地基工程论文范文

2022-05-10

今天小编为大家精心挑选了关于《地基工程论文范文(精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。摘要:在岩溶地区内部,由于长时间受到相应作用的干扰,使得地质土层发生一定改变,随着土洞、岩溶洞的出现,导致岩土强度大幅下降。我国的岩溶分布范围相对较广,在土地中占据较大比例,如果施工区域位于该地区,容易对项目安全造成影响。为此,在施工之前需要细致勘查岩体强度、硬度,并采取科学合理的措施进行处理。

第一篇:地基工程论文范文

岩溶地基岩土工程勘察及其地基处理

摘要:岩土工程施工中,施工区域为岩溶地基时会影响工程施工的安全性和质量,因此必须进行勘察工作,并做好对地基的处理。本文分析了岩土工程中岩溶地基勘察的内容和方法,并分析如何开展地基处理工作,确保工程的安全和质量。

关键词:岩土工程;勘察;岩溶地基

引言:岩溶地区地质结构复杂,岩溶会导致地质土层出现一定转变,土洞、岩溶洞的出现,也会造成沿途强度严重降低。同时,岩溶在我国分布比较广,目前岩土工程必然面临岩溶地区所带来的挑战,因此必须使用合适的勘察技术,了解岩体强度,方便使用科学的措施进行处理。

1 岩溶地基岩土工程勘察内涵和优势分析

地质勘探工作是岩土工程的重要环节,可以给工程施工方案提供比较广泛的数据支撑,保证工程设计、施工方式的合理性,确保工程的总体质量。由于目前岩土工程建设跨度大、范围广,因此极有可能在岩溶基地地区展开施工工作,必须制定合理的施工方法,提升对地基的加固效果,才能控制工程的风险。所以,施工单位需要重视工程施工的勘察工作,了解岩溶地基的状况,并制定合适的施工方式,才能有效控制工程的施工风险。

岩溶地基的勘察包括地质调查、物探、钻探等等,针对不同的岩溶地基状况,施工人员需要使用合适的方式了解地基的真实状况。有一些区域由于岩溶的存在会增加地形的复杂程度,如果施工人员依然采用过去的施工和草所方式,将会影响工作效率,也不利于勘察精度,破坏工程的正常日常安排[1]。所以,技术人员会在勘察工作开始之前收集现场资料,使用合适的方式勘查现场地质结构状况。

岩溶地基的岩土工程勘察能在不受地形约束的情况下,达成勘察工作目的。由于岩溶地貌复杂,内部有很多石笋、石柱等等,使用原有的勘察方法会造成工作难度增加,也难以满足精度与要求。使用立体勘察技术,能克服地形环境对勘察工作的影响,也能提升工程勘察的效率。

以往的地质勘察技术对岩溶地基的了解比较少,仅仅能了解水温特点、地下岩溶的发育状况,通过使用立体勘察技术,能获得等地的地质信息,方便勘察人员分析岩溶地基今后的发展趋势,并针对未来的状况采取针对性的措施,满足岩土工程的开发需求。

2 岩溶地基岩土工程勘察的方式

2.1 地基承载力勘察

岩土工程需要了解当地的承载能力,并针对承载能力采用特定的设计,或者进行加固工作,满足岩土工程建设的需求。由于岩溶地区的地质情况比较复杂,地层内包括很多黏土、石灰岩,所以在确认地基承载力时,要重视岩石地基、土层地基承载能力的大小。

如果当地的持力层为可熔岩,将会影响工程后期施工,必须保证勘察数据的精确性。勘察人员可以根据《建筑地基技术设计规范》对比较坚硬的岩石承载力取值,但是如果某一区域的石灰岩比较多,由于石灰岩的承载力大于坚硬岩石,就不能继续使用这种取值方式,而是要对现场情况加强实地调查,然后再取值。通过了解石灰岩的发育状况、顶板厚度、岩石的完整性,综合进行分析和取样,并根据文件中的内容分析承载力。

对土层地基测量时,需要对岩溶内的黏土、粉质土壤展开原位测试,或者通过区域实验,就能获得相对精确的勘察结果。但是,使用该方法获得的数据可能存在偏差,所以必要时还可以通过土体取样对当地土层地基进行更深层次的分析。

