基础垫层

基础垫层（共9篇）

基础垫层 篇1

1 引言

在建筑工程中, 当地基持力层的承载力满足不了建筑物的要求, 而软弱土层的厚度又不是很大时, 可将基础底面以下一定范围的软弱土层部分全部挖去, 然后分层换填强度较大的砂 (碎石、素土、灰土、高炉干渣、粉煤灰) 或其它性能稳定、无侵蚀性的材料, 并压 (夯、振) 实至要求的密实度, 即为换填法。砂石垫层实际上是换填法的一种, 是现实施工中常用的换填方法, 应用范围广泛, 尤其在住宅楼施工中的地基换填及道路路基换填, 它具有施工简易、工期短、造价低等优点。

2 砂石垫层的适用范围和主要作用

2.1 砂石垫层的适用范围

砂石 (砂砾、砂卵石) 垫层主要适用于中小型建筑工程的浜、塘、沟等的局部处理;适用于一般饱和、非饱和的软弱土和水下地基处理;不宜用于地下水位较高, 且地下水流速快、流量大的地基处理;不宜用于大面积堆载、密集基础和动力基础的软土地基处理。

对于房屋建筑工程, 此法适用于3m内的软弱、透水性强的粘性土层处理;垫层厚度一般在0.5～2.5m之间为宜, 若超过3m, 则费工费料, 施工难度也较大, 经济费用高;若小于0.5m, 则不起作用。

2.2 砂石垫层对于地基处理的主要作用

⑴提高基础底面以下地基浅层的承载力。地基中的剪切破坏是从基础底面下边角处开始, 随基底压力的增大而逐渐向纵深发展的, 因此当基底面以下浅层范围内可能被剪切破坏的软弱土置换为强度较大的垫层材料置换后, 可以提高地基承载能力;

⑵减少沉降量。一般情况, 基础下浅层的沉降量在总沉降量中所占比例较大。由于土体侧向变形引起的沉降, 理论上也是浅层部分占的比例较大。以垫层材料代替软弱土层, 可大大减少这部分的沉降量;

⑶加速地基的排水固结。用砂石作为垫层材料, 由于其透水层大, 在地基受压后便是良好的排水面, 可使基础下面的空隙水压力迅速消散, 避免地基土的塑性破坏, 且可加速垫层下软弱土层的固结及其强度的提高。

3 砂石垫层基础加固设计要点

3.1 垫层厚度的确定

垫层厚度Z应根据需要置换软弱土的深度或下卧土层的承载力确定 (垫层内应力分布见图1) , 并应符合下式要求:

式中:

Pz———相应于荷载效应标准组合时, 垫层底面处的附加压力设计值 (kPa) ;

Pcz———垫层底面处土自重压力值 (kPa) ;

faz———经深度修正后垫层底面处的地基承载力特征值 (kPa) 。

Pz可根据基础不同形式按扩散角原理简化计算, 公式如下:

式中:

b———条形基础或矩形基础底面的宽度 (m) ;

l———矩形基础底面的长度 (m) ;

P———基层底面压力 (kPa) ;

Pc———基础底面处土的自重压力值 (kPa) ;

Z———基础底面下垫层的厚度 (m) ;

θ———垫层的压力扩散角。

3.2 垫层宽度的确定

垫层的宽度应满足基础底面应力扩散角的要求, 可按公式:b'=b+ztgθ确定, 其中θ为压力扩散角, b为条形基础或矩形基础底面的宽度。底面宽度确定后, 再根据开挖基坑要求的坡度延伸至底面, 即得到砂垫层的设计断面, 并应满足垫层顶面每边超出基础底面不宜小于300mm。或从垫层底面两侧向上按当地经验要求放坡。大面积整片垫层底面宽度, 常按自然倾斜角控制适当加宽 (见图2) 。

