水工建筑物基础处理方法
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第一章综述第一节水工建筑物的地基与基础工程1 基础、地基与地基处理1.1 建筑物的基础基础是构成建筑物的一个组成部分,它位于建筑物的下部,常常是在地面以下或水下。
基础的作用是将上部结构的自重及其所承受的荷载均衡地或按照设计要求的方式传递给地基,并与地基协调地共同工作,保持建筑物的稳定。
水工建筑物中有一类结构物,它们处在基础的位置,其作用主要是为了截断或削减地基中的渗流,有的也兼有承重、传力的功能,例如各种防渗墙、防冲墙、齿墙等,这一类结构物,通常也归于基础工程之中。
按埋置深度的深浅,基础可分为浅基础和深基础两大类。
一般把埋深小于5m的,称为浅基础,大于5m的成为深基础。
建筑在软弱或透水地基上的水工建筑物通常要采用特殊的基础形式将上部结构的重量传至地层深处的较坚硬的土层或岩层上,显然这样的基础都是深基础。
如桩基础、防渗墙(地下连续墙)、沉井等。
一个建筑物究竟采用何种基础形式为宜,应当由上部建筑物对基础的功能要求、承受荷载的大小、地基的地质条件和施工单位的能力而定。
1.2 地基与地基处理建筑物建造在地基上,地基是承受由基础传来荷载的地层(土层或岩层)。
地基有天然地基和人工地基两类。
前者指不需人工加固即可满足建筑物要求的地基。
由于水工建筑物规模通常都很大,其地基不仅要承受垂直荷载,还要承受水压力和土压力的作用,并且有防渗要求,受力状态常常比一般建筑物更复杂,要求更高。
而优良地━━━━━━━━━━━━━━━━━编写:夏可风审稿:郝鸿禄基却越来越少,因此大多数地基都要经过人工处理,提高其强度、抗变形能力和抗渗能力。
地基处理是指通过采取人工措施,改善或改变地基土(或岩石)的性质,使之能够满足上部结构物(包括基础)的要求的工程措施。
水工建筑物对地基的要求一般有承载能力(抗压强度)、刚度(变形模量)、抗滑稳定性(抗剪强度)和抗渗性能(渗透系数或透水率,渗透破坏比降)等,针对不同的地层和不同的工程要求,地基处理有多种多样的方法。
摘要预浸水法是利用黄土浸水后自重湿陷的特征,从而达到消除黄土的湿陷性。
强夯法是适用于处理碎石土、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。
预浸水法和强夯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。
预浸水法(ponding method)利用黄土浸水产生湿陷的特点,在基坑施工前进行场地大面积浸水,使土体产生自重湿陷,消除深层黄土地基湿陷现象的方法。
预浸水法适用于处理湿陷性土层厚度大于10m、自重湿陷量等于或大于50cm的建筑场地。
它能消除地表5~7m以下土层的湿陷性,如再配合表层处理,便能达到消除全部土层的湿陷现象。
此法在施工前宜通过现场试坑浸水试验确定浸水时间、耗水量和湿陷量等参数。
施工时先挖深度0.5m、宽度(边长或直径)不小于湿陷土层厚度的浸水坑,然后往坑内浸水。
当浸水面积过大时,可分段进行浸水。
还可在浸水坑内设置渗水孔,以加快水的渗透。
浸水坑内水位保持在30cm左右,经过连续浸水2~3个月,湿陷变形达到稳定为止(稳定标准为最后5天内平均日湿陷量小于5mm)。
每m2场地的耗水量大约为10~15m3。
浸水完毕后,在基础施工前应进行补充勘察工作,重新评定地基的湿陷性,并采用垫层法或夯实法处理上部湿陷性土层。
预浸水法的优点是施工简便和费用低廉,但工期长和耗水量大。
浸水影响范围可达30m左右,在影响范围内地表下陷开裂。
因此,此法宜用于新建区;在已建区内使用时,要有足够的安全距离,以防止由于浸水影响附近建筑物和场地边坡的稳定性。
预浸水法最早用于水工建筑。
1958年美国首先用于处理土坝的地基。
20世纪60年代,罗马尼亚用于处理水工构筑物的地基。
苏联将预浸水法与重锤夯实法和挤密土桩配合,用于处理工业与民用建筑物地基。
在中国甘肃省连城铝厂工程中采用了预浸水法处理湿陷性黄土地基。
预浸水处理后,深度5m以下土层消除了湿陷性,深度5m以上土层湿陷性未完全消除,采用了土垫层处理。
重点水利建筑物施工细则和技术要点1.材料质量1.1水泥。
必须选用旋窑普通硅酸盐水泥。
标号42.5以上,有质保单。
不得使用过期发硬受潮水泥,存放不超过三个月,不得使用熟料加工包装的水泥。
所有建筑物底板和小水库护坡必须使用“青龙”牌水泥。
其它水泥要选用较大水泥厂的水泥。
如鲸塘天平水泥厂、新街水泥厂、丁山水泥厂等。
1.2黄砂。
要求质地坚硬、清洁、级配良好、含泥量不超过1%。
砼和浆砌块石,原则上要使用广德、郎溪、梅渚等优质天然砂,禁用石砂石粉和长江细砂。
1.3碎石。
应选用质地坚硬、有棱角、洁净、表面粗糙的块状碎石。
根据不同用途和部位选用不同级配碎石,石子最大粒径不得超过断面最小尺寸的1/4,不大于钢筋最小间距的2/3,对混凝土空心板允许最大粒径为壁厚的1/2。
1.4块石。
要求质地均匀、石质坚硬、无裂纹,禁用风化石,烂黄石。
砌筑埋填石料应清洗干净,一般不少于2个平面,尺寸不小于20厘米。
1.5钢筋。
通常采用热轧Ⅰ级(3号)钢,Ⅱ级(20锰硅)钢。
钢筋要选用大型钢厂的产品,有出厂证明书或试验报告单,使用前要进行试拉,符合要求方可使用。
1.6木材。
根据不同用途选用不同材质、形状的木材。
承重桩木梢径一般不小于10厘米,模板木要求材质紧密,变形小。
1.7砖。
砖主要用于房屋建筑,水工建筑物主体常水位以下部分不允许采用。
1.8土工布或复合防渗膜,一般采用无纺土工布和PE、PVC复合土工膜,土工布的孔隙和渗透系数要与土体的孔隙和渗透系数相匹配,产品要有出厂合格证。
2.土石方开挖工程2.1基坑开挖2.1.1施工围堰。
围堰筑坝土料应选用粘土或壤土,坝顶高程比施工期可能出现的最高水位要高出0.5米左右,坝顶宽度视工期长短而定,一般不小于2米。
围堰坝脚与作业面间应留有足够距离,条件允许一般不少于40米,以利立模及排水保证。
2.1.2施工排水。
要以保证基底脱水为原则,排水龙沟一般超深0.5米左右。
对粉砂淤泥地基和有承压水的地层宜采用井点排水。