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[会议]《岩土工程1000问》一书限期征稿!!! [复制链接]

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五、深基础设计与施工100问 9b)'vr*Hy7  
D;6C2>U~L  
钻(冲)孔桩存在问题原因分析报告 {VKP&{~O  
简介:关于黄埔****小区B栋钻(冲)孔桩存在问题原因分析报告。 5Vlm?mPU  
关键字:钻(冲)孔桩,问题,原因分析   ksF4m_E>YB  
一、 基本情况 L | #"Yn  
ESnir6HoU  
  1、笫一次抽芯检测15条桩,低应变3 8条桩,超声波检测33条。 F{laA YE  
! l"*DR  
  结果:①1 5条桩的砼强度部分达不到设计C30要求。 ;n.SRy6  
76b2 3|  
     ②75#、99#持力层达不到设计中风化要求。 cpM]APF-  
bpdluWS+)  
  2、第二次抽芯复检30条桩 aMaqlqf  
5EL&?\e  
  结果:①12#、29#桩等6条桩砼强度达不到设计C30 U9"Ij}  
s"x(i  
     ②78#桩一个孔,持力层达到设计中风化要求,另一个孔中风化中含有强风化 3 ]w a8|  
T2 /u7<D-  
二、 原因分析 o^Qy71Uj  
)|KZGr  
  1、抽芯砼强度部分达不到要求,从混凝土试块结果显示混凝土强度能达到设计C30要求,单组试块在C30以上,但有相当部分达不到C30的1.15 倍,表明混凝土在配比方面有些偏低,不能满足标准偏差的规范要求。从钻芯检测试验结果来看,说明桩身实体密实度存在一定的问题,有小部分桩身混凝土内部存在小气孔、蜂窝、麻面、松散小石等质量缺陷问题,这是造成钻芯实体检测混凝土强度小部分达不到要求的主要原因。这个方面是施工方面造成的。 M\r=i>(cu  
BQ(sjJ$v6F  
  2、在施工方面上主要有以下几个问题: i:7cdhz  
M4E==  
  1)在施工工艺上存在问题,串筒上下振捣力度不够,提管的速度过快及振捣的次数太少,致使桩身混凝土内部存在小气孔、蜂窝、麻面、松散小石等质量缺陷问题,这是造成强度降低的主要原因。 JY$+<`XM  
[#+klP$  
  2)在浇灌混凝土时,浇灌的连续性没有完全控制,没控制好混凝土的浇灌速度和连续性,是质量缺陷的一个因素,因速度过慢或者停歇,在水压下会慢慢浸入到混凝土中,增加了混凝土的水灰比,较大程度降低了混凝土的强度:因速度过快,就会排水、排渣过快,这时混凝土表面上的水对混凝土产生的压力相对增大,渗透力增强,同样增加了混凝土的水灰比,降低了混凝土的强度。 8$38>cGY^  
=H?^G[y  
  3)施工现场管理人员管理力度不够,现场跟踪不到位,没有及时发现纠正错误施工方法,或者是发现而没有纠正,进行了技术交底而没有具体落实及应用。 L[MAc](me-  
+{WZpP},v  
  4)责任心不强,水下混凝土浇灌技术经验不足,人员不足等。 1aoKf F(  
jm,:jkr  
  5)材料验收制度没有落实,混凝土的坍落度过大也是降低强度的一个重要因素。 x/IAc6H~_8  
:b<<  
  3、个别桩持力后达不到设计中风化要求,存在岩土专业技术力量不足,施工现场人员经验不足,对基桩入岩要求不严,质量要求松懈,只顾工程进度所造成。 7x.] 9J  
C^*}*hYk$  
三、 技术处理意见 UD_8#DO{m1  
-+kTw06_C  
  拟对该部分桩进行高压喷射注浆加固处理,根据同类工程的处理经验,结合该工程的具体情况拟采用高压喷射注浆对桩的混凝土松散段和桩底持力层为强风化段进行加固,达到提高桩芯砼的胶结性达到保证混凝土强度的目的和提高桩底持力层强度达到满足设计要求。 8" (j_~;  
@-.Tgpe@a  
  (一)、对砼芯呈碎块状,胶结差或松散状的桩: dm"|\7  
)Tw A?kj  
  1、利用已抽芯的钻孔,采用高压泵用清水对该桩的松散段反复多次进行高压清水清理,将钻孔内的碎小颗粒清理干净,待钻孔内返出清水后方可停止清孔,清孔完成后用高压泵喷射水泥浆,对该段重复进行上下各二次高压喷射水泥浆,直至钻孔均注满水泥浆后方可,待喷射水泥浆后再进行封闭孔口,待喷射水泥浆初凝后进行第二次压力注浆。 L 7l"*w(  
B*n_ VBd  
  2、工艺参数: g&X X@I8+v  
L\\'n )  
  (1)、提升速度(cm/min):5~10;旋转速度(r/min):20; =m U</F)  
 ja^  
  (2)、高压清水清孔压力25~30MPa,高压喷射水泥浆压力25~30MPa,第二次压力注浆压力2.5~3.0MPa。 `Wp y6o  
CQ'4 ".7  
  (二)、对桩底持力层为强风化的桩: Nl9}*3r  
wc?YzXP+  
  1、利用已抽芯的钻孔,桩底持力层为强风化采用高压泵用清水对该桩的强风化段反复多次进行高压清水清理,将强风化段的松散层和该段的碎小颗粒经高压清水清理出孔外,待钻孔内返出清水后方可停止清孔,清孔完成后用高压泵喷射水泥浆,.对该段重复进行上下各三次高压喷射水泥浆,直至钻孔均注满水泥浆后方可,待喷射水泥浆后再进行封闭孔口,待喷射水泥浆初凝后进行第二次压力注浆。 sq+cF/jo6  
9eEA80i7  
  2、工艺参数: 0[ZwtfL1  
2D4c|R@+  
  (1)、提升速度(cm/min):5~10;旋转速度(r/min):20; U\dLq&=V  
Aq_?8Cd  
  (2)、高压清水清孔压力25~30MPa,高压喷射水泥浆压力25~30MPa,,第二次压力注浆压力2.5~3.0MPa。 YZz8xtM<2  
9XX:_9|I  
  (三)、采用P.0 42.5 R水泥,水泥浆的水灰比为0.5-0.8,为提高固结体的防渗效果,在灰浆中加入3%的早强剂(三乙醇胺),水泥浆应有相应的措施确保无颗粒状物存在,并搅拌充分。 !jRs5{n^Ol  
'3TfW61]  
 当处理完毕后用钻芯法的低应变法检测,看是否达到处理效果。 pXK-,7-  
!XO"lS  
  为防止类似事故的发生,项目内部应加强管理,增强责任心,加强技术力量和技术交底工作,严格执行各项验收工作程序,明确岗位责任制。
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三、地基处理设计与施工100问 9a]h;r8,9z  
0">9n9  
强夯法在桥头地基处理中的应用 'S 6JpWG1  
    摘 要:强夯法加固地基是一种常见的处治桥头跳车病害方式,简析了桥头跳车的特点和危害,探讨了强夯法的作用、施工工序和质量控制要求。? s(y=u>  
    关键词: 桥头跳车 地基处理 强夯法 施工工序?? vxXrVPU3  
    桥头跳车是目前公路建设中常见的通病之一,严重影响了行车舒适性,降低了车辆的行驶速度和道路的通行能力,是道路交通安全的重要隐患之一,损害了公路建设的社会效益和经济效益。而采用强夯法对桥头地基进行处理是一种治理桥头跳车病害的有效方法,能够最大限度减少甚至消除跳车现象,满足公路对行车高速、安全及舒适的要求,延长道路的使用寿命,对公路建设具有十分重要的现实意义。该文在分析桥头跳车所产生危害的基础上,对桥头地基处理一种有效方法即强夯法进行初步探讨。? ,{BF`5bn|  
    1 桥头跳车病害简介 =/(R_BFna  
    桥头跳车是指桥梁或通道涵等构造物两侧与路堤填土衔接处产生较大差异的沉降和刚度差异,使得路面上出现显著的坡度变化和刚度变化,致使台背与构造物连接处的路面出现台阶,从而导致高速行驶的车辆通过台背回填处产生颠簸跳跃的现象。桥头跳车主要会产生以下危害: ? S(G&{KG  
    1)降低行车的速度。 wSG!.Ejc7  
    当车辆行至桥头陡坎时,为防止车辆的猛烈跳动,司机被迫刹车减速,降低了道路的使用功能; As(6E}{S  
    2)容易引起行车事故。 J1Oe`my  
    由于车辆通过桥头陡坎引起跳车,使车辆颠簸,引起乘客及司机的不适,同时对司机产生相当不利的心理影响,严重时则会影响对车辆的正常操作,造成行车事故; G<`6S5J>hr  
    3)影响伸缩缝的使用及车辆的寿命。 IQ5'4zQg=  
    由于车辆通过桥头时产生的跳动和冲击,从而对桥梁和道路造成附加的冲击荷载,加速了桥台、桥头搭板、支座及伸缩缝的损坏,特别是支座和伸缩缝的破坏,同时也加剧了车辆机件,轮胎等的磨损,降低了车辆的使用寿命。? }a!c  
    2  强夯法的原理及作用 ? _A6e|(.ll  
    在公路施工过程中,处治桥头跳车病害经常采用的处理技术是对桥头的地基进行加固处理,其中强夯法就是一种常用且行之有效的处理方法。? 8jz7t:0  
    2.1 基本原理 GW0e=Y=LR  
    强夯法广泛的应用于地基沉降处治工程中。强夯法一般采用100~400kN的重锤,从6~40m的高处自由落下,对地基土施加强大的冲击能,在地基中形成冲击波和动应力,将地基土压密、振实,以加固地基土,达到提高地基强度、降低其压缩性的目的。对地基的强夯处治,一方面是对地基产生压实和挤密作用;另一方面是通过强夯对地表下一定深度土层施加动力荷载,达到破坏土体结构强度、结构性大孔隙的作用。根据公路试验的研究及其它工程应用来看,在路基填土高小于5.0m的情况下,采用100t·m夯击功对地基按8击满夯一遍,然后将表面松散土整平。经过强夯处治地基的工后沉降一般小于5.0cm,且可以在3个月内完成,基本不影响路面铺筑以后的地基稳定性。 ? {r:5\  
    2.2 强夯处治的作用 MsP`w3b  
    1)提高承载能力。 %QQJSake|  
    对于天然地基采用强夯处治后,地基承载能力将会成倍提高。对于粘土,承载力可提高1 ~3倍;对粉质砂土,承载力可提高4倍以上;对砂土及泥灰岩土,承载力可提高2~4倍; a 9Kws[  
    2)减少不均匀沉降。 Z%QU5.  
    通过一系列均匀的夯击及严格的施工控制,地基土体压缩性可降低2~10倍,大大改善了地基的均匀性,能使施工加荷后的地基差异沉降值控制在规定限度以内,即在工程使用上可以忽略不计地基的差异沉降; ~> S? m;  
    3)缩短工期。 F\-oZ#g  
    经验表明,经强夯一遍,可使5~12m厚的砂质冲击层产生瞬间沉降15 ~50cm;再夯一遍,又可产生瞬时沉降约为初始沉降的60%。这种强迫沉降的速度是一般其他方法所不能比拟的。每台设备加固地基的效率平均每天为300~600m?2(根据土质及处治深度而异)。当强夯设备退场时,地基上各种路基工程和结构工程可立即开始,无须等待,因而较其它方法缩短工期。? c? >;UzM  
    3 强夯法的施工工序及质量控制 vGD D  
    3.1 施工工序 d%#5roR4<  
    1)清理并平整施工场地;2)标出第一遍夯点位置,并测量场地高程;3)起重机就位,使夯锤对准夯点位置;4)测量夯前锤顶高程;5)将夯锤起吊到预定高度,待夯锤脱钩自由下落后,放下吊钩,测量锤顶高程,若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时,应及时将坑底整平;6)重复步骤5,按设计规定的夯击次数及控制标准,完成一个夯点的夯击;7)重复步骤3~6,完成第一遍全部夯点的夯击;8)用推土机将夯坑修平,并测量场地高程;9)在规定的时间间隔后,按上述步骤逐次完成全部夯击遍数,最后用低能量满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地高程。? e]D TK*W~  
    3.2 施工要求和检测 AhQsv.t   
    1)开夯前应检查夯锤重和落距,以确保单击夯击能量符合设计要求;2)在每遍夯击前,应对夯 点放线进行复核,夯完后检查夯坑位置,发现偏差或漏夯应及时纠正;3)按设计要求检查每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量;4)一遍夯击完成后,应检测夯坑深度、夯点间距和处治宽度。检查强夯施工记录,基础内每个夯点的累计夯沉量,不得小于试夯时各夯点平均夯沉量的95%,合格后方可填平;5)满夯后,对场地进行平整和压实,应达到规范要求的各项指标,并测量高程,填写地面标高变化;6)满夯结束7d后,在每500~1000m?2面积内任选一处,应从夯击终止时的夯面起,每隔50~100cm取土样测定土的干密度、力学及物理等指标;7)当需要采用静力触探等方法测定强夯土的承载力时,宜在地基强夯结束一个月后进行。? #fq&yjl#A  
    根据试验和测试结果,应对不合格处进行补夯,或采取其它补救措施,以达到试夯或设计规定的指标。? o= &/ ;X  
强夯处理原地基与铺筑砂砾、灰土垫层相比,减免了使用砂砾、石灰等建筑材料;对于处治面积大于5000m?2的情况,处治费用也较低,一般在20元/m?2以下,处治效果也十分显著。但有时候必须依据实际情况,从经济性和处治效果方面相比较后选用处治方法。 6d;RtCENo  
    3.3 注意事项 -S 0dr8E  
    1)地基的处理范围应大于基础的平面尺寸,每边超出基础外缘的宽度不宜小于3m; T 5>'q;jM  
    2)施工前应按设计要求在现场选点进行试夯,在同一场地内如土性基本相同,试夯可在一处进行,若差异明显应在不同地段分别进行试夯; z W*Z  
    3)在试夯过程中,应测量每个夯点每夯击一次的下沉量(简称夯沉量)。最后两击的平均夯沉量不宜大于5cm,或按试夯结果确定; sDjbvC0  
    4)试夯结束后,应从夯击终止时的夯面起,每隔50cm取土样进行室内试验,测定土的干密度、压缩系数等物理及力学指标; \!zM4ppr  
    5)试夯结果不满足设计要求时,可调整夯锤质量、落距或其它参数重新进行试夯,也可修改设计方案。? X9o6} %Y  
    4 结语 ^-%O  
    通过处理地基来处治桥头跳车病害的方法有多种,如:换填法、水泥粉煤灰碎石桩、强夯法、排水固结法。而强夯法因其施工期短、费用低、效果明显、施工工艺简单等优点在实际工程施工中被广泛采用,并取得了很好的社会效益和经济效益。
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三、地基处理设计与施工100问 "(vm0@8><  
eV(   
地基处理--粉体搅拌法 rM)#}eZK!  
(一) 施工准备 t?h\Af4Tf  
    1.材料 1j+RXb\<  
    (1) 粉体搅拌法目前主要使用的固化剂为石灰粉、水泥以及石膏及矿渣等,也可使用粉煤灰作掺和料。 bjql<x5d  
    (2) 粉体生石灰桩技术要求 5N$O  
    1)石灰应该是细磨的,在搅拌过程中,为防止桩体中石灰聚集,石灰最大粒径应小于2mm。 U^&y*gX1  
    2)石灰应尽量选取纯净无杂质的,石灰中氧化钙和氧化镁含量至少应为8.5%,其中氧化钙含量最好不低于80%。 < [q{0,  
    3)石灰的储存期,不宜超过三个月。 '(SqHP|8&g  
    4)石灰的液性指数不低于70%。 sH :_sOV*  
    (3) 石灰桩法(包括块灰灌入法、粉灰搅拌法)常用掺合料是粉煤灰,也可掺入火山灰、钢渣或黏土、采用掺合料后可防止石灰桩软心。 jB3Rue:+g  
    (4) 石灰加掺合料比例通常为15%-30%,加大掺合料比例,使桩身强度提高较大,粉体材料为生石灰粉掺入3%,半水石膏适用于地基酸性反应。 hf5+$^RZ  
    (5) 掺粉煤灰必然引起减少桩身吸水效果,对不追求石灰吸水胀发作用可增大粉煤灰掺量,最高掺量达80%-90%。 =|IY[2^  
    (6) 掺入30%细磨石灰粉,提高流塑状轻亚黏土地基的加固效果。 @Mf ZP~T+  
    2.作业条件 4Vv$bbu+  
    (1) 工作场地表层硬壳很薄时,需先铺填砂、砾石垫层,以便机械在场内顺利移动和施钻,如场内桩位有障碍物,例如木桩、石块等应排除。 D()tP  
    (2) 机械设备配置:钻机、粉体发送器、空气压缩机、搅拌钻头等。 f# sDG  
    (3) 根据地质资料,通过原位测试及室内试验取得地基土、灰土物理力学及化学指标,选取最佳含灰量,作为设计掺灰量,决定设置搅拌范围,选择桩长、截面及根数。 !0Eo9bU%@  
    (二) 操作工艺 Ummoph7_@  
    1.粉体喷射搅拌法是在软土地基中输入粉柱体加固材料,通过和原位地基土强制搅拌混合,使地基土和加固材料发生化学反应,在稳定地基土的同时,提高强度的方法。 =[YjIWr#o  
    (1) 施工原理:由压缩空气输送的加固材料通过搅拌叶片旋转产生的空隙部位喷出,并随着搅拌叶片的旋转和原位地基土搅拌均匀混合一起,和加固材料分离后的空气,就沿着搅拌轴,由轴与土的缝隙处排出地面。 Ev,b5KelD  
    (2) 固结原理:粉体喷射搅拌法使用的固化剂,主要有石灰、水泥,还有石膏及矿渣,可使用粉煤灰作为掺合料。 /8LTM|(  
通过固结反应而形成稳定的石灰粉体,在软土中加入生石灰,生石灰和土中的水分发生化学反应成熟石灰,水分被吸收,起到了胶结作用,并产生热量,柱体消化而产生体积膨胀1-2倍,促进周围土体的固结。 5KL??ao-  
拌入石灰后软土物理性能起了变化,加灰后软土液性指数随含水量增加呈线性递减,含水量小于50%的土加灰后,液性指数从原来流态进入半固态或固态,在稳定压力下压缩量随石灰粉含量增加而递减,压缩量减小达1/3,提高石灰柱体的强度。拌入石灰后增加软黏土的渗透性,石灰柱在不同类型软土中起到排水作用。 ShJBOaE; -  
    2.粉体搅拌法工艺要求 7rIEpN>*  
    (1)略 J@o$V- KK  
    (2)略 %!OA/7XbG  
    (3)室内试验:在现场取回土样与加固料均匀搅拌后制备灰土试件,具体按下面原则选择: A<[BR*n  
    1)当含水量为天然地基土含水量,养护龄期为7天,28天和90天。 $q0i=l&$&  
    2)当含水量高于天然地基土含水量,含灰量可取10-15%。 +%)bd  
    3)当含水量低于天然地基土含水量,含灰量可取6-10%。 \)2~o N  
    3.粉体喷射搅拌法施工工艺 lj@ ibA]  
    粉体喷射搅拌法是以机械强制搅拌土粉混合体,使灰土混合形成加固柱体。 8WLBq-]G  
    4.粉体搅拌加固形成 kw5`KfG9  
    (1) 制成独立柱状 @c;:D`\p1C  
    (2) 连续搭接布置成壁状 [cw>; \J  
    (3) 连续纵、横网向搭接成块状。 R&MetQ~-{  
    5.分体搅拌桩的排列和间距 0E/16@6=  
    (1) 根据结构要求的承载力,初步选定间距,从而定出加固范围内搅拌桩的数量以及每平方米内搅拌桩所占的面积。 l *+9R  
    (2) 搅拌桩的排列一般呈等边三角形,也可四方形布置,桩径为0.5-1.5m,桩距约1m。 oe{,-<yck  
    6.粉体搅拌法施工顺序 Jv59zI  
    (1) 桩体对位 |[MtUWEW  
    (2) 下钻 zUz j F  
    (3) 钻进 A8j$c~  
    (4) 提升 %dq |)r  
    (5) 提升结束 gS.,V!#t  
    (三)质量标准 *q0vp^?  