3.3 砂石垫层沉降量验算

建筑物基础沉降量等于垫层自身的变形量和软弱下卧层的变形量, 总和为s。

其中:sc为垫层自身变形量, sp压缩层厚度范围内各土层压缩变形之和, a为基底压力扩散系数, δi为第i层土的平均压力系数与基础底到第i层底距离的乘积, ψ为沉降计算经验系数, E1为垫层压缩模量, Esi为软弱下卧层的压缩模量。

4 砂石垫层施工技术与质量检测

4.1 材料要求

在施工中一般采用级配良好的、质地坚硬的石屑、中砂、粗砂、跞砂、圆砂、角砾、卵石、碎石等材料, 其颗粒的不均匀系数d30d60≥5, 不含有植物残体、垃圾等杂质、且含泥量不应超过5%。为了保证基底土质良好渗透性, 不宜使用含有淤泥杂质的土和砂。通常采用10～40的普通碎石, 施工时, 为防止含尘过多, 可事先冲洗干净后, 再与粗砂混合搅拌均匀使用。

砂石垫层是以置换有可能被剪切破坏的软弱地基土质, 从而提高地基承载能力, 所以它的构造要一定的厚度;同时还应有足够的宽度, 以防止向垫层两侧挤出。

4.2 施工要点

⑴砂石均需机械拌和均匀后方可分层夯填;

⑵施工前要统一放置标高及清除基层的杂草浮土, 同时应严禁搅动下卧层及周边土层;

⑶为防止下雨造成边坡塌方, 施工作业前应在基坑内及四周采取排水措施, 从而确保边坡稳定;

⑷如基底尚存在较小厚度淤泥质土, 为防止夯实或碾压时冒出泥浆或脱层, 可在施工前往该处抛石挤密, 或将基层压入置换再作底层;

⑸应分层分级夯铺, 每层铺设厚度应小于300mm, 如采用大型碾压机械, 其铺设厚度可控制在500mm以内。

4.3 砂石垫层施工质量检测

垫层的施工质量检验必须分层进行, 即每夯压完一层, 检验该层的平均压实系数。检验方法常用的有环刀法、贯入法、灌砂法、灌水法、静力试验等。当其干密度或压实系数符合设计要求后, 才能铺填上一层。

垫层施工完毕后, 除检验施工质量外, 还须对地基强度或承载力进行检验, 检验方法可选择贯入试验、静 (动) 力触探、十字板剪切强度和静荷载试验, 检验数量, 对大基坑每50～100m2不应少于1个检验点或每100m2不少与2点;对基槽每10～20m不应少于1个点;每单位工程不应少于3点;每一独立基础下至少应有1点。

5 砂石垫层加固地基基础处理应用实例

湖南岳阳某5层砖混结构住宅楼, 设计等级为丙级, 采用墙下钢筋混凝土条形基础, 作用与基础顶面荷载为FK=200kPa, 基础埋深1.3m, 地基形式为32m×12m矩形, 土层分布情况是:第一层为粘性素填土, 厚1.3m, λ=18KN/m3;第二层为淤泥质土, 厚10m, γ=17KN/m3, fak=80KPa;第三层为粉土, 厚6m, γ=19KN/m3, fak=180Kpa。

rG取20KN/m3, 我们采取换填砂石垫层法使地基承载力达到设计要求 (设砂石垫层fak=150KPa) 。

⑴确定基础宽度

利用公式:b=Fkfa-rG·d计算基础宽度

其中

基础宽度:

⑵计算垫层底面宽度b′

设垫层厚度为1.0m, z/b=0.69>0.50, 查表得

⑶验算能否满足Pz+Pcz≤faz

基底处土的自重压力:

所以:垫层底面处的附加压力:

于是

而

故:垫层厚度为1.0m不能满足下卧层承载力要求。

这样就需要重新假设垫层厚度Z, 再重复以上2) 、3) 步计算, 直到满足下卧层承载力要求, 据此便算得最小垫层厚度Zmin=1.20m, 对应的垫层宽度b′=2.85m。为了便于施工, 我们取基础宽度b=1.5m, 垫层宽度b′=3.0m, 垫层厚度Z=1.20m。