2.2 地基变形计算

岩溶区域内的岩石、土壤承载能力都比较差,如果外部作用力比较大,将会导致其发生较为明显的形变,必须计算地基的变形,方便岩土工程中使用合理措施,避免威胁岩土工程安全[2]。一般可以使用《建筑地基基础设计规范》进行设计,但是由于岩溶地基的地下水结构比较复杂,将会影响使用该方法的准确性。由于地下水的干扰,如果水位变化,将会改变内部有效应力,影响地基的自重力和附加应力,容易造成地基出现沉降的情况。计算时,可以确定应力取值范围再100-200kPa左右。

3 岩溶地基处理基本原则

3.1 可行性原则

岩溶地基处理时,必须保证所使用的技术方案可行,为此需要针对技术进行大范围的验证,确保技术能发挥效果。同时,岩土工程的资金必须高效使用,所以拟定方案时也要分析工程的经济效益,确保对成本的控制在预算内,制定出符合经济效益要求的最佳方案,确保经济上的可行性。

3.2 安全性

岩溶区域地基进行处理时,要保证岩溶区域的安全,避免出现安全问题,影响岩土工程的正常建设。为此,需要强化对施工环节的掌控,明确不同环节的施工标准,提升施工人员的安全意识,加强对安全问题预防,保证施工人员安全。

3.3 适用性

由于巖溶地区的内部地质环境比较复杂,因此需要对当地地基的状况使用合适的处理方法。为了获得最佳的地基处理效果,工作人员应该充分利用地质勘察数据,通过计算、实验等方式进行验证,确保方案的适用性。

4 岩溶地基处理方法

4.1 填垫法施工

4.1.1 填充法

对于露出的土洞,可以直接对土洞进行填充,让两侧围岩发挥支撑作用,也能避免岩石出现位移的情况,也能满足地基加固的要求。

4.1.2 换填法

施工区域内如果存在较多的软土等,不利于地基的承载力,会影响工程的整体质量,可以使用换填法对地基进行置换,挖出内部一定范围内的软土,然后填入印度高、压缩性低、抗腐蚀的材料,比如块状石、混凝土等等,可以大幅度提升地基承载力。该方法处理后,地基的承载力提升明显,也能满足深层地基处理的需求。

4.1.3 挖填法

对于浅埋土洞,使用挖填法能避免地下水活动掏空地基。

4.2 加固法施工

4.2.1 溶洞灌浆

该方法一般应用在多溶洞、柔弱土层,有比较广泛的处理范围,而且工程施工的造价很低,能控制工程的施工陈本。该方法会直接填充溶洞的内部,提升溶洞内部结构的密实程度,也能切断溶洞、土层、地下水之间的联系,避免影响地基的稳固性。

4.2.2 压力注浆

如果溶洞深度比较大,则填埋工作就要使用压力注浆法,该方法使用压浆泵将浆液注入土层内部,之后会使用填充、挤密的方法将其内部的空气、水去除,填充物硬化之后,将会获得比较坚硬的岩体,使地基结构得到优化,满足稳定性的要求。

4.3 桩基法施工

4.3.1 冲孔灌注桩

如果地基下为多层岩溶,并且面积较小、顶板相对比较薄弱,使用冲孔灌注桩的施工效果较好。施工前需要在桩位位置进行超前钻,并分析洞中的真实状况,以保证钻机设备能在正确位置。

4.3.2 钻孔桩

一些岩溶地基存在孤石、有夹层、表面凹凸不平的情况,可以使用钻孔的方式,能突破石块、夹层物质的阻挡,提升桩体的嵌岩效果。但是如果当地岩石的裂缝、溶沟比较多,就容易出现倾斜和卡钻的问题,需要使用其他方法。

4.3.3 预应力管桩

施工区域可能会出现土洞、地下河、淤泥,使用预制桩能降低上述因素的影响,可以在特殊环境下满足成桩质量的要求。

4.4 跨越法施工

对于深度大、直径小的岩溶地基,可以使用适合的混凝土板、钢筋混凝土板进行封顶和加固工作,保证整体的稳定性。如果埋藏深度较大,可以使用梁跨法, 通过梁跨土洞加固地基,提升整体的稳定性。

