你好,本人也是学土木的,这篇文章为原创,在百度或谷歌等网站绝对找不到,供你参考、修改,实为抛砖引玉之作,希望你能满意。 不良地基的处理与加固方法[摘 要] 论述了在建造建筑物之前,针对不良地基土及异常地基土的处理方法及加固方案。[关键词]不良地基;异常地基;地基处理;施工工艺;基础刚度Abstract:This paper the treatment schemes and reinforcing means of badness and abnormality foundation before thebuilding words:badness foundation; abnormality foundation; foundation treatment; construction technique; stiffness 在现实工程中,经常会出现不良地基及异常地基的情况,如若对其处理不当将对建筑物造成不良影响。本文将对不良地基及异常地基情况的处理做一简要介绍,以便能更好地解决工程实际中地基出现的问题。1 不良地基的处理1·1 置换法1·1·1 换填法:就是将表层不良地基土挖除,然后回填有较好压密特性的土进行压实或夯实,形成良好的持力层,从而改变地基的承载力特性,提高抗变形和稳定能力。 施工要点:将要转换的土层挖尽、注意坑边稳定;保证填料的质量;填料应分层夯实。1·1·2 振冲置换法:利用专门的振冲机具,在高压水射流下边振边冲,在地基中成孔,再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。该桩体与原地基土组成复合地基,达到提高地基承载力减小压缩性的目的。 施工注意事项:碎石桩的承载力和沉降量很大程度取决于原地基土对其的侧向约束作用,该约束作用越弱,碎石桩的作用效果越差,因而该方法用于强度很低的软粘土地基时必须慎重行事。1·1·3 夯(挤)置换法:利用沉管或夯锤的办法将管(锤)置入土中,使土体向侧边挤开,并在管内(或夯坑)放人碎石或砂等填料。该桩体与原地基土组成复合地基,由于挤、夯使土体侧向挤压,地面隆起,土体超静孔隙水压力提高,当超静孔隙水压力消散后土体强度也有相应的提高。 施工注意事项:当填料为透水性好的砂及碎石料时,是良好的竖向排水通道。1·2 预压法1·2·1 堆载预压法:在建造建筑物之前,用临时堆载(砂石料、土料、其他建筑材料、货物等)的方法对地基施加荷载,给予一定的预压期。使地基预先压缩完成大部分沉降并使地基承载力得到提高后,卸除荷载再建造建筑物。 施工工艺与要点:①预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载;②大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业,对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业;③堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度,底面应适当放大;⑤作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。1·2·2 降水法:降低地下水位可减少地基的孔隙水压力增加上覆土自重应力,使有效应力增加,从而使地基得到预压。这实际上是通过降低地下水位,靠地基土自重来实现预压目的。 施工要点:一般采用轻型井点、喷射井点或深井井点;当土层为饱和粘土、粉土、淤泥和淤泥质粘性土时,此时宜辅以电极相结合。1·3 压实与夯实法以配合堆载预压用于加速饱和粘性土地基的固结1·3·1 表层压实法:采用人工夯,低能夯实机械、碾压或振动碾压机械对比较疏松的表层土进行压实。也可对分层填筑土进行压实。当表层土含水量较高时或填筑土层含水量较高时可分层铺垫石灰、水泥进行压实,使土体得到加固。1·3·2 重锤夯实法:重锤夯实就是利用重锤自由下落所产生的较大夯击能来夯实浅层地基,使其表面形成一层较为均匀的硬壳层,获得一定厚度的持力层。 施工要点:施工前应试夯,确定有关技术参数,如夯锤的重量、底面直径及落距、最后下沉量及相应的夯击遍数和总下沉量;夯实前槽、坑底面的标高应高出设计标高;夯实时地基土的含水量应控制在最优含水量范围内;大面积夯时应按顺序;基底标高不同时应先深后浅;冬季施工时,对土已冻结时,应将冻土层挖去或通过烧热法将土层融解;结束后,应及时将夯松的表土清除或将浮土在接近1m的落距夯实至设计标高。 1·3·3 强夯:强夯是强力夯实的简称。将很重的锤从高处自由下落,对地基施加很高的冲击能,反复多次夯击地面,地基土中的颗粒结构发生调整,土体变为密实,从而能较大限度提高地基强度和降低压缩性。