地基基础工程

第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•内容提要及学习要求•本章较详细地叙述了建筑工程施工质量缺陷的特征、产生的原因及预防、控制的措施，具体包括地基与基础工程、混合结构工程、框架结构工程、装饰与楼地面工程和防水工程。第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•通过本章学习，应熟悉土方工程施工中防止质量事故发生的预防措施，熟悉打桩的质量控制方法，了解灌注桩常见的质量缺陷，掌握软土处理地基质量缺陷的防治措施，能分析理解混合结构工程的质量问题并采取的相应措施。•第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•熟悉主要结构裂缝产生的原理及防范措施，熟悉装饰工程质量的常见病及防治措施，熟悉屋面防水工程的质量控制重点及预防措施，掌握防水混凝土质量问题的处理方法及地下结构的防渗漏措施。第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•地基是指支承由基础传递的上部结构荷载的土体或岩体。•建筑地基土的种类很多而且很复杂，它一般可分为岩石、碎石、砂土、粉土、粘性土、新近沉积粘性土、湿陷性黄土、膨胀土、软土、人工填土、冻土等。第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•为了保证建筑物及构筑物的安全和正常使用，首先要求地基在荷载作用下不致产生破坏；其次，组成地基的土层因某些原因产生的各种变形，如湿陷、冻胀、膨胀收缩和压缩、不均匀沉陷等不能过大，否则将会使建筑物遭受破坏，从而无法满足使用要求。第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•而基础是工程结构物地面以下部分的结构构件，用来将上部结构荷载传递给地基，是建筑物和构筑物的重要组成部分。•任何建筑物的荷载最终将传递到地基上，由于上部结构材料强度很高，而地基土的强度很低而且压缩性较大，因此需要通过设置一定尺寸的基础来承上启下解决矛盾。第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•基础按埋置深度、建筑材料、基础变形特性和结构形式进行分类，按埋置深度可分为浅埋基础(如条形基础、柱基础、片筏基础等)、深埋基础(如桩基础、管杆基础、沉井基础等)。•另外对于地基特别好且建筑物层数不高的建筑物，还可以采用天然基础。第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•按建筑材料可分为砖基础、毛石基础、三合土基础(由熟石灰、石灰、砂、碎砖石拌合)、灰土基础、混凝土基础、毛石混凝土基础和钢筋混凝土基础。按基础本身的变形特性又可分为刚性基础和柔性基础。第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•按结构形式可分为独立基础、壳形基础、联合基础、条形基础、片筏基础、桩基础、沉井或沉箱基础等。•地基及基础工程的质量缺陷主要发生在土方工程、桩基工程及地基加固工程等方面。第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施一、土方工程•根据《建筑安装工程质量检验评定统一标准》(GBJ300一88)建筑工程质量检验标准的规定，土方工程中针对桩基、基坑、基槽和管沟的开挖和回填，以及挖方、填方、场地平整、排水沟等土方工程有相应的规定，其主要的质量缺陷及防范措施分述如下：第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施（一）场地平整•1．在场地平整中场地积水•场地积水土要是因为填土面积较大或较深，填土碾压密实度差或填土的类型截然不同，遇水产生不均匀沉陷，形成了标高差或坡度不流畅而造成的。•再者就是因为场地缺乏良好的排水措施而造成的局部或大面积积水。针对这种情况，应采取如下措施：第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•（1）场地平整时应充分夯实，其压实系数γc应符合表3-l的要求。•（2）选用物理力学性能相近或相同的土体作为场地平整填料；•（3）沿着一定方向进行平整，碾压夯实后应形成中间高周围稍低的缓坡，以利排水；第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•（4）场地平整应连续进行，并预留一定的沉陷量；•（5）在场地的周围设置必要的排水沟、集水井等，尽量避免场内积水；•（6）对于积水部位，应及时将稀泥铲掉，并用同类土回填夯实。