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地基基础施工方案(精选)

地基基础施工方案

1 、地基处理工程

工程施工中常见的地基处理施工方法有换填地基、压实和夯实地基、复合地基、注浆加固、预压地基、微型桩加固等;本次就换填地基和强夯地基进行对比。

1)换填地基按其回填材料不同可分为素土、灰土地基,砂和砂石地基,粉煤灰地基,混凝土地基等。

素土换填是指将基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去,然后分层回填较好的素土(夯)压实,成为良好的人工地基。

砂石换填是指将基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去,然后分层回填级配砂石,成为良好的人工地基,换填材料是将不同粒度(颗粒大小)的砂石按照一定的设计比例混合而成的级配砂石。

混凝土换填是指将基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去,然后分层回填素混凝土,成为良好的人工地基。换填材料为低标号素混凝土(如C15)或毛石混凝土。

2)夯实地基可分为强夯和强夯置换处理地基;强夯是指利用大型履带式强夯机将8-30吨的重锤从6-30米高度自由落下,对土进行强力夯实,迅速提高地基的承载力及压缩模量,形成比较均匀的、密实的地基。

(3)经济性对比

不同地区的换填材料价格不尽相同,相同工程量下,素土换填成本最低、级配砂石换填次之、混凝土换填成本最高,且随换填厚度的增加换填费用呈线性增加;强夯地基的成本与强夯面积关系较大,与处理厚度关系不大。

(4)方案比选

1)从地基处理深度考虑, 三种换填处理深度通常在3m以内,强夯处理深度一般大于3m,当需要处理的软弱土层深度超过3m时,首选强夯方案;

2)从地基处理效果考虑,强夯>混凝土换填>级配碎石换填>素土换填。

第一节土石方施工

一、基坑土方开挖施工

土方工程施工前应考虑土方量、土方运距、土方施工顺序、地质条件等因素,进行土方平衡和合理调配,确定土方机械的作业线路、运输车辆的行走路线、弃土地点。

专家解读:基坑开挖前应综合考虑多种因素,主要是为了达到基坑安全、保护环境和方便施工的目的。基坑开挖施工方案的主要内容一般包括工程概况和特点、工程地质和水文地质资料、周围环境、基坑支护设计、施工平面布置及场内交通组织、挖土机械选型、挖土工况、挖土方法、降排水措施、季节性施工措施、支护变形控制和环境保护措施、监测方案、安全技术措施和应急预案等,施工方案应按照相关规定履行审批手续。土方的平衡与调配是土方工程施工的重要工作,一般先由设计单位提出基本平衡数据,再由施工单位根据实际情况进行平衡计算。若工程量较大,施工中还应进行多次平衡调整。在平衡计算中应综合考虑土的松散性、压缩率、沉陷量等影响土方量变化的因素。为达到文明施工、资源节约利用的目的,土方工程施工线路、弃土地点等应事先确定。

基坑开挖期间若周边影响范围内存在桩基、基坑支护、土方开挖、爆破等施工作业时,应根据实际情况合理确定相互之间的施工顺序和方法,必要时应采取可靠的技术措施。

机械挖土时应避免超挖,场地边角土方、边坡修整等应采用人工方式挖除。基坑开挖至坑底标高应在验槽后及时进行垫层施工,垫层宜浇筑至基坑围护墙边或坡脚。

土方开挖、土方回填过程中应设置完善的排水系统。土方工程施工前,应采取有效的地下水控制措施。基坑内地下水位应降至拟开挖下层土方的底面以下不小于0.5m。

机械挖土时,坑底以上200mm ~300mm 范围内的土方应采用人工修底的方式挖除。放坡开挖的基坑边坡应采用人工修坡的方式。

基坑开挖的分层厚度宜控制在3m以内,并应配合支护结构的设置和施工的要求,临近基坑边的局部深坑宜在大面积垫层完成后开挖。

专家解读:基坑开挖时,围护结构的水平位移或开挖面土坡的滑移不仅与场地、地质条件、基坑平面、周边环境等有关,同时还与开挖面应力释放速率有关,故强调分层开挖。为防止开挖面的坡度过陡,引起土体位移、坑底隆起、桩基侧移等异常现象发生,开挖过程中的临时边坡坡度应保证其稳定性。基坑内的局部深坑可综合考虑其深度、平面位置、支护形式等因素确定开挖方法,局部深坑邻近基坑边时,为有效控制围护墙或边坡的稳定,可视局部深坑开挖深度、周边环境保护要求、支护设计、场地条件等因素确定开挖的顺序和时间。

