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地下工程堵漏施工的措施
2012/8/3 阅读次数:[3588]
1)膨胀土地质条件下建房,宜选择排水畅通的平地不宜选坡地。应避开地形复杂、地裂、冲沟发育、岩溶发育、滑坡或有可能滑坡及地下水位变化剧烈的地段。选于坡地时,坡度宜<14°。并应依山傍势平行等高线布置,尽量保持原有地形,避免大挖大填。
(2)地下工程垫层埋深应位于膨胀土层厚度以下。
3)地下室前后墙力求简单不宜过长。平面转折部位、高落差部位、荷载差异显著部位、基础不同,应设置变形缝,以适应地基的不均匀胀缩、沉降变形。
4)对胀缩变形量大、厚度较薄的膨胀土地基,可全部挖除。
5)对胀缩变形量特大,有无法消除影响的地基,可采用桩基承重,桩底应位于膨胀土层的厚度以下,并不小于设计地面以下5m。也可采用墩基础,以增加基础荷重。
6)将建筑物四周设为绿化场地。种植草皮、花木,以减少水分蒸发。吸水量大的树木应远离建筑物8m以外,以避免水分过分集中。
7)地下工程的肥槽处理
在地下工程外墙柔性防水层及柔性保护层施工完毕后,应用吸水非膨胀性散体材料代替原膨胀土回填在肥槽内,吸水非膨胀性散体材料一般可选择炉渣、粗中砂等,在离外墙约150mm以外还可用建筑碎渣回填,150mm以内用粗中砂回填。外墙防水层应用聚苯乙烯泡沫塑料板、聚乙烯泡沫塑料片材作保护层。回填时,应防止散体材料损坏防水层。
8)施工技术措施
1)应防止用水管网漏水,对施工用水进行妥善管理,临时用水点应离基坑5m以外,水池、洗料厂、淋灰池、搅拌站等涉水场地、用水设备应设置在离基坑10m以外的地方。
2)基坑挖至设计标高以上200~300mm时,停止开挖,待浇筑混凝土垫层前再行挖尽,挖尽验槽后,应及时浇筑垫层或采取有效的封闭基底措施,以防止基底暴晒干燥开裂,留下比浸水更严重的破坏隐患。
3)一旦施工用水浸泡基底,应及时挖除浸泡部位的泥浆,并用非膨胀土、石灰土、砂石、排水材料、C10混凝土等非膨胀材料回填至基底同标高。
4)在坡面建地下工程时,应先完成挡土墙、护坡柱、防洪沟及排水明沟等固土、防排水设施,以防坡体不稳、胀缩坍塌,造成房屋开裂。
5)条件允许时,当地下室底板位于膨胀土层厚度以上部位时,可将底板以下的膨胀土换掉或采用架空底板的措施。换土后,可用砂、碎石、细石做垫层,垫层厚度可根据膨胀土的厚度,膨胀率、膨胀总率确定,一般不应小于300mm,砂石垫层宽度应大于混凝土垫层宽度。室内回填土中可掺入石灰或适当增加含水量。
6)除采用换土措施外,还可采用对膨胀土进行改良的措施。方法是在膨胀土中加入非膨胀性材料石灰(石灰:膨胀土﹦1:9或2:8),可消除膨胀土的膨胀性能。或在膨胀土地基中采用压力灌注石灰浆、设
7)平整膨胀土场地开挖基坑前,应对设计开挖范围周边宽1m以外的施工现场进行严格的保护。防止遭受长时间暴晒、风干、浸泡和充水。是实际参数与设计参数不符。
8)混凝土的养护宜采用涂刷养护模、覆盖黑色薄膜等方法,当采用覆盖湿草袋养护时,每次的浇水量应少,次数应多。
9)加强使用期的维护工作,经常检查建筑物周围的排水是否畅通,是否形成积水洼地。屋面采用组织水排水时,下水簸箕是否开裂=无组织排水的滴水板(或散水板)是否开裂,散水板与墙体间的密封是否失效。对检查出的破坏隐患应及时修复消除。
湿陷性黄土对地下工程的危害及防治方法
在土层饱和自重压力作用下,或在建筑结构荷载(称外荷)及土层饱和自重压力的共同作用下,受水侵湿后土体结构迅速破坏进而发生显著大量附加下沉的天然黄土,称湿陷性黄土。否则成非湿陷性黄土。
