淺談水工建筑物基礎(chǔ)處理要求及技術(shù)研究論文

時(shí)間：2022-11-28 02:55:40 建筑學(xué)畢業(yè)論文我要投稿

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　　水工建筑物的工程建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜、繁瑣的工作，它所涉及的面很廣，項(xiàng)目流動(dòng)性很大。對工程類型、質(zhì)量、方案、設(shè)計(jì)、自然條件等方面的要求都比較高。在工程施工過程中很容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，影響整個(gè)工程的進(jìn)度以及工程安全性。所以在水利水電工程建設(shè)中要重視基礎(chǔ)處理技術(shù)，確保地基與基礎(chǔ)的承載力，提高工程建設(shè)的安全性。

淺談水工建筑物基礎(chǔ)處理要求及技術(shù)研究論文

　　1水工建筑物基礎(chǔ)處理要求和特征

　　1.1水工建筑物基礎(chǔ)處理要求

　　水工建筑物是一項(xiàng)規(guī)模巨大的利民建設(shè)，在施工過程中有很多的注意事項(xiàng)，必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定合理施工，以保障工程建設(shè)的順利完成。在施工過程中首先要分析工程地質(zhì)勘探報(bào)告、了解相關(guān)的技術(shù)文件及施工地區(qū)內(nèi)的地質(zhì)狀況等，設(shè)計(jì)出工程地基與基礎(chǔ)的施工圖紙；在開挖前，需要按照施工方案的各項(xiàng)內(nèi)容規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行，妥善處理施工范圍內(nèi)的各種管線、樹木等物件；如果施工地點(diǎn)比較偏僻、復(fù)雜，要首先了解施工區(qū)地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌以及水文特征，做好施工前預(yù)防滑坡以及其他事項(xiàng)的措施；上述工作完成以后，將施工需要的機(jī)械設(shè)備開往施工地區(qū)，事先做好公路加寬、加固的工作；在現(xiàn)場施工時(shí)必須做好測量線的定位控制線、水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)等的尺寸，而且要辦理預(yù)檢手續(xù)。另外，要保證場地的平整性，合理設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)，最后開挖地下水位基槽、管溝等，要根據(jù)具體的地質(zhì)勘探文件，采取科學(xué)的措施，開展作業(yè)面的工作。

　　1.2水工建筑物基礎(chǔ)處理特征

　�。�1）安全性

　　對于水工建筑物來說，需要承受一定的荷載，運(yùn)行條件比較復(fù)雜。地基基礎(chǔ)的處理技術(shù)就非常關(guān)鍵，它能夠提高水工建筑物的承載力與穩(wěn)定性，避免建筑物因地基不穩(wěn)或者低級(jí)險(xiǎn)情而引發(fā)安全事件。

　�。�2）技術(shù)復(fù)雜性

　　一般情況下，水工建筑物的地質(zhì)條件比較復(fù)雜，施工中對各部分的要求也不盡相同，所以地基與基礎(chǔ)處理工作在很多情況下是非常復(fù)雜的。為了在復(fù)雜、繁瑣的工作下避免大的失誤，最大限度的減少損失，要認(rèn)真做好地質(zhì)勘查工作，在施工前進(jìn)行必要的補(bǔ)充勘探以及現(xiàn)場施工試驗(yàn)。

　�。�3）施工質(zhì)量的重要性

　　水工建筑的地基基礎(chǔ)工程是一項(xiàng)隱蔽工程，工程竣工以后很難直觀地進(jìn)行質(zhì)量檢查與評(píng)定，它的質(zhì)量問題一般只有在運(yùn)行使用過程中才能顯露出來。如果在使用過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題及事故，返工修補(bǔ)不僅耗費(fèi)財(cái)力、人力，而且技術(shù)難度大，很難達(dá)到預(yù)期要求。所以說水工建筑的地基基礎(chǔ)工程施工應(yīng)特別重視施工質(zhì)量的檢查與控制。

　　（4）工期緊追性

　　一般情況下，水工建筑物的施工工期比較短，這是因?yàn)樗そㄖ锏牡鼗A(chǔ)工程往往安排在枯水期進(jìn)行，工期比較緊迫、干擾性比較大，需要經(jīng)過周密的組織與安排，選擇一個(gè)功效較高的施工方案進(jìn)行施工。