其施工工艺流程:①平整场地;②铺级配碎石垫层;③强夯置换设置碎石墩;④平整并填级配碎石垫层;⑤满夯一遍;⑥找平,并铺土工布;⑦回填风化石渣垫层,用振动碾碾压八遍。一般在大型强夯施土前,都应选择面积不大于400m2的场地进行典型试验,以便取得数据,指导设计与施工。1·4 挤密法1·4·1 振冲密实法:利用专门的振冲器械产生的重复水平振动和侧向挤压作用,使土体的结构逐步破坏,孔隙水压力迅速增大。由于结构破坏,土粒有可能向低势能位置转移,这样土体由松变密。1·4·2 施工工艺:①平整施工场地,布置桩位。②施工车就位,振冲器对准桩位。③启动振冲器,使之徐徐沉入土层,直至加固深度以上30~50cm,记录振冲器经过各深度的电流值和时间,提升振冲器至孔口。再重复以上步骤1~2次,使孔内泥浆变稀。④向孔内倒入一批填料,将振冲器沉入填料中进行振实并扩大桩径。重复这一步骤直至该深度电流达到规定的密实电流为止,并记录填料量。⑤将振冲器提出孔口,继续施工上节桩段,一直完成整个桩体振动施工,再将振冲器及机具移至另一桩位。⑥在制桩过程中,各段桩体均应符合密实电流、填料量和留振时间等三方面的要求,基本参数应通过现场制桩试验确定。⑦施工场地应预先开设排泥水沟系,将制桩过程中产生的泥水集中引入沉淀池,池底部厚泥浆可定期挖出送至预先安排的存放地点,沉淀池上部比较清的水可重复使用。⑧最后应挖去桩顶部1m厚的桩体或用碾压、强夯等方法压实、夯实,铺设并压实垫层。1·4·3 沉管砂石桩(碎石桩、灰土桩、OG桩、低标号桩等):利用沉管制桩机械在地基中锤击、振动沉管成孔或静压沉管成孔后,在管内投料,边投料边上提(振动)沉管形成密实桩体,与原地基组成复合地基。1·4·4 夯击碎石桩(块石墩):利用重锤夯击或者强夯方法将碎石(块石)夯入地基,在夯坑里逐步填人碎石(块石)反复夯击以形成碎石桩或块石墩。2 异常情况的地基处理2·1 松土坑(填土,墓穴,淤泥等)的处理2·1·1 将坑中松软虚土挖除,使坑底及槽帮四壁均见天然老土,然后采用与坑边的天然土压缩性相近的材料回填,回填材料及做法:①当地基为砂土时,用砂或砂石回填,回填每层厚度不大于20cm并应分层洒水夯实或用平板振捣器夯实。②当地基为较密实的干硬性粘土时,可用3∶7灰土分层夯实。③当地基为中密可塑粘土时,用1∶9灰土分层夯实回填。④当虚土挖除后,如遇地下水,则水下部分采用级配砂石回填,水上部分仍可用灰土夯实回填。2·1·2 当单独柱基下有虚土坑时,可按下述情况处理①如坑深度大于槽宽,或坑面积大于槽底面积的1/3时,宜将槽底全部落到坑底。②在粘性土中,两相邻单独柱基的槽底高差不得大于相邻柱基的净距,否则应将较浅的柱基槽底相应落深,使两柱基槽底标高取平。③在砂性土中,两相邻单独柱基的槽底高差不得大于净距的1/2,否则两柱基的槽底宜取平。④如坑底过深,可考虑加大基础底面积,或与相邻柱基础连在一起做成联合基础。2·2 局部范围内有硬土或旧结构物时的处理当基底下有局部过硬的土质或旧结构物(如旧基础,老灰土,化粪池,旧砖窑,压实的路面,大树根,大块石等)时,应全部挖除,再按上述方法回填或加深基础(应指出的是,不能认为在地基处理时,只须对松软的地基做处理。对过于坚实的地基如不做处理,也会引起建筑物产生较大的不均匀沉降)。2·3 设备管道的处理当上下水等设备管道在槽底以上穿过时,应在基础墙处管道上方留出大于房屋预估沉降量的空隙,以避免建筑物产生沉降时引起管道损坏,同时,应采取防止管道漏水的措施,以避免漏水浸湿地基而引起不均匀沉降。当管道基础穿过基础时,可将基础局部落深,使管道穿过基础墙,同时,管道上方应按上述原则留足够的空隙。[参考文献][1] 董爱飞. 常用地基处理技术综述[J]. 建筑, 2008, (03) . [2] 梁亚明,刘英华. 刚性桩复合地基在软土地基处理中的应用[J]. 科学之友(B版), 2008, (03) . [3] 王剑峰,赵竹莹. 浅谈CFG桩地基处理及工程实例[J]. 林业科技情报, 2008, (01) . [4] 曹冰. 复合地基技术在北良港淤泥吹填区地基处理中的应用研究[J]. 港口科技, 2008, (03) . [5] 钟毅. 砾料石灰土结构在软土地基处理中的应用研究[J]. 北方交通, 2008, (03) . [6] 刘震,郑忠钦. CCMG地基处理在上海长江大桥桥头路基施工中的应用[J]. 上海公路, 2008, (01) . [7] 王刚,玄力,张广范,张跃宇. CFG桩在地基处理中的应用实例[J]. 西部探矿工程, 2008, (05) . [8] 吴剑,周健,崔积弘,茅永德. 上海港罗泾港区地基处理的试验研究[J]. 工业建筑, 2007, (S1) . [9] 冯国栋. 浅谈地基不均匀沉降的原因及防治[J]. 科技创新导报, 2008, (08) . [10] 苑克伟,李国,王积鑫. 粉喷桩在箱涵地基处理中的应用[J]. 北方交通, 2008, (03) .