结束语:岩溶地区进行岩土工程施工时,应通过有效的地质勘察工作了解当地的地质状况,方便制定更为科学的工程施工方案,保证工程的质量,创造更高的综合效益。施工时,也要重视地基处理工作,根据岩溶的发育状况、施工技术、经济要求使用合适的地基处理方式,保证工程整体施工质量。

参考文献

[1]杨华富.岩溶地基岩土工程勘察及其地基处理探讨[J].散装水泥,2021(05):90-92.

[2]王运东.岩溶地基岩土工程勘察及其地基处理[J].科技创新与应用,2017(15):250.

作者:张伟?张少锋

第二篇:岩溶地基岩土工程勘察及其地基处理探讨

摘要:在岩溶地区内部,由于长时间受到相应作用的干扰,使得地质土层发生一定改变,随着土洞、岩溶洞的出现,导致岩土强度大幅下降。我国的岩溶分布范围相对较广,在土地中占据较大比例,如果施工区域位于该地区,容易对项目安全造成影响。为此,在施工之前需要细致勘查岩体强度、硬度,并采取科学合理的措施进行处理。

关键词:岩溶地基;岩土工程勘察;地基处理

一、岩溶地基岩土工程勘察内涵和优势分析

地质勘探工作是岩土工程的重要环节,可以给工程施工方案提供比较广泛的数据支撑,保证工程设计、施工方式的合理性,确保工程的总体质量。由于目前岩土工程建设跨度大、范围广,因此极有可能在岩溶基地地区展开施工工作,必须制定合理的施工方法,提升对地基的加固效果,才能控制工程的风险。所以,施工单位需要重视工程施工的勘察工作,了解岩溶地基的状况,并制定合适的施工方式,才能有效控制工程的施工风险。

岩溶地基的勘察包括地质调查、物探、钻探等等,针对不同的岩溶地基状况,施工人员需要使用合适的方式了解地基的真实状况。有一些区域由于岩溶的存在会增加地形的复杂程度,如果施工人员依然采用过去的施工和草所方式,将会影响工作效率,也不利于勘察精度,破坏工程的正常日常安排。所以,技术人员会在勘察工作开始之前收集现场资料,使用合适的方式勘查现场地质结构状况。

岩溶地基的岩土工程勘察能在不受地形约束的情况下,达成勘察工作目的。由于岩溶地貌复杂,内部有很多石笋、石柱等等,使用原有的勘察方法会造成工作难度增加,也难以满足精度与要求。使用立体勘察技术,能克服地形环境对勘察工作的影响,也能提升工程勘察的效率。

二、岩溶地基處理基本原则

1.可行性原则

岩溶地基处理时,必须保证所使用的技术方案可行,为此需要针对技术进行大范围的验证,确保技术能发挥效果。同时,岩土工程的资金必须高效使用,所以拟定方案时也要分析工程的经济效益,确保对成本的控制在预算内,制定出符合经济效益要求的最佳方案,确保经济上的可行性。

2.安全性

岩溶区域地基进行处理时,要保证岩溶区域的安全,避免出现安全问题,影响岩土工程的正常建设。为此,需要强化对施工环节的掌控,明确不同环节的施工标准,提升施工人员的安全意识,加强对安全问题预防,保证施工人员安全。

3.适用性

由于岩溶地区的内部地质环境比较复杂,因此需要对当地地基的状况使用合适的处理方法。为了获得最佳的地基处理效果,工作人员应该充分利用地质勘察数据,通过计算、实验等方式进行验证,确保方案的适用性。

三、岩溶地基岩土地基处理措施

1.制定施工方案

从所在地理位置、特征、深浅程度、面积等方面考察,并结合当地情况做到因地制宜,确定真实、可行的方案内容。

2.具体分析现存问题

在面对不同类型的地形地貌时,施工过程必须采取不同处理方法。在处理岩溶区域时,由于部分地区会受到岩溶影响形成溶洞,增加工程难度,从而引发各种类型的安全事故。为此,需要具体分析已经出现的问题,并采取合理有效的方法进行处理。

