论文部分内容阅读
摘要:随着建筑工程的快速发展,基础施工技术作为工程施工的关键环节在建筑工程中的作用越来越重要,土木工程的地基是支撑荷载建筑物的,其质量一直是地基中的重要部分,不合理的基础和地基施工的质量问题,往往会导致基础工程质量缺陷与事故。因此,有必要对现代土木工程地基基础工程施工技术进行研究,本文从地基基础勘察技术、支护设计和土方开挖技术、地下水的控制技术和基坑监测技术等角度,对土木工程基础施工技术进行了探讨。
关键词:土木 工程 基础 施工 技术
中图分类号: TU74 文献标识码: A 文章编号:
地基是土木工程的核心,其施工质量直接影响整个工程质量,而在土木工程中地基主要是指基础持力层和下卧层,都属于隐蔽性的工程,关系到建筑物的安危,尤其是频发地质灾害的我国,滑坡、地震、泥石流等地质灾害对土木工程的地基基础提出了高标准的施工要求。关于地基基础工程施工问题,最有名的是意大利比萨斜塔,因为该塔高55 m。是由1173年开始建设,但建至一半后,由于地基不均匀沉降而逐渐向南倾斜,因此被迫停工,在1730年竣工后,塔身还是不断向南倾斜,经过多次的纠偏和地基加固,才保住了这一举世闻名的建筑物。
1.地基基础的勘察技术
土木工程地基基础工程开始施工之前,必须对地基基础进行勘察。地基勘察以5岩土工程勘察规范6为依据。
1)收集建筑总平面图,分析平面图的坐标和地形,结合土木工程的性质、规模、结构和基础形式,判断建筑的荷载力,确定地基的埋置深度和允许变形范围。
2)通过勘察,查明地质的类型、分布、工程特性,对地基的稳定性和均匀性作出分析评价,以便初步判断不良地质的类型、成因和分布范围,为提出整治方案提供数据资料。
3)单栋高层建筑物勘探点的布置,一方面满足地基均匀性的要求,将勘探点设置在4个以上,而对于密集的高层建筑群体,勘探点可适当减少,但每栋建筑物必须有1个控制性的勘探点。
4)从基础的地面算起,详细勘察勘探的深度,将勘探深度控制在地基的主要受力层上,地基的底面宽度大于5 m,设置地下室或者裙房的抗浮桩和锚杆,保证勘探孔的深度达到抗拔承载力的评价需求。
2土方工程的施工要求
土方工程的施工工艺包括:开挖、填筑与压实。
2.1基坑(槽)的土方开挖
采用“分层开挖,先撑后挖”的开挖原则。合理确定开挖顺序和分层厚度,连续进行施工。防止对地基土的扰动,开挖过程中作好检查控制工作。在地下水位以下挖土,应采取降水措施。
2.2土方的填筑和压实
土料选用:碎石类土、砂上、爆破石渣及含水量符合压实要求的黏性土可作为填方土料;淤泥、冻土、膨胀性土、有机物含量大于8%的土、含水溶性硫酸盐大于5%的土、含水量不符合压实要求的黏土不宜做填土用。填土压实方法有:碾压法、夯实法、振动压实法以及利用运土工具压实法。影响填土压实质量的因素:压实功、土的含水量及每层铺土厚度。填土应由低到高,由下向上整个宽度分层铺填碾压或夯实。填方应分层进行并尽量采用同类土填筑。应在相对两侧或四周同时进行回填与夯实。
2.3土方机械施工的适用范围和施工方法
2.3.1推土机
(1)适用范围:用于场地清理和平整、开挖深度1.5m以内的基坑,填平沟坑以及配合铲运机挖土机工作。
(2)常用施工方法:下坡推土法、并列推土法、槽形推土法、多铲集运法、铲刀附加侧板推土法。
2.3.2铲运机
适用范围:用于大面积场地平整,开挖大型基坑填筑堤坝和路基。
开行路线:环形路线和“8”字形路线。
常用施工方法:下坡铲土法、跨铲法、助铲法。
2.4常见基坑开挖与支护方法
2.4.1浅基坑开挖
(1)土方边坡(边坡坡度、坡度系数):应根据土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间的长短、坡顶荷载状况、排降水情况及气候条件确定。
①当土质均匀、湿度正常,地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高,且敞露时间不长时,在一定挖土深度内可以不放坡,也可以不加支撑,但挖土深度不宜超过有关规定。
