一種地基基礎(chǔ)處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及巖土工程【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種地基基礎(chǔ)處理方法。其特征在于采用褥墊法，在土巖組合地基中，用爐渣、中砂、粗砂、土夾石或粘性土材料，其褥墊層厚度為300至500mm；對(duì)于土層厚度差異很大的土巖組合地基，尤其是地基壓縮量相差較大的位置，沉降縫的設(shè)置應(yīng)有足夠的寬度，房屋層數(shù)為2至3層時(shí)，沉降縫寬度為50～80mm，房屋層數(shù)為4至5層時(shí)，沉降縫寬度為80～120mm，房屋層數(shù)為5層以上時(shí)，沉降縫寬度不小于120mm；后澆帶法是在高低層相連處設(shè)置，寬度不小于500mm，避免設(shè)置沉降縫帶來建筑使用功能和防水上的問題。組合方式采用獨(dú)立基礎(chǔ)和一柱一樁的形式，保證施工質(zhì)量。
【專利說明】一種地基基礎(chǔ)處理方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及巖土工程【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種地基基礎(chǔ)處理方法。
【背景技術(shù)】[0002]巖土工程地基基礎(chǔ)對(duì)建筑物的安全和正常使用有著密切聯(lián)系，地基的下沉將造成室內(nèi)地坪空鼓、開裂，室外散水空鼓開裂、下沉，建筑物基礎(chǔ)受水浸泡，甚至導(dǎo)致建筑物不均勻沉降等問題。土巖組合地基是山區(qū)常見的建筑場(chǎng)地，常見的土巖組合地基主要有:土層呈尖滅狀分布的地基，這是由于下臥基巖表面坡度較大形成的；覆蓋土層厚薄極度不均勻的地基，這是由于基巖表面起伏不平導(dǎo)致的；石芽地基，石灰?guī)r地區(qū)常見地基形式，并有可能部份石芽出露。球狀巖塊與殘積層混雜堆積的地基；崩塌體堆積的地基或崩塌休堆積物與殘積坡積物混雜堆積的地基；巖石碎屑填土地基，以及礦產(chǎn)殘碴(如煤殲石堆積)或工業(yè)廢料(如爐碴或鋼碴堆積)等堆積物形成的地基。一般來說，這些地基無論巖石還是土體的承載力都比較高，但是由于土層和巖石的剛度差異巨大，最大的問題是容易出現(xiàn)不均勻變形，導(dǎo)致建筑開裂問題。已有的文獻(xiàn)對(duì)軟土和巖石組合地基上的基礎(chǔ)工程處理還沒有發(fā)現(xiàn)，根據(jù)工作實(shí)踐，本發(fā)明所述的軟土和巖石組合地基上的基礎(chǔ)工程處理，做探索性實(shí)驗(yàn)，取得了較好的應(yīng)用效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于通過采用設(shè)置褥墊法、設(shè)置沉降縫、后澆帶法，在獨(dú)立基礎(chǔ)和一柱一樁的基礎(chǔ)形式上，針對(duì)工程進(jìn)行過程中的具體問題提出獨(dú)立或多種組合方法處理地基基礎(chǔ)，保證施工質(zhì)量。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的具體步驟如下:
[0005]一、褥墊法的選擇
[0006]土巖組合地基中，由于巖石地基和土地基在強(qiáng)度和剛度的差異，位于巖石地基部分的基礎(chǔ)變形小，導(dǎo)致與巖石相鄰的土層的承載力發(fā)揮不出來，使基礎(chǔ)在土巖交界處形成應(yīng)力集中，因此需要在土層和巖層頂面設(shè)置一層褥墊層，以減小土巖之間的沉降差。褥墊采用爐渣、中砂、粗砂、土夾石或粘性土材料，其厚度為300至500_。
[0007]二、沉降縫的設(shè)置