⑷垫层的几何尺寸确定后, 根据《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002) 要求, 该住宅楼地基应作变形 (沉降) 计算, 由于本垫层换填材料-砂石为粗粒换填材料, 所以在地基变形计算中, 可忽略垫层自身部分的变形值, 该住宅荷载作用下地基变形即为压缩层厚度范围内各土层压缩变形之和。于是可采用如下公式计算地基变形量:

其中:s为地基变形量;δi为第i层土的平均压力系数与基础底到第i层底距离的乘积, ψ为沉降计算经验系数, b为基础宽度, Esi为软弱下卧层的压缩模量。

该住宅为砌体结构, 其地基变形特征为基础的局部倾斜, 变形允许值为:局部倾斜=0.002;根据该工程具体荷载情况选取1、2、3、4、5、1′、2′、3′、4′、5′十个点作为沉降计算点 (详见图3) 。

我们把算出的计算点地基沉降值、相邻两计算点地基沉降差、局部倾斜等数据填入表1:

从计算结果可知:该住宅的局部倾斜最大值为0.0009小于局部倾斜允许值0.002, 即地基基础设计满足地基变形要求。

⑸地基基础设计完成后, 我们选用中砂掺和粒径为20～40mm的普通碎石45%作为垫层铺设材料, 施工前认真检查砂、石等材料质量及砂石拌和均匀程度;施工时垫层铺设材料的含水率严格控制在10%～12%, 垫层分层铺设, 每层铺设厚度为200mm, 施工过程中及时检查并严格控制份层厚度、压实遍数、压实系数;采用重200kg的蛙式夯进行夯实, 每层夯压5遍。该工程砂石垫层每层施工完毕后, 对施工质量进行了检验, 检验结果是压实系数均达到设计要求, 整个垫层施工完毕后, 经载荷试验检验, 地基承载力达到210KPa, 满足设计要求, 且在该住宅正常使用两年后进行沉降实测, 其局部倾斜为:0.0005低于设计的局部倾斜最大值0.0009, 显然满足规范规定的地基变形要求。实践证明:砂石垫层在该工程软弱地基加固处理中取得了很好的效果。

6 结束语

综上所述, 采用砂石垫层进行软土地基处理, 应根据建筑物体型、结构特点、荷载性质和地质条件等综合分析, 严格按国家有关专门规定进行换填材料选择、换填垫层设计 (包括承载力和变形控制) 及精心施工, 这样才能使地基承载力得到较大的提高, 使砂石垫层充分发挥它在工程软弱地基处理中的作用。●

参考文献

[1]牛志荣主编《地基处理技术及工程应用》北京:中国建材工业出版社, 2004

[2]《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002) [S];北京:中国建筑工业出版社, 2002。

[3]叶书麟主编《地基处理工程实例应用手册》北京:中国建筑工业出版社, 1998。

[4]《建筑地基处理技术规范》 (JGJ79-2002) 北京:中国建筑工业出版社, 2002。

基础垫层 篇2

工艺流程：基层清理→找标高、弹线→洒水湿润→加气块碎渣→镀锌钢丝网→搅拌砂浆→铺水泥砂浆面层→木抹子搓平→铁抹子压第一遍→第二遍压光→第三遍压光→养护

1、人工清扫下沉层。

2、基层处理：将基层上的灰尘扫掉，用钢丝刷和錾子刷净、剔掉灰浆皮和灰渣层。

3、找标高弹线：根据墙上水平线，往下量测出面层标高，并弹在墙上。

4、洒水湿润：用喷壶将地面基层均匀洒水一遍。

5、搅拌砂浆：水泥砂浆的.体积比为1∶3(水泥∶砂)，其调度不大于35mm，强度等级不小于M15。

6、木抹子搓平：木刮杠刮平后，立即用木抹子搓平，从内向外退着操作，并随时用2m靠尺检查其平整度。

7、铁抹子压第一遍：木抹子抹平后，立即用铁抹子压第一遍，直到出浆为止，如果砂浆过稀表面有泌水现象时，均匀撒一遍干水泥和砂(1∶1)的拌合料(砂子过3mm筛)，再用木抹子用力抹压，使干拌料与砂浆紧密结合为一体，吸水后用铁抹子压平。

