驗槽工作,尤其是巖土專業(yè)的技術(shù)人員驗槽細(xì)致與否,是關(guān)系到整個建筑安全的關(guān)鍵。每一位工程技術(shù)人員,對每一個基槽,都應(yīng)作到慎之又慎,決不能出現(xiàn)任何疏忽,不能放過任何蛛絲馬跡。
在建筑施工時,對安全要求為二級和二級以上的建筑物必須施工驗槽。驗槽時一般應(yīng)按下列方法、步驟進行:
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驗槽時必須具備的資料和條件:
1.1勘察、設(shè)計、質(zhì)監(jiān)、監(jiān)理、施工及建設(shè)方有關(guān)負(fù)責(zé)人員及技術(shù)人員到場;
1.2附有基礎(chǔ)平面和結(jié)構(gòu)總說明的施工圖階段的結(jié)構(gòu)圖;
1.3詳勘階段的巖土工程勘察報告;
1.4開挖完畢、槽底無浮土、松土(若分段開挖,則每段條件相同),條件良好的基槽。
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無法驗槽的情況:
有下列條件之一者,不能達(dá)到驗槽的基本要求;無法驗槽:
2.1基槽底面與設(shè)計標(biāo)高相差太大;
2.2基槽底面坡度較大,高差懸殊;
2.3槽底有明顯的機械車轍痕跡,槽底土擾動明顯
2.4槽底有明顯的機械開挖、未加人工清除的溝槽、鏟齒痕跡。
2.5現(xiàn)場沒有詳勘階段的巖土工程勘察報告或附有結(jié)構(gòu)設(shè)計總說明的施工圖階段的圖紙。
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驗槽前的準(zhǔn)備工作:
3.1察看結(jié)構(gòu)說明和地質(zhì)勘察報告,對比結(jié)構(gòu)設(shè)計所用的地基承載力、持力層與報告所提供的是否相同;
3.2詢問、察看建筑位置是否與勘察范圍相符;
3.3察看場地內(nèi)是否有軟弱下臥層;
3.4場地是否為特別的不均勻場地、勘察方要求進行特別處理的情況;而設(shè)計方?jīng)]有進行處理;
3.5要求建設(shè)方提供場地內(nèi)是否有地下管線和相應(yīng)的地下設(shè)施;
3.6場地是否處與采空影響區(qū)而未采取相應(yīng)的地基、結(jié)構(gòu)措施。
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推遲驗槽的情況
有下列情況之一時應(yīng)推遲驗槽或請設(shè)計方說明情況
4.1設(shè)計所使用承載力和持力層與勘察報告所提供不符;
4.2場地內(nèi)有軟弱下臥層而設(shè)計方未說明相應(yīng)的原因;
4.3場地為不均勻場地,勘察方需要進行地基處理而設(shè)計方未進行處理;
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淺基礎(chǔ)的驗槽:
深、淺基坑的劃分,在我國目前還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。一般就建筑物來說,淺基礎(chǔ)是指埋深小于基礎(chǔ)寬度的或小于一定深度的基礎(chǔ),國外建議把深度超過6m(20ft)的基坑定為深基坑,國內(nèi)有些地區(qū)建議把深度超過5m的基坑定為深基坑。本文采用此種方法,即基礎(chǔ)埋深小基礎(chǔ)寬度、深度小于5m的基坑為淺基坑。一般情況下,除質(zhì)控填土外,填土不宜作持力層使用,也不允許新近沉積土和一般粘性土共同作持力層使用。因此淺基礎(chǔ)的驗槽應(yīng)著重注意以下幾種情況:
5.1場地內(nèi)是否有填土和新近沉積土;
5.2槽壁、槽底巖土的顏色與周圍土質(zhì)顏色不同或有深淺變化;
5.3局部含水量與其它部位有差異;
5.4場地內(nèi)是否有條帶狀、圓形、弧形(槽壁)異常帶;
