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地基基础工程论文精选(九篇)

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地基基础工程论文

第1篇:地基基础工程论文范文

1.1旋喷桩处理方法

首先需要对桩区域场地进行全面的清洁,并且挖好排浆沟、检查好高压浆、旋喷钻井、泥浆泵等主要设备,并对其性能进行测试;还需要检查测量仪器、计量设备、测量仪器,以免施工时出现故障;施工人员应对其进行安全教育和技术方面的培训;检查好水泥的合格证,查看是否合格;对厂家的材料、数量和规格进行抽样检验,待合格够再运往施工现场。在施工前时,对施工的图纸进行严格的对照,对各个桩位的位置用醒目的方式的进行标示,出现的平面误差不得大于50厘米,并由质检员对其进行改良,一直改良至监理工程师认可为止,并由监理工程师对其进度计划进行合理的改编。在施工前段时间对各个机具进行逐一的检查,例如:钻机螺丝是否有松动、变速箱和减速箱的完好度、卷扬机的制动装置是否能用、传动机是否可以正常的运转、旋喷注浆管是否清洗干净及螺丝是否完好、高压泵内是否残有残渣、各类密封圈是否完好等等,在检查好并确认完毕之后对钻杆的长度进行衡量和标记,以此来方便把握钻杆的深度。在钻孔完成之后,将喷射注浆管插入孔底,以此来进行由下往上的喷灌,再喷灌的过程中,需要严格的来对照参数,控制喷灌的速度、风速、流量和压力。第一次喷灌完成后发现没有达到目标,应当进行第二次的喷灌,直到达到标准。达到标准后拔出注浆管,并对其进行清洗,然后对下一个钻孔进行作业。

1.2强夯法

最常用的地基处理方法就是旋喷桩。当然也包括其他许多的处理方法,例如:强夯法,适用强夯法的地基多为地饱和度的粉土、粘性土、杂填土、素填土、碎石土和湿陷性黄土等。强夯法比较适用于高饱和度的粉土和软流塑性土,这两种土质在变性控制方面所要达到的要求不高,因此,强夯法更适合。强夯法主要是对土质的抵抗振动液化的能力进行改变,使其强度得到提高,减少其压缩性,从而使得土质的质量得到提高。柱锤冲扩桩法一般适用的地基土质为黄土、素填土、粉土、杂填土等等,其是利用地下水位以下的土层来进行确定其是否适用。综合比较法是在确定了地基处理技术后,与其他的方法进行对比,观看哪种方法更加适合,在选择方案的时候其具有一定的针对性,这与桥梁整套模具也存在密切的联系。

2结束语

第2篇:地基基础工程论文范文

对于地基的要求就是相对稳定、不易受到大自然或者是人为的破坏,以免产生地基滑动的现象。岩土工程勘察指的是根据建造所需的条件对建筑场地的岩土、环境特征以及地质等因素进行一系列的分析、查明与评价,最终完成岩土工程勘察的编制工作,总体来说就是指对建筑场地的地质条件进行定量分析与评价。

2地基处理与岩土工程勘察的关系

在岩土工程勘察的项目中,关于地基的稳定性与均匀性是最主要的研究项目。在对地基的稳定性能进行评估的时候主要是采用地基失效验算方法,这样得到的数据可以作为设计师的设计依据,一旦出现地基变形也就是通常所说的地基压缩变形现象会直接影响到整个建筑的施工质量。地基的均匀性在一定的程度上影响着建筑后期工作的进行情况,对于地基均匀性的测量可以反映出地基深层的地质特性,如果选择的地基不均匀会给建筑造成不小的麻烦。

3地基处理与岩土工程勘察过程中的长存问题

3.1操作不规范

相关的技术人员在对地基设计与岩土工程勘察的过程中常存在着操作不规范的现象,这样就严重地影响了建筑工程的质量与效率,耽误了后续工作的展开。操作不规范具体表现在由于受到岩石勘察地区的限制,技术人员无法保证地基设计的准确性与合理性;再者就是操作人员只是加大了对重点区域的勘察力度,却忽略了一些非重点区域的勘察工作。这样做都会造成对所选地基的数据不确定性,进而影响建筑施工的全局。

3.2准备工作不充分

在勘察工作开展前要做好充分的前期准备,它是建筑工程可以顺利开展工作的前提。但是就目前的形势来看依然存在着准备工作没做好的现象,对建筑工程产生了相当不利的影响。准备工作没做好主要表现在施工相关材料准备不齐全、对勘察地形地貌不了解、对勘察地区的海拔高度了解不够,这会使得后期的勘察工作根本没办法正常运行,甚至是对勘察人员的生命健康造成不小的威胁作用。

3.3勘察报告不专业、勘察方法无创新

长期以来关于岩土工程的勘察手段都没有得到有效的创新,勘察手段过于单一,严重制约着岩石工程勘察工作的发展。再有就是技术人员在撰写勘察报告的时候存在着报告内容不全面、报告问题不规范的现象,他们只是简单地罗列相关的数据,并没有对其进行数据分析并得出结论。这样造成的结果是非常严重的,会直接导致在地基的设计问题上存在缺陷。

3.4部门间的沟通合作不顺畅

现在的勘探过程依然是采用最主要的纸质媒介来传达信息,但是这样不但耽误了大量的时间还会使得各部门之间得不到及时的资源共享。如果各部门之间不就探测到的数据进行有效的交流与沟通很容易使测量的数据与真实值之间存在巨大差异,这样就会分析错地基的各项数据,进而影响建筑物的稳定性。

3.5地基处理与岩土勘察工作脱节

现在勘察人员存在着一个重要的问题就是许多的岩土勘察人员根本没有设计地基的经历,导致地基人员对地形没有全新的认识。这种地基处理与岩土勘察工程分节的现象造成了勘察资源的大量浪费,降低了整体的施工效率。

3.6地基处理工作忽视了环境的影响作用

在建筑工程的施工建设中关于地基的设计与处理都与周围的环境有着密不可分的联系,尤其是出现复杂地形与复杂天气的时候一定要准确地分析,特别是对环境因素要进行全面的分析,以期将天气的影响作用降到最低。

4处理问题的相关对策

4.1加大对纲要的编写与审查力度

在以后的建筑施工过程中要积极编写具体的纲要,要让勘察顺序严格按照所规定的操作程序进行,对相关的勘察纲要进行严格的审查,以免出现报告结果不合理的现象,最大程度地保证岩土工程勘察结果的准确性与可靠性,为建筑项目的施工做好准备工作。

4.2加大施工准备工作的监督力度

充分的准备工作是建筑施工顺利进行的前期保障,在以后的监察工作中要加大施工准备工作的监督力度,为地基处理与岩土工程勘察做最好的准备。

4.3提高各线操作、施工人员的技术水平

各线上的操作与施工人员是整个建筑项目的最主要参与者,他们的业务水平决定着建筑工程质量的好坏。要想提高建筑工程的施工质量就要不断提高施工人员的综合素质与专业技能,从根本上提高建筑项目的施工质量与施工效率。可以说,如果各线操作人员的综合素质与技术水平都上升一个台阶的话,中国的建筑行业将会得到长足的进步。

4.4做好部门间的沟通工作

在以后的工作过程中,各个部门要团结协作,做好各项数据的交底工作,以期实现数据资源共享的目的。特别是地基处理与岩土勘察工作这两个环节是决不能分开来各自工作的,在某种意义上来说它们是一个有机的结合体,它们共同决定着建筑的整体质量。