[0008]對(duì)于土層厚度差異很大的土巖組合地基，尤其是地基壓縮量相差較大的位置，在建筑物上設(shè)置沉降縫處理主要措施。沉降縫的設(shè)置:①建筑平面的轉(zhuǎn)折部位；②高度差異或荷載差異處長(zhǎng)高比過大的砌體承重結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的適當(dāng)部位；④建筑結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類型不同處；⑤分期建造的房屋的交界處。沉降縫應(yīng)有足夠的寬度，房屋層數(shù)為2至3層時(shí)，沉降縫寬度為50~80mm，房屋層數(shù)為4至5層時(shí)，沉降縫寬度為80~120mm，房屋層數(shù)為5層以上時(shí)，沉降縫寬度不小于120_，在特殊情況下可適當(dāng)加寬。
[0009]三、后澆帶法選擇
[0010]處理土巖地基不均勻沉降的后澆帶法是在高低層相連處設(shè)置的，采用后澆帶法減少高層主樓和低層裙房的沉降差:①調(diào)整主樓基底和裙房基底的壓力差，降低主樓和裙樓的沉降差，②較準(zhǔn)確地算出主樓與裙樓的沉降值，調(diào)整沉降差使沉降后期兩者沉降相近。采用后澆帶法可避免設(shè)置沉降縫帶來建筑使用功能和防水上的問題。后澆帶一般設(shè)在裙房一偵?，寬度不小于500mm。
[0011]四、組合方式
[0012]土巖組合地基，采用獨(dú)立基礎(chǔ)和一柱一樁的形式，根據(jù)地質(zhì)情況可單設(shè)褥墊法、沉降縫、后澆帶法，針對(duì)工程進(jìn)行過程中的具體問題提出獨(dú)立或多種組合方法處理地基基礎(chǔ)，保證施工質(zhì)量。降低建筑因地基不均而帶來的不均勻沉降問題，增加結(jié)構(gòu)的整體剛度，特別是碰到軟土地基時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加其關(guān)鍵部位的抗拉強(qiáng)度，盡量采用對(duì)不均勻沉降不敏感的結(jié)構(gòu)。在不均勻場(chǎng)地進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意相鄰建筑物的相互影響，讓沉降大的部分先沉降一部分，這樣便可有效地減少不均勻沉降。
[0013]本發(fā)明的有益效果在于土巖組合地基，采用獨(dú)立基礎(chǔ)和一柱一樁的形式，根據(jù)地質(zhì)情況可單設(shè)褥墊法、沉降縫、后澆帶法，針對(duì)工程進(jìn)行過程中的具體問題提出獨(dú)立或多種組合方法處理地基基礎(chǔ)，保證施工質(zhì)量。本發(fā)明施工方案簡(jiǎn)單，靈活，方便，有效的降低建筑因地基不均而帶來的不均勻沉降問題，是沉降大的部分先沉降一部分，增加結(jié)構(gòu)的整體剛度。
【具體實(shí)施方式】
[0014]結(jié)合甘肅某施工基地基礎(chǔ)處理工程做進(jìn)一步說明。
[0015]1、工程概況
[0016]某住宅小區(qū)的建筑場(chǎng)地原為工廠舊廠房，舊建筑物已全部拆除，場(chǎng)地平坦、寬闊，其中1#~8#樓為二組大底盤，三塔樓形式建筑，總高32.3m(10層)，結(jié)構(gòu)類型為帶一層轉(zhuǎn)換層的短股剪力墻結(jié)構(gòu)體系，該場(chǎng)地土層厚薄不均、性質(zhì)不同，自上而下的土層分別是:①雜填土厚 0.5 ~1.0m ;②硬塑狀粘土(fak = 180kpa, Es = 27.5Mpa)厚 1.0 ~1.2m !③可塑狀粘土(fak = 130kpa, Es = 5.5Mpa)厚O~2.2m,局部缺失；④軟塑狀粘土(fak =60kpa, Es = 2.0Mpa)厚 1.0 ~2.5m ;⑤流塑狀粘土 (fak = 30kpa, Es = 1.0Mpa)厚 O ~
2.lm，局部缺失。土層以下為基巖，為石灰系下統(tǒng)巖關(guān)組炭巖，但是基巖面深淺不一:淺的