外荷湿陷变形只出现在基础底部以下一定深度范围内的土层,该深度称外荷湿陷影响深度,一般小于地基压缩层深度。湿隐变形发展迅速,浸水1~3h 出现显著下沉,沉降率为1~3cm/h。稳定快,浸水24h即可完成 终沉降量的30%~70%,浸水3d即可完成50%~90%,达到湿陷变形全部稳定约需15~30d。
自重湿陷变形是在饱和自重压力作用下产生的,只出现在自重湿陷性黄土地基中,湿陷深度在外荷湿陷影响深度以下,湿陷变形的产生与发展比外荷湿陷缓慢,变形至稳定所需时间较长,约需三个月设置半年以上时间。
湿陷性黄土广泛地分布在我国黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、山东、河北、河南、陕西、陕西、甘肃、宁夏、青海和新疆等黄河流域及其以北地区。其中黄河中游(山西西部、陕西、甘肃大部分地区)的湿陷性黄土厚度大、底层 全、演化 ,且连续分布,是我国湿陷性黄土的主要分布区域。
1.湿陷性黄土的特征
湿陷性黄土又称大孔土,多为粉土及粉质黏土,在非湿陷性黄土表面经演化而成,厚度 可达30~40m,一般为5~15m。
湿陷性黄土具有以下特征:
1)湿陷性黄土的颗粒以0.05~0.005mm的粉粒为主,含量达50%~72%;其次为颗粒>0.05mm的沙粒,含量为10%~30%;还含有颗粒<0.05mm的黏粒,含量为8%~26%。黏土粒均匀地分布在骨架颗粒之间,起较强的胶结作用,故其含量越多,填充得越密实,土的湿陷性 越弱。
2)黄土的湿陷性还与碳酸钙=石膏(CasSO4.2H2O)以及易溶盐(氯化物、硫酸盐、碳酸氢盐等)的含量、状态以及土的酸碱度(ph值的大小)有关。碳酸钙呈薄膜形态与黏土粒混合在一起均匀分布,具有较强的胶结作用,故其含量越高,湿陷性 越弱;当石膏及易溶盐含量越大,ph值越大(碱性越强)时,湿陷性 越强。
置石
3)一般湿陷性黄土的天然密度ρ在13.5~19.0kN/m³之间,干密度ρd在11~16 kN/m³之间。干密度ρd若超过15 kN/m³时,则湿陷性较弱。
4)孔隙比e是衡量密实度和湿陷程度的主要指标,一般比值为0.8~1.24。在其他条件相同的情况下,孔隙比越大,湿陷性越强。
5)湿陷性黄土的天然含水量w在5%~23%之间,天然含水量越大,湿陷性越弱。当w>23%时,湿陷性基本消失,但压缩性增强。
6)当含水量达到一定程度时,土体呈饱和状态。一般湿陷性黄土的饱和度在17%~77%之间,当饱和度>80%时,称饱和黄土,此时湿陷性基本消失,变成压缩性很大的软土。
7)湿陷性黄土的透水性很强,且不同方向有不同的渗透系数。一般垂直方向的渗透系数为0.16~0.3×10-5cm/s,水平方向的渗透系数为0.1~0.8×10-6cm/s,故垂直方向大于水平方向。将土样浸入水中,会很快溶塌,同时冒出气泡,说明气相部分被液相替代。
2.湿陷性黄土地基对建筑物的危害及其原因
1)由于湿陷,建筑物随地基一起下沉,且下沉量既大又不均匀,引起墙体迅速开裂渗漏。
2)如湿陷性黄土地基受湿不均匀,受湿部位湿陷变形,未浸水部位基本不变形,使建筑物各部位沉降量不均匀,导致倾斜。
3)湿陷性黄土地基多处受湿陷落时,基础、底板由于受力不均,会产生较大的弯曲变形,引起基础、底板和管道弯曲、开裂和折断。
4)若用湿陷性黄土回填于肥槽,则遇水湿陷,造成散水板下沉、开裂,易发生人身伤害事故及损坏外墙防水层。
3.防治措施
1)地基处理措施
采用换土、铺垫层更换或部分更换湿陷性土的方法以消除湿陷影响,或采用、预浸水等方法以改变湿陷性黄土的大孔结构,使其致密,或采用化学灌浆法以提高土的抗压强度。采用何种方法进行处理,应根据建筑物的类别、土的特性、 地取材、已有条件等因素经技术比较后在确定。
