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膨胀土地区构造物基础设计及施工要点

来源:九壹网
维普资讯 http://www.cqvip.com 总第77期 2002年第4期 西部探矿工程 WEST—CH INA EXPI 0RA FION NGIN 卜=RIN(; series NO.77 July 2002 文章编号:1004一一 7 1 6(20O2)04—1 1一O2 中图分类号: FU{43文献标识码:B 占 膨胀土地区构造物基础设计及施工要 ,■'、 熊野生,陈燕山 (湖北省交通规划设计院,湖北武汉430051) 摘要:介绍了膨胀土的性质与特点,强调了膨胀土地区构造物的基础设计与施工时应注意的问题,供大家设计与施工 时参考。 关键词:膨胀土地区;基础;设计与施工 膨胀土在自然条件下,表面上强度大、含水量小、压缩性低, 常为硬塑状态的高液限牯土,很容易被误认为承载力较高的土 基,但是由于膨胀土具有吸水膨胀、失水收缩与反复可逆的变形 性质,使得强度急剧衰减,从而引起比一般牯性土严重得多的一 系列不良地质现象。如地基膨胀土浸水膨胀,建筑物则上升隆 起;地基膨胀土失水收缩,建筑物则产生下沉或开裂。也就是说, 建筑物的变形与破坏.同膨胀土的膨胀与收缩特性规律相一致, 并受其胀缩程度制约。即地基膨胀土的胀缩变形量大,建筑物的 变形破坏严重;膨胀土的胀缩变形量小,建筑物的变形则轻微。 另外,膨胀土地区建筑物的变形与破坏,在时空关系上具有 鲜明的季节性变化规律,即雨季产生隆胀破坏,旱季出现收缩裂 缝。路基边坡的滑坍破坏,绝大多数是在该地区持续干旱后的第 场大雨之后发生。 1膨胀土判别及分类 1.1膨胀土的判别 膨胀土发育有特定形态的特殊裂隙。灰白色膨胀土裂隙很 发育,裂隙一般呈网状分布,具碎块状结构。棕黄色膨胀土部分 裂隙发育,裂隙面多为灰白色次生粘土填充,呈层状结构。灰褐 色嘭胀土裂隙很少,呈块状结构特征。实际上,膨胀土是由层面 和裂隙面及充填物组合成的特殊结构体。 凡试验指标达到下列临界值,均可判定为膨胀土: ①粘粒含量: oos>35 ; ②缩限:Ws≤13%; ③液限:w z≥38 ; ④胀缩总率:卧≥5 。 长江流域规划办公室勘测总队刘特洪先生通过对南阳盆地 膨胀土的研究,选出了既能表征膨胀土与非膨胀土性质,又易取 得的试验指标,并应用多变量数学分析,建立了判别函数式: Z一0.237M ̄+0.57M()一O.21 7MI+0.133 式中:Ms一 土中0.O5~O.005rmn粉粒含量百分数; M‘)一<O.005ram牯粒含量百分数; M 一液限含水量, ; 自由膨胀率, 。 1.2膨胀土的工程分类(见表1) 表l膨胀土工程分类 2膨胀土在我国的分布 我国是世界上膨胀土分布面积最广的国家之一,先后发现 膨胀土危害的省、市、自治区已达2O余个。尤其在北京、河北、西 安、成都一线东南的广大区域内,膨胀土分布最普遍,也最集中, 包括北京、河北、山西、山东、陕西、河南、安徽、江苏、四川、湖北、 湖南、云南、贵州、福建、广西、广东等省、市、自治区的大部分或一 部分。此外,在东北和西北地区也有零星发现。 3膨胀土地区构造物基础设计及施工要点 3.1构造物基础设计要点 一个构造物,其工程的成败、质量的好坏、使用寿命的长短, 不但取决于其合理的结构,更关健的是是否有一个坚强的基础。 依据膨胀土的工程及物理结构特性,根据笔者在湖北公路 多年的设计与施工经验,设计阶段应注意以下事项: (1)选择合理的基础形式; (2)对于天然基础: ①基础底面埋置深度不应小于各地区膨胀土的风化深度. 湖北省构造物基础底面埋深应≥2.0m。 维普资讯 http://www.cqvip.com 总第77期 2002年第4期 西部探矿工程 WEST—CHINA EXPI ORATION ENGINEERIN( series NO.77 July 2002 文章编号:1O04—5716(2002)O4—12—03 中图分类号: I'U753.8文献标识码:B 某基坑止水支护工程施工技术 吴 纯 ,张季超。 (1.广州汇美发展有限公司,广东广州510310;2.