提高工程质量,提高我国建筑业的竞争力。
关键词:基础工程;建筑工程;施工技术;现状;发展
一、我国建筑基础工程技术分析
(一)高层建筑基坑支护技术
1.基坑开挖
基坑开挖应根据支护结构设计、降排水要求,确定开挖方案。基坑边界周围地面应设排水沟,且应避免漏水、渗水进入坑内;放坡开挖时,应对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施。基坑周边严禁超堆荷载。 具体内容包括:开挖机械的选型,开挖程序,机械和运输车辆行驶路线,地面和坑内排水措施,冬季、雨季、汛期施工措施等。
2.基坑支护结构的选择
采用何种结构应根据基坑挖土深度合理选择,钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、钢板桩造价高,一般工程可不采用,而深层搅拌桩一直都有广泛的采用。近年引进土钉墙支护发 展很快,应用越来越普遍。根据本工程的特点,宜采用不设水平内支撑或坑内斜支撑的方案 ,但应注意支护结构内倾变形,必要时采取卸载等措施加以控制。综上所述对土钉墙支护和 深层搅拌桩两种方案比较分析如下:
1) 土钉墙支护体系
土钉墙作为基坑支护结构,其主要特点是:土钉加固土体形成土钉与土的复合体,显著
改变土体性能,克服土体抗拉、抗剪强度低的弱点,有效提高土体的整体刚度,改变边坡变
形和破坏的性状,显著提高整体稳定性。
2) 深层搅拌桩支护体系
采用深层搅拌桩作为基坑支护结构也有许多成功的先例。以多排密集的搅拌桩组成的桩
墙作为基坑的挡土墙在计算理论上多采用重力式挡墙模式,考虑挡土墙的稳定性,分别进行
抗滑稳定性,抗倾覆稳定性,以及墙身应力验算。这种水泥土挡墙的位移、倾斜均较小,桩
体搭接良好墙身无渗水现象,开挖后露出的桩身墙面,表面平整可做外模加以利用。以基坑
开挖深度-3.6米段的挡墙为例,假定采用两行单桩组成桩墙,桩径Φ700,纵向单桩之间搭 接150,横向单桩之间搭接40,墙厚1300,单桩纵向中心距550,横向中心距600。
深層搅拌桩作为支护挡墙尚有许多优点,如深层搅拌桩既可作为重力式挡墙成为基坑的
支护体系,也可兼作为基坑的防水幕墙,一身兼具两种功能,既是挡土墙,又是防水墙,不
但可减少施工临时措施,又节约施工费用,搅拌桩还具噪音小,可以多台钻机同时施工,工
期可以缩短,节约钢材,但水泥消耗量较大。
3.支护施工工序及施工方法
根据选择的支护方案和支护设计,安排支护施工工序及施工方法。 如采用挡土板桩,施工顺序: 建筑工程定位→板桩墙定位→安装导向围檩→沉打板桩→拆除导向围檩→安装拉锚或支撑装置→挖土(视基础深度,确定分层开挖厚度和相应支护设施)→基础施工→填土→拆除拉锚或支撑→拔除板桩。其中挡土板桩施工必须做到:
1)确保坑壁稳定,施工安全;
2)确保邻近建筑物、构筑物和管线安全;
3)考虑基础施工各工序如挖土、模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇捣便于进行;
4)尽可能施工简便、经济合理。
(二)振冲密实法技术
振冲密实法主要用于砂土和粉土的加固处理及抗震动液化处理。振冲密实桩的填料与振冲碎石桩的桩体材料相同,粒径为5~50mm。对于粘粒含量小于10%的粗砂和中砂地基,振冲时可不另加填料,就地振密。振冲密实桩的施工,可以采用由外向里逐圈连续推进或跳圈推进的顺序进行。当加固区附近有构筑物时,施工应从靠近构筑物的一侧开始,向远离构筑物的方向推进。密实振冲孔与已有构筑物的距离宜大于3m。
振冲密实桩的质量检验应于施工完成后间隔一定的时间进行。对砂土地基可取1~2周;对粉土地基可取2~3周。对振冲密实法处理后的砂土或粉土地基,可采用静力触探或标准贯入试验等方法检验桩间土的处理效果。检验应选择有代表性的或地基土质较差的地段进行。检验点应布置在桩间土的形心处,一般每100~200m取一孔,每个工程检验点数量不得少于3处。标准贯入试验在深度方向上每米应作1次。
二、我国基础工程技术的发展
(一)重视土的工程性质及测试技术的研究应该根据工程的性质和特点,提供符合土体实际工作性状的计算参数。如深埋高层建筑地基土经历卸载和加载的变化,其变形参数应反应这种变化,以计算地基的回弹再压缩及附加应力下的沉降。深基坑支护稳定分析所需的抗剪强度参数应能反应土体的应力状态和排水固结状态。
应研究复合地基承载力和变形参数的检测方法。目前的单桩和复合地基静载试验虽不可替代,但大子样、深层检测技术有待开发。对于基坑支护的监测,目前多数工程局限于坑顶水平位移观测,应重视测斜仪观测和土压力测试,以发展基坑支护受力与变形的反分析,改进计算模式。关于地基土的应力-应变关系的实用本构模型的研究,随着地基基础数值分析的发展,愈显重要。
(二)完善现有地基处理技术,开发地基处理新技术、新工艺
开发行之有效的地基处理方法及与之相配套的施工机具,提高工效和质量可靠性,应针对地基土特性、建筑物类型与荷载,尽量利用工业废料和地方材料形成低成本、高质量、系列化的地基处理技术。对于开山填谷、围海造地,应超前策划,采用预压、强夯等低成本方法先行处理,以满足市政设施和多层房屋对地基的基本要求。
(三)以灌注桩为重点,发展成桩新工艺、新设备,实现配套化、系列化为适应控制环境污染和高承载力要求应大力发展灌注桩新工艺、新设备,形成适用于不同地层、不同承载力、不同直径和长度的系列化成桩工艺与设备。
三、结语
当前我国建筑事业正面临着很好的发展前景,近几年我国建设规模不断加大,各地基础工程不断拔地而起,我们施工人员应该不断加强技术改造,依靠科技进步提高工程质量,提高我国建筑业的竞争力。