2.5m,深的9.2m,基巖fak = 4000kPa, qpk = 8000kPa?；讟?biāo)高部分位于基巖下，部分位于土層上。根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，該場(chǎng)地存在不均勻性，鉆探中發(fā)現(xiàn)普遍存在頁巖、裂隙、沙坑等不良地質(zhì)條件。這是一個(gè)土層厚度不均勻，還存在流塑軟土 ；基巖承載力較高，但又存在不良地質(zhì)的土巖組合地基，加之上部結(jié)構(gòu)為復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)，單柱荷載較大。其基礎(chǔ)工程的妥善處理，影響到建筑的安全和使用。
[0017]2、土巖組合地基處理方法
[0018](I)設(shè)置褥墊法
[0019]土巖組合地基中，由于巖石地基和土地基在強(qiáng)度和剛度的差異，位于巖石地基部分的基礎(chǔ)變形小，導(dǎo)致與巖石相鄰的土層的承載力發(fā)揮不出來，使基礎(chǔ)在土巖交界處形成應(yīng)力集中，因此需要在土層和巖層頂面設(shè)置一層褥墊層，以減小土巖之間的沉降差褥墊法是通過在土巖地基上方設(shè)置一定厚度散體墊層，基礎(chǔ)設(shè)置在在墊層，通過墊層的壓縮和過渡使基礎(chǔ)變形和受力得到過渡，避免基礎(chǔ)在交界處形成大轉(zhuǎn)角。褥墊可采用爐渣、中砂、粗砂、土夾石或粘性土等材料，其厚度應(yīng)能達(dá)到能夠使地基變形平順過渡的要求，取300至500mm。褥墊法多用于房屋為單層排架結(jié)構(gòu)或一、二層砌體承重結(jié)構(gòu)，土層的地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值一般大于應(yīng)150KPa的土巖組合地基。其夯填度應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定，夯填度為褥墊夯實(shí)后的厚度與虛鋪厚度的比值。
[0020](2)設(shè)置沉降縫
[0021]對(duì)于土層厚度差異很大的士巖組合地基，尤其是地基壓縮量相差較大的位置，在建筑物上設(shè)置沉降縫是常用的處理措施。沉降縫的設(shè)置宜結(jié)合建筑物的平面形狀、地基土質(zhì)、基礎(chǔ)類型及荷載條件等設(shè)置沉降縫，其設(shè)置:①建筑平面的轉(zhuǎn)折部位高度差異或荷載差異處長(zhǎng)高比過大的砌體承重結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的適當(dāng)部位；④建筑結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類型不同處分期建造的房屋的交界處。沉降縫應(yīng)有足夠的寬度，房屋層數(shù)為2至3層時(shí)，沉降縫寬度為50~80mm，房屋層數(shù)為4至5層時(shí)，沉降縫寬度為80~120mm，房屋層數(shù)為5層以上時(shí)，沉降縫寬度不小于120_，在特殊情況下可適當(dāng)加寬。
[0022](3)后澆帶法
[0023]處理土巖地基不均勻沉降的后澆帶法是在高低層相連處設(shè)置的，具體做法是:先把高層主樓與低層裙房分開施工，從基礎(chǔ)到裙房屋頂各構(gòu)件的鋼筋均斷開，在建筑沉降穩(wěn)定后，將各構(gòu)件斷開處澆混凝土聯(lián)系起來，灌后澆帶之前需把斷開的鋼筋焊接起來。采用后澆帶法還會(huì)采用以下方法減少高層主樓和低層裙房的沉降差:①調(diào)整主樓基底和裙房基底的壓力差，降低主樓和裙樓的沉降差，主樓用整片基礎(chǔ)，如箱形基礎(chǔ)或片筏基礎(chǔ)，減小土壓力，裙樓用條形基礎(chǔ)及獨(dú)立柱基加大土壓力。②較準(zhǔn)確地算出主樓與裙樓的沉降值，調(diào)整沉降差使沉降后期兩者沉降相近。后澆帶法通過先施工主樓，待主樓封頂后，再施工裙樓，待沉降基本穩(wěn)定后，再澆灌后澆帶，連為整體的方法，把高層主樓和低層裙房連成整體。采用后澆帶法可避免設(shè)置沉降縫帶來建筑使用功能和防水上的問題。后澆帶一般設(shè)在裙房一偵?，寬度不小于500mm。