　　2基礎(chǔ)處理技術(shù)分析

　　水工建筑地基基礎(chǔ)施工的技術(shù)方式有很多，不同的地質(zhì)條件、自然環(huán)境、人文景象及地層地貌所使用的技術(shù)均有所不同。在進(jìn)行水工建設(shè)時(shí)需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，結(jié)合施工工程技術(shù)以及相關(guān)規(guī)定，選擇科學(xué)、合理的基礎(chǔ)處理技術(shù)，順利完成施工。比如我國西北、華北、關(guān)中等地區(qū)常常出現(xiàn)的黃土地基問題，濕陷性黃土地基對工程建設(shè)的危害性較大。下面就以西安麥德龍商場工程為例進(jìn)行具體分析。

　　2.1工程概況

　　西安麥德龍商場工程位于西安市南郊，其建筑面積為12550m2,結(jié)構(gòu)形式為單層輕型剛架結(jié)構(gòu)，建筑物高9.0m,基礎(chǔ)形式為條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深2.8m.擬建場地地形不平，呈北高南低之勢，南北最大高差達(dá)5.64m,屬自重濕陷性場地。設(shè)計(jì)地基處理方案為在基礎(chǔ)下做3.0m厚的整片墊層，以消除地基的部分濕陷量。此工程基礎(chǔ)3m厚墊層于2002年7月20日開始施工，基礎(chǔ)及室內(nèi)回填在8月31日完成。在基礎(chǔ)分部工程完成后進(jìn)行沉降觀測時(shí)，發(fā)現(xiàn)整個(gè)基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降，其中西南部沉降量為6~14cm,而東北部沉降量為0.5~2cm.

　　造成不均勻沉降的主要原因在于地基處理存在著問題。下面就以此工程地基處理的全過程，分析其基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降的原因。

　　2.2基礎(chǔ)處理技術(shù)

　　2.2.1墊層法分析

　　墊層法主要考慮地基在水的浸泡下受壓縮變形的情況，此技術(shù)在實(shí)施的過程中，首先將濕陷性黃土挖掘出來，然后用素土做墊層，以便消除地基的濕陷量，從而達(dá)到減少地基壓縮變形的效果，提高地基的承載能力。墊層法可以有局部墊層與整體墊層之分，二者的使用需要考慮多方面的因素，比如當(dāng)工程要求濕陷性黃土的濕陷量在1~3m時(shí)，局部或整體墊層都可以使用；但是如果施工要求增強(qiáng)建筑物的水穩(wěn)性或提高墊層土的承載力，這時(shí)就需要采用局部墊層技術(shù)完成工程要求。

　　墊層法中還需要對施工技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)要注意考慮墊層的寬度、厚度、壓實(shí)系數(shù)以及承載力大小等問題，墊層設(shè)計(jì)技術(shù)的實(shí)施還需要考慮建筑物對地基變形及穩(wěn)定要求，在此基礎(chǔ)之上，不違背當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。同時(shí)還須滿足以下條件：

　�。�1）不能使用局部墊層技術(shù)處理地基的情況

　　在黃土類型的地基基礎(chǔ)處理中，要求局部土墊層的處理寬度要與基礎(chǔ)底邊的處理寬度大致相同，這樣未經(jīng)處理的濕陷性土層可能還會(huì)由于管道泄漏或墊層側(cè)向滲入等問題而發(fā)生濕陷情況。所以在設(shè)置局部墊層時(shí)要注重考慮墊層的防水、隔水作用，如果地基比較容易受水浸濕或者是有防滲要求的建筑物，采用此種基礎(chǔ)處理是不合理的，需要采用另外的防滲、加固措施。

　�。�2）基礎(chǔ)處理中墊層處理范圍分析

　　在水工建筑基礎(chǔ)處理過程中，若要采用整片墊層技術(shù)來處理地基問題，首先必須考慮墊層的平面處理范圍，合理的墊層處理范圍能保證基礎(chǔ)外墻大于墊層的厚度，以便增加工程的穩(wěn)定性與承載力。

　　（3）地下水位變化時(shí)需要考慮的問題

　　對于自重濕陷性黃土地基來說，地下水位上升的情況不太常見，當(dāng)?shù)鼗臐裣萘繘]有完全消除時(shí)，對于有嚴(yán)格防水要求的建筑物以及受水侵蝕比較大的建筑物，需要采用整片土墊層進(jìn)行處理。但是如果地基的地下水位上升的自重濕陷性黃土場地，就需要考慮地下水位變化時(shí)，地基基礎(chǔ)的處理技術(shù)問題，特別是對于下部未處理的濕陷性土層引起濕陷的情況。