8、第二遍压光：面层砂浆初凝后，人踩上去，有脚印但不下陷时，用铁抹子压第二遍，边抹压边把坑凹处填平，要求不漏压，表面压平、压光。有分格的地面压过后，应用溜子溜压，做到缝边光直、缝隙清晰、缝内光滑顺直。

9、第三遍压光：在水泥砂浆终凝前进行第三遍压光(人踩上去稍有脚印)，铁抹子抹上去不再有抹纹时，用铁抹子把第二遍抹压时留下的全部抹纹压平、压实、压光(必须在终凝前完成)。

10、养护：地面压光完工后24h，铺锯末或其它材料覆盖洒水养护，保持湿

润，养护时间不少于7d当抗压强度达5Mpa允许上人。

五、质量标准

1、水泥、砂的材质必须符合设计要求和施工及验收规范的规定。

2、砂浆配合比要准确。

3、气块碎渣垫高100MM要与地面面层与基层的结合牢固无空鼓。

六、成品保护

1、地面操作过程中注意对其它专业设备

的保护，如埋在地面内的管线不得随意移位，地漏内不得堵塞砂浆等。

2、面层做完之后养护期内严禁进入。

陡坡屋面防水垫层 篇3

本文简单介绍一下冰坝的形成, 讨论和屋面冰坝防护相关的法规和标准, 但重点是讨论如何建造一种不会由于屋面形成冰坝而引起漏水的防水屋面, 探索一些设计和施工的注意事项。

本文的讨论对象是陡坡沥青瓦屋面, 这些屋面是按照2012版《国际建筑规范》 (IBC) 和现行标准建造的。这里所讨论的问题也适用于采用《国际住宅规范》和其他规范标准的陡坡屋面。

冰坝

在寒冷天气条件下, 当屋顶的雪融化后, 在屋顶比较冷的地方结冰, 特别是屋檐处, 这样就形成了冰坝。建筑物内的热损耗、太阳的直接照射以及较温暖的天气都会引起雪的融化。一旦冰坝形成, 它就会阻止后面的雪融水和雨水的排放。随着冰坝后面的水不断积累并开始冻结, 原来屋檐上的冰坝尺寸就会增大, 并向坡顶方向延伸。只要天气条件合适和水源存在, 这个过程就会一直继续。当屋面系统存在可以渗水的地方时, 就会由静水压力导致屋顶漏水。

相关法规和行业标准

设计者和施工者有遵守建筑规范以及地方修订条款的最低责任限度。《国际建筑规范》有一些与防冰坝渗漏相关的条款, 其第15章要求:

1507.2.4自粘聚合物改性沥青卷材。自粘聚合物改性沥青卷材应符合ASTM D1970标准。

1507.2.8.2冰坝防水层。在沿着屋檐曾经形成过冰坝的地方, 需要一个至少由两层垫层粘合在一起或者用一层自粘聚合物改性沥青卷材来代替普通垫层的冰坝防水层, 而且冰坝防水层要从屋顶所有表面中最低的边缘向坡顶延伸, 至少有24英寸 (1英寸=25.4 mm, 下同) 处于外墙线内。

国家和地方规范经常会说明哪些地方需要冰坝防水层, 并且可能要向坡顶增加防水层。随着现代自粘卷材的良好表现, 用两层垫层粘合在一起的做法已成为过去。

冰坝防水卷材要符合ASTM D1970《用于陡坡屋面冰坝防水垫层的自粘聚合物改性沥青卷材标准规范》的要求, 非常重要, 因为它除了要符合上述要求外, 还要在一定水压下测试自密性和搭接完好性。进行自密性测试时, 需将卷材粘贴到胶合板上, 再将两个镀锌的屋面钉穿过卷材, 然后将钉子退出1/4英寸, 最后用5英寸的水头进行3 d的测试。搭接性能的测试, 与自密性测试方法类似。

