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2011-07-22 17:07 【大 中 小】【打印】【我要糾錯(cuò)】
摘要:介紹了膨脹土的性質(zhì)及對(duì)建筑的危害,結(jié)合膨脹土地基處理的一般原則,闡述了膨脹土災(zāi)害防治的一般措施和在具體工程實(shí)例中的應(yīng)用及效果,最后總結(jié)歸納了關(guān)于膨脹土地基處理的心得體會(huì)。
關(guān)鍵詞:膨脹土,危害,原則,措施
工程概況襄渝鐵路途經(jīng)安康地區(qū),襄渝一01標(biāo)段從句陽(yáng)至石廟溝,延途71 km.有房屋建筑30 000余平方米,數(shù)十棟單位工程,多為單層和低層建筑,分布在大小7個(gè)站內(nèi)。設(shè)計(jì)單位為兩個(gè),針對(duì)膨脹土地基處理分別采用了不同的方法,有樁基、砂石換填、加大基礎(chǔ)埋深不再處理等。
膨脹土的性質(zhì)及對(duì)建筑的危害膨脹土是一種由強(qiáng)親水性礦物質(zhì)組成具有吸水膨脹和失水收縮特性的黏性土。土的細(xì)顆粒含量較高,具有明顯的濕脹干縮效應(yīng)。遇水時(shí),土體即膨脹隆起,產(chǎn)生很大的上舉力;失水時(shí),土體即收縮下沉。當(dāng)房屋建筑坐落在膨脹土地基上,地基受到水分的侵害時(shí),由于膨脹土自身的性質(zhì),經(jīng)常引起建筑物的升降、位移或傾斜,且往往成群出現(xiàn),尤以低層平房嚴(yán)重,危害性很大,裂縫特征有外墻垂直裂縫,端部斜向裂縫和窗臺(tái)下水平裂縫,內(nèi)、外山墻對(duì)稱或不對(duì)稱的倒八字形裂縫等;地坪則出現(xiàn)縱向長(zhǎng)條和網(wǎng)格狀的裂縫。原安康火車站候車站房發(fā)生的結(jié)構(gòu)裂縫、地面隆起、下陷就是典型的膨脹土危害,不能滿足安全使用,結(jié)果報(bào)廢拆除。
膨脹土地基處理的一般原則膨脹土地基的處理應(yīng)根據(jù)氣候條件、地基的脹縮等級(jí)、場(chǎng)地的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況和建筑物結(jié)構(gòu)類型,結(jié)合建筑經(jīng)驗(yàn)和施工條件,因地制宜采取治理措施。如果能夠采用換填非膨脹土或采取化學(xué)等方法,從根本上改變地基土的性質(zhì),則是根治的最好方法;如果用樁基或深埋的辦法,使基礎(chǔ)落到含水量較穩(wěn)定的土層,就能大大減少建筑物的危害;對(duì)于上部荷載較輕的小型建(構(gòu))筑物,亦可淺埋基礎(chǔ)但必須避免水分對(duì)下部膨脹土侵害。
膨脹土災(zāi)害防治一般措施提前整平場(chǎng)地,使場(chǎng)地經(jīng)過(guò)雨水預(yù)濕,減小挖填方濕度過(guò)大的差別,使含水量得到新的平衡,大部分膨脹力得到釋放。
盡量保持原自然邊坡、保持場(chǎng)地的穩(wěn)定條件,避免大挖大填;A(chǔ)適當(dāng)埋深或用墩式基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ),以增加基礎(chǔ)附加荷載,減小膨脹土層厚度,減輕升降幅度,但成孔時(shí)切忌向孔內(nèi)灌水,成孔后宜當(dāng)天澆筑混凝土。臨坡建筑不宜在坡腳挖土施工,避免使坡體平衡改變,使土體遇水產(chǎn)生水平膨脹,建筑物產(chǎn)生水平位移。
