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地下工程實(shí)習(xí)報(bào)告精選(九篇)

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地下工程實(shí)習(xí)報(bào)告

第1篇:地下工程實(shí)習(xí)報(bào)告范文

關(guān)鍵詞:土木工程地質(zhì);課程教學(xué);教學(xué)方法;教研改革

隨著國家對(duì)新疆“一帶一路”核心圈經(jīng)濟(jì)建設(shè)的大力投入,大量基礎(chǔ)建設(shè)中需要具備較強(qiáng)工程地質(zhì)專業(yè)背景的復(fù)合型人才。新疆大學(xué)作為邊疆重點(diǎn)高校之一,正著力培養(yǎng)服務(wù)于西部開發(fā)與“一帶一路”工程建設(shè)需要的綜合性技術(shù)人才。通過工程地質(zhì)課程的學(xué)習(xí),學(xué)生了解實(shí)際工程建設(shè)中可能遇到的工程地質(zhì)問題及其對(duì)工程本身的影響,依據(jù)所學(xué)知識(shí)能正確防治各類地質(zhì)災(zāi)害,以保證工程建筑物的安全、經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定。因此本課程對(duì)土木工程專業(yè)來講是非常重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。

一、課程教學(xué)中存在的不足

1.前導(dǎo)課程設(shè)置不合理。工程地質(zhì)學(xué)作為地質(zhì)學(xué)的一門分支課程,其前導(dǎo)課程為“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”“水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”“土力學(xué)”“巖體力學(xué)”等課程。根據(jù)新疆大學(xué)建筑工程學(xué)院土木專業(yè)最新培養(yǎng)計(jì)劃,工程地質(zhì)被安排大一下學(xué)期進(jìn)行,因此會(huì)導(dǎo)致學(xué)生無法有效地理解和掌握一些工程地質(zhì)術(shù)語的概念,導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不理想。在實(shí)際教學(xué)中,針對(duì)巖土體物理力學(xué)參數(shù)方面,學(xué)生在沒有“巖體力學(xué)”“土力學(xué)”課程學(xué)習(xí)的前提下,不能較好地理解參數(shù)的具體含義及用途。此外,在滑坡穩(wěn)定性計(jì)算案例中,學(xué)生不僅需要掌握巖土體物理力學(xué)的具體含義,還要具備一定的編程能力(包括Excel、C語言等)用于滑坡穩(wěn)定性計(jì)算公式的編寫,因此前導(dǎo)課程的不合理安排,導(dǎo)致許多教學(xué)任務(wù)無法順利開展,這勢(shì)必會(huì)影響學(xué)生專業(yè)知識(shí)掌握的熟練度。2.課程學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多。隨著高校學(xué)分制的推行,筆者所在學(xué)院“土木工程地質(zhì)”課時(shí)已縮短至28學(xué)時(shí)。為在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù),教師需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容做出一定調(diào)整與壓縮,從而導(dǎo)致學(xué)生理論學(xué)習(xí)偏少,影響了課程教學(xué)質(zhì)量。課程學(xué)時(shí)的壓縮主,最直接的影響是案例的教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)生理論知識(shí)需要借助于實(shí)際工程案例講解才能較好地消化,如巖石礦物教學(xué)環(huán)節(jié),必須讓學(xué)生親眼看見巖石、親手感觸到礦物才能印象深刻。此外,各類地質(zhì)災(zāi)害也需要用到大量的工程案例來支撐講解,學(xué)生往往對(duì)實(shí)際工程案例更加感興趣。通過實(shí)際案例,學(xué)生不僅能更快掌握理論知識(shí),也能更加今后工程實(shí)踐中的工程地質(zhì)問題。3.工程地質(zhì)理論教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱。目前的土木工程地質(zhì)教學(xué)大綱主要側(cè)重于地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)的講解,如巖石礦物、地層地質(zhì)構(gòu)造等,而具體的工程地質(zhì)理論占總教學(xué)學(xué)時(shí)比例較少,如地下工程地質(zhì)問題、邊坡工程地質(zhì)問題等。這勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)工程地質(zhì)的認(rèn)識(shí)僅停留在基礎(chǔ)地質(zhì)方面,對(duì)今后工程實(shí)踐可能遇到的邊坡穩(wěn)定、圍巖穩(wěn)定等問題缺乏足夠的認(rèn)識(shí)與重視。光靠地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)根本無法解決實(shí)際工程中的各類工程地質(zhì)問題。地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)是為了更好地掌握工程地質(zhì)理論,但僅側(cè)重地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)而忽視工程地質(zhì)理論的學(xué)習(xí),就無法凸顯工程地質(zhì)學(xué)學(xué)習(xí)的意義,學(xué)生今后無法從容應(yīng)對(duì)工程實(shí)踐中突發(fā)的工程地質(zhì)現(xiàn)象與問題。4.實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)沒形成完整教學(xué)體系。工程地質(zhì)是一門緊密聯(lián)系實(shí)際工程的課程,需要學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上通過實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)加以消化理解。然而,目前筆者所在學(xué)院土木工程地質(zhì)實(shí)踐環(huán)節(jié)尚無固定的實(shí)習(xí)路線,沒有專業(yè)的實(shí)習(xí)指導(dǎo)書,因此實(shí)踐教學(xué)效果較差,學(xué)生無法將課本所學(xué)理論知識(shí)聯(lián)系實(shí)際,導(dǎo)致今后在實(shí)際工程中遇到工程地質(zhì)問題無法快速識(shí)別與解決。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)預(yù)期效果不夠理想主要表現(xiàn)在三方面:一是地質(zhì)基礎(chǔ)技能的掌握,如野外巖石識(shí)別、羅盤使用等;二是工程地質(zhì)勘查實(shí)踐能力,如滑坡、泥石流野外勘察能力;三是實(shí)習(xí)時(shí)間較短、路線長(zhǎng),許多學(xué)生難以掌握教學(xué)內(nèi)容,實(shí)習(xí)報(bào)告編寫質(zhì)量堪憂。筆者針對(duì)所在學(xué)院土木專業(yè)的“土木工程地質(zhì)”課程教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)中存在的諸多問題進(jìn)行分析總結(jié),學(xué)校要解決這些不足,就必須采取一些行之有效的教學(xué)改革手段進(jìn)行嘗試探討。

二、課程教學(xué)模式改革建議

為提高工程地質(zhì)課程教學(xué)效果,讓學(xué)生更深刻掌握課程知識(shí),根據(jù)筆者所在學(xué)院“土木工程地質(zhì)”教學(xué)現(xiàn)狀,本文提出如下建議。1.優(yōu)化培養(yǎng)計(jì)劃課程編排。學(xué)校將“工程地質(zhì)”課程安排在大二下學(xué)期進(jìn)行,在學(xué)生學(xué)習(xí)完“土力學(xué)”“巖體力學(xué)”“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”等前導(dǎo)課程后學(xué)習(xí)“工程地質(zhì)”課程。教師利用學(xué)生已學(xué)知識(shí),課堂上引導(dǎo)學(xué)生自己探索巖土體各物理力學(xué)參數(shù)對(duì)圍巖、邊坡(滑坡)的穩(wěn)定性影響規(guī)律,鼓勵(lì)學(xué)生通過EXCEL或者C語言編程滑坡、崩塌體等地質(zhì)災(zāi)害穩(wěn)定性計(jì)算程序。2.突出教學(xué)重點(diǎn)。在無法增加課時(shí)量的情況下,教師需要把主要教學(xué)內(nèi)容放在重點(diǎn)章節(jié)上。工程地質(zhì)課程的主要任務(wù)是讓學(xué)生了解工程建設(shè)中可能出現(xiàn)的各類工程地質(zhì)現(xiàn)象和問題,分析各類工程地質(zhì)問題對(duì)工程建設(shè)的影響,能提出相應(yīng)的防治措施。因此在教學(xué)環(huán)節(jié)中,教師應(yīng)重點(diǎn)講解各類工程地質(zhì)現(xiàn)象與問題的成因、影響因素、誘發(fā)機(jī)制、穩(wěn)定性評(píng)價(jià)等,使學(xué)生能將所學(xué)知識(shí)能直接應(yīng)用于實(shí)際工程建設(shè)中。針對(duì)部分地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí),教師可適當(dāng)減少教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生掌握其基本概念即可。3.加強(qiáng)地域特色案例教學(xué)。新疆位于我國西北邊陲,處于亞歐中心,是我國陸地面積最大的省份。新疆地形地貌多元化特征明顯,既有沙漠、隔壁、荒山,也有草甸、森林、河流。教師以新疆常發(fā)地質(zhì)災(zāi)害類型重點(diǎn)分析,不僅能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,也能為學(xué)生日后快速融入本地生產(chǎn)項(xiàng)目提供基礎(chǔ)。裴向軍通過對(duì)天山區(qū)公路邊坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征的收集整理得出,新疆地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害類型主要表現(xiàn)為凍土、巖體凍融風(fēng)化破壞、泥石流、水毀、雪害、凍害。因此,教師應(yīng)在今后的工程地質(zhì)教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)中,突出上述地質(zhì)災(zāi)害類型的講解,盡可能地在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中加入上述案例現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。4.重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。新疆地貌特征雖然豐富,但由于幅員遼闊,不同地質(zhì)現(xiàn)象相距甚遠(yuǎn),因此導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)習(xí)路線較長(zhǎng),學(xué)生在有限的實(shí)習(xí)時(shí)間內(nèi)很難完成實(shí)習(xí)內(nèi)容。因此,學(xué)校需要盡量選擇地質(zhì)現(xiàn)象特征明顯、地質(zhì)現(xiàn)象豐富的地區(qū)作為固定實(shí)習(xí)基地,安排專業(yè)教師提前踩點(diǎn)優(yōu)化實(shí)習(xí)路線與實(shí)習(xí)日程安排,并制定完善好實(shí)習(xí)指導(dǎo)書。5.重視工程地質(zhì)實(shí)習(xí)報(bào)告編寫。學(xué)生工程地質(zhì)專業(yè)知識(shí)掌握好壞的程度主要體現(xiàn)在工程地質(zhì)實(shí)習(xí)報(bào)告中,通過實(shí)習(xí)報(bào)告,教師可知道學(xué)生是否掌握工程地質(zhì)相關(guān)基本概念、羅盤使用是否正確、工程地質(zhì)專業(yè)術(shù)語表述是否準(zhǔn)確和恰當(dāng)。因此,實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)中教師需要認(rèn)真指導(dǎo)學(xué)生識(shí)別地質(zhì)現(xiàn)象、正確使用地質(zhì)羅盤,使學(xué)生掌握野外記錄薄的記錄要求和地質(zhì)素描技巧。教師要每天檢查學(xué)生野外記錄本內(nèi)容,及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)中的不足加以改進(jìn)。實(shí)習(xí)后期,教師要加強(qiáng)學(xué)生實(shí)習(xí)報(bào)告編寫指導(dǎo),實(shí)習(xí)報(bào)告要圖文并茂,地質(zhì)現(xiàn)象描述準(zhǔn)確。