一、软弱地基的种类和特点
深圳依山面海,特区范围内软弱地基主要有滨海滩涂地区的淤泥和淤泥质土,也包括冲洪积的松散砂层;另一类常遇到的是因场地平整形成的高填土地基。本节主要针对上述二类软弱地基的处理进行分析。
1.软土地基的特点
深圳软土主要分布在深圳湾、后海、前海以及宝安西乡至沙井沿海滩涂地区,至于湖、塘、河沟等处薄层淤泥和第三纪淤泥质土处理相对较简单,不作详细分析。深圳滨海软土厚度一般在几米至二十余米,深圳软土具有一般软土所共有的特性,如高含水量(最大可达90%以上),大孔隙比(最大可超过),高压缩性(压缩模量一般小于)和低强度(不排水强度可低于)等。
随着填海规模的扩大,填海区域已从滩涂向浅海延伸,如深港西部通道、大铲岛集装箱码头和机场二期等填海工程,淤泥厚度可达二十余米,含水量可达120%,沉降比(沉降量与厚度之比)可达30%以上,地基处理的费用也在增加,围海造地成本从300元/m2至1000元/m2不等。由于地基处理措施不当或不进行处理所引起的地面沉降,造成地坪开裂,管道断裂或影响设备正常使用等损失也逐渐增加。因此,认识到软土地基沉降大可能带来的影响,采取积极有效的处理措施是很重要的。
2.填土地基的特点
填土地基在深圳广泛存在,尤其是港口填海区地基处理、采石坑回填等问题。常见的填料有坡残积土和开山石,厚度一般从几米到一二米,局部可达30m以上,也有个别填海区有吹填淤泥或砂(如宝安新中心区和大铲岛集装箱码头等),当然也有个别地方填有建筑垃圾、基坑开挖弃土和生活垃圾等,一般都是新近堆填的,未完成自重固结,未经处理不能作为建筑物地基,并将影响地坪道路和管线的正常使用。
填土地基由于填料差异很大,堆填时间不等,所以填土的物理力学指标很难确定。如果单纯由开山石堆填而成(如盐田港区),或单纯由坡残积土就近开挖回填平整而成(如一些建筑小区),则处理较简单也较容易把握其工程性质。如果是由各类弃土无序回填形成的场地,其物理力学性质很难把握,处理也很困难。目前对填土地基勘察时一般都未做原位测试和室内试验,有的报告仅对填料成分和性状进行定性描述。填土的主要特性是强度低、压缩性高和均匀性差,一般还具有浸水湿陷性,对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,处理时尤应注意。
二、软弱地基处理方法分类
(一)软弱地基处理的目的和意义
建(构)筑物地基问题主要包括以下4个方面。
1)强度及稳定性问题。当地基的抗剪强度不足以支承上部结构的自重及外荷载,即会产生局部或整体剪切破坏。
2)压缩及不均匀沉降问题。当地基在上部结构的重量及外荷载作用下产生过大的变形会影响结构物的正常使用,特别是超过结构物所能容许的不均匀沉降时,结构物可能开裂破坏。
3)地基的渗漏量或水力比降超过结构物及地基的容许值时,会发生水量的流失以及潜蚀和管涌,有可能导致失败。
4)地震、机器以及车辆的振动和爆破等动力荷载可能引起地基土,特别时砂土的液化和软土的震陷等危害。
据调查统计,世界上各种土木、水利、交通等类工程的事故中地基问题通常是主要原因。
(二)软弱地基处理方法分类
软弱地基处理的方法种类很多,每种方法各有独自的特色,其处理效果和适用条件也不尽相同,一种地基处理方法有可能会同时具有几种不同的作用,如碎石桩具有置换、挤密、排水和加筋的多重作用。各种方法大多数单独使用,但有时也将几种方法组合应用。按地基处理的加固原理,软弱地基处理方法分类见表2-3-27。
表2-3-27 常用的地基处理方法分类表
(三)深圳地区常用的地基处理方法
1.排水固结法
排水固结法主要用于解决饱和软土地基的沉降和稳定问题,通过在软土中打设竖向排水井(砂井或塑料排水板等),在附加外荷载作用下,使土中的孔隙水被慢慢排出,孔隙比减小,地基发生固结变形,地基土的强度逐渐增长。
由于附加外荷载不同,排水固结法又分为堆载预压或超载预压、真空联合堆载预压以及堆载加强夯的动力排水固结法。
2.强夯法
由于深圳建设过程的场地平整时出现大量填土地基,强夯法是深圳最常见的地基处理方法。该法是用起重设备(常用履带式起重机)将100~400kN重锤从高处落下,反复多次夯击地面,将地基进行夯实。对非饱和砂性土,主要是动力压密过程,对饱和性黏土,还有排水固结作用。深圳地区也有将强夯法和预压法结合对软土进行动力排水固结法加固的工程实例,还有的道路和场坪工程将块石置换软土采用强夯置换法加固的项目。