    1.保证项目 ? ;$f"Wl  
    使用材料的各种指标,包括含灰量、灰液性指数和外加剂品种掺量,必须符合设计要求。  |I s"ov  
    检验方法:材料出厂证明、合格证、试验报告及施工日志。 73kI%nNB  
    2.基本项目 )CG,Udu  
    (1) 桩径、深度及灰土质量,必须符合设计要求。 !^qpV7./l  
    检验方法:一般成桩后开挖桩体,测量桩身直径、桩体连续均匀程度,要求黏结牢固,无孔洞、不松散、无裂隙、桩质坚硬、灰体强度高。在开挖出来的桩体中切取100×100×100MM立方体,在正常养护下进行强度、压缩试验。 W"\O+  
    (2) 经养护后进行载荷试验,试验桩体强度,要符合设计要求。 lnt}l  
    检验方法:采用十字型钢排架、钢筋砼地锚,用千斤顶加载或用重物加载法。 >"pHk@AWK  
    3.允许偏差 #BhcW"@  
    检查数量:桩数5% e{}vT$-  
     项目 允许偏差(mm) 检验方法 E/3<8cV  
    -------------------------------------------------------------- P@8S|#LpZ  
    桩位中心位置 10 拉线及尺量检查 u*8x.UE8C0  
    凿出浮浆后桩顶标高 #>O+!IH   
    桩(墙)体垂直度 1H/100 吊线检查 /`b`ai8`8  
    -------------------------------------------------------------- :$N{NChx  
    (四) 施工注意事项 AO]1`b:  
    (1)空压机的压力不需要很高,风量不宜过大。 yu$xQ~ o  
    (2)钻机及桅秆安装在载体上,在地面上进行操作,要满足耐压力要求。 KWH:tFL.  
    (3)石灰(生)使用前一般用水熟化,是碳化作用产生放惹反应,可用下式表示: tWITr  
    CaO+H2O→Ca(OH)2+65.31K/mol #~`d ;MC  
    生石灰加水后放出热量形成蒸汽,同时体积膨胀增大,体积增大是由于比重减少(生比重3:1,熟比重2:1)和质地变为疏松的粉末状所致。 5.F/>?<  
    石灰有次特性,在施工现场要设置石灰池,石灰粉要遮盖,一防止飞粉污染,二防止遇雨水产生化学反应,溅伤皮肤及眼睛,施工人员要配戴防护眼镜。 ejlau#8"  
    (4)钻头提升距地面30-50CM应停止喷粉,以防溢出地面。
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三、地基处理设计与施工100问 _PGS"O?j  
I0}G, q  
浅谈公路软土地基处理 <4jqF 4 W  
    摘要:在我国沿江、沿湖、沿海等处广泛分布着软土,而这些地区一般又是经济发达地区,对公路交通需要迫切,尤其要发展高速公路。因而在高路堤、大型桥梁,大量的涵洞、通道处软土都给它们带来不同程度的危害。如路基的滑移,开裂,路面起伏不平,桥涵通道等人工构造物处的跳车颠簸……而使这些地区的公路建设者感到非常棘手,要花大量人力、物力、财力和时间,去进行勘察、测试、设计、科研和施工。目的是为了整治好,处理好地基,使来往车辆及司乘人员安全,快速,舒适地行驶在公路上。 2\9OT>  
    关键词:道路桥梁 地基处理 pRFlmg@/}  
    一、前言 KvtJ tql;  
    软土对公路的危害,引起我国公路方面各具部门的重视,科研、设计、施工等单位全力以赴,协同作战,经过多年努力,已摸索了不少对策,并取得了可喜的成绩。 Io]KlR@!T  
    (一)科研部门成立了专门机构,组织机关。交通部下属科研院、所有之,为了承担软土科研及试验工程临时组成科研小组也有之。近年来为集设计、科研与施工为一体专门服务于软基,也兼作其它特殊性岩土处治工程而纷纷出现一些新型的岩土公司,在广东、湖南、辽宁、陕西等省均有,这样的联合配套公司,给软基处理带来新的生机。 .t$1B5  
    (二)勘察设计部门利用他们勘察单位的优势,采用多种勘探,测试手段,尤其近年来不仅用单一的钻探方法而且更广泛采用静力触探、十字板剪、旁压等原位测试仪具以及多种土工仪器进行原状土和扰动土的物理、力学、水理试验项目,为设计提供了可靠的地质资料和各种必需的土工试验数据,大大提高设计成果的可靠度。在设计方法方面更有大的突破,过去对软土的沉降、稳定计算,多用手算,现在采用计算辅助设计,不仅加快了设计进度,而且便于优化设计,且能迅速提供设计成果,也元形中减轻了设计人员的劳动强度。 zc5>)v LH=  
    (三)施工部门由于目前软土部门趋向专业化。公路部门有,航务、铁道、市政、水电……等部门也有。它们拥有专门的施工机械,可使用多种材料进行软基处理施工,并能埋置检测观察仪具体进行监测,从而也保证了施工质量和施工安全。 Q =4~u z|  
    (四)其他部门在学术活动方面,不少学会或有关情报单位,不时地举行软土地基经验次序或专题研究会,以提高科技人员素质并收到取长补短加快信息传递的多方面的效果。 %KW NY(m  
    在管理工作方面:交通部急生产单位之所急,最近正组织几个单位,经过三年努力,编制出交通行业标准《公路软土地基路堤设计施工技术规范》,它的即将颁布与出版,将使我国公路软基无论在设计方面或施工方面,出现了有章可循的局面。 -5MQ/ujQ  
    二、路基处理 b2UqN]{  
    (一)处理的一般原则 |^ J5YwCf  
    1.以时间换金钱,早在10年前,日本著名换金钱处理软土路堤的方法。即尽早用堆载预压不作深层处理软基的方法,这种以自然沉降逐渐达到路基稳定,是一种最经济也简单的方法。但我国公路基本建设的程序不能尽早拔款、征地、从容施工,而一旦工程项目付诸实施时,又往往限于工期,一般情况用自然沉降法将难以实现。 JjnWv7W3$  
    2.以金钱赢得时间:即在施工工期紧迫,时间有限的情况下,除非个别低路堤地段高度在临界高度以下,可不作地基处理。桥梁采用基础处,其余软土都需采用不同方法处理,只不过可用多种方案进行优选。 P/T`q:<H   
    (二)勘察、设计和施工 :KBy(}V  
    1.软土地区的地质情况首先要弄清楚,工程地质条件复杂,还应进行工程地质分区,以便按分区不同在区别地予以处理。在勘察设计时如地质工作做的不够深,在施工时一旦发现,可作些补充勘察及勘探工作,对地质情况作进一步了解。 3/EJ^C  
    2.设计方案要经济又要合理切合当地实际情况。 (dAE  
    3.所用材料数量要够、质量要保证;施工机械数量、规格、性能均要满足要求。 J6g:.jsK!  
    4.施工时要严格遵守施工技术规范和操作规程办事,以保证良好的质量,软土地段特别要注意控制填土速率,避免和产生路堤滑移或发生其它意外事情。 c>L#(D\\  
    5.监理工作要跟上,观测仪具事先要埋置好,及时进行监理和记录。以保证施工的质量和安全。 \OK"r-IO  
    如能树立质量第一的思想,严格将上述几项工作做好,应该说软土路基施工,可以达到安全、优质的目的。 ^d!I{ y#  
    (三)处理方案的评价 #P;vc{ Iq  
    1.处理软土地基常用的方法在公路方面是排水固结,多用各种不同长度和间距的袋装砂井(直径7~10cm)或塑料排水板(宽10nm,厚4.5~6.0)与砂垫层(厚30~80cm)相结合,虽然这些方法是一般的,但却是有效的经济的。 eRB K= X  
    为了加快固结而且可提高地基承载力,也可用直径30~50cm或更小一些的砂桩或碎石桩,但造价比上述常用方法要增加至少3~5倍。 @8U8>'zDE  
    2.轻质路堤:我国轻质路堤采用的材料一般是粉煤灰,国外也有用大块型硬质泡沫塑料。粉煤路堤有三种类型,即单一的、土和粉煤灰互层的和土砂及粉煤灰等混合的。 xs$.EY:k  
    轻质路堤的作用是减轻路堤自重,减小或加速软土沉降提高土体抗剪强度,同时它作为填料还有节约投资、减少占地等效益。 F 8 gw3  
    3.其他辅助方法:土工布(分有纺和无纺的两种,一般多用编织的,个别的也有两种类型组合的,可以达到优点互补)还有一材料是塑料加劲格栅,实际上类似“柴排压枝”的作用,这些材料可提高地基整体性,减少地基不均匀的沉降,对防止滑移尽快施工也有好处。 X?n($z/ {  
    此处还有浅层拌合和换填优质材料及抛石排淤等处理浅层软土。有的为深层还设有反压护道。 h:{^&d a  
    三 桥涵通道处的处理 m4RiF  
    在软土地区的桥梁,由于基础埋置较深,已穿过软土层,故一般无大沉降。而在桥头与路堤接合处由于沉降差异较大,往往出现台阶在车辆通道处多出现纵坡突变,在车速过快时出现车辆“切线抛出”感觉很不舒适,人、车安全受到影响。 e6_`  
    在此接合处处理的方法一般有: KfV& 7yi  
    1.涵洞、通道处与路堤一样同时填筑施工,后期再开槽做基础;在桥台处最好前后都填土,或在桥台后背填以渗水性好的砂砾材料。 `WlQ<QEi  
    2.在这些人工构造物处采用超载预压,桥头两侧引道80~100m范围也宜如此,以加速固结,减小通车后过大的沉降。 =|_k a8{?  
    3.路堤如过高,下部软土层厚、沉降量过大,沉降期过长、如处理地基费用过高,且效果不一定好时就不如改用桥梁跨过,京津塘高速公路软土地区,路堤如超过6.0m,就用桥跨通过。广深高速公路也将不少高路堤设计路段,改用了高架桥方案。 ]DLs'W;)  
    4.桥台处路堤处理:为了加快地基固结,提高地基承载力,减轻路堤与桥台间沉降差,在桥台处的一定距离内采用砂桩,粉喷桩、旋喷桩等加固地基。 @_Es|(4  
    5.涵洞和通道可采用钢筋砼箱形整体式结构,并同时扩大基础,它施工简便造价比桩基础可省些。 zQx6r .  
    6.真空预压:这个方法,在港工方面采用较多,最近江苏连云疏港公路也采用过,主要用于桥头路堤,在工期紧迫,为了争取时间时不失为一种应急对策。因为它可使软土路堤迅速沉降,且提高地基承载力,效果较佳,但由于造价较高,且在北方冰冻季节使用受限,所以采用时,要权衡这些边界条件。 0EBHR Y_F  
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三、地基处理设计与施工100问 lh?TEQ  
!e"TWO*X  
地基处理和基础设计 > l@ o\  
    摘要:在地基基础设计中包括了对基础的设计和对地基的处理,二者是密不可分的。地基处理的好坏将直接关系到基础的选型和造价。本文就地基的处理和基础设计进行的讨论。在地基基础设计中,基础的选型必须根据上部结构的荷载、地基土体的承载力和工程造价综合各方面的情况进行确定。 -P5M(Rt  
    关键词:地基 基础 后浇带 桩 承台 沉降 a'pJg<  
    一、引言 RU' WHk  
    基础是建筑物和地基之间的连接体。基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。从平面上可见,竖向结构体系将荷载集中于点,或分布成线形,但作为最终支承机构的地基,提供的是一种分布的承载能力。 S@'yuAe*G  
    如果地基的承载能力足够,则基础的分布方式可与竖向结构的分布方式相同。但有时由于土或荷载的条件,需要采用满铺的伐形基础。伐形基础有扩大地基接触面的优点,但与独立基础相比,它的造价通常要高的多,因此只在必要时才使用。不论哪一种情况,基础的概念都是把集中荷载分散到地基上,使荷载不超过地基的长期承载力。因此,分散的程度与地基的承载能力成反比。有时,柱子可以直接支承在下面的方形基础上,墙则支承在沿墙长度方向布置的条形基础上。当建筑物只有几层高时,只需要把墙下的条形基础和柱下的方形基础结合使用,就常常足以把荷载传给地基。这些单独基础可用基础梁连接起来,以加强基础抵抗地震的能力。只是在地基非常软弱,或者建筑物比较高的情况下,才需要采用伐形基础。多数建筑物的竖向结构,墙、柱都可以用各自的基础分别支承在地基上。中等地基条件可以要求增设拱式或预应力梁式的基础连接构件,这样可以比独立基础更均匀地分布荷载。 !gfz4f&  
    如果地基承载力不足,就可以判定为软弱地基,就必须采取措施对软弱地基进行处理。软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。在建筑地基的局部范围内有高压缩性土层时,应按局部软弱土层考虑。勘察时,应查明软弱土层的均匀性、组成、分布范围和土质情况,根据拟采用的地基处理方法提供相应参数。冲填土尚应了解排水固结条件。杂填土应查明堆积历史,明确自重下稳定性、湿陷性等基本因素。 ^s=p'&6  
    在初步计算时,最好先计算房屋结构的大致重量,并假设它均匀的分布在全部面积上,从而等到平均的荷载值,可以和地基本身的承载力相比较。如果地基的容许承载力大于4倍的平均荷载值,则用单独基础可能比伐形基础更经济;如果地基的容许承载力小于2倍的平均荷载值,那么建造满铺在全部面积上的伐形基础可能更经济。如果介于二者之间,则用桩基或沉井基础。 7<ZCeM2x  
    二、地基的处理方法 yF#:*Vz>  
    利用软弱土层作为持力层时,可按下列规定执行:1)淤泥和淤泥质土,宜利用其上覆较好土层作为持力层,当上覆土层较薄,应采取避免施工时对淤泥和淤泥质土扰动的措施;2)冲填土、建筑垃圾和性能稳定的工业废料,当均匀性和密实度较好时,均可利用作为持力层;3)对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性的工业废料等杂填土,未经处理不宜作为持力层。局部软弱土层以及暗塘、暗沟等,可采用基础梁、换土、桩基或其他方法处理。在选择地基处理方法时,应综合考虑场地工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求、建筑结构类型和基础型式、周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素,经过技术经济指标比较分析后择优采用。 }1/`<m  
    地基处理设计时,应考虑上部结构,基础和地基的共同作用,必要时应采取有效措施,加强上部结构的刚度和强度,以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。对已选定的地基处理方法,宜按建筑物地基基础设计等级,选择代表性场地进行相应的现场试验,并进行必要的测试,以检验设计参数和加固效果,同时为施工质量检验提供相关依据。 ==z,vxr  
    经处理后的地基,当按地基承载力确定基础底面积及埋深而需要对地基承载力特征值进行修正时,基础宽度的地基承载力修正系数取零,基础埋深的地基承载力修正系数取1.0;在受力范围内仍存在软弱下卧层时,应验算软弱下卧层的地基承载力。对受较大水平荷载或建造在斜坡上的建筑物或构筑物,以及钢油罐、堆料场等,地基处理后应进行地基稳定性计算。结构工程师需根据有关规范分别提供用于地基承载力验算和地基变形验算的荷载值;根据建筑物荷载差异大小、建筑物之间的联系方法、施工顺序等,按有关规范和地区经验对地基变形允许值合理提出设计要求。地基处理后,建筑物的地基变形应满足现行有关规范的要求,并在施工期间进行沉降观测,必要时尚应在使用期间继续观测,用以评价地基加固效果和作为使用维护依据。复合地基设计应满足建筑物承载力和变形要求。地基土为欠固结土、膨胀土、湿陷性黄土、可液化土等特殊土时,设计要综合考虑土体的特殊性质,选用适当的增强体和施工工艺。复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定,或采用增强体的载荷试验结果和其周边土的承载力特征值结合经验确定。 KASw3!.W  
    常用的地基处理方法有:换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。 Ao/KB_4f*Q  
    1 换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力,减少沉降量,加速软弱土层的排水固结,防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。 :O(<3"P/  
    2 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、杂填土和素填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土,软-流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程,在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度,减少压缩性,改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。对饱和粘性土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用。 gU^2;C  
    3 砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基,提高地基的承载力和降低压缩性,也可用于处理可液化地基。对饱和粘土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理,使砂石桩与软粘土构成复合地基,加速软土的排水固结,提高地基承载力。 z]J pvw`p  
    4 振冲法分加填料和不加填料两种。加填料的通常称为振冲碎石桩法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的粘性土和饱和黄土地基,应在施工前通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振冲碎石桩主要用来提高地基承载力,减少地基沉降量,还可用来提高土坡的抗滑稳定性或提高土体的抗剪强度。 u(`,7 o "  
    5 水泥土搅拌法分为浆液深层搅拌法(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须通过试验确定其适用性。当地基的天然含水量小于30%(黄土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用于法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕,受其搅拌能力的限制,该法在地基承载力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的应用有一定难度。 #*|0WaC  
    6 高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。当地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的有机质时,应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。高压旋喷桩的处理深度较大,除地基加固外,也可作为深基坑或大坝的止水帷幕,目前最大处理深度已超过30m。 )K+ Tvx3(m  
    7 预压法适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于4m时,可采用天然地基堆载预压法处理,当软土层厚度超过4m时,应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程,必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。 VP<_~OLc  
    8 夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。该法施工周期短、造价低、施工文明、造价容易控制,目前在北京、河北等地的旧城区危改小区工程中得到不少成功的应用。 LBkAi(0rd  
    9 水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应根据地区经验或现场试验确定其适用性。基础和桩顶之间需设置一定厚度的褥垫层,保证桩、土共同承担荷载形成复合地基。该法适用于条基、独立基础、箱基、筏基,可用来提高地基承载力和减少变形。对可液化地基,可采用碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩多桩型复合地基,达到消除地基土的液化和提高承载力的目的。 ~dO&e=6Hk  
    10 石灰桩法适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土层时,可采取减少生石灰用量和增加掺合料含水量的办法提高桩身强度。该法不适用于地下水下的砂类土。 Vg+jF!\7  
    11 灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基,可处理的深度为5~15m。当用来消除地基土的湿陷性时,宜采用土挤密桩法;当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时,宜采用灰土挤密桩法;当地基土的含水量大于24%、饱和度大于65%时,不宜采用这种方法。灰土挤密桩法和土挤密桩法在消除土的湿陷性和减少渗透性方面效果基本相同,土挤密桩法地基的承载力和水稳定性不及灰土挤密桩法。 z2GT9  
    12 柱锤冲扩桩法适用于处理杂填土、粉土、粘性土、素填土和黄土等地基,对地下水位以下的饱和松软土层,应通过现场试验确定其适用性。地基处理深度不宜超过6m。 p*^[ ~}N  
    13 单液硅化法和碱液法适用于处理地下水位以上渗透系数为0.1~2m/d的湿陷性黄土等地基。在自重湿陷性黄土场地,对Ⅱ级湿陷性地基,应通过试验确定碱液法的适用性。 MCcWRbE5#  
    14在确定地基处理方案时,宜选取不同的多种方法进行比选。对复合地基而言,方案选择是针对不同土性、设计要求的承载力提高幅质、选取适宜的成桩工艺和增强体材料。 F;&a=R!.  
