工民建工程的深墩基础设计探讨
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工民建工程的深墩基础设计探讨
所谓深墩基础就是深埋形式下的天然性基础。在工民建工程的过程中,对于基础的底面埋置的过程中,深度在选择上一定要比普通的基础要选择深一些。本文细致的对深墩基础的设计进行了探讨,在工期内不能够完成的时候,深墩基础就会充分发挥出潜在的优点。同时在深墩的设计上具备安全可靠性、又具备简易的操作,使得施工非常方便。并且在操作的过程中,完全不需要复杂的机械设备。
标签深墩基础;设计;构造
深墩基础在埋置的深度可以达到8-15米。在探测地质的过程中,如果发现地表的土壤较为柔软,或者地下存在防空洞的地质点,就不能够使用桩基础,取而代之的则是深墩基础。
一、深墩基础结构形式的分析
下图为深墩基础的结构形式图,想要将材料能够在最大程度上节省,又不能影响施工的情况的时候,基础的柱身应该将断面设计为1.5×1.5m。
在设计的过程中,可以选用多种材料进行浇注,其中最为适合的材料可以选择三种,分为毛石、毛石混凝土、混凝土进行浇注,这三种任选其一都可以达到预期的目的。计算方面要依据我国有关的设计规范进行计算,尤其是基础的底面积一定要严格控制误差,对其深度的确定不应该盲目的下决定,要根据地下的防空洞位置以及地基的土质是怎样的实际情况,充分的了解这些之后,才能够判定深度。
二、墩基础的特点
1、优质之处
(1)地质的优点:在实践的作用下,证实了即使在土壤非常柔软,并且地下还存在防空洞的情况下,此地的土壤也可以采用深墩基礎进行工民建工程。而这时桩基础就不能够应用。
(2)便捷的优点:在公民建筑工程中,应用最多的为深墩基础,因为在施工的过程中不用选择非常特殊的机械设备,对于施工的流程提供了便捷度。其次在计算方面,基底的面积在计算的过程中,单墩载荷的试验是不需要实施的,因为用天然的地基设计方式进行实施就足可以完成了。
(3)安全的优点:在承载力的方面,深墩基础是非常安全的设计方法。
(4)节省土方的优点:由于深墩基础在设计时主要挖的是井坑,不需要大面积的进行开挖,一方面节省了土方,另一方面也将工期成功缩短。
(5)具有质量相对可靠、施工较为安全的优点:在工民建工程中较多的实践证实,挖孔桩的方式是深墩基础在施工的过程中常用的方式,因为挖孔桩的方式能够采用扩壁的方式,或者不扩壁的方式开展成孔的流程。
2、墩基础所适用的条件
墩基础的适用条件是具备固定的模式,在较好的岩层或者较好的支撑土上才能够合理有效的发挥作用,在一般情况下,土质一定要是均匀的,其水位一定要非常深,能够形成很合适的挖孔深度,并且在土层当中,是不允许混入淤泥和容易流动的粉砂层的,如果出现类似的土层,就不能够将扩孔的流程顺畅的进行。
三、深墩基础在构造上的基本要求
1、国家颁布的相关标准和规定,一定要用到持力层承载力特征值中,不可以随意计算。
(1)墩如果呈现的荷载是非常小的情况下,所选择的相应试验则是单墩竖向载荷的试验,用这一试验方式,可以简单直接的将单墩承载力的特征值确定出来;
(2)工民建工程的设计等级如果在甲级的范畴中时,会经常采用孔内墩底平板的方式,进行对墩底承载力特征值的相关确定,同时,深层平板或螺旋板的载荷试验方法也可以进行对墩底承载力特征值的确定。
2、在设计的过程中,可以不考虑墩身侧摩的阻力,因为在计算墩底的面积,或者单墩承载力特征值的过程中,墩底端的阻力特征值足可以选取不同的特征值进行计算,在选择的过程中,一定要考虑到是否会对于计算产生阻碍。因此,应该选择按照抗剪的强度指标来确定的承载力特征值,或者选择修正之后的持力层承载力。岩石持力层在实践的过程中,承载力的特征值可以将深宽的修正部分消除,不修正也不会产生问题。
四、深墩基础的相应计算
深墩基础的具体计算过程必须将以下的各个方面完善:
1、地基的变形量要针对于国家的相关规定以及标准条款进行计算,并且要进行细致的计算,应该计算的因素包含单墩沉降验算、墩底的压缩层厚度验算、土层的压缩量计算以及墩基础的底面附加压力的有关计算;
2、对于墩身混凝土的对应强度,一定要依据我国的相关准则进行验算;
3、对于荷载的效应和深墩基础的有效组合,可以计算出对应的压力值,此压力值代表着上部的结构带给深墩基础顶面竖向的相应压力值;
4、基础底面的尺寸要将自身的重量科学的计算出,并且基础上的土重也要合理的计算出,具体的计算流程应该结合压力和强度值来进行计算,就是要将地基的计算强度小于或者等于基础底面的压力,来计算出基础的底面尺寸。
五、具有针对性的深墩基础施工
1、针对毛石混凝土的施工
由于混凝土占了深墩基础的大部分材料,所以这大容量的混凝土就会凝结,之后就会散发出一部分水泥的水化热,促使混凝土的相对温度之下上升。20摄氏度是混凝土的内外温差最大的极限,如果超过了20摄氏度的极限,造成的后果则是构件的表面严重的裂缝,质量受到严重的影响。这时,必须对于混凝土的裂缝加以影响的不就措施:
(1)在寒冷的冬季,施工的恶劣环境下如果采用深墩技术的话,只要在井口覆盖上保温的材料就可以了。一般情况下,不能够在井口处搭建暖棚,想要让温度保持不变的话,必须要在搅拌的时候,将水、砂和石加热,水泥的水化热如果合理利用的话,足够的温度就可以有效保持。设置暖棚的气温一般在零下20摄氏度以下。
(2)在材料的选用上,一定要将火山灰质的硅酸盐水泥,或者低水化热矿渣硅盐酸水泥放在优先选用的行列;
(3)在混凝土的标号上,150号或者100号是最为适合的标号。性能和标号都没有问题的时候,才能够将缓凝减水剂正确的使用,使用的主要目的是为了将水化热的发生速度成功减缓,同时使得水灰比降低,并且让水泥的用量能够明确减少。其次,块石具备吸收热量的作用,如果将块石填入混凝土中的话,就可以吸收相应的热量,但是填入的容量一定要小于混凝土体积的1/4。
深墩基础是大规模的复杂结构,具备着极大程度的混凝土结构,不能够将整体一起浇灌,必须要分层的进行捣实并浇灌。由于深墩基础是一定比地面矮的,所以在一般情况下,一定要搭建一个类似于地面高度的平台,并且在下放挂上串筒。在材料的选择上,一定要选择插入形式的振捣器,和直径非常大的串筒,让效率可以合理的提升。
2、针对于土方工程的施工
深墩基础可以达到8-15m的埋深,由于太深的距离,安全事故会很容易发生,所以一定要采取一些安全措施。那么,可以在井壁的周边合理的设置井奥来避免塌方的事故发生。如下图所示:
具体的井奥制作方式,可以参照下图所示,在开头的部位设计成凹凸的形状,可以很大程度上将其与井壁结合,紧密的贴在一起,就可以成功的将土挡住。