2015-07-20 162 0
1.概述
地基处理(foundationtreatment)一般是指用于改善支承建筑物的地基(土或岩石)的承载能力或抗渗能力所采取的工程技术措施。主要分为基础工程措施和岩土加固措施。有的工程,不改变地基的工程性质,而只采取基础工程措施;有的工程还同时对地基的土和岩石加固,以改善其工程性质。选定适当的基础形式,不需改变地基的工程性质就可满足要求的地基称为天然地基;反之,已进行加固后的地基称为人工地基。地基处理工程的设计和施工质量直接关系到建筑物的安全,如处理不当,往往发生工程事故,且事后补救大多比较困难。因此,对地基处理要求实行严格的质量控制和验收制度,以确保工程质量。
某项目共由十栋建筑组成,1层地下室。设计为商业住宅小区,地上17层到18层不等。裙楼为商铺,地上2层。塔楼部分采用平板式筏基(以下简称筏板),群楼部分采用独立基础加底板,筏板基础及独立基础的基础持力土层为全风化粉砂岩层,承载力特征值fak=350Kpa。
根据施工现场提供的补充超前钻所揭示的T4型住宅局部地质条件,以及现场挖槽所揭示的3号及22号钻孔及其周边的地质条件,其地质条件不符合设计要求,需要进行地基处理。
现国家通用的地基处理方法一般有:换填垫层法;强夯法;排水固结法;振冲碎石桩法;水泥搅拌桩法;高压喷射注浆法;静压注浆法;刚性桩复合地基法以及托换法。
其中,换填垫层法主要适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理,如淤泥、淤泥质土、素填土、湿陷性黄土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理;强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基;振冲碎石桩法主要靠桩及桩间土共同承担荷载,适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土、杂填土等地基;水泥搅拌桩法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基;高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑粘性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。
地基处理方法多种多样,适用类型各有不同,在实际工程中,我们一般对比采用几种不同方式,并从中选择了相对简单、有效、造价低的方法来解决地基问题。
2.设计要点
2.1H型住宅
ZK45揭示持力土层全风化粉砂岩层在筏板底标高下5m,且厚度仅为4.5m,其下为46m的粉质粘土,不符合设计要求。ZK42及ZK44则为持力土层全风化粉砂岩层在筏板底标高处,且厚度大于20m,符合设计要求。
要求现场补充超前钻,以便确定基础底标高下的地质情况和确定处理范围,采用在ZK44到ZK45中间点A,ZK42到ZK45中间点B补充2个超前钻,如在基础底标高到-17.15m标高范围内超过11m厚粉砂岩,则在A点到ZK45中间点C,B点到ZK45中间点D补充2个超前钻,如在基础底标高到-17.15m标高范围内少于11m厚粉砂岩,则在A点到ZK44中间点C1,B点到ZK42中间点D1补充2个超前钻,以确定粉砂岩厚度,以此类推,直到确定筏板范围内基础底标高到-17.15m标高粉砂岩厚度不大于11m的范围的方法确定。
根据现场反馈的情况,对比适合此情况的上述国家通用的地基处理方法,1.采用换填垫层法,则工程量过大;2.采用水泥搅拌桩法,现场施工困难;3.采用CFG桩复合地基法处理,施工相对简单、有效、且造价相对低。经甲方、设计院、施工单位权衡比较,最终如图,采用CFG桩复合地基法处理。在如图所示范围内(实际范围以现场无法下钻,并由监理根据现场情况确定范围)采用400mm设计桩径CFG桩(图中以表示)@1.1mX1.1m梅花状均匀布置,桩身砼强度C20,有效桩长≥15m或桩端进入全风化粉砂岩厚度≥4.5m,单桩承载力特征值为430kN。桩顶标高9.95m,桩顶与基础之间铺设300mm厚级配砂石褥垫层。复合地基承载力特征值检测应采用静荷载试验,检测数量为3根,位置接近ZK45。如图所示,CFG桩布置范围应略大于筏板范围。
2.23号钻孔及其周边:
根据地质报告,3号钻孔持力土层全风化粉砂岩层在筏板底及独立基础底标高下约10m处,根据现场补充超前钻确定了需做地基处理的范围。对比适合此情况的上述国家通用的地基处理方法,1.采用换填垫层法,则工程量过大;2.采用水泥搅拌桩法,现场施工困难;3.采用CFG桩复合地基法处理,施工相对简单、有效、且造价相对低。经甲方、设计院、施工单位权衡比较,最终现场采用CFG桩复合地基法处理。如图一所示阴影范围,在此范围内的独立基础或筏板若承载力未达到设计要求,则采用400mm直径CFG桩@1mX1m梅花状均匀布置,有效桩长≥15m或桩端进入强风化粉砂岩厚度≥1m,单桩承载力特征值为281kN。桩顶标高9.95m,桩顶与基础之间铺设300mm厚级配砂石褥垫层。复合地基承载力特征值检测应采用静荷载试验,检测数量为3根。如图二所示,CFG桩布置范围应略大于独立基础范围。
2.322号钻孔及其周边:
根据现场开挖及超前钻显示,在如图三所示阴影范围内承载力特征值fak<350Kpa的土层厚度≤2m,根据现场反馈的情况,对比适合此情况的上述国家通用的地基处理方法,1.采用换填垫层法,施工相对简单、有效、且造价相对低;2.采用水泥搅拌桩法,现场施工困难;3.采用CFG桩复合地基法处理,施工困难、且造价高。经甲方、设计院、施工单位权衡比较,最终现场采用换填法,即把该土层挖掉,并用毛石混凝土换填至基础底标高。
2.4为防止筏板不均匀沉降,根据现场开挖情况,基础底标高下为地基承载力特征值fak>350Kpa的强、中、微风化岩层时,则继续向下挖掉300mm厚土层,并在筏板下另加铺设300mm厚级配砂石褥垫层。
3.结论
本工程对比采用不同地基处理方法,结合现场条件,从中选择了相对简单、有效、造价低的方法来解决地基问题。可为类似的工程提供参考。
参考文献:
中华人民共和国国家标准.
[1]《混凝士结构设计规范》(GB50010—2010).
中国建筑工业出版社2011年07月01号实施
[2]《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
中国建筑工业出版社2012年08月01号实施
[3]《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)
中国建筑工业出版社2016年06月01号实施
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