浅谈地基处理和基础设计
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地基与基础处理施工技术详解在建筑施工过程中,地基与基础处理是非常重要的一项工作,它直接关系到建筑物的安全和稳定性。
本文将详细介绍地基与基础处理施工技术,包括地基处理的目的与方法、基础处理的种类与步骤,以及施工中应注意的事项。
一、地基处理的目的与方法1. 地基处理的目的地基处理的目的是为了改善地基的物理性质,提高承载能力和稳定性。
一个良好的地基可以确保建筑物的稳定性和安全性,避免地基沉降、滑动等问题。
2. 地基处理的方法地基处理的常用方法包括填土加固、土体改良和基础加固。
填土加固是指在原有地基上填充土壤,提高地基的承载能力。
土体改良是通过改变土体结构或性质,以达到改善地基的目的。
基础加固是指对基础进行加固处理,以提高基础的稳定性。
二、基础处理的种类与步骤1. 基础处理的种类基础处理的种类有浅基础和深基础两种。
浅基础是指埋深较浅的基础形式,如地基扩大、加大或加固,常用于较小规模的建筑物。
深基础是指埋深较深的基础形式,如桩基、连续墙基、沉井等,常用于高层建筑或地质条件较复杂的地区。
2. 基础处理的步骤(1)基础勘察:在施工前,需要对地基进行详细的勘察,确定地基的性质和特点,为后续的处理工作提供依据。
(2)基础设计:根据勘察结果和建筑物的要求,进行基础设计,确定基础的形式和尺寸。
(3)基础开挖:根据设计要求,对地基进行开挖,确保基础的稳定性和承载能力。
(4)基础处理:根据地基的特点和设计要求,进行地基处理,包括填土加固、土体改良和基础加固等工作。
(5)基础施工:根据设计要求,进行基础的施工,包括浇筑混凝土、安装钢筋等。
三、施工中应注意的事项1. 安全第一:施工过程中,要确保工作人员的安全,按照规定佩戴好防护装备,严格遵守操作规程,避免发生意外事故。
2. 环境保护:在施工过程中,要注意保护环境,避免土壤和水源污染,合理利用资源,减少环境影响。
3. 施工质量:施工过程中,要严格按照设计要求和施工规范进行施工,确保施工质量达到标准要求。
给水管道设计之基础工程与地基处理基础工程是研究基础或包含基础的地下结构设计与施工的一门科学。
地基处理是人为改善岩土的工程性质或地基组成,使之适应基础工程需要而采取的措施。
所谓基础,是指将上部结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分,根据埋置深度不同可分为浅基础(埋深乞5m)和深基础(埋深>5m)。
浅基础包括独立基础(含刚性基础和扩展基础)、条形基础、十字交叉基础、筏板基础等,深基础包括桩基础、沉井基础、墩基础、箱形基础及地下连续墙等。
给水管道工程的基础形式一般为浅基础,因长直管道的基础往往连续布设,故作为条形基础进行设计是合理的。
对跨河管桥工程,当跨度不大时可一跨通过,并在两头设置混凝土镇墩,镇墩应满足稳定性要求,其混凝土强度等级不宜小于C20。
当不能一跨通过时,在多跨管桥的中部可采用桩基础,因为多在水上作业,故宜采用混凝土钻孔灌注桩,其桩径一般为0.6〜1.0m,混凝土强度等级不应小于C25。
由于桩基既可承受竖向荷载,亦可承受水平向荷载,因此是多跨管桥基础设计时较为合理的形式。
跨越较大河沟时,若因各种原因不允许采用管桥时,则往往采用顶管或定向钻从底部穿越。
顶管一般适用于DN800及以上的大直径管道,因为施工过程中需采用人工或机械出土,管径过小时将无法操作。
顶管施工时需设置工作坑,其工作坑后背必须确保安全、稳定、可靠。
若穿越位置较浅,可采用混凝土实体后背;若穿越位置较深,则采用沉井作为工作井和接收井比较合理。
定向钻是非开挖施工的一种方法,既可以在土层中穿越,也可以在岩层中穿越。
定向钻适用于不超过DN1200的管道工程,其布置相对比较灵活。
给水管道所经场地因地基土性状不一,并非所有天然地基都能直接铺设管道,这就涉及到地基处理问题。
常用地基处理方法有:置换法,排水固结法,压实和夯实法,振密和挤密法,加筋法,等等。
置换法中的换土垫层法和褥垫法在给水管道工程中使用较多。
换土垫层法是将基础下一定深度范围内的软弱土层全部或部分挖除,然后分层回填并夯实砂、碎石、素土、灰土等强度较大、性能稳定和无侵蚀性的材料,并夯实至设计要求的密实度,从而提高浅层地基承载力,减小地基沉降量。
地基处理和基础设计摘要:在地基基础设计中包括了对基础的设计和对地基的处理。
地基处理的好坏将直接关系到基础的选型和造价。