    三、基础的设计 s{]2~Z^2od  
    房屋基础设计应根据工程地质和水文地质条件、建筑体型与功能要求、荷载大小和分布情况、相邻建筑基础情况、施工条件和材料供应以及地区抗震烈度等综合考虑,选择经济合理的基础型式。 DY~zi  
    砌体结构优先采用刚性条形基础,如灰土条形基础、Cl5素混凝土条形基础、毛石混凝土条形基础和四合土条形基础等,当基础宽度大于2.5m时,可采用钢筋混凝土扩展基础即柔性基础。 a#qC.,$A  
    多层内框架结构,如地基土较差时,中柱宜选用柱下钢筋混凝土条形基础,中柱宜用钢筋混凝土柱。 x$'0}vnT  
    框架结构、无地下室、地基较好、荷载较小可采用单独柱基,在抗震设防区可按《建筑抗震设计规范》第6.1.1l条设柱基拉梁。 1*>lYd8 _  
    无地下室、地基较差、荷载较大为增强整体性,减少不均匀沉降,可采用十字交叉梁条形基础。 tbP ;iK'  
    如采用上述基础不能满足地基基础强度和变形要求,又不宜采用桩基或人工地基时,可采用筏板基础(有梁或无梁)。 DE^@b+6  
    框架结构、有地下室、上部结构对不均匀沉降要求严、防水要求高、柱网较均匀,可采用箱形基础;柱网不均匀时,可采用筏板基础。 GG@&jcp7  
    有地下室,无防水要求,柱网、荷载较均匀、地基较好,可采用独立柱基,抗震设防区加柱基拉梁。或采用钢筋混凝土交叉条形基础或筏板基础。 ~YX!49XfHh  
    筏板基础上的柱荷载不大、柱网较小且均匀,可采用板式筏形基础。当柱荷载不同、柱距较大时,宜采用梁板式筏基。 *7yu&a8  
    无论采用何种基础都要处理好基础底板与地下室外墙的连结节点。 &xGcxFd  
    框剪结构无地下室、地基较好、荷载较均匀,可选用单独柱基,墙下条基,抗震设防地区柱基下设拉梁并与墙下条基连结在一起。 - #ta/*TT:  
    无地下室,地基较差,荷载较大,柱下可选用交叉条形基础并与墙下条基连结在一起,以加强整体性,如还不能满足地基承载力或变形要求,可采用筏板基础。剪力墙结构无地下室或有地下室,无防水要求,地基较好,宜选用交叉条形基础。当有防水要求时,可选用筏板基础或箱形基础。高层建筑一般都设有地下室,可采用筏板基础;如地下室设置有均匀的钢筋混凝土隔墙时,采用箱形基础。 Q41eYzAi  
    当地基较差,为满足地基强度和沉降要求,可采用桩基或人工处理地基。 8eVQnp*  
    多栋高楼与裙房在地基较好(如卵石层等)、沉降差较小、基础底标高相等时基础可不分缝(沉降缝)。当地基一般,通过计算或采取措施(如高层设混凝土桩等)控制高层和裙房间的沉降差,则高层和裙房基础也可不设缝,建在同一笺基上。施工时可设后浇带以调整高层与裙房的初期沉降差。 D`G ;kp  
    当高层与裙房或地下车库基础为整块筏板钢筋混凝土基础时,在高层基础附近的裙房或地下车库基础内设后浇带,以调整地基的初期不均匀沉降和混凝土初期收缩。 [$D4U@mRp  
    现在我就大型基础设计中较多见的基础类型的桩基础和后浇带的设计讨论一下 XtV=Gr8"  
    1 当天然地基或人工地基的地基承载力或变形不能满足设计要求,或经过经济比较采用浅基础反而不经济时,可采用桩基础。 c!{]Z_d\  
    2 桩平面布置原则: 1ukCH\YgU  
    1)力求使各桩桩顶受荷均匀,上部结构的荷载重心与桩的重心相重合,并使群桩在承受水平力和弯矩方向有较大的抵抗矩。 QE8aYPSFf  
    2)在纵横墙交叉处都应布桩,横墙较多的多层建筑可在横墙两侧的纵墙上布桩,门洞口下面不宜布桩。 lVmm`q6n9  
    3)同一结构单元不宜同时采用摩擦桩和端承桩。 WF.y"{6>  
    4)大直径桩宜采用一柱一桩;筒体采用群桩时,在满足桩的最小中心距要求的前提下,桩宜尽量布置在筒体以内或不超出筒体外缘1倍板厚范围之内。 ] _ON\v1  
    5)在伸缩缝或防震缝处可采用两柱共用同一承台的布桩形式。 {hLS,Me  
    6)剪力墙下的布桩量要考虑剪力墙两端应力集中的影响,而剪力墙中和轴附近的桩可按受力均匀布置。 XZk?aik}`  
    3 桩端进入持力层的最小深度: =h{j F7  
    1)应选择较硬上层或岩层作为桩端持力层。桩端进入持力层深度,对于粘性土、粉土不宜小于2d(d为桩径);砂土及强风化软质岩不宜小于1.5d;对于碎石土及强风化硬质岩不宜小于1d,且不小于0.5m。 JTxHM?/G  
    2)桩端进入中、微风化岩的嵌岩桩,桩全断面进入岩层的深度不宜小于0.5m,嵌入灰岩或其他未风化硬质岩时,嵌岩深度可适当减少,但不宜小于0.2m。 X!w&ib-  
    3)当场地有液化土层时,桩身应穿过液化土层进入液化土层以下的稳定土层,进入深度应由计算确定,对碎石土、砾、粗中砂、坚硬粘性土和密实粉土且不应小于0.5m,对其他非岩石土且不宜小于1.5m。 N){/#3  
    4)当场地有季节性冻土或膨胀土层时,桩身进入上述土层以下的深度应通过抗拔稳定性验算确定,其深度不应小于4倍桩径,扩大头直径及1.5m。 @4Ox$M  
    桩型选择原则。桩型的选择应根据建筑物的使用要求,上部结构类型、荷载大小及分布、工程地质情况、施工条件及周围环境等因素综合确定。 bz=B&YR  
    1)预制桩(包括混凝土方形桩及预应力混凝土管桩)适宜用于持力层层面起伏不大的强风化层、风化残积土层、砂层和碎石土层,且桩身穿过的土层主要为高、中压缩性粘性土,穿越层中存在孤石等障碍物的石灰岩地区、从软塑层突变到特别坚硬层的岩层地区均不适用。其施工方法有锤击法和静压法两种。 n#|pR2  
    2)沉管灌注桩(包括小直径D<5O0mm,中直径D=500~600mm)适用持力层层面起伏较大、且桩身穿越的土层主要为高、中压缩性粘性土;对于桩群密集,且为高灵敏度软土时则不适用。由于该桩型的施工质量很不稳定,故宜限制使用。 %HNe"7gk  
    3)在饱和粘性土中采用上述两类挤土桩尚应考虑挤土效应对于环境和质量的影响,必要时采取预钻孔。设置消散超孔隙水压力的砂井、塑料插板、隔离沟等措施。钻孔灌注桩适用范围最广,通常适用于持力层层面起伏较大,桩身穿越各类上层以及夹层多、风化不均、软硬变化大的岩层;如持力层为硬质岩层或地层中夹有大块石等,则需采用冲孔灌注桩。无地下水的一般土层,可采用长短螺旋钻机干作业成孔成桩。钻(冲)孔时需泥浆护壁,故施工现场受限制或对环境保护有特殊要求的,不宜采用。 3;h%mk KQ+  
    4)人工挖孔桩适用于地下水水位较深,或能采用井点降水的地下水水位较浅而持力层较浅且持力层以上无流动性淤泥质土者。成孔过程可能出现流砂、涌水、涌泥的地层不宜采用。 6_w;dnVA  
    5)钢桩(包括H型钢桩和钢管桩)工程费用昂贵,一般不宜采用。当场地的硬持力层极深,只能采用超长摩擦桩时,若采用混凝土预制桩或灌注桩又因施工工艺难以保证质量,或为了要赶工期,此时可考虑采用钢桩。钢桩的持力层应为较硬的土层或风化岩层。 ?z2k 74&M^  
    6)夯扩桩,当桩端持力层为硬粘土层或密实砂层,而桩身穿越的土层为软土、粘性土、粉土,为了提高桩端承载力可采用夯扩桩。由于夯扩桩为挤土桩,为消除挤土效应的负面影响,应采取与上述预制桩和沉管灌注桩类似的措施。 FLI0C  
后浇带设计 Rf~? u)h1  
    因调整地基初期不均匀沉降而设的后浇带,带宽800~1O00mm。后浇带自基础开始在各层相同位置直到裙房屋顶板全部设后浇带,包括内外墙体。施工时后浇带两边梁板必须支撑好,直到后浇带封闭并混凝土达到设计强度后拆除。后浇带内的混凝土等级采用比原构件提高一级的微膨胀混凝土。如沉降观测记录在高层封顶时,沉降曲线平缓可在高层封顶一个月后封闭后浇带。沉降曲线不缓和则宜延长封闭后浇带时间。 ~e)`D nJ  
    基础后浇带封闭前要求施工时覆盖,以免杂物垃圾掉落难于清理。并提出清除杂物垃圾的措施,如后浇带处垫层局部降低等。有必要时后浇带中设置适量加强钢筋,如梁面、底钢筋相同等措施。 oq>8  
    设计者必须认真对待由于超长给结构带来的不利影响,当增大结构伸缩缝间距或者是不设置伸缩缝时,必须采取切实可行的措施,防止结构开裂。在适当增大伸缩缝最大间距的各项措施中,在结构施工阶段采取防裂措施是国内外通用的减小混凝土收缩不利影响的有效方法,我国常用的做法是设置施工后浇带。另外,当建筑物存在较大的高差,但是结构设计根据具体情况可不设置永久变形缝时,例如高层建筑主体和多层(或低层)裙房之间,也常常采用施工后浇带来解决施工阶段的差异沉降问题。这两种施工后浇带,前者可称之为收缩后浇带,后者可称之为沉降后浇带。 50S >`qi2x  
后浇带的设计 <CJ`A5N  
    当建筑结构的平面尺寸超过混凝土规范规定的伸缩缝最大间距(混凝土规范第9.1.1条)时,可考虑采用施工后浇带的方法来适当增大伸缩缝间距。但一般地上结构由于受环境温度变化影响较大,所以伸缩缝最大间距不宜超过混凝土规范限值过多,同时应注意加强屋面保温隔热,采用可靠的、高效的外墙外保温,并适当提高外纵墙、山墙、屋面等重要部位的纵向钢筋配筋率。当地上结构由于抗震设计需要而设置了防震缝时,伸缩缝宽度应满足防震缝宽度的要求。地下室结构超长的情况较为常见,除地下室顶板和处于室外地面以上的地下室外墙受温度变化影响相对较大外,地下室内部和基础结构在使用阶段受室内外温度变化影响较小,需解决的主要问题是混凝土收缩应力对结构的影响。除在施工阶段设置后浇带外,应该加强地下室顶板及地下室外墙的配筋,建议纵向钢筋最小配筋率不宜小于0.5%,钢筋应尽可能选择直径较小的,一般10到16即可,间距尽量选择较密的,宜不大于150mm,细而密的钢筋分布对结构抗裂是有利的。 h 'F\9t  
    必须指出的是,后浇带只能解决施工期间的混凝土自收缩,它不能解决由于温度变化引起的结构应力集中,更不能替代伸缩缝。有一些结构设计者将后浇带和伸缩缝等同起来的看法是错误的,因为两者的作用并不相同。 sBo|e]m#  
    当地下室结构超长过多,单靠设置后浇带不足以解决混凝土收缩和温度变化问题时,可以考虑采用补偿收缩混凝土,在适当位置设置膨胀加强带。采用这种方法,不仅可以进一步增大伸缩缝最大间距,而且可以用膨胀加强带取代部分施工后浇带,从而实现混凝土的连续浇筑即无缝施工。但应注意,采用膨胀加强带取代部分施工后浇带时,膨胀加强带的位置应设置在结构温度应力集中部位,并应制定严格的技术保障措施,保证混凝土原材料的质量和微膨胀剂的配合比准确,结构设计应对地下室结构各部位混凝土的限制膨胀率提出明确要求。 ny. YkN2  
    对高层建筑主体与裙房之间是设置永久变形缝,还是在施工阶段设置沉降后浇带,应该根据建筑场地地基持力层土质情况、基础形式、上部结构布置等条件综合确定。当地基持力层土质较好,例如高层建筑基础做在基岩层或卵石层上,或采用桩基时,高层建筑沉降变形量较小,此时可考虑采用施工后浇带而不设置永久变形缝,将高层建筑与裙房基础(或地下室)连成整体。当地基持力层压缩性较高,且厚度较大,高层建筑主体与裙房之间的高差悬殊较大,高层建筑荷载较大,则由于高层建筑与裙房之间的差异沉降量较大,在采用天然地基的情况下,还是以设置永久变形缝将高层建筑与裙房彻底脱开为好。当高层建筑与相邻的裙房之间设置永久变形缝时,高层建筑的基础埋深一般应大于裙房基础埋深至少2米,不满足此要求时应计算高层建筑的稳定性,并采取可靠措施防止高层建筑与裙房之间发生相互倾斜。笔者曾经参观过某工程,高层建筑地下一层,地上十六层,纯地下车库一层,与高层建筑地下室贯通,其间设置了沉降缝,基础埋深基本相同,沉降缝间采用硬质材料填充。由于没有解决好高层建筑与地下车库间的互倾问题,建筑投入使用后,发现沉降缝两侧墙体开裂,造成地下室渗漏。 ?_+h+{/@B  
    近年来,复合地基得到了广泛应用,复合地基可以提高地基持力层承载力,提高土体弹性模量,有效地控制建筑物沉降。北京地区有些工程已经通过在高层建筑下采用复合地基的方法来替代桩基,以解决高层建筑主体与裙房之间差异沉降的问题。不论采用哪种方法,如果采用施工后浇带而不设置永久变形缝,都应依据相关规范计算裙房和高层建筑的整体倾斜。当采用地基处理时,在结构设计图纸上,应明确规定采用地基处理后,高层建筑与裙房之间的变形要求。 #<\A[Po  
    施工后浇带的位置,应根据基础和上部结构布置的具体情况确定,不能想当然,搞一刀切。后浇带应设置在结构受力较小处,一般在梁、板跨度内的三分之一处,结构弯矩和剪力均较小,且宜自上而下对齐,竖向上不宜错开,后浇带间距一般为30米到50米。在高层建筑与裙房之间设置后浇带时,后浇带宜处于裙房一侧,且在结构设计上,应注意加强高层建筑与裙房相连部位的构造,提高纵向钢筋配筋率,用以抵抗后浇带封闭后由剩余差异沉降差所引起的结构内力。为减小后浇带封闭后由剩余差异沉降差所引起的结构内力,尚应采取其他措施,通常可考虑以下方法: re `B fN  
    1,高层建筑采用桩基或其他地基基础处理方法,或补偿基础,尽量扩大高层建筑基础与地基接触面积,减小高层建筑基础底面接触压力,而裙房则采用埋深较浅的独立柱基或条形基础等,调节高层建筑与裙房之间的差异沉降。 l{7q(  
    2,尽量减小裙房部分基础与地基的接触面积,即尽量增大裙房部分的基础底面接触压力,加大裙房的沉浸量。 #(5hV7i  
    3,结合高层建筑埋置深度要求,调整高层建筑地下室高度,使地基持力层落在压缩性小、地基承载力高的土层上,可有效地减小高层建筑的沉降量。 F5#P{ zk|  
    进行地基基础设计时,结构设计者应结合工程具体情况,多方面对比,选择经济合理的方案。 6tBh`nYB=  
    后浇带部位的钢筋一般不宜断开,而应让钢筋连续通过,即只将后浇带处的混凝土临时断开。但有时工程具体情况不允许留后浇带,例如某工程地下车库通道的顶板、底板均与主楼相连,但是由于施工场地狭小,无法留设后浇带,于是要求施工单位先施工结构主体,待主体完成后再施工车道部分,要求施工单位对与主体相连的钢筋必须预留,后期采用焊接连接,同一截面的钢筋焊接连接率不得大于50%。 k7\h- yn{  
    有的工程将后浇带内钢筋全部断开,这时候,为避免在同一截面钢筋100%连接,宜将后浇带曲折布置,而不要沿一直线布置。连接方式建议首选机械连接或焊接,但要注意施工质量。采用搭接连接时,应注意后浇带宽度要满足按混凝土规范计算的钢筋搭接连接长度。 ?oc#$fcQ~  
    基础后浇带的断面形式,应于结构设计图纸上用详图明确表示出来,而不应推给施工单位。当地下水位较高时,宜在基础后浇带下设置防水板并增设一道附加防水层。 ^q uv`d  
四、工程实例 t*&O*T+fgy  
    一、工程概况 q-;z!iq|!  