采取換土處理,將膨脹土層部分或全部挖去,用灰土、土石混合物或砂礫回填夯實(shí)或用人工墊層如砂、砂礫作緩沖層,厚度最小不小于30 cm.在建筑物周圍做好地表滲、排水溝等,散水坡適當(dāng)加寬(可做成寬1.2 m~1.5 rn),下可做砂、爐渣或灰土墊層,并設(shè)隔水層。室內(nèi)下水道設(shè)防漏、防濕設(shè)施,使地基土盡量保持原有天然濕度和天然結(jié)構(gòu)。強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛度,如設(shè)置地箍、地梁,在兩端和內(nèi)外墻連接處,設(shè)置水平鋼筋加強(qiáng)連接等。做好保濕防水措施,加強(qiáng)施工用水管理,做好現(xiàn)場(chǎng)施工臨時(shí)排水,避免基坑(槽受水分浸濕和建筑物附近積水;樱ú郏┩诤煤,及時(shí)分段快速施工完成,并回填覆蓋夯實(shí),減少基坑(槽)暴露時(shí)間,避免暴曬和受大氣的影響。
工程實(shí)例安康東列檢生產(chǎn)辦公房屋,地上3層,框架結(jié)構(gòu),地基處理采用了干成孔鋼筋混凝土灌注樁,樁端超出膨脹土地質(zhì)層1.5 m,設(shè)計(jì)為端承樁。地基土有7 1“1左右的厚度,均為弱膨脹土。采用樁基方案就從根本上消除了膨脹土對(duì)建筑物的危害,采用框架結(jié)構(gòu)又加強(qiáng)了建筑結(jié)構(gòu)的整體性,技術(shù)上完全可行,是比較保守的做法;竣工三年來(lái)該建筑無(wú)任何升降、位移和變形,滿足安全使用功能需要。
安康東v場(chǎng)信號(hào)樓,地上2層,框架結(jié)構(gòu),條形基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深1.5 m,地基處理采用砂石換填1.5 m厚。地基土均為早期回填的弱膨脹土,該單位工程地基基礎(chǔ)施工期間正是當(dāng)?shù)氐挠昙,在換填完成后曾受到雨水浸濕,地基土受到雨水不同程度的影響。為了不至于影響工程的結(jié)構(gòu),如何保證地基土穩(wěn)定的含水率,當(dāng)時(shí)采取了如下措施:a.在砂石墊層底部設(shè)泄水孑L,盡可能排出砂石墊層內(nèi)多余的水分,不能再影響地基土的含水率;b.利用灰土有止水的作用,使用三七灰土將砂石墊層圍擋,周邊厚度1.5 1TI左右;c.迅速施工完成平面的混凝土墊層,并做好平面的排水措施;d.抓緊施工基礎(chǔ)工程,完成后使用三七灰土回填房心部分。現(xiàn)在工程已經(jīng)竣工,施工主體和裝修期問(wèn),多次進(jìn)行沉降觀測(cè),有均勻沉降,現(xiàn)在近三年沉降量均不超過(guò)2 cm,最大沉降量為1.5 crn,最小沉降量為1.2 cm.結(jié)構(gòu)和建筑地面無(wú)異常變化。3)安康東列檢所列檢樓,地上2層,框架結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)為鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ),埋深2.4 m.場(chǎng)地為挖方區(qū),地基土為弱膨脹土,承載力超出設(shè)計(jì)要求承載力;A(chǔ)工程施工期問(wèn)正趕上雨季,根據(jù)天氣預(yù)報(bào),選擇連續(xù)晴天進(jìn)行開(kāi)挖,分段組織施工,快速完成砂石換填,同步做好混凝土墊層;并在基坑周邊做好排水圍護(hù)工作。
基礎(chǔ)完成后迅速回填基坑,防止下雨積水,影響基底膨脹土的含水率改變。在主體施工階段控制好施工用水和生活用水,防止侵害基礎(chǔ)周邊土,影響基底膨脹土含水率變化,F(xiàn)在該工程已經(jīng)竣工兩年,經(jīng)過(guò)沉降觀測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)查看,主體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,建筑地面無(wú)異常變形,滿足安全和使用功能。
