張蓮香,張勤玲,張會芹
(1.河南省漯河市水利勘測設計院,河南 漯河 462000;2.河南省漯河市農(nóng)水技術(shù)推廣中心,河南 漯河 462000;3.河南省漯河市移民安置局,河南漯河 462000;)
地基的局部處理措施
張蓮香1,張勤玲2,張會芹3
(1.河南省漯河市水利勘測設計院,河南 漯河 462000;2.河南省漯河市農(nóng)水技術(shù)推廣中心,河南 漯河 462000;3.河南省漯河市移民安置局,河南漯河 462000;)
在基礎施工中,當基槽開挖至設計標高后,槽底往往會遇到有局部特殊的土質(zhì)情況。如何處理好這些特殊部位,不僅會影響到材料資金,而且往往會影響到整個工程進度其及質(zhì)量,因此對于局部特殊土質(zhì)的處理方法至關(guān)重要。筆者結(jié)合工作實踐及相關(guān)資料,談談地基的局部處理措施。
特殊土質(zhì);局部處理;沉降均勻;分層回填
所謂局部特殊的土質(zhì)情況,即松軟土質(zhì)、舊房基、路面、暗溝、墓穴等。在基槽檢驗中如遇有諸如此類的局部異常地基,在探明原因和范圍后,均需妥善處理。其具體處理方法可根據(jù)地基情況、工程性質(zhì)和施工條件而有所不同,但均應符合使建筑物的各個部位沉降盡量趨于一致,以減小地基不均勻沉降的處理原則。
1)當坑的范圍較小,可將坑中松軟虛土挖除,使坑底及四壁均見天然土為止,然后采用與坑底的天然土層壓縮性一致或相近的材料回填。例如:當天然土為第四紀砂土時,用砂或級配砂石回填,回填時應分層夯實,或用平板震搗器振密,厚度不大于200 mm。如處理部分居地下水位以上,天然土為較密實的粘性土,則用3∶7灰土分層夯實回填;如為可塑的粘性土或新近沉積粘性土,則可用1∶9或2∶8灰土分層回填。
2)當坑的范圍較大且超過基槽邊沿或因其它條件限制,基槽不能開挖太寬,槽壁挖不到天然土層時,則應將該范圍內(nèi)的基槽適當加寬,加寬的寬度應按下述條件決定:當用砂土或砂石回填時,基槽每邊勻應按1∶1(高寬比)坡度放寬;當用1∶9或2∶8灰土回填時,按1∶0.5(高寬比)坡度放寬;當用3∶7灰土回填時,如坑的長度不大(長度≤2 m,且為具有較大剛性的條型基礎時),基槽可不放寬,但需將灰土與松土壁接觸處緊密夯實。
3)如坑在槽內(nèi)所占的范圍較大(長度在5 m以上),且坑底土質(zhì)與一般槽底天然土質(zhì)相同,也可將基礎落深,做1∶2踏步與兩端相接。踏步多少根據(jù)坑深而定,但每步高不大于0.5 m,長不小于1 m。如深度較大,用灰土分層回填夯實至坑(槽)底平。
4)在獨立基礎下,若松土坑的深度較淺時,可將松土坑全部挖除,將柱基落深;松土坑較深時,可將一定深度范圍內(nèi)的松土挖除,然后用與坑邊的天然土壓縮性相近的材料回填。換土的具體深度,應視柱基荷載和松土的密實程度而定。
在上述幾種情況中,如遇到地下水位較高,或坑內(nèi)積水無法夯實時,亦可用砂石或混凝土代替灰土。但無論哪種情況,槽底換土都不能使用凍土,因凍土不易解凍,且解凍后強度會顯著降低,從而極易造成較大的不均勻沉降。
對于較深的松土坑(坑深大于槽寬或大于1.5 m時),槽底處理后,還應適當考慮是否需要加強上部結(jié)構(gòu)的強度,以抵抗由于可能發(fā)生的不均勻沉降而引起的內(nèi)力。
1)當土井、磚井在室內(nèi)基礎附近??蓪⑺唤档偷阶畹涂赡艿南薅?,用中、粗砂及塊石、卵石或碎磚等回填到地下水位以上50 cm。磚并應將四周磚圈拆至坑(槽)底以下1 m或更深些,然后再用素土分層回填并夯實,如井已回填,但不密實或有軟土,可用大塊石將下面軟土擠緊,再分層回填素土夯實。
2)如土井、磚井在基礎下或條形基礎或柱基范圍內(nèi)。先用素土分層回填夯實,至基礎底下2 m處,將井壁四周松軟部分挖去,有磚井圈時,將井圈拆至槽底以下1~1.5 m。當井內(nèi)有水,應用中、粗砂及塊石、卵石或碎磚回填至水位以上50 cm,然后再按上述方法處理;
若井在基礎的轉(zhuǎn)角處,除采用上述拆除回填辦法處理外,還應對基礎加強處理。采用辦法視具體情況而定。一般可能有兩種情況:
3)井位于房屋轉(zhuǎn)角處,而基礎壓在井上部分不多,并且在井上部分所損失的承壓面積,可由其余基槽承攬而不引起過多的沉降時,則可采用從基礎中挑梁辦法解決。
4)當井位于墻的轉(zhuǎn)角處,而基礎壓在井的面積較大,且采用挑梁辦法較困難或不經(jīng)濟時,則可將基槽基礎沿墻長方向向外延長出去,使延長部分落在老土上。落在老土上的基礎總面積,應等于井圈范圍內(nèi)原有基礎的面積,然后在基礎墻內(nèi)再采用配筋或鋼筋混泥土梁進行加強。