4.5提高对施工区域的重视程度

中国是一个地域辽阔的国度,地质条件比较复杂、区域性所表现出的差异很大,因此在地基处理和岩土工程勘察过程中要从实际情况出发,选择最合适的施工方案与勘察技术。与此同时也要提高对施工区域以及周围区域环境的重视程度,这样才能最大限度地保证勘察数据的准确性与实时性。

4.6积极引进先进的勘察技术

勘察单位要积极地引进先进的勘察技术,提高岩土工程的勘察水平,要将眼光放长远,着眼世界、着眼未来。在岩土勘察的分析过程中为了得到更为准确的数据要多使用多道瞬态面波勘探技术和高密度点法。现代是一个信息时代,加大计算机的使用力度将会使各项工作变得简单化、精准化。

5结语

第3篇:地基基础工程论文范文

关键词:建筑,桩基沉降,处理措施

 

0.引言

地基基础是建筑物的根基,又属于地下隐蔽工程,它的勘察、设计和施工质量,直接关系到建筑物的安危。据统计,世界各国建筑工程事故中,以地基基础工程事故居首位。而且一旦发生地基基础事故,因位于建筑物下方,补救非常困难,甚至造成灾难性的后果。因此,正确地认识地基基础不均匀沉降的危害,对预防和治理不均匀沉降有着重要的意义。

1. 工程背景概况

某建筑的主建筑占地空间为309m×125m的矩形地块,建筑的柱基采用桩承台基础,基桩为500mm的钻孔灌注桩,桩长32.6m,由于生产工艺对地面平整度要求较高,该建筑地面采取了无缝设计,地面板为连续的钢筋混凝土结构整板,结构层厚250mm,面层厚40mm,双层双向配筋。地面地基选用粉喷桩复合地基:粉喷桩桩径500mm,桩长15m,桩间距1.2m。在柱基承台部位,设计采用了搭接方式处理。该建筑交付使用的第三年经过我单位的勘察监测,发现地面和结构均发生不均匀沉降的现象。

2. 沉降发生的理论分析

本建筑原来设计采用了粉喷桩复合地基对地面地基进行了加固处理。粉喷桩复合地基承载力提高的主要因素,取决于粉喷桩桩体水泥土的质量和置换率。但是由于饱和软土的塑性指数较高,用搅拌机械进行强制搅拌时,不易搅碎,很难和水泥粉均匀混合形成满足要求的水泥土。同时,在实际施工中,粉喷桩的成桩质量受人为因素的影响很大。现场施工人员不严格按施工规程进行操作,如施工时喷粉过少,不仅不会使地基土得到加固,反而扰动了原状土,降低了地基承载力。从现场调查结果也可以看出,该工程中粉喷桩复合地基没有达到设计的要求。

该建筑建筑主体结构的沉降主要是指柱基的沉降,柱基沉降由桩端持力层和下卧层的沉降两部分组成。但是从柱基沉降的现状看,柱基的沉降以及差异沉降超过了设计计算值。造成这种现象的主要原因是地面板的沉降量大于柱基的沉降量,而地面板与承台的连接采用搭接方式,使得地面板的沉降在承台处受到限制。当地面板的沉降超过一定的限度后,就会把地面的一部分荷载施加给柱基,加剧柱基的沉降,当柱基自身荷载加上地面荷载大于柱基所能承受的极限承载力时,会导致主体结构的破坏。而建筑地面实际对每根柱基施加的荷载并不一致,这样就造成主体结构的不均匀沉降。

3. 施工控制措施探讨

3.1 主要施工技术工艺

经过多方面的查阅研究资料,对该建筑的沉降做出了使用TSC桩成桩的施工技术来进行处理,为了验证TSC桩成桩工艺在主建筑地基土中成桩的可行性和成桩质量的可靠性,我们在建筑内选定了一块空闲场地进行了TSC桩的成桩试验,试验桩数5根。经过试桩检测发现,效果完全满足预想的加固设计,所以经过多方协定后决定使用该方法对该多层建筑的基础进行处理,主要施工技术工艺如下。

(1)地面板开孔

桩位测放后,用金刚石钻进在地面板开孔,钻头选用150mm的金刚石钻头,钻进深度大于地面板的厚度(290mm)。论文参考。

(2)旋喷钻头钻进

地面板开孔完成后,将工程钻机就位,安装旋喷钻头,启动高压注浆泵开始钻进。为使钻进顺利进尺,确保钻进效率,钻进进尺应和注浆泵的泵压和泵量相匹配。现场试验结果,当泵压(5-10MPa)、泵量(120-150L/min)时,钻进效率较高。旋喷钻进深度达到要求后,停钻准备压灌粉煤灰砂浆。

(3)压灌粉煤灰砂浆成桩

钻孔达到设计深度后,用循环液清孔,并检测孔径和孔底沉渣是否满足要求。提出钻杆换上注浆钻头放入孔底,自下而上压灌粉煤灰砂浆成桩。为保证成桩的完整性,钻杆的提升速度应水泥砂浆的泵送量相适应,以保持注浆钻头在浆液面lm以下。结合现场试验结果,室内确定的砂浆配比能够满足泵送要求,具体的工艺参数为:泵压≤2MPa,泵量≥150L/min,钻杆提升速度≤lm/min。

(4)TSC桩与地面板的连接

相关研究资料表明,当托换桩与地面板形成刚性连接时,能够获得较好的托换效果。因此,要使地面荷载通过TSC桩传到地面下较好的土层,必须让地面板和桩头形成很好的连接。TSC桩成桩后,在桩内放入一根127mm的无缝钢管,使TSC桩板地面板形成刚胜连接。论文参考。为了避免后续抬升注浆对TSC桩产生影响,TSC桩头与地面板的连接选择在抬升注浆结束以后。

3.2 地面抬升试验

(1)地面抬升平整度控制标准

地面板面积较大,柱与柱之间高程不一致,很难制定整体平整度控制标准。为此,我们根据现场实际情况,制定了以下平整度控制标准,以便指导施工作业。

为确保地面抬升的均匀性,根据建筑平面布置图将地面划分为112个抬升地块,每个地块范围为18×150;每地块承台处现地面标高程为地面平整度测量的基本依据,即将承台处现地面高程视为不变高程;四角承台现地面高程的平均值为抬升基准;每地块内最终高程差异不大于±20mm;对差异沉降较大的相邻承台,连续地块实现平滑过渡,抬升基准以相邻承台地面之间的连线为基准,地块内各点以两侧承台连线形成的连线为基准。

(2)注浆孔的布设及要求

为减少对混凝土地面的破坏,注浆孔布设时应避开地面板45°线,而且孔的直径应尽可能的小,现场采用的钻孔直径为63mm。现场试验时,根据设备、堆载以及生产情况,对注浆孔的布设进行了相应调整。

(3)抬升注浆修复过程中的抬升观测

在注浆抬升的过程中为随时准确地反馈地面变形值,采用量程为50mm的百分表进行观测,并随时提供抬升数据,当抬升量达到设计抬升高度时,停止注浆。注浆同时,应对注浆区附近货架及设备基础进行观测,发现异应立即停止注浆并进行及时处理。抬升注浆结束,待浆液完全凝固后,再次进行地面高程测量,检查各地块的平整度是否在控制范围内。

4.结语

通过对加固处理后的桩基进行检测完毕,并对原基础的承台进行了加固处理,同时对各承台进行了沉降观测,通过一年的间断观测,我们得出的结果为基础承台的最大沉降量2.5mm,一般在1.0-2.0mm,其加固效果大大超过了设计的期望值。论文参考。通过对本工程加固处理,为今后处理类似工程提供了很好的经验。

参考文献

[1]高淑芹,徐永胜.桩基不均匀沉降治理的工程实践.工程建设与设计,2006,(2).

