一種地基基礎處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及巖土工程【技術領域】，具體涉及一種地基基礎處理方法。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，沉降縫的設置應有足夠的寬度，房屋層數為2至3層時，沉降縫寬度為50～80mm，房屋層數為4至5層時，沉降縫寬度為80～120mm，房屋層數為5層以上時，沉降縫寬度不小于120mm；后澆帶法是在高低層相連處設置，寬度不小于500mm，避免設置沉降縫帶來建筑使用功能和防水上的問題。組合方式采用獨立基礎和一柱一樁的形式，保證施工質量。
【專利說明】一種地基基礎處理方法【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及巖土工程【技術領域】，具體涉及一種地基基礎處理方法。
【背景技術】[0002]巖土工程地基基礎對建筑物的安全和正常使用有著密切聯系，地基的下沉將造成室內地坪空鼓、開裂，室外散水空鼓開裂、下沉，建筑物基礎受水浸泡，甚至導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不均勻變形，導致建筑開裂問題。已有的文獻對軟土和巖石組合地基上的基礎工程處理還沒有發(fā)現，根據工作實踐，本發(fā)明所述的軟土和巖石組合地基上的基礎工程處理，做探索性實驗，取得了較好的應用效果。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于通過采用設置褥墊法、設置沉降縫、后澆帶法，在獨立基礎和一柱一樁的基礎形式上，針對工程進行過程中的具體問題提出獨立或多種組合方法處理地基基礎，保證施工質量。
[0004]為了實現上述目的，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度和剛度的差異，位于巖石地基部分的基礎變形小，導致與巖石相鄰的土層的承載力發(fā)揮不出來，使基礎在土巖交界處形成應力集中，因此需要在土層和巖層頂面設置一層褥墊層，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、沉降縫的設置
[0008]對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，在建筑物上設置沉降縫處理主要措施。沉降縫的設置:①建筑平面的轉折部位；②高度差異或荷載差異處長高比過大的砌體承重結構或鋼筋混凝土框架結構的適當部位；④建筑結構或基礎類型不同處；⑤分期建造的房屋的交界處。沉降縫應有足夠的寬度，房屋層數為2至3層時，沉降縫寬度為50~80mm，房屋層數為4至5層時，沉降縫寬度為80~120mm，房屋層數為5層以上時，沉降縫寬度不小于120_，在特殊情況下可適當加寬。
[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較準確地算出主樓與裙樓的沉降值，調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，采用獨立基礎和一柱一樁的形式，根據地質情況可單設褥墊法、沉降縫、后澆帶法，針對工程進行過程中的具體問題提出獨立或多種組合方法處理地基基礎，保證施工質量。降低建筑因地基不均而帶來的不均勻沉降問題，增加結構的整體剛度，特別是碰到軟土地基時應適當增加其關鍵部位的抗拉強度，盡量采用對不均勻沉降不敏感的結構。在不均勻場地進行建筑設計時，應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，采用獨立基礎和一柱一樁的形式，根據地質情況可單設褥墊法、沉降縫、后澆帶法，針對工程進行過程中的具體問題提出獨立或多種組合方法處理地基基礎，保證施工質量。本發(fā)明施工方案簡單，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，增加結構的整體剛度。
【具體實施方式】
[0014]結合甘肅某施工基地基礎處理工程做進一步說明。
[0015]1、工程概況
[0016]某住宅小區(qū)的建筑場地原為工廠舊廠房，舊建筑物已全部拆除，場地平坦、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)，結構類型為帶一層轉換層的短股剪力墻結構體系，該場地土層厚薄不均、性質不同，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，為石灰系下統巖關組炭巖，但是基巖面深淺不一:淺的
2.5m,深的9.2m,基巖fak = 4000kPa, qpk = 8000kPa?；讟烁卟糠治挥诨鶐r下，部分位于土層上。根據地質勘察報告，該場地存在不均勻性，鉆探中發(fā)現普遍存在頁巖、裂隙、沙坑等不良地質條件。這是一個土層厚度不均勻，還存在流塑軟土 ；基巖承載力較高，但又存在不良地質的土巖組合地基，加之上部結構為復雜高層建筑結構，單柱荷載較大。其基礎工程的妥善處理，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)設置褥墊法
[0019]土巖組合地基中，由于巖石地基和土地基在強度和剛度的差異，位于巖石地基部分的基礎變形小，導致與巖石相鄰的土層的承載力發(fā)揮不出來，使基礎在土巖交界處形成應力集中，因此需要在土層和巖層頂面設置一層褥墊層，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置一定厚度散體墊層，基礎設置在在墊層，通過墊層的壓縮和過渡使基礎變形和受力得到過渡，避免基礎在交界處形成大轉角。褥墊可采用爐渣、中砂、粗砂、土夾石或粘性土等材料，其厚度應能達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構或一、二層砌體承重結構，土層的地基承載力標準值一般大于應150KPa的土巖組合地基。其夯填度應根據試驗確定，夯填度為褥墊夯實后的厚度與虛鋪厚度的比值。
[0020](2)設置沉降縫