    工程总建筑面积5880平方米。无地下室,地上7层框架结构,底层层高4.5m,以上各层层高均为3.1m >**7ck  
    二、地质条件 C6XZZ  
    本工程±0.000标高相当于罗零标高5.240米,场地内地层自上而下依次为:①素填土,层厚0.8~2.90m,回填时间4年主要填料为残积粘性土,混砖瓦石块场地分布均匀。②淤泥,呈饱和流塑状,主要由粘粒、粉粒组成,夹杂有有机质,该层层厚4.00~9.00m。③粉质粘土,呈饱和可塑状,手搓稍有粉粒感,粘性较好,标贯试验的校正平均值为10击,层位稳定,厚度为4.80~9.55。④含泥中粗砂,呈饱和密状,层厚0.7~4m。⑤沙质粘土,呈饱和可塑状,层厚0.5~3m。⑥中砂,饱和,含泥约10~20%,均匀分布于场地,厚度约2.10~7.60m。⑦残积粘性土:饱和,可塑,原为辉绿岩脉,长石矿物已全风化成呈土状,标贯试验校正平均值为17击厚2.70~6.70m。⑧ 散体强风化花岗岩,大部分长石类矿物已经风化呈土状,岩心手捻可散,厚度2.25~14.20m。⑨强风化花岗岩层。⑩中风化花岗岩. *:*Kdt`'G  
    三、设计过程 :]viLw\&g  
    经过PKPM结构计算软件对本楼上部结构进行的计算,取轴力最大的情况得出柱底最小轴力为1930KN,最大柱底轴力为5832KN。由于浅层土不足以承受此荷载,所以选用桩基础作为建筑物的基础。由于柱底轴力差异较大,从经济性和节约成本的考虑,所以选用2种桩径,分别是F500和F400。 #!WD1a?L  
    在设计工程中还应该注意的是PKPM所算出的柱底轴力为设计值,不能直接用于计算需要把算出的值除以1.25来转化为特征值来计算. {'QA0K  
    1、确定单桩竖向承载力设计值 AxOn~fZ!  
    桩侧总极限摩阻力标准值:Rsk=Up×Σlifsi 7Qc 4Oz:t  
    桩端极限阻力标准值:Rpk=Ap×fp hu G]kv3F:  
    本工程中的单桩极限承载力根据静载试验确定F500为4100KN, F400为3100KN !M[a/7x,p  
    单桩竖向承载力设计值 Rd=( Rsk+Rpk )/1.65 QE.a2 }  
    F500 Rd=4100/1.65=2484.8KN *UJ&9rQ  
    F400 Rd=3100/1.65=1878.8KN B-<H8[GkG1  
    单桩竖向承载力特征值Ra=( Rsk+Rpk )/2.0 T%\f$jh6  
    F500 Ra=4100/2=2050KN `XJU$c  
    F400 Ra=3100/2=1550KN 4l6+8/Y  
    2、确定桩的数量、间距和布置方式 r3hUa4^97  
    初步估算桩数时,先不要考虑群桩效应, Z3)l5JG)  
    在确定桩的数量时,我是根据各底层柱的轴力确定应该选用何种直径的桩和确定桩的数量,例如在附图中的(16)-(c)柱底轴力为1944.8KN(特征值),我选用两桩承台,桩径为400; -]?F  
    (8)-(A)柱底轴力为4665.6KN,我选用三桩承台,桩径为500. ezC2E/#  
    当为偏心受压,一般桩的根数应相应的增加10%~20%。 c-2##Pf_8O  
    桩的间距(中心距)采用3.6倍桩径. : Nf-}"  
    原则:使得群桩横截面的重心应与荷载合力的作用点重合和接近或者是使其重心处于合力作用点变化范围之内,并应尽量接近最不利的合力作用点。 K`25G_Y3@  
具体布置方法见附图。 ?1f(@  
    3、 承台设计 X R =^zp?  
    独立承台、柱下或墙下条形承台(梁式承台),以及筏板承台和箱形承台,承台设计包括选择承台的材料及其强度等级,几何形状及其尺寸,进行承台结构承载力计算,并应使其构造满足一定的要求。 .\?)O+J!  
    构造要求:承台最小宽度不应小于500mm,承台边缘至桩中心的距离不宜小于桩的直径或边长,边缘挑出部分不应小于150mm,墙下条形承台边缘挑出部分可降低至75mm。条形和柱下独立承台的最小厚度为500mm,其最小埋深为600mm。 yE\dv)(<  
    本工程中承台混凝土等级C30,取其中的(8)-(A)柱位置的承台为例计算: UUlrfur~  
tw`{\kWG  
    一、基本资料:  *c[X{  
    承台类型:三桩承台 圆桩直径 d = 500mm  iYyJq;S   
    桩列间距 Sa = 900mm 桩行间距 Sb = 1560mm  (RL5L=,u  
    桩中心至承台边缘距离 Sc = 500mm  BtZycI  
    承台根部高度 H = 1100mm 承台端部高度 h = 1100mm  6S~l gH:  
    柱子高度 hc = 700mm(X 方向) 柱子宽度 bc = 650mm(Y 方向) {y[T3(tt  
    二、控制内力:  U#jbii6e  
    Nk = 4666;  k3 65.nc  
    Fk = 4666;  d`_X$P4y  
    F = 6299.1; \*C}[D  
    三、承台自重和承台上土自重标准值 Gk:  %:P&! F\?  
    a = 2(Sc + Sa) = 2*(0.5+0.9) = 2.8m  z8ox#+l  
    b = 2Sc + Sb = 2*0.5+1.56 = 2.56m  !/6`< eQ `  
    承台底部面积 Ab = a * b - 2Sa * Sb / 2 = 2.8*2.56-2*0.9*1.56/2 = 5.76m  B[]v[q<  
    承台体积 Vct = Ab * H1 = 5.76*1.1 = 6.340m?  jNIZ!/K  
    承台自重标准值 Gk'' = γc * Vct = 25*6.34 = 158.5kN  ?G#T6$E8  
    土自重标准值 Gk' = γs * (Ab - bc * hc) * ds = 18*(5.76-0.65*0.7)*0.8   dz6i~&  
    = 76.4kN  lP!`lhc-^  
    承台自重及其上土自重标准值 Gk = Gk'' + Gk' = 158.5+76.4 = 235.0kN  #Zm%U_$<  
    四、承台验算:  #_, l7q8U  
    圆桩换算桩截面边宽 bp = 0.866d = 0.866*500 = 433mm  \*5_gPj!d  
    1、承台受弯计算:  $Y mD;  
    (1)、单桩桩顶竖向力计算:  T =l4Vb{>  
    在轴心竖向力作用下  >q:0w{.TU  
    Qk = (Fk + Gk) / n (基础规范 8.5.3-1)  vPV=K+1  
    Qk = (4666+235)/3 = 1633.7kN ≤ Ra = 2020kN  RK*ZlD<  
    每根单桩所分配的承台自重和承台上土自重标准值 Qgk:  q0oNRAvn"  
    Qgk = Gk / n = 235/3 = 78.3kN  Vko1{$}t  
    扣除承台和其上填土自重后的各桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值:  1i.t^PY  
    Ni = γz * (Qik - Qgk)  W* XG9  
    N = 1.35*(1633.7-78.3) = 2099.7kN  } h.]sF  
    (2)、承台形心到承台两腰的距离范围内板带的弯矩设计值:  d +]Gw  
    S = (Sa ^ 2 + Sb ^ 2) ^ 0.5 = (0.9^2+1.56^2)^0.5 = 1.801m  fh1rmet&Ts  
    αs = 2Sa = 2*0.9 = 1.800m  6n 2LG  
    α = αs / S = 1.8/1.801 = 0.999  c&Mci"n j0  
    承台形心到承台两腰的距离 B1:  !i|]OnJY  
    B1 = Sa / S * 2Sb / 3 + Sc * (Sa + Sb) / S = 1.203m  Iaq7<$XU  
    M1 = Nmax * [S - 0.75 * c1 / (4 - α ^ 2) ^ 0.5] / 3 (基础规范 8.5.16-4)  \ >@'wl  
    = 2099.7*[1.801-0.75*0.65/(4-0.999^2)^0.5]/3  <Q4yN!6  
    = 1063.6kN·m  Z?vbe}pUM  
    ②号筋 Asy = 3783mm? ζ = 0.068 ρ = 0.32%  -qPYm?$  
    10Φ22@110 (As = 3801)  Wa8?o~0"L  
    (3)、承台形心到承台底边的距离范围内板带的弯矩设计值:  "uz}`G~O  
    承台形心到承台底边的距离 B2 = Sb / 3 + Sc = 1.020m  @"6dq;"  
    M2 = Nmax * [αs - 0.75 * c2 / (4 - α ^ 2) ^ 0.5] / 3 (基础规范 8.5.16-5)  ZkyH<Aa  
    = 2099.7*[1.8-0.75*0.7/(4-0.999^2)^0.5]/3  ?W%9H\;  
    = 1047.7kN·m  }538vFNi  
    ①号筋 Asx = 3667mm? ζ = 0.076 ρ = 0.36%  %U.aRSf/  
    10Φ22@100 (As = 3801)  4mG?$kCN  
    2、承台受冲切承载力验算:  \eD{bD  
    (1)、柱对承台的冲切验算:  (>OCLmV$  
    扣除承台及其上填土自重,作用在冲切破坏锥体上的冲切力设计值:  oWZbfR9R  
    Fl = 6299100N  n 2k&yL+a  
    三桩三角形柱下独立承台受柱冲切的承载力按下列公式计算:  BtyBZ8P;e  
    Fl ≤ [βox * (2bc + aoy1 + aoy2) + (βoy1 + βoy2) * (hc + aox)] * βhp * ft * ho  (参照承台规程 4.2.1-2)  0V5 RZ`.  
    X 方向上自柱边到最近桩边的水平距离:  <V}^c/c!  
    aox = 900 - 0.5hc - 0.5bp = 900-700/2-433/2 = 333mm  y8$TU;  
    λox = aox / ho = 333/(1100-110) = 0.337  s4$Z.xwr  
    X 方向上冲切系数 βox = 0.84 / (λox + 0.2) (基础规范 8.5.17-3)  ,~!rn}MI<  
    βox = 0.84/(0.337+0.2) = 1.565  %D(% lh2  
    Y 方向(下边)自柱边到最近桩边的水平距离:  5df~] -=0Y  
    aoy1 = 2 * 1560 / 3 - 0.5bc - 0.5bp = 1040-650/2-433/2 = 498mm  LV:`si K  
    λoy1 = aoy1 / ho = 498/(1100-110) = 0.504  {~"&$DY2  
    Y 方向(下边)冲切系数 βoy1 = 0.84 / (λoy1 + 0.2) (基础规范 8.5.17-4)  }#[MV+D  
    βoy1 = 0.84/(0.504+0.2) = 1.194  7h4"5GlO0  
    Y 方向(上边)自柱边到最近桩边的水平距离:  7yU<!p?(  
    aoy2 = 1560 / 3 - 0.5bc - 0.5bp = 520-650/2-433/2 = -22mm  M``I5r*cg  
    λoy2 = aoy2 / ho = -22/(1100-110) = -0.022  ?0Qm  
    当 λoy2 < 0.2 时,取 λoy2 = 0.2,aoy2 = 0.2ho = 0.2*990 = 198mm  CywQ  
    Y 方向(上边)冲切系数 βoy2 = 0.84 / (λoy2 + 0.2) (基础规范 8.5.17-4)  nJ.<yrzi  
    βoy2= 0.84/(0.2+0.2) = 2.1  6NO_S  
    [βox * (2bc + aoy1 + aoy2) + (βoy1 + βoy2) * (hc + aox)] * βhp * ft * ho  %CxrXU  
    = [1.565*(2*650+498+198)+(1.194+2.1)*(700+333)]*0.975*1.43*990  a-t}L{~  
    = 9029023N ≥ Fl = 6299100N,满足要求。  uKI2KWU?2  
    (2)、底部角桩对承台的冲切验算:  H)s$0Xd  
    扣除承台和其上填土自重后的角桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值:  6QCU:2IiL  
    Nl = N1 = 2099700N  L y!!+UM\  
    承台受角桩冲切的承载力按下列公式计算:  QsaaA MGY  
    Nl ≤ β12 * (2c2 + a12) * tg(θ2 / 2) * βhp * ft * ho (基础规范 8.5.17-10)  LM*#DLadk  
    θ2 = 2 * arctg(Sa / Sb) = 2*arctg(900/1560) = 60°  *EZ'S+wR  
    c2 = [Sc * ctg(θ2 / 2) + Sc + 0.5bp] * Cos(θ2 / 2)  _VeZ lk7 k  
    = [500*ctg30°+500+433/2]*Cos30°= 1371mm  H$ !78/f  
    a12 = (2Sb / 3 - 0.5bp - 0.5bc) * Cos(θ2 / 2)  Kw%n;GFl'  
    = (2*1560/3-433/2-650/2)*Cos30°= 432mm  vKzq7E  
    λ12 = a12 / ho = 432/(1100-110) = 0.436  6S;-fj  
    底部角桩冲切系数 β12 = 0.56 / (λ12 + 0.2) (基础规范 8.5.17-11)  l%aiG+z%6}  
    β12 = 0.56/(0.436+0.2) = 0.88  Yxal%  
    β12 * (2c2 + a12) * tg(θ2 / 2) * βhp * ft * ho  #gw ys  
    = 0.88*(2*1371+432)*tg30°*0.975*1.43*990  *g}(qjl<  
    = 2229798N ≥ Nl = 2099700N,满足要求。  hJ+;N  
    (3)、顶部角桩对承台的冲切验算:(近似计算)  X0=#e54  
    扣除承台和其上填土自重后的角桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值:  ^cE|o&Rm;  
    Nl = Max{N2, N3} = 2099700N  ;OlC^\e  
    承台受角桩冲切的承载力按下列公式计算:  y] Io`w(>  
    Nl ≤ β11 * (2c1 + a11) * tg(θ1 / 2) * βhp * ft * ho (基础规范 8.5.17-8)  g|W|>`>  
    θ1 = arctg(Sb / Sa) = arctg(1560/900) = 60°  24TQl<H{  
    c1 = ctgθ1 * 2Sc + Sc + 0.5bp = ctg60°*2*500+500+433/2 = 1293mm  wX3x.@!:  
   a11 = Sa - 0.5bp - 0.5bc = 900-433/2-650/2 = 333mm  A.!V*1h{  
    λ11 = a11 / ho = 333/(1100-110) = 0.337  Z;^UY\&X  
    底部角桩冲切系数 β11 = 0.56 / (λ11 + 0.2) (基础规范 8.5.17-9)  ![wV}. }  
    β11 = 0.56/(0.337+0.2) = 1.043  A 'Q nL  
    β11 * (2c1 + a11) * tg(θ1 / 2) * βhp * ft * ho  z;dD }Fo  
    = 1.043*(2*1293+333)*tg30°*0.975*1.43*990  H+]>*^'8  
    = 2433399N ≥ Nl = 2099700N,满足要求。  #1:&uC1vj  
    3、承台斜截面受剪承载力计算:  s uT#k3  