三、結(jié)論

“工程地質(zhì)”課程教學(xué)內(nèi)容需要綜合課程理論知識(shí)與工程實(shí)踐,其教學(xué)內(nèi)容多、涉及面廣。教師要想在有限的課時(shí)內(nèi)完成教學(xué)目標(biāo),需要在優(yōu)化課程教學(xué)安排基礎(chǔ)上突出教學(xué)重點(diǎn),結(jié)合新疆地域特色,重點(diǎn)引入本地常見地質(zhì)災(zāi)害案例,使學(xué)生快速消化理論知識(shí)。此外,教師需要重視教學(xué)環(huán)節(jié),加強(qiáng)學(xué)生野外地質(zhì)基本功練習(xí),使學(xué)生更加快速牢固地掌握工程地質(zhì)理論知識(shí),達(dá)到培養(yǎng)復(fù)合型人才的要求。

參考文獻(xiàn):

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第2篇:地下工程實(shí)習(xí)報(bào)告范文

1、服從實(shí)習(xí)隊(duì)伍的統(tǒng)一安排,不得無故缺席;

2、注意自身人身及財(cái)產(chǎn)安全;

3、認(rèn)真做好現(xiàn)場(chǎng)及講座筆記,現(xiàn)場(chǎng)參觀要不恥下問;

4、遵守現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)規(guī)章制度,關(guān)心他人及自身安全;

5、注意自己的言行,行為要得體;

6、有異常情況時(shí),要及時(shí)通知帶隊(duì)老師;7、實(shí)習(xí)結(jié)束后,登記返程目的地,保證全程安全。

第一部分 隧道與地下工程

第一節(jié) 概述

隧道和地下工程隨著我國經(jīng)濟(jì)和人民生活水平的提高而進(jìn)一步發(fā)展和推廣。隧道和地下工程已經(jīng)是解決我國交通和工業(yè)的和很有前景的一門科學(xué)。

隧道是一種地下工程結(jié)構(gòu)物,通常是指修筑在地下或山體內(nèi)部,兩端有出入口,供車輛、行人、水流及管線通過的通道。隧道一般包括交通運(yùn)輸方面的鐵路、公路、航運(yùn)和人行隧道;城市地下鐵路和海底、水底隧道;軍事工程方面的各種國防坑道;水利發(fā)電工程方面的各種水工隧道或隧洞等。

隧道工程是指從事研究和建造各種隧道的規(guī)劃、勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)的一門應(yīng)用科學(xué)和工程技術(shù),它是土木工程的一個(gè)分支。

目前,大部分隧道的設(shè)置以交通運(yùn)輸為主要目的,穿越山嶺、河流、港灣等障礙,修建地下鐵道,縮短交通線路,改善線形,可提到車輛行駛速度,以獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。除此之外,在水電工程中設(shè)置各類水工隧道可實(shí)現(xiàn)引水、排水、通風(fēng)等目的;在市政工程中,設(shè)置各類公共隧道可實(shí)現(xiàn)污水排放、管線鋪設(shè)等目的。隧道的這些功能,決定了其一般在長(zhǎng)度方向上有較大的尺寸,多數(shù)長(zhǎng)度為幾千米道幾十千米,有的甚至更長(zhǎng)。而橫斷面的尺寸則相對(duì)較小,一般僅幾米到幾十米。斷面較小的隧道,一般不作為交通設(shè)施,僅用于污水排放和水、氣管道、電纜、通訊線路等敷設(shè)用途,這些通道常常也被稱為隧硐、導(dǎo)溝、管溝等。斷面較大、長(zhǎng)度較短的隧道所形成的地下空間,一般有其專用功能,如作為地下變電站、地下停車場(chǎng)、地下倉庫、地下廣場(chǎng)等。

隧道之所以在近幾年迅猛的發(fā)展,是因?yàn)樗歇?dú)特的優(yōu)點(diǎn):

首先,利用隧道可以實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)輸線路直線等穿越山嶺而不必盤山繞嶺。

其次,隧道還可以改善線路中的車輛運(yùn)行情況和提高線路的運(yùn)行能力。

其三,隧道是一項(xiàng)隱蔽在地下、水下或山體內(nèi)部的重要結(jié)構(gòu)。

其四,隧道在具有以上功能的同時(shí),還存在有另一重要特點(diǎn)就是它不占據(jù)地面空間,這等于無形中增加了城市的有效面積,對(duì)于人口擁擠、道路集、交通繁忙的城市來說,無疑是十分重要的。

最后,城市地下隧道的興起,也帶動(dòng)了整個(gè)城市地下工程的發(fā)展。

隧道是地下工程的一種,而礦井和巷道同樣是地下工程的重要組成部分。礦井的建設(shè)和施工比隧道更困難,因?yàn)樗挥谳^深的地下,地質(zhì)條件更復(fù)雜和施工技術(shù)不完善!

我們這次實(shí)習(xí),主要是焦晉高速隧道工程。

第二節(jié) 隧道工程我們這次實(shí)習(xí)地點(diǎn)是焦晉高速的隧道工程,特別是牛郎河隧道,它是焦晉隧道中工程量最大,地質(zhì)條件最復(fù)雜,施工最困難的最長(zhǎng)的隧道。共16頁,當(dāng)前第1頁12345678910111213141516

1、焦晉高速

1.1、概況

焦作至?xí)x城高速公路(焦作境),是經(jīng)國家計(jì)委批準(zhǔn)立項(xiàng)的河南省重點(diǎn)工程,也是國內(nèi)第一條由地、市級(jí)公路局自籌資金、自行建設(shè)、自主管理的跨省高速公路。焦晉高速(焦作境)穿梭在太行山崇山峻嶺之中,懸掛于縣崖峭壁之上,地質(zhì)條件復(fù)雜,施工場(chǎng)地狹小,施工難度前所未有。去年年底全線通車的河南焦作至?xí)x城高速公路,由于采用了多項(xiàng)諸如煤炭采空區(qū)注漿加固等先進(jìn)技術(shù),使這條穿越太行山的高速公路成為國內(nèi)先進(jìn)筑路技術(shù)的實(shí)驗(yàn)示范基地。

焦作至?xí)x城高速公路(焦作至省界段)雖然只有短短的17.036公里,但因穿越太行山,地形復(fù)雜,地質(zhì)條件十分惡劣,全線從起點(diǎn)到終點(diǎn)總落差達(dá)566米,有大中型橋梁22座,隧道7座,并有多處穿越孤峰的橋隧工程,施工難度極大。具體表現(xiàn)為橋墩高、擋墻高,其中最高的橋墩達(dá)83米,有“河南第一墩”之稱;最高的擋墻高達(dá)30米,接近工程規(guī)范極限,技術(shù)要求極高。省界至?xí)x城段有隧道10座,其中牛郎河隧道是焦晉高速最長(zhǎng)的隧道,約為3900米。

1.2、成果

為了優(yōu)質(zhì)完成工程建設(shè),工程業(yè)主單位———焦作市公路局在設(shè)計(jì)過程中,先后采取了紅外遙感、衛(wèi)星導(dǎo)航攝像技術(shù)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造、巖石進(jìn)行科學(xué)分析,并普遍采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)線路、橋隧、擋墻,使所有工程設(shè)計(jì)都達(dá)到了科學(xué)化和標(biāo)準(zhǔn)化。開工以后,工程指揮部相繼聘請(qǐng)了省內(nèi)外8名筑路工程專家成立了工程技術(shù)專家組,針對(duì)工程建設(shè)中出現(xiàn)的技術(shù)難題,定期召開科研論證例會(huì)進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。

在治理大面積煤礦采空區(qū)時(shí),工程施工單位在有關(guān)專家的幫助下,采用最先進(jìn)的鉆孔注漿施工方法實(shí)施治理,共鉆孔912個(gè),注漿近12萬立方米,從根本上解決了采空區(qū)地表不規(guī)則沉降這一難題。其他如橋梁高墩滑模頂升、隧道淺埋偏壓和膨脹土路基處理等高新技術(shù)的相繼采用,使該工程的各分項(xiàng)工程合格率達(dá)到100%,優(yōu)良率達(dá)到90%。

2、牛郎河隧道

2.1、概況

牛郎河隧道進(jìn)口位于張莊河附近,出口位于牛郎河村,屬越嶺特長(zhǎng)隧道,為雙線、雙洞、雙車道、雙側(cè)電纜槽和排水溝的隧道。其中左線起訖里程lk26+415~lk30+370,全長(zhǎng)3955m;右線里程rk26+405~rk30+300,全長(zhǎng)3895m。

牛郎河隧道地處太行山中低山區(qū),海拔高度介于724m~1046m之間,隧址區(qū)地形起伏較大。地勢(shì)陡峭,相對(duì)高差320m。隧道最大埋深280m。區(qū)內(nèi)溝谷發(fā)育,多呈“u”及“v”型谷。