②在土的湿度、土质及其他地质条件较好且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时,挖方深度在5m 以内可放坡开挖不加支撑。
③永久性挖方边坡应按设计要求放坡。
④高度在lOm以内,使用时间较长的临时性挖方边坡坡度,在山坡整体稳定的情况下可按规定放坡。
(2)土壁支撑方法:横撑、板桩、灌注桩、深层搅拌桩、地下连续墙等。
3、施工中的要点
3.1 稳定土壁
土壁的稳定,主要源于土体内摩擦阻力和粘结力之间的平衡。土体一旦失去平衡,就会塌方,影响工期,危及附近的建筑物,甚至造成人员伤亡。
3.1.1 放足边坡
边坡的留设应符合规范的要求,其坡度的大小,应根据土壤的性质、水文地质条件、施工方法、开挖深度和工期的长短等因素确定。例如,粘性土的边坡要陡些,明沟排水、人工挖土或机械在坑上边挖土时边坡应平缓些;当基坑附近有主要建筑物时,边坡应取1:1.0:1.5;在工期短,无地下水的情况下,可留设直槽而不放坡时,其开挖深度不得超过下列数值:密实、中密实的砂土和碎石类土(充填物为砂土)为lm;硬塑、可塑的轻亚粘土及亚粘土为1.25m;硬粘、可塑的粘土和碎石类土(充填物为粘性土)为1.5m;坚硬的粘土为2m。
3.1.2 设置支撑
为了缩小施工面、减少土方量,或受场地的限制不能放坡时,可设置土壁支撑。此外,尽量避免在坑槽边缘堆置大量土方、材料和机械设备;坑槽开挖后不宜久露,应立即进行基础或地下结构的施工;滑坡地段的挖方,不宜在雨期施工,并应遵循先整治后开挖和由上至下的开挖顺序,严禁先切除坡脚和在滑坡体上弃土;如有危岩、孤石、崩塌体等不稳定的迹象时,应先妥善处理。
3.2施工排水
在土方施工中,施工排水分为明排水法和人工降低地下水位法。
明排水法:就是采用截、疏、抽的排水方法。截,是截住水流;疏,是疏干积水:抽,是在基坑开挖过程中,在坑底设置集水井,并沿坑底的周围开挖排水沟,使水流入集水井中,然后用水泵抽走。
人工降低地下水位是在基坑开挖前,先在基坑周围埋设一定数量的滤水管(井),利用抽水设备从中抽水,使地下水位降落到坑底以下,直到基础工程施工完毕为止。
3.3填土压实
为使填土满足强度及水稳性的要求,必须合理设计填方边坡,选择正确的土料和填筑方法。填方工程应分层铺土压实,最好采用同类土壤填筑。严禁将不同土壤不均匀地混杂在一起使用,以免在填方内形成水囊。
3.4 基坑监测技术
基坑监测技术是为了防止基坑施工发生意外,确保安全,一般分为以下几方面:
1)基坑边坡变形观测,了解基坑支护的变化状态,以监测数据为依据,结合开挖的地质情况,对支护参数进行适当调整,确保工程的安全性。如果发现基坑支护存在异常情况,则应该采用支撑或者回填等方法,提高基坑边坡的安全系数。
2)监测的内容除了量测基层位移情况和观察地表开裂的位置和列宽,还要对基坑的渗水情况和漏水情况变化进行观察。
3)布置监测点,选择在基坑支护变化最大的地段,或者局部地质条件不利的地段。
4)监测技術的施工内容有以下几个方面:以施工单位为主体,量测基坑的位移,如果基坑支护工程已竣工,则由建设单位负责测量,将测量点布置在基坑支护的施工图纸上;在支护的施工期间,保持每天监测一次的密度,在完成基坑开挖或者基坑变形稳定后,再适当减少监测的次数;雨水季节的监测和支护安全水害来源的监测,要查明渗水的原因,譬如生产排水、生活排水、管道渗水、贮水池、化粪池渗漏水等,以便及时采取排水措施;在施工开挖期间,加强基坑顶部侧面位移和开挖深度比值的观察,及时分析原因,为提出适当支护方法和加固措施提供基本条件。
结语
土石方工程的特点是工程量较大,而且又必须在其他分部分项工程施工之前完成土石方开挖,因此土石方工程施工应尽量选用先进的施工机具和合理的施工方法,并力争土方调配平衡,以降低工程成本,保证工程质量和工期。
参考文献:
[1] 樊桂花.土木工程施工工程中的地基处理技术[J].江西建材,2011.