    (1)、X方向(上边)斜截面受剪承载力计算:  vGK'U*gGD  
    扣除承台及其上填土自重后 X 方向斜截面的最大剪力设计值:  q L6Rs  
    Vx = N2 + N3 = 4199400N  n]/7UH}(<&  
    柱上边缘计算宽度 bxo:  YGBVGpE9  
    Sb / 3 - Sc = 1560/3-500 = 20mm ≤ 0.5bc = 325mm  (z}q6Lfa  
    bxo = a = 2800mm  3w=OvafT:  
    承台斜截面受剪承载力按下列公式计算:  W2F %E  
    Vx ≤ βhs * βy * ft * bxo * ho (基础规范 8.5.18-1)  k+au42:r  
    X 方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离:  :EISms  
    ay = 520 - 0.5bc - 0.5bp = 520-650/2-433/2 = -22mm  7*e7P[LQU  
    λy = ay / ho = -22/(1100-110) = -0.022  ddDl~&}o  
    当 λy < 0.3 时,取 λy = 0.3  pq"3)+3:  
    βy = 1.75 / (λy + 1.0) = 1.75/(0.3+1.0) = 1.346  7Ca+Pe}/n,  
    βhs * βy * ft * bxo * ho = 0.95*1.346*1.43*2800*990 = 5069495N  , qj  
    ≥ Vx = 4199400N,满足要求。  *}Al0\q0M  
    (2)、X方向(下边)斜截面受剪承载力计算:  !+?,y/*5(  
    扣除承台及其上填土自重后 X 方向斜截面的最大剪力设计值:  8+Y+\XZG  
    Vx = N1 = 2099700N  ,FvBZ.4c3=  
    柱下边缘计算宽度 bxo:  .[v4'ww^  
    bxo = 2 * [Sc + (2Sb / 3 - 0.5bc + Sc) * Sa / Sb] = 2402mm  : kVEB<G  
    承台斜截面受剪承载力按下列公式计算:  ,8KD-"l^g  
    Vx ≤ βhs * βy * ft * bxo * ho (基础规范 8.5.18-1)  !<wM?Q:  
    X 方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离:  0L "+,  
    ay = 1040 - 0.5bc - 0.5bp = 1040-650/2-433/2 = 498mm  hhTM-D1Ehs  
    λy = ay / ho = 498/(1100-110) = 0.504  tN' -4<+  
    βy = 1.75 / (λy + 1.0) = 1.75/(0.504+1.0) = 1.164  Mh04O@"  
    βhs * βy * ft * bxo * ho = 0.95*1.164*1.43*2402*990 = 3760082N  p/|": (U  
    ≥ Vx = 2099700N,满足要求。  QMGMXa   
    (3)、Y方向斜截面受剪承载力计算:  ~aK@M4  
    扣除承台及其上填土自重后 Y 方向斜截面的最大剪力设计值:  \X5>HPB  
    Vy = Max{N2 , N3} = 2099700N  Wx;`=9  
    承台斜截面受剪承载力按下列公式计算:  Nw`}iR0i  
    Vy ≤ βhs * βx * ft * byo * ho (基础规范 8.5.18-1)  'J&&F2O%  
    Y 方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离:  cxhS*"Ph  
    ax = 900 - 0.5hc - 0.5bp = 900-700/2-433/2 = 333mm  .=WsB@+   
    λx = ax / ho = 333/(1100-110) = 0.337  oC]|ARgQk|  
    βx = 1.75 / (λx + 1.0) = 1.75/(0.337+1.0) = 1.309  KJ Gh)  
    βhs * βx * ft * byo * ho = 0.95*1.309*1.43*2560*990 = 4507164N  [@U2a$k+d  
    ≥ Vy = 2099700N,满足要求。  Z:l.{3J$  
    4、柱下局部受压承载力计算:  vHY."$|H  
    局部荷载设计值 F = 6299100N  N7=L^]  
    混凝土局部受压面积 Al = bc * hc = 455000mm?  87P.K Yy  
    承台在柱下局部受压时的计算底面积按下列公式计算:  By|y:  
    Ab = (bx + 2 * c) * (by + 2 * c)  lNcXBtwK@#  
    c = Min{Cx, Cy, bx, by} = Min{1050,955,700,650} = 650mm  `ySmzp  
    Ab = (700+2*650)*(650+2*650) = 3900000mm?  2=3pV!)4}  
    βl = Sqr(Ab / Al) = Sqr(3900000/455000) = 2.928  o(,u"c/Or  
    ω * βl * fcc * Al = 1.0*2.928*0.85*14.33*455000 = 1627305N  @$R[Js%MuO  
    ≥ F = 6299100N,满足要求。  ncEOz1u  
    5、桩局部受压承载力计算: 9rr"q5[  
    局部荷载设计值 F = Nmax + γg * Qgk = 2099.7+1.35*78.3 = 2205.4kN  "y_A xOH  
    混凝土局部受压面积 Al = π * d ^ 2 / 4 = 196350mm?  dMAd-q5{  
    承台在角桩局部受压时的计算底面积按下列公式计算:  &;~x{q]3  
    Ab = (bx + 2 * c) * (by + 2 * c)  yq{k:)  
    圆桩 bx = by = Sqr(Al) = 443mm  o}XbFL n  
    c = Min{Cx, Cy, bx, by} = Min{250,250,443,443} = 250mm  QGtKu:c.81  
    Ab = (443+2*250)*(443+2*250) = 889463mm?  C:77~f-+rQ  
    βl = Sqr(Ab / Al) = Sqr(889463/196350) = 2.128  w l.#{@J]<  
    ω * βl * fcc * Al = 1.0*2.128*0.85*14.33*196350 = 5090815N  WXqrx*?*+  
    ≥ F = 2205432N,满足要求。  A$K>:Tt>  
    五、工程小结 uTN mt]  
    1:基础设计关键是上部荷载准确性,上部荷载准确性关键是结构选型,即结构计算模型与软件的 计算条件(模型)吻合程度。象纯砖,框架,剪力墙等吻合程度是好的,导荷准确,可直接用于基础设计。象混合结构(小设计院现象,经济欠发达区存在)、复杂结构等导荷准确性与实际有差别,如是拿来主义哪就完了。 $z-zscco  
    2:结构用任何软件(通过鉴定)进行上部结构计算都可,在于习惯。而其它结构须用两种以上软件进行上部结构计算,对结果分析,手算综合确定上部荷载。 ;?/v}$Pa  
    3:基础设计软件核心简单,荷载相同,各种软件计算结果一致。 *5DOTWos  
    4:平时注意设计交流,知识积累,切忌拿来主义,定能成为优秀结构师。 6m_whGosi  
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三、地基处理设计与施工100问 #!wL0 p  
D2$"!7O1H  
袋装砂井法在桥梁工程软土地基处理中的应用 :NL.#!>/  
    摘 要:袋装砂井是一种常用的软土地基处理方法。分析了软土地基的工程特性和袋装砂井的优点,阐述了砂井选用和布置要点,概述了袋装砂井的施工工艺。? 'Ldlo+*|5  
    关键词: 袋装砂井法 软土地基 施工工艺?? LQ5WS  
    在江河湖泊附近修建铁路桥梁时,会不可避免地遇到软土地基。在软土地基上修建桥梁时,遇到的比较麻烦的问题是天然地基承载能力不足。而桥梁基础要求地基应有足够的承载力,符合要求的沉陷变形。为了保证持力层有足够的强度,确保桥梁不发生因不均匀沉降而倾斜损毁,就需要对软土地基采取加固措施。在桥梁工程软土地基处理过程中,常用的方法是砂井法或袋装砂井法。该文简要分析软土地基的工程特性和袋装砂井法的施工工艺。? eMPk k=V  
    1 软土地基概述 "(uEcS2<  
    软土是在静水或缓慢流水环境中以细颗粒为主的近代沉积物,是一种呈软塑状态的饱和粘性土,包括淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其他压缩性土。由上述软土构成的地基称之为软土地基,其广泛分布于我国东南沿海地区和内陆江河湖泊的周围。软土地基主要有以下工程特性:? gl/n*s#r_  
    (1)含水量高、空隙比大。一般含水量在35%~80%,空隙比为1~2。且含水量越大,土的抗剪强度越小、压缩性越大。? hjB G`S#  
    (2)抗剪强度低。根据工程试验结果,我国软土的天然不排水抗剪强度一般小于20kPa,其变化范围约在5~25kPa,有效内摩擦角约为20°~35°,固结不排水剪内摩擦角为12°~17°。? IfHB+H   
    (3)压缩性高。一般正常固结的软土层的压缩系数为0.5~1.5MPa-1?,最大可以达到4.5 MPa-1?,压缩指数C约为0.35~0.75。 YYrXLt:  
    (4)渗透性小。软土的渗透系数一般约为ix10-6~ix10-8?cm/s,固结速率很慢。当软土曾厚度超过10m,要使土层达到较大的固结度往往需要5年至10年或者更久。?  fL9R{=I%  
    (5)具有明显的结构性和流动性。软土一般为絮状结构,在荷载作用下,软土承载剪应力的作用产生缓慢的剪切变形,并可能导致抗剪强度的衰减,在主固结沉降完毕之后还可能继续产生可观的次固结沉降。? ;dt&* ]wA  
    2 袋装砂井简介  '&/"_  
    袋装砂井的作用原理与一般砂井完全相同,它的作用原理是:袋装砂井加载预压,使空隙水能就近流入砂井,并通过砂井作为排水通道而排出地面,缩短排水固结时间,增强处理效果。? -G<$wh9~3  
    2.1 袋装砂井的优点 *I0{1cST  
    袋装砂井与普通砂井相比具有显著的优点。? l4oI5)w  
    (1)袋装砂井能适应软土固结产生的地基变位,在受力时能与地基变形相协调,故砂井的连续性不会受到砂井错位、断颈等影响。? p)d0ZAs  
    (2)袋装砂井直径大为缩小,目前我国采用直径多为7cm,加固同样面积的土,袋装砂井的用砂量要比普通砂井少得多,能节省费用近半。? Xg |_  
    (3)袋装砂井施工机具轻便简单、效率高,一般每台班(8h)可打设100根左右。? J1I"H<}-6  
    (4)袋装砂井打设时,排泥量较普通砂井要少,对土体扰动也小,施工比较便捷,对周围影响也小。? s 2t'jIB  
    2.2 袋装砂井的选用 8iTX}$t\{  
    袋装砂井适用于软土地基处理,特别是用于软土地基中存在连续薄砂层时更为有效;但对于渗透性好的以及含有大量腐殖物的土效果不显著,不宜采用。在选择袋装砂井排水法加固地基时,需要注意原地基的固结状态。如在先期固结压力(原已压密稳定的最大压力)已超过设计堆载压力值时,加载就不可能产生超静水压,砂井即无排水效果;如先期固结压力值达到加载的一部分时,则堆载在该部分作用下砂井亦无排水效果。对于灵敏度高的软土采用砂井法时,要注意其融变性,特别是采用封底钢管冲击法(或振动法)施工时,土体结构受机械扰动而破坏,打井后短期内反会使强度降低。 hcEU kD  
    2.3 砂井布置 0ad -4  
    普通砂井直径一般为30~40cm,护管砂井直径可小到15cm,袋装砂井直径可小到7~12cm。砂井间距是指相邻砂井中心之间的距离,是影响固结速率的主要原因之一。砂井间距一般为砂井直径的6~10倍,常用2~4m。砂井平面布置形式有正方形和正三角形两种。正方形排列时,每个砂井的影响范围为一个正方形;正三角形排列时,每个砂井影响范围为一个正六边形。砂井长度一般为10~20cm,具体应用时,需根据软土层的厚度、荷载大小和工程要求而定。一般来说,砂井不一定都要穿过整个软土层,当软土层不厚、底部有透水层时,砂井应尽可能穿透软土层;如软土层较厚或土中夹有砂层时,有否必要将砂井穿透软土层应按工程要求和土质条件等情况而定。在砂井顶部应铺设砂垫层,可作为良好的排水通道,并与各砂井连通,从而将水排至场地以外。砂垫层的宽度应大于堆荷载或建筑物的底宽,并伸出砂井区外边线2倍砂井的直径;施工过程中应保持垫层不受扰动,铺设平整,垫层用砂要求与砂井相同,垫层铺设厚度一般为50cm左右。? \Uun2.K  
    3 袋装砂井的施工工艺 ? Jsi [,|G  
袋装砂井与普通砂井的施工工艺基本相同,如砂井的成孔方法、使用的机械设备以及堆载预压等。该文简要介绍其施工工艺。? gkdd#Nrk  
    3.1 施工工序 |];s[^$#  
    袋装砂井施工工序分为两种,即现场灌砂成井和预制砂袋直接投放孔内成井。 4qtjP8Zv[  
    现场灌砂成井工序为:? -1ke3  
    (1)将钢套管(下端用可开闭的底盖或预制桩靴)打入土中要求的深度(管径较砂袋直径大,一般袋装砂井直径为7cm,导管采用 89×4.5mm无缝钢管);? }(AgXvRq  
    (2)将准备好的砂袋,长比砂井长2m,扎好下口后向袋内灌入洁净的粗砂约20cm上下(高度)作为重压,放到套管沉到要求深度;? "]}+QK_  
    (3)在将砂井放入套管内不能达到要求深度,会有一部分拖留在地面,此时需机械排泥处理,继续下沉达到规定深度; #un#~s 7Q  
    (4)将袋口固定于装砂漏斗,通过振动装砂入袋,砂装满后,卸下砂袋,拧紧套管上盖,然后一般把压缩空气送进套管,一边提升套管直至地面。? -ec ~~95  
    预制砂袋直接投放孔内成井工序:? xU/Eu;m  
    (1)预先在砂袋里装满砂料,并将上口扎结牢靠,运送到现场,弯成圆形堆放;? bP%0T++vo  
    (2)套管成孔后,随即将预制砂袋投放孔内,拔管成井。? w(kN0HD  
    3.2 质量控制 A&#P=m j  
    (1)每根砂井的长度均须露出地面50~100cm,伸入砂垫排水层以利于排水通道流畅,如果长度所留很少或多余过多(可能砂袋被拔套管时部分带出)皆应重新施工,以保证成井质量。? ;m{*iKL6{  
    (2)采用袋装砂井时,砂袋必须选用透水性和耐水性好以及韧性较强的麻布、再生布或聚丙烯编织布制作。? %;UEyj  
    (3)灌入砂袋的砂,应捣固密实;砂井位置的允许偏差为该砂井的直径;垂直度的允许偏差为1.5%。? zmf`}j[  
    3.3 堆载预压 2| u'J  
    一般情况下,预压荷载的大小宜接近设计荷载,必要时可超过设计荷载10%~20%。施加预压荷载,任何情况下作用于地基的荷载不得超过地基的极限荷载,以免地基失稳破坏,在需要施加较大荷载时,应分级加载,并控制加荷速率,使之与地基的强度增长相适应。当达到以下条件时,可以进行卸荷:(1)地面总沉降量达到预压荷载下计算最终沉降量的80%以上;(2)理论计算的地基总固结度达到80%以上;(3)地面沉降速度已降到0.5~1.0mm/d以下。? `3!ERQU  
    4 结语 ? a9 =,P  
    软土地基是铁路工程施工中经常遇到的地质情况,为避免其影响桥梁构造物的稳定性,必须对其进行加固处理。袋装砂井法是一种常用的处理软土地基的方法,它施工简便、节约材料、效果显著,在工程施工中应用较为广泛,并取得了较好的工程效益和经济效益。
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三、地基处理设计与施工100问 jHPJk8@y  
.aWEXJ  
芳村花园住宅小区软基处理方案 &P>wIbE  
摘要:本工程软土地基排水处理采用打排水砂桩,长度以穿透淤泥层,间距1.3米,正方形布置。 5_U3Fs  
o<f[K}t9  
关键词:软弱地基 处理 j_PICv*6  
第一章 排水砂桩施工方案 _@3?yv~ D  
一、工程内容 K'[H`x^  