1)垫层法
垫层法在基础下以素土或灰土作垫层,应用历史悠久。具有因地制宜、 地取材、施工简便等优点,故使用较普遍。
垫层法更换或部分更换基础以下的湿陷性黄土,控制未处理土层的剩余湿陷量,以减水地基的总湿陷量。根据基础形式,可分为局部垫层和整片垫层。
①局部垫层
局部垫层时对独立基础、条形基础底面以下的湿陷性黄土进行更换。为防止垫层本身被基础侧向挤出,垫层的四条侧边,每边的宽度均应超出基础底边,超出量应不小于基底下垫层厚度的一半。
局部垫层超出基础底边的宽度较小,地表水、上层滞水仍可从垫层四周渗入未处理的湿陷性土层,故仅能消除地基的部分湿陷量和提高部分承载力。不能起隔水、防水作用,对防水要求较高的地下工程不能采用局部垫层法。
灰砂桩、石灰粉煤灰桩的方法都能减水地基的胀缩变形。
②整片垫层
整片垫层时将所有建筑物平面内的湿陷性黄土都置换成垫层,一般应超出建筑物外墙基础边缘的宽度不小于垫层的厚度,且不小于2m。
整片垫层处理范围大,能消除地基的部分湿陷量,还具有一定的隔水、防水作用,适用于较高要求的地下工程。
③垫层施工
a.先将处理范围内的湿陷性土挖出,然后用原土(或灰土混匀)过筛,在 含水量状态下,分层回填,分层夯实,机械夯实每层厚度不大于300mm,人工夯实每层厚度不大于250mm。灰土垫层的配比为石灰:土﹦2:8或3:7。
b.当垫层厚度不大于3m时,其压实系数不得小于0.93;当垫层厚度大于3m时,压实系数不宜小于0.92。
c.施工过程中,应在每层表面下2/3厚度处取样检验土的干密度,控制回填土的干密度不小于16 kN/m³。取样数量:整片垫层没100m²每层不少于3处;矩形基础垫层每层不少于2处;条形(包括管道)基础垫层每30m每层不少于2处。
d.垫层的承载力原则上应通过试验确定,当无试验资料时,对素土垫层的承载力一般不大于188Kpa;灰土垫层一般不大于250kpa。
2)夯实法
包括强夯和重夯两种方法。强夯法处理厚度一般可达3~6m,而重夯法处理厚度仅为1~2m。
①强夯法
强夯法又叫动力固结法,处理效果显著,成本低,施工简单、工期短,被普遍采用。目前单点夯击能达到800Kn.m。
②重夯法
强夯完毕后,应检验夯打质量。一般在500~100m²范围内任选一点,自夯面向下每隔50~100cm至5~8m深度范围内取样测定干密度及湿陷性指标。若用静力触探测定夯实后的土层承载力,宜在夯实结束一个月后进行。
3)挤密法
挤密法是通过在桩孔内挤密素土或灰土来加固地下水位以上部位的整片或局部湿陷性地基土的一种方法。桩孔的形成可采用炸药爆破,或振动沉管,或打入钢套管后再拔出等方法。桩孔形成后,不取出原土,直接在孔内填充素土或灰土,分层夯实,密实度应达到要求。通过夯实,将原处于桩孔内的土全部挤入周围土层中,使距桩周一定范围内的天然土得到挤密,改善桩周土的物理力学性能,可基本消除桩间及深度范围黄土的湿陷性,性成桩基而提高承载力。挤密法处理深度可达5~15m,方法简单,无须大开大挖,土方量少,造价低。具体施工要求如下:
①确定桩距
确定桩距地原则是桩间土被挤密后的平均挤密系数不小于0.93。
②处理范围
局部处理时,在非自重湿陷性场地,每边应爆出基础边缘0.25b(b为基础宽度),并不应小于0.5m,在自重湿陷性场地,每边宜超出基础边缘0.75b,并不应小于1m。整片处理时,每边超出建筑物外墙基础外缘的宽度,不宜小于处理厚度的一半。

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