[2]宋功河,王永祥,朱金生.桩基不均匀沉降治理的工程实践.华东交通大学学报,2005,(4).

[3]李朝晖.桩基沉降的研究现状.中小企业管理与科技,2008,(1).

第4篇:地基基础工程论文范文

论文摘要:灰岩地区地质条件较为复杂,溶洞、溶穴、溶槽、溶沟及构造带等普遍发育,因此在灰岩地区进行基础方案选型及施工确实存在较大困难,选择不当会造成严重的安全隐患及质量安全事故。本文结合工程实例,在充分了解场地的地质和水文条件的基础上,对某大型工业项目基础方案进行了分析比较,最终选用了强夯法处理,并对其处理效果进行了论述

1、工程实例

1.1 工程概况

拟建工程为某大型铝厂厂房建设,厂区位于河南安阳林州市,厂区占地面积1200余亩。厂区内拟建建筑物主要包括工业车间及其配套设施,最大单体荷重150000kN,原设计拟采用钻孔灌注桩基础。

1.2 工程地质条件

本场地地貌单元上属于低山丘陵区,该区表层主要被耕土覆盖,局部地段灰岩出露;其它地段埋深约1-6m以浅为第四系中更新统坡积地层,以粉质黏土、黏土为主;以下为奥陶系中统灰岩。从地质条件来看,本场地岩溶发育一般,多溶蚀沟槽、石芽,分布较多被粉质黏土充填的小溶洞、溶穴。地层岩性及特征见表1:

表1 地层岩性特征一览表

地层 岩性 埋深(m) 特征描述 承载力(kPa)

1 粉质黏土 1-6 褐红色,可塑-硬塑。见短条带状高岭土,见大块漂石。 200-250

2 强风化灰岩 2-10 以大块孤石或灰岩石芽为主,组成极不规律,局部以碎石夹粉质黏土为主。岩芯呈碎块、短柱状,长度约8-15cm,裂隙较发育。 400

3 中-弱风化灰岩 - 厚层状构造,结构部分或未破坏,局部含有被粉质黏土充填的溶穴。 1000-2000

1.3 水文地质条件

场地内地下水位埋深较深(大于30米),可不考虑对基础设计施工的影响。

2、地基基础方案选择

本场地岩溶发育一般,未发现大的空洞式溶洞,但场地内基岩面埋藏深度和强风化灰岩、小溶穴、溶洞分布极不均匀,这对于有效控制拟建建筑物不均匀沉降极为不利,需要选择合理的地基基础型式和地基处理方案避免不均匀沉降的发生。

根据以往类似工程经验,在灰岩地区基础方案可采用钻孔灌注桩基础,但本场地基岩面起伏太大,局部出露,局部埋深达10米,且基岩面呈石牙状分布,极不规律,桩端持力层不好控制,若采用钻孔灌注桩,需每桩设置勘探孔进行勘察验证,经济、工期等因素上不尽合理,而且浅层地基土局部夹有大块孤石,个别直径大于5米,施工成孔有一定困难。

强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度粉土、黄土、杂填土等地基,特别是处理非均匀回填地基,具有地基加固明显,施工工期短,节省工程投资等诸多优点。强夯处理后的地基密实性、均匀性、承载力均可得到显著提高。在技术可行的前提下,综合考虑工期、经济等因素,对大面积填方区、覆盖层厚度较大非填方区均可采用强夯法地基处理。

本工程场地面积较大,且场地地形起伏较大,最大高差约50m,存在较大面积的填方及挖方区,且本场地完整基岩面起伏较大,灰岩破碎带分布不均,对于建筑物不均匀沉降不好控制。结合场地地质条件、建筑物荷载特征及各建筑物设计标高,以技术可行、经济合理为原则,最终建议采用强夯法地基处理。强夯法不仅施工效果好、而且可以就近取材,保持场地本身的土石方挖填平衡,大幅度节约投资,还大大缩短了工期,为工业项目的投产运营争取了宝贵的时间。

3、社会及经济效益

1)本工程所建议的强夯法地基处理,在施工过程中未出现任何异常情况,经检测,处理后的地基土均匀性、承载力等均能满足设计要求,竣工后经过3年多的使用,业主反映良好,通过对建筑物沉降观察,沉降及变形量均满足规范要求,取得良好的效果。

2)本工程若采用钻孔灌注桩,保守估计工期在8个月左右,而采用强夯法地基处理,施工周期较短,实际完成地基处理只用4个月,大大缩短了工期,施工完成后,从现场反馈回的信息表明,工期,质量等都得到了保证,取得了良好的社会效益。

3)本工程建议采用的强夯法地基处理,工程投入较小,保守估算,与钻孔灌注桩比较,节约成本在40%以上,取得了良好的经济效益。

4、结语

灰岩边坡场地不能盲目的根据以往类似工程经验而提供没有针对性的地基基础方案,而应该根据不同工程、不同场地地层条件,精勘细测、科学分析比较,最终得出既经济又合理的方案。本工程针对灰岩山区边坡场地的具体场地条件、工程地质条件,依据有关规范和已有资料、经验的基础上,建议采用强夯处理填土地基的地基处理方案,既可达到所需承载力要求,又能保持场地本身的土石方挖填平衡,可显著的节约投资和缩短工期,该方案在类似的工程中具有较好的借鉴意义及推广前景。

参考文献

[1]中国建筑科学研究院,建筑地基处理技术规范,中国建筑工业出版社,2002

第5篇:地基基础工程论文范文

关键词:建筑工程;地基施工;工程质量

引 言

关于房屋建筑工程中基础性工程施工质量主要包括工程实体质量及施工管理质量两个重要的部分。工程实体的质量和施工的管理质量两者含义不尽相同,工程实体质量是指建筑工程不仅仅要有稳固的地基基础,还要充分做好建筑工程的建筑主体结构安全和符合业主通风采光等要求;施工的管理质量,主要是指施工过程中施工人员的素质水平和管理水平。随着人民对生活、居住环境的要求不断提高,人们对环保意识也在不断增强,对房屋的施工质量及居住条件有了更高的要求。因此,建筑工程施工人员只有不断加强建筑工程的基础性工程施工质量管理,制定科学、完善的管理机制和管理办法,把质量的监管作为重点,才能施工出优质工程,满足社会的需求。

1 地基基础工程的施工的一些特点

1.1 地质的复杂性

我国地缘辽阔,工程施工中地质多种多样,我国多样的地质分布,给地基基础性工程的勘察工作带来了不便,也给工程施工带来了巨大的挑战,同时也增加了工程施工技术难题。

1.2 多发性因素

由于地基基础问题及设计和施工质量问题引发的房屋倒塌事件时有发生,给人们生活、财产造成重大影响,地基施工的好坏直接影响到工程质量的好坏,以此,要想把控整个工程的施工质量,应当把建筑地基施工作为重中之重,加强地基施工质量。

1.3 潜在性

建筑工程施工工序相对复杂,衔接性较强,因此施工的工序质量具有隐蔽性。正因为如此,避免工程盲区,必须坚强对建筑工程基础工程工序的质量管理,把隐蔽性施工的监管放在重中之重。

1.4 严重性

地基基础工程是整个建筑工程的基础,起着基础性、至关重要的作用,建筑工程建成完毕后,如果发现地基基础工程存在质量问题,那后果不堪想象,甚至无法弥补。由此所造成的经济损失重大。由于地基工程质量问题造成建筑倒塌,还有可能危及人身安全,所以地基质量空前重要,必须有人所重视起来。