本工程软土地基排水处理可采用打排水砂桩,长度以穿透淤泥层,间距1.3米,正方形布置。 \>NjeMuWU  
1.材料:本工程采用的袋装砂井,直径7厘米,滤水沙袋采用土工编织布缝制,其渗透系数布小于5×10-3厘米/秒,抗拉强度不小于150牛顿/厘米2,具体指标须提前向沙袋的生产厂家提出设计要求的各项技术指标(拟采用 型号的沙袋桩)。。 JV|GE n\@N  
2.设备:拟进场2~3台砂桩机。负责运输施工设备进场的机械为30吨平板拖车3辆,30吨汽车吊机1辆,(打砂桩需备二辆自卸汽车运砂)。 j%R}  
3.人员:采用沙袋桩施工,施工班组约需要50人。设备运输装卸工为10人。 C<CE!|sfr  
4.施工用水电:施工用电为150KW,施工用水主要是生活用水,两者均由建设单位提供。 e-;$Iv  
5.收锤标准:袋装砂井均按穿透淤泥层至不透水层1.0米。 " &B/v"nj  
6.进度计划:每台砂桩机每天可施工1000延米。 7<V(lX.{  
二、施工组织设计 ,fQc0gM=[  
1.进场组织 Ic 4>kKh  
根据项目部的网络计划,提前准备进场的施工机械、材料、人员;在公司基地进行进场前相关设备的检修、保养、维护,施工操作人员的操作技术培训,本工程特殊工艺要求的学习掌握。在接到项目部的通知后二天内,组织相关的施工机械设备进场拼装施工。 lc/q0  
2.塑料排水桩施工流程 j[ !'l,I  
塑料排水板桩的施工工艺流程 ^7C?yC  
根据项目部提供的有关基线,测量出各桩位的定点,并与项目部一起联系监理工程师与业主代表进行基线与桩位的复核、签证工作。桩位确定后指挥桩机进入施工地点,调整桩机的位置、桩架的垂直度。并将砂桩通过导管从管靴穿出,与桩尖连接贴紧管靴,并对准桩位,然后开动震动砂桩机上的震动锤将沙袋桩插入土中,在插入到标高后拔出套管,从地面上20厘米左右处剪断沙袋,并移动桩机到下一个桩位继续施工。 kN9pl^2  
3.袋装砂井施工: 0Y#S2ty  
袋装砂井施工工艺流程 pqPhtWi%PJ  
该工艺采用现场灌制砂袋的方法:现场灌制砂袋每组需要3人配合,先扎紧袋尾,一人固定袋口与漏斗结合部,一人灌砂,一人抖动砂袋,使砂袋灌制需要长度。穿桩鞋、栓砂袋、压套管、提砂袋、拔套管、放砂袋:由于砂桩机震插套管和提升砂袋做双向运动,套管焊在横梁上,提升砂袋细钢丝绳一端固定在横梁上,一端穿在机架顶端的滑轮上,所以套管穿上铁鞋后,插管机压迫横梁插孔,同时带动砂袋提升,待达到设计深度后,砂袋底端刚好离开地面,与套管顶端的插袋斜口在同一高度,前一组砂袋刚好利用自重下至孔底,剪断砂袋栓绳,将砂袋头进行埋设保护。 #87:Or1  
三、施工技术保证措施 xX l^\?HC  
1、工程质量保证措施 *S.R#4w  
1)准备工作质量保证措施 CybHr#LBc  
&sup2;建立以项目经理为首的领导小组,建立健全每周一次的工程例会制度,及时调配施工中的人力、物力、财力,协调调整各施工班组、施工工序、及各交叉施工工艺在施工时的交叉作业顺序,及时解决各相关工艺在施工中遇到的问题和困难,以确保整个工程的施工能够顺利进行。 f $MVgX  
&sup2;在项目开始施工前,项目经理必须领导项目部合理地编制好施工进度计划,做好劳动力、成品、半成品等原材料、机械设备及其零配件的采购、运输进场计划,资金使用计划;并报请公司相关部门审批、备案。 K9co_n_L  
&sup2;严格按照施工规范、设计图纸和图纸会审纪要及图纸更改通知测量放轴线、桩位,桩基的轴线和标高测定完毕,并经过自检,及甲方和监理人员复核无误后,方能根据测定轴线放出桩位线,桩位用短木桩或短钢筋打好定位桩,并用白灰作出标记,便于施打。施工时均应经常检查桩位,使桩位偏差不得超过5cm,确保桩位偏差在规范以内。 <>,V> k|  
&sup2;正式施工前必须先打试验桩,其数量不少于2根,以确定桩长和贯入度等指标,并校验打桩设备,施工工艺及技术措施是否符合设计要求。试桩后,应根据试桩情况以及地质条件,编制配桩计划,根据配桩计划和实际打桩情况确保施工连续进行,防止出现停工待料等影响工期的现象。 +:4J~Cuf  
&sup2;根据公司《质量体系程序文件》第GJQP-07。00-98号文规定;项目部对顾客提供的产品进行外观检查和数量清点,所有进场的砂桩袋,必须认真检查其规格尺寸及其外观质量;并填写《广东省基础工程公司进货检验记录表》,对残损、短缺、缺陷、不适用等情况应加以记录,并及时向顾客报告和办理签证确认手续。坚持质量不合格的砂桩袋不得卸入施工现场仓库的原则,以确保工程的施工质量。 AY['!&T  
2)工程施工质量保证措施 1<_i7.{k  
&sup2;在工程的施工与验收过程中应严格执行国家建设部颁布的《地基与基础工程施工及验收规范》中的有关条例。遵守当地政府建设管理部门的有关规定及条例。 "(/ 1]EH`  
&sup2;转移打桩机时应注意场地是否能满足打桩机行走的承载力,场地是否平整平坦,场区范围内有无架空障碍物(如架空高压线、施工用架空电缆);以确保打桩机安全地在施工场区范围内自由移动。 EB'(%dH  
&sup2;应严格按照《施工组织设计》所批准的施工程序与施工顺序进行施工,严格认真作好现场原始打桩记录和填写有关的原始记录表格,并及时交监理工程师及甲方签证,避免出现漏桩现象。 [m7jZOEu  
&sup2;应根据具体沉桩的桩的长度,合理选择机型、锤型和机架高度。注意排水砂桩的技术性能,所有砂袋均应按设计要求对每批进场的产品抽查检验合格后方可进入施工现场仓库。砂袋在装运和储存期间,要包上厚保护带;在施工现场存放要注意防晒及泥浆、灰尘污染或其它物体的碰撞损坏。使用前应进行复检。 tp2CMJc{L  
&sup2;在打桩过程中应经常用线锤及水平尺检查打桩架,保持桩身垂直,其垂直度偏差按进入深度控制≤1.5~2厘米/米(1.5%~2%)。力戒打偏桩。施打过程中要采用定载震动压入的方法,每根桩应连续施打,一气呵成。 RG=!,#X  
&sup2;在施工中应保持沙袋桩入土的连续性,发现断裂应立即重新施插。 W/U&w.$  
&sup2;在施工过程中发现异常情况,应及时反映给现场施工技术管理人员、监理工程师、甲方,并会同有关单位的技术人员协商处理。 D T^3K5  
2、施工安全保证措施 V.Pb AN  
1)作业前对工人进行安全教育,并做好安全交底。工人操作必须严格遵照机械操作使用规范进行,严禁违反操作规程,盲目操作。 Ilvz @=  
2)电工要负责检查导线的绝缘情况,特别是的动力线和配电箱、集装箱的引入线部分绝缘是否可靠。 pyZ&[ *@  
3)严格执行公司有关施工安全的管理规定,进入施工现场的工作人员必须戴安全帽,不准穿拖鞋和酒后上班。 oXG,8NOdC  
4)班组人员要相互照应,明确岗位责任,提高安全观念。贯彻落实特殊工种持证上岗制度,严禁无证人员上岗操作。 $a(EF 6  
第二章 真空预压固结淤泥层 CLI!(8ZW  
一、工程内容 +OkR7bl  
场地真空预压重点是厂区道路及排水渠箱的管线行走的沿线,真空预压加固区域,以各分块的边线向外各加宽约2米(以满足埋设密封膜沟的要求),使之形成平整场地。处理后的地基能满足基坑自然放坡开挖要求;真空预压施工前,要对前阶段铺设的砂垫层和袋装砂井进行检查,要求铺设砂垫层厚度0.5米,袋装砂井埋在砂垫层内20~30厘米。在上述工序符合要求后,安装真空管,铺设上层砂垫层,并将砂垫层上部整平,再铺设二层厚0.13米的聚氯乙烯密封薄膜。 vS %r_gf(  
1.材料:聚氯乙烯密封膜约 平方米,中砂 立方米,4寸镀锌铁管 米,4分镀锌铁管 米,4寸镀锌铁管接头 个,4寸-4分镀锌铁管三通 个,四通 个,4寸镀锌铁管双向开关闸 个,PVC胶水等材料一批。 7MreBs(M  
2.设备:拟进场施工用JS45型水射泵 台,备用更换设备JS45型水射泵 台。设备进场运输拟采用东风15吨大货车3辆,8吨汽车式起重机1辆。 ;L.@4b[lP  
3.人员:监测人员5人,施工班组共有约 人,起重工 人。 vKppXm1  
4.施工用水电:施工用电为150KW,施工用水主要是生活用水,两者均由建设单位提供。 J2 _DP  
5.验收标准:真空度稳定在80KPa三个月以上,土体固结度≥80%。 1_ uq46  
6.进度计划:进场,安装真空管、真空机,挖密封沟,铺密封薄膜等准备工作约需要12天;试抽真空到80KPa需12天,抽真空预压90天,卸荷30天。整个工艺要求约142天 T_CYSS|fX  
二、施工组织设计 hPt(7E2ke~  
1.真空预压软基处理施工程序: s$e0;C!D  
真空预压施工前,应充分作好施工准备工作,制定施工技术措施。检验沙袋、聚氯乙烯薄膜及中粗砂是否符合技术标准及设计要求,并将检验报告提交监理工程师审核批准。 <7TE[M'  
在取得监理工程师批准后,开始进行真空预压的下一步施工。主要施工步骤有:测量放线→铺设主支滤排水管→铺设上层砂垫层→砂面整平→铺设聚氯乙烯薄膜→施工密封沟→设置测量标志→安装真空泵→抽真空预压固结土层 @)mH"u!(7  
本真空预压工程共 个真空预压单元块,计划共使用7.5kW真空泵 台,设计总容量预计达120kW。为确保真空预压工程的供电,发电机和供电网络布置,配电方式为电缆分路馈送,即在发电机棚内,设置多回路配电箱,用截面积为的五芯橡皮铜芯软电缆沿围堰送电至各用电点,而所有的控制箱均要考虑雨季防水与漏电保护装置。 PdG:aGQ>  
1)测量放线:用经纬仪和水准仪进行12单元块测量放样,用木桩(每20米1根)或小竹杆(内插)和白石灰放出各加固单元边线的准确位置,并用红漆在木桩或小竹竿上,并标出砂垫层顶面的标高;木桩与小竹竿之间也可用红尼龙绳连接。 4CO:*qG)o  
2)铺设主支滤排水管:主支滤排水管分为主(干)管和支虑管。主管为4寸镀锌铁管,支虑管为2寸镀锌铁管,外包土工布滤水网。主管和支滤管间采用变径三通、四通连接,同管径的对接采用丝扣连接。全部吸水管均须埋入砂层中,并通过出膜器及吸水管与真空泵连接。在挖密封沟的同时,可进行主(干)管和支滤管的加工、连接和安装埋设。进行此道工序的同时,应将露出砂垫层表面的塑料排水板头埋入砂垫层中。 ` INcZr"  
3)按照设计要求,在真空预压范围内铺设砂垫层,共需砂垫层 立方米,采用含泥量少于5%中粗砂,一次铺设0.25米厚。,摊铺方式采用人工分块摊铺平整。 (9x8,f0z  
4)为保证真空预压加固效果,两个相邻单元块之间,须开挖真空预压密封膜沟,单元块内要预留2米间隔不铺设砂垫层。密封沟布置在各单元块的四周,在真空预压施工中它主要起周边密封的作用。根据密封沟的位置,可分为加固块外侧的密封沟和两单元块之间的密封沟,它们分别具有不同的断面。密封沟施工采用液压反铲挖掘机结合人工开挖,在铺设密封膜后,密封沟还要用淤泥或粘土回填。 |V{'W-` |[  
5)在完成上述两项工作后,应先拣除砂垫层表面的尖棱小石子、尖锐贝壳及其他杂物,并人工细平砂垫层表面。待埋设完真空表测头及其他观测仪器后,用人工将二层聚氯乙烯盐用薄膜分层铺放覆盖整个真空预压单元块。然后将膜体周边埋入密封沟内,用淤泥、粘土回填密封沟并压实,再向上修筑密封水围堰。 CW>f;  
6)出膜连接与真空泵系统安装:真空主管道通过出膜器及吸水胶管与真空泵连接。出膜器的连接必须牢固,密封性可靠安全。 E 5PefD\m  
7)在完成上述工作后,即可开始抽真空及抽充密封水膜。开始抽真空以后,加固单元块内膜下真空度会持续上升。当其膜下真空度达到并稳定在80KPa以上时,即进入真空预压工程的正常预压阶段。根据我司的施工经验,在试抽真空二十五天左右,即可进入正常真空预压阶段。 cF_hU"  
8)真空预压卸荷验收当真空预压加固单元块在膜下真空度达80KPa的条件下连续抽真空三个月,或地基固结度Ut≥80%时,即可以停机卸荷,交工验收。 L- [<C/`;t  
三、施工技术保证措施 b'`8$;MII  
1.施工质量保证措施 hA)tad]  
&sup2;铺设上层的砂进场前,需取样送质量工程师认可及相关质量检测鉴定单位检验,检验合格后,方允许进场使用。 GuMsw*{>  
&sup2;抽真空的时间,与土质条件和竖向排水体的间距密切相关,达到相同的固结度,间距越小,则所需时间越短,在工期较紧时,可适当采用较小的间距,在工期要求不严的情况下,可适当采用大一些的间距,以降低费用。 w~>V2u_-  
&sup2;加固区内要求达到的平均固结度,一般不得小于80%,如工期许可,应尽可能采用更大一些的固结度作为设计要求达到的固结度。 E<;C@B  
&sup2;真空预压的效果和密封膜内所能达到的真空度关系极大。根据国内一些工程的经验,膜内真空度一般可维持在600mmHg柱高左右,相当于80KPa的堆载压力。 }0c  
&sup2;真空预压的总面积不得小于建筑物基础外缘所包围的面积,且应超出建筑物基础外缘2~3m。每块薄膜覆盖的面积应尽可能大,如需分块预压时,每块间距不宜超过2~4m,且每块预压区应至少设置两台真空泵。  gc@,lNmi  
&sup2;真空预压的密封膜应采用抗老化性能好、韧性好、抗穿刺能力强的不透气材料。密封膜热合时宜用两条热合缝的平搭接,搭接长度应大于15mm。密封膜宜铺设3层,覆盖膜周边可采用挖沟现铺、平铺。 (v*$ExF  
&sup2;在铺设聚氯乙烯密封膜时应注意在真空加固块的四周,密封膜四边应保留有足够的3~5m富余压边条。 c;l d  
&sup2;在抽真空过程开始以后,膜下真空度在预期内达不到80KPa,则需采取相应的技术措施加以处理。如可起用备用出膜器加泵以加大抽真空能力,或仔细检查、修补密封沟等,从而确保真空预压能达到设计效果。 afRUBjs  
2.施工安全保证措施施工安全保证措施 ?#^(QR|/  
1)作业前对工人进行安全教育,并做好安全交底。工人操作必须严格遵照机械操作使用规范进行,严禁违反操作规程,盲目操作。 .3k"1I '\  
2)电工要负责检查导线的绝缘情况,特别是的动力线和配电箱、集装箱的引入线部分绝缘是否可靠。 :`6E{yfM  
3)严格执行公司有关施工安全的管理规定,进入施工现场的工作人员必须戴安全帽,不准穿拖鞋和酒后上班。 _@0>y MZ^  
4)班组人员要相互照应,明确岗位责任,提高安全观念。 4J*%$Vxv  
5)贯彻落实特殊工种持证上岗制度,严禁无证人员上岗操作。
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土老帽 土币 +125 - 2010-06-04
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晕 500个还没问完又来了一千个
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1.支护桩施工(长螺旋钻孔灌注砼工艺) `-S6g^Y  
1.1施工工艺流程 c,;-[sn  
(1)设备进场、安装、各种材料复检,选择有资质的试验室进行试配委托。 :|xV}  
(2)测量放线、定桩位。 A<.`HCv2  
(3)具备开工条件后,首先进行钢筋笼的制作。 lqe;lWC0Z  
(4)钻机就位,并进行孔位复核。 +.MHI   
(5)用长螺旋钻机钻孔至设计孔深。 rgheq<B:  
(6)在提升钻杆的同时,开启砼输送泵,压入配制好的超流态砼至地表。 . Rxz;-VA  
(7)停止泵送砼,钻杆提升至地面。 weC$\st:D  
(8)移开钻机,插入预先制好的钢筋笼至标高。 n\ aG@X%oq  
(9)桩机移至下孔位。 SLRQ3<0W_  
f,z_|e  
1.2施工要点 ipfiarT~)  
(1)桩位放线 }./__gJ  
由甲方设置的控制点施放桩位,由技术员复测,并请甲方监理验收后才能施工。 \:C@L&3[  
(2)成桩顺序:根据地质情况若串孔可采用间隔跳打施工。    lTsl=  
(3)钻机安装、就位   6JBE=9d-Q  
长螺旋钻孔施工时,用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆,校正位置,使钻杆垂直对桩桩位中心,确保桩身垂直度偏差不大于1%。 S!o!NSn@1  
(4)钻进成孔 uZ*;%y nQ  
钻孔开始时,关闭钻头阀门,向下移动钻杆至钻头触及地面时,启动马达钻进。一般应先慢后快,这样能减少钻杆摇晃,又容易检查成孔偏差,以便及时纠正。   :WejY`}H%  
在成孔过程中,如发现钻杆摇晃或难钻时,应放慢进尺,否则较易导致桩孔偏斜、位移,甚至钻杆、钻具损坏,钻进的深度取决于设计桩长和基岩埋深。施工时需考虑施工工作面的标高差异做相应增减。为避免影响钻进速度和减轻拔管时的重量,可在钻进时派辅钻人员随时清掉螺旋叶片上面的土柱。 niY9`8  
(5)混凝土灌注 |) QE+|?P  
桩成孔到设计标高后,空钻清底,开始选用泵压不小于7MPa的压式柱塞泵泵送超流态混凝土,当钻杆内腔充满混凝土后开始拔管,边提钻杆边泵送混凝土,至设计桩顶标高上500mm。 vsg"!y@v  
严禁先提拔钻杆后泵料,成桩的提拔速度取决于混凝土的泵送能力,设专人指挥协调。成桩过程宜连续进行,应避免因后台供料不及时而导致停机待料。施工中每根桩的投料量不得小于设计灌注量。 #kT3Sx  
(6)钢筋笼加工 4;8 Z?.  