第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•2．填方边坡塌方•其主要原团是边坡坡度较陡或者放坡措施不当，再者就是因为边坡土密实度差或缺乏适当的护坡措施等造成。针对这种塌方情况，应该从设计、施工和使用阶段采取措施加以控制。第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•（1）边坡坡度应该根据填方高度、土体种类和其重要性进行设计，并严格控制其边坡坡度值不超过有关规范要求；•（2）在填方过程中，应按照设计要求放坡，并分层夯压密实，保证其压实系数达到规范规定值；•（3）做好扩坡工作，如在边坡表面铺植草皮，在边坡周围开挖排水沟道，在边坡的顶部不能任意堆载等。第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施（二）基坑、基槽开挖•1．挖方边坡塌方•在基坑或基槽开挖时，当其深度较大且经过不同的土壤时，没有根据不同土壤的特性分别放坡；或者在地表水、地下水活跃地区开挖而又缺乏降水、排水措施；或者坡顶部分附加荷载重量过大；或者土质疏松等均会引起边坡塌方，造成工程事故。为了避免这种事故发生，第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施应该注意如下几点：•（1）基坑(槽)应沿等高线自上而)下、分层分段依次进行开挖；•（2）根据不同土壤的物理力学性质(如内摩擦角、内聚力、湿度、密度等)确定挖方坡度，并分别放坡；•（3）对于地表水和地下水活跃的场地并挖基坑和基槽，施工前必须做好排水和降低地下水的工作，地下水位应降至基底以下0.5～1.0m以下；第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•（4）挖出的土尽量不堆放在坡顶上面。如要堆放，则挖方上边缘至土堆坡脚的距离，当土质干燥时，不得少于0.8m;当土质松软时，不得少于1.2m；•（5）对于土质条件不好的基坑或基槽开挖时，应严格按照施工规范有关要求进行放坡，或者做成直立壁加支撑。第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•2．滑坡•发生滑坡的主要原因是：•（1）边坡坡度不够，倾角过大，土体因自重及雨水或地下水浸入，剪切应力增大，内聚力减弱，使土体失稳而滑坡；第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•（2）当岩石或土体层理的倾向角与坡向一致时，土体(或岩体)本身层理发达，破碎比较严重，且倾向角又大于岩石或土体的休止角时，最容易产生滑坡；•（3）当岩石夹层中夹有易于滑动的软弱层(如软泥)，或云母、滑石、石墨等，受水浸蚀后往往容易引起滑坡；第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•（4）不合理的切割坡脚，或坡脚被地下水、地表水冲蚀，地表水渗入滑坡体内或冲刷掏空坡脚，增加了斜坡的坡度，破坏了土体(岩体)的内力平衡，使上部土体(或岩体)失去稳定而发生滑坡；•（5）含水岩石或粘土岩石相互夹层时，也容易发生滑动；第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•（6）地下水位升高，土壤变湿，加大了土体的自重，也会促使滑坡的产生；•（7）人工挖方形成的坡度偏陡，在坡体上堆土或填方，增加了坡体自重，破坏了植被，从而使坡体失去平衡而产生滑坡；第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•（8）土层下有倾斜岩层，或夹层倾斜度较大，或土层下的岩层虽近于水平，但距边坡过近，边坡倾斜度过大，在堆土或堆置材料荷重作用下，增加了土体的负重，降低了土与土、土体与岩石之间的抗剪强度而引起滑坡；•（9）土工构筑物(如路堤、土坝)设置在尚未稳定的古(老)滑坡上，或易滑动的坡积土层上，填方增荷后，重心改变，在外力和地表或地下水作用下，触发古(老)滑坡复活，再次产生滑坡。第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施防止滑坡的一般措施：•（1）加强地质勘察和调查研究，注意地质构造(如岩土性质、岩层生成情况、岩层倾角、裂隙节理分布等)及地表、地下水流向和分布。