基坑放坡开挖应符合下列规定:

(1)当场地条件允许,并经验算能保证边坡稳定性时,可采用放坡开挖,多级放坡时应同时验算各级边坡和多级边坡的整体稳定性,坡脚附近有局部坑内深坑时,应按深坑深度验算边坡稳定性。

(2)应根据土层性质、开挖深度、荷载等通过计算确定坡体坡度、放坡平台宽度,多级放坡开挖的基坑,坡间放坡平台宽度不宜小于3.0m。

(3)无截水帷幕放坡开挖基坑采取降水措施的,降水系统宜设置在单级放坡基坑的坡顶,或多级放坡基坑的放坡平台、坡顶。

(4)坡体表面可根据基坑开挖深度、基坑暴露时间、土质条件等情况采取护坡措施,护坡可采取水泥砂浆、挂网砂浆、混凝土、钢筋混凝土等方式,也可采用压坡法。

(5)边坡位于浜填土区域,应采用土体加固等措施后方可进行放坡开挖。

(6)放坡开挖基坑的坡顶及放坡平台的施工荷载应符合设计要求。

设有内支撑的基坑开挖应遵循"先撑后挖、限时支撑"的原则,减小基坑无支撑暴露的时间和空间。

下层土方的开挖应在支撑达到设计要求后方可进行。挖土机械和车辆不得直接在支撑上行走或作业,严禁在底部已经挖空的支撑上行走或作业。

面积较大的基坑可根据周边环境保护要求、支撑布置形式等因素,采用盆式开挖、岛式开挖等方式施工,并结合开挖方式及时形成支撑或基础底板。

采用盆式开挖的基坑应符合下列规定:

(1)盆式开挖形成的盆状土体的平面位置和大小应根据支撑形式、围护墙变形控制要求、边坡稳定性、坑内加固与降水情况等因素确定,中部有支撑时宜先完成中部支撑,再开挖盆边土体。

(2)盆式开挖形成的边坡应符合规范的规定,且坡顶与围护墙的距离应满足设计要求。

(3)盆边土方应分段、对称开挖,分段长度宜按照支撑布置形式确定,并限时设置支撑。

专家解读:先开挖基坑中部的土方,挖土过程中在基坑中形成类似盆状的土体,然后再开挖基坑周边的土方,这种挖土方式通常称为盆式开挖。盆式开挖由于保留基坑周边的土方,减小了基坑围护暴露的时间,对控制围护墙的变形和减小周边环境的影响较为有利。盆式开挖一般适用于周边环境保护要求较高,或支撑布置较为密集的基坑,或采用竖向斜撑的基坑。盆式开挖形成的边坡,其留置时间可能较长,盆边与盆底高差、边坡坡度、放坡平台宽度等参数应通过稳定性验算确定,必要时可采取降水、护坡、土体加固等措施。采用二级放坡时,若挖土机械需在放坡平台上作业,还应考虑机械作业时的尺寸要求和附加荷载因素。盆式开挖过程中,先行完成中部土方,此时未形成有效的支撑体系,故应保留足够的盆边宽度和高度,以及足够平缓的边坡坡度,以抵抗围护墙变形和边坡自身的稳定。对于中部采用对撑的基坑,盆边土体的开挖应结合支撑的平面布置先行开挖对撑对应区域的盆边土体,以尽快形成对撑;对于逆作法施工的基坑,盆边土体应分块、间隔、对称开挖;对于利用中部主体结构设置竖向斜撑的基坑,应在竖向斜撑形成后再开挖盆边土体。

采用岛式开挖的基坑应符合下列规定:

(1)岛式开挖形成的中部岛状土体的平面位置和大小应根据支撑布置形式、围护墙变形控制要求、边坡稳定性、坑内降水等因素确定。

(2)岛式开挖的边坡应符合规范的规定。

(3)基坑周边土方应分段、对称开挖。

专家解读:先开挖基坑周边的土方时,挖土过程中在基坑中部形成类似岛状的土体,然后再开挖基坑中部的土方,这种挖土方式通常称为岛式开挖。岛式开挖可在较短时间内完成基坑周边土方开挖及支撑系统施工,这种开挖方式对基坑变形控制较为有利。基坑中部大面积无支撑空间的土方开挖较为方便,可在支撑系统养护阶段进行开挖。岛式开挖适用于支撑系统沿基坑周边布置且中部留有较大空间的基坑。边桁架与角撑相结合的支撑体系、圆环形桁架支撑体系、圆形围檩体系的基坑采用岛式土方开挖较为典型。土钉支护、土层锚杆支护的基坑也可采用岛式土方开挖方式。基坑周边土方的开挖范围不应影响该区域整个支撑系统的形成,在满足支撑系统整体形成的条件下,周边土方的开挖宽度应尽量减小,以加快挖土速度,尽早形成基坑周边的支撑系统。岛式开挖形成的边坡,其留置时间可能较长,岛状土体的高差、边坡坡度、放坡平台宽度等参数应通过稳定性验算确定,必要时可采取降水、护坡、土体加固等措施。采用二级放坡时,若挖土机械需在放坡平台上作业的,还应考虑机械作业时的尺寸要求和附加荷载因素。土方运输车辆、挖土机械等在中部岛状土体顶部进行作业时,边坡稳定性计算应考虑施工机械的荷载影响。

狭长形基坑开挖应符合下列规定:

(1)基坑土方应分层分区开挖,各区开挖至坑底后应及时施工垫层和基础底板。

(2)采用钢支撑时可采用纵向斜面分层分段开挖方法,斜面应设置多级边坡,其分层厚度、总坡度、各级边坡坡度、边坡平台宽度等应通过稳定性验算确定。

(3)每层每段开挖和支撑形成的时间应符合设计要求。

专家解读:狭长形基坑一般是针对地铁车站、明挖隧道、地下通道、大型箱涵等采用对撑形式的长形基坑,其中尤以中心城区的地铁车站较为典型。基坑平面分区应按照设计或基础底板施工缝设置要求确定,分层厚度应与支撑竖向间距保持一致。考虑到狭长形基坑钢支撑的受力特点和土方开挖的特性,基础底板及时浇筑可改善围护结构的受力特征,保证基坑的稳定。采用斜面分层分段开挖时,每小段长度一般按照1~2个支撑水平间距确定。狭长形基坑开挖中保证纵向斜坡稳定是至关重要的,坡度过陡、雨季施工、排水不畅、坡脚扰动等都会引起土坡坍塌、围护结构变形过大甚至失稳,因此开挖前一定要慎重确定纵向放坡坡度,必要时可采取降水、护坡、土体加固等稳定措施,纵向斜面的施工技术参数需要通过计算确定。纵向斜面的分层厚度、平台宽度、分段长度等由支撑的水平和竖向间距确定。设计一般根据周边环境保护要求,对每层每段开挖和钢支撑形成时间有较为严格的限制,宜为12h~36h。

执行标准:
《既有建筑地基基础加固设计规范》JGJ123-2016

设计步骤:
1 选择加固方案,结合结构现状,考虑三者共同作用,初步筛选加固地基、加固基础或加固上部结构刚度和加固地基基础相结合的方案

2 根据预期效果、施工难易程度、材料来源和运输条件、施工安全性、对邻近建筑和环境的影响、机具条件、施工工期和造价,选定最佳方案。

加固方法:
地基加固:

锚杆静压桩法

树根桩法

坑式静压桩法

石灰桩法

注浆加固法

基础加固:

基础补注浆液加固法(裂缝修补)

加大基础底面积法

加深基础法

基础纠偏

卸载法

地基加固各种方法简述
1、锚杆静压桩法

a、适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土和人工填土等地基土的加固

b、锚杆静压桩是利用锚杆的抗拔力将预制桩或钢管静压入土体内,通过桩承载力提高原地基承载力,当原承台承载力不足时应加固,也可设悬挑梁或抬了作为压桩的承台。

c、可采用钢材,对钢筋混凝土桩宜采用方形,边长为200~300mm;桩长每节宜为1.0~2.5m

2、树根桩法

a、适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、碎石土及人工填土等地基土上既有建筑的修复和增层、古建筑修整、地下铁道的穿越等的加固工程