安康東機(jī)務(wù)段乘務(wù)員公寓場(chǎng)地,北高南低。設(shè)計(jì)在北側(cè)設(shè)有2.5 m高的重力式片石混凝土擋土墻,基礎(chǔ)埋深為2 m,擋土墻厚度2.7 m;該土體均為弱膨脹土。
土體頂與場(chǎng)地最大高差7 rfl.在施工階段,有一段基礎(chǔ)施工尚未完成,基礎(chǔ)土方已經(jīng)開(kāi)挖,遇到罕見(jiàn)大雨,出現(xiàn)全面滑坡,造成土體坍塌下滑。此情況屬于明顯不允許在膨脹土坡腳下開(kāi)挖土體的典型案例。本工程上部無(wú)任何建筑物,均為農(nóng)作物耕地。
安康客機(jī)折返段綜合樓,地上5層,框架結(jié)構(gòu),獨(dú)立基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深。5 m.該場(chǎng)地為挖方區(qū),類同于安康東列檢樓場(chǎng)地,地基土為弱膨脹土,設(shè)計(jì)對(duì)該地基土不進(jìn)行處理,承載力滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)雨水影響,設(shè)計(jì)要求避開(kāi)雨季快速分段施工,或雨天采取措施;施工過(guò)程嚴(yán)格管理施工用水,不得浸泡基坑和影響地基土的含水率;建筑設(shè)計(jì)采取加寬散水措施,使用過(guò)程要做好防滲檢漏工作。
目前該工程已經(jīng)竣工,三年來(lái)主體結(jié)構(gòu)和建筑地面均無(wú)明顯變形,使用良好。
心得體會(huì)認(rèn)真審核設(shè)計(jì)圖紙,采取有效預(yù)防膨脹土災(zāi)害措施。
基礎(chǔ)施工應(yīng)該盡量避開(kāi)雨季,采取分段快速施工法,避免擾動(dòng)基底膨脹土,保持含水率相對(duì)穩(wěn)定和其天然狀態(tài)。
基礎(chǔ)施工完成后,盡快進(jìn)行室內(nèi)和室外回填,優(yōu)先采用三七灰土;回填厚度可控制在200厚-300厚,回填范圍應(yīng)超出基礎(chǔ)邊緣2 m,或超出開(kāi)挖邊線1 m;回填完成后最好采用 5混凝土進(jìn)行硬化、找坡,防止雨水或施工用水、生活用水浸泡基底膨脹土。
嚴(yán)格控制施工過(guò)程中的施工用水,砌塊澆水應(yīng)保持距離基坑10 m 以外。
做好建筑內(nèi)給排水防水工作,及時(shí)檢查使用情況,防止?jié)B漏。在室內(nèi)做檢漏溝,并延伸至室外超出基礎(chǔ)2,向室外找坡并設(shè)集水坑。
做好散水,保證散水基層不下陷、變形;散水不開(kāi)裂、不滲水;加寬散水,找坡正確,排水能排到基礎(chǔ)以外,不影響基底土的含水率。
在整個(gè)建筑的施工、使用過(guò)程中嚴(yán)格控制水分對(duì)基礎(chǔ)膨脹土的影響。水分的來(lái)源有:雨水、施工用水、生活用水、大氣中的水分。控制的階段有:基礎(chǔ)土方開(kāi)挖、基礎(chǔ)施工、基礎(chǔ)回填、建筑使用等階段。
總之,控制住各種水分在各個(gè)階段對(duì)建筑物基底膨脹土的影響,也就控制了膨脹土對(duì)建筑物的危害。在以后的工程中,如何科學(xué)有效更好地防止膨脹土對(duì)建筑產(chǎn)生的危害:首先設(shè)計(jì)措施要有效;其次施工中要抓住每個(gè)階段和環(huán)節(jié),嚴(yán)格認(rèn)真控制水分對(duì)基底土的侵入,注重細(xì)節(jié)管理;再次使用過(guò)程中注意發(fā)現(xiàn)檢查生活用水和雨水有無(wú)滲漏,及時(shí)處理,就可保證每棟建筑安全穩(wěn)固,不讓基底膨脹土發(fā)生作用,保證建筑物的正常使用。
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