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超高层建筑中风化泥质砂岩层地基施工技术

2015-07-13 537 0

建筑使用的安全性与地基质量有很大关系，尤其是对超高层建筑，一定要做好地基处理工作，这样才能延长建筑的使用年限，防止其出现较大的安全事故。在建筑施工的过程中，有时会碰到中风化泥质砂岩层这种土壤地基，在对这类地基进行处理时，一般采用的是井点群井降水与明沟排水法结合的方法，这种可以有效的排出地基中的水，而且这种方法操作简单，比较经济节省。本文以实际工程为例，介绍了超高层建筑中风化泥质砂岩层地基施工技术，并对地基处理技术的应用情况进行了论述，以供参考。
　　1 工程概况
　　某超高层建筑工程，建筑的高度是188m，地上为45层，地下为2层，建筑面积是9万m2，该建筑的结构形式是现浇钢筋混凝土剪力墙结构。在对地基处理时，采用的是箱形基础与天然地基结合的方式，而且为了防止地基出现水，施工人员也采取排水技术保障施工质量。针对超高层建筑中风化泥质砂岩层地基采用的施工技术进行了详细的介绍，这些技术不但操作简单，而且施工成本较低，值得在建筑施工行业中广泛的推广。由于是超高层建筑，所以其结构的稳定性是施工的重点内容，该工程采用的是型钢混凝土结构，为了提高结构的稳定性，在施工时需要保证箱形基础的质量，下面笔者对中风化泥质砂岩层地基施工技术的应用情况进行了分析与研究。
　　2 工艺原理
　　在对中风化泥质砂岩层进行地基处理时，需要在地基中建设排水设施，在该工程中，地下水呈阶梯状分布，施工场地的土壤含水量比较多，所以需要采取管井群井降水法进行施工。虽然该工程设置了排水设施，但是在地基挖掘中，还是会有水流入砂层中，在流动的过程中，水没有固定的方向，而且无法对其进行准确的控制。为了避免地基中出现较多的水，施工单位采用挖掘明沟的措施进行二次排水，该地基持力层的土质较坚硬，所以，给开挖明沟也带来了一定难度，施工人员必须利用切割的方式进行处理，施工人员还要及时清槽，这样才能使地基中的水尽快排出。
　　3 施工工艺流程以及施工技术
　　3.1 工艺流程
　　以施工方案为前导，确定基坑降水及支护体系后进行基坑开挖拖工。其施工工艺流程为：测量放线确定基坑边线及标高控制——基坑井点降水——基坑开挖——基坑支护——标高抄测——切割机配合人工基槽清理——地基承载力复核——基础结构施工。
　　3.2 井点布置
　　由于该工程的地下水呈阶段状，持力层上方的土质含水量较高，地基的土质属于中风化泥质砂岩层，其持力层上方的土壤属于卵石层，渗透系数是50m/d，水流主要是东南方向。据调查分析，该工程地下水的来源主要是雨水，而且是以径流为主进行泄流，在选择井点时，设计人员需要考虑地下水的埋设问题，还要转计算出地下水文的深度。设计人员为了降低对资源的浪费，选择用两种方式对井点进行选择布置，一种是多层轻型井点，另一种是管井井点降水。该工程的施工场地位于市中心，而且施工的面积较小，经过对比分析，认为管井井点降水的方式更适合还工程施工。
　　3.3 基地明沟排水
　　该工程的施工条件比较特殊，其属于超高层建筑，而地基土质属于中风化泥质砂岩层，这种土质的密实度比较高，而且较坚硬，渗透性比较低，可以有效地防水，但是这种土质中还是存在一定的缝隙，如果不对其进行排水处理，还是会有少部分水进行地基中，影响工程质量。因此，施工人员必须要在基坑内开挖明沟排水，以达到二次排水的效果。
　　3.4 地基施工
　　在对地基部分施工过程中，机械设备在开挖时不得超过基地部分标高的300mm，这样可以有效的保护持力层，然后再采用人工挖掘的方式来对基坑进行彻底清理。虽然这种岩层相对比较坚硬，但是当遇到水分之后，便可软化，如果我们采用铁锹等工具必定会加大施工的难度，因此我们可以采用以下方式进行：
　　3.4.1 将基底部分进行合理的划分，然后根据各个不同的区域进行基坑的清理，等到清理好一个区域之后，施工人员可对其浇筑混凝土，作为垫层，这样做的目的是为了防止该区域受到外界条件的影响，从而降低持力层的坚硬度与密实度，而没有清理的区域，可以利用塑料布进行遮掩，防止水流对其的软化；
　　3.4.2 采用切割机与人工相配合的方式来清理基坑。首先，将岩层分为大小均匀的网格，然后采用切割机进行切割，最后再采用人工的方式进行挖掘。
　　3.5 地基承载力复核
　　该工程地基基础设计要求为平板荷载试验承载力特征值不小于800kPa。为对地基承载力进行复核，基坑挖完进行平板荷载试验，以检测天然地基是否达到设计要求承载力值。
　　3.5.1 试验方法
　　（1）主楼箱形基础面积约为2200mz。荷载试验共设3个点，在基坑内均匀分布，采用平台堆载装置进行试验。（2）所有仪器仪表在试验前均进行整栅标定。（3）试验加载方式采用慢速维持荷载法，即逐级加载，每级荷载下桩顶沉降达相对稳定后才能施加下一级荷载。共分12级加载，分级加载200kPa。最大加荷2400kPa。（4）沉降观测：每级加载后间隔10，10，10，15，15
　　min测量一次，之后每隔30min测量一次并记录。（5）当出现下列情况时，可终止加载：a.承压板周围的土明显侧向挤出。b.沉降急剧增大，荷载沉降曲线出现陡降段。c.在稳定荷载下，24h内沉降速率不能达到稳定。d.沉降量与承压板直径之比不小于0.06。e.达到反力装置的最大承受能力。
　　3.5.2 试验结果
　　试验点的荷载值都超出设计要求荷载800kPa，即中风化泥质砂岩层可作为天然地基。本工程采用深基坑降水方式进行排水，基础开挖施工至接近基底标高时采用切割机配合人工清槽的方式进行施工，操作简便易行，适宜大面积推广。
　　结束语
　　综上所述，中风化泥质砂岩层是一种较特殊的地质，其对建筑工程的施工技术有着较高的要求，而且这种地质比较坚硬，给开挖明沟带来了较大的难度。本文中介绍的工程实例中，主要采用了井点群井降水与明沟排水结合的方式进行地基处理，而且取得了较好的效果。在对地基进行处理时，主要将切割与人工清槽相结合，这样可以有效的提高工作效率。为了提高超高层建筑结构的稳定性，还需要加强箱形基础的质量，降低地基出现沉降的概率。
　　参考文献
　　[1]凯里，张耀庭.复杂情况下特殊建筑物基础的设计与施工[J].建筑技术，2011，42.
　　[2]杨承析.高层超高层建筑基础施工中的几个问题[J].建筑施工.1987（06）.
　　[3]孙一鸣.浅谈保证井点降水质量应注意的问题[J].农业与技术. 2012（11）.

地基的施工技术在民用建筑工程中的应用探究

房建地基施工技术浅谈

超高层建筑中风化泥质砂岩层地基施工技术

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