2.2、工程地質(zhì)條件

隧道進(jìn)口隧址區(qū)主要穿越中奧陶統(tǒng)上馬家溝組第三巖性段中厚層灰?guī)r及第四薄層泥灰?guī)r,巖層產(chǎn)狀平緩,近于水平。地表覆蓋薄層第四系殘坡積地層。進(jìn)口80m屬ⅲ類圍巖,薄泥層灰?guī)r,強(qiáng)~弱風(fēng)化,硬質(zhì)巖組。發(fā)育兩組節(jié)理,巖體較破碎,呈碎石狀鑲嵌結(jié)構(gòu),圍巖穩(wěn)定性差。中間ⅳ圍巖,中厚層灰?guī)r,微風(fēng)化~新鮮巖石,硬質(zhì)巖組, 單斜構(gòu)造,產(chǎn)狀平緩。受構(gòu)造影響較重,節(jié)理較發(fā)育,呈x型張性節(jié)理,節(jié)理走向分別5°~7°和290°,節(jié)理寬度約1~1.5cm,貫通性良好,由黃粘土殘積物充填,層間結(jié)合性差。巖體呈塊碎石狀鑲嵌結(jié)構(gòu)塊狀砌體結(jié)構(gòu),圍巖穩(wěn)定性一般。地下水主要為巖溶水和基巖裂隙水,呈滴水狀或涌水狀。

2.3、施工概況

根據(jù)隧址區(qū)地形、地貌及地質(zhì)條件,兩端接線工程量和隧道照明的需求,隧道進(jìn)、出口段平面線形分別設(shè)置為半徑r-2500m、r-1500m的不設(shè)超高的平曲線,洞身段均為直線,主要是考慮減少隧道長(zhǎng)度和有利于通風(fēng)而為之。左洞縱坡為-1.90%的單坡,右洞縱坡為-2.654%和-1.89%的合成坡。依救援逃逸的需求,隧道內(nèi)布設(shè)車行橫洞3道、人行橫洞3道。另外,左、右洞內(nèi)各設(shè)置4處應(yīng)急停車帶。牛郎河隧道采用分離式斷面,兩洞凈間距約30m,其建筑限界為:凈寬9.75m(0.75+0.25+0.50+3.75×2+0.50+0.25),凈高5m。洞內(nèi)設(shè)單側(cè)檢修道,高0.40m,隧道內(nèi)輪廓為單心圓。應(yīng)急停車帶處的內(nèi)輪廓為三心圓。除明洞外,隧道襯砌結(jié)構(gòu)系按natm原理,采用以柔性支護(hù)體系為主要受力結(jié)構(gòu)的復(fù)合式襯砌,即以噴、錨、網(wǎng)、格柵或型鋼鋼架等為初期支護(hù),模筑混凝土或模筑鋼筋混凝土為二次襯砌,并在兩者之間敷設(shè)防水板。這種支護(hù)方式既能充分維護(hù)和利用圍巖的自承能力,減薄襯砌厚度,又便于機(jī)械化快速施工有利于保證施工安全和工程質(zhì)量。隧道內(nèi)設(shè)置有電光照明、全射流風(fēng)機(jī)縱向式通風(fēng)、消防、監(jiān)控通訊以及配套的養(yǎng)管設(shè)施。

牛郎河隧道采用分離式、雙洞、雙車道布置,兩洞凈距30m。隧道凈寬9.75m,凈高6.8m。隧道內(nèi)輪廊為r=527cm單心圓。本標(biāo)段左、右線各設(shè)緊急停車帶兩處,行車方向右側(cè)加寬2.5m,凈寬12.25m,內(nèi)輪廊為三心圓。車行橫洞、人行橫洞各兩處,洞門為端墻式。隧道以柔性支護(hù)體系結(jié)構(gòu)的復(fù)合式襯砌為主要受力結(jié)構(gòu),即以噴錨,鋼筋網(wǎng),鋼格柵支撐、噴25#防水混凝土為初期支護(hù),模注混凝土為二次支護(hù),并敷設(shè)防水層防水;路面為25cm厚35#混凝土,上鋪7cm瀝青混凝土作為上路面。隧道采用新奧法施工技術(shù),利用大型配套施工機(jī)械施工作業(yè)生產(chǎn)線。ⅲ類圍巖采用上半斷面開挖法作業(yè),ⅳ圍巖采用全斷面光面爆破法開挖,洞口段采用上半斷面弧形導(dǎo)坑開挖先拱后墻法施工,并且打入間距為50cm、長(zhǎng)度為5m錨桿三排;明洞采用明挖方法施工。不良地質(zhì)采用短循環(huán)、弱爆破、超前錨桿、強(qiáng)支撐方法。ⅲ類圍巖開挖循環(huán)進(jìn)尺1.5m~2.0m,ⅳ類圍巖循環(huán)進(jìn)尺2.5m~3.0m。裝碴運(yùn)輸采用無軌裝碴,無軌運(yùn)輸方案。二次襯砌采用自行全液壓整體模板臺(tái)車施工方案。共16頁,當(dāng)前第2頁12345678910111213141516

2.4、新奧法施工新奧法即新奧地利隧道施工方法的簡(jiǎn)稱簡(jiǎn), 原 文 是 new austrian tunnelling method 簡(jiǎn)稱 natm , 新奧法概念是奧地利學(xué)者拉布西維茲 (l. v. rabcew icz) 教授于 50 年代提出的, 它是以隧道工程經(jīng)驗(yàn)和巖體力學(xué)的理論為基礎(chǔ), 將錨桿和噴射混凝土組合在一起作為主要支護(hù)手段的一種施工方法,經(jīng)過一些國家的許多實(shí)踐和理論研究, 于60年代取得專利權(quán)并正式命名。之后這個(gè)方法在西歐、北歐、美國和日本等許多地下工程中獲得極為迅速發(fā)展, 已成為現(xiàn)代隧道工程新技術(shù)標(biāo)志之一。六十年代natm 被介紹到我國, 七十年代末八十年代初得到迅速發(fā)展。至今,可以說在所有重點(diǎn)難點(diǎn)的地下工程中都離不開natm。新奧法幾乎成為在軟弱破碎圍巖地段修筑隧道的一種基本方法。

2.4.1、新奧法施工特點(diǎn)

一、及時(shí)性

新奧法施工采用噴錨支護(hù)為主要手段,可以最大限度地緊跟開挖作業(yè)面施工,因此可以利用開挖施工面的時(shí)空效應(yīng),以限制支護(hù)前的變形發(fā)展,阻止圍巖進(jìn)入松動(dòng)的狀態(tài),在必要的情況下可以進(jìn)行超前支護(hù),加之噴射混凝土的早強(qiáng)和全面粘結(jié)性因而保證了支護(hù)的及時(shí)性和有效性。

在巷道爆破后立即施工以噴射混凝土支護(hù)能有效地制止巖層變形的發(fā)展,并控制應(yīng)力降低區(qū)的伸展而減輕支護(hù)的承載,增強(qiáng)了巖層的穩(wěn)定性。

二、封閉性

由于噴錨支護(hù)能及時(shí)施工,而且是全面密粘的支護(hù),因此能及時(shí)有效地防止因水和風(fēng)化作用造成圍巖的破壞和剝落,制止膨脹巖體的潮解和膨脹,保護(hù)原有巖體強(qiáng)度。

巷道開挖后,圍巖由于爆破作用產(chǎn)生新的裂縫,加上原有地質(zhì)構(gòu)造上的裂縫,隨時(shí)都有可能產(chǎn)生變形或塌落。當(dāng)噴射混凝土支護(hù)以較高的速度射向巖面,很好的充填圍巖的裂隙,節(jié)理和凹穴,大大提高了圍巖的強(qiáng)度。(提高圍巖的粘聚力c和內(nèi)摩擦角)。同時(shí)噴錨支護(hù)起到了封閉圍巖的作用,隔絕了水和空氣同巖層的接觸,使裂隙充填物不致軟化、解體而使裂隙張開,導(dǎo)致圍巖失去穩(wěn)定。

三、粘結(jié)性

噴錨支護(hù)同圍巖能全面粘結(jié),這種粘結(jié)作用可以產(chǎn)生三種作用:

① 聯(lián)鎖作用,即將被裂隙分割的巖塊粘結(jié)在一起若圍巖的某塊危巖活石發(fā)生滑移墜落,則引起臨近巖塊的聯(lián)鎖反應(yīng),相繼喪失穩(wěn)定,從而造成較大范圍的冒頂或片幫。開巷后如能及時(shí)進(jìn)行噴錨支護(hù),噴錨支護(hù)的粘結(jié)力和抗剪強(qiáng)度是可以抵抗圍巖的局部破壞,防止個(gè)別威巖活石滑移和墜落,從而保持圍巖的穩(wěn)定性。

②復(fù)和作用,即圍巖與支護(hù)構(gòu)成一個(gè)復(fù)合體(受力體系)共同支護(hù)圍巖。噴錨支護(hù)可以提高圍巖的穩(wěn)定性和自身的支撐能力,同時(shí)與圍巖形成了一個(gè)共同工作的力學(xué)系統(tǒng),具有把巖石荷載轉(zhuǎn)化為巖石承載結(jié)構(gòu)的作用,從根本上改變了支架消極承擔(dān)的弱點(diǎn)。

③增加作用。開巷后及時(shí)繼進(jìn)行噴錨支護(hù),一方面將圍巖表面的凹凸不平處填平,消除因巖面不評(píng)引起的應(yīng)力集中現(xiàn)象,避免過大的應(yīng)力集中所造成的圍巖破壞;另一方面,使巷道周邊圍巖由雙方向受力狀態(tài),提高了圍巖的粘結(jié)力c和內(nèi)摩擦角,也就是提高了圍巖的強(qiáng)度。

四、柔性

噴錨支護(hù)屬于柔性薄性支護(hù),能夠和圍巖緊粘在一起共同作用,由于噴錨支護(hù)具有一定柔性,可以和圍巖共同產(chǎn)生變形,在圍巖中形成一定范圍的非彈性變形區(qū),并能有效控制允許圍巖塑性區(qū)有適度的發(fā)展,使圍巖的自承能力得以充分發(fā)揮。另一方面,噴錨支護(hù)在與圍巖共同變形中受到壓縮,對(duì)圍巖產(chǎn)生越來越大的支護(hù)反力,能夠抑制圍巖產(chǎn)生過大變形,防止圍巖發(fā)生松動(dòng)破壞。

2.4.2、新奧法理論要點(diǎn)及施工要點(diǎn)