本文就地基的处理进行的讨论。
关键词:地基;基础;处理;方法一、引言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。
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。
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。
一、地基的处理方法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。
建筑物基础设计和地基处理方法一、地基的处理方法当工程基础所处地质环境为软弱土层时,可按下列规定执行:①淤泥和淤泥质土,比较适合选用其上覆较好土层作为持力层,当上覆土层比较单薄时,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。
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。
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。
软土地基的基础设计及处理方法分析软土地基一般是指抗剪强度较低、压缩性较高以及具有其它不良性质的地基土,如天然的淤泥与淤泥质土。
软土地基上的建筑物及其地基基础设计,应充分考虑软土地基的变形特征,防止其对建筑物的危害。
软土地基基础设计是否恰当关系到整个工程质量、进度和投资,结合工程实践,对存在软土地基时的基础形式、设计时应采取的措施和注意事项进行了分析。
一、基本设计原则与要求1.基本技术要求:软土工程设计应以最少的投资,最短的工期,达到设计基准期内安全运行,并满足所有的预定功能要求,即包括三个方面:预定功能要求;安全性和耐久件要求;投资和工期的经济性要求。
2.注意场地条件:防治灾害应充分搜集场地的地形、地质、水文、水文地质等资料,作为设计的依据。
场地可能的自然灾害,如暴雨、洪水、地震、滑坡、泥石流等;由于工程建设引起的灾害,如采空塌陷、抽水塌陷、边坡失稳、管涌、交水等;均应在勘察、预测和评价的基础上,采取有效防治措施。
3.合理选用岩土参数:选用岩土参数时,应注意其非均质性与参数测定方法、测定条件与工程原型之间的差异、参数随时间和环境的改变,以及出于工程建设而可能产生的变化等。
由于土体参数是随机变量与模糊量,故在划分工程地质单元的基础上,应进行统计分析,算出各项参数的平均值、标准差、变异系数;确定其特征值和设计值。
在选定测试方法时,应注意其适用性。
4.定性分析与定量分析相结合:定性分析是岩土工程分析的首要步骤和定量分析的基础,主要包括工程选址和场地适宜件评价、场地地质背景和地质稳定性评价、土体性质的直观鉴定等。
定量分析可采用解析法、图解法或数值法性,是在详细占有资料的基础上,运用较为成熟的理论和类似工程的经验,进行论证,并宜提出多个方案进行比较。
二、软土地基的设计常用处理方法1.强夯处理法:利用重锤自由落下的巨大冲力能所产生地冲击波反复夯击地基土,将夯面以下一定深度地土层夯实,以提高地基的承载力和土体的稳定性,降低压缩性,可以分为强夯置换法和强夯挤密法。
建筑地基与基础设计建筑地基和基础设计是建筑工程中至关重要的一步。
它们为建筑物提供稳定的支撑和抵御地震、风力等外部力量的能力。
本文将从地基选择、设计原则和施工要点等方面论述建筑地基与基础设计。
1. 地基选择地基选择是建筑地基与基础设计中的第一步。
在选择地基时,应充分考虑地质、土壤条件、水文情况以及周围环境等因素。
地质条件包括地层、地下水位、地震状况等。
对于不同地质条件下的建筑物,应采取相应的地基设计和技术措施,以保证建筑物的安全性。
土壤条件是地基设计的关键因素之一。
各种土壤类型的承重力、稳定性、渗透性等特性需要进行详细的地质勘测和研究,并根据实际情况选择合适的地基类型。
2. 设计原则(1)安全性原则:地基设计必须满足建筑物的承载要求和使用要求,确保建筑物在正常使用期内不发生倾覆、沉降等安全问题。
(2)经济性原则:地基设计应在满足安全要求的前提下,尽可能节约成本,降低工程投资,并针对具体项目选择最经济的地基设计方案。
(3)合理性原则:地基设计应考虑周边环境、建筑物用途和设计要求等多个因素,确保地基设计方案的合理性和可行性。
3. 施工要点(1)地基处理:根据土壤条件和设计要求,可采取地基处理措施,如挖土、加固、灌桩等,以提高地基的承载能力和稳定性。