[0024](4)、組合方式 土巖組合地基，采用獨(dú)立基礎(chǔ)和一柱一樁的形式，根據(jù)地質(zhì)情況可單設(shè)褥墊法、沉降縫、后澆帶法，針對(duì)工程進(jìn)行過程中的具體問題提出獨(dú)立或多種組合方法處理地基基礎(chǔ)，保證施工質(zhì)量。降低建筑因地基不均而帶來的不均勻沉降問題，增加結(jié)構(gòu)的整體剛度，特別是碰到軟土地基時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加其關(guān)鍵部位的抗拉強(qiáng)度，盡量采用對(duì)不均勻沉降不敏感的結(jié)構(gòu)。在不均勻場(chǎng)地進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意相鄰建筑物的相互影響，讓沉降大的部分先沉降一部分，這樣便可有效地減少不均勻沉降。
[0025]某住宅小區(qū)工程為軟土和巖石組合的地基，在地表的硬殼層下為厚度不均的軟土，基底標(biāo)高大部分位于基巖下，局部位于土層上，其基巖承載力較高，但又存在頁巖、裂隙、沙坑，而上部結(jié)構(gòu)為復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)，單柱荷載較大。經(jīng)過多次方案比較、評(píng)審，最后采用“獨(dú)立基礎(chǔ)+人工挖孔樁”基礎(chǔ)方案:在基巖面埋深較淺的部分，挖除軟土，將柱基礎(chǔ)直接落在基巖上；對(duì)于基巖面埋深較大的部分，則采用人工挖孔樁，一柱一樁，樁端落在基巖上。這樣的基礎(chǔ)方案適合該工程特點(diǎn)和場(chǎng)地特點(diǎn):①基礎(chǔ)直接落在基巖上，基巖承載力較高，滿足高層建筑荷載大的要求落在基巖上的基礎(chǔ)不存在地基變形問題，既滿足了高層建筑基礎(chǔ)必須做到基礎(chǔ)總沉降量和差異沉降量滿足規(guī)范規(guī)定允許值的要求；③采用該方案后工程主樓與連接體之間不設(shè)永久縫，僅設(shè)后澆帶用以解決險(xiǎn)收縮和溫度應(yīng)力。同時(shí)，這樣的基礎(chǔ)方案?jìng)髁γ鞔_、質(zhì)量可靠、造價(jià)較低。[0026]由于該場(chǎng)地下土層厚度不均，基巖中又存在頁巖、裂隙、沙坑等諸多不良地質(zhì)現(xiàn)象，而且在設(shè)計(jì)階段，是很難掌握非常詳細(xì)的場(chǎng)地的地質(zhì)條件的，因此設(shè)計(jì)中還要求無論是直接落在基巖上的柱下獨(dú)立基礎(chǔ)還是人工挖樁基礎(chǔ)，均應(yīng)對(duì)持力層灰?guī)r進(jìn)行超前鉆探，查明基底5m(獨(dú)立基礎(chǔ))或3d(樁基礎(chǔ))范圍內(nèi)基巖的完整性。施工中，勘察、施工、監(jiān)理應(yīng)準(zhǔn)確提供每一個(gè)裂隙、沙坑的平面只寸、走向、深度與基礎(chǔ)的相對(duì)關(guān)系、兩側(cè)基巖的穩(wěn)定性、可靠性等書面性資料。對(duì)于在施工中發(fā)現(xiàn)的裂隙、沙坑，處理方案為:①對(duì)外露的、淺層的裂隙、沙坑、，采取挖填置換的方法處理。能全部清除洞內(nèi)泥土的全部清除，將洞壁(溝壁)表面鑿毛，然后用混凝土回填。當(dāng)難以清除洞隙內(nèi)泥土?xí)r，也要盡量清除，清除深度不少于I米，然后回填毛石、碎石、澆筑險(xiǎn)，并加大基礎(chǔ)底面積(原則上加大面積二三洞隙面積)，使之跨越洞隙。②對(duì)外露的較深、較大的沙坑，當(dāng)沙坑底巖石穩(wěn)定可靠時(shí)，則改用樁基，將樁穿過洞體，使樁尖落在洞底巖石上。③對(duì)未外露的在5m或3d深度范圍內(nèi)的裂隙、沙坑，采用灌注填塞。④對(duì)未外露的較大的沙坑，采用在坑內(nèi)設(shè)置高壓旋噴樁的處理方法，用旋噴樁支頂溶洞頂板，使之穩(wěn)定。