3.水泥搅拌桩复合地基法
该法主要用于加固软土,将水泥和软土用机械强制拌合形成水泥土桩,利用水泥土桩与桩间土共同作用形成复合地基。该法可用于道路路基和轻型建筑物地基,该法在深圳地区得到较多的应用。
针对低强夯的粉质黏土、较松散的砂性土,也有采用旋喷桩和砂石桩复合地基的,近几年在岩溶地区也有采用低强度砼桩复合地基的工程实例。在道路路基加固工程中,还有采用预应力管桩复合地基的项目。
4.换土垫层法和托换技术
换土垫层法和托换技术在深圳地区也常适用。事实上许多地基处理技术在深圳都有应用的工程实例,不再一一列举。
三、软弱地基处理的主要方法和经验
(一)滨海淤泥的处理
针对深圳滨海淤泥地基,常用的处理方法是排水固结法,除个别场地(如大铲岛集装箱码头)采用真空预压外,一般大面积软土地基均采用堆载预压进行加固,例如福田保税区,皇岗口岸区,深圳湾填海区,前海与后海填海区等,针对上述填海区的城市道路网,除堆载预压处理外,也采用抛填挤淤结合强夯、搅拌桩复合地基、强夯块石墩等方法进行加固。以下介绍几个典型工程实例。
1.深圳机场场道软基排水固结试验
1988年3月,深圳机场筹建处召集专家研讨,确定场道区采用超载预压法加固,随后,铁道部科学研究院和浙江大学提交了详细的试验方案,经国家计委民航工程咨询公司认可和民航机场设计院同意后,深圳机场筹建处与铁道部科学研究院于1988年6月7日签订了试验承包合同。参与本次试验的包括铁道部科学研究院周镜院士、欧阳葆元、吴肖茗、张道宽等人,浙江大学曾国熙、潘秋元,铁道部四院朱梅生、郑尔康,铁道部二局张泽民、汪乃康等参加试验研究工作,周镜院士为项目总负责人。现场试验充分证明,堆载预压法对机场场道工程的软基处理是适宜的,试验成果虽然未被机场工程实际采用,但对深圳地区软基加固工程具有实用价值。
实验区加固前淤泥层主要物理性质指标的平均值为:含水量(w)为91%,孔隙比(e)为,密度(p)为,Cc为~,Cv为(~)×10-4cm2/s,Ch为(~)×10-4cm2/s,采用袋装砂井作为竖向排水体,A区间距,B区为,砂垫层厚,要求固结度达到90%,填筑期3个月,淤泥厚~,填土高度及预压土填高是按地面荷载加满12 t/m2施加,砂井长度分别为、和,满载预压时间A区三个半月,B区为一个月。经预压加固后,含水量降低21%~32%,孔隙比减少20%~31%,密度(p)增大~。B区含水量加固后降至62%,孔隙比降至,十字板强度由预压前的提高到,三轴不固结不排水强度由提高到,静力触探比贯入阻力由提高到。软土地基在12t/m2荷载作用下,满载预压2个月,完成的沉降量约130cm,平均固结度大于90%,加固效果较好。
2.福田保税区软基处理工程
福田保税区占地超过,原是滨海滩涂地带,后开辟成鱼塘,淤泥层厚度~,由南往北逐渐变厚,含水量平均值为,孔隙比为,密度为,压缩模量(Es)为156M Pa。采用插塑料板堆载预压法加固,平均填土厚度约,超载填土厚度~,以第3标段为例,淤泥厚度为10~17m,预压荷载~,实测沉降量~,满载预压180天后,固结度大于90%,剩余沉降量小于75 m m,淤泥的物理力学性质有了很大的改善,其强度提高一倍,处理效果显著。
3.深港西部通道软基处理
场地位于深圳后海片区浅海区域,面积约,海水深为~,海底高程为至,淤泥厚度5~24m,平均厚10m,淤泥下面为冲积砂砾土,黏性土或花岗岩残积土。采用插塑料板堆载预压法处理,填土交工面高程为,对于淤泥厚度平均为15m的场区,总填土高度约12m,计算平均附加压力220kPa,排水板间距~,满载时间约一年,实测沉降大于。淤泥含水量从加固前的91%(平均值)降至55%,孔隙比从降至左右,压缩模量从 Pa增至 Pa,加固效果明显。
4.后海填海及软基处理工程
场地位于沙河西路以西,后海滨路以东,滨海大道以南,望海路以北,深港西部通道西北侧约43km2的区域。整个场地水深一般2~3m,最深约,淤泥厚度大部分区域为8~10m,局部可达12m。场地采用堆载预压法处理,填土高程与西部通道相同,插板间距为~,填筑(包括排水系统设置等)施工期约6个月,超载预压6个月,实测场地沉降为,淤泥含水量平均值从86%降为65%,孔隙比从降为,压缩模量从 Pa增至 Pa,加固效果明显。
5.宝安新中心区裕安路路基动力排水固结法加固