　　2.2.2擠密樁法

　　本工程建筑的基坑處理采取用3∶7的灰土進(jìn)行人工分層回填，并用強(qiáng)制式打夯機(jī)和蛙式打夯機(jī)夯打密實(shí)，密實(shí)度均大于0.93.這種技術(shù)首先要考慮樁孔的布置，一般情況下是按照施工設(shè)計(jì)要求，來確定樁孔的的平面位置，再將預(yù)先準(zhǔn)備好的土在最優(yōu)含水量的下層填入樁孔內(nèi)，然后做搗實(shí)工序。通過成孔的橫向擠壓作用，把樁間的土壓實(shí)擠密，最終形成復(fù)合地基。但是在這個(gè)過程中，需要注意的是謹(jǐn)防粗顆粒沙、石等材料填入孔內(nèi)，否則會(huì)破壞樁孔良好的通透性。

　　灰土擠密樁和土樁地基的使用一般有條件限制，它只適用于地下水位以上含水量為14%~22%的濕陷性黃土以及人工填土地基。這種技術(shù)的處理深度比較深，另外它主要利用錘擊打入以及振動(dòng)沉管的作用來實(shí)現(xiàn)樁孔的設(shè)置，然后在孔中填入填充材料，再經(jīng)過一系列的壓實(shí)、擠密作用，徹底改變土層的濕陷性，提高建筑物的承載力。

　　填土土料采用外購深層粘土，灰土攪拌使用灰土攪拌機(jī)，對素土回填采用18t振動(dòng)碾進(jìn)行碾壓，對灰土回填采用14t光碾進(jìn)行碾壓。每層施工完畢按規(guī)范要求進(jìn)行環(huán)刀法取土實(shí)驗(yàn)，壓實(shí)度均在95%以上。整個(gè)墊層施工完畢后，檢測單位對墊層進(jìn)行了靜載實(shí)驗(yàn)和鉆孔取芯實(shí)驗(yàn)，各項(xiàng)檢測指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。按照總進(jìn)度計(jì)劃要求，墊層施工完畢后，施工單位立即進(jìn)行基礎(chǔ)分部工程的施工。

　　2.2.3樁基礎(chǔ)

　　本工程設(shè)計(jì)采取3m整片墊層消除地基部分濕陷量的地基處理措施。但是由于原地貌不平整，有高差，基礎(chǔ)下臥層土質(zhì)不均勻，本工程的地基處理措施宜采用樁基礎(chǔ)，穿透全部濕陷土層，消除地基濕陷，減小建筑物的不均勻沉降。它主要是將成孔中原來的土排到孔的外面，而不改善樁孔周圍的土的性質(zhì)。一般樁周圍的土都是受到水的浸濕，影響側(cè)樁的阻力作用。當(dāng)樁基周圍的土發(fā)生自重濕陷時(shí)，側(cè)樁的阻力形式會(huì)發(fā)生改變，所以在濕陷性黃土樁基上一般不采用摩擦型樁。

　　這類型的樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，除了需要滿足樁自身的強(qiáng)度以外，還需要考慮工程地質(zhì)條件，如果是在非自重性黃土地基上，必須選用壓縮性較低的非濕陷性土層。這樣的話，在當(dāng)樁周圍的土受到水的浸濕后，側(cè)樁的摩擦力的轉(zhuǎn)換也不會(huì)太過影響摩擦阻力的作用。

　　2.2.4填土工程

　　工程的填方工程應(yīng)在基礎(chǔ)施工前3個(gè)月內(nèi)完成，以便使填方工程在基礎(chǔ)施工前有一個(gè)自然沉降的時(shí)間，使沉降趨于穩(wěn)定。然而從此工程施工過程來看，其基礎(chǔ)墊層8月16日完成，墊層完成后就立即進(jìn)行基礎(chǔ)的施工，而且短短半個(gè)月又在墊層上增加了2.8m厚的基礎(chǔ)荷載，因此其基礎(chǔ)墊層必然會(huì)產(chǎn)生沉降。又由于Ⅰ區(qū)墊層下臥土層壓縮性較Ⅱ區(qū)高，且墊層下面又有大面積的3m左右深的基坑回填，因此建筑物基礎(chǔ)Ⅰ區(qū)的沉降量遠(yuǎn)大于Ⅱ區(qū)，必然產(chǎn)生不均勻沉降。Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)位置見圖1.

　　3結(jié)語

　　在水工建筑物施工中，地基基礎(chǔ)處理技術(shù)是關(guān)乎整個(gè)工程安全性的重要因素，可以說，地基和基礎(chǔ)是水工建筑的生命線，在施工過程中一定要把握主要技術(shù)要點(diǎn)，確保工程建筑的質(zhì)量。

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