主筋采用搭接焊,主筋应调直,箍筋采用点焊,箍筋须经拉直后盘成螺旋状方能使用。钢筋笼搬运时,为防止变形可采用支撑筋加固。 *,!6#Z7  
钢筋笼制作尺寸容许偏差表 C#X|U2$  
项  目    容许偏差(mm)    项  目    容许偏差(mm) $d.UF!s  
主筋间距    ±10    钢筋笼直径    ±10 /m%Y.:g  
箍筋间距    ±20    钢筋笼长度    ±100 1{R 1:`  
(7)钢筋笼吊放与固定 1cWUPVQ  
在混凝土压灌完成后,立即将成型的钢筋笼放入桩中。钢筋笼可由钻机上的卷扬机吊起,人工扶正,对准桩心慢慢放入。控制好标高及保护层后将钢筋笼固定牢固,避免下沉。钢筋笼的成型必须符合设计要求,并有足够的强度,防止吊装过程中变形。 k0.|%0?K  
(8)支护桩顶圈梁施工 jLc4D'  
圈梁施工可分段进行,可以直接利用土中的挖槽做模具或支模板,要求放线准确,模深一致,模壁平直,有塌土处可用灰土抹平。 dC;@ Fn  
Y( n# =  
8E1swH5 z  
-#= v~vE  
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土老帽 土币 +125 - 2010-06-07
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二、深基坑支挡结构设计与施工100问 ?cf9q@eAH  
  关于砂层及砾石中锚杆施工问题的探讨 xS]=WO*  
工程实例: 1QXv}36#3n  
  1.工程地质及水文地质条件 aLTC#c%U  
拟建场地原地貌为山前冲洪积地貌,基岩埋深4-9m。 Ak[}s|,)  
第(1)层:素填土,黄褐色-灰褐色,稍湿-饱和,松散,主要为粉土和砂粒,厚度0.3-5.3m。 W>0 36  
第(2)层:含砂粉土,浅黄色-黄褐色,湿-很湿,中密-密实,厚度0.5-5m。 =rcqYPul0  
第(3)层:粗砾砂,黄褐色,饱和,松散,厚度0.6-6.9m。 u$d T^c  
第(4)层:砾砂灰-灰黑色,饱和,软塑,厚度0.4-3.7m。 O#fGHI<43[  
第(5)层:砾砂,黄褐色,饱和,松散-中密,厚度0.3-4.7。 "1_eZ`  
第(6)层:强风化凝灰岩,浅灰色-紫灰色,饱和,密实,安山结构,块状构造,厚度0.1-5.5。 %{s<h6{R  
第(7)层:中风化凝灰岩,浅灰色-暗红色,饱和,密实,安山结构,块状构造,最大揭露深度12.8m。 *KSQ^.sYh  
地下水位埋深0.5-1.0m。 =xFw4 D9  
锚杆施工中存在的问题及其解决办法: ^'r/;(ZF*/  
   问题:在4-4单元第一排锚杆施工时锚杆穿透帷幕2——6m为砂层,通过砂层后即遇基岩,该场地可用锚杆成孔方式有两种:(1)、JG-150型钻机、(2)中风压车钻,这种情况时两种工艺单一施工均不能达到设计深度。 A?'Tigi  
   解决办法:在前段砂层时用JG-150型钻机采用套管钻进,到基岩后停止将套管留置在砂层中,然后用中风压车钻打入基岩至设计深度,再下锚杆,最后拔出套管注浆。 k,O("T[  
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三、地基处理设计与施工100问 jI!}}K)d  
地下工程渗漏处理技术 h\afO  
摘   要:以地下车库、矿山地下工程、地铁隧道为例简要介绍了地下工程的防渗滑处理技术,分析了地下工程渗漏的原因,并且针对不同形式的地下工程给出了处理渗漏问题的实用方法。 D_@WB.e L  
关键词:地下工程  渗漏  防水  综合治理  注意问题 FS30RP3 `/  
AjB-&Z  
1  概述 %g}ri8  
    在地下工程(包括地下车库、矿山地下工程、地铁隧道等)中普遍存在不同程度的渗漏水问题,因受到地下水的侵蚀和渗透,致使工程常年闲置,得不到充分利用,无法发挥他们的经济效益和社会效益,且降低了强度,影响使用年限。地下工程渗漏处理及防水,其技术复杂,难度大,要求高.长期以来,人们对地下工程防水技术的复杂性、综合性认识不足,在设计、选材、施工中的方法不当,加之其他自然因素,如基础不均匀沉陷、地震、结构变形、膨胀等原因,使得已竣工的地下工程出现不同程度的渗漏水问题。本文将对不同形式的地下工程渗漏水现象进行简要的介绍,并给出相应的处理方法,以供参考。 + |MHiC  
    在介绍不同地下工程渗漏处理技术之前,有必要对地下工程渗漏的成因及其分类和检查方法进行简单的分析和介绍,这有利于我们在处理地下工程渗漏问题时,找到更经济有效的方法,达到“药到病除,立竿见影”的效果。 GGsDR%U  
]cLO-A  
2 渗漏原因分析   ZFh2v]|!  
2.1  对防水工程重要性认识不足 hrPm$`  
    一些地下工程的设计和施工,认为渗漏水对结构的安全影响不大,没有对所建工程的地下水环境规律进行分析,因此在设计与施工中对防水工程按程序简单化处理,缺乏有效的防水方案设计,造成工程建成后出现渗漏问题。 WPiQ+(pt  
2.2  工程水文地质资料掌握不全或不准 S1NM9xHJ  
    钻探资料少,未按要求进行;凭借其他资料,未加验证,使用年代已久远的地质资料来推断所建地下工程地区的水文地质情况,而造成设计的防水方案失误。 4M'y9(  
2.3  结构设计与防水设计处理不当 !T02@e/  
    防水设计与工程结构设计未很好结合,结构形式设计过于复杂,不利于防水;防水和管道线路没有很好的配合,其细部结构不当,往往成为地下水渗入的主要通道。 lpLjfHr  
2.4  施工质量不良 4v cUHa|4  
    在防水混凝土施工中,为作业方便,任意加大水灰比;捣固不密实或捣固过久,表面浮浆过厚或漏捣以致出现蜂窝和鼠洞,混凝土中混入杂物,绑扎铁丝穿透混凝土层,出现露筋;砌体缝灌浆不饱满,混凝土或砂浆养护时间不足,表面干燥,聚冷聚热,均引起裂缝而渗漏。 Mp9wYM*  
2.5  竣工后工程维护不好 ?n9gqwO  
    当工程竣工后,市政管道和路面没有及时敷设和维修,甚至结构长期浸泡在污水中,使得原有的防水层遭到破坏,以致渗漏;覆土回填时,作业不慎损坏了原有的防水层;处于流沙地带的地下工程,由于长期抽水基础下层产生不均匀沉降。 yhg^1l|t,  
2.6  特殊部位未作防水处理 Qc-jOl  
地下工程的侧墙与基础、侧墙与拱脚等薄弱部位未作特殊防水处理.基层块石夯填不均匀,地基土质差,竣工后产生不均匀沉陷或结构上的负荷变化事前没有作特殊处理,使基础断裂以致渗漏。 =dz  iR _  
2.7建筑材料质量不符合要求 _] veTAV  
    采用的水泥强度虽然很高,但稳定性差,凝固后容易产生裂缝或鼓起。采用的料石受爆破震裂,以致地下水极易从料石的裂缝中渗入。 Jj}+tQ f  
Y ## ftQ  
3 渗漏分类和检查方法 OF'y]W&  
    地下工程防水一旦出现渗漏,不仅影响正常使用功能,而且影响建筑寿命。要进行维护,首先要分析渗漏的原因和性质,并进行查漏,找出渗漏部位,针对渗漏情况,采取堵漏措施。 Oe=7z'o  
3.1  渗漏分类 $NzD&b$7  
    a.慢渗:渗水现象不明显,用毛刷将渗漏处擦干,不能立即发现漏水,经3—5min后,方有湿痕,再隔一小段时间开始有小片集水。 rI)op1K  
    b.快渗:渗水较慢渗明显,用毛刷或干布擦后立即出现湿痕,而且很快产生集水,顺着墙面或由高处向低处流动.渗水量在30~60ml/min。 v)>R)bzqe  
    c. 急流:漏水现象明显.形成一股水流,漏水量在60ml/min。 lO>w|=<  
    d. 高压急流:在渗水处有水柱喷出。 57^ X@ra$  
3. 2渗漏检查方法 -kT *gIJ}  
    a.宏观找漏:通过肉眼观察,直接找出渗漏点.这个方法适用在漏水集中而严重的地段,必要时可以用钢针凿除松动部位,找出真正漏水处. smW 7zGE  
    b.毛刷找漏,当用肉眼不能分辨漏水孔位置时,可用毛刷找漏,找漏时先甩掉毛刷上的浮水,沾吸衬表面上的水珠,在漏水处很快会出现亮光,即为渗漏部位。 j-@3jFu  
    c. 撤水泥粉找漏:在大面积慢渗地段,日渗水量较小,用毛刷找漏无效时,可擦干浮水,在慢渗范围的表面撤上一层水泥粉,当干水泥面上呈现潮湿处,即为渗漏位置。 }N!I|<"/  
    d.胶浆找漏:在极为轻微的慢渗地段,用以上几种方法无法找出渗漏位置时,可采用胶浆找漏.找漏时,可在基层上抹一层水泥浆,当发现胶浆表面出现水珠,即为渗漏部位.有时在水泥浆上均匀撒一层干水泥粉,如短时间出现湿点,即为渗漏水位置。 hb'S!N5m  
    e. 凿槽找漏:当防水工程的转角部位有渗漏时,即要顺水路寻找水源,有时必须在结构上凿槽,才能发现漏水孔。 Va>~7  
&m_4#  
4  不同形式的地下工程渗漏处理技术 _oxhS!.*  
4.1  地下车库渗漏处理技术 ^2}0lP|  
4.1.1  防渗漏形式 6hQ?MYX  
    地下车库工程防渗漏一般有两种方式,即排水型和全封闭型。具体采用哪种方式,要根据工程所处地质、水文条件及使用要求来确定.若工程修建在软土地层中,且埋置于地面以下,有水不能自流排出,必须用水泵将地下水排至下水管道,这样不仅消耗电能,而且由于长年抽取地下水,土体易移位,导致地面沉降和结构失稳,故采用全封闭型.反之,若工程修建在较硬土层中,选取排水型较为合适。 H->J.5~,K  
4.1.2  防渗漏处理方法 gtWJR  
    a.地层超前注浆 Q)S0z2  
    地下军库属于大面积地下结构工程,开挖之前,在围护结构体外进行预注浆,经过凝胶硬化作用后充填和阻塞地层中的缝隙,减小地层渗水系数及开挖时的渗漏水量,并固结软弱和松散岩体,使围岩强度和自稳能力得到提高,从而起到防水和保证开挖安全的作用。砂类层中注水玻璃浆,卵石层中注水泥一水玻璃浆。根据不同情况,使用小导管超前注浆或惟幕注浆等方法。经注浆形成开挖体积外1m范围内的土体稳定、不坍、无明水渗流。 X*6bsYbK-  
    b. 开挖面渗漏水处理 $+qJ#0OE$  
    地下车库工程初期支护采用锚喷混凝土、格栅钢架联合支护形式。喷射混凝土之前,须对开挖面渗漏水先行妥善处理.若围岩面有大股水流,用硬聚氯乙烯塑料管引接导流:如流水孔不符合插管要求,用风钻在出水孔处先行扩孔,然后插管引导至侧沟排出。在软弱裂隙渗水处,用塑料网格夹无纺布引水带引水,引至侧沟排出.围岩有大面积严重渗水时,在渗水相对较强部位以防水砂浆抹腻,以求渗水面集中,然后于渗水面集中部位开凿暗槽引排至侧沟排出.岩面渗水基本止住时,即可施作喷混凝土层。喷层表面要平顺,不允许出现凹凸不平和铁件露出等影响辅设防水板的因素。 ^6`"f  
    c.铺设防水层 gH5E+J_$  
    在初期支护与二次衬砌之间铺设封闭式的防水层,是结构防水的关键。防水层的铺设必须封闭,把水挡在二次衬砌之外再排出。防水层不仅起到防水作用,而且对于初期支护喷射混凝土及二次衬砌模注防水混凝土来说起到隔离及润滑作用.防止二次模注混凝土开裂,保护和发挥二次衬砌模注混凝土的防水作用。防水层由缓冲层和防水板组成,缓冲层用较柔软且具有相当强度的片材,以克服喷射混凝土基面粗糙凹凸不平易损伤防水板的弊病.防水板应具有不透水性,并且在二次衬砌模注混凝土时,防水板能承受机械作用而不损伤,其边与边搭接宽度10cm。纵向搭接与横向搭接交接,除按正常施工外,还应铺盖一层同类材料的防水板井用热焊焊接.防水板铺设要求平顺、无褶皱、无隆起,焊缝热熔牢固,不允许热熔烧破防水板。 f}b= FV{  
    d.结构自防水 8R}CvzI  
    采用外加剂防水混凝土作为结构自防水,它是依靠混凝土本身的密实性达到自防水的目的.它不但在工程结构中承担防水作用,而且还起着承重和围护作用,使结构防水和承重成为一体.因此,它是防水之本,施作时必须严格按有关规定实施。 I5PI;t+  
    e.施工缝防水 NL%5'8F>,  
    地下车库主体结构、各出入口与正洞相交处、明暗相交处的施工缝,均预埋复合式遇水膨胀橡胶条(以下简称橡胶条)。橡胶条设在二次衬砌缝的中部,橡胶条之间的连接采用斜搭接,斜接面采用丁基橡胶粘结剂。要求安设橡胶条接触处已砌筑好的混凝土基面平顺、干净、不潮湿。 ZG>I[V'p=  
    f. 变形缝防水 +G*2f V>  
    地下车库结构断面变化处设变形缝,变形缝由于受气温变化、基础不均匀下沉等因素的影响,致使主体结构产生沉降和伸缩现象。为使在变形条件下不产生渗水,变形缝防水设计要满足密封防水,适应变形的要求。 E$dPu  
4.2矿山地下工程渗漏处理技术 }stc]L{79  
    采矿生产需要修建各种水池、机坑和地道等.这些工程结构复杂,大多连在一起施工,有较多的穿墙配管和预埋铁件。针对矿山地下工程的施工缝渗漏水、穿墙管渗漏水、底板预埋件渗漏水、变形缝渗漏水,我们给出以下的防治方法。 XhjH68S(  
4.2.1  混凝土施工缝渗漏水 ~]P_Yd-|  
    尽量不留或少留施工缝,底板混凝土必须连续浇灌,不留施工缝。底板和墙壁确实需留施工缝,应留在墙壁上,缝要水平,缝高出底板30cm为宜.沉井施工的井壁设置凹槽,延长地下水渗透路线,封底要确保底板混凝土质量。 E c[-@5x  
4.2.2  穿墙管渗漏水 nE#p Ry]  
    穿墙管包括工艺穿墙配管和施工穿墙配管和穿墙螺栓,以圆形为多,其材料又大多为钢、铁铸件,外缘较光滑,与混凝土难以牢固地、紧密地结合,二者结合部常常变成渗漏水的主要通道.据统计,地下建筑物约有87%的穿墙配管存在着不同程度的渗漏水问题。因此,穿墙管的渗漏水问题应给予足够的重视。 OD 09XO  
    穿墙管防渗漏的措施:a.所有穿墙管预先埋设,避免事后开凿。b.增加渗水长度,工艺配管埋设要设置止水法兰盘,位置固定后再浇筑混凝土。施工墙壁混凝土结构时,尽量不用或少用穿墙螺栓,减少渗漏机会.必须设置穿墙螺栓时,螺栓中间必须设置一道以上的止水环带,c.对穿墙管表面进行处理,砂浆、残渣和锈蚀层都必须清理干净。d.加强对穿墙管周围混凝土振捣,必要时采用大流动混凝土或其它特殊处理,保证不产生裂缝。e.浇筑时振捣棒别碰穿墙管。对由于温差、不均匀沉降引起的穿墙管变形,穿墙管与混凝土之间最好采用柔性连接.先埋一节与墙壁厚度等长、直径比穿墙管大l0cm的过墙套管,再把穿墙管与套管之间的空隙用石棉水泥或油膏嵌填,以适应穿墙管变形。 gnF]m0LR  
4.2.3预埋件渗漏水 #-kG\}  
    预埋件体积小,不起眼,其重要性常被忽视,但预埋件对工程的影响难以估计。预埋件施工质量如有问题,可能产生重大生产安全事故,如结构报废,生产停顿,防水混凝土渗漏.故施工预埋件不能马虎,应严把质量关。 h-<2N)>!  