场地原始地貌为滨海滩涂,道路宽70m,此次处理长度1400m,淤泥厚度~,经表层清理后铺设厚砂垫层,按×间距打设塑料排水板,按50m间距设置盲沟和集水井,第一层填土厚约,然后采用1500~2000kN·m夯击能按×点距强夯6遍,每点夯3~5击,每遍间隔时间大于10d。再填第二层土厚约,采用2500~3000kN·m夯击能再夯6遍,每点夯5~8击。地基加固后检测结果表明,淤泥含水量从75%降至59%,孔隙比从降至,液性指数由降至,即淤泥由流塑状变为接近软塑状。根据加固前后静力触探和十字板剪切实验结果表明,比贯入阻力(Ps)由加固前的130kPa提高到330kPa,提高倍;十字板不排水强度(Cu)由加固前的提高至,提高了倍。道路建成后经4年零7个月实际观测,工后沉降为~,平均,远小于设计要求的工后沉降15cm,加固效果非常理想。
该法又称动、静荷载联合排水固结法,通过插排水板提高淤泥排水固结效果,通过回填土堆载预压和反复多遍强夯使淤泥在循环外荷载作用下加速排水固结进程,实践证明该法在淤泥厚度不大(~)且上覆一定厚度填土(~)时,加固效果明显,适用于深圳滨海滩涂地区道路和场坪工程,若将该法应用于建筑地基时,需研究工后沉降对建筑物的影响。该法在皇岗口岸住宅小区(现叫皇御苑小区)、西部通道填海工程第二标段实验区和珠海、海南等项目中应用,效果良好,并列入广东省地基处理技术规范中。
6.深圳机场停机坪强夯置换项目
该项目原始地貌为滨海滩涂,淤泥厚度~,局部最厚处约10m,占地面积约29×104m2,设计采用强夯置换方案。首先在淤泥层表面铺~厚块石,以3000kN·m夯击能每点夯20击,分成若干阵击,每阵击间用挖掘机对夯坑喂料,要求累计夯沉量大于淤泥厚度的倍,置换锤直径(Φ),高,重180~220kN。夯后实际效果表明,当淤泥厚度较小时加固效果较好,但淤泥层厚度较大时工后沉降量大于设计要求,停机坪局部下沉、开裂和积水。该法在深圳湾填海区白石洲路等工程得到推广应用,并以“强夯置换法”列入深圳市标准《深圳地区地基处理技术规范》。
7.深圳湾滨海休闲带C段岸线整理及软基处理工程
该项目大部分原始地貌为滨海平原淤泥区,小部分为已填区。处理面积×104m2。
对于水深较浅,深1~,淤泥厚度6~13m,根据淤泥厚度不同,采用不同能量(6000 kN·m和8000kN·m)抛石强夯形成岸堤及隔堤,场地内采用堆载预压形成陆域并进行软基处理。岸堤采用8000kN·m夯击能,隔堤采用6000kN·m夯击能。强夯点夯夯锤必须采用锤径~异形锤;起夯面高程+;岸堤、隔堤先夯中间,后夯两边。检测结果表明:8000kN·m堤底标高达到-9m至-11m;6000kN·m堤底标高达到-6m至-8m,均达到设计要求。
西部通道跨海大桥桥墩附近水深~,淤泥厚度10~16m,不能采用抛石强夯工艺,采用铺填砂被出水面,在形成的工作面上施工水泥搅拌桩进行软基处理。砂被充填袋采用高强度编织型土工织物制作,砂被充填砂料可采用中细砂或细砂,含泥量不大于10%。砂被铺填层数为8~10层。两层袋体的充填时间间隔应大于7d或根据监测结果确定。施工期间不得在已做好的砂被上随意堆载砂石料。砂被的袋体之间不得夹有淤泥。砂被施工完成后,形成了安全稳定的出水工作面,为水泥搅拌桩的施工创造了良好的条件。为滨海公园休闲带亲水岸线的形成创造了良好的条件。
(二)高填土地基处理
针对深圳地区大面积填土地基,常用的处理方法就是强夯加固,强夯法地基处理在深圳得到广泛应用也积累了丰富的工程经验。实践证明,强夯法不仅工期快、费用低,而且加固效果好,缺点是振动和噪音对邻近建筑物和居民有影响。如果场地空旷,对填土地基应优先选用强夯法加固。以下介绍几个典型工程实例:
1.深圳盐田港二期码头场坪
盐田港二期码头是围海造地形成的,回填料以微风化花岗岩开山石为主,填石厚度从几米到二十几米,平均厚度约15m,面积约30余万平方米,采用强夯加固,单击夯击能8000kN·m,每点夯12~15击,夯点间距×,夯后做×大压板载荷试验,地基承载力大于200kPa,变形模量(Eo)大于等于20M Pa,加固效果显著,能满足港区集装箱堆场和码头使用要求。
在妈湾港、赤湾港和蛇口港的港区大面积深厚填土地基一般都采用了强夯法进行加固,其中蛇口港有的区域填土厚小于,下卧淤泥厚度大于时,采用了振动插板堆载预压法加固。
2.恒丰工业城厂房地基强夯加固