1.5 困难性

一旦出现地基基础工程质量问题,解决起来难度大,这与地基基础的性质与作用有着密切关系。地基工程是整个建筑工程的地下部分,对地基处理,势必会对建筑物上部结构性能产生影响,事故处理的施工操作困难性较大;如为已经建造完毕、交付使用的工程则更为复杂。

2 关于基础性工程中常见问题的探讨

2.1 混凝土施工中出现裂缝

混凝土结构出现裂缝是房屋建筑工程最常见的质量问题之一,造成混凝土结构出现裂缝的原因有二:①施工前混凝土模具制作误差,造成力量不均匀;②注入混凝土后未做好防护,混凝土水分蒸发过快,混凝土拉应力过大。

2.2 结构漏水

房屋建筑工程漏水地点多常发生在山墙、檐口和变形缝处。产生建筑工程漏水不外乎自然原因和人为因素,自然原因多为外界温度变化引起,施工人员操作失误导致的结构漏水则为人为因素。

2.3 施工材料质量的低劣

施工材料作为建筑工程的主材,质量的好坏直接影响到房屋的施工质量。而如今,在建筑工程中程中对建材购买缺乏标准、施工方为追求经济利益将建筑材料一次充好,建筑材料质量不合格,严重影响工程质量。

2.4 通风孔道堵塞

建筑施工设计中未能合理设计通风孔道可导致通风孔道堵塞,此外,施工人员在施工过程中,不小心将杂物放置通风孔道,造成通风孔道堵塞。

3 房屋建筑地基基础施工技术探讨

3.1 关于地基基础施工

地基基础作为建筑实体和地基的连接物,发挥着稳固房屋并且将建筑实体竖向的荷载力传输给地基的作用。在地基基础施工如何选择时,我们可以根据建筑的实际情况进行选择,如果地基有足够的荷载力,而且基础分布和建筑实体竖向分布一致的话,可以选择独立的地基作为地基基础施工的方案;如果地基荷载力达不到承载要求或是建筑物过高,那么可以采用筏形地基基础作为地基基础施工的方案,这种基础的特点是比独立地基更加的稳定,但是造价比要高。所以在各种地基基础施工方案选择时需要根据建筑的实际情况,如造价金额、地质报告、建筑物设计等多种因素。

3.2 关于地基基础施工技术及其措施

在地基工程施工前应当要综合考虑工程地质和水文地质条件及建筑物形式与功能要求、荷载大小和分布情况、相邻建筑情况、施工条件和材料供应以及地区抗震裂度等等因素,并采取合理有效的基础形式来制定房屋地基方案。如果地基土是淤泥的话,而上层土层又比较薄的情况下,在施工过程中应当避免扰乱淤泥分布并且综合考虑各种因素,进行多次实验论证,并采取有效合理方式选择地基处理方式。在地基施工处理后,建筑地錾变形要严格遵守目前的建筑工程守则的各项数据,并在施工期间定时进行建筑工程的沉降观测。

再则就是施工前为了满足地基和沉降要求、增强建筑整体性及减少建筑不均匀沉降的目的,可以采取人工处理地基的方式或者采用桩基础的方式,通常认为采取桩基础施工作为建筑的基础比较理想。在施工时采取适当合适的措施,防止建筑结构的开裂,我们在结构施工阶段可以采用防裂的施工措施,做法是设置施工后浇带,这种做法一般是减少混凝土收缩不利影响的有效方法。另外,建筑物存在较大的高差时并且结构设计根据实际情况,不设置永久变形缝时,也可采用施工后浇带来解决施工阶段的差异沉降问题。

4 结束语

总之,建筑工程质量第一,房屋建筑工程的质量与人民的日常生活、财产安全等息息相关。因此,质量管理是房屋建筑地基基础工程中的重中之重,起着举足轻重的作用。施工过程中始终要把工程质量监督做好,并加强地基基础管理工作,才能建造出品质优良、百姓放心的好工程,争得人民的热衷,创造出更大的经济价值和社会价值。

参考文献

[1]文家通.关于房屋建筑节能施工技术的研究[J].科技传播,2011(15).

第6篇:地基基础工程论文范文

论文摘要:论述了当前既有建筑增层改造的现实意义,并结合实例对某多层建筑增层改造中加固的有关问题进行了分析,提出常用方法和措施。

1现实意义

随着我国经济的不断发展,改革的不断深入,许多既有建筑物受到当时经济条件和建筑技术的制约,使用功能和结构形式已不能满足时代需要,若将这些建筑拆除,重新规划建设,目前我国经济条件尚不能满足,但如果采用增层改造的方法,改造既有建筑,就能够达到经济、适用的目的。

增层改造的优点:

(1)将大幅度地增加建筑面积,节约征地费用和配套费;

(2)在既有建筑上增层,占地面积不变的情况下,增加该区域的建筑密度,节约用地还不影响该区域周边环境的协调;

(3)在增层改造的过程中,通过合理调整原建筑的平面和立面格局,更新了原有水暖、电等配套设备,达到调整使用功能、美化环境的要求;

(4)增层改造的建设周期短、投资小,对于目前13益增长的建设需求具有十分重要的作用 ;

(5)增层改造是既有建筑由低层或多层建筑变为多层、中高层或高层建筑的有效途径;

(6)充分利用既有建筑物长期荷载作用下地基承载力的增长剩余,在地基不作处理或略加处理的条件下,直接进行增层改造,其经济效益十分显著。

目前,我国城镇现有房屋中相当数量的既有建筑具备增层改造条件,增层与改造不仅节约投资,还对缓解13趋紧张的城市用地矛盾具有重要的现实意义。

2适用条件和设计要点

既有建筑是否满足增层改造的条件,应由建造年代、破损程度、结构情况、建筑物重要程度及使用要求等进行鉴定,通常对于现状不错的建筑增加二三层是比较合理、经济的,一般适用于砖混结构或砖木结构类建筑物,该类建筑钢性结构体系较多,几乎无横向侧移,通常不需要计算风荷载引起的结构内力,受力特征主要是承受竖向载荷,受长期载荷作用,沉降基本完成,地基基础强度得有剩余。

增层改造设计时首先要分析该建筑经济效益、社会效益,勘测、调查研究其结构体系荷载分析、受力状况、初步安全鉴定和地基基础的受载作用情况,在确定可以进行增层改造后,设计的重点是处理好地基和基础及结构设计,并注意新旧建筑物各部位的连接。

3工程实例

3.1工程概述

某 5层办公楼位于哈尔滨市道外区,建于20世纪 70年代,长 41.8m,宽 19m,建筑面积 2820m,整个楼体采用纵墙承重 ,外墙490mm,内墙 240mm,基础为毛石条形基础,墙体材料为粘土实心红砖,混合砂浆砌筑,屋面为预制钢筋混凝土楼板平屋面,现建设单位要求增--层,使用功能不变。

