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某厂房不同地坪做法的对比分析

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-01-10   来源:欧进   浏览次数:3460
摘要:本文考虑现场实际情况、工期进度及经济性,比较了结构地坪、换填法、水泥搅拌桩法三种地坪处理方案。以某医药包装厂房设计
【地坪网资讯】摘要:本文考虑现场实际情况、工期进度及经济性,比较了结构地坪、换填法、水泥搅拌桩法三种地坪处理方案。以某医药包装厂房设计实例,并通过技术经济指标综合对比分析,最终采用水泥搅拌桩进行地基处理,可供类似的工程设计择优选取方案。

关键词:地基处理;结构地坪;换填法;水泥搅拌桩

1某医药包装厂房概况
江 苏张家港某医药包装厂房,为单层门式刚架结构,钢屋面,主体结构采用桩基础,外墙材料为彩钢板,内部为大开间厂房。主要柱网为24.8m X 7m,层高为7m左右(钢屋面),平面尺寸为140m(长)×59.7m(宽)。厂房地基土层情况如下:0)1素填土:近期回填,松软夹少量垃圾,工程特 性差,高压缩性,层厚1.0~2.3m;0)2杂填土:新近明河填埋,含淤泥及生活垃圾,工程特性极差,高压缩性,层厚0.7~3.0m;0)3素填土: 结构松软夹植物根茎,工程特性差,高压缩性,层厚0.3~1.6m。其下土层:②1粉质黏土,仅场地东北侧分布,层厚0.3~1.5m,压缩性中等,中低 强度(fak=100Kpa),工程特性一般;③l粉质黏土,压缩性中等,中高强度,工程特性良好,层厚1.10~5.1Om。常年地下水位为自然地面下 1m左右。厂房周边为村庄和农田,临近为工厂和居民区。厂房其生产区地坪设计荷载2吨/平米,仓库区地坪设计荷载4吨/平米。
2地坪地基处理方案的择优选取
本场地存在软弱地基,现行国家规范【 规定:“当地基压缩层主要由淤泥、淤泥质土、充填土、杂填土或其他高压缩土层构成时应按软弱地基进行设计。”
软 弱地基设计一般采取结构地坪或者建筑地坪结合地基处理的方法。地基处理的目的和意义在于三个方面[21:(1)稳定问题;(2)变形问题;(3)渗透问 题。本工程在经济性许可的前提下主要在于解决变形问题。对地基处理的目的是要提高软弱地基的承载力,降低软弱土的压缩性,减少地基沉降和不均匀沉降。地基 处理要遵循的原则是:技术先进、经济合理、安全适用、确保质量结构地坪,地坪板直接承受地面荷载,板与主体结构相连,地坪板下亦采用与主体结构相同的基础 型式,两者整体变形一致。
地基处理的方法很多,合理选用非常重要,不仅影响地基处理效果,而且影响工程投资的大小。在选择时,应综合考虑场地工程 地质和水文地质条件、建筑物对地基要求、建筑结构类型和基础形式、周围环境条件、材料供应情况、施工条件、建设工期等因素,通过技术经济指标比较分析后择 优选取。从而保证工程质量、加快工程建设速度、节省投资。
常用的地基处理方法有:换填垫层法、水泥土搅拌法、强夯法、灰土挤密桩法、土挤密法、预 压法、高压喷射(压密)注浆法、砂石桩法、水泥粉煤灰碎石桩法(cFG桩)和石灰桩法等[41。强夯法处理饱和软粘土地基时易产生“橡皮土”现象,施工时 噪音大,且土体挤压周围道路、房屋,产生侧向位移或附加沉降。灰土挤密桩法和土挤密法不适用于饱和粘性土。预压法所需时间较长,一般施工周期为4~5~- 月。压密注浆法成型不好,实际施工质量不易控制,检测结果难以保证。砂石桩法造价很高且施工时噪音较大,复合地基承载力提高幅度小,完工后沉降不易控制 目。
CFG桩法不适用于淤泥质土及地下水位较高时。道路沿线(厂房对面)现状为村庄和农田,沿线为居民区及工厂,地基处理施工过程中需注意控制噪音、振动、粉尘和地下水污染等,因此,强夯法和石灰桩法等地基处理工艺不适用[61。
鉴于上述原因,选取结构地坪、换填法、水泥搅拌桩法三种方案进行对比分析。
3所选取三种方案的经济性分析
根据地勘报告中土质情况,厂房地坪下存在3~5m左右的软弱土。结合业主的实际使用要求(本项目业主对裂缝较为敏感,要求地坪不发生沉降),制定了三种不同的地坪处理方案。供业主参考,既能确定合理的结构设计方案,又能为业主在经济性和使用性上做出直观对比。