一、新奧法與傳統(tǒng)施工方法的區(qū)別:傳統(tǒng)方法認(rèn)為巷道圍巖是一種荷載,應(yīng)用厚壁混凝土加以支護(hù)松動(dòng)圍巖。而新奧法認(rèn)為圍巖是一種承載機(jī)構(gòu),構(gòu)筑薄壁、柔性、與圍巖緊貼的支護(hù)結(jié)構(gòu)(以噴射混凝土、錨桿為主要手段)并使圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)共同形成支撐環(huán),來承受壓力,并最大限度地保持圍巖穩(wěn)定,而不致松動(dòng)破壞。

新奧法將圍巖視為巷道承載構(gòu)件的一部分,因此,施工時(shí)應(yīng)盡可能全斷面掘進(jìn),以減少巷道周邊圍巖應(yīng)力的擾動(dòng),并采用光面爆破、微差爆破等措施。減少對(duì)圍巖的震動(dòng),以保全其整體性。同時(shí)注意巷道表面盡可能平滑,避免局部應(yīng)力集中。共16頁,當(dāng)前第3頁12345678910111213141516

新奧法將錨桿、噴射混凝土適當(dāng)進(jìn)行組合,形成比較薄的襯砌層,即用錨桿和噴射混凝土來支護(hù)圍巖,使噴射層與圍巖緊密結(jié)合,形成圍巖-支護(hù)系統(tǒng),保持兩者的共同變形,故而可以最大限度地利用圍巖本身的承載力。

二、保護(hù)巷道圍巖自身的承載能力

新奧法施工在巷道開挖后采取了一系列綜合性措施:構(gòu)筑防水層、圍巖巷道排水;選擇合理的斷面形狀尺寸;給支護(hù)留變形余量;開巷后及時(shí)做好支護(hù)、封閉圍巖等,都是為保護(hù)巷道圍巖的自身承載能力,使圍巖的擾動(dòng)影響控制在最小范圍內(nèi),并加固圍巖,提高圍筵強(qiáng)度。使其與人工支護(hù)結(jié)構(gòu)共同承受巷道壓力。

三、允許圍巖有一定量的變形,以利于發(fā)揮圍巖的固有強(qiáng)度。同時(shí)巷道的支護(hù)結(jié)構(gòu),也應(yīng)具有預(yù)定的可縮量,以緩和巷道壓力。

圍巖的變形是控制在一定范圍內(nèi)的,必須避免圍巖變形過大,從而導(dǎo)致圍巖強(qiáng)度的削弱以致引起垮落、失穩(wěn)。支護(hù)結(jié)構(gòu)具有一定的變形量,允許巷道圍巖產(chǎn)生一定的變形,以緩和來自巷道的巨大壓力,更進(jìn)一步減輕支護(hù)荷載。

2.4.3、新奧法的主要支護(hù)手段與施工順序

新奧法是以噴射混凝土、錨桿支護(hù)為主要支護(hù)手段,因錨桿噴射混凝土支護(hù)能夠形成柔性薄層,與圍巖緊密粘結(jié)的可縮性支護(hù)結(jié)構(gòu),允許圍巖有一定的協(xié)調(diào)變形,而不使支護(hù)結(jié)構(gòu)承受過大的壓力。

施工順序可以概括為:開挖一次支護(hù)二次支護(hù)。

一、開挖

開挖作業(yè)的內(nèi)容依次包括:鉆孔、裝藥、爆破、通風(fēng)、出渣等。開挖作業(yè)與一次支護(hù)作業(yè)同時(shí)交叉進(jìn)行,為保護(hù)圍巖的自身支撐能力,第一次支護(hù)工作應(yīng)盡快進(jìn)行。為了沖分利用圍巖的自身支撐能力開挖應(yīng)采用灌面爆破(控制爆破)或機(jī)械開挖,并盡量采用全斷面開挖,地質(zhì)條件較差時(shí)可以采用分塊多次開挖。一次開挖長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)巖質(zhì)條件和開挖方式確定。巖質(zhì)條件好時(shí),長(zhǎng)度可大一些,巖質(zhì)條件差時(shí)長(zhǎng)度可小一些,在同等巖質(zhì)條件下,分塊多次開挖長(zhǎng)度可大一些,全斷面開挖長(zhǎng)度就要小一些。一般在中硬巖中長(zhǎng)度約為2-2.5米,在膨脹性地層中大約為0.8-1.米。

二、第一次支護(hù)作業(yè)包括:一次噴射混凝土、打錨桿、聯(lián)網(wǎng)、立鋼拱架、復(fù)噴混凝土在巷道開挖后,應(yīng)盡快地噴一層薄層混凝土(3-5mm),為爭(zhēng)取時(shí)間在較松散的圍巖掘進(jìn)中第一次支護(hù)作業(yè)是在開挖的渣堆上進(jìn)行的,待把未被渣堆覆蓋的開挖面的一次噴射混凝土完成后再出渣。

按一定系統(tǒng)布置錨桿,加固深度圍巖,在圍巖內(nèi)形成承載拱,由噴層、錨桿及巖面承載拱構(gòu)成外拱,起臨時(shí)支護(hù)作用,同時(shí)又是永久支護(hù)的一部分。復(fù)噴后應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)厚度(一般為10-15mm),并要求將錨桿、金屬網(wǎng)、鋼拱架等覆裹在噴射混凝土內(nèi)。

完成第一次支護(hù)的時(shí)間非常重要,一般情況應(yīng)在開挖后圍巖自穩(wěn)時(shí)間的二分之一時(shí)間內(nèi)完成。目前的施工經(jīng)驗(yàn)是松散圍巖應(yīng)在爆破后三小時(shí)內(nèi)完成,主要由施工條件決定。

在地質(zhì)條件非常差的破碎帶或膨脹性地層(如風(fēng)華花崗巖)中開挖巷道,為了延長(zhǎng)圍巖的自穩(wěn)時(shí)間,為了給一次支護(hù)爭(zhēng)取時(shí)間,安全的作業(yè),需要在開挖工作面的前方圍巖進(jìn)行超前支護(hù)(預(yù)支護(hù)),然后再開挖。

在安裝錨桿的同時(shí),在圍巖和支護(hù)中埋設(shè)儀器或測(cè)點(diǎn),進(jìn)行圍巖位移和應(yīng)力的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量:依據(jù)測(cè)量得到的信息來了解圍巖的動(dòng)態(tài),以及支護(hù)抗力與圍巖的相適應(yīng)程度。

一次支護(hù)后,在圍巖變形趨于穩(wěn)定時(shí),進(jìn)行第二次支護(hù)和封底,即永久性的支護(hù)(或是補(bǔ)噴射混凝土,或是澆注混凝土內(nèi)拱),起到提高安全度和整個(gè)支護(hù)承載能力增強(qiáng)的作用,而此支護(hù)時(shí)機(jī)可以由監(jiān)測(cè)結(jié)果得到。

對(duì)于底板不穩(wěn),底鼓變形嚴(yán)重,必然牽動(dòng)側(cè)墻及頂部支護(hù)不穩(wěn),所以應(yīng)盡快封底,形成封閉式的支護(hù),以謀求圍巖的穩(wěn)定。

2.4.4、新奧法適用范圍

① 具有較長(zhǎng)自穩(wěn)時(shí)間的中等巖體;

② 弱膠結(jié)的砂和石礫以及不穩(wěn)定的礫巖;

③ 強(qiáng)風(fēng)化的巖石;

④ 剛塑性的粘土泥質(zhì)灰?guī)r和泥質(zhì)灰?guī)r;

⑤ 堅(jiān)硬粘土,也有帶堅(jiān)硬夾層的粘土;

⑥ 微裂隙的,但很少粘土的巖體;

⑦ 在很高的初應(yīng)力場(chǎng)條件下,堅(jiān)硬的和可變堅(jiān)硬的巖石;在下述條件下應(yīng)用新奧法必須與一些輔助方法相配合

① 有強(qiáng)烈地壓顯現(xiàn)的巖體;

② 膨脹性巖體(要與仰拱與底部錨桿相配合);共16頁,當(dāng)前第4頁12345678910111213141516

③ 在一些松散巖體中,要與鋼背板與之配合;

④ 在蠕動(dòng)性巖體中,要與凍結(jié)法或預(yù)加固法等配合;

在下列場(chǎng)合中應(yīng)用應(yīng)慎重

① 大量涌水的巖體;

② 由于涌水會(huì)產(chǎn)生流砂現(xiàn)象的圍巖;

③ 極為破碎,錨桿鉆孔、安裝都極為困難的巖體;

④ 開挖面完全不能自穩(wěn)的巖體等。

2.4.5、新奧法的缺點(diǎn)主要有

① 實(shí)施不僅要求有良好的施工組織和管理,也要求技術(shù)人員和量測(cè)人員都十分熟練,沒有這一點(diǎn)就易于發(fā)生錯(cuò)誤;作業(yè)質(zhì)量都與每一個(gè)人的仔細(xì)操作有關(guān)。

② 開挖暴露出的地質(zhì)會(huì)立即改變其狀態(tài),因此要求施工地質(zhì)人員要親臨現(xiàn)場(chǎng),以便發(fā)現(xiàn)問題;

③ 用能控制的施工量測(cè),往往給施工帶來不便;

④ 干噴射帶來的灰塵以及由于易受化學(xué)藥品的損害必須加強(qiáng)防護(hù),尤其是對(duì)眼睛的防護(hù),濕噴雖然可以避免此缺點(diǎn),但在同樣條件下,不如干噴那樣有效的支護(hù)巖體。

新奧法施工是從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)出來的,又在不斷實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中得以豐富其內(nèi)容和進(jìn)一步發(fā)展,新澳法施工在我國推廣以來,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,通過科研、設(shè)計(jì)、施工三結(jié)合,在修建下坑、西坪、大瑤山、軍都山等鐵路隧道以及中梁山、二郎山、西山坪等多座公路隧道中,應(yīng)用新奧法遠(yuǎn)離及其相應(yīng)的技術(shù),取得了較大的成就。

不可否認(rèn),新奧法也存在不少缺點(diǎn),不過經(jīng)過工程技術(shù)人員和科技工作者的共同努力一定可以把新奧法不斷完善,在我國的現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程中發(fā)揮更加重要的作用。