除此之外, 设计者和承包商应遵循的义务, 还包括材料生产商提供的产品说明、行业标准其他相关内容 (如2013版《国际建筑规范》的102.4和1503.1款落) 。一些参考内容经引申后被建筑规范采用。另外, 设计者和承包商对工作的谨慎程度 (如用一个正常的人在相同工作环境中应该表现出的专注和谨慎) 必须达到标准要求。谨慎标准可以促使设计者和建筑商认真考虑行业标准、安装说明、当地或者其他更多地方通常适用的作业实践活动, 尽管有些内容还没有被写入规范中, 但是在实际工作中要得到合理地执行。

美国屋面工程协会 (NRCA) 编写的《屋面手册—陡坡屋面系统 (2013) 》是建造陡坡屋面的一个基本的标准。和规范要求一样, 它也建议冰坝防水层要从外墙的内表面向屋顶延伸24英寸。该屋面手册还就什么地方需要冰坝防水层给出了指导意见:“不管用那种垫层材料或者面对什么样的屋面坡度, 只要一月份平均温度在30华氏度 (-1℃) 或者更低的地区, NRCA建议安装冰坝防水层。”NCRA还为此提供了一张美国地图。不过我们注意到, 在NCRA建议的区域之外 (比如马里兰州的巴尔的摩) 也曾出现过冰坝漏水情况。寒冷地区的屋面坡下四周及各种防雨设施建议安装防水、防冰坝层, 涉及屋面过渡部分、排水沟以及屋面贯穿部分。在气候条件可以形成严重冰坝的地区, 应该考虑将防水、防冰坝层进一步向屋顶延伸。

NRCA在手册中还指出:“不应该单单依靠防水、防冰坝层来防止漏水和潮湿问题的发生, 还要对屋面的保温、通风情况进行周密考虑, 以及针对当地特殊气候条件进行的项目细节处理也至关重要。”我们认为, 通过设计和施工可以减少释放到阁楼的热损耗并且提供合适的通风条件, 从而可减少冰坝的形成, 这一点很重要。但设计和施工仅满足规范的最低要求是不能预防冰坝形成的, 因此, 我们必须依靠防冰坝层进行防水, 并且依靠合理的设计和技艺娴熟的施工工艺一起来防止由冰坝引起的漏水现象。

防冰坝保护的最低要求

防冰坝漏水的最低标准, 是安装一层可以预防在合理预期条件下引起漏水的防冰坝层。设计者/承建商需确保选定并安装的防冰坝层是用来防水的, 这对实现屋面功能非常关键。防冰坝渗漏, 主要采用粘附性防水做法, 以下是需要考虑的重点:

1) 预期的雪、冰、水的积聚情况:通常情况下, 建筑规范和行业标准不会明确所有冰坝形成风险较大的地理位置和屋面区域。这并不奇怪, 因为每一幢建筑都有其独特的地方, 比如暴露情况、屋面几何结构等, 设计/施工团队必须确定出有风险的地方。同地理位置一样, 屋面的几何结构对预期的冰坝形成也有非常重要的影响。一个设计简单、没有排水沟的屋面, 比有排水沟的屋面形成冰坝的可能性要小;而排水沟通畅的屋面, 又比排水沟存在阻塞的屋面形成冰坝的可能性小。

2) 屋面系统:不是所有的屋面系统在每一个地区都适用, 或者存在同样的风险。沥青瓦的适用性会随着屋面坡度的减小、积雪的增加而减小。金属屋面 (如立缝咬合屋面) 通常被认为是更适合低坡度屋面以及预期有积雪的屋面, 因为他能阻隔积雪, 提供一个渗水性较低的屋面表层并且可能有更少的紧固件穿过防冰坝层。在有些情况下, 防水性更强的焊接金属或者单层屋面可能更加合适。