5)在獨立柱基礎下有井時,如挖除處理有困難時,可適當擴大基礎(擴大多少由計算確定);或與相鄰基礎連接在一起,做成聯(lián)合基礎。如果條件許可,亦可在井內(nèi)打樁來加固地基。
6)當井內(nèi)已填有土,但不密實,且挖除困難時,可用大塊石將下面軟土擠緊,再選用上述辦法回填處理。若井內(nèi)不能夯填密實時,如井內(nèi)不能夯填密實,而上部荷載又較大,可在井內(nèi)設灰土擠密樁或石灰樁處理;如土井在大體積混凝土基礎下,可在井圈上加鋼筋混凝土蓋板封口,上部再用素土或2∶8灰土回填密實的辦法處理,使基土內(nèi)附加應力傳布范圍比較均勻,但要求蓋板到基底的高差h>d;若井內(nèi)土已較密實,則應將井的磚圈拆除至槽底以下1 m(或更多些),在此拆除范圍內(nèi)用2∶8或3∶7灰土分層夯實回填至槽底。如井的直徑大于1.5 m時,則應適當考慮加強上部結(jié)構(gòu)的強度,如:在墻內(nèi)配筋或做地基梁跨越磚井。
1)當柱基或部分基槽下,有較其它部分過于堅硬的土質(zhì)時,例如:基巖、舊墻基、老灰土、化糞池、大樹根、磚窯底、壓實的路面等,均應盡可能挖除,以防建筑物由于局部落于堅硬地基上,造成不均勻沉降而使建筑物開裂;硬土(或硬物)挖除后,視具體情況回填或或?qū)杂驳鼗糠骤徣?0~50 cm使基礎落深,再回填土砂混合物或砂作軟性褥墊,使軟硬部分可起到調(diào)整地基變形作用,避免裂縫。
2)基礎一部分落于基巖或硬土層上,一部分落于軟弱土層上,基巖表面坡度較大時。在軟土層上采用現(xiàn)場鉆孔灌筑樁至基巖;或在軟土部位作混凝土或砌塊石支承墻(或支墩)至基巖;或?qū)⒒A以下基巖鑿去30~50 cm深,填以中粗砂或土砂混合物作軟性褥墊,使之能調(diào)整巖土交界部位地基的相對變形,避免應力集中出現(xiàn)裂縫;或采取加強基礎和上部結(jié)構(gòu)的剛度,來克服軟硬地基的不均勻變形。
3)基礎落于厚度不一的軟土層上,下部有傾斜較大的巖層。如建(構(gòu))筑物處于穩(wěn)定的單向傾斜的巖層上,基底離巖面不小于300 mm,且?guī)r層表面坡度及上部結(jié)構(gòu)類型符合表1的要求時,此種地基的不均勻變形較小,可不作變形驗算,也可不進行地基處理。為了防止建(構(gòu))筑物傾斜,可在軟土層采用現(xiàn)場鉆孔灌筑鋼筋混凝土短樁直至基巖,或在基礎底板下作砂石墊層處理,使應力擴散,減低地基變形;亦可調(diào)整基礎的底寬和埋深,如將條形基礎沿基巖傾斜方向分階段加深,做成階梯形基礎,使其下部土層厚度基本一致,以使沉降均勻如建筑物下外基巖呈八字形傾斜,地基變形將為兩側(cè)大,中間小,建(物)筑物較易在兩個傾斜面交界部位出現(xiàn)開裂,此時在傾斜面交界處,建(構(gòu))筑物還宜設沉降縫分開。
表1 下臥基巖表面允許坡度值
如在槽底以上有上下水管道,而管道不能拆除時,則應采取防止漏水的措施,以免漏水浸濕基礎造成不均勻沉陷,當?shù)鼗鶠樘钔粱驖裣菪?指土在自重應力和附加應力作用下,遇水以后突然產(chǎn)生很大的沉陷)的土層時,尤其應注意這個問題。
1)如管道位于槽底以下時,最好拆遷,或?qū)⒒A局部落低,否則需要采取必要的防護措施,以避免管道被基礎壓壞。此外,在管道穿過基礎或基礎墻時,必須在基礎或基礎墻上管道周圍,特別是上部,留出足夠尺寸的空間,從而使建筑物產(chǎn)生沉降后不致引起管道的變形或損壞。
2)當管道穿過基礎,而基礎又不允許切斷時,可將這部分基礎局部適當落深,使管道穿過基礎墻,并照上述留出足夠尺寸的空間。
當?shù)鼗鶠檎承酝?,且含水量很大趨于飽和時,夯拍后會使地基土變成踩上去有一種顫動感覺的“橡皮土”。所以,當發(fā)現(xiàn)地基土含水量很大趨近于飽和時,要避免直接夯拍。這時,可采用晾槽或摻白灰末的辦法降低土的含水量,然后根據(jù)具體情況選擇施工方法及基礎類型。如果地基土已發(fā)生了顫動,則應采取措施,如利用碎石或卵石將泥擠緊或?qū)⒛嗤诔藭r挖除部位應填以砂土或級配砂石。
以上幾種是基槽施工中常見的問題及其處理方法,在基槽檢驗中,對于有異?,F(xiàn)象的部位,首先應對其原因和范圍調(diào)查清楚,然后再確定合理的處理方案,以確?;A的質(zhì)量。
1.《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007-2011)
2.《地基與基礎》第三版中國建筑工業(yè)出版社
3.《地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2002)
P642
B
1004-1184(2013)05-0135-02
2013-05-21
張蓮香(1977-),女,河南郾城人,工程師,主要從事水利工程設計及管理工作。