探讨工业建筑地基基础和桩基础土建施工技术论文_李红梅,李劲腾

探讨工业建筑地基基础和桩基础土建施工技术论文_李红梅,李劲腾

中国化学赛鼎宁波工程有限公司 浙江省宁波市 315140

摘要:在工业建筑施工过程中,地基基础与桩基础是一个至关重要的环节,随着我国经济的高速发展,工业化进程不断加快。各地工业厂房持续扩建,地基基础与桩基础的建设水平对厂房施工质量有着较为直接的影响。地基基础与桩基础是厂房施工建设开始最关键的一步。只有地基基础建设可靠,厂房才能够发挥其应有的应用价值。文章从地基基础与桩基础的技术慨念出发,对工业建筑建设施工中地基基础与桩基础的土建施工技术进行探讨,希望借此为广大实践工作者提供一定理论支持。

关键词:工业建筑;地基基础;桩基础;施工技术

中图分类号:TU350 文献标识码:A

引言:工业建筑的体型、结构日趋复杂,对工业建筑的基础建设提出了更高的要求,当前,不少工业建筑地基基础存在不达标、抗震性不足、沉降不均匀等问题,必须充分提高工业建筑地基基础和桩基础土建施工技术水平,更好地保障工业建筑工程质量。

1、地基基础和桩基础的含义

1.1、地基

在工业建筑建设时,基础工程就是地基建设。在建筑物下面支承基础的土体或岩体就是地基。对于地基,是支撑整个建筑物的基础,物理学之中,将由建筑物荷载引起应力变化的(岩)土体叫地基。地基一般分为天然地基与人工处理地基两种,顾名思义,天然地基就是未经人工处理而自然形成的(岩)土体,其坚固和稳定方面无需人工处理就能够达到支撑建筑物的要求;人工处理地基是指通过人工对不能直接满足支撑上部建筑物的地基,采用适当的方式和方法进行相应的处理之后使之能够满足支撑上部建筑物的要求的地基。所以,人工处理地基在建设的过程中必须使用人工方法对不能满足要求的天然地基进行处理,使之满足建筑地基基础设计要求。

1.2、桩基础

桩基础是指利用梁或承台将沉入土中的桩联系起来,进而更好地承载上部结构的一种较为常见的基础形式。桩基础一般应用于天然地基强度、沉降以及稳定性等某一方面的指标难以满足支撑其上部建筑物荷载的情况之下。桩基础可以较好地确保将工业建筑上部结构的荷载直接传递到承载能力较大的深层土层中,避免建筑物产生过多沉降,进而确保工业建筑的安全与稳定。地基基础与桩基础是所有建筑工程建设的根基,在施工建设过程中,必须严格按照相关建设规范与标准进行施工。如果地基基础与桩基础出现质量问题,建筑的质量就难以得到保障。整个建筑在使用时就会产生安全隐患。

2、浅析工业建筑中常用的地基处理技术与桩基础的施工技术

2.1、常用的几种地基处理技术

2.1.1、换填垫层处理技术

简言之,就是用高强度的材料将地基浅层的软土或不均匀土取而代之,比如采用砂石换填软土。“换填土”的目的是加强地基基础的承载力,弥补软土易塌陷、易膨缩的缺点,让地基基础更加坚固。可用于“垫层”的材料比较多,如砂石、碎石、粉质粘土以及灰土等,如果原本地基的土质较软,或者是季节性很强的冻土,又或者是容易沉陷的黄土,则需通过“换填垫层”的方式处理,换填垫层的厚度应根据置换软弱土的深度以及下卧土层的承载力确定,厚度宜为0.5m~3.0m。

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2.1.2、压实地基和夯实地基

压实地基适用于处理大面积填土地基。浅层软弱地基以及局部不均匀地基的换填处理也可用压实处理法。夯实地基可分为强夯和强夯置换处理地基。强夯处理地基适用于碎石土、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;强夯置换适用于高饱和度的粉土与软塑~流塑的粘性土地基上对变形要求不严格的工程。

