地基與基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量通病及預(yù)防措施
土方開挖邊坡坍塌
1.現(xiàn)象
在挖方過程中或挖方后,基坑(槽)邊坡土方局部或大面積塌落或滑塌,使地基土受到擾動,承載力降低,嚴重的會影響建筑物的穩(wěn)定和施工安全。
2.原因分析
(1)基坑(槽)開挖較深,放坡坡度不夠。
(2)在有地表水、地下水作用的土層開挖基坑(槽),未采取有效的降排水措施,使土層濕化,粘聚力降低,在土層作用下失去穩(wěn)定而引起塌方。
(3)邊坡頂部堆載過大或受車輛等外力振動影響,使坡體內(nèi)剪切應(yīng)力增大,土體失去穩(wěn)定而導(dǎo)致塌方。
(4)土質(zhì)松軟,開挖次序、方法不當(dāng)而造成塌方。
3.預(yù)防措施
(1)根據(jù)土的種類、物理力學(xué)性質(zhì)(如土的內(nèi)摩擦角、粘聚力、濕度、密度、休止角等)確定適當(dāng)?shù)倪吰缕露?。對永久性挖方的邊坡坡度,?yīng)按設(shè)計要求放坡,一般在1∶1.0~1∶1.5之間。
(2)開挖基坑(槽)和管溝,如地質(zhì)條件良好,土質(zhì)均勻,且地下水位低于其底面標(biāo)高時,挖方深度在5m以內(nèi)不加支撐的邊坡的最陡坡度,應(yīng)按規(guī)定采用,且挖方邊坡可做成直立壁不加支撐,但挖方深度不得超過規(guī)定的數(shù)值,此時砌筑基礎(chǔ)或施工其他地下結(jié)構(gòu)設(shè)施,應(yīng)在管溝挖好后立即進行。施工期較長,挖方深度大于規(guī)定數(shù)值時,應(yīng)做成直立壁加設(shè)支撐。
(3)做好地面排水措施,避免在影響邊坡穩(wěn)定的范圍內(nèi)積水,造成邊坡塌方。當(dāng)基坑(槽)開挖范圍內(nèi)有地下水時,應(yīng)采取降、排水措施,將水位降至離基底0.5m以下方可開挖,并持續(xù)到回填完畢。
(4)土方開挖應(yīng)自上而下分段分層、依次進行,隨時做成一定的坡勢,以利泄水,避免先挖坡腳,造成坡體失穩(wěn)。相鄰基坑(槽)和管溝開挖時,應(yīng)遵循先深后淺或同時進行的施工順序,并及時做好基礎(chǔ)或鋪管,盡量防止對地基的擾動。
4.治理方法
(1)對溝坑(槽)塌方,可將坡腳塌方清除做臨時性支護(如堆裝土編織袋或草袋、設(shè)支撐、砌磚石護坡墻等)措施。
(2)對永久性邊坡局部塌方,可將塌方清除,用塊石填砌或回填2∶8或3∶7灰土嵌補,與土接觸部位做成臺階搭接,防止滑動;或?qū)⑵马斁€后移;或?qū)⑵露雀木彙?/p>
回填土密實度低
1.現(xiàn)象
回填土、灰土回填密實度達不到設(shè)計要求,造成室內(nèi)地面空鼓、開裂及下沉。
2.原因分析
(1)回填土料粒徑過大且含有雜質(zhì);未分層攤鋪或分層厚度過大;沒有達到最優(yōu)含水率。
(2)灰土體積控制不嚴,灰土拌合不均勻。
(3)夯實機械選擇不當(dāng)
3.防治措施
(1)回填土料不得含有草皮、垃圾、有機雜質(zhì)及粒徑大于50mm塊料,回填前應(yīng)過篩;
(2) 回填必須分層進行,分層攤鋪厚度為200~250mm,其中人工夯填層厚不得超過200mm,機械夯填不得超過250mm;
(3)攤鋪之前,應(yīng)由試驗員對回填土料的含水量進行測定,達到最優(yōu)含水率時方可夯實;在含水率較低情況下,應(yīng)根據(jù)氣候條件預(yù)先均勻灑水濕悶原土,嚴禁邊灑水邊施工;
(4)通常大面積夯實采用打夯機,小部位采用振沖夯實機,夯實遍數(shù)不少于3遍,夯填方式應(yīng)一夯壓半夯,夯夯相連,交叉進行;
(5)每層密實度應(yīng)由試驗員現(xiàn)場環(huán)刀取樣,通過檢測達到設(shè)計要求后方可進行上層攤鋪;