3.经济安全统一

在岩溶地基处理过程中,不仅要重视施工安全性,还需要考虑经济性因素,并将二者融合在一起。由于我国岩溶地区面积宽广,在该地区施工时,难度与成本都要高于常规项目建设,所以,施工中必须注重成本管控,降低非成本资金的投入,节省辅助资源,保障公司效益最大化。

4.案例分析

某高层住宅建筑项目周边场地较为宽阔平坦,场地内部存在一定岩溶区域,浅层区内有溶沟槽的发育表现,深层存在溶洞、暗河,整体条件相对复杂。内部溶洞分布不均匀,且基岩面起伏程度较大,给施工带来一定困难。考虑到溶洞内部强大附加应力,若只靠较筏板法不能解决工程中的不均问题,必须采用复合地基方法,通过夯扩桩与冲孔桩结合,合理控制沉降问题,防止出现坍塌的情况。

5.填垫法施工

在岩溶区域地基勘察结果的基础上,选取合适的处理方法提升地基稳定性,能够为日后工程打下良好基础。填垫法是在岩溶地基处理过程中较为常见的方式之一,在实际工程中还被分为:充填、换填、挖填等多种方法。

(1)充填法。用于露出的土洞中,不仅能让两侧围岩发挥支撑作用,还能防止岩石出现移位的情况,以此达到地基加固的效果。

(2)换填法。通过挖除地基内部一定范围的软土,再填入强硬度高、压缩性低、侵蚀抵抗性高的原料,提升地基稳固程度。例如:选择块状石、片状石、混凝土等材料用于回填。该方法具有承载能力高、刚硬度大、变形量小的特点,可用于浅层地基处理工作。

(3)挖填法。主要用于浅埋的土洞中,预防地下水活动将地基掏空。

6.加固法施工

加固法作为岩溶区域地基处理的常见方法,主要包括:溶洞灌浆、压力注浆、强夯法等。

(1)溶洞灌浆。普遍应用于多溶洞、柔弱土层中,不仅处理范围广,造价成本还相对较低。通过对各个溶洞进行填充,保障其内部处于密实状态,加强土体内部结构稳定性,切断溶洞、土层、地下水之间的联系,防止因进一步发展对地基稳固性产生干扰。

(2)压力注浆法。应用于深度较大的溶洞填埋工作中,使用压浆泵将浆液注入到土层内部,利用填充、挤密的方法去除内部存在的水、空气,在填充物硬化后,形成全新的坚硬岩体,以此来优化地基的稳定性、抗渗漏性等。

(3)强夯法。主要应用于覆盖类型的岩溶地带内部,用以处理面积较大的土洞、塌陷区域。使用重锤在高空自由下落冲击土地,使其能够迅速固结,提高地基承载值。

7.跨越法施工

跨越法在岩溶区域的地基处理工作中较为常见,主要包括板跨、梁跨、拱跨等方法。

(1)板跨方法。主要应用在深度大、直径小、不方便进入的岩溶地基施工中。在现实工作中,施工人员需要考虑建筑整体性质、地基承受能力等因素,挑选出适宜使用的混凝土板、钢筋混凝土板,用于封顶、加固工作,有效提升整体稳定性。

(2)梁跨法。应用于埋藏深度大、处于地基持力层的土洞,在解决时可以选择使用梁跨土洞、塌陷区域的形式加固地基,从而提升整体稳固程度。

(3)拱跨法。应用在溶洞深度大、直径宽、形状复杂、有水流的岩溶地基处理中,尤其是工程中的边墙、堑式挡墙。

8.桩基法施工

采用桩基法开展地基处理工作主要包括:冲孔灌注桩、钻孔桩、预应力管桩等方法。

(1)冲孔灌注桩方法。主要应用在地基下方的多层溶洞,适用于面积较小、顶板薄弱的地基中。施工前,需要先在桩位安置超前钻,并用该设备探查洞中的真实情况,使用冲击钻设备进入到设计位置。