方 案一:整体采用结构地坪。柱下基础采用直径400(壁厚95)的PHC预应力混凝土管桩,地坪桩采用直径300(壁厚7o)的PHC预应力混凝土管桩,桩 基承台及架空地坪结构板采用C30现浇商品混凝土,承台垫层采用C15现浇商品混凝土,桩基承台及架空地坪结构板钢筋采用三级钢。
方案二:整体采用建筑地坪,地坪下采用换填法进行地基处理。柱下基础采用直径400(壁厚95)的PHC预应力混凝土管桩,桩基承台采用C30现浇商品混凝土。地基处理方案采用灰土换填至③1层土,换填厚度约3~5米。
方 案三:整体采用建筑地坪,地坪下采用水泥搅拌桩进行地基处理。柱下基础采用直径4OO幢厚95)的PHC预应力混凝土管桩,桩基承台采用C30现浇商品混 凝土。地基处理方案采用桩径500长度5rnj皇右的水泥搅拌桩进行处理(水泥掺合量按15%),桩间距1.5m梅花形布置,将③1粉质黏土层作为水泥搅 拌桩的桩端持力层。
针对上述三种方案,分别采用中国建筑科学研究院编制的PKPM2010版(2012.6.30)系列建筑工程CAD系统软件,建立空间整体模型,计算得出用于地基基础部分各构件的工程量,并分别计算三个方案的造价列表如下


4三种方案的技术经济指标综合对比
在 上节经济性对比分析的基础上,初步选定了方案三,同时补充验算业主较为关注的地坪变形。根据现行《建筑地基处理技术规范》相关规定,水泥土搅拌桩复合地基 的变形包括复合土层的平均压缩变形与桩端下未加固土层的压缩变形。桩端一下土层的变形计算是将复合土层看作一层土,下部分成若干个土层,采用分层总和法 【-计算各层土的变形:

可得加固前地坪下地基沉降为52.2mm,加固后地坪下地基沉降为18.5ram。地基处理效果较好,水泥土搅拌桩复合地基的沉降量较小,能很好的防止地基不均匀沉降引起的地坪开裂问题,同时也能满足建筑结构对沉降变形量的要求。
结合该厂房所在张家港地区的实际情况,综合对比其优缺点如下

 

鉴于上述对比结论,在满足业主对于造价要求及对地坪的使用要求后,在综合对比了三种地坪处理方案后,最终选择了地坪下采用水泥搅拌桩进行地基处理的方案。
5结束语
对存在软土地基的场地地质详细勘察,查清场地地形、地貌以及水文地质情况,精心设计,反复研究,根据不同的工程性质和地质特征,在确定地基处理方案时,宜选取不同的多种方案进行比选,采取最佳处理方法,才能设计出安全、合理、经济的地坪处理方法。
参考文献:
【11建筑地基基础设计规范GB 50007—2011【s】.f221龚晓南.地基处理手册(第三版)【M].北京,中国建筑x-_,lk出版社,2008:卜2.
『31陈莞尔软弱地基加固方法的合理选择[丌_地基基础,2004.
『41建筑地基处理技术规湖GJ 79—2002[s】.
[5】黄绍铭,高大钊.软土地基与地下工程【~q.北京,中国建筑工业出版社,2005.
【6郑刚.闰旺地基处理U】.第九届土力学及岩土工程学术会议论文集,2003.
甘文

 

 


 
 
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