除此之外隧道掘進(jìn)還有盾構(gòu)法、明挖法和沉管法施工技術(shù)。

盾構(gòu)是一種鋼制活動(dòng)防護(hù)裝置或支撐,是通過軟弱含水層,特別是河底、海底,以及城市中心區(qū)修建隧道的一種機(jī)械。在他的掩護(hù)下,頭部可以安全的開挖地層,尾部可迅速地拼裝隧道永久襯砌,并將襯砌與土層之間的空隙壓漿填實(shí)。盾構(gòu)推進(jìn)主要依靠盾構(gòu)內(nèi)部設(shè)置的千斤頂,如此不斷開挖不斷拼裝,并不斷推進(jìn),借助盾構(gòu)這種施工機(jī)械可用較快的速度完成隧道施工作業(yè)循環(huán),直至隧道建成。

盾構(gòu)的種類按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和開挖方式可分為:

①手掘式盾構(gòu):有敞開式、正面支撐式和棚式,此類盾構(gòu)輔以氣壓法或降水法等疏干地層的措施并使用必要的正面支撐后,可適用于各種地層中,特別是地下障礙較多的地層;在精心施工的條件下,亦可將地表變形控制到中等或較小的程度。

②擠壓式盾構(gòu):有全擠壓、局部擠壓、網(wǎng)格等形式。僅適用于軟弱黏性土層,適用范圍較狹窄,在擠壓推進(jìn)時(shí),對(duì)地層土體擾動(dòng)較大,地面產(chǎn)生較大的隆起變化,所以在地面有建筑物的地區(qū)不宜使用,只能用在空曠的地區(qū)或江河底下、海灘處等區(qū)域。

③半機(jī)械式盾構(gòu):包括正、反鏟、螺旋切削、軟巖掘進(jìn)機(jī)等,適用范圍基本和手掘式一樣,可減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。

④機(jī)械式盾構(gòu):有開胸的大刀盤切削、閉胸式的局部氣壓、泥水加壓、土壓平衡等形式,當(dāng)土質(zhì)好,能自立,或采用輔助措施后自立時(shí),則可用開胸式機(jī)械盾構(gòu),如地層土質(zhì)差,應(yīng)采用閉胸機(jī)械式盾構(gòu)。

土壓平衡盾構(gòu)推進(jìn)過程中依靠開挖面切削面板的臨時(shí)擋土效果、充滿于密封倉內(nèi)的切削土土壓,以及螺旋輸送機(jī)排土機(jī)構(gòu)的綜合作用,保證削土土壓,以及螺旋輸送機(jī)排土機(jī)構(gòu)的綜合作用,保持開挖面的穩(wěn)定狀態(tài)。泥水加壓盾構(gòu)在開挖面和泥水室內(nèi)充滿加壓的泥水,通過加壓作用和壓力保持機(jī)構(gòu),保證開挖面土體的穩(wěn)定。

明挖法又稱為基坑法。它是按照隧道的寬度和高度,包括必要地施工操作余量,從地面開挖出一個(gè)基坑,并在其中修筑鋼筋混泥土箱涵,做外放水,再進(jìn)行回填的方法。

沉管法修建隧道首先是在隧址以外的預(yù)制現(xiàn)場(chǎng)制作隧道管道,管道兩端用臨時(shí)封墻密封,待達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后拖運(yùn)到隧址位置,沉放管段到已預(yù)先進(jìn)行了溝槽浚挖的設(shè)計(jì)位置上,然后進(jìn)行管段水下連接,處理管段接頭及基礎(chǔ),覆土填回,以完成隧道構(gòu)筑的全部工作。這種方法也稱為預(yù)制管段沉放法。

第三節(jié) 地下工程

地下工程是在巖土中建設(shè)的不同用途的工程,包括各類隧道和洞室工程。他們是修建在巖體與土體中的地下建筑。一項(xiàng)建筑工程的建設(shè)要經(jīng)過可行性研究、設(shè)計(jì)、施工、投產(chǎn)等階段,其中設(shè)計(jì)是一項(xiàng)涉及科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和方針政策等各方面內(nèi)容的工作。一個(gè)工程建設(shè)項(xiàng)目在建設(shè)時(shí)期和生產(chǎn)時(shí)期的效果,在很大程度上取決于其設(shè)計(jì)和施工的質(zhì)量。共16頁,當(dāng)前第5頁12345678910111213141516

同地面工程結(jié)構(gòu)物的區(qū)別是,地下建筑工程,不但要用建筑材料,而且首先要在承載的且變化難測(cè)的巖體中靠開挖地下空間,這無疑增加設(shè)計(jì)和施工的難度。所以無論設(shè)計(jì)還是施工都特別重視支護(hù)系統(tǒng)。地下建筑工程施工,是在地下作業(yè),其工作面狹小,且作業(yè)場(chǎng)所不斷延伸,工作對(duì)象是稱作巖體的地質(zhì)體,不穩(wěn)定的客觀因素多。施工過程是一個(gè)技術(shù)難度不斷增加,作業(yè)條件逐漸惡化的復(fù)雜過程。雖受外界氣候條件影響較小,可受地質(zhì)條件的影響較大。

第二部分 地基基礎(chǔ)工程

第一節(jié) 地基基礎(chǔ)概論基礎(chǔ)是建筑物和地基之間的連接體?;A(chǔ)把建筑物豎向體系傳來的荷載傳給地基。從平面上可見,豎向結(jié)構(gòu)體系將荷載集中于點(diǎn),或分布成線形,但作為最終支承機(jī)構(gòu)的地基,提供的是一種分布的承載能力。如果地基的承載能力足夠,則基礎(chǔ)的分布方式可與豎向結(jié)構(gòu)的分布方式相同。但有時(shí)由于土或荷載的條件,需要采用滿鋪的伐形基礎(chǔ)。伐形基礎(chǔ)有擴(kuò)大地基接觸面的優(yōu)點(diǎn),但與獨(dú)立基礎(chǔ)相比,它的造價(jià)通常要高的多,因此只在必要時(shí)才使用。不論哪一種情況,基礎(chǔ)的概念都是把集中荷載分散到地基上,使荷載不超過地基的長(zhǎng)期承載力。因此,分散的程度與地基的承載能力成反比。有時(shí),柱子可以直接支承在下面的方形基礎(chǔ)上,墻則支承在沿墻長(zhǎng)度方向布置的條形基礎(chǔ)上。當(dāng)建筑物只有幾層高時(shí),只需要把墻下的條形基礎(chǔ)和柱下的方形基礎(chǔ)結(jié)合使用,就常常足以把荷載傳給地基。這些單獨(dú)基礎(chǔ)可用基礎(chǔ)梁連接起來,以加強(qiáng)基礎(chǔ)抵抗地震的能力。只是在地基非常軟弱,或者建筑物比較高的情況下,才需要采用伐形基礎(chǔ)。多數(shù)建筑物的豎向結(jié)構(gòu),墻、柱都可以用各自的基礎(chǔ)分別支承在地基上。中等地基條件可以要求增設(shè)拱式或預(yù)應(yīng)力梁式的基礎(chǔ)連接構(gòu)件,這樣可以比獨(dú)立基礎(chǔ)更均勻地分布荷載。

關(guān)于基礎(chǔ)我們實(shí)習(xí)的地點(diǎn)是河南理工大學(xué)教師公寓樓的粉噴樁和龍澤小區(qū)的高壓旋噴裝。兩個(gè)地方都屬于地基處理。

第二節(jié) 地基處理由于焦作市的地下水豐富,地基屬于軟地基,所以要進(jìn)行地基處理即粉噴樁處理。

一、粉噴樁處理方法

粉噴樁的樁徑一般為50cm,設(shè)計(jì)的樁長(zhǎng)宜穿透軟土層并達(dá)到持力層內(nèi)50cm。樁距與地基的穩(wěn)定和沉降量有關(guān),最小樁距宜為1.1~1.2m,樁位在平面上呈正三角形(梅花形)或矩形布置。

為改善基礎(chǔ)底面的受力條件,粉噴樁處理段基礎(chǔ)下宜鋪設(shè)30cm左右石灰土或沙石墊層(摻灰量以8%為宜)。

濕噴樁也是深層攪拌法的一種,是近幾年用于加固軟粘土地基的一種新興常用方法,它是利用水泥作為固化劑的主劑,通過特制的深層攪拌機(jī)械,在地基深處就地將軟土和水泥漿強(qiáng)制攪拌,利用水泥和軟土產(chǎn)生的一系列物理-化學(xué)反應(yīng),使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)復(fù)合地基。濕噴樁加固軟土地基實(shí)際上就是水泥加固土的過程,即采用機(jī)械深層攪拌軟土與水泥漿進(jìn)而發(fā)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)形成復(fù)合地基的過程。

濕噴樁施工是首先將水泥拌和成水泥漿,水泥中各種鈣質(zhì)礦物和水完成部分水解和水化反應(yīng)后,再和軟土中的水繼續(xù)進(jìn)行水解和水化反應(yīng),生成鈣質(zhì)化合物,這是形成復(fù)合地基強(qiáng)度的主導(dǎo)因素。當(dāng)水泥中的各種水化物生成后,一部分自身繼續(xù)硬化,形成水泥骨架;另一部分則與其周圍具有一定活性的粘土顆粒發(fā)生反應(yīng)。粘土中的化合物表面帶有各種離子,它們和水泥水化生成的鈣離子進(jìn)行當(dāng)量吸附交換,從而提高土體強(qiáng)度;又由于軟土本身具有膠凝性,再和水泥水化作用形成的凝膠粒子結(jié)合起來,形成水泥土堅(jiān)固聯(lián)結(jié)的團(tuán)粒結(jié)構(gòu),使水泥土的強(qiáng)度大大提高。隨水泥水化作用生成的鈣離子超出交換所用的數(shù)量時(shí),這部分鈣離子就與組成粘土的化合物反應(yīng),生成許多不溶于水的結(jié)晶化合物并逐漸硬化,同樣大大的增強(qiáng)了水泥土的強(qiáng)度和水穩(wěn)性。

從上述水泥加固土的原理可以看出,使水泥土保持足夠的強(qiáng)度,一要有相應(yīng)數(shù)量的水泥,二是必須使水泥與土充分接觸,即用機(jī)械充分拌和水泥和土。這為濕噴樁施工指明了控制要點(diǎn)。