(2)钻孔桩方法。大多应用在地下存在孤石、有夹层但表面凹凸不平的状况中。合理使用钻孔桩,能轻易穿过石块、夹层等物质的阻挡,确保嵌岩的效果优秀。但该方法不适用于裂缝、溶沟较多的岩石,极容易出现倾斜、卡钻的情况。

(3)预应力管桩。通常被应用于施工范围内存在土洞、地下河、淤泥的情况,预制桩不会受到以上因素的影响,充分发挥其应有作用。但在特殊环境难以保证成桩质量。

结束语

前文围绕岩溶地基岩土工程勘察及地基处理进行了简要的分析和描述。从总体的角度来讲,地基的勘察和地质的处理是工程建设工作当中的重要组成部分,直接影响工程建设质量,相关工作人员应该对此有所重视,应用先进的技术手段,为工程项目建设的顺利开展创造良好条件。

参考文献

[1]付朝东.岩溶地基岩土工程勘察及地基处理分析[J].技术与市场,2020,27(2):164,166.

[2]张志刚,张恩重.岩溶地基岩土工程勘察及地基处理分析[J].工程建设与设计,2020,(17):46-47,50.

[3]邹弦,文武,程绍萍.岩溶地基岩土工程勘察及地基处理研究[J].四川水泥,2020,(4):260.

作者:廖维斌

第三篇:岩溶地基岩土工程勘察及地基处理分析

摘 要:岩溶地质是建设工程较难处理的地质类型之一,做好岩土工程勘察与处理十分重要。本文首先简要分析了岩溶地基情况,其后详细探讨了岩溶地基岩土工程勘察与地基处理方法,最后围绕工程案例展开分析,以期可供参考。

关键词:岩溶地基;岩土工程;勘察方法;地基处理

1引言

随着我国工程建设的不断发展,难免遭遇岩溶地质情况,岩溶区岩溶形态、岩溶地下水等均会影响地基的稳定性。对此,工程建设时,必须落实岩土工程勘察及地基处理工作,切实保证地基安全可靠,为项目后期使用夯实基础。

2岩溶地基概述

岩溶地基,指的是碳酸盐类岩石为地基持力层且岩体内存在岩溶现象及上覆土层存在土洞,对场地稳定与建筑安全产生影响的地基。随着经济的发展和社会的进步,人类在岩溶地区的建设工作越来越频繁,而由于岩溶地质导致工程施工灾难问题也日益增长。因此,对典型岩溶发育区岩溶发育的机制研究、勘察、处治,是保证地基稳定性的基础,也是保证施工安全、施工得以顺利进行的基础。

3岩溶地基勘察与地基处理方法

3.1岩溶地基勘察方法

岩溶地基勘察,需遵循由面到点、由疏到密原则,可采用工程地质调查测绘、钻探、物探、测试等多种方法勘察,具体如下:

(1)资料收集:主要收集场地及周边地理地质、水文地质、地形、地貌以及建筑物特征(建筑规模、结构、基础形式、埋深、持力层岩土性质等)等相关资料。

(2)地面踏勘调查:主要查明场地及其周边地层岩性、地质构造、不良地质现象及其对工程的影响有关资料。

(3)取样及室内试验:为确定持力层的承载力,可取样开展土工常规试验、岩石密度、饱和单轴抗压强度试验,为确定岩石地基的承载力和岩石抗压强度标准值提供了计算指标。

(4)钻探:钻探深度按规范要求钻入基底以下 3倍桩径且不小于 5.0m。岩芯采取率对一般岩层不低于 80%,对破碎岩层不低于 65%。以查明岩溶发育程度、洞隙特征以及与岩性、地质构造的关系。

(5)钻孔声波:用单孔声波物探手段测试岩体弹性纵波速度,同一岩体取样、测定岩石纵波速度,以计算岩体完整性指标。

(6)水位观测:为了解地下水动态的基本特征和地下水埋藏的基本条件,对每孔进行初见、终孔、稳定水位观测。

3.2岩溶地基处理方法

岩溶地基岩土工程勘察完成后,根据勘察结果合理选择地基处理方法,几种常见方法如下:

(1)溶洞灌浆。主要处理表面岩溶洞穴,这种方法不仅成本低,加工范围在洞穴内灌入相应的泥浆,可有效改善土壤结构,增强稳定性。同时,溶洞灌浆可以切断地下水,防止地下水影响基础。