[0027](5)方案實(shí)施與效果
[0028]由于地基基礎(chǔ)地質(zhì)狀況在設(shè)計(jì)階段很難準(zhǔn)確清楚，通過勘察手段也只能概括的查明場(chǎng)地內(nèi)地形、地貌特征以及地質(zhì)構(gòu)造特征，對(duì)于是否存在裂隙、沙坑、不均勻地基不良地質(zhì)現(xiàn)象，場(chǎng)地內(nèi)的地層結(jié)構(gòu)、分布厚度及均勻性，各巖土層主要物理力學(xué)性質(zhì)，場(chǎng)地內(nèi)地下水類型，水位變化等，有一定的局限性。真實(shí)的場(chǎng)地條件只有基坑開挖才得以暴露顯現(xiàn)，因此對(duì)于軟土和巖石組合地基的處理，必須由設(shè)計(jì)、施工和勘察密切配合，根據(jù)暴露顯現(xiàn)后的實(shí)際情況，調(diào)整處理方案，使設(shè)計(jì)方案實(shí)施可行。在該住宅小區(qū)土巖組合地基的處理中，設(shè)計(jì)人員不僅是在設(shè)計(jì)中制定處理方案，還配合施工，實(shí)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，使處理方案經(jīng)濟(jì)可行，安全可靠。該工程的基坑開挖后，多處出現(xiàn)在勘察報(bào)告中未反映的裂隙、沙坑異常狀況，但及時(shí)處理了施工中發(fā)現(xiàn)的問題，排除了建筑危害。在該小區(qū)基礎(chǔ)工程施工過程中，多處出現(xiàn)了類似的問題，但是通過多次進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)變更取得了效果的良好技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效果。
【權(quán)利要求】
1.一種地基基礎(chǔ)處理方法，其特征在于采用的步驟如下: (1)、褥墊法的選擇土巖組合地基中，由于巖石地基和土地基在強(qiáng)度和剛度的差異，褥墊法采用爐渣、中砂、粗砂、土夾石或粘性土材料，其褥墊層厚度為300至500_ ； (2)、沉降縫的設(shè)置對(duì)于土層厚度差異很大的土巖組合地基，尤其是地基壓縮量相差較大的位置，沉降縫的設(shè)置應(yīng)有足夠的寬度，房屋層數(shù)為2至3層時(shí)，沉降縫寬度為50?80mm,房屋層數(shù)為4至5層時(shí)，沉降縫寬度為80?120mm，房屋層數(shù)為5層以上時(shí)，沉降縫寬度不小于120mm ； (3)、后澆帶法的選擇是在高低層相連處設(shè)置，寬度不小于500_，避免設(shè)置沉降縫帶來建筑使用功能和防水上的問題。 (4)、組合方式土巖組合地基，采用獨(dú)立基礎(chǔ)和一柱一樁的形式，根據(jù)地質(zhì)情況可單設(shè)褥墊法、沉降縫、后澆帶法，針對(duì)工程進(jìn)行過程中的具體問題提出獨(dú)立或多種組合方法處理地基基礎(chǔ)，保證施工質(zhì)量。
2.如權(quán)利要求1所述一種地基基礎(chǔ)處理方法，適合巖土地基處理工程，降低建筑因地基不均而帶來的不均勻沉降問題，增加結(jié)構(gòu)的整體剛度，特別是碰到軟土地基時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加其關(guān)鍵部位的抗拉強(qiáng)度，盡量采用對(duì)不均勻沉降不敏感的結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】E02D3/08GK103628494SQ201210310722
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月27日
【發(fā)明者】李應(yīng)芝 申請(qǐng)人:李應(yīng)芝