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基于塔吊基礎補強方案研究

所屬欄目:機械論文 發(fā)布日期:2011-06-25 08:01 熱度:

  1、工程概況:
  塔吊基礎位于樓北側⑨軸,中心距建筑物外墻皮4m,場地土質為粉質砂土。場地原為大型廠房,地下管線多,滲透嚴重,造成土層中有大量滯留水。當挖至地下-8.96m時(塔吊基底設計標高為-8.96m),基坑四壁及表面開始滲水,造成基坑東北角的土體大面積滑坡,經及時支護制止了滑坡現(xiàn)象,但基底表面土已變成淤泥,下部土體由于受到地下水浸泡承載力下降,不能作為持力層,需要先降低地下水、清理淤泥再進行基礎補強。
  2、處理辦法:
  2.1、采用大口井降水
  具體做法:在塔吊基坑四周設置外徑600mm的大口井,井深16m(位置見附圖):
  1.jpg
  在基坑內設集水井一個——外徑600mm、深度500—600mm,將坑槽表面水從四周引至集水井,再提升至地面排入指定下水。當基坑內相對干燥后,在基坑中鋪設濾料,通過濾料對土的壓力和毛細作用把水引到濾料表面,經過排水溝聚集到集水井中,從而達到快速降低水位,減少土壤中水份的目的。
  采用換填法—級配砂石墊層
  2.2.1理論依據(jù):
  級配砂石經過分層夯實,作為地基的持力層,提高基礎下部地基強度,并通過墊層的壓力擴散作用,降低對地基的壓應力,減少變形量,同時墊層可起排水作用,地基中空隙水可通過墊層快速的排出,能加速下部土層的沉降和固結。
  2.2.2材料
  用自然級配的砂礫石(或卵石、碎石)混合物,粒徑應在50mm以下,其含量應在50%以內,不得含有植物殘渣、垃圾等雜物,含泥量小于5%。
  2.2.3設計計算
  根據(jù)《建筑施工手冊》墊層的厚度一般為0.5m—2.5m,本工程墊層鋪設厚度為0.5m,鋪設面積為整個塔吊基坑底面即9*9m2,下面進行理論計算:
  計算墊層底面處的附加壓力設計值
  Pz=b(P-Pc)/(b+2Ztgθ)
  b——條形基礎的底面寬度(本工程b=2m)
  P——基層底面壓力(本工程P=(G砼基礎+G塔吊)/2*8)
  Pc——基礎底面處土的自重壓力標準值(本工程Pc=G砼基礎/2*8)
  θ——墊層的壓力擴散角,依據(jù)下表取值(本工程z/b=0.5/2=0.25故θ取200)
  換料材料
2.jpg

  注:1.當z/b〈0.25時,除灰土任取θ=300外,其余材料均取θ=00;
  2.當0.25〈z/b〈0.5時,θ可內插求得。
  計算墊層寬度
  墊層寬度應滿足基礎底面應力擴散的要求,按下式計算:
  b1>b+2ztgθ或b1=b+2ztgθ
  本工程取b1=b+2ztgθ即b1=2.35m
  計算墊層底面處土的自重壓力標準值
  Pcz=(G砼基礎+G級配砂石)/A
  軟弱土層經修正過后的地基承載力標準值
  墊層的承載力易通過現(xiàn)場試驗確定,當無試驗資料時,
  按下表選用:
3.jpg

  注:1、壓實系數(shù)小的墊層,承載力標準值取低值,反之取高值。
  錘夯實土的承載力取低值,灰土取高值。
  壓實系數(shù)λc為土的控制干密度pd與最大干密度pdmax的比值;土的最大干密度易采用擊實試驗來確定,碎石和卵石的最大干密度可取2.0—2.2t/m3。
  通過以上計算可得:作用在墊層底面處的自重壓力(標準值)與附加壓力(設計值)之和小于軟弱土層深度修正后的地基承載力標準值,即: Pz+Pcz<fz.故墊層設計厚度符合要求,鋪設0.5m厚的級配砂石既可。
  2.2.4施工要點:
  墊層前應驗槽,將基底表面浮土、淤泥、雜物清除干凈,兩側應設一定坡度,防止振搗時塌方。
  墊層鋪設時嚴禁擾動墊層下臥層及側壁的軟弱土層,防止被踐踏、受凍浸泡、降低其強度。
  設完畢,應立即進行下道工序施工,嚴禁小車及人在砂層上面行走,必要時應在墊層上鋪板行走。
  3、安全保證措施:
  因基坑原出現(xiàn)過塌方現(xiàn)象,因此操作工人在下作業(yè)面操作時應先檢查基坑邊坡的支護情況,并于基坑邊設專人看護,發(fā)現(xiàn)基坑四周有不穩(wěn)定的現(xiàn)象及時通報,并采取躲避措施。
  基坑四周2m內嚴禁堆放物品,并在四周砌擋水墻,以防雨水及場區(qū)內其他地表水流向基坑。并于四周設護欄(1.5m高)。
  降水所用電線必須經現(xiàn)場專業(yè)電工檢查,一律用絕緣物體架設,杜絕電線滿地爬的現(xiàn)象發(fā)生。
  綜上所述,基礎經過處理后,得到當?shù)刭|檢、安檢部門的認可并驗收,塔吊得以順利安裝并投入正常使用。

文章標題:基于塔吊基礎補強方案研究

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