3) 防冰坝卷材产品及其安装:如大多数产品一样, 不是所有的防冰坝卷材都是相同的。但所有的防冰坝卷材必须符合ASTM D1970的要求, 进而满足2012版《国际建筑规范》的要求。不过, 有些卷材相比其他卷材具有搭接更加牢固、粘附效果更好、对紧固件四周的密封性更好、在贯穿部分施工更加容易、总体操作更加简便等优点。另外, 有些制造商提供更加广泛的辅助材料 (如底层涂料、液体施工卷材等) 和技术支持。设计者和承包商在施工时必须选择合适的产品, 总体上我们推荐以下产品和做法:

1在工作温度和兼容性允许的情况下, 可在丁基底层涂料上涂一层橡胶沥青基粘合剂。根据我们的经验, 在这样的基层上施工自粘橡胶沥青卷材, 初始及长期粘附性都比较理想。这一特性对防水的成败都很关键。

2将可以直接粘合的防冰坝卷材与安装后需要太阳热能来粘合的卷材进行对比后, 施工人员可以在铺设卷材前确定合适的粘合方式、防水材料搭接方式等。如果没有粘附好的卷材下的基层有水分聚集, 这将会对卷材与基层的粘结造成不可弥补的损害。

3防冰坝卷材通常选用柔韧性较好的卷材, 而不采用硬质材料。柔韧性好的卷材通常在施工当中虽很难避免褶皱, 但它的初粘性能更好, 且便于细部处理。

4使用底层涂料可以提高基层的粘附性。通常那些可以粘附木屑和其他细小表面污染物的底层涂料, 都可以提高基层的粘附性。

5在一些施工难度大的部位, 特别是预期会有雪积聚的部位, 可使用玛王帝脂, 可以用它覆盖屋顶角落处的防冰坝卷材上的小孔等细部。玛王帝脂必须覆在卷材的上面, 以利溶剂的挥发。

6像玛王帝脂一样, 液态施工的防水膜也可以用在施工难度大的细部。液态施工的防水膜通常用在防冰坝卷材的下面。它的成本更高, 但是其使用寿命比玛王帝脂更长。

基层的准备情况和卷材的粘附性对防冰坝层的防水性能的影响, 至关重要。要取得持久可靠的防水效果, 我们需要做到以下几点:

1基层准备:基层, 比如胶合板屋面, 要进行合理的支撑和联接, 对接部分的过渡要平滑。屋面板在接头处出现偏斜会把防冰坝卷材撕坏。不平的基层过渡部分或者缝隙 (比如排水沟中的一寸缝隙) 会使卷材不能完全粘合, 并导致卷材撕裂和接缝的失败。在不平的基层过渡区域或者缝隙处, 我们建议使用边上带有紧固件的金属片。每隔4英寸安装一个紧固件来限制热运动以及由此导致的金属片皱缩, 这样卷材就不会被割破。

2满粘施工:防冰坝卷材必须和基层完全粘合, 以确保接缝处的密封效果。粘合时要做好关键的两步:首先要有一个洁净的、干燥的基层, 温度也要合适 (底层涂料通常可以增加基层的粘附性) ;然后, 卷材的每一个地方都要和基层按实。为了能够充分粘合, 卷材下面必须全部有支撑物, 也就是说卷材下面的基层不能有缝隙或者台阶。

3接缝牢固:几幅卷材之间的接缝必须互相完全粘合, 不能出现水流通道 (比如褶皱) 。两幅对接的卷材必须紧密地粘合在一起, 并牢固地粘附在基层上。处于缝隙或者不平的过渡区域的接缝, 应有必要的支撑来进行可靠的密封。

