大四岩石生產實習報告

同地面工程結構物的區別是,地下建築工程,不但要用建築材料,而且首先要在承載的且變化難測的岩體中靠開挖地下空間,這無疑增加設計和施工的難度。所以無論設計還是施工都特別重視支護系統。地下建築工程施工,是在地下作業,其工作面狹小,且作業場所不斷延伸,工作對象是稱作岩體的地質體,不穩定的客觀因素多。施工過程是一個技術難度不斷增加,作業條件逐漸惡化的複雜過程。雖受外界氣候條件影響較小,可受地質條件的影響較大。

第二部分地基基礎工程

第一節 地基基礎概論基礎是建築物和地基之間的連線體。基礎把建築物豎向體系傳來的荷載傳給地基。從平面上可見,豎向結構體系將荷載集中於點,或分布成線形,但作為最終支承機構的地基,提供的是一種分布的承載能力。如果地基的承載能力足夠,則基礎的分布方式可與豎向結構的分布方式相同。但有時由於土或荷載的條件,需要採用滿鋪的伐形基礎。伐形基礎有擴大地基接觸面的優點,但與獨立基礎相比,它的造價通常要高的多,因此只在必要時才使用。不論哪一種情況,基礎的概念都是把集中荷載分散到地基上,使荷載不超過地基的長期承載力。因此,分散的程度與地基的承載能力成反比。有時,柱子可以直接支承在下面的方形基礎上,牆則支承在沿牆長度方向布置的條形基礎上。當建築物只有幾層高時,只需要把牆下的條形基礎和柱下的方形基礎結合使用,就常常足以把荷載傳給地基。這些單獨基礎可用基礎梁連線起來,以加強基礎抵抗地震的能力。只是在地基非常軟弱,或者建築物比較高的情況下,才需要採用伐形基礎。多數建築物的豎向結構,牆、柱都可以用各自的基礎分別支承在地基上。中等地基條件可以要求增設拱式或預應力梁式的基礎連線構件,這樣可以比獨立基礎更均勻地分布荷載。

關於基礎我們實習的地點是河南理工大學教師公寓樓的粉噴樁和龍澤小區的高壓鏇噴裝。兩個地方都屬於地基處理。

第二節 地基處理由於焦作市的地下水豐富,地基屬於軟地基,所以要進行地基處理即粉噴樁處理。

一、粉噴樁處理方法

粉噴樁的樁徑一般為50cm,設計的樁長宜穿透軟土層並達到持力層內50cm。樁距與地基的穩定和沉降量有關,最小樁距宜為1.1~1.2m,樁位在平面上呈正三角形(梅花形)或矩形布置。 

為改善基礎底面的受力條件,粉噴樁處理段基礎下宜鋪設30cm左右石灰土或沙石墊層(摻灰量以8%為宜)。 

濕噴樁也是深層攪拌法的一種,是近幾年用於加固軟粘土地基的一種新興常用方法,它是利用水泥作為固化劑的主劑,通過特製的深層攪拌機械,在地基深處就地將軟土和水泥漿強制攪拌,利用水泥和軟土產生的一系列物理-化學反應,使軟土硬結成具有整體性、水穩定性和一定強度的優質複合地基。濕噴樁加固軟土地基實際上就是水泥加固土的過程,即採用機械深層攪拌軟土與水泥漿進而發生的一系列物理化學反應形成複合地基的過程。

濕噴樁施工是首先將水泥拌和成水泥漿,水泥中各種鈣質礦物和水完成部分水解和水化反應後,再和軟土中的水繼續進行水解和水化反應,生成鈣質化合物,這是形成複合地基強度的主導因素。當水泥中的各種水化物生成後,一部分自身繼續硬化,形成水泥骨架;另一部分則與其周圍具有一定活性的粘土顆粒發生反應。粘土中的化合物表面帶有各種離子,它們和水泥水化生成的鈣離子進行當量吸附交換,從而提高土體強度;又由於軟土本身具有膠凝性,再和水泥水化作用形成的凝膠粒子結合起來,形成水泥土堅固聯結的團粒結構,使水泥土的強度大大提高。隨水泥水化作用生成的鈣離子超出交換所用的數量時,這部分鈣離子就與組成粘土的化合物反應,生成許多不溶於水的結晶化合物並逐漸硬化,同樣大大的增強了水泥土的強度和水穩性。

從上述水泥加固土的原理可以看出,使水泥土保持足夠的強度,一要有相應數量的水泥,二是必須使水泥與土充分接觸,即用機械充分拌和水泥和土。這為濕噴樁施工指明了控制要點。

二、高壓噴射灌漿法

龍澤小區是高層建築,本來是準備採用樁基礎,但是考慮到經濟和地質原因,經過論證可以採用地基處理方法即高壓噴射灌漿法。

高壓噴射法就是利用工程鑽機鑽孔至設計處理的深度後,用高壓泥漿泵,通過安裝在鑽桿(噴桿)桿端置於孔底的特殊噴嘴,向周圍土體高壓噴射固化漿液(一般使用水泥漿液),同時鑽桿(噴桿)以一定的速度邊鏇轉邊提升,高壓射流使一定範圍內的土體結構破壞,並強制與固化漿液混合,凝固後便在土體中形成具有一定性能和形狀的固結體。