认真规划，采取合理的施工方法，避免破坏土，坡地表的排水、泄洪设施，消除滑坡因素，保护坡体稳定，预防滑坡；第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•（2）在滑坡体上削去一部分土堆放至坡体的坡脚处，尽量将坡体坡度放缓，保持边坡有足够的坡度，必要时做成台阶形式以增强稳定性；•（3）当滑坡体推力不大时，可根据其推力的大小、方向及作用点，选用重力式抗滑挡墙、阻滑桩及其他抗滑结构支挡，以防滑坡，抗滑挡墙的基底及阻滑校的极端应埋入滑动面下的稳定土(岩)层中；第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•（4）滑坡体坡脚或其他边坡坡脚经常受水冲刷时，应采取措施排除地表地下水。凡是可能有流入滑坡体内的水源，都应设置截水沟、排水沟等，隔绝水的浸入；•第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•（5）在保证卸载区上方及两侧岩土稳定的情况下，可在滑体主动区卸载，但严禁在滑坡体被动区卸载，同时，可在滑坡体的阻滑区段增加竖向荷载以提高滑体的阻滑安全系数；•（6）发现滑坡裂缝，应及时填平夯实，对于沟渠开裂漏水应及时修复。第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•3．基坑或基槽浸水•一般在地下水位以下进行基坑(槽)开挖，会遇到地下水的大量渗入，则土壤浸水并遭受扰动，造成基坑(槽)浸水，破坏边坡稳定，既影响施工质量，也影响地基质量。因此，必须做好境内排水和地面截水、疏水和排水工作，主要有如下几个方面：第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•（1）对于浅基础或水量不大的基坑(槽)，在基底做成一定的排水坡度，在基坑一例、两侧或四周设排水沟，在四角或每30～40m设一直径或边长为70～80cm的集水井，排水沟和集水井应在基础内廓线以外，排水沟边缘应离开坡脚不少于0.3m，排水沟底宽不小于0.3m，坡度为0．1％～0.5％，并比挖土面低30～50cm。•集水井底标高比排水沟底标高低0.56～1.0m或比抽水泵的进水阀门低，同时井壁应用木、竹、混凝土等简易支撑加固；第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•（2）对于渗水性大的基坑，应将出水管适当引远些，以防回渗至基坑内。在渗水性强的土层中，抽水时常会使邻近基坑的水位相应降低；•（3）当基坑深度较大，地下水位较高以及多层土中上部有渗水性较强的土层，可在基坑边坡上设置2～3层明沟分层排除上部土层中的地下水；第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•（4）当土中渗水量较大、基坑面积大或基础群施工，可在坑外距坑边3～6m，或在基坑内部深基础部位开挖大型排水沟，沟底至少比基坑最深底面低0.5～1.0m，使地下水汇集到集水井内，排水到施工场地外，以保证基坑干燥；第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•（5）地下含水量大，有可能造成的流砂时，一般需要采用人工降低地下水位，即采用井点排水的方法，即沿基坑的四周或一侧埋入深于坑底的井点滤水管或管井，以总管连接抽水，以便在无水干燥的状态下开挖，不但可以防止流砂现象的发生，而且可保持边坡的稳定和便于施工；•（6）在条件许可情况下，尽可能避开雨季施工；对于临近河道地区的基坑开挖，宜在枯水期施工。•第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施（三）土方回填与压实1．基坑或基坑回填土沉陷•主要是夯填之前回填土未作认真处理，特别是干土颗粒较大、较多时，或采用水夯法回填达不到密实度要求等都会造成填土沉陷。采取的预防措施有：•第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施（1）回填土必须充分夯压密实，其压实系数γc达到规范规定的指标(见表3-1)；注（1）ωop±2为最优含水量（2）地坪垫层以下及基础底面标高以上的压实填上，压实系数不应小于0.94。表3-1填土压实系数表结构类型填土部位压实系数（λc）控制含水量/%砌体承重结构和框架结构在地基主要受力层范围内≥0.97ωop±2在地基主要受力层范围以下≥0.95排架结构在地基主要受力层范围内≥0.96在地基主要受力层范围以下≥0.94第一节地基与基础工程施工质量缺陷分析与防治措施•（2）回填土料必须根据基坑土质情况以及地下水位情况等方面合理选用回填土种类；•填方土料应符合设计要求，保证填方的强度与稳定性，选择的填料应为强度高，压缩性小，水稳定性好，便于施工的土、石料