5.5是否有因雨、雪、天寒等情況使基底巖土的性質(zhì)發(fā)生了變化。
5.6場地內(nèi)是否有被擾動的巖土
5.7填土的識別:
5.7.1土內(nèi)無雜物,但也無節(jié)理面、層理、孔隙等原狀結(jié)構(gòu);
5.7.2局部土體顏色與槽內(nèi)其它部位不同,有可能是在顏色較淺部位的填土顏色較深,也可能是深色部位填土的顏色較淺;
5.7.3包含物與其它部位不同,以粘性土為主的素填土主要表現(xiàn)在鈣質(zhì)結(jié)核的含量與其它部位的明顯差異上;
5.7.4土內(nèi)含有木炭屑、煤渣、磚瓦陶瓷碎片、碎石屑等人類活動遺跡(尤其是木炭屑應(yīng)仔細(xì)辮認(rèn));
5.7.5土內(nèi)含有孔隙、白色菌絲體等原生產(chǎn)物,仿佛是原狀土,但孔隙大而亂,排列無規(guī)則,土質(zhì)松散;
5.7.6以粗粒土為主要場地,主要表現(xiàn)在礦物成分與其它部位有所差異,粒徑差異明顯,充填物的不同等;
5.7.8所含鈣質(zhì)結(jié)核是否光潔,是否為次生或再搬運所致。
5.8新近沉積土的識別新近沉積土具有承載力低、變形大、有濕陷性等特點(在大部分情況下,其力學(xué)性質(zhì)不如沉積時間10年以上的素填土),可能會產(chǎn)生較大的不均勻沉降,對建筑物有較大的危害。但在勘察工作中,由于孔內(nèi)取土的限制,有時不能全部辨認(rèn)出,在基礎(chǔ)驗槽時應(yīng)特別加以注意。
①堆積環(huán)境:主要存在于土、巖丘的坡腳和斜坡后緣,沖溝兩側(cè)及溝口處的洪積扇和山前坡積地帶,河道拐彎處的內(nèi)側(cè),河漫灘及低階地,山間凹地的表部,平原上被淹埋的池沼洼地和沖溝內(nèi)。
②顏色:一般表現(xiàn)為灰黃、黃褐、棕褐,常相雜或相間。
③結(jié)構(gòu):土質(zhì)不均、松散,大孔排列雜亂。常混有巖性不一的土塊,多蟲孔和植物根孔。鍬挖容易。
④包含物:常含有機質(zhì),斑狀或條帶狀氧化鐵;有的混砂、礫或巖石碎屑;有的混有磚瓦陶瓷碎片或朽木片等人類活動的遺物,在大孔壁上常有白色鈣質(zhì)粉末。在深色土中,白色物呈菌絲狀或條紋狀分布;在淺色土中,白色物呈星點狀分布,有時混鈣質(zhì)結(jié)核,呈零星分布。
5.9地基基礎(chǔ)應(yīng)盡量避免在雨季施工。無法避開時,應(yīng)采取必要的措施防止地面水和雨水進入槽內(nèi),槽內(nèi)水應(yīng)及時排出,使基槽保持無水狀態(tài),水浸部分應(yīng)全部清除。
5.10嚴(yán)禁局部超挖后用虛土回填。
5.11本地區(qū)季節(jié)性凍土的凍深為0.40m,因此基礎(chǔ)埋深從自然地面起不得小于0.40m。
5.12當(dāng)建筑場地為耕地(草地)時,一般耕土深度在0.6~0.7m之間,因此基礎(chǔ)埋深不得小于0.70m。
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深基礎(chǔ)的驗槽
就建筑物來說,深基礎(chǔ)是指基礎(chǔ)埋深大于其整體寬度且超過5m的基礎(chǔ)(包括樁基、沉井、沉管、管柱架等形式)。本文深基礎(chǔ)指當(dāng)基坑深度超過5m(含5m)時所對應(yīng)的基礎(chǔ)。當(dāng)用深基礎(chǔ)時,一般情況下出現(xiàn)填土的可能性不大,此時應(yīng)著重查明下列情況:
6.1基槽開挖后,地質(zhì)情況與原提供地質(zhì)報告是否相符。
6.2場地內(nèi)是否有新近沉積土。
6.3是否有因雨、雪、天寒等情況使基底巖土的性質(zhì)發(fā)生了變化。
6.4邊坡是否穩(wěn)定。
6.5場地內(nèi)是否有被擾動的巖土。
6.6地基基礎(chǔ)應(yīng)盡量避免在雨季施工。無法避開時,應(yīng)采取必要的措施防止地面水和雨水進入槽內(nèi),槽內(nèi)水應(yīng)及時排出,使基槽保持無水狀態(tài),水浸部分應(yīng)全部清除。
6.7嚴(yán)禁局部超挖后用虛土回填。
