![建筑工程地基基础检测的重要性和关键技术](static/upload/image/20230808/1691467140242811.png)
近几年,随着我国工程建设的蓬勃发展,施工中遇到的不良地基愈来愈多;科学技术的进步,结构物的荷载增加,对地基变形的要求越来越严。地基虽不是建筑物本身的一部分,但作为基础的载体及建筑物荷载的最终承受者,在建筑中占有十分重要的地位,地基处理关系到整个工程的质量、进度与投资,亦对创精品工程起着十分重要的作用。本文主要探讨建筑地基基础检测的重要性和关键技术。
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地基虽然不是建筑物的一部分,但是支承着建筑物的上部荷载,所以与建筑物的安危息息相关。同时,建筑物对地基也有很高的要求,简单概括包含以下3个方面:可靠的整体稳定性;足够的地基承载力;在建筑物的荷载作用下,其沉降值、水平位移及不均匀沉降需要满足一定值的要求。地基可分为天然地基和人工地基两大类。具有足够的承载力,不需要人工改善或加固便可直接承受建筑物荷载的地基,即为天然地基。若天然地基缺乏足够的稳定性,不能满足承受上部建筑荷载和变形的要求,就必须对其进行人工处理,以提高其承载力和稳定性,加固后的地基,即为人工地基。
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1、建筑工程地基基础检测的关键技术
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地基是支承由基础传递的上部结构荷载的土体或岩体。为了保证建筑物及构筑物的安全和正常使用,首先要求地基在荷载作用下不致产生破坏;其次,组成地基的土层因某些原因产生的变形,有如湿陷、冻胀、膨胀收缩等不能过大,否则将会使建筑物遭受破坏,从而无法满足使用要求。为此在进行地基检验时,主要考虑以下三个方面的要求:
1.1
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基础底面的单位面积压力应小于地基的容许承载力
地基容许承载力是包含着一定安全储备的地基承载能力。一般采用三种确定方法:
(1)地基极限荷载除以安全系数;
(2)将地基中因外荷载产生的塑性区限制在一定范围内;
(3)现场荷载试验直接确定,这是比较可靠和普遍采用的一种方法。
1.2
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建筑物的沉降值应小于容许变形值
容许变形值与建筑物的刚度和强度有关,同时还应考虑建筑物的使用要求,因此,不同的建筑物应采用不同的容许变形控制值;
(1)对均质地基且荷载分布比较均匀时,可以采用地基沉降所形成的相对弯曲值,即利用弯曲部分的矢高与弯曲部分的总长之比来控制;
(2)对于有局部差异沉降的建筑物,可以采用局部倾斜值,即利用两点沉降差与距离之比来检查和控制;
(3)对于烟囱、水塔等高耸结构,可以采用整体倾斜值,即利用倾斜方向上的两点沉降差与距离之比来检查和控制;
(4)对于简支排架结构,如工业厂房等,对不均匀变形的适应能力较好,多根据使用功能要求的规定容许变形值进行检查和控制。
1.3
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地基应无滑动的危险
一般有三种情况:
(1)位于斜坡上的建筑物;
(2)在现有建筑物旁开挖过较深的基坑或洞体等;
(3)建筑物的主要荷载为水平荷载。
以上三种情况均应作稳定性复核验算分析,用以检查和控制有无滑动的危险。
由于建筑物的大小不同,对地基的强弱程度的要求也不同,所以在检验控制中应按照设计、使用条件等具体情况考虑上述要求。对于湿陷性黄土、冻土、膨胀土等具有独特的性质土体作为地基,除考虑上述要求外,还要考虑其自身的特点。
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2、建筑工程地基基础的处理方法
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地基加固的原理是:将土质由松变实,将土的含水量由高变低。即可达到地基加固的目的。常用的人工地基处理方法有换土法、压实法和打桩法三大类。
2.1
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换土法
换土法是将基础下部一定范围内承载力低的软土层挖去,然后回填强度较大、压缩性低的砂、碎石或灰土等,并分层夯至密实,作为基础垫层的方法。换填按其回填的材料可分为砂地基、碎(砂)石地基、灰土地基等。
2.1
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砂地基和砂石地基
砂地基和砂石地基是将基础下一定范围内的土挖去,然后采用颗粒级配良好,质地坚硬的中砂、粗砂、砾砂、碎(卵)石、石屑或其他工业废粒料回填,并经分层夯实,作为基础持力层。该地基工艺简单、工期短、造价低,适用于处理透水性强的软弱黏性土地基,但不宜用于湿陷性黄土地基和不透水的黏性土地基。
2.2
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灰土地基
灰土地基是将基础底面一定范围内的软弱土层挖去,用按一定体积配合比的石灰和黏性土拌和均匀,在最优含水量情况下分层回填夯实或压实而成。石灰和土的体积比一般取3:7或2:8,灰土地基的强度一般随着石灰含量的增多而增大,但石灰含量超过一定比例时其强度增加很小。该地基施工工艺简单,取材容易,费用低,适用于处理1~4m厚的软弱土层。
2.3
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压实法
压实法是通过用重锤夯实或压路机碾压,挤出软弱土层中土颗粒间的空气,使土中空隙压缩,提高土的密实度,从而达到增加地基土承载力的方法。这种方法经济实用,适用于土层承载力与设计要求相差不大的情况。压实法根据压实的机械或设备不同,通常可分为夯实法、重锤夯实法、机械碾压法。重锤夯实是用起重机械将特制的夯锤提升到一定高度后,利用自由下落时的冲击能来夯实基土表面,使其形成一层较为均匀的硬壳层,从而使地基得到加固。适用于处理地下水位0.8m以上稍湿的黏性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土和分层填土地基。但当夯击振动对邻近的建筑物、设备以及施工中的砌筑工程或浇筑混凝土等产生有害影响时,或地下水位高于有效夯实深度以及在有效深度内存在软黏土层时,不宜采用。
2.4
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打桩法
打桩法是在软弱土层中置以桩身,把土壤挤密或把桩打入地下坚硬的土层中来提高土层承载力的方法。通常有振冲地基、灰土桩地基、砂桩地基等。下面介绍振冲地基的施工。振冲地基,又称振冲桩复合地基,是以起重机吊起振冲器,启动潜水电机带动偏心块,使振冲器产生高频振动,同时开动水泵,通过喷嘴喷射高压水流成孔,然后分批填以砂石骨料形成一根根桩体,桩体与原地基构成复合地基以提高地基的承载力,减少地基的沉降和沉降差的一种快速、经济有效的加固方法。适用于加固松散砂土地基(对黏性土和人工填土地基,经试验证明加固有效时方可使用),该法具有技术可靠、机具设备简单、操作技术易于掌握、施工简便、节省三材、加固速度快、地基承载力高等特点。
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