二、高壓噴射灌漿法

龍澤小區(qū)是高層建筑,本來是準(zhǔn)備采用樁基礎(chǔ),但是考慮到經(jīng)濟(jì)和地質(zhì)原因,經(jīng)過論證可以采用地基處理方法即高壓噴射灌漿法。

高壓噴射法就是利用工程鉆機(jī)鉆孔至設(shè)計(jì)處理的深度后,用高壓泥漿泵,通過安裝在鉆桿(噴桿)桿端置于孔底的特殊噴嘴,向周圍土體高壓噴射固化漿液(一般使用水泥漿液),同時(shí)鉆桿(噴桿)以一定的速度邊旋轉(zhuǎn)邊提升,高壓射流使一定范圍內(nèi)的土體結(jié)構(gòu)破壞,并強(qiáng)制與固化漿液混合,凝固后便在土體中形成具有一定性能和形狀的固結(jié)體。共16頁,當(dāng)前第6頁12345678910111213141516

固結(jié)體的形狀和噴射流的移動(dòng)方向有關(guān)。一般分為旋轉(zhuǎn)噴射(簡(jiǎn)稱旋噴),定向噴射(簡(jiǎn)稱定噴)和擺動(dòng)噴射(簡(jiǎn)稱擺噴)。旋噴樁主要用于加固地基,提高地基的抗剪強(qiáng)度,改善地基土的變形性能,使其在上部結(jié)構(gòu)荷載作用下,不至破壞或產(chǎn)生過大的變形。定噴固結(jié)體呈壁狀,擺噴形成厚度較大的扇狀固結(jié)體。定噴和擺噴通常用于地基防滲,改善地基土的水力條件及邊坡穩(wěn)定等工程。

(一)加固機(jī)理

高噴法如三管高噴法用壓縮空氣包裹高壓噴射水流沖擊破壞攪動(dòng)土體,同時(shí)用低壓灌漿泵灌入漿液,漿液被高壓水、氣射流卷吸帶入,同時(shí)與被攪動(dòng)土體混合形成固結(jié)體。加固地基,形成樁、板、墻的機(jī)理可用五種作用來說明:

1.高壓噴射流切割破壞土體作用 噴流動(dòng)壓以脈沖形式?jīng)_擊土體,使土體結(jié)構(gòu)破壞出現(xiàn)空洞。

2.混合攪拌作用 鉆桿在旋轉(zhuǎn)和提升的過程中,在射流后面形成空隙,在噴射壓力作用下,迫使土粒向與噴嘴移動(dòng)相反的方向(即阻力小的方向)移動(dòng),與漿液攪拌混合后形成固結(jié)體。

3.置換作用 三重管高噴法又稱置換法,高速水射流切割土體的同時(shí),由于通入壓縮空氣而把一部分切割下的土粒排出灌漿孔,土粒排出后所空下的體積由灌入的漿液補(bǔ)入。

4.充填、滲透固結(jié)作用 高壓漿液充填沖開的和原有的土體空隙,析水固結(jié),還可滲入一定厚度的砂層而形成固結(jié)體。

5.壓密作用 高壓噴射流在切割破碎土體的過程中,在破碎帶邊緣還有剩余壓力,這種壓力對(duì)土層可產(chǎn)生一定的壓密作用,使高噴樁體邊緣部分的抗壓強(qiáng)度高于中心部分。

(二)基本種類

按噴射介質(zhì)及其管路多少可分為單管法、二管法、三管法等。

1.單管旋噴法 通過單根管路,利用高壓漿液(20~30mpa),噴射沖切破壞土體,成樁直徑為40~50cm。其加固質(zhì)量好,施工速度快和成本低,但固結(jié)體直徑較小。

2.二管旋噴法 在單管法的基礎(chǔ)上又加以壓縮空氣,并使用雙通道的二重灌漿管。在管的底部側(cè)面有一個(gè)同軸雙重噴嘴,高壓漿液以20mpa左右的壓力從內(nèi)噴嘴中高速噴出,在射流的外圍加以0.7mpa左右的壓縮空氣噴出。在土體中形成直徑明顯增加的柱狀固結(jié)體,達(dá)80~150cm。

3.三管旋噴法 使用分別輸送水、氣、漿三種介質(zhì)的三重灌漿管。高壓水射流和外圍環(huán)繞的氣流同軸噴射沖切破壞土體,在高壓水射流的噴嘴周圍加上圓筒狀的空氣射流,進(jìn)行水、氣同軸噴射,可以減少水射流與周圍介質(zhì)的摩擦,避免水射流過早霧化,增強(qiáng)水射流的切割能力。噴嘴邊旋轉(zhuǎn)噴射,邊提升,在地基中形成較大的負(fù)壓區(qū),攜帶同時(shí)壓入的漿液充填空隙,就會(huì)在地基中形成直徑較大、強(qiáng)度較高的固結(jié)體,起到加固地基的作用。

三、其它地基處理方法

常用的地基處理方法有:換填墊層法、強(qiáng)夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預(yù)壓法、夯實(shí)水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴(kuò)樁法、單液硅化法和堿液法等。

(一)、置換法

(1)換填法

就是將表層不良地基土挖除,然后回填有較好壓密特性的土進(jìn)行壓實(shí)或夯實(shí),形成良好的持力層。從而改變地基的承載力特性,提高抗變形和穩(wěn)定能力。

施工要點(diǎn):將要轉(zhuǎn)換的土層挖盡、注意坑邊穩(wěn)定;保證填料的質(zhì)量;填料應(yīng)分層夯實(shí)。

(2)振沖置換法

利用專門的振沖機(jī)具,在高壓水射流下邊振邊沖,在地基中成孔,再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成樁體。該樁體與原地基土組成復(fù)合地基,達(dá)到提高地基承載力減小壓縮性的目的。施工注意事項(xiàng):碎石樁的承載力和沉降量很大程度取決于原地基土對(duì)其的側(cè)向約束作用,該約束作用越弱,碎石樁的作用效果越差,因而該方法用于強(qiáng)度很低的軟粘土地基時(shí)必須慎重行事。

(3)夯(擠)置換法

利用沉管或夯錘的辦法將管(錘)置入土中,使土體向側(cè)邊擠開,并在管內(nèi)(或夯坑)放人碎石或砂等填料。該樁體與原地基土組成復(fù)合地基,由于擠、夯使土體側(cè)向擠壓,地面隆起,土體超靜孔隙水壓力提高,當(dāng)超靜孔隙水壓力消散后土體強(qiáng)度也有相應(yīng)的提高。

施工注意事項(xiàng):當(dāng)填料為透水性好的砂及碎石料時(shí),是良好的豎向排水通道。 共16頁,當(dāng)前第7頁12345678910111213141516

(二)、預(yù)壓法

(1)堆載預(yù)壓法

在建造建筑物之前,用臨時(shí)堆載(砂石料、土料、其他建筑材料、貨物等)的方法對(duì)地基施加荷載,給予一定的預(yù)壓期。使地基預(yù)先壓縮完成大部分沉降并使地基承載力得到提高后,卸除荷載再建造建筑物。

施工工藝與要點(diǎn):

a、預(yù)壓荷載一般宜取等于或大于設(shè)計(jì)荷載;

b、大面積堆載可采用自卸汽車與推土機(jī)聯(lián)合作業(yè),對(duì)超軟土地基的第一級(jí)堆載用輕型機(jī)械或人工作業(yè);

c、堆載的頂面寬度應(yīng)小于建筑物的底面寬度,底面應(yīng)適當(dāng)放大;

d、作用于地基上的荷載不得超過地基的極限荷載。

(2)真空預(yù)壓法

在軟粘土地基表面鋪設(shè)砂墊層,用土工薄膜覆蓋且周圍密封。用真空泵對(duì)砂墊層抽氣,使薄膜下的地基形成負(fù)壓。隨著地基中氣和水的抽出,地基土得到固結(jié)。為了加速固結(jié),也可采用打砂井或插塑料排水板的方法,即在鋪設(shè)砂墊層和土工薄膜之前打砂井或插排水板,達(dá)到縮短排水距離的目的。

施工要點(diǎn):

先設(shè)置豎向排水系統(tǒng),水平分布的濾管埋設(shè)宜采用條形或魚刺形,砂墊層上的密封膜采用2-3層的聚氯乙烯薄膜,按先后順序同時(shí)鋪設(shè)。面積大時(shí)宜分區(qū)預(yù)壓;做好真空度、地面沉降量,深層沉降、水平位移等觀測(cè);預(yù)壓結(jié)束后,應(yīng)清除砂槽和腐植土層。應(yīng)注意對(duì)周邊環(huán)境的影響。

(3)降水法

降低地下水位可減少地基的孔隙水壓力增加上覆土自重應(yīng)力,使有效應(yīng)力增加,從而使地基得到預(yù)壓。這實(shí)際上是通過降低地下水位,靠地基土自重來實(shí)現(xiàn)預(yù)壓目的。

施工要點(diǎn):一般采用輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)或深井井點(diǎn);當(dāng)土層為飽和粘土、粉土、淤泥和淤泥質(zhì)粘性土?xí)r,此時(shí)宜輔以電極相結(jié)合。

(4)電滲法

在地基中插入金屬電極并通以直流電,在直流電場(chǎng)作用下,土中水將從陽極流向陰極形成電滲。不讓水在陽極補(bǔ)充而從陰極的井點(diǎn)用真空抽水,這樣就使地下水位降低,土中含水量減少。從而地基得到固結(jié)壓密,強(qiáng)度提高。電滲法還可以配合堆載預(yù)壓用于加速飽和粘性土地基的固結(jié)。

(三)、壓實(shí)與夯實(shí)法

(1)、表層壓實(shí)法

采用人工夯,低能夯實(shí)機(jī)械、碾壓或振動(dòng)碾壓機(jī)械對(duì)比較疏松的表層土進(jìn)行壓實(shí)。也可對(duì)分層填筑土進(jìn)行壓實(shí)。當(dāng)表層土含水量較高時(shí)或填筑土層含水量較高時(shí)可分層鋪墊石灰、水泥進(jìn)行壓實(shí),使土體得到加固。