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復(fù)合地基(人工地基)的驗槽
復(fù)合地基是指采用人工處理后的,基礎(chǔ)不與地基土發(fā)生直接作用或僅發(fā)生部分直接作用的地基,與天然地基相對應(yīng)。包括用換土墊層、強夯法、各種預(yù)壓法(先期固結(jié))、灌漿法、振沖樁法、擠密樁法處理等復(fù)合地基的驗槽,應(yīng)在地基處理之前或之間、之后進行,主要有以下幾種情況:
7.1對換土墊層,應(yīng)在進行墊層施工之前進行,根據(jù)基坑深度的不同,分別按深、淺基礎(chǔ)的驗槽進行。經(jīng)檢驗符合有關(guān)要求后,才能進行下一步施工。
7.2對各種復(fù)合樁基,應(yīng)在施工之中進行。主要為查明樁端是否達(dá)到預(yù)定的地層。
7.4對各種采用預(yù)壓法、壓密、擠密、振密的復(fù)合地基,主要是用試驗方法(室內(nèi)土工試驗、現(xiàn)場原位測試)來確定是否達(dá)到設(shè)計要求。
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樁基的驗槽
對樁基的驗槽,主要有以下兩種情況:
8.1機械成孔的樁基,應(yīng)在施工中進行。干施工時,應(yīng)判明樁端是否進入預(yù)定的樁端持力層;泥漿鉆進時,應(yīng)從井口返漿中,獲取新帶上的巖屑,仔細(xì)判斷,認(rèn)真判明是否已達(dá)到預(yù)定的樁端持力層。
8.2人工成孔樁,應(yīng)在樁孔清理完畢后進行。
8.2.1對摩擦樁,應(yīng)主要檢驗樁長。
8.2.2對端承樁,應(yīng)主要查明樁端進入持力層長度、樁端直徑。
8.2.3在混凝土澆灌之前,應(yīng)清凈樁底松散巖土和樁壁松動巖土
8.2.4檢驗樁身的垂直度。
8.2.5對大直徑樁,特別是以端承為主的大直徑樁,必須作到每樁必驗。檢驗的重點是樁端進入持和層的深度、樁端直徑等。樁端全斷面進入持力層的深度應(yīng)符合下列要求:對于粘性土、粉土不宜小于2d,砂土不宜小于1.5d,碎石土類不宜小于1d;季節(jié)凍土和膨脹土,應(yīng)超過大氣影響急劇深度并通過抗撥穩(wěn)定性驗算,且不得小于4倍樁徑及1倍擴大端直徑,最小深度應(yīng)大于1.5m。對巖面較為平整且上覆土層較厚的嵌巖樁,嵌巖深度宜采用0.2d或不小于0.2m。樁進入液化層以下穩(wěn)定土層中的長度(不包括樁尖部分)應(yīng)按計算確定,對于粘性土、粉土不宜小于2d,砂土類不宜小于1.5d,碎石土類不宜小于1d,且對碎石土、礫、粗、中砂,密實粉土,堅硬粘土尚不應(yīng)小于500mm,對其它非巖類土尚不應(yīng)小于1.5m。
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施工勘察
有下列情況之一時應(yīng)要求施工單位進行施工勘察和監(jiān)測:
9.1基槽開挖后,巖土條件與原勘察資料不符;
9.2在地基處理及深基坑開挖施工中;
9.3地基中溶洞或土洞、地裂縫較發(fā)育,應(yīng)查明并提出處理建議;
9.4施工中出現(xiàn)有邊坡失穩(wěn)危險
9.5場地內(nèi)有濕陷性、膨脹性、土巖組合巖土等特殊性巖土?xí)r
9.6對濕陷性巖土場地,尚應(yīng)對建筑物周圍3~5m范圍內(nèi)進行探查和處理。
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局部不良地基的處理方法
10.1驗槽時,基槽內(nèi)常有填土出現(xiàn),處理時,應(yīng)根據(jù)填土的范圍、厚度和周圍巖土性質(zhì)分別對待。