(2)基础结构:基础结构是建筑物上部荷载传递到地基的纽带,应采取合适的结构形式,如浅基础、深基础或复合基础等,以满足工程需求。
(3)基础防护:地下水位较高的地区,应合理设置防水层和排水系统,以避免地下水对地基结构产生不利影响。
(4)施工质量控制:在地基施工过程中,应进行严格的质量控制,确保地基工程的质量达到设计要求。
4. 现代地基与基础设计技术在现代建筑工程中,随着科技的进步和研究的不断深入,地基与基础设计技术也逐渐得到了提升和创新。
(1)地基处理技术:利用现代化的土力学和地质工程技术,可以对地基进行洞挖、土壤改良和加固等措施,以增强地基的稳定性和承载能力。
浅谈地基处理和基础设计
摘要:地基基础设计包括处理地基和基础设计两部分,二者是一个密不可分的整体。
地基基础设计中,基础选型必须综合土体的承载力、上部结构的荷载和工程造价等各方面的情况来确定。
地基处理的如何直接关系到基础的选型和造价,因而是至关重要的。
本文就地基的处理和基础设计进行的讨论。
关键词:地基处理;基础设计
一、概述
基础是联系建筑物和地基的纽带,基础把建筑物整体从竖向体系上部传来的荷载传给地基。
地基作为最终支承机构,提供的是一种分散的承载能力,而竖向结构体系将荷载集中于点,或分布成线形。
地基承载能力与分散程度成反比。
如果地基有足够承载力的话,则分布方式可以与竖向布置相同。
但有时因为土壤或受到较大荷载,地基承载力不足,此时基础需要采用满铺的形式,采用筏板式的基础,以扩大基础接触面,但其工程成本会比独立基础高出很多,因此只在不得已时使用。
在前面两种情况下,基础都是通过基础形式将集中荷载扩散到地基,使扩散后荷载不超过地基的承载力极限。
当建筑物层数不是太多时,采用独立基础加条形基础就可以满足建筑物的荷载要求,但应在独立基础之间加设拉梁,提高建筑的抗震性能,并满足地基承载力的要求。
在地基持力层不够均匀而荷载过小时或建筑物较高而整体荷载较大时,建议使用筏板基础的基础方式,这样既能满足地基的承载力要求,又能提高建筑的抗震性。
此外,加设拱式基础连接构件措施也可以使独立基础的荷载分布更加均匀、更接近于筏板基础的性能。
二、常用的地基处理方法
常用的有换填垫层法、强夯法、砂石桩法、高压喷射注浆法、水泥粉煤灰碎石桩法等几种,不同的方法有各自的适用条件。
1.换填垫层法:适用于处理浅层软弱地基及不均匀地基,原理主要是通过减少沉降量,加速软弱土层固结,防止冻胀、消除胀缩,提高地基承载力。
2.强夯法适用于处理砂土、碎石土、低饱和度的粉土与粘性土、杂填土和素填土等地质型的地基此法主要用来提高土的强度,减少压缩性;强夯置换法是强夯法的一种,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要求不太严格的工程,强夯置换法设计前必须经过现场试验确定其适用度及处理效果。
强夯法和强夯置换法可以改善土体抵抗振动液化能力,消除土的湿陷性。
饱和粘性土宜与堆载预压法和垂直排水法结合使用。
3.砂石桩法:砂石桩法是通过提高地基的承载力和降低压缩性,加速软土的排水固结,提高地基承载力。
适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂
填土等地基,也可用于处理可液化地基。
饱和粘土地基上变形控制不太严的工程也可采用砂石桩与软粘土构成复合地基。
4.高压喷射注浆法
利用浆液形成的高速冲击流破坏土层,土在强烈的力作用下碎成小颗粒,在各种力的作用下与浆液混合,有规律的重排,浆液凝固后形成一个硬解体。
此法适用范围广、使用简便,可用于淤泥、淤泥质土、流塑或可塑性粘土、砂土、黄土等地质地基,能使地基更加牢固。
当地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或有机质较多时,应根据现场试验结果确定其适用性。
高压旋喷桩目前最大处理深度已超过30m,除用作加固地基外,还可作为深基坑或大坝的止水帷幕。
任何方法都有其局限性,当地下水流速度过大时高压喷射注浆法无法在注浆套管周围凝固,这种情况下就不宜采用此法了。
5.水泥粉煤灰碎石桩(又称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。
基础和桩顶之间需设置一定厚度的褥垫层,形成复合地基,保证桩、土共同承担荷载。
适用于条基、独立基础、箱基、筏基,可减少变形、提高地基承载力。
可液化地基可以采用水泥粉煤灰碎石桩多桩型复合地基,消除地基土的液化。