恒丰工业城有数十栋6层标准轻工业厂房,有一部分分层挖方区,大部分为填土区,原始地貌为剥蚀残丘地带,回填料为就近开挖的坡残积土,填土厚从几米到十几米。该项目是20世纪90年代初期施工的,属深圳早期强夯工程,受设备和技术水平的影响,当时采用的强夯夯击能较小,单击夯击能为1500~3000kN·m,考虑到同一栋厂房一端处于挖方区而另一端处于填方区,地基不均匀沉降问题较突出,强夯设计时对填土较厚区域采用了换填块石加柱下条形基础重点强夯的方法,加固效果明显,该片工业区建成十几年未发现因地基问题而开裂现象。强夯法在深圳许多工业厂房小区、多层住宅小区和道路、场坪等项目中得到了广泛的应用。
3.华为龙岗坂田基地
整个项目占地面积达,原始地貌为剥蚀残丘地带,经挖填平整后,约60×104m2为填土地基,填料以花岗残积砾质黏土为主,最大填土厚度为18 m。按场地功能分为生产中心,机加中心、行政中心、科研中心、培训中心和单身公寓等地块进行强夯加固,夯击能按填土厚度从1500~6000 kN·m不等。夯后经标贯和压板试验,标贯击数平均值小于10击,地基承载力大于200kPa,变形模量大于12M Pa。以华为培训中心为例,回填土为就近开挖的坡残积土,填土厚度小于时采用2000kN·m夯击能,填土厚度在~时采用4000kN·m夯击能,填土厚度在~时采用6000kN·m夯击能。夯后进行标贯试验137次,范围值~击,算术平均值为击,压实系数为~,平均值。压板试验共做10个点,采用×方形板,最大沉降量~,设计荷载时对应沉降量~,承载力大于200kPa,变形模量在~ Pa,加固效果良好。
4.疾病控制中心迁建项目
场地为废弃的深云采石场,回填区占地面积3万多平方米,拟建5~6层医学用建筑,要求地基承载力(fk)为200kPa,变形模量(Eo)大于等于40M Pa。填料主要是块石、碎石和石渣等,平均填石厚度约15m,最厚处达20m。设计采用分层强夯,单击夯击能采用5000kN·m,每点夯8~12击,再回填至设计地平面高程,采用3000kN·m夯击能进行强夯,每点夯6~8击,夯后经×大压板载荷试验10个点,试验结果见表2-3-28,强夯加固效果良好,完全满足设计要求。
表2-3-28 疾病控制中心迁建项目大压板载荷试验结果汇总表
续表
各类工程的勘察基本要求 房屋建筑和构筑物 房屋建筑和构筑物(以下简称建筑物)的岩土工程勘察,应在搜集建筑物上部荷载、功能特点、结构类型、基础形式、埋置深度和变形限制等方面资料的基础上进行。其主要工作内容应符合下列规定: 1 查明场地和地基的稳定性、地层结构、持力层和下卧层的工程特性、土的应力历史和地下水条件以及不良地质作用等; 2 提供满足设计、施工所需的岩土参数,确定地基承载力,预测地基变形性状; 3 提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计与施工方案的建议; 4 提出对建筑物有影响的不良地质作用的防治方案建议; 5 对于抗震设防烈度等于或大于6 度的场地,进行场地与地基的地震效应评价。 建筑物的岩土工程勘察宜分阶段进行,可行性研究勘察应符合选择场址方案的要求;初步勘察应符合初步设计的要求;详细勘察应符合施工图设计的要求;场地条件复杂或有特殊要求的工程,宜进行施工勘察。 场地较小且无特殊要求的工程可合并勘察阶段。当建筑物平面布置已经确定,且场地或其附近已有岩土工程资料时,可根据实际情况,直接进行详细勘察。 可行性研究勘察,应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价,并应符合下列要求: 1 搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产、当地的工程地质、岩土工程和建筑经验等资料; 2 在充分搜集和分析已有资料的基础上,通过踏勘了解场地的地层、构造、岩性、不良地质作用和地下水等工程地质条件; 3 当拟建场地工程地质条件复杂,已有资料不能满足要求时,应根据具体情况进行工程地质测绘和必要的勘探工作; 4 当有两个或两个以上拟选场地时,应进行比选分析。 