(2)、重錘夯實(shí)法

重錘夯實(shí)就是利用重錘自由下落所產(chǎn)生的較大夯擊能來夯實(shí)淺層地基,使其表面形成一層較為均勻的硬殼層,獲得一定厚度的持力層。

施工要點(diǎn):施工前應(yīng)試夯,確定有關(guān)技術(shù)參數(shù),如夯錘的重量、底面直徑及落距、最后下沉量及相應(yīng)的夯擊遍數(shù)和總下沉量;夯實(shí)前槽、坑底面的標(biāo)高應(yīng)高出設(shè)計(jì)標(biāo)高;夯實(shí)時(shí)地基土的含水量應(yīng)控制在最優(yōu)含水量范圍內(nèi);大面積夯時(shí)應(yīng)按順序;基底標(biāo)高不同時(shí)應(yīng)先深后淺;冬季施工時(shí),對(duì)土已凍結(jié)時(shí),應(yīng)將凍土層挖去或通過燒熱法將土層融解;結(jié)束后,應(yīng)及時(shí)將夯松的表土清除或?qū)⒏⊥猎诮咏?m的落距夯實(shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

(3)、強(qiáng)夯

強(qiáng)夯是強(qiáng)力夯實(shí)的簡(jiǎn)稱。將很重的錘從高處自由下落,對(duì)地基施加很高的沖擊能,反復(fù)多次夯擊地面,地基土中的顆粒結(jié)構(gòu)發(fā)生調(diào)整,土體變?yōu)槊軐?shí),從而能較大限度提高地基強(qiáng)度和降低壓縮性。

其施工工藝流程:

1)平整場(chǎng)地;

2)鋪級(jí)配碎石墊層;

3)強(qiáng)夯置換設(shè)置碎石墩;

4) 平整并填級(jí)配碎石墊層;

5)滿夯一遍;

6)找平,并鋪土工布;

7)回填風(fēng)化石渣墊層,用振動(dòng)碾碾壓八遍。

一般在大型強(qiáng)夯施土前,都應(yīng)選擇面積不大于400m2的場(chǎng)地進(jìn)行典型試驗(yàn),以便取得數(shù)據(jù),指導(dǎo)設(shè)計(jì)與施工。

(四)、擠密法

1、振沖密實(shí)法

利用專門的振沖器械產(chǎn)生的重復(fù)水平振動(dòng)和側(cè)向擠壓作用,使土體的結(jié)構(gòu)逐步破壞,孔隙水壓力迅速增大。由于結(jié)構(gòu)破壞,土粒有可能向低勢(shì)能位置轉(zhuǎn)移,這樣土體由松變密。 共16頁,當(dāng)前第8頁12345678910111213141516

施工工藝:

(1)平整施工場(chǎng)地,布置樁位;

(2)施工車就位,振沖器對(duì)準(zhǔn)樁位;

(3)啟動(dòng)振沖器,使之徐徐沉人土層,直至加固深度以上30~50cm,記錄振沖器經(jīng)過各深度的電流值和時(shí)間, 提升振沖器至孔口。再重復(fù)以上步驟1~2次,使孔內(nèi)泥漿變稀。

(4)向孔內(nèi)倒人一批填料,將振沖器沉人填料中進(jìn)行振實(shí)并擴(kuò)大樁徑。重復(fù)這一步驟直至該深度電流達(dá)到規(guī)定的密實(shí)電流為止,并記錄填料量。

(5)將振沖器提出孔口,繼續(xù)施工上節(jié)樁段,一直完成整個(gè)樁體振動(dòng)施工,再將振沖器及機(jī)具移至另一樁位。

(6)在制樁過程中,各段樁體均應(yīng)符合密實(shí)電流、填料量和留振時(shí)間等三方面的要求,基本參數(shù)應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)制樁試驗(yàn)確定。

(7)施工場(chǎng)地應(yīng)預(yù)先開設(shè)排泥水溝系,將制樁過程中產(chǎn)生的泥水集中引入沉淀池,池底部厚泥漿可定期挖出送至預(yù)先安排的存放地點(diǎn),沉淀池上部比較清的水可重復(fù)使用。

(8)最后應(yīng)挖去樁頂部lm厚的樁體,或用碾壓、強(qiáng)夯(遍夯)等方法壓實(shí)、夯實(shí),鋪設(shè)并壓實(shí)墊層。

2、沉管砂石樁(碎石樁、灰土樁、og樁、低標(biāo)號(hào)樁等)

利用沉管制樁機(jī)械在地基中錘擊、振動(dòng)沉管成孔或靜壓沉管成孔后,在管內(nèi)投料,邊投料邊上提(振動(dòng))沉管形成密實(shí)樁體,與原地基組成復(fù)合地基。

3、夯擊碎石樁(塊石墩)

利用重錘夯擊或者強(qiáng)夯方法將碎石(塊石)夯人地基,在夯坑里逐步填人碎石(塊石)反復(fù)夯擊以形成碎石樁或塊石墩。

(五)、拌和法

1、高壓噴射注漿法(高壓旋噴法)

以高壓力使水泥漿液通過管路從噴射孔噴出,直接切割破壞土體的同時(shí)與土拌和并起部分置換作用。凝固后成為拌和樁(柱)體,這種樁(柱)體與地基一起形成復(fù)合地基。 也可以用這種方法形成擋土結(jié)構(gòu)或防滲結(jié)構(gòu)。

2、深層攪拌法

深層攪拌法主要用于加固飽和軟粘土。它利用水泥漿體、水泥(或石灰粉體)作為主固化劑,應(yīng)用特制的深層攪拌機(jī)械將固化劑送人地基土中與土強(qiáng)制攪拌,形成水泥(石灰)土的樁(柱)體,與原地基組成復(fù)合地基。水泥土樁(柱)的物理力學(xué)性質(zhì)取決于固化劑與土之間所產(chǎn)生的一系列物理-化學(xué)反應(yīng)。固化劑的摻人量及攪拌均勻性和土的性質(zhì)是影響水泥土樁(柱)性質(zhì)以至復(fù)合地基強(qiáng)度和壓縮性的主要因素。

施工工藝:

①定位

②漿液配制

③送漿

④鉆進(jìn)噴漿攪拌

⑤提升攪拌噴漿

⑥重復(fù)鉆進(jìn)噴漿攪拌

⑦重復(fù)提升攪拌

⑧當(dāng)攪拌軸鉆進(jìn)、提升速度為0.65-1.om/min時(shí),應(yīng)重復(fù)攪拌一次。

⑨成樁完畢,清理攪拌葉片上包裹的土塊及噴漿口,樁機(jī)移至另一樁位施工。

(六)、加筋法

(1)土工合成材料

土工合成材料是一種新型的巖土工程材料。它以人工合成的聚合物,如塑料、化纖、合成橡膠等為原料,制成各種類型的產(chǎn)品,置于土體內(nèi)部、表面或各層土體之間,發(fā)揮加強(qiáng)或保護(hù)土體的作用。土工合成材料可分為土工織物、土工膜、特種土工合成材料和復(fù)合型土工合成材料等類型。

(2)土釘墻技術(shù)

土釘一般是通過鉆孔、插筋、注漿來設(shè)置,但也有通過直接打人較粗的鋼筋和型鋼、鋼管形成土釘。土釘沿通長(zhǎng)與周圍土體接觸,依靠接觸界面上的粘結(jié)摩阻力,與其周圍土體形成復(fù)合土體,土釘在土體發(fā)生變形的條件下被動(dòng)受力。并主要通過其受剪工作對(duì)土體進(jìn)行加固,土釘一般與平面形成一定的角度,故稱之為斜向加固體。土釘適用于地下水位以上或經(jīng)降水后的人工填土、粘性土、弱膠結(jié)砂土的基坑支護(hù)和邊坡加固。

(3)加筋土

加筋土是將抗拉能力很強(qiáng)的拉筋埋置于土層中,利用土顆粒位移與拉筋產(chǎn)生的摩擦力使土與加筋材料形成整體,減少整體變形和增強(qiáng)整體穩(wěn)定。拉筋是一種水平向增強(qiáng)體。一般使用抗拉能力強(qiáng)、摩擦系數(shù)大而耐腐蝕的條帶狀、網(wǎng)狀、絲狀材料,例如,鍍鋅鋼片;鋁合金、合成材料等。 共16頁,當(dāng)前第9頁12345678910111213141516

(七)、灌漿法

是利用氣壓、液壓或電化學(xué)原理將能夠固化的某些漿液注入地基介質(zhì)中或建筑物與地基的縫隙部位。灌漿的漿液可以是水泥漿、水泥砂漿、粘土水泥漿、粘土漿、石灰漿及各種化學(xué)漿材如聚氨酯類、木質(zhì)素類、硅酸鹽類等。根據(jù)灌漿的目的可分為防滲灌漿、堵漏灌漿、加固灌漿和結(jié)構(gòu)糾傾灌漿等。按灌漿方法可分為壓密灌漿、滲入灌漿、劈裂灌漿和電化學(xué)灌漿。灌漿法在水利、建筑、道橋及各種工程領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

(八)、常見不良地基土及其特點(diǎn)

1.軟粘土

軟粘土也稱軟土,是軟弱粘性土的簡(jiǎn)稱。它形成于第四紀(jì)晚期,屬于海相、瀉湖相、河谷相、湖沼相、溺谷相、三角洲相等的粘性沉積物或河流沖積物。多分布于沿海、河流中下游或湖泊附近地區(qū)。常見的軟弱粘性土是淤泥和淤泥質(zhì)土。軟土的物理力學(xué)性質(zhì)包括如下幾個(gè)方面:

(1)物理性質(zhì)

粘粒含量較多,塑性指數(shù)ip一般大于17,屬粘性土。軟粘土多呈深灰、暗綠色,有臭味,含有機(jī)質(zhì),含水量較高、一般大于40%,而淤泥也有大于80%的情況??紫侗纫话銥?.0-2.0,其中孔隙比為1.0~1.5稱為淤泥質(zhì)粘土,孔隙比大于1.5時(shí)稱為淤泥。由于其高粘粒含量、高含水量、大孔隙比,因而其力學(xué)性質(zhì)也就呈現(xiàn)與之對(duì)應(yīng)的特點(diǎn)---低強(qiáng)度、高壓縮性、低滲透性、高靈敏度。