(6)回填土宜優(yōu)先采用基槽中挖出的土。對濕陷性等級較高的黃土,應(yīng)采取塊填方式;
(7)灰土拌合之前,應(yīng)復(fù)核配比,嚴格按照設(shè)計要求的體積比進行施工,不得隨意減少石灰在土中的摻量;
(8)灰土拌合盡可能采用機械拌合,若人工拌合時翻拌次數(shù)不得少于3遍,要求均勻一致;
(9)拌合用石灰采用生石灰,使用前應(yīng)充分熟化過篩,不得含有粒徑大于5mm的生石灰塊料。
三、預(yù)制樁沉樁偏斜
1.現(xiàn)象
樁傾斜錯位,樁在沉入過程中,樁身突然傾斜錯位,當(dāng)樁尖處土質(zhì)條件沒有特殊變化,而貫入度逐漸增加或突然增大,同時當(dāng)樁錘跳起后,樁身隨之出現(xiàn)回彈現(xiàn)象,施打被迫停止。
2.原因分析
(1)樁身在施工中出現(xiàn)較大彎曲,在反復(fù)的集中荷載作用下,當(dāng)樁身不能承受抗彎強度時,即產(chǎn)生斷裂。
(2)樁在反復(fù)長時間打擊中,樁身受到拉、壓應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力值大于混凝土抗拉強度時,樁身某處即產(chǎn)生橫向裂縫,表面混凝土剝落,如拉應(yīng)力過大,混凝土發(fā)生破碎,樁即斷裂。
(3)制作樁的水泥強度等級不符合要求,砂、石中含泥量大或石子中有大量碎屑,使樁身局部強度不夠,施工時在該處斷裂。樁在堆放、起吊、運輸過程中,也能產(chǎn)生裂紋或斷裂。
(4)樁身混凝土強度等級未達到設(shè)計強度即進行運輸與施打。
(5)在樁沉入過程中,某部位樁尖土軟硬不均勻,造成突然傾斜。
3.預(yù)防措施
(1)施工前,應(yīng)將地下障礙物,如舊墻基、條石、大塊混凝土清理干凈,尤其是樁位下的障礙物,必要時可對每個樁位用釬探了解。對樁身質(zhì)量要進行檢查,發(fā)生樁身彎曲超過規(guī)定,或樁尖不在樁縱軸線上時,不宜使用。一節(jié)樁的細長比不宜過大,一般不超過30。
(2)在初沉樁過程中,如發(fā)現(xiàn)樁不垂直應(yīng)及時糾正,如有可能,應(yīng)把樁拔出,清理完障礙物并回填素土后重新沉樁。樁打入一定深度發(fā)生嚴重傾斜時,不宜采用移動樁架來校正。接樁時要保證上下兩節(jié)樁在同一軸線上,接頭處必須嚴格按照設(shè)計及操作要求執(zhí)行。
(3)采用“植樁法”施工時,鉆孔的垂直偏差要嚴格控制在1%以內(nèi)。植樁時,樁應(yīng)順孔植入,出現(xiàn)偏斜也不宜用移動樁架來校正,以免造成樁身彎曲。
(4)樁在堆放、起吊、運輸過程中,應(yīng)嚴格按照有關(guān)規(guī)定或操作規(guī)程執(zhí)行,發(fā)現(xiàn)樁開裂超過有關(guān)規(guī)定時,不得使用。普通預(yù)制樁經(jīng)蒸壓達到要求強度后,宜在自然條件下再養(yǎng)護一個半月,以提高樁的后期強度。施打前樁的強度必須達到設(shè)計強度100%(指多為穿過硬夾層的端承樁)的老樁方可施打。而對純摩擦樁,強度達到70%便可施打。
(5)遇有地質(zhì)比較復(fù)雜的工程(如有老的洞穴、古河道等),應(yīng)適當(dāng)加密地質(zhì)探孔,詳細描述,以便采取相應(yīng)措施。
4.治理方法
當(dāng)施工中出現(xiàn)斷裂樁時,應(yīng)及時會同設(shè)計人員研究處理辦法。根據(jù)工程地質(zhì)條件、上部荷載及樁所處的結(jié)構(gòu)部位,可以采取補樁的方法。條基補1根樁時,可在軸線內(nèi)、外補[下圖(a)、(b)];補2根樁時,可在斷樁的兩側(cè)補[下圖(c)]。柱基群樁時,補樁可在承臺外對稱補[下圖(d)]或承臺內(nèi)補樁[下圖(e)]。