初步勘察应对场地内拟建建筑地段的稳定性做出评价,并进行下列主要工作: 1 搜集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料以及工程场地范围的地形图; 2 初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件; 3 查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势,并对场地的稳定性做出评价; 4 对抗震设防烈度等于或大于6 度的场地,应对场地和地基的地震效应做出初步评价; 5 季节性冻土地区,应调查场地土的标准冻结深度; 6 初步判定水和土对建筑材料的腐蚀性; 7 高层建筑初步勘察时,应对可能采取的地基基础类型、基坑开挖与支护、工程降水方案进行初步分析评价。 初步勘察的勘探工作应符合下列要求: 1 勘探线应垂直地貌单元、地质构造和地层界线布置; 2 每个地貌单元均应布置勘探点,在地貌单元交接部位和地层变化较大的地段,勘探点应予加密; 3 在地形平坦地区,可按网格布置勘探点; 4 对岩质地基,勘探线和勘探点的布置,勘探孔的深度,应根据地质构造、岩体特性、风化情况等,按地方标准或当地经验确定;对土质地基,应符合本节第条~第 条的规定。 初步勘察勘探线、勘探点间距可按表 确定,局部异常地段应予加密。 初步勘察勘探孔的深度可按表 确定。 当遇下列情形之一时,应适当增减勘探孔深度: 1 当勘探孔的地面标高与预计整平地面标高相差较大时,应按其差值调整勘探孔深度; 2 在预定深度内遇基岩时,除控制性勘探孔仍应钻入基岩适当深度外,其他勘探孔达到确认的基岩后即可终止钻进; 3 在预定深度内有厚度较大,且分布均匀的坚实土层(如碎石土、密实砂、老沉积土等)时,除控制性勘探孔应达到规定深度外,一般性勘探孔的深度可适当减小; 4 当预定深度内有软弱土层时,勘探孔深度应适当增加,部分控制性勘探孔应穿透软弱土层或达到预计控制深度; 5 对重型工业建筑应根据结构特点和荷载条件适当增加勘探孔深度。 初步勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求: 1 采取土试样和进行原位测试的勘探点应结合地貌单元、地层结构和土的工程性质布置,其数量可占勘探点总数的1/4~1/2; 2 采取土试样的数量和孔内原位测试的竖向间距,应按地层特点和土的均匀程度确定;每层土均应采取土试样或进行原位测试,其数量不宜少于6 个。 初步勘察应进行下列水文地质工作: 1 调查含水层的埋藏条件,地下水类型、补给排泄条件,各层地下水位,调查其变化幅度,必要时应设置长期观测孔,监测水位变化; 2 当需绘制地下水等水位线图时,应根据地下水的埋藏条件和层位,统一量测地下水位; 3 当地下水可能浸湿基础时,应采取水试样进行腐蚀性评价。 详细勘察应按单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数;对建筑地基做出岩土工程评价,并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。主要应进行下列工作: 1 搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,场区的地面整平标高,建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度、地基允许变形等资料; 2 查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,提出整治方案的建议; 3 查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性、分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力; 4 对需进行沉降计算的建筑物,提供地基变形计算参数,预测建筑物的变形特征; 5 查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物; 6 查明地下水的埋藏条件,提供地下水位及其变化幅度; 7 在季节性冻土地区,提供场地土的标准冻结深度; 8 判定水和土对建筑材料的腐蚀性。 对抗震设防烈度等于或大于6 度的场地,勘察工作应按本规范第 节执行;当建筑物采用桩基础时,应按本规范第 节执行;当需进行基坑开挖、支护和降水设计时,应按本规范第 节执行。 