    预埋件渗漏防治措施:a.预埋件设计成L形,不得穿透底板和墙壁,保护层厚度不小于5cm。b.预埋件布置要合理,以方便施工,保证浇筑质量,加强振捣,必要时在预埋件处采用大流动混凝土。c.预埋件表面要清理干净,使之与混凝土粘结牢固。d.对预埋件要保护,防止碰撞,对无法避免的,应事先制成混凝土预制块,表面做防水抹面处理,稳定于固定位置,再与混凝土浇灌成整体。 >AI65g  
4.2.4变形缝渗漏水 :786Z,')  
    变形缝有沉降缝和伸缩缝两种,是地下工程重要的防水部位。变形缝力求形式简单,目前常用的变形缝防水构造大多为埋入式橡胶止水带或后埋式止水带。由于施工条件限制,防水材料质量差以及施工方法不合理等诸多因素的影响,出现渗漏水,使得地下工程不能充分利用,矿山地下工程结构变化多,变形缝也多,因而对变形缝施工质量的要求也更高。 rAq2   
    变形缝渗漏防治方法;a. 清除止水带周围的杂物,检查止水带有无损坏,再浇筑混凝土。b.埋入式止水带按设计规定固定,位置准确,严禁止水带中心圆环处穿孔,变形缝的木丝板要对准中心圆环处。c.底板混凝土垫层要振捣密实,埋入式止水带由中部向两侧挤压按实,再浇筑混凝土.墙壁上的止水带周围应加强振捣,防止粗骨料集中,必要时采用大体积流动混凝土。d.后埋式止水带凹槽的宽度和深度尽量大些,变形缝木丝板要对准止水带中心环以延长渗水路径.凹槽不合格要重新剔槽,凹槽内作抹面防水层,防水层表面应呈麻面,转角处做成半径为  15—20mm圆角。e.后埋式止水带表面要用锉刀或砂轮打毛,以增强与混凝土的连接。f.后埋  式止水带铺贴时,凹槽内用5mm水泥砂浆抹一层,沿底板中部向商侧铺贴,用手按实,赶出气泡,表面再用稠的水泥浆抹严实.g.混凝土覆盖层应在后埋式止水带铺贴后立即浇筑,配合比宜小不宜大,以减少收缩。h.为确保变形对覆盖层按设计位置开裂,覆盖层的中间应用木板或木丝板隔开。 #@Yw]@5M  
p5&:>>  
4.3  地铁区间隧道渗漏水处理技术 uH S)  
    隧道衬砌在饱和土体中,受静止水压力作用,管片接缝是渗漏水薄弱的部位。虽然采用橡胶止水带等措施,由于施工不规范,材料性质缺陷,常常因渗漏造成运营使用障碍。因此,地铁区间隧道渗漏水原因可以从管片、止水带及管片间的缝隙等几个方面来研究。 fF37P8Ir  
4.3.1  渗水原因分析 <z+5+h|^  
    a. 管片 ={y Mk  
    地铁区间隧道一般采用无外防水层的钢筋混凝土管片,制作时采用高精度钢模成型,混凝  土为C50级,抗渗等级S8。在正常情况下,管片能做到结构自防水.但有时由于在制作过程中选定混凝土的配合比、水泥用量、入模温度、浇捣顺序、养护时间等环节上出现失误,表面收缩开裂。在吊装、运输、拼装过程中的操作不当,造成管片丢角、损边,甚至出现贯穿性裂缝,拼装成隧道后,管片自防水达不到设计要求的抗渗等级. ).e_iE[&  
    b.止水带 ^w'y>uFM  
    实践证明,密封垫材料性能极大影响接缝防水效果,因此对它要有严格的控制要求。尤其是对防水功能的耐久性要严格控制,使得密封垫能长时间保持接触面应力不松弛.它的主要物理力学性能指标为:耐水性、耐动力疲劳性、耐干湿疲劳性、耐化学腐蚀性等,对水膨胀橡胶还要求能长期保持其膨胀压力.这些性能指标要与隧道施工和运营情况、沉降变形、接缝开张度相适应。 \?A 7{IY  
    c. 管片间的缝隙 f"j~{b7  
    衬砌的构造形式不可避免使管片间存在缝隙,管片间的缝隙主要靠相邻管片间的橡胶止水带相互挤密压实,阻止地下水从管片外侧进入隧道内,达到止水效果.当管片间的缝隙超出允许范围,使得橡胶止水带之间以及止水带与管片之间应有的压力不够,就会引起漏水. W3K?K-  
4.3.2渗漏水处理方法 :r* skV|  
    根据渗水的不同形式进行分析,同时核查施工记录,在弄清漏水原因后,就可以有针对性地采取具体措施进行处理, $-'p6^5  
    a.对于进出洞口连续几环集中漏水且漏水量较大的区段,采取壁后注浆。在钻穿管片压浆孔后压入水泥和粉煤灰浆液,使浆液在管片外形成外防水层.其要点在于浆液量一次性要压足,压力也要控制在一定的幅度范围内。 =n|n%N4Y  
    b.对于环缝、螺孔处渗漏、点漏、线漏,宜在漏水处埋入注浆嘴(用速凝水泥封缝),其周围环缝采用工字型水膨胀腻于条加封氯丁胶乳砂浆作整环嵌缝处理,或者采用快凝水泥抽管封缝处理后,压人防水浆材,使浆液充满整个环缝,浆液遇水发生反应凝固或自身反应凝固,堵住渗水通道而达到止水效果.对于螺孔还应先将螺帽拧下,将水放掉后,重新换上新的密封圈。部分渗水量不大的环向缝隙,也可以采取抽管封缝处理的方法,将水引导到底部,流入排水沟.抽管的作用是在环缝内形成一条通道,使水顺着通道向下流淌,达到引流的目的。 tb#. Y  
    c. 对管片碎裂、边角缺损部位,可清除碎裂部分,清洗干净,采用高强、快凝、粘接良好的材料(如环氧树脂)修补。必要时也要采取钻孔埋管注入环氧树脂的办法堵漏.当管片出现潮湿或微渗漏时,说明裂缝很小,可以采用无机水性高渗透密封剂涂刷封闭处理。 /9<zG}:B  
    对营运地铁隧道渗漏水的防治工作,应根据具体隧道情况采取洞内与洞外不同的整治方案以及堵排结合的方法。对于埋深大,漏水区段小,行车密度不是很大的隧道,可采用在洞内堵排结合的方法,有针对性地对漏水地段进行堵漏,而辅以“排”措施,达到防水目的。如果隧道埋深浅,漏水区段长,行车密度大,可采用将洞外水通道堵住的方法,达到永久整治的目的。 H@o 3u>}  
C5GO?X2  
5 渗漏综合治理 Ha{#  
    对地下工程,无论何种渗漏,一经发现必须立即处理。堵漏的原则为大漏变小漏,缝漏变孔漏,即将大面积的渗漏水缩小为小面积或集中于一点,最后堵塞漏水。堵漏的方法有如下几种: ," ~ew ,  
    a.直接堵漏法.无论是孔漏还是缝漏,只要是水压不大(水位在2m以内),无论出现在结构的哪个部位,都可用直接堵漏法,即在漏孔处剔出一个直径20mm、深40mm左右的圆柱槽,缝漏处沿缝剔成“八”字形边坡沟槽,用水洗干净,将制好的水泥胶浆搓成圆锥形或条形,待开始凝固时,分别塞入圆槽或缝槽内,用力压实,使胶浆与槽壁紧密结合,粘结严密。检查无渗漏,用砂浆把沟槽扫毛,待其有一定强度,再做防水层。 Xl^=&!S>me  
    b.下管堵漏法.对水压较大(水位2~4m)的渗漏,在孔漏处、缝漏水处都可采用下管堵漏,变缝漏为孔漏。打一孔,下一根直径<10mm的漏水管,把漏水管周围的沟槽或圆槽先用水泥胶浆灌满并压实,经检查无漏,再做防水层。防水层最好做柔性和刚性两道防线(特别是穿墙管有渗漏处)。柔性防水是涂刷聚氨酯防水涂料或硅橡胶防水涂料3—4遍,涂刷的重点是胶浆与穿墙管的交接处和漏水管四周,涂刷半径20cm刚性防水一般选用阳离于氯丁胶乳水泥砂浆,配比为水泥:中沙:乳胶:水,为1:2:0.14:0.12。涂抹半径为25~30cm,厚度l5mm,起防水和保护层作用。防水层的涂抹半径一定要注意比漏水处剔出的沟槽大,待刚性防水层达到一定强度后,拔出漏水管,用直接堵漏法或注浆法堵水,注浆用水泥—水玻璃,最后做一遍防 0w}OE8uq  
    c.对水压很大(水位在4m以上)的裂缝渗水或较大的孔洞渗水,先将一根直径30~50mm的铁管埋在漏水处剔好的槽内(缝漏变孔漏可用半圆贴片法),再施工防水层,也可做刚性防水和柔性防水。最后将铁管堵死,井在渗水范围内做一遍防水层. raRb K8CQ  
    d.变形缝处的渗漏,可采用粘贴氯丁橡胶片、涂刷氯丁胶片的方法堵漏。施工前先将变形凹槽清理干净、平整、干燥,涂刷氯丁胶作为底胶层。如采用粘贴法,应在底胶层干燥后再均匀涂刷界面胶1~2mm。粘贴时用手背接触胶层不粘手为宜,粘贴后局部如有空鼓,应割开后补贴一层胶片。施工时要注意粘贴胶片的长度不宜超过2m,搭接长度10cm.覆盖层应在胶层溶剂挥发后(1—2d)进行。应先抹素浆一道,再做混凝土覆盖面层,要求用木板或木丝板将覆盖层隔开。若采用变形缝堵漏方法涂刷,涂刷次数不应小于5~6遍,中间设1—2层脱腊玻璃布作为衬托层,每层涂刷应在前层干燥后进行。涂刷应均匀,防止气泡存在,转角处玻璃布贴铺时不要绷紧。涂刷最后一遍时,表面应上砂粘,再做混凝土覆盖层。 D9^.Eg8W  
gB,~Y511  
6  结语 n!e4"|4~z  
    地下工程渗漏处理技术是一项复杂的系统工程,它涉及到建筑与结构设计、工程材料、施工操作和管理维护等诸多因素,是多种学科的综合体现.其难度大,技术性强,在整治过程中要遵循“防堵结合、刚柔相济、因地制宜、综合整治”的原则.根据现场实际情况,分别采用“堵、排、涂、抹”的施工方法,可以达到治渗漏与防水的目的。 1:5jUUL8  
hOjy$Z  
参考文献 B*#lkMr  
1  高树蜂.北京饭店地下防水设计与施工.地下空间,2001年   yUcWX bT@  
2  陈勇,朱继文.上海地铁区间隧道渗漏水发生机理与防治.地下空间,2001年 t=\y|Idc  
3  张文渊.地下工程渗漏水综合防治技术.防水材料与施工,2000年 zsnXPRF  
4  杨其新,隧道及地下工程水环境与防排水技术.2003年
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三、地基处理设计与施工100问 7xidBVx  
 K9 h{sC  
深基坑施工中的工程测量 H7!j5^  
当前,基坑支护设计尚无成熟的方法用以计算基坑周围的土体变形,施工中通过准确及时的监测,可以指导基坑开挖和支护,有利于及时采取应急措施,避免或减轻破坏性的后果。 ibo{!>m  
A]^RV{P  
基坑支护监测一般需要进行下列项目的测量:(1)监控点高程和平面位移的测量;(2)支护结构和被支护土体的侧向位移测量;(3)基坑坑底隆起测量;(4)支护结构内外土压力测量;(5)支护结构内外孔隙水压力测量;(6)支护结构的内力测量;(7)地下水位变化的测量;(8)邻近基坑的建筑物和管线变形测量等。 U {Xg#UN  
qELy'\  
1深基坑施工监测的特点 udYk 6  
k_$:?$  
1.1时效性 +Zgh[a  
:^7/+|}9p  
普通工程测量一般没有明显的时间效应。基坑监测通常是配合降水和开挖过程,有鲜明的时间性。测量结果是动态变化的,一天以前(甚至几小时以前)的测量结果都会失去直接的意义,因此深基坑施工中监测需随时进行,通常是1次/d,在测量对象变化快的关键时期,可能每天需进行数次。 R: 8\z0"L*  
]p C/6'  
基坑监测的时效性要求对应的方法和设备具有采集数据快、全天候工作的能力,甚至适应夜晚或大雾天气等严酷的环境条件。 H;5FsKIF  
W=j  
1.2高精度 bC{1LY0  
FY  U)sQ  
普通工程测量中误差限值通常在数毫米,例如60m以下建筑物在测站上测定的高差中误差限值为2.5mm,而正常情况下基坑施工中的环境变形速率可能在0.1mm/d以下,要测到这样的变形精度,普通测量方法和仪器部不能胜任,因此基坑施工中的测量通常采用一些特殊的高精度仪器。 r kOLTi[$  
,tBb$T)7<  
1.3等精度 >DqV^%2l  
v;4l*)$)  
基坑施工中的监测通常只要求测得相对变化值,而不要求测量绝对值。例如,普通测量要求将建筑物在地面定位,这是一个绝对量坐标及高程的测量,而在基坑边壁变形测量中,只要求测定边壁相对于原来基准位置的位移即可,而边壁原来的位置(坐标及高程)可能完全不需要知道。 g9~>mJR  
W,'30:#Fr7  
由于这个鲜明的特点,使得深基坑施工监测有其自身规律。例如,普通水准测量要求前后视距相等,以清除地球曲率、大气折光、水准仪视准轴与水准管轴不平行等项误差,但在基坑监测中,受环境条件的限制,前后视距可能根本无法相等。这样的测量结果在普通测量中是不允许的,而在基坑监测中,只要每次测量位置保持一致,即使前后视距相差悬殊,结果仍然是完全可用的。 luAmq+  
H|&[,&M>  
因此,基坑监测要求尽可能做到等精度。使用相同的仪器,在相同的位置上,由同一观测者按同一方案施测。 V*HkF T  
w3oh8NRs_  
2基坑测量中的仪器 w4w[qxV>  
Ux5pw  
适应基坑监测的上述内容和特点,具体测量中采用了很多新型的测量仪器,本文结合作者在河南参与的工程实例,介绍磁性深层沉降仪和测斜仪等设备。这些新的设备及其技术特点是传统的工程测量不能涵盖的。 GqB]^snh  
9D,`9L5-=  
2.1深层沉降仪 R+Q..9 P  
D  /wX  
深层沉降仪是用来精确测量基坑范围内不同深度处各土层在施工过程中沉降或隆起数据的仪器。它由对磁性材料敏感的探头和带刻度标尺的导线组成。当探头遇到预埋在预定深度钻孔中的磁性材料圆环时,沉降仪上的蜂鸣器就会发出叫声。此时测量导线上标尺在孔口的刻度以及孔口的标高,即可获得磁性环所在位置的标高。通过对不同时期测量结果的对比与分析,可以确定各土层的沉降(或隆起)结果。 ]/>(C76  
8V$pdz|[  
深层沉降观测过程分为井口标高观测和场地土深层沉降观测两大部分。井口标高观测按常规光学水准观测方法进行。以下介绍作者在工程实际中使用的加拿大RockTest公司产R-4型磁性沉降仪,其刻度划分为1mm,读数分辨精度为0.5mm。 i Qs7L y"  
Fy_D[g  
2.1.1磁性沉降标的安装 #5*|/LD  
kpFt  
(1)用钻机在场地中预定位置钻孔(实际布设孔位时要注意避开墙柱轴线)。根据各个测点的不同观测目的,考虑到上部结构的重量分布及结构形式以及实际土压力影响深度,综合取定各孔深尺寸及沉降标在孔中的埋设位置。 @X\-c2=  
e7rD,`NiV  
(2)用PVC塑料管作为磁性探头的通道 (称为导管),导管两端设有底盖和顶封。将第一个磁性圆环安装在塑料管的端部,放入钻孔中。待端部抵达孔底时,将磁性圆环上的卡爪弹开;由于卡爪打开后无法收回,故这种磁性环是一次性的,不能重复使用,安装时必须格外小心。 SJ4[n.tPI  
$A"C1)d;  
(3)将需安装的磁性圆环套在塑料管上,依次放大孔中预定深度。确认磁性环位置正确后,弹开卡爪。测量点位要综合考虑基底压力影响深度曲线和地质勘探报告中有关土层的分布情况。 Q@zD'G >  
t/xWJW2  
(4)固定探头导管,将导管与钻孔之间的空隙用砂填实。 z.EpRJn  
2 )oT\m  
(5)固定孔口,制作钢筋混凝土孔口保护圈。 ZdQt!  
_qwKFC  
(6)测量孔口标高3次,以平均值作为孔口稳定标高。测量各磁性圆环的初始位置(标高)3次,以平均值作为各环所在位置的稳定标高。 ,kiyx h^  
2.1.2磁性沉降标的测量 X}Heaqn  
M{:}.H<a  
(1)在深层沉降标孔口做出醒目标志,严密保护孔口。将孔位统一编号,以与测量结果对应。 hJ[Z~PC\T0  
_)AX/%^%  
(2)根据基坑施工进度,随时调整孔口标高。每次调整孔口标高前后,均须分别测量孔口标高和各磁性环的位置。 uEqL Dg  
##Jg>HL'  
(3)每次基坑有较大的荷载变化前后,亦须测量磁性环位置。 NVqJN$z  
xfYDjf :<  
2.2测斜仪 ^5n"L2 9V  
zyb>PEd.  
测斜仪是一种可以精确地测量沿铅垂方向土层或围护结构内部水平位移的工程测量仪器,可以用来测量单向位移,也可以测量双向位移,再由两个方向的位移求出其矢量和,得到位移的最大值和方向。本文介绍加拿大RockTest公司产RT-20MU型测斜仪,其仪器标称精度为±6mm/25m,探头精度为±0.1mm/0.5m。 }cUq1r-bW  
GSck^o2{  
2.2.1测斜管的埋设 6 2{(i'K  
^i>Tm9vM  
(1)在预定的测斜管埋设位置钻孔。根据基坑的开挖总深度,确定测斜管孔深,即假定基底标高以下某一位置处支护结构后的土体侧向位移为零,并以此作为侧向位移的基准。 \D Oqx  
(Q~ p"Ch  
(2)将测斜管底部装上底盖,逐节组装,并放大钻孔内。安装测斜管时,随时检查其内部的一对导槽,使其始终分别与坑壁走向垂直或平行。管内注入清水,沉管到孔底时,即向测斜管与孔壁之间的空隙内由下而上逐段用砂填实,固定测斜管。 O~Eju  
{akSK  
(3)测斜管固定完毕后,用清水将测斜管内冲洗干净,将探头模型放入测斜管内,沿导槽上下滑行一遍,以检查导槽是否畅通无阻,滚轮是否有滑出导槽的现象。由于测斜仪的探头十分昂贵,在未确认测斜管导槽畅通时,不允许放入探头。 BVAxeXO  
M}Sn$h_  
(4)测量测斜管管口坐标及高程,做出醒目标志,以利保护管口。现场测量前务必按孔位布置图编制完整的钻孔列表,以与测量结果对应。 VnqgN  
A"Q6GM2;Io  
2.2.2土体水平位移测量 xx[XwN;  
%dA6vHI,  
(1)连接探头和测读仪。当连接测读仪的电缆和探头时,要使用原装扳手将螺母接上。检查密封装置、电池充电情况(电压)及仪器是否能正常读数。当测斜仪电压不足时必须立即充电,以免损伤仪器。 '*K}$+l  
Pyfj[m4+}  
(2)将探头插入测斜管,使滚轮卡在导槽上,缓慢下至孔底以上0.5m处。注意不要把探头降到套管的底部,以免损伤探头。测量自下而上地沿导槽全长每隔0.5m测读一次。为提高测量结果的可靠度,每一测量步骤中均需一定的时间延迟,以确保读数系统与环境温度及其他条件平稳(稳定的特征是读数不再变化)。若对测量结果有怀疑可重测,重测的结果将覆盖相应的数据。 V80BO#Pk  
JRfG]u6GU  
(3)测量完毕后,将探头旋转180°,插入同一对导槽,按以上方法重复测量,前后两次测量时的各测点应在同一位置上;在这种情况下,两次测量同一测点的读数绝对值之差应小于10%,且符号相反,否则应重测本组数据。 M'gw-^(  
}',/~T6  
(4)用同样的方法和程序,可以测量另一对导槽的水平位移。 A#/O~-O^  
"`;$wA  
(5)侧向位移的初始值应取基坑降水之前,连续3次测量无明显差异之读数的平均值。 -L=aZPW`M  
Ei@w*.3P<  
(6)观测间隔时间通常取定为3d。当侧向位移的绝对值或水平位移速率有明显加大时,必须加密观测次数。 i> }P V  
M@\A_x(Mas  
(7)RT-20MU型测斜仪配有RS-232接口,可以与微机相连,将系统设置与测量数据在微机与测斜仪之间传输。RockTest公司还开发有Acculog-X2000软件系统,可以自动解释测量数据,完成分析与绘图输出等内业工作。 i}d^a28  
j?a^fcXB  
3讨论 1yHlBeEC  
J${'?!N  
深基坑施工中测量的目的和特点与普通工程测量遇然不同,其测量的方法和设备与传统的测量也完全不同。其中重要的测量设备除深层沉降仪与测斜仪外,还有振弦式钢筋应力计、土压力盒、孔隙水压力计等,分别适用于不同的专门需求。  {*!L[)  
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