膨胀土地基特性及对建筑的危害性分析 膨胀土是一种其粘料成分主要由强亲水性矿物组成的高塑性黏土,多呈现坚硬或硬塑状态,强度一般较高,具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形,浸水后强度衰减,干缩裂隙发育的特征。我国膨胀土分布广泛,广西、云南、湖北、江苏、广东等地均有不同范围的分布。利用膨胀土作为建筑物的地基时,若在施工中没有采取必要的措施进行地基处理,往往会给建筑物带来危害,主要表现为建筑物的基础外移、房屋开裂(山墙倒八字形缝,外纵墙下部水平缝)、地坪开裂等事故。以南宁为例,据有关资料显示,南宁地区膨胀土成分含有较多的亲水性强的蒙脱石、伊利石等膨胀性物质,黏粒含量高,粒径<0.002mm的胶体颗粒含量>25%,塑性指数IP在17~32之间,自由膨胀率超过40%,因此该地区的膨胀土具有非常明显的湿胀干缩效应。由于上部作用荷载不同,强夯施工报价,使得地基土体在强烈的胀缩循环过程中受到不同程度的限制,导致基础产生不均匀沉降,从而使得上部轻型结构中产生超出墙体承载能力的附加拉力和剪力,墙体出现裂缝。据不完全统计,我国在膨胀土地区修建的各类工业与民用建筑物,因地基土胀缩变形而导致损坏或*的超过1000万m2。
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尽管强夯地基处理方法已经得到了广泛应用,但是,在地基强夯加固处理工程的质量验收环节中面临着一些有待解决的问题。
3、质量验收检测问题
目前工程中常采用的强夯加固质量检测手段有现场原位测试、取样测试等方48:403,这些方法只能按一定的抽检率在选定的测点上进行检测,效率低,费用高,而且不能对场地进行连续的检测,从而可能会留下一一定的质量隐患。特别是对于工期紧、面积大、要求高的大型地基处理工程,传统检测方法更会成为影响工程进度的重要因素之一。另外,常规检测方法也难以实现对强夯有效加固深度的
检测。
可见,对于大面积地基强夯加固工程竣工质量验收检测而言,常规检测方法手段的效率和检测能力难以满足要求,突*常规,寻求更有效的检测技术方法,对于提高强夯加固工程的技术经济效益十分必要。
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1 建筑措施:1)设置建筑物上,应选择场地条件简单、没有地裂、陡坎、冲沟不发育、地质分层均匀的有利地段;2)建筑物体型不宜过长,切忌平面凹凸曲折和立面高低不一;3)山梁处、建筑平面转折部位和高度(荷重)有显著差异部位――建筑结构类型(或基础)不同部位,适当设置沉降缝分隔开,以减少膨胀的不均匀性;4)民用建筑层数宜多于三层以上,有外廊时外廊部分宜采用悬挑结构。
2 基础措施:1)尽可能用钢筋混凝土桩基,单层民用建筑在膨胀土胀缩性较弱时,可采用砂垫层砂包的条形基础。胀缩性较强时,可采用砂垫层墩基。砂包、砂垫能隔离和调节胀缩力的传递,减少条形基础遭受拉裂的可能性。墩基减少了与膨胀土地基的接触面;在墩与墩之间发裂时,可通过油毡的滑动面而任意移动,形成滑动支座;基础梁承担墩座移动时的磨擦力,以及上部荷载所产生的弯矩;墩基下的砂垫层可隔离在墩基下胀缩力的传递,以保护墩基不遭受拉损。另外,为避免房屋开裂*损,膨胀土地区的房屋基础宜设置钢筋混凝土基础圈梁。
3 结构措施:1)基础适当埋深(gt;1.0m)或设置地下室,以减少膨胀土层厚度,增加基础自重,使作用于土层的压力大于膨胀土的上举力,或采用墩式基础以增加基础附加荷重,或采用灌筑桩穿透膨胀土层,并抵*膨胀力;2)采用对地基沉降不大敏感的结构,加强上部结构刚度,如设置圈梁、地梁,在角端和内外墙连接处设置水平钢筋加强连接等;3)在胀缩性弱的单层民用建筑可采用在一般的基础上铺一层油毡做钢筋砖圈梁,以提高*剪力;4)膨胀土地基的房屋,不宜采用砖拱结构及无砂大孔混凝土或无筋中型砌块做承重墙体。
4 防水保湿措施:1)在建筑物周围做好地表防水、排水设施,如渗、排水沟等,为防下渗,沟底应作防水处理,尽量避免采用挖土明沟;散水坡适当加宽(以1.2~1.5m为宜),其下做砂或炉渣垫层,并设隔水层,防止地表水向地基渗透;2)管道距建筑物外墙、基础外缘距离≥3m,并严防埋设的管道漏水,以尽可能地保持地基的原有天然湿度。
5 施工措施:1)合理安排工序,先做好室外道路、排水沟、防洪沟、截水沟等工程的施工,疏通现场排水,避免建筑物附近场地积水;2)施工临时用水点应离建筑物5m以上,淋灰池、水池、洗料场应离建筑物lOm以上,做好现场临时排水,防止管网漏水;3)基坑开挖采取分段连续快速作业,挖好后立即施工基础,及时回填夯实,以免基槽泡水或曝晒。填土料可掺入一定非膨胀性土料混合使用,而不宜用膨胀土。