工程需要时,详细勘察应论证地基土和地下水在建筑施工和使用期间可能产生的变化及其对工程和环境的影响,提出防治方案、防水设计水位和抗浮设计水位的建议。 详细勘察勘探点布置和勘探孔深度,应根据建筑物特性和岩土工程条件确定。对岩质地基,应根据地质构造、岩体特性、风化情况等,结合建筑物对地基的要求,按地方标准或当地经验确定;对土质地基,应符合本节第 条~第条的规定。 详细勘察勘探点的间距可按表 确定。 详细勘察的勘探点布置,应符合下列规定: 1 勘探点宜按建筑物周边线和角点布置,对无特殊要求的其他建筑物可按建筑物或建筑群的范围布置; 2 同一建筑范围内的主要受力层或有影响的下卧层起伏较大时,应加密勘探点,查明其变化; 3 重大设备基础应单独布置勘探点,重大的动力机器基础和高耸构筑物,勘探点不宜少于3 个; 4 勘探手段宜采用钻探与触探相配合,在复杂地质条件、湿陷性土、膨胀岩土、风化岩和残积土地区、宜布置适量探井。 详细勘察的单栋高层建筑勘探点的布置,应满足对地基均匀性评价的要求,且不应少于4 个;对密集的高层建筑群,勘探点可适当减少,但每栋建筑物至少应有1 个控制性勘探点。 详细勘察的勘探深度自基础底面算起,应符合下列规定: 1 勘探孔深度应能控制地基主要受力层,当基础底面宽度不大于5m 时,勘探孔的深度对条形基础不应小于基础底面宽度的3 倍,对单独柱基不应小于 倍,且不应小于5m;2 对高层建筑和需作变形计算的地基,控制性勘探孔的深度应超过地基变形计算深度;高层建筑的一般性勘探孔应达到基底下~ 倍的基础宽度,并深入稳定分布的地层; 3 对仅有地下室的建筑或高层建筑的裙房,当不能满足抗浮设计要求,需设置抗浮桩或锚杆时,勘探孔深度应满足抗拔承载力评价的要求; 4 当有大面积地面堆载或软弱下卧层时,应适当加深控制性勘探孔的深度; 5 在上述规定深度内当遇基岩或厚层碎石土等稳定地层时,勘探孔深度应根据情况进行调整。 详细勘察的勘探孔深度,除应符合 条的要求外,尚应符合下列规定: 1 地基变形计算深度,对中、低压缩性土可取附加压力等于上覆土层有效自重压力20%的深度;对于高压缩性土层可取附加压力等于上覆土层有效自重压力10%的深度; 2 建筑总平面内的裙房或仅有地下室部分(或当基底附加压力p0≤0 时)的控制性勘探孔的深度可适当减小,但应深入稳定分布地层,且根据荷载和土质条件不宜少于基底下~ 倍基础宽度; 3 当需进行地基整体稳定性验算时,控制性勘探孔深度应根据具体条件满足验算要求; 4 当需确定场地抗震类别而邻近无可靠的覆盖层厚度资料时,应布置波速测试孔,其深度应满足确定覆盖层厚度的要求; 5 大型设备基础勘探孔深度不宜小于基础底面宽度的2 倍; 6 当需进行地基处理时,勘探孔的深度应满足地基处理设计与施工要求;当采用桩基时,勘探孔的深度应满足本规范第 节的要求。 详细勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求: 1 采取土试样和进行原位测试的勘探点数量,应根据地层结构、地基土的均匀性和设计要求确定,对地基基础设计等级为甲级的建筑物每栋不应少于3 个; 2 每个场地每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不应少于6 件(组); 3 在地基主要受力层内,对厚度大于 的夹层或透镜体,应采取土试样或进行原位测试; 4 当土层性质不均匀时,应增加取土数量或原位测试工作量。 基坑或基槽开挖后,岩土条件与勘察资料不符或发现必须查明的异常情况时,应进行施工勘察;在工程施工或使用期间,当地基土、边坡体、地下水等发生未曾估计到的变化时,应进行监测,并对工程和环境的影响进行分析评价。 室内土工试验应符合本规范第11 章的规定,为基坑工程设计进行的土的抗剪强度试验,应满足本规范第 条的规定。 地基变形计算应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007)或其他有关标准的规定执行。 地基承载力应结合地区经验按有关标准综合确定。有不良地质作用的场地,建在坡上或坡顶的建筑物,以及基础侧旁开挖的建筑物,应评价其稳定性。
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