(2)力學(xué)性質(zhì)

軟粘土的強(qiáng)度極低,不排水強(qiáng)度通常僅為5~30kpa,表現(xiàn)為承載力基本值很低,一般不超過70kpa,有的甚至只有20kpa。軟粘土尤其是淤泥靈敏度較高,這也是區(qū)別于一般粘土的重要指標(biāo)。

軟粘土的壓縮性很大。壓縮系數(shù)大于0.5mpa-1,最大可達(dá)45mpa-1,壓縮指數(shù)約為0.35-0.75。通常情況下,軟粘土層屬于正常固結(jié)土或微超固結(jié)土,但有些土層特別是新近沉積的土層有可能屬于欠固結(jié)土。

滲透系數(shù)很小是軟粘土的又一重要特點(diǎn),一般在10-5-10-8cm/s之間,滲透系數(shù)小則固結(jié)速率就很慢,有效應(yīng)力增長(zhǎng)緩慢,從而沉降穩(wěn)定慢,地基強(qiáng)度增長(zhǎng)也十分緩慢。這一特點(diǎn)是嚴(yán)重制約地基處理方法和處理效果的重要方面。

(3)工程特性

軟粘土地基承載力低,強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢;加荷后易變形且不均勻;變形速率大且穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng);具有滲透性小、觸變性及流變性大的特點(diǎn)。常用的地基處理方法有預(yù)壓法、置換法、攪拌法等。

2.雜填土

雜填土主要出現(xiàn)在一些老的居民區(qū)和工礦區(qū)內(nèi),是人們的生活和生產(chǎn)活動(dòng)所遺留或堆放的垃圾土。這些垃圾土一般分為三類:即建筑垃圾土、生活垃圾土和工業(yè)生產(chǎn)垃圾土。不同類型的垃圾土、不同時(shí)間堆放的垃圾土很難用統(tǒng)一的強(qiáng)度指標(biāo)、壓縮指標(biāo)、滲透性指標(biāo)加以描述。

雜填土的主要特點(diǎn)是無規(guī)劃堆積、成分復(fù)雜、性質(zhì)各異、厚薄不均、規(guī)律性差。因而同一場(chǎng)地表現(xiàn)為壓縮性和強(qiáng)度的明顯差異,極易造成不均勻沉降,通常都需要進(jìn)行地基處理。

3.沖填土

沖填土是人為的用水力沖填方式而沉積的土。近年來多用于沿海灘涂開發(fā)及河漫灘造地。西北地區(qū)常見的水墜壩(也稱沖填壩)即是沖填土堆筑的壩。沖填土形成的地基可視為天然地基的一種,它的工程性質(zhì)主要取決于沖填土的性質(zhì)。沖填土地基一般具有如下一些重要特點(diǎn)。

(1)顆粒沉積分選性明顯,在入泥口附近,粗顆粒較先沉積,遠(yuǎn)離入泥口處,所沉積的顆粒變細(xì);同時(shí)在深度方向上存在明顯的層理。

(2)沖填土的含水量較高,一般大于液限,呈流動(dòng)狀態(tài)。停止沖填后,表面自然蒸發(fā)后常呈龜裂狀,含水量明顯降低,但下部沖填土當(dāng)排水條件較差時(shí)仍呈流動(dòng)狀態(tài),沖填土顆粒愈細(xì),這種現(xiàn)象愈明顯。

(3)沖填土地基早期強(qiáng)度很低,壓縮性較高,這是因沖填土處于欠固結(jié)狀態(tài)。沖填土地基隨靜置時(shí)間的增長(zhǎng)逐漸達(dá)到正常固結(jié)狀態(tài)。其工程性質(zhì)取決于顆粒組成、均勻性、排水固結(jié)條件以及沖填后靜置時(shí)間。

4,飽和松散砂土

粉砂或細(xì)砂地基在靜荷載作用下常具有較高的強(qiáng)度。但是當(dāng)振動(dòng)荷載(地震、機(jī)械振 動(dòng)等)作用時(shí),飽和松散砂土地基則有可能產(chǎn)生液化或大量震陷變形,甚至喪失承載力。這是因?yàn)橥令w粒松散排列并在外部動(dòng)力作用下使顆粒的位置產(chǎn)生錯(cuò)位,以達(dá)到新的平衡,瞬間產(chǎn)生較高的超靜孔隙水壓力,有效應(yīng)力迅速降低。對(duì)這種地基進(jìn)行處理的月的就是使它變得較為密實(shí),消除在動(dòng)荷載作用下產(chǎn)生液化的可能性。常用的處理方法有擠出法、振沖法等。 共16頁,當(dāng)前第10頁12345678910111213141516

5.濕陷性黃土

在上覆土層自重應(yīng)力作用下,或者在自重應(yīng)力和附加應(yīng)力共同作用下,因浸水后土的結(jié)構(gòu)破壞而發(fā)生顯著附加變形的土稱為濕陷性土,屬于特殊土。有些雜填土也具有濕陷性。廣泛分布于我國東北、西北、華中和華東部分地區(qū)的黃土多具濕陷性。(這里所說的黃土泛指黃土和黃土狀土。濕陷性黃土又分為自重濕陷性和非自重濕陷性黃土,也有的老黃土不具濕陷性)。在濕陷性黃土地基上進(jìn)行工程建設(shè)時(shí),必須考慮因地基濕陷引起附加沉降對(duì)工程可能造成的危害,選擇適宜的地基處理方法,避免或消除地基的濕陷或因少量濕陷所造成的危害。

6.膨脹土

膨脹土的礦物成分圭要是蒙脫石,它具有很強(qiáng)的親水性,吸水時(shí)體積膨脹,失水時(shí)體積收縮。這種脹縮變形肚往很大,極易對(duì)建筑物造成損壞。膨脹土在我國的分布范圍很廣,如廣西、云南、河南、湖北、四川、陜西、河北、安徽、江蘇等地均有不同范圍的分布。膨脹土是特殊土的一種,常用的地基處理方法有換土、土性改良、預(yù)浸水,以及防止地基土含水量變化等工程措施。

7.含有機(jī)質(zhì)土和泥炭土

當(dāng)土中含有不同的有機(jī)質(zhì)時(shí),將形成不同的有機(jī)質(zhì)土,在有機(jī)質(zhì)含量超過一定含量時(shí)就形成泥炭土,它具有不同的工程特性,有機(jī)質(zhì)的含量越高,對(duì)土質(zhì)的影響越大,主要表現(xiàn)為強(qiáng)度低、壓縮性大,并且對(duì)不同工程材料的摻入有不同影響等,對(duì)直接工程建設(shè)或地基處理構(gòu)成不利的影響。

8.山區(qū)地基土

山區(qū)地基土的地質(zhì)條件較為復(fù)雜,主要表現(xiàn)在地基的不均勻性和場(chǎng)地穩(wěn)定性兩個(gè)方面。由于自然環(huán)境和地基土的生成條件影響,場(chǎng)地中可能存在大孤石,場(chǎng)地環(huán)境也可能存在滑坡、泥石流、邊坡崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。它們會(huì)給建筑物造成直接的或潛在的威脅。在山區(qū)地基建造建筑物時(shí)要特別注意場(chǎng)地環(huán)境因素及不良地質(zhì)現(xiàn)象,必要時(shí)對(duì)地基進(jìn)行處理。

9.巖溶(喀斯特)

在巖溶(喀斯特)地區(qū)常存在溶洞或土洞、溶溝、溶隙、洼地等。地下水的沖蝕或潛蝕使其形成和發(fā)展,它們對(duì)結(jié)構(gòu)物的影響很大,易于出現(xiàn)地基不均勻變形、崩塌和陷落。因此在修建結(jié)構(gòu)物之前,必須進(jìn)行必要的處理。

四、基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)

房屋基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑體型與功能要求、荷載大小和分布情況、相鄰建筑基礎(chǔ)情況、施工條件和材料供應(yīng)以及地區(qū)抗震烈度等綜合考慮,選擇經(jīng)濟(jì)合理的基礎(chǔ)型式。

砌體結(jié)構(gòu)優(yōu)先采用剛性條形基礎(chǔ),如灰土條形基礎(chǔ)、cl5素混凝土條形基礎(chǔ)、毛石混凝土條形基礎(chǔ)和四合土條形基礎(chǔ)等,當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于2.5m時(shí),可采用鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)即柔性基礎(chǔ)。

多層內(nèi)框架結(jié)構(gòu),如地基土較差時(shí),中柱宜選用柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),中柱宜用鋼筋混凝土柱。

框架結(jié)構(gòu)、無地下室、地基較好、荷載較小可采用單獨(dú)柱基,在抗震設(shè)防區(qū)可按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.1.1l條設(shè)柱基拉梁。

無地下室、地基較差、荷載較大為增強(qiáng)整體性,減少不均勻沉降,可采用十字交叉梁條形基礎(chǔ)。

如采用上述基礎(chǔ)不能滿足地基基礎(chǔ)強(qiáng)度和變形要求,又不宜采用樁基或人工地基時(shí),可采用筏板基礎(chǔ)(有梁或無梁)。

框架結(jié)構(gòu)、有地下室、上部結(jié)構(gòu)對(duì)不均勻沉降要求嚴(yán)、防水要求高、柱網(wǎng)較均勻,可采用箱形基礎(chǔ);柱網(wǎng)不均勻時(shí),可采用筏板基礎(chǔ)。

有地下室,無防水要求,柱網(wǎng)、荷載較均勻、地基較好,可采用獨(dú)立柱基,抗震設(shè)防區(qū)加柱基拉梁?;虿捎娩摻罨炷两徊鏃l形基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)。

筏板基礎(chǔ)上的柱荷載不大、柱網(wǎng)較小且均勻,可采用板式筏形基礎(chǔ)。當(dāng)柱荷載不同、柱距較大時(shí),宜采用梁板式筏基。

無論采用何種基礎(chǔ)都要處理好基礎(chǔ)底板與地下室外墻的連結(jié)節(jié)點(diǎn)。