10.1.1當(dāng)填土面積、厚度較大時,一般不建議用灰土進行局部處理,尤其是周圍巖土的力學(xué)性質(zhì)較差時,因灰土的力學(xué)性質(zhì)與周圍巖土的力學(xué)性質(zhì)差異太大,極易引起建筑物的不均勻沉降而對建筑物造成損壞(具體情況,可根據(jù)與灰土墊層處于同一位置的巖土的壓縮特性、建筑物的抗變形能力等通過計算沉降量確定。灰土的壓縮模量可取Es=30MPa)。此時,宜用砂石、碎石墊層等柔性墊層或素填土進行處理;或在局部用灰土處理后,再全部作300至500厚的相同材料的墊層進行處理。
10.1.2基槽內(nèi)有小面積、且深度不大的填土?xí)r,可用灰土或素土進行處理。
10.2當(dāng)基槽內(nèi)有水井時,一般情況下不可能把填土清到底并逐步放臺處理。對與廢棄的水井,可以對主要壓縮層內(nèi)采用換土處理后用過梁跨過;仍可使用或仍需使用的水井,且水位變化幅度在堅硬巖土層內(nèi)時,可用加大基礎(chǔ)面積、改變局部基礎(chǔ)形式的方法,并用梁跨過。
10.3對于擾動土,無論是被壓密的還是已被剪切坡壞的(俗稱橡皮土),均應(yīng)全部清除,用換填法進行處理。
10.4對經(jīng)過長時間壓密的老路基應(yīng)全部清除,老建(構(gòu))筑物的三七灰土基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)及堅硬墊層,原則上應(yīng)全部清除,若不能全部清除的,按土巖組合地基處理。
10.5當(dāng)機械施工時,對硬塑――堅硬狀松散粘性土和粗粒土,應(yīng)預(yù)留300mm左右用人工開挖,對含水量較高(可塑以下)的粘性土和粉土,應(yīng)最少預(yù)留500mm用人工開挖,嚴(yán)禁基槽土被擾動。
10.6冬季施工,當(dāng)基槽施工完畢后當(dāng)天不能進行下一步施工的,本地區(qū)應(yīng)虛鋪200――400mm厚的粘性土以防被凍。若出現(xiàn)基槽巖土被凍的情況,所有凍土應(yīng)全部清除,換填處理。
10.7被雨、雪及其它水浸泡的粘性土地基,水浸部分應(yīng)全部清除,換填處理。
10.8基底為粘性土?xí)r,應(yīng)禁被曝曬。若因被曝曬而龜裂的槽底巖土,應(yīng)全部清除。
10.9若在安全距離之內(nèi)有老建筑物,當(dāng)未采取支護措施時,基槽應(yīng)分段施工。
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膨脹巖土
對膨脹類巖土,本區(qū)大氣影響深度為5m,大氣急劇影響深度為2.25m,因此,較重要的建筑物,當(dāng)未采地基和措施時,基礎(chǔ)埋深不得小于2.25m(自然地面下)。
11.1.1 以寬散水為主要防治措施時,散水寬度在Ⅰ級場地為2m,在Ⅱ級場地為3m時,基礎(chǔ)埋深可取1m。
11.1.2 一般建筑物,在平坦場地上的Ⅰ級膨脹性巖土,可鋪設(shè)厚度不小于300mm的碎石、砂石等柔性墊層,其寬度不應(yīng)小于基礎(chǔ)寬度,且兩宜采用與墊層相同的材料回填,并做好防水處理。
11.1.3 散水下宜設(shè)100~300mm厚的灰土墊層,寬度不應(yīng)小于1.2m,且外緣應(yīng)超出散水寬度300mm,坡度不小于0.03~0.05。'
11.1.4 一般不采用外廊式結(jié)構(gòu)。當(dāng)使用外廊式結(jié)構(gòu)時,應(yīng)采用懸挑式結(jié)構(gòu),不得采用外柱。
11.1.5 臨時水池、淋灰池、攪拌站、防洪溝等距基礎(chǔ)外墻凈距不得小于10m,臨時生活設(shè)施、臨時建筑物距基礎(chǔ)外墻不得少于15m。
11.1.6 上、下水管道應(yīng)采取防水措施,且距基礎(chǔ)外墻距離不得小于3m。
11.1.7 散水外宜種植草坪,4m內(nèi)可選用低矮的、蒸騰量小的植物(如花木、果樹、松、柏等針葉樹木)。若周圍有蒸騰量大的闊葉樹木和速生樹種,應(yīng)設(shè)置灰土隔離溝,溝與建筑物距離不得小于5m。
11.1.8 基礎(chǔ)施工宜使用分段快速法。嚴(yán)禁曝曬、淋雨。
11.1.9 平整后的場地,在建筑物周圍2.5m范圍內(nèi),坡度不得小于0.02。