3.2基础加固方案

地基承载力的确定是增层设计中至关重要的问题,其大小决定增加层数和上部结构方案的选择,所以首先计算既有建筑现在的地基承载力,使增层后基础底面处的平均压力设计值应不大于地基承载力设计值。我国 混结构房屋加层技术规 酚 按建筑物下实际地基反力与原地基承载力的比值确定原有房屋地基承载力,规范规定:当房屋经长期使用,未出现裂缝和异常变形,地基沉降均匀,上部结构刚度较好,原基底地基承载力在 80KPa以上,且使用 6年以上的粉土、粉质粘土地基;使用 4年以上的砂土地基 ;使用 8年以上的粘土地基;结合当地实践经验,其原地基承载力可适当提高。一般认为既有建筑的地基承载力在自身荷载作用下,地基固结,产生压密效应而得到提高,经现场检查,地基使用情况较好,人工挖孔取样检测基础强度时发现,该楼地基土质为粘性土,密实性较好 ,然后计算地基变形,增层后的地基变形计算值,不得大于《健筑地基基础设计规范》规定的允许值,经验算有地基容许荷载力不能满足增层改造要求,经与建设单位协商后决定,采取加固措施,保证使用阶段的安全,其中基础加固尤为重要,慎重考虑 ,采用扩大基础底面的办法较为经济,并在构造上需采取有效措施作为保证,最后经论证,确定采用。

基础加固过程中,根据原设计基础图,确定了基础增宽加固部位 ,并根据原设计基础宽度及增层荷载情况进行结构计算 ,确定基础增加宽度 ,然后采用在毛石基础两侧分别设置了 “L”枕头垫块 (垫块长度可以取 1.2m左右),交替施工 ,避免一次性大开挖对地基承载力影响过大。

33构造措施

(1)为进一步提高整体性,增加层每层要求设置钢筋混凝土圈梁,使增层部分新增荷载均匀传到基础上,防止增层后产生不均匀沉降,圈梁应作内外墙设置;

(2)铲除屋面防水层,减轻增层部分自重,承重墙可采用承重多孔空心砖,非承重可采用石膏板、加气混凝土等轻质材料,屋面结构采用木屋架或轻钢屋架承重体系;

(3)增层部分结构上保持一致,上下对应,在原结构上直接增层时,原地基基础和承重结构保持统一,窗口位置设置和原建筑应相同,烟囱及上下水管、煤气、暖气、电器设备的布局要考虑原有系统的布局和走向,尽量做到统一;

(4)在对地基基础及墙体强度进行复核验算并满足抗震设防要求后,可采用轻质高强材料来砌筑增加层墙体,当个别墙段基础强度不足时,可先进行局部加固处理;

(5)该建筑经长期使用,墙体强度下降较大,增层验算时,上部结构的砌体强度降低10%~20%,通过试验确定准确的砌体结构承载力,墙体强度不足,为提高墙体的承载力和稳定性,从增层建筑的安全储备考虑,采用在原墙两面加钢丝网水泥砂浆的办法加强。

4结论

既有建筑物的增层改造,在当今社会具有相当的普遍性,这对改善生活条件、美化环境和缓解建设用地紧张具有现实意义,在给既有建筑做增层加固中,要认真做好现场调查,认真分析资料,正确地进行理论分析 ,准确计算,综合运用多种加固方法,确定合理的建筑方案和结构方案,以科学、简便且经济的加固手段来确保原建筑物结构安全和正常使用。

参考文献

[1]GB50007—2008,地基基础设计规范 [s].

第7篇:地基基础工程论文范文

(一)明确课程培养目标,建立突出岗位职业能力培养的课程标准

《地基基础工程》课程是建筑工程技术专业岗位核心课程之一,是培养地基基础工程施工与工程管理职业能力的课程。通过对建筑企业调研,与建筑企业实践专家、同行学者明确课程培养目标,共同制定科学合理、突出岗位职业能力培养的《地基基础工程课程标准》,使课程标准更加适应专业知识、职业能力、综合素质的培养目标要求,并通过随堂听课、教学过程随机检查等方式检查课程标准执行情况[2]。

(二)根据工程施工和工程管理岗位的职业要求,更新、调整课程的教学内容

根据学生就业的工程施工与工程管理岗位的需要,结合行业和工程实际,以岗位核心能力培养为目标,调整课程的教学内容,做到“两个衔接、两个突出”,即:“理论教学与前、后续课程相衔接,实践教学与职业岗位实际需求相衔接;突出学生的职业能力培养,突出学生的可持续发展。”

1.教学内容与前后续课程衔接,突出学生技术应用能力的培养

《地基基础工程》课程涉及的相关领域较广,与土木工程材料、建筑结构、建筑施工技术等课程之间重复、交叉的知识点较多,在教学内容的组织上,以职业岗位需求为教学内容的取舍标准,注意与前、后续课程的衔接,尽量避免、减少与已学课程内容的重复,提高课程的教学效率,并帮助学生学会寻找各课程之间的内在联系,融会贯通地掌握专业知识,突出学生技术应用能力的培养[3]。

2.不断更新教学内容,突出职业能力的培养,突出教学的规范性和专业性

随着世界科学技术的发展和高层建筑的兴建,新技术、新工艺、新材料在地基基础工程中得到广泛应用,也使得在地基基础工程中不断出现亟需解决的新问题,因此,在教学过程中及时吸收前沿理论和最新研究成果,不断更新课程教学内容,将建筑新知识、新技术、新工艺引入贯穿到日常教学中,并注重现行的工程设计与施工技术规范或行业技术标准的应用,突出学生职业能力的培养。

(三)构建以技术应用能力培养为主线的课程实践教学体系,着力培养学生分析和解决实际问题的能力

1.实验项目的优化整合,增加设计型和工程应用型实验

对土工实验内容进行优化与整合。如地基土的重度试验、含水量等实验不再单独开出,而是结合在地基土的液塑限实验、压缩实验、直接剪切等实验中进行。适当增加设计型和工程应用型实验,让学生掌握工程实验技术,提高学生实际动手能力,进一步培养学生科学实验能力及严谨的工作态度[4]。如在地基土工程性质的评价实验中,选取某一实际工程项目的地基土,要求学生根据所学知识与实验方法,自行制定相关实验项目和实验方案,独立进行实验资料和实验数据的分析整理,最后提交基础工程设计所需土性参数。

2.构建专项技能实训项目,强化学生专项职业技能训练

专项技能实训项目有:浅基础课程设计、基础施工图识读、工程地质勘察报告的识读和使用等。如在浅基础课程设计中,提供某典型实际工程的建筑施工图、地质勘察报告和上部结构荷载等条件,真题习做,要求学生进行该实际工程的浅基础设计计算。此举既可调动学生学习的积极性和主动性,也可培养学生分析问题、解决问题的能力。

3.进行岗位综合技能实训,加强学生技术应用能力的培养

岗位综合技能实训是在工程项目施工的真实职业环境中,“教、学、做”合一,学生全过程参与基础工程施工实践,要求学生逐步掌握常见浅基础各分项工程施工方案的编制,熟悉基础施工质量标准、安全要求,逐步具有分析处理基础施工技术问题和进行施工质量检查验收的技术应用能力。

(四)实施多元化教学,提高教学效果与教学质量

针对本课程理论与工程实际联系紧密而学生感觉抽象、难学的特点,在课程教学过程中,采用施工现场教学、工程录像教学等多元化教学方法,注重培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。

1.施工现场教学

地基基础工程的部分知识比较抽象,如关于浅基础和桩基础的构造要求、基础的施工等内容,课堂讲述不能使学生充分理解。针对这些实践知识可采用施工现场教学法,即选用正在进行基础施工的工程项目,带学生到施工现场,边观看工人施工过程,边结合实际进行基础构造、施工工艺、施工方法、易出现的质量问题等的讲解,并让学生根据施工图纸进行现场的对照和观察,使学生能更直观、更深刻地理解和掌握实践知识,培养学生独立分析问题、解决问题的能力。(本文来自于《重庆三峡学院学报》杂志。《重庆三峡学院学报》杂志简介详见.)

