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谈谈关于地基基础工程施工常见问题成因分析及预防措施!

2022-01-19

  一、土方开挖边坡坍塌

  1.现象

  在挖方过程中或挖方后,基坑(槽)边坡土方局部或大面积塌落或滑塌,使地基土受到扰动,承载力降低,严重的会影响建筑物的稳定和施工安全。

  2.原因分析

  (1)基坑(槽)开挖较深,放坡坡度不够;

  (2)在有地表水、地下水作用的土层开挖基坑(槽),未采取有效的降排水措施,使土层湿化,粘聚力降低,在土层作用下失去稳定而引起塌方;

  (3)边坡顶部堆载过大或受车辆等外力振动影响,使坡体内剪切应力增大,土体失去稳定而导致塌方;

  (4)土质松软,开挖次序、方法不当而造成塌方。

  3.预防措施

  (1)根据土的种类、物理力学性质(如土的内摩擦角、粘聚力、湿度、密度、休止角等)确定适当的边坡坡度。对长久性挖方的边坡坡度,应按设计要求放坡,一般在1∶1.0~1∶1.5之间;

  (2)开挖基坑(槽)和管沟,如地质条件良好,土质均匀,且地下水位低于其底面标高时,挖方深度在5m以内不加支撑的边坡的陡坡度,应按规定采用,且挖方边坡可做成直立壁不加支撑,但挖方深度不得超过规定的数值,此时砌筑基础或施工其他地下结构设施,应在管沟挖好后马上进行。施工期较长,挖方深度大于规定数值时,应做成直立壁加设支撑;

  (3)做好地面排水措施,避免在影响边坡稳定的范围内积水,造成边坡塌方。当基坑(槽)开挖范围内有地下水时,应采取降、排水措施,将水位降至离基底0.5m以下方可开挖,并持续到回填完毕;

  (4)土方开挖应自上而下分段分层、依次进行,随时做成一定的坡势,以利泄水,避免先挖坡脚,造成坡体失稳。相邻基坑(槽)和管沟开挖时,应遵循先深后浅或同时进行的施工顺序,并及时做好基础或铺管,尽量防止对地基的扰动。

  4.治理方法

  (1)对沟坑(槽)塌方,可将坡脚塌方清除做临时性支护(如堆装土编织袋或草袋、设支撑、砌砖石护坡墙等)措施;

  (2)对长久性边坡局部塌方,可将塌方清除,用块石填砌或回填2∶8或3∶7灰土嵌补,与土接触部位做成台阶搭接,防止滑动;或将坡顶线后移;或将坡度改缓。

地基基础工程

  二、回填土密实度低

  1.现象

  回填土、灰土回填密实度达不到设计要求,造成室内地面空鼓、开裂及下沉。

  2.原因分析

  (1)回填土料粒径过大且含有杂质;未分层摊铺或分层厚度过大;没有达到含水率;

  (2)灰土体积控制不严,灰土拌合不均匀;

  (3)夯实机械选择不当。

  3.预防措施

  (1)回填土料不得含有草皮、垃圾、有机杂质及粒径大于50mm块料,回填前应过筛;

  (2)回填必须分层进行,分层摊铺厚度为200~250mm,其中人工夯填层厚不得超过200mm,机械夯填不得超过250mm;

  (3)摊铺之前,应由试验员对回填土料的含水量进行测定,达到含水率时方可夯实;在含水率较低情况下,应根据气候条件预先均匀洒水湿闷原土,严禁边洒水边施工;

  (4)通常大面积夯实采用打夯机,小部位采用振冲夯实机,夯实遍数不少于3遍,夯填方式应一夯压半夯,夯夯相连,交叉进行;

  (5)每层密实度应由试验员现场环刀取样,通过检测达到设计要求后方可进行上层摊铺;

  (6)回填土宜优先采用基槽中挖出的土。对湿陷性等级较高的黄土,应采取块填方式;

  (7)灰土拌合之前,应复核配比,严格按照设计要求的体积比进行施工,不得随意减少石灰在土中的掺量;

  (8)灰土拌合尽可能采用机械拌合,若人工拌合时翻拌次数不得少于3遍,要求均匀一致;

  (9)拌合用石灰采用生石灰,使用前应充分熟化过筛,不得含有粒径大于5mm的生石灰块料。

地基基础工程

  三、预制桩沉桩偏斜

  1.现象

  桩倾斜错位,桩在沉入过程中,桩身突然倾斜错位,当桩尖处土质条件没有特殊变化,而贯入度逐渐增加或突然增大,同时当桩锤跳起后,桩身随之出现回弹现象,施打被迫停止。

  2.原因分析

  (1)桩身在施工中出现较大弯曲,在反复的集中荷载作用下,当桩身不能承受抗弯强度时,即产生断裂;

  (2)桩在反复长时间打击中,桩身受到拉、压应力,当拉应力值大于混凝土抗拉强度时,桩身某处即产生横向裂缝,表面混凝土剥落,如拉应力过大,混凝土发生破碎,桩即断裂;

  (3)制作桩的水泥强度等级不符合要求,砂、石中含泥量大或石子中有大量碎屑,使桩身局部强度不够,施工时在该处断裂。桩在堆放、起吊、运输过程中,也能产生裂纹或断裂;

  (4)桩身混凝土强度等级未达到设计强度即进行运输与施打;

  (5)在桩沉入过程中,某部位桩尖土软硬不均匀,造成突然倾斜。

  3.预防措施

  (1)施工前,应将地下障碍物,如旧墙基、条石、大块混凝土清理干净,尤其是桩位下的障碍物,必要时可对每个桩位用钎探了解。对桩身质量要进行检查,发生桩身弯曲超过规定,或桩尖不在桩纵轴线上时,不宜使用。一节桩的细长比不宜过大,一般不超过30;

  (2)在初沉桩过程中,如发现桩不垂直应及时纠正,如有可能,应把桩拔出,清理完障碍物并回填素土后重新沉桩。桩打入一定深度发生严重倾斜时,不宜采用移动桩架来校正。接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上,接头处必须严格按照设计及操作要求实行;

  (3)采用“植桩法”施工时,钻孔的垂直偏差要严格控制在1%以内。植桩时,桩应顺孔植入,出现偏斜也不宜用移动桩架来校正,以免造成桩身弯曲;

  (4)桩在堆放、起吊、运输过程中,应严格按照有关规定或操作规程实行,发现桩开裂超过有关规定时,不得使用。普通预制桩经蒸压达到要求强度后,宜在自然条件下再养护一个半月,以提高桩的后期强度。施打前桩的强度必须达到设计强度100%(指多为穿过硬夹层的端承桩)的老桩方可施打。而对纯摩擦桩,强度达到70%便可施打;

  (5)遇有地质比较复杂的工程(如有老的洞穴、古河道等),应适当加密地质探孔,详细描述,以便采取相应措施;

  4.治理方法

  当施工中出现断裂桩时,应及时会同设计人员研究处理办法。根据工程地质条件、上部荷载及桩所处的结构部位,可以采取补桩的方法。条基补1根桩时,可在轴线内、外补[下图(a)、(b)];补2根桩时,可在断桩的两侧补[下图(c)]。柱基群桩时,补桩可在承台外对称补[下图(d)]或承台内补桩[下图(e)]。


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