2.1.3、注浆加固

在地基基础施工过程中向土层中注入水泥浆、硅化浆液、碱液等可以固化的化学材料,通过这些材料的理化特性将土体黏结起来,充分改善土体性质,以便更好地满足地基基础施工要求,如可使用石灰与膨胀土中的亲水物质进行反应,改善膨胀土性质,提高承载力。通常使用的注浆加固法包括水泥为主的注浆加固、硅化浆液加固以及碱液注浆加固三种加固方法。

注浆加固适用于建筑地基的局部加固处理,适用于砂土、粉土、粘性土和人工填土等地基加固。对于地基承载力和变形有特殊要求的建筑地基,注浆加固宜与其他地基处理方法联合使用。注浆加固设计前,应进行室内浆液配比实验和现场注浆试验,确定设计参数好,检验施工方法和设备。

2.1.4、预压地基

预压地基适用于处理淤泥质土、淤泥、冲填土等饱和粘性土地基。预压地基按照处理工艺可分为堆载预压、真空预压、真空和堆载联合预压。该处理方法是将地基土中的水分排空,达到固结土质的目的。预压地基处理技术让地基土在短时间内固结,减少沉降量与液化性,增强抗剪能力。该技术无论是取材还是操作都相对方便,尤其适合在水利填充土、沼泽土、淤泥或者饱和粘性土的地基中使用。

堆载预压地基处理的设计包括:一、选择塑料排水带和沙井,并确定其断面尺寸、间距、排列方式和深度;二、确定预压范围、预压荷载大小、荷载分级、加载速率和时间;三、计算堆载荷载作用下地基土的固结度、强度增长、稳定性和变形。堆载预压加载过程中,应满足地基承载力和稳定控制要求,并应进行竖向变形、水平位移及空隙水压力的监测。真空预压地基处理应设置排水竖井。砂井的砂料应选中粗砂,其渗透系数应大于1X10-2cm/s。真空预压泵的抽气设备宜采用射流真空泵,真空泵空抽吸力不应低于95KPa。采用真空和堆载联合预压时,应先抽针孔,当真空压力达到设计要求并稳定后,再进行堆载,并继续抽真空。

2.1.5、复合地基

复合地基主要包括水泥土搅拌桩复合地基、旋喷桩复合地基、灰土挤密桩和土挤密桩复合地基、夯实水泥桩复合地基、水泥粉煤灰碎石桩复合地基、振冲碎石桩和沉管砂石桩复合地基等。复合地基设计前,均应在有代表性的场地上进行现场试验或实验性施工,以确定设计参数和处理效果。应根据不同的地基情况采取对应的处理方法,且应承载力、地基变形等指标均应满足设计要求。复合地基增强体单桩的桩位施工偏差应满足《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2012备案号J220-2012)相关要求。

2.2、工业建筑的桩基础土建施工技术分析

2.2.1、灌注桩施工技术

灌注桩施工技术主要有人工挖孔、钻孔和沉管三种。人工挖孔灌注桩技术必须要等到上段的混凝土护壁完成以后才可以展开下段的挖土作业,因此这种施工技术施工时间较长。而钻孔灌汪桩技术适用的范围相对较广,在各种地基类型上都可以使用,其适用桩径范围在600~3000mm内,桩长可以达到100~200m,这种施工技术工期较短。同时,由于这种施工技术的桩端一般都落在岩层之上,并且成桩后会进行二次注浆,直至填满桩底缝隙,这样可以大大增大桩基的承载能力,可以很好地满足那些对竖向承载力要求较高的工业建筑。

2.2.2、振动沉桩施工技术

在松散砂土、软土、黏土与黄土等松软地基之中进行沉桩时一般使用该施工技术。在桩基顶部安装特定的振动器,施工时使得桩和土层发生振动,然后通过减小摩擦力,把桩打进土层里。使用简单、方便且成本低,在民用建筑施工时有很大应用。

论文作者:李红梅,李劲腾

论文发表刊物:《防护工程》2018年第20期

论文发表时间:2018/11/21

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