2.工程录像教学

该课程具有注重实践、依赖实际经验的特点,在教学过程将不同基础类型的施工工艺和施工过程的录像适时地插入课堂教学中,使学生在课堂上对工程实践有了感性认识,以前难以讲清的问题通过影像、图片、动画直观清晰地展示,变得通俗易懂,也使得课堂教学生动、轻松,无形中也提高了学生学习的热情和学习动力。

(五)完善课程的考核评价方法,注重学生实际应用能力的考核

课程的考核评价不仅检查教学效果,也是促进学生学习、实现课程教学目标的手段。传统的课程考核不仅忽视了学生在教学过程中的主体地位,也制约了教学水平和教学质量的提高。因此,应根据地基基础工程课程的特点与课程教学目标,将考核贯穿于课程教学全过程,把学习过程考核与终结考核有机结合,即课程考核=平时考核+阶段考核+期末考核+实践考核[5]。平时考核主要包括学习态度、作业完成情况、课堂表现等;阶段考核则根据各章节教学要求,采用单元测验、撰写小论文等方式进行;期末考核即采用试题库或命题试卷进行考试,主要考核学生课程主要知识的掌握情况;实践考核主要包括实验操作、实验实训报告等,主要考核学生运用知识解决实际问题的实践能力。考核内容也不局限于教材,不偏重于知识的记忆,而是延伸到课外知识、前沿信息上,全面考核学生的知识结构、应用能力和综合素质。

二、教学改革保障条件的建设

(一)师资队伍建设

建设一支专业水平高、实践经验丰富、执教能力强、专兼结合的双师素质教学团队。目前承担本课程教学和实训指导的团队教师共8名,专任教师中副教授2名,讲师2名,4名兼职教师均为企业的技术骨干。团队教师通过进修培训、企业挂职锻炼等途径,熟悉和掌握基础工程新技术、新工艺等,不断学习和更新专业知识,提高自身教学水平和实践能力;通过教学研讨和教学观摩,提高兼职教师的教育教学水平。

(二)教材建设

根据课程培养目标和课程标准的要求,依据国家已颁布的现行新规范和新标准,结合近几年土木工程中的“四新”技术及在工程中的实际应用,编写的《地基基础工程》教材已于2012年8月由中国建材工业出版社出版发行。目前该教材已在相关院校和专业使用,经对使用师生进行调查,该教材使用效果好,可作为土木工程技术、工程监理、工程造价和工程管理等相关专业的教学用书、参考书和广大土建类工程技术人员的技术参考书。此外,还编写了土工实验指导书和土工实验报告、地基基础工程实践教学大纲和实训指导书等,满足了实践教学需要。

(三)网络教学平台的建设

课程教学团队从2010年开始就不断进行网络教学资源的建设。目前,课程的教学资源建设已基本完成,课程标准、授课计划、多媒体课件、试题库、学习指导、习题及解答等已陆续在校园网上,实现了资源共享。网络教学平台的建设,为学生提供了自主学习的条件,方便教师课后为学生进行网上答疑,增进了教师与学生之间的互动效果,提高了学生学习的积极性和主动性。

三、结语

第8篇:地基基础工程论文范文

摘要:随着国家社会经济与技术的飞速进步发展,高层建筑在我国各大城市越来越多。高层建筑结构设计给工程设计人员提出了更高的要求,本文就结构设计中常见的几个问题进行探讨。

关键词:高层建筑结构设计 问题

1高层建筑结构受力性能对于一个建筑物的最初的方案设计,建筑师考虑更多的是它的空间组成特点,而不是详细地确定它的具体结构。 建筑物底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的,由于建筑物是由一些大而重的构件所组成,因此结构必须能将它本身的重量传至地面,结构的荷载总是向下作用于地面的,而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系,所以,在建筑设计的方案阶段,就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布作出总体设想。 对于低层、多层和高层建筑,竖向和水平向结构体系的设计基本原理都是相同的,但是,随着高度的不断增加。竖向结构体系成为设计的控制因素,其原因有两个:其一,较大的垂直荷载要求有较大的柱、墙或者井筒;其二,侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。 与竖向荷载相比,侧向荷载对建筑物的效应不是线性增加的,而随建筑高度的增高迅速增大。例如,在所有条件相同时,在风荷载作用下,建筑物基底的倾覆力矩近似与建筑物高度的平方成正比,而其顶部的侧向位移与高度的四次方成正比,地震的作用效应更加明显。在高层建筑中,问题不仅仅是抗剪,而更重要的是整体抗弯和抵抗变形,可见,高层建筑的结构受力性能与低层建筑有很大的差异。 2结构选型阶段 对于高层结构而言,在工程设计的结构选型阶段,结构工程师应该注意以下几点: 2.1结构的规则性问题。 新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动,新规范在这方面增添了相当多的限制条件,例如:平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等,而且,新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此,结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意,以避免后期施工图设计阶段工作的被动。 2.2结构的超高问题。 在抗震规范与高规中。对结构的总高度都有严格的限制,尤其是新规范中针对以前的超高问题,除了将原来的限制高度设定为A级高度的建筑外,增加了B级高度的建筑,因此。必须对结构的该项控制因素严格注意,一旦结构为B级高度建筑甚或超过了B级高度,其设计方法和处理措施将有较大的变化。 在实际工程设计中,出现过由于结构类型的变更而忽略该问题。导致施工图审查时未予通过,必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况,对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。 2.3嵌固端的设置问题。由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防,嵌固端有可能设置在地下室顶板,也有可能设置在人防顶板等位置,因此,在这个问题上,结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面,如:嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等问题,而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。 2.4短肢剪力墙的设置问题。在新规范中, 对墙肢截面高厚比为5-8的墙定义为短肢剪力墙。且根据实验资料和实际经验,对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制,因此,在高层建筑设计中,结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙,以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。 3地基与基础设计方面 地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面,不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行,同时,也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素,因此,在这一阶段,所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。 在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性问题。由于我国占地面积较广,地质条件相当复杂,作为国家标准,仅仅一本《地基基础设计规范》无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定,因此,作为建立在国家标准之下的地方标准。 地方性的“地基基础设计规范”能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确,所以,在进行地基基础设计时,一定要对地方规范进行深入地学习,以避免对整个结构设计或后期设计工作造成较大的影响。 转贴于 中国论文4结构计算与分析方面 在结构计算与分析阶段,如何准确,高效地对工程进行内力分析并按照规范要求进行设计和处理,是决定工程设计质量好坏的关键。由于新规范的推出对结构整体计算和分析部分相当多的内容进行了调整和改进,因此,结构工程师也应该相当地对这一阶段比较常见的问题有一个清晰的认识。 4.1结构整体计算的软件选择。目前比较通用的计算软件有:SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP等,但是,由于各软件在采用的计算模型上存在着一定的差异,因此导致了各软件的计算结果有或大或小的不同。所以,在进行工程整体结构计算和分析时必须依据结构类型和计算软件模型的特点选择合理的计算软件,并从不同软件相差较大的计算结果中,判断哪个是合理的、哪个是可以作为参考的,哪个又是意义不大的,这将是结构工程师在设计工作中首要的工作。否则,如果选择了不合适的计算软件,不但会浪费大量的时间和精力,而且有可能使结构有不安全的隐患存在。 4.2是否需要地震力放大,考虑建筑隔墙等对自振周期的影响。 该部分内容实际上在新老规范中都有提及,只是,在新规范中根据大量工程的实测周期明确提出了各种结构体系下高层建筑结构计算自振周期折减系数。 4.3振型数目是否足够。 在新规范中增加一个振型参与系数的概念,并明确提出了该参数的限值。由于在旧规范设计中,并未提出振型参与系数的概念,或即使有该概念,该参数的限值也未必一定符合新规范的要求,因此,在计算分析阶段必须对计算结果中该参数的结果进行判断,并决定是否要调整振型数目的取值。 4.4多塔之间各地震周期的互相干扰,是否需要分开计算。一段时间以来,大底盘,多塔楼的高层建筑类型大量涌现,而在计算分析该类型高层建筑时,是将结构作为一个整体并按多塔类型进行计算,还是将结构人为地分开进行计算,是结构工程师必须注意的问题。如果多塔间刚度相差较大,就有可能出现即使振型参与系数满足要求,但是对某一座塔楼的地震力计算误差仍然有可能较大,从而便结构出现不安全的隐患。 4.5非结构构件的计算与设计。在高层建筑中,往往存在一些由于建筑美观或功能要求且非主体承重骨架体系以内的非结构构件。对这部分内容,尤其是高层建筑屋顶处的装饰构件进行设计时,由于高层建筑的地震作用和风荷载均较大。因此,必须严格按照新规范中增加的非结构构件的计算处理措施进行设计。5结束语 总之,在高层建筑结构设计中,结构工程师不能仅仅重视结构计算的准确性而忽略结构方案的实际情况,应做出合理的结构方案选择。高层建筑结构设计人员应该根据具体情况进行具体分析,处理建筑设计中遇到的各种问题。