(2)压力灌浆。通过高压设备将浆液倒入地基中,通过挤压去除土壤中多余的水分。浆体凝固后形成较硬的地质,使地基具有较强的物理化学性质,在工程建设中发挥较大的作用。

(3)强夯法。即在地基的高处悬挂重锤,通过重锤的自由落体不断夯实地基,从而除去地基中的水分,达到加固地基的目的。

4 工程案例

4.1工程概况

本工程为某商业综合体,南北、东西向长200m、146m,地上 3~4 层,地下部分区域为单层地库,部分无地下室。本项目总建筑面积10.61m2,高度 19.60m,设防烈度 6 度,Ⅱ类场地。场地上覆土层依次为杂填土①、硬塑红黏土②、可塑红黏土③、破碎石灰岩④、较完整石灰岩⑤,④、⑤层岩内分布有大量溶洞,溶洞形式多样且高度大小不一。

4.2施工勘察

根据相关规范要求,需开展施工勘察工作,采用超前钻方法。与一般性土地区基础设计不同,岩溶地区详勘每根柱子下均有勘探点。设计按详勘点进行基础初步设计,确定每根柱下基础形式,然后由设计与勘探共同确定施工勘探点。施工勘探点的勘探根据《岩溶地区建筑地基基础技术规范》(DBJ45/024- 2016)的相关规定执行。

本工程地基溶洞发育程度为中等,即便是临近约 1m,岩石面也有较大差异,为确保施工过程中补充勘探点过大及结构安全,大部分柱下均布置 5 个探孔,仅对荷载较小的柱下布置三个孔。为避免同一柱下基础探孔的差异性,要求勘探深度截止标准为较完整岩厚度≥7m。

4.3基础选型及设计

本工程基础持力层为④层破碎石灰岩或⑤层较完整石灰岩,场地溶洞发育程度为中等,无地库区域基础方案为独基或桩(墩)基,有地库区域基础方案为独基或桩基 + 防水板。本项目大部分柱子的轴力 4000~6500kN 之间,少量柱6500~9000kN;持力层为④层破碎岩和⑤层较完整石灰岩。本工程柱子尺寸为 600×600mm~800×800mm。

4.4地基处理方法

本工程樁(墩)基按当地习惯做法,采用机械旋挖成孔灌注桩,为嵌岩桩。本场地溶洞(沟)主要为属空洞、半~全填充溶洞。溶洞(沟)顶板多为岩体破碎、节理裂隙发育的石灰岩,表明拟建场地岩溶发育程度较强,溶洞顶板的稳定性较差,属于浅覆盖型岩溶。因此在设计时只考虑嵌岩段承载力,不考虑持力层以上桩侧阻力。

5 结语

综上所述,随着我国城市建设规模的持续扩大,工程建设中遭遇岩溶地基的情况越加常见。岩溶地基常存在溶洞或土洞、溶沟等情况,极易出现地基不均匀变形、崩塌等问题,为此在地基施工前必须落实岩土工程勘察工作,根据勘察结果合理开展基础选型及设计工作,落实地基处理工作,切实保证建筑场地与结构安全。

参考文献:

[1]颜光辉,张军新,陈海东,康景文,刘永红,邓夷明.成都某建筑场地岩溶发育特征及地基基础方案分析[A].全国建筑工程勘察科技情报网、内蒙古自治区勘察设计协会岩土分会、全国建筑工程勘察科技情报网华北情报站、中国建筑学会工程勘察分会.2014全国工程勘察学术大会论文集[C].全国建筑工程勘察科技情报网、内蒙古自治区勘察设计协会岩土分会、全国建筑工程勘察科技情报网华北情报站、中国建筑学会工程勘察分会:中国建筑学会工程勘察分会,2014:7.

[2]左义华.浅析武汉市岩溶地段建筑地基处理与基础选型[J].山西建筑,2019,45(04):57-58.

[3]谢朝贵.岩溶地区工程勘察及地基分析处理探讨[J].价值工程,2014,33(02):74-75.

作者:陈学兵

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