6. 预压法:预压法分为堆载预压法和真空预压法,预压法主要用来解决地基沉降问题,适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。
两种预压法用途不同,堆载预压法用途更加广泛,堆载预压又分为砂井、塑料排水带、地基堆载预压和天然地基堆载预压几种。
当软土层超过一定厚度(一般是4m)时,应采用竖向排水预压法(塑料排水带、砂井等)处理;厚度小于4m时,可采用天然地基堆载预压法。
需要注意的是,真空预压工程必须在地基内设置排水竖井。
7.夯实水泥土桩法:适用于地基位于处理地下水位以上,土质为粉土、杂填土、素填土、粘性土的地基。
有施工周期短、造价低、容易控制的特点。
8.石灰桩法:适用于处理土质为饱和粘性土、淤泥质土、杂填土和素填土等型的地基,该法不适用于地下水下的砂类土。
用于地下水位以上的土层时,可通过减少生石灰用量、增大掺合料湿度的方式提高桩身强度。
9.土挤密桩法和灰土挤密桩法: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,可处理深度为5-15m。
若要提高地基土的承载力或增强其水稳定性,宜采用灰土挤密桩法;当地基土的含水量过大时,则不宜采用灰土挤密桩法。
若要消除地基土的湿陷性,宜采用土挤密桩法。
这两种方法在消除土的湿陷性和减少渗透性上效果相近,不同之处在于灰土挤密桩法的承载力和水稳定性大于土挤密桩法地基。
三、基础设计
房屋基础设计应综合考虑工程场地的地质情况,如地下稳定水位等,以及建
筑物规模、建筑体型、使用功能、荷载大小及分布形式、相邻建筑基础情况、施工条件和材料供等建筑自身情况以及此区域的抗震设防标准等,来选择经济合理的基础类型。
地基基础形式主要包括浅基础(天然地基、复合地基)和深基础二种。
天然地基一般不需要进行处理就可以直接放置基础,有的天然土层就能直接用来筑地基。
当天然场地不能满足要求时,需要做适当处理,形成复合地基。
当复合地基仍不能满足上部结构物的荷载及对变形和地基承载力的要求,或采用复合地基从经济上不合理时,需要将浅基础变为深基础,以保证结构物的安全与正常使用。
一般的地基以复合地基多见,不同的地基采取不同的设计形式。
1.地基较好、荷载较小的建筑可采用单独柱基设计,抗震设防区可按《建筑抗震设计规范》相关条目设柱基拉梁。
2.地基较好、荷载较均匀的,可以选用单独柱基,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。
地基较好、荷载较均匀、有地下室的建筑,无特别防水要求时,可采用独立柱基。
地基较差、荷载较大又无地下室的地基,可采用十字交叉梁条形基础,能够减少不均匀沉降。
上部结构对不均匀沉降要求高、防水要求高、有地下室、柱网不均匀、框架结构型的可采用筏板基础;柱网较均匀的可采用箱形基础。
在抗震设防区采用钢筋混凝土交叉条形基础或加柱基拉梁。
3.基础上柱荷载不大、柱网分布均匀的,可采用板式筏形基础。
当柱荷载不同、柱网不均匀时,宜采用梁板式筏基。
但无论采用何种基础,都要处理好基础底板与地下室外墙连结节点。
无地下室、地基较好、无防水要求,宜选用交叉条形基础;无地下室,地基较差,荷载较大,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,如果还无法满足地基承载力要求,可采用筏板基础剪力墙结构。
如地下室设置有均匀的钢筋混凝土隔墙时,采用箱形基础。
当有防水要求时,可选用筏板基础或箱形基础。
四、总结
在确定地基处理方案时,宜在多种不同的方法间比选。
地基处理设计时,应考虑上部结构,基础和地基的共同作用,必要时应采取加强上部结构的刚度和强度等措施,以增加建筑物对地基不均匀变形的适应性。
已选定地基处理方法的,宜按建筑物地基基础设计等级进行相应的现场试验,并进行必要的测试,以检验设计参数是否合理、加固效果是否符合要求,同时为施工质量检验提供依据。
经处理后的地基,应按地基承载力确定基础底面积及埋深,并修正地基承载力特征值;仍存在软弱下卧层时,应验算其的地基承载力。
受水平荷载较大或建造在斜坡上的建筑物,地基处理后应进行稳定性验算。
参考文献
[1]吴有来.浅谈地基处理及基础设计[J].广东建材,2006,11:95-97.
[2]聂波.地基处理和基础设计[J].中华民居(下旬刊),2013,11:222.
[3]马越.地基处理和基础设计[J].辽宁建材,2011,12:59-60.。