[2] 黄玉兴.试析土木工程工程软土地基基础处理方案[J].科技资讯,2006.
[3] 黄伟,钟素华,刘洪.地基基础不均匀沉降导致房屋墙体开裂的原因分析与加固[J].四川建筑科学研究,2001.
关键词:土木 工程 基础 施工 技术
中图分类号: TU74 文献标识码: A 文章编号:
地基是土木工程的核心,其施工质量直接影响整个工程质量,而在土木工程中地基主要是指基础持力层和下卧层,都属于隐蔽性的工程,关系到建筑物的安危,尤其是频发地质灾害的我国,滑坡、地震、泥石流等地质灾害对土木工程的地基基础提出了高标准的施工要求。关于地基基础工程施工问题,最有名的是意大利比萨斜塔,因为该塔高55 m。是由1173年开始建设,但建至一半后,由于地基不均匀沉降而逐渐向南倾斜,因此被迫停工,在1730年竣工后,塔身还是不断向南倾斜,经过多次的纠偏和地基加固,才保住了这一举世闻名的建筑物。
1.地基基础的勘察技术
土木工程地基基础工程开始施工之前,必须对地基基础进行勘察。地基勘察以5岩土工程勘察规范6为依据。
1)收集建筑总平面图,分析平面图的坐标和地形,结合土木工程的性质、规模、结构和基础形式,判断建筑的荷载力,确定地基的埋置深度和允许变形范围。
2)通过勘察,查明地质的类型、分布、工程特性,对地基的稳定性和均匀性作出分析评价,以便初步判断不良地质的类型、成因和分布范围,为提出整治方案提供数据资料。
3)单栋高层建筑物勘探点的布置,一方面满足地基均匀性的要求,将勘探点设置在4个以上,而对于密集的高层建筑群体,勘探点可适当减少,但每栋建筑物必须有1个控制性的勘探点。
4)从基础的地面算起,详细勘察勘探的深度,将勘探深度控制在地基的主要受力层上,地基的底面宽度大于5 m,设置地下室或者裙房的抗浮桩和锚杆,保证勘探孔的深度达到抗拔承载力的评价需求。
2土方工程的施工要求
土方工程的施工工艺包括:开挖、填筑与压实。
2.1基坑(槽)的土方开挖
采用“分层开挖,先撑后挖”的开挖原则。合理确定开挖顺序和分层厚度,连续进行施工。防止对地基土的扰动,开挖过程中作好检查控制工作。在地下水位以下挖土,应采取降水措施。
2.2土方的填筑和压实
土料选用:碎石类土、砂上、爆破石渣及含水量符合压实要求的黏性土可作为填方土料;淤泥、冻土、膨胀性土、有机物含量大于8%的土、含水溶性硫酸盐大于5%的土、含水量不符合压实要求的黏土不宜做填土用。填土压实方法有:碾压法、夯实法、振动压实法以及利用运土工具压实法。影响填土压实质量的因素:压实功、土的含水量及每层铺土厚度。填土应由低到高,由下向上整个宽度分层铺填碾压或夯实。填方应分层进行并尽量采用同类土填筑。应在相对两侧或四周同时进行回填与夯实。
2.3土方机械施工的适用范围和施工方法
2.3.1推土机
(1)适用范围:用于场地清理和平整、开挖深度1.5m以内的基坑,填平沟坑以及配合铲运机挖土机工作。
(2)常用施工方法:下坡推土法、并列推土法、槽形推土法、多铲集运法、铲刀附加侧板推土法。
2.3.2铲运机
适用范围:用于大面积场地平整,开挖大型基坑填筑堤坝和路基。
开行路线:环形路线和“8”字形路线。
常用施工方法:下坡铲土法、跨铲法、助铲法。
2.4常见基坑开挖与支护方法
2.4.1浅基坑开挖
(1)土方边坡(边坡坡度、坡度系数):应根据土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间的长短、坡顶荷载状况、排降水情况及气候条件确定。
①当土质均匀、湿度正常,地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高,且敞露时间不长时,在一定挖土深度内可以不放坡,也可以不加支撑,但挖土深度不宜超过有关规定。
②在土的湿度、土质及其他地质条件较好且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时,挖方深度在5m 以内可放坡开挖不加支撑。