参考文献 [1]肖峻,高层建筑结构分析与设计[J],中化建设,2008[2]范小平,高层建筑结构概念设计中相关的几个问题应用分析[J]福建建材,2008 [3]李国胜,多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及算例,中国建筑工业出版社,2004 中国论文下载中心 省略

第9篇:地基基础工程论文范文

【关键词】砖混结构;纠偏加固技术;坑式静压桩加固

中图分类号:B032.2文献标识码:A

近年来,我国经济的快速发展使得建筑工程成就显著,同时也带来了不少工程质量问题,其中地基基础方面的问题占很大的比重,尤其是砖混结构的老旧房屋。由于砖混结构房屋抗剪强度低、抗震性能差,工程中易出现沉降不均匀,倾斜、开裂等问题,造成建筑物不能满足安全、适用、耐久的要求。城市建设规模的不断扩大,使得一些建筑物不得不建在不良地基上,在这种情况下又未对地质勘察、设计、施工、监测等环节加强监管,便会发生不均匀沉降、开裂、倾斜等事故。其次,我国现存的大量古代建筑,由于建造时期施工技术水平的限制,以及在长期使用中结构功能逐渐减弱,出现了倾斜、结构破坏等问题,使房屋的建筑结构需要进行加固处理。一般加固处理包括几种类型,如既有建筑在功能的改造方面的加固处理、对结构发生裂损的进行补强处理、房屋整体的结构纠偏、加固以及对单位构件截面承载力进行加固处理等。

1.纠偏加固施工关键技术分析

建筑物倾斜包括整体倾斜和局部倾斜,造成建筑物倾斜的原因很多,有上部结构、地基基础的原因,也有环境和外部干扰的原因,或者是这些共同作用的结果、建筑物倾斜发展的过程也不相同,有的是在施工过程中产生的,有的是经过长时间积累在使用多年后才暴露出来的,还有在外力作用下突发产生的。建筑物倾斜的发展趋势也不相同,有逐渐趋于稳定的,也有等速进行甚至突然趋大的。建筑物倾斜往往是地基承载力不足、变形过大、地基失去稳定性的反映,只有明确建筑物倾斜的原因,并对房屋纠编加固处理的必要性和方案的合理性进行充分研究,才能有效的进行建筑物的纠偏加固工作。总之,建筑倾斜是地基丧失其稳定性的反应,是地基不均匀沉降的结果。当沉降量超过一定的范围会造成危害。因此须对建筑物进行纠偏。纠偏技术一般有顶升(抬升)、迫降、阻沉以及综合处理等、常用的纠偏方法及特点如下:

1.1 顶升纠偏

顶升纠偏法是指在建筑物基础沉降大的部位采取顶升措施,或者在沉降大的一侧地基土中注入具有挤密加固作用或具有膨胀性的浆液的纠偏方法。

图1顶升法纠偏计算示意图

顶升纠偏法有框梁顶升纠偏法、托梁顶升纠偏法、静压桩顶升纠偏法、地基注浆顶升纠偏法及双灰桩顶升纠偏法等。

1.2 迫降纠偏

采取措施迫使建筑物沉降较小的一侧下沉,减少或消除与另一侧的沉降差,以达到纠偏倾斜建筑物的目的。

图2迫降法纠偏计算示意图

常用的迫降纠偏方法有掏土纠偏法、加压纠偏法、抽水纠偏法和浸水纠偏法。

1.3 阻沉纠偏

采用地基基础加固托换方法或改变结构形式和地基附加应力分布,减少或阻止沉降较大一侧的沉降,而让沉降较小的一侧继续沉降。使原来的沉降趋势反方向发展,从而达到纠偏目的。主要方法有:部分托换调整纠偏法、卸载纠偏法和调整上部结构纠偏法。

1.4 综合纠偏法

同时采用两种或两种以上的纠偏方法达到建筑物纠偏的目的。这数种纠偏方法有时是预先确定的,有时是在纠偏施工过程中根据纠偏情况进行方案调整而采用的。

(1)顶升、迫降法相结合

即先在沉降较大的一侧用锚杆静压桩或坑式静压桩进行顶升,以减少沉降差和基底压力;然后在沉降较小的另一侧用掏土或抽砂、抽水、浸水、加压等方法迫降,直至建筑物被纠偏扶正为止。

(2)多种迫降法相结合

为了加快沉降较小一侧沉降速度,可将两种或两种以上的迫降方法混合使用,已达到建筑物纠偏扶正的目的。

(3)卸载牵拉纠编法

对于软土地基上的贮池、贮罐等筒体结构的纠偏,可先卸载,然后利用筒体结构刚度较强的特点,用牵拉的达到纠偏扶正的目的。

1.5 桩基础纠偏法

主要有桩基水冲纠偏法、断桩纠偏法和掏土、浸水等常规纠偏方法。

(1)桩基水冲纠偏法

用高压水冲刷桩周或桩底土体,促使基础下沉,达到纠偏目的。一般情况下,

对于摩擦桩和较长的摩擦端承桩,一般冲刷桩身土;而对较短的摩擦端承桩,则常常冲刷桩底土层;端承桩不适用该方法。

(2)断桩纠偏法

断桩纠偏法是通过凿除桩顶周边混凝土,使被凿桩段的截面积减小,局部压应力增大,迫使承台下沉而达到纠偏目的。纠偏后应恢复桩顶与承台的可靠连接。当原桩承载力不足时,可对原桩进行加固。

(3)掏土、浸水等常规纠偏方法

对于桩和承台共同作用的情况,可采用浸水掏土相结合的方法,将承台底土所承受的荷载转嫁到桩顶上去,从而迫使桩身下沉,达到纠偏的目的。端承桩不适用该方法。

2.纠偏加固设计优化实例分析

工程实例:某住宅楼,砖混结构,建成于1995年,楼体发生沉降、倾斜。经勘核,大部分地基的承载力无法满足上部结构的要求。要解决沉降与倾斜问题,首先必须对承载力不足的地基进行加固,使其满足承载力的要求,然后才能进行纠偏,解决建筑物的倾斜问题。通过对建筑物检测分析结果,综合比较,反复论证,决定采用坑式托换加固法与浅层掏土纠偏法相结合的纠偏加固方法。