[0021]對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，在建筑物上設置沉降縫是常用的處理措施。沉降縫的設置宜結合建筑物的平面形狀、地基土質、基礎類型及荷載條件等設置沉降縫，其設置:①建筑平面的轉折部位高度差異或荷載差異處長高比過大的砌體承重結構或鋼筋混凝土框架結構的適當部位；④建筑結構或基礎類型不同處分期建造的房屋的交界處。沉降縫應有足夠的寬度，房屋層數為2至3層時，沉降縫寬度為50~80mm，房屋層數為4至5層時，沉降縫寬度為80~120mm，房屋層數為5層以上時，沉降縫寬度不小于120_，在特殊情況下可適當加寬。
[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，從基礎到裙房屋頂各構件的鋼筋均斷開，在建筑沉降穩(wěn)定后，將各構件斷開處澆混凝土聯系起來，灌后澆帶之前需把斷開的鋼筋焊接起來。采用后澆帶法還會采用以下方法減少高層主樓和低層裙房的沉降差:①調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，如箱形基礎或片筏基礎，減小土壓力，裙樓用條形基礎及獨立柱基加大土壓力。②較準確地算出主樓與裙樓的沉降值，調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，采用獨立基礎和一柱一樁的形式，根據地質情況可單設褥墊法、沉降縫、后澆帶法，針對工程進行過程中的具體問題提出獨立或多種組合方法處理地基基礎，保證施工質量。降低建筑因地基不均而帶來的不均勻沉降問題，增加結構的整體剛度，特別是碰到軟土地基時應適當增加其關鍵部位的抗拉強度，盡量采用對不均勻沉降不敏感的結構。在不均勻場地進行建筑設計時，應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，而上部結構為復雜高層建筑結構，單柱荷載較大。經過多次方案比較、評審，最后采用“獨立基礎+人工挖孔樁”基礎方案:在基巖面埋深較淺的部分，挖除軟土，將柱基礎直接落在基巖上；對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。這樣的基礎方案適合該工程特點和場地特點:①基礎直接落在基巖上，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不存在地基變形問題，既滿足了高層建筑基礎必須做到基礎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永久縫，僅設后澆帶用以解決險收縮和溫度應力。同時，這樣的基礎方案傳力明確、質量可靠、造價較低。[0026]由于該場地下土層厚度不均，基巖中又存在頁巖、裂隙、沙坑等諸多不良地質現象，而且在設計階段，是很難掌握非常詳細的場地的地質條件的，因此設計中還要求無論是直接落在基巖上的柱下獨立基礎還是人工挖樁基礎，均應對持力層灰?guī)r進行超前鉆探，查明基底5m(獨立基礎)或3d(樁基礎)范圍內基巖的完整性。施工中，勘察、施工、監(jiān)理應準確提供每一個裂隙、沙坑的平面只寸、走向、深度與基礎的相對關系、兩側基巖的穩(wěn)定性、可靠性等書面性資料。對于在施工中發(fā)現的裂隙、沙坑，處理方案為:①對外露的、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。當難以清除洞隙內泥土時，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，并加大基礎底面積(原則上加大面積二三洞隙面積)，使之跨越洞隙。②對外露的較深、較大的沙坑，當沙坑底巖石穩(wěn)定可靠時，則改用樁基，將樁穿過洞體，使樁尖落在洞底巖石上。③對未外露的在5m或3d深度范圍內的裂隙、沙坑，采用灌注填塞。④對未外露的較大的沙坑，采用在坑內設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)方案實施與效果
[0028]由于地基基礎地質狀況在設計階段很難準確清楚，通過勘察手段也只能概括的查明場地內地形、地貌特征以及地質構造特征，對于是否存在裂隙、沙坑、不均勻地基不良地質現象，場地內的地層結構、分布厚度及均勻性，各巖土層主要物理力學性質，場地內地下水類型，水位變化等，有一定的局限性。真實的場地條件只有基坑開挖才得以暴露顯現，因此對于軟土和巖石組合地基的處理，必須由設計、施工和勘察密切配合，根據暴露顯現后的實際情況，調整處理方案，使設計方案實施可行。在該住宅小區(qū)土巖組合地基的處理中，設計人員不僅是在設計中制定處理方案，還配合施工，實行動態(tài)設計，使處理方案經濟可行，安全可靠。該工程的基坑開挖后，多處出現在勘察報告中未反映的裂隙、沙坑異常狀況，但及時處理了施工中發(fā)現的問題，排除了建筑危害。在該小區(qū)基礎工程施工過程中，多處出現了類似的問題，但是通過多次進行基礎設計變更取得了效果的良好技術和經濟效果。
【權利要求】
1.一種地基基礎處理方法，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)、沉降縫的設置對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，沉降縫的設置應有足夠的寬度，房屋層數為2至3層時，沉降縫寬度為50?80mm,房屋層數為4至5層時，沉降縫寬度為80?120mm，房屋層數為5層以上時，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置，寬度不小于500_，避免設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，采用獨立基礎和一柱一樁的形式，根據地質情況可單設褥墊法、沉降縫、后澆帶法，針對工程進行過程中的具體問題提出獨立或多種組合方法處理地基基礎，保證施工質量。
2.如權利要求1所述一種地基基礎處理方法，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，增加結構的整體剛度，特別是碰到軟土地基時應適當增加其關鍵部位的抗拉強度，盡量采用對不均勻沉降不敏感的結構。
【文檔編號】E02D3/08GK103628494SQ201210310722
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月27日 優(yōu)先權日:2012年8月27日
【發(fā)明者】李應芝 申請人:李應芝