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        軟弱地基砂石墊層換填處理的設(shè)計(jì)與施工

        2014-06-06 16:01:16趙洪林
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年18期

        趙洪林

        摘 要:地基處理采用砂石墊層換土法,具有以下優(yōu)點(diǎn):施工簡便,能可靠控制施工質(zhì)量,且不需要特殊的機(jī)械設(shè)備降低工程造價(jià),砂石墊層施工原材料僅為砂與碎石,價(jià)格便宜,并可就地取材;有效縮短工期,砂石墊層施工工藝簡單,能提供足夠的地基承載力,保證上部建筑物的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)安全;作為墊層的砂石混合料透水性大,軟土中的水分可以部分地通過墊層排出,從而加速軟土的固結(jié);砂石墊層還具有較好的抗震效果和防止土的凍脹作用。文章通過筆者經(jīng)歷一施工實(shí)例對砂石墊層換填地基處理設(shè)計(jì)與施工控制重點(diǎn)進(jìn)行分析,以供類似工程所借鑒和參考。

        關(guān)鍵詞:軟弱地基處理;砂石墊層換填;設(shè)計(jì)與施工控制

        1 工程概況

        昆明市某垃圾處站理工程,其主控制樓為二層框架結(jié)構(gòu)層④粉砂:厚度1.8~3.2m,呈灰黃色,飽和,稍密,成份以石英、長石為主,云母次之,顆粒組成中等均勻,具水平層理,夾薄層粉質(zhì)粘土,局部巖性接近或?yàn)榉弁粒槐緦油翆游环€(wěn)定,層厚較小,為中等偏高壓縮性、中等承載力土層;壓縮模量6.0MPa,地基承載力特征值140kPa。

        層⑤粉砂:厚度8m以上,未穿透,呈褐黃色、青灰色,飽和,稍密~中密,成份以石英、長石為主,云母次之,顆粒組成中等均勻~均勻,具層理,夾薄層粉土或粉質(zhì)粘土,巖性接近粉土;本層土層位穩(wěn)定,層厚較大,為中等壓縮性、較高承載力土層;壓縮模量9.0MPa,地基承載力特征值180kPa。

        3 砂石墊層換土法的參數(shù)確定

        3.1 厚度的確定

        4 砂石墊層換土回填施工控制要點(diǎn)

        4.1 施工材料質(zhì)量控制

        本工程中地基處理采用配比3:7(砂:石)的砂石混合料置換原土,分層壓實(shí)進(jìn)行回填。砂選用中粗砂,碎石選用級(jí)配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬的材料,且碎石的最大粒徑不宜大于每層鋪筑厚度的2/3,以保證壓實(shí)度;砂與碎石材料的含泥量均應(yīng)控制在3%以內(nèi)。砂石材料進(jìn)場時(shí)應(yīng)進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查,不得含有草根、樹葉、紙片、塑料袋等有機(jī)雜物和垃圾;并應(yīng)按要求取樣送檢,經(jīng)檢測質(zhì)量符合要求后方準(zhǔn)許使用。

        4.2 基坑開挖和邊坡維護(hù)

        采用砂石墊層換土法進(jìn)行施工時(shí),一般置換土層比較軟弱,基坑開挖較深,施工持續(xù)時(shí)間長,容易造成邊坡的坍塌。所以一定要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況和地質(zhì)條件,按要求進(jìn)行開挖,同時(shí)對開挖基坑的邊坡做好維護(hù)和采取必要的防坍塌措施。在進(jìn)行砂石墊層施工的過程中,應(yīng)隨時(shí)注意檢查基坑邊坡的穩(wěn)定性,并防止土塊滾落混入砂石墊層中。進(jìn)行基坑開挖時(shí),還應(yīng)保留坑底200mm厚土層不挖,待砂石鋪填前再挖。施工時(shí)應(yīng)保證開挖基坑底面的平整度,以及相應(yīng)做好坑內(nèi)排水措施。

        4.3 回填壓實(shí)過程控制

        砂石墊層回填應(yīng)按分層鋪筑、分層壓實(shí)工藝進(jìn)行。施工時(shí),先于墊層最下面一層鋪設(shè)150mm厚的松砂作為倒濾層,用木夯仔細(xì)夯實(shí),然后按照每層200mm分層鋪筑,分層時(shí)應(yīng)保證面層上的平整;各層面上使用10t壓路機(jī)往復(fù)碾壓,每層需壓實(shí)4遍以上,碾壓時(shí)適當(dāng)灑水潤濕砂石,使其施工含水量保持在8~12%,同時(shí)應(yīng)做好基坑內(nèi)的排水工作,特別是要將砂石墊層表面上出現(xiàn)的積水及時(shí)排除。每鋪筑和壓實(shí)好一層后,需現(xiàn)場取樣進(jìn)行密實(shí)度檢測,滿足設(shè)計(jì)要求后,方可進(jìn)行上一層施工;最后一層砂石壓實(shí)完成后,應(yīng)對砂石墊層的表面進(jìn)行拉線找平,并要符合設(shè)計(jì)規(guī)定的標(biāo)高。若發(fā)現(xiàn)墊層中有砂窩和石子成堆的現(xiàn)象,須將該處砂或石子及時(shí)挖出,分別換填級(jí)配良好的砂石。施工時(shí),施工單位與監(jiān)理單位分別安排責(zé)任心強(qiáng)、技術(shù)業(yè)務(wù)過硬的質(zhì)檢人員和監(jiān)理人員負(fù)責(zé)全過程的技術(shù)質(zhì)量管理和檢查驗(yàn)收工作,控制分層厚度、壓實(shí)情況、灑水量、壓實(shí)遍數(shù)、壓實(shí)系數(shù)等,并認(rèn)真做好記錄,協(xié)同有關(guān)檢驗(yàn)人員測試相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù),嚴(yán)把施工質(zhì)量關(guān)。

        5 試驗(yàn)檢測和建筑物基礎(chǔ)沉降觀測

        砂石墊層上部的建筑物于2012年4月20日開始施工,從4月25日起,檢測單位使用高倍率水準(zhǔn)儀(DS2)與銦合金水準(zhǔn)尺對建筑物的沉降過程進(jìn)行了詳細(xì)的觀測,觀測點(diǎn)布置如圖2所示,沉降觀測數(shù)據(jù)如表一所示,根據(jù)觀測數(shù)據(jù)繪制沉降量與時(shí)間關(guān)系曲線如圖3所示。

        沉降觀測結(jié)果和沉降量與時(shí)間關(guān)系曲線表明:本工程建筑物基礎(chǔ)的沉降量很小,而且在主體完工后即趨于平穩(wěn),完全滿足規(guī)范允許的沉降變形要求,砂石墊層提供的地基承載力可靠。

        6 結(jié)束語

        實(shí)踐表明,采用砂石墊層換土法能夠有效地解決中小工程中的地基處理問題。本工程自竣工驗(yàn)收交付使用至今一年多,未發(fā)現(xiàn)任何沉降裂縫及其他繼發(fā)性質(zhì)量缺陷,經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果明顯,可為類似工程地基處理設(shè)計(jì)與施工借鑒參考。

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