b、树根桩直径宜为150~300mm,桩长不宜超过30m,布置可采用直桩型或网状结构斜桩型

3、坑式静压桩法

a、适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土及人工填土等地基土,且地下水位较低的情况

b、桩身直径宜为150~300mm的开口钢管或边长为150~250mm的与之钢筋混凝土方桩。

4、石灰桩法

a、适用于处理地下水位以下的粘性土、粉土、松散粉细砂、淤泥、淤泥质土、杂填土或饱和黄土等地基及基础周围土体的加固

b、由生石灰和粉煤灰(火山灰或其他掺合料)组成,生石灰氧化钙含量不低于70%,含粉量不得超过10%,含水量不得大于5%,最大块径不得大于50mm。常用配比1:1、1:1.5或1:2,提高桩身强度也可掺入水泥、砂和石屑。

c、石灰桩法的加固作用:1 成孔挤密——杂填土中,粗颗粒较多,挤密效果好;粘性土中,渗透系数小的,挤密效果差。2 吸水作用——1kg纯氧化钙吸水0.32kg,石灰桩吸水65%-70%。3 膨胀挤密——吸水膨胀,在压力50-100kPa下,膨胀量20%~30%。4 发热脱水——1kg氧化钙产生280卡热量,桩身温度200~300℃。5 离子交换——软土中钠离子与石灰中的钙离子发生交换,改善了桩间土的性质,在桩身表层形成强度很高的硬层。6 置换作用——软土被强度较高的石灰桩取代,增加了复合地基的承载力,提高幅度与桩身强度和置换率有关。

5、注浆加固法

a、适用于砂土、粉土、粘性土和人工填土等地基加固

b、分渗透注浆、劈裂注浆和压密注浆

c、渗透注浆:浆液将土中的自由水和气体排挤出去,通过充填裂隙或空隙,胶结周围土体,形成较密实的固化体,从而提高土层的抗压强度和抗渗性。渗透注浆不会引起土体体积大的变化。当地层为砂层、卵石层、碎石土等第四系地层(渗透系数大于10-4cm/s)时,宜采用渗透注浆方式。

劈裂注浆:浆液在较高的压力下,注入到孔隙率较小的地层中。浆液在高压力作用下,沿地层的结构面产生劈裂流动,在地层中形成脉、网状分布。不规则的脉、网状固结物和由于浆液压力而挤密的土体构成复合地层,从而具备一定的承载能力和止水能力。当地层为粘性土地层、埋深较大、渗透系数较小(小于10-5cm/s) 时,宜采用劈裂注浆方式。

压密注浆:采用有一定稠度或速凝型的浆液,通过压力对土体产生压密效应,从而改善土体的物理力学性能,其固结体在土体中一般呈似球体或块体状分布。

d、注浆孔间距1.0-2.0m,劈裂注浆的压力在沙土中,宜为0.2-0.5MPa;粘土,宜0.2-0.3MPa。对压密注浆,当采用水泥砂浆浆液时,塌落度宜为25-75mm,压力1-7MPa;塌落度小取上限值。

基础加固各种方法简述
1、加大基础底面积法

a、适用于既有建筑地基承载力或基础地面积尺寸不满足设计要求时的基础加固。

b、设计时根据修要可不对称加宽,需注意新旧基础的接合面强度,可采用凿毛、处理界面、涂刷界面剂或增加机械连接强度等方式

c、对原刚性基础,加宽时需考虑刚性角是否还满足要求,否则应考虑既加宽又加高。

对原毛石刚性基础采用钢筋混凝土加宽。

原柔性基础加高改为刚性基础。

设置加宽底板的钢筋混凝土护套

2、加深基础法

a、适用于既有建筑地基浅层有较好的涂层作为持力层且地下水位较低的情况。

b、

d——对于地下室,如采用箱形基础或筏基时,自室外地面算起,当采用独立基础或条形基础时,应从地下室室内地面标高算起。

3、拉压桩挑梁卸荷法

a、卸载法适用于原地基承载力不足,又不宜采用加大基础截面方法的基础加固(一侧无法施工),提高幅度较大

4、基础纠倾

a、适用于整体倾斜超过国家现行标准允许值,且影响正常、安全使用的既有建筑物

b、采用迫降纠倾、顶升(纠倾或地基土固化(低一侧)等方法纠正基础不均匀沉降的加固方法

5、高压喷射注浆法

a、适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。

b、在浆液未硬化前,有效喷射范围内的地基因受到扰动而强度降低,容易产生附加变形,因此在处理既有建筑物或邻近既有建筑物旁施工时,应防止施工过程中的附加沉降。

c、通常采用控制施工速度、顺序和加快浆液凝固时间等方法防止或减小附加变形。

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