广州大学土木工程学院,广东广州510405) 摘要:某工程位于珠江边,基坑开挖时珠江水对基坑开挖和人:r-qgqL桩施工造成较大的影响。介绍了摆喷板墙止水 帷幕方案的选择和施工,为江边工程基坑开挖提供了宝贵的经验。 关键词:基坑;旋喷;摆喷;支护;检测 1工程概况 3止水方案的选择 某工程位于广州市珠江南侧距珠江约30m,面对二沙岛,建 设用地面积】3645 m2。该工程项目拟建A、I3两栋34层高层住 它。住宅设计定位为“空中别墅”,是某公司在广州开发的标志性 高尚住宅建筑群。 该基坑开挖面积为7800m ,开挖深度为5.6m。该基坑围护 为了选择合适的施工方案,应在进行全面施工前先做试验, 选择多种方案比较后,确定止水效果。同时要求施工单位在施工 中进行抽芯检查,施工完成后做钻孔注水试验,以选择最合适的 施工方案。目前工程中常用的止水帷幕 有深层搅拌水泥土挡 墙、地下连续墙、旋喷桩、摆喷板墙等几种施工方案,经技术、经济 用摆喷板墙止水帷幕,同时采用管锚和挂网喷射砼进行基坑 芝护。 分析比较后,决定选择旋喷桩和摆喷板墙两种施工方案做试验。 3.1旋喷桩施工试验 2工程施工的难点 施工单位于2000年12月12日至】2月19日,利用旋喷桩 进行围井抽水试验及在12月19日对旋喷桩的桩体搭接部位进 行桩体抽芯观察,并同时对围井桩体进行了开挖检查,发现桩体 切割、桩体直径虽已达到设计要求,但桩体胶结较差,未能达到设 计要求,故不选用此方案。 3.2摆喷板墙施工试验 该基坑濒邻珠江,基坑开挖时侧壁水压较大,如何止水是本 _[程能否顺利完成的关键之处。基坑开挖面积较大,选择合理的 l芝护方案也是施工能否顺利完成的关键之一。基坑东侧距另一 高层建筑物的地下室支护桩仅5~7m,该段位置的支护方案的选 择也是施工过程中应解决的问题。 ②对于浅薄层膨胀土,基础埋深应置于膨胀土土层以下。 是采用其它方式对基坑和边坡进行有效履盖,避免水体浸入土体 ③基础底面不要因地基承载力不满足构造物对地基的要求 和土体失水,影响挡土墙和边坡稳定,导致工程事故发生; (4)挡土墙的分段长度≤15m,以1O~1 5m为宜; (5)沉降缝采用沥青麻絮填实; (6)膨胀土地区路堑防护必须严格按以下施工步骤实施:完 成全段截水沟的开挖和铺砌一按分段长度开挖挡土墙基础一立 即浇筑挡土墙基础一立即进行基坑回填并夯实一浇筑墙身砼一 台背回填并夯实一立即进行粘土封层填筑并夯实一平台铺砌一 修整边坡一边坡铺砌一重复上述工序进行第二段施工; (7)路堑坡口与截水沟问的坡面必须整平压实并做成4 的 而采用透水性材料作为垫层来提高承载力,而应采用不透水材料 进行换填或封闭,或用扩大基础面积来提高或采用加大基础埋深 来提高承载力。 ④构造物基础不可设置在半坡上,特别是切方边坡之上。 ⑤在施工图说明中一定要详细交待基础施工的注意事项和 详细的施工步骤或临时应急措施。特别是长条形基础。 3.2施工注意事项 施工前应通过现场取样试验获得膨胀土准确的物理力学特 性。根据其物理力学性质采用相应的施工方案。下面就京珠高 速公路湖北段K165+750 ̄K166+200挖方段路堑边坡设计方 案施工为例进行说明。该路段膨胀土的自由膨胀率为6O 属中 等膨胀土。该段路堑边坡平均高度16m,边坡采用工程防护。 施工注意事项主要有: 向路基方向倾斜的横坡,以利尽快排除地表水; (8)当坡面整平压实后,路堑坡口与截水沟间立即进行草皮 防护,以利保干、保湿,确保边坡及挡土墙的稳定。 (1)施工阶段必须做好排水、防水、保干、保湿工作; (2)挡土墙基底要求应力≥300kPa; 参考文献 [1]中华人民共和嘲交通部.《公路路基没计规范》C JTJ 013—95)EsJ l996. (3)在基坑或坡面开挖之前一定要做好施工组织设计,在进 行上一道工序的同时,必须做好下一道工序的准备工作。当基坑 或边坡开挖(修整)完成后应立即进行基础砼浇筑和边坡防护,或 [2j公路设汁手册《路基》[M].北京:人民交通出版社,1996. E3J全国首届膨胀土科学研讨会论文集[ ,1990. 

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