在该工程的维修施工过程中,将原沉降较大一侧的压桩和原沉降较小一侧的掏土纠偏同时进行,并推迟原沉降较小一侧桩的托换,既缩短了工期,又减小了桩顶的附加应力,同时房屋的附加沉降也控制在允许范围内,取得了较好的纠偏效果。

图3纠偏加固施工图

纠偏能否成功关键在于方案是否合理、施工是否得当。因此,方案设计前应进行充分的调查研究,严格按方案施工、并进行严密的监测、及时准确的反馈建筑物沉降情况。

2.1加固区坑式托换桩设计

南端基础座落在软弱地基上,必须首先对该段进行稳定加固,控制其在纠偏施工和以后的长期使用中不再产生新的沉降。因此,对南端软弱地基采用桩式托换法加固处理。

(1)桩距及桩数

在加固区条基下均匀的布置托换桩,根据/条基一疏桩基础0桩距(>6d)可确定加固区承重横墙及纵墙下的托换桩数。加固区托换桩的布置共布置33根桩,该加固方案的原理就是采用桩式托换法,使基底土得到补强加固,托换桩与土形成疏桩复合地基,共同承担上部结构荷载。

(2)单桩承载力设计值确定

根据数据可知,砖混结构住宅楼单位面积的重量为1.5t,根据加固区的总建筑面积可估算加固区建筑物的重量约为1O00t,根据桩数可知单桩承载力设计值约为300kN。

(3)极限承载力

参考工程地质勘察报告,以砾砂层作为地基持力层,则南端托换桩入土深度约为11.5m(桩长9m),北端托换桩入土深度约为6.0m(桩长3.5m)。按公式估算桩竖向极限承载力,则最南端桩竖向极限承载力为560kN;北端桩竖向极限承载力为400kN。

(4)终压力

坑式静压桩的终压力可由设计单桩承载力确定:

P压=KP

式中: P压终压力;P为设计单桩承载力标准值;K为压桩力系数。与地基土性质、压桩速度、桩材及截面形状有关。在粘性土地基中,当桩长小于20米时,K值可取1.5。

(5)条形基础受力验算

静压桩作用下对钢筋混凝土条形基础进行抗冲切、抗剪和抗弯能力验算,验算结果符合规范要求。根据设计共布置地基托换桩96根,1~33号桩的设计承载力为300kN,根据公式桩的终压力为450kN,以确保南端地基加固后建筑物不再沉降;34一96号桩的设计承载力为2OOkN,根据公式桩的终压力为3O0kN,用来加固补偿北端地基因掏土对地基稳定性的破坏。该建筑物总的建筑面积为2974.31m2,根据经验可知砖混结构住宅楼单位面积的重量为1.5t,则该楼总重为4164t。

托换桩采用钢筋混凝土预制桩,桩截面为200mm×200mm桩身混凝土强度等级为C30,内配4根直径为12mm主筋,箍筋采用直径为6mm,间距为150mm,两端预埋8mm厚钢板,用于电焊连接桩段,桩段长度有1.5m、1.2m、1.0m、0.8m、0.5m等几种。

图4预压托换桩结构图

1)上部结构加固

对上部结构刚度不满足纠偏要求的部位进行加固,填充加固抗压验算不满足要求的一层~五层(l)轴线(D)一(F)轴线卫生间与窗间的墙段,加固抗压验算不满足要求的一层(14)轴与(E)轴相交处纵墙。

2)水平向掏土,迫使基础沉降

在沉降量小的北端,选择直接在条形基础下进行水平向掏土,削弱原有的支撑面积,加大浅层土中的附加应力,迫使基础沉降。为能实现有效掏土和有效沉降,在该楼房北端承重墙两侧间隔布置掏土工作坑,每次掏土量应从北向南依次减少;基底土体被掏产生临空,地基支撑面积减小,接触应力增加,地基土产生侧向挤压变形,迫使基础逐渐下沉。

2.2坑式静压桩施工工艺

确定桩位-操作坑开挖-第一节桩就位、校正-压桩-深度及压力值记录-下节桩就位、校正-焊接接桩-压桩-压桩力达到设计要求-最终深度及压桩力验收-托换处理-承台制作-操作坑回填-地面回复。

坑式静压桩是利用建筑物上部结构自重作支承反力,用千斤顶将预制好的钢筋混凝土桩接长后逐段压入土中的施工方法。坑式静压桩是在既有建筑物基础底下进行施工作业,因而难度大且有一定的风险性,所以施工时必须严格的施工程序和具体的施工操作方法。

2.3坑式静压桩的托换处理措施

(1)加固区坑式静压桩的处理措施

由于南端地基变形过大、地基承载力严重不足,有地质勘查报告和施工日志可知南端的杂填土层较厚,且在地基基础施工时没有对杂填土进行处理。因此,为了有效的阻止南端地基的沉降变形,须对南端地基进行静压桩托换加固,静压桩穿过软弱地基层落在可靠地持力层上。为了使静压桩提供稳定持久的承载力,减少地基的压缩变形,对加固区静压桩做以下的处理措施:

l)在静压桩压桩施工前,凿除条基底部与桩接触区域的素混凝土垫层,并打磨光滑,以减小静压桩头部位与条基底部的压缩变形。

2)压桩施工压桩力达到终压力控制标准时,将液压千斤顶不卸压稳压一段时间,以提高静压桩承载力的可靠性。

3)液压千斤顶稳压后,安装托换架,用两个同型号的手动千斤顶在托换架上同步加压,直到液压千斤顶压力表读数下降时为止,量取桩头部位到条基底部的距离,用截取的钢管托换液压千斤顶,在钢管上垫上钢垫板并用钢楔打紧。

(2)掏土区坑式静压桩的处理措施

地质勘查报告显示,北端地基压缩性较小,其承载力也较高,但是在浅层掏土法纠偏过程中,掏土施工对地基土造成扰动,破坏了浅层地基土的承载结构。因此,北端地基土中静压桩即可以起到掏土纠偏完成后分担上部结构荷载的作用,又可以起到在纠偏到过程中保护上部结构,防止纠偏过大的作用。为了使静压桩能够很好的跟地基土一起承担上部荷载,并充分发挥桩的承载力,使桩产生一定量的下沉,达到桩同作用的效果。因此施工时对掏土区的静压桩做以下的处理措施:

l)压桩施工压桩力达到终压力控制标准时,将液压千斤顶不卸压稳压一段时间,避免地基土中的薄夹层对压桩力的影响。

2)压桩完成后卸掉千斤顶,并在桩顶上放置预留了一定沉降缝隙的钢管,起到建筑物沉降过大时的保护作用,对于沉降过大部位或者建筑物变形的关键部位可以在桩顶上安装大吨位千斤顶,来控制沉降。

3)当掏土施工完成后,各点沉降达到目标值后,需对静压桩进行托换处理,托换施工也采用预压托换法。由于条基下混凝土垫层的存在,当桩受力后有一定的刺入量,使得桩同作用的优越性得以发挥。

结语:

随着科学技术迅猛发展,实践积累、创新出各类改造加固的新方法,相关行业规范、标准也逐步完善,本文仅针对砖混结构旧楼改造加固工程的设计与施工中对纠偏加固技术进行分析、探讨,希望对我国老旧砖混结构房屋改造、纠偏加固工作提供一些参考。

参考文献:

【1】陈昌露.砖混房屋维修加固技术研究及工程实践[D].天津大学工程硕士学位论文2006年

【2】赵勇强.既有建筑物地基基础加固的研究与工程应用田].武汉科技大学硕士论文2007年

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