③永久性挖方边坡应按设计要求放坡。
④高度在lOm以内,使用时间较长的临时性挖方边坡坡度,在山坡整体稳定的情况下可按规定放坡。
(2)土壁支撑方法:横撑、板桩、灌注桩、深层搅拌桩、地下连续墙等。
3、施工中的要点
3.1 稳定土壁
土壁的稳定,主要源于土体内摩擦阻力和粘结力之间的平衡。土体一旦失去平衡,就会塌方,影响工期,危及附近的建筑物,甚至造成人员伤亡。
3.1.1 放足边坡
边坡的留设应符合规范的要求,其坡度的大小,应根据土壤的性质、水文地质条件、施工方法、开挖深度和工期的长短等因素确定。例如,粘性土的边坡要陡些,明沟排水、人工挖土或机械在坑上边挖土时边坡应平缓些;当基坑附近有主要建筑物时,边坡应取1:1.0:1.5;在工期短,无地下水的情况下,可留设直槽而不放坡时,其开挖深度不得超过下列数值:密实、中密实的砂土和碎石类土(充填物为砂土)为lm;硬塑、可塑的轻亚粘土及亚粘土为1.25m;硬粘、可塑的粘土和碎石类土(充填物为粘性土)为1.5m;坚硬的粘土为2m。
3.1.2 设置支撑
为了缩小施工面、减少土方量,或受场地的限制不能放坡时,可设置土壁支撑。此外,尽量避免在坑槽边缘堆置大量土方、材料和机械设备;坑槽开挖后不宜久露,应立即进行基础或地下结构的施工;滑坡地段的挖方,不宜在雨期施工,并应遵循先整治后开挖和由上至下的开挖顺序,严禁先切除坡脚和在滑坡体上弃土;如有危岩、孤石、崩塌体等不稳定的迹象时,应先妥善处理。
3.2施工排水
在土方施工中,施工排水分为明排水法和人工降低地下水位法。
明排水法:就是采用截、疏、抽的排水方法。截,是截住水流;疏,是疏干积水:抽,是在基坑开挖过程中,在坑底设置集水井,并沿坑底的周围开挖排水沟,使水流入集水井中,然后用水泵抽走。
人工降低地下水位是在基坑开挖前,先在基坑周围埋设一定数量的滤水管(井),利用抽水设备从中抽水,使地下水位降落到坑底以下,直到基础工程施工完毕为止。
3.3填土压实
为使填土满足强度及水稳性的要求,必须合理设计填方边坡,选择正确的土料和填筑方法。填方工程应分层铺土压实,最好采用同类土壤填筑。严禁将不同土壤不均匀地混杂在一起使用,以免在填方内形成水囊。
3.4 基坑监测技术
基坑监测技术是为了防止基坑施工发生意外,确保安全,一般分为以下几方面:
1)基坑边坡变形观测,了解基坑支护的变化状态,以监测数据为依据,结合开挖的地质情况,对支护参数进行适当调整,确保工程的安全性。如果发现基坑支护存在异常情况,则应该采用支撑或者回填等方法,提高基坑边坡的安全系数。
2)监测的内容除了量测基层位移情况和观察地表开裂的位置和列宽,还要对基坑的渗水情况和漏水情况变化进行观察。
3)布置监测点,选择在基坑支护变化最大的地段,或者局部地质条件不利的地段。
4)监测技術的施工内容有以下几个方面:以施工单位为主体,量测基坑的位移,如果基坑支护工程已竣工,则由建设单位负责测量,将测量点布置在基坑支护的施工图纸上;在支护的施工期间,保持每天监测一次的密度,在完成基坑开挖或者基坑变形稳定后,再适当减少监测的次数;雨水季节的监测和支护安全水害来源的监测,要查明渗水的原因,譬如生产排水、生活排水、管道渗水、贮水池、化粪池渗漏水等,以便及时采取排水措施;在施工开挖期间,加强基坑顶部侧面位移和开挖深度比值的观察,及时分析原因,为提出适当支护方法和加固措施提供基本条件。
结语
土石方工程的特点是工程量较大,而且又必须在其他分部分项工程施工之前完成土石方开挖,因此土石方工程施工应尽量选用先进的施工机具和合理的施工方法,并力争土方调配平衡,以降低工程成本,保证工程质量和工期。
参考文献:
[1] 樊桂花.土木工程施工工程中的地基处理技术[J].江西建材,2011.
[2] 黄玉兴.试析土木工程工程软土地基基础处理方案[J].科技资讯,2006.
[3] 黄伟,钟素华,刘洪.地基基础不均匀沉降导致房屋墙体开裂的原因分析与加固[J].四川建筑科学研究,2001.