基于塔吊基础补强方案研究

所属栏目:机械论文 发布日期:2011-06-25 08:01 热度:

  1、工程概况:
  塔吊基础位于楼北侧⑨轴,中心距建筑物外墙皮4m,场地土质为粉质砂土。场地原为大型厂房,地下管线多,渗透严重,造成土层中有大量滞留水。当挖至地下-8.96m时(塔吊基底设计标高为-8.96m),基坑四壁及表面开始渗水,造成基坑东北角的土体大面积滑坡,经及时支护制止了滑坡现象,但基底表面土已变成淤泥,下部土体由于受到地下水浸泡承载力下降,不能作为持力层,需要先降低地下水、清理淤泥再进行基础补强。
  2、处理办法:
  2.1、采用大口井降水
  具体做法:在塔吊基坑四周设置外径600mm的大口井,井深16m(位置见附图):
  1.jpg
  在基坑内设集水井一个——外径600mm、深度500—600mm,将坑槽表面水从四周引至集水井,再提升至地面排入指定下水。当基坑内相对干燥后,在基坑中铺设滤料,通过滤料对土的压力和毛细作用把水引到滤料表面,经过排水沟聚集到集水井中,从而达到快速降低水位,减少土壤中水份的目的。
  采用换填法—级配砂石垫层
  2.2.1理论依据:
  级配砂石经过分层夯实,作为地基的持力层,提高基础下部地基强度,并通过垫层的压力扩散作用,降低对地基的压应力,减少变形量,同时垫层可起排水作用,地基中空隙水可通过垫层快速的排出,能加速下部土层的沉降和固结。
  2.2.2材料
  用自然级配的砂砾石(或卵石、碎石)混合物,粒径应在50mm以下,其含量应在50%以内,不得含有植物残渣、垃圾等杂物,含泥量小于5%。
  2.2.3设计计算
  根据《建筑施工手册》垫层的厚度一般为0.5m—2.5m,本工程垫层铺设厚度为0.5m,铺设面积为整个塔吊基坑底面即9*9m2,下面进行理论计算:
  计算垫层底面处的附加压力设计值
  Pz=b(P-Pc)/(b+2Ztgθ)
  b——条形基础的底面宽度(本工程b=2m)
  P——基层底面压力(本工程P=(G砼基础+G塔吊)/2*8)
  Pc——基础底面处土的自重压力标准值(本工程Pc=G砼基础/2*8)
  θ——垫层的压力扩散角,依据下表取值(本工程z/b=0.5/2=0.25故θ取200)
  换料材料
2.jpg

  注:1.当z/b〈0.25时,除灰土任取θ=300外,其余材料均取θ=00;
  2.当0.25〈z/b〈0.5时,θ可内插求得。
  计算垫层宽度
  垫层宽度应满足基础底面应力扩散的要求,按下式计算:
  b1>b+2ztgθ或b1=b+2ztgθ
  本工程取b1=b+2ztgθ即b1=2.35m
  计算垫层底面处土的自重压力标准值
  Pcz=(G砼基础+G级配砂石)/A
  软弱土层经修正过后的地基承载力标准值
  垫层的承载力易通过现场试验确定,当无试验资料时,
  按下表选用:
3.jpg

  注:1、压实系数小的垫层,承载力标准值取低值,反之取高值。
  锤夯实土的承载力取低值,灰土取高值。
  压实系数λc为土的控制干密度pd与最大干密度pdmax的比值;土的最大干密度易采用击实试验来确定,碎石和卵石的最大干密度可取2.0—2.2t/m3。
  通过以上计算可得:作用在垫层底面处的自重压力(标准值)与附加压力(设计值)之和小于软弱土层深度修正后的地基承载力标准值,即: Pz+Pcz<fz.故垫层设计厚度符合要求,铺设0.5m厚的级配砂石既可。
  2.2.4施工要点:
  垫层前应验槽,将基底表面浮土、淤泥、杂物清除干净,两侧应设一定坡度,防止振捣时塌方。
  垫层铺设时严禁扰动垫层下卧层及侧壁的软弱土层,防止被践踏、受冻浸泡、降低其强度。
  设完毕,应立即进行下道工序施工,严禁小车及人在砂层上面行走,必要时应在垫层上铺板行走。
  3、安全保证措施:
  因基坑原出现过塌方现象,因此操作工人在下作业面操作时应先检查基坑边坡的支护情况,并于基坑边设专人看护,发现基坑四周有不稳定的现象及时通报,并采取躲避措施。
  基坑四周2m内严禁堆放物品,并在四周砌挡水墙,以防雨水及场区内其他地表水流向基坑。并于四周设护栏(1.5m高)。
  降水所用电线必须经现场专业电工检查,一律用绝缘物体架设,杜绝电线满地爬的现象发生。
  综上所述,基础经过处理后,得到当地质检、安检部门的认可并验收,塔吊得以顺利安装并投入正常使用。

文章标题:基于塔吊基础补强方案研究

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