4过渡区域:基层缝隙通常出现在过渡区域, 比如排水沟和屋面到墙面的过渡区。通常有必要用金属片来封闭这些缝隙。在屋面到墙面的过渡区可以用一个斜面来缓冲卷材的过渡处 (特别是接缝处) , 从而提高接缝的牢固性。

4) 屋檐:规范要求防冰坝卷材要从屋顶表面的最低处 (即屋檐) 开始铺起。从屋面板的斜坡屋檐边缘开始铺设虽然满足了规范的要求, 但是通常还不足以预防由冰坝引起的漏水。

这里推荐一某知名生产商所采用的具体方法:从封檐板的立面开始铺设防冰坝卷材。首先在屋面板底部贴一条防冰坝卷材, 并延伸到封檐板 (被屋面金属边遮盖) , 然后在原有防冰坝卷材和金属连接件的上面再安装金属屋檐和防冰坝卷材, 否则水可以通过屋面板和封檐板的接头处和/或金属屋檐的搭接处, 进入到挑檐底部和/或墙体内。如果挑檐底部出现冰柱, 或者下面的外墙有冰出现, 那说明水渗到了挑檐底部。

规范要求防冰坝层要从建筑外墙的内表面向屋顶延伸至少24英寸 (水平测量) 。如果一个屋檐有12英寸的突出部分, 建筑墙体是2×6的, 屋面坡度为8/12, 那么防冰坝卷材大约需要沿屋面向上延伸50英寸才能达到要求。

在屋面预期会有积雪或者积冰的位置, 比如排水沟底部, 需要将防冰坝层进一步向上延伸, 以达到防冰、防水的要求。

5) 屋面与墙体交汇处:屋面经常会和墙体交汇 (如屋顶天窗处) 。这样, 必须将屋面垫层 (防冰坝层以及其他垫层) 沿着阶形防水板向墙体上面延伸, 以避免垫层上的水渗漏到防水板的里面。在有冰坝形成的地方, 防冰坝层的延伸高度必须要高于预期积雪的高度, 因为在屋顶天窗和其他有阻塞的地方, 从屋顶滑下来的雪会积得非常厚。

在屋檐和建筑墙体交汇处, 防冰坝层必须要延伸到屋檐下面墙体的防老化层上, 而且要在阶形防水板伸出墙外的那一端装一个导流防水板, 以防止水渗入到墙体里面。

沙石垫层基本施工工艺了 篇4

本工工程为无为县妇幼保健所综合楼，该工程地基处理为水泥土搅拌桩，基础为30厚沙石垫层，沙、石极配为1:5,砂为二区中粗砂，石子为10~31.5mm碎石，地基处理以及地面垫层采用夯实法 2 施工准备

（1）人工级配砂石：宜采用质地坚硬的中粗砂、碎（卵）石，其掺量应符合设计要求。

（2）级配砂石材料，不得含有草根、树叶、塑料袋等有机杂物及垃圾。用做排水固结地基时，含泥量不宜超过3%。垫层虚铺厚度为150mm。

（3）主要机具：应备打夯机、手推车、平头铁锹、喷水用胶管、2m靠尺、小线或细铅丝、钢尺、搅拌机、计量器具。作业条件：

（1）设置控制铺筑厚度的标志，采用标高桩在边坡上弹上水平标高线。

（2）在地下水位高于基坑（槽）底面的工程中施工时，应采取排水或降低地下水位的措施，使基坑（槽）保持无水状态。

（3）铺筑前，应组织有关单位共同验槽，包括轴线尺寸、水平标高、地质情况，如有无孔洞、沟、井、墓穴等。应在未做地基前处理完毕并办理隐检手续。

（4）检查基槽（坑）、管沟的边坡是否稳定，并清除基底上的浮土和积水。4 操作工艺

（1）工艺流程：

检验砂石质量

→

分层铺筑砂石

→

洒水

→

夯实或碾压

→

找平验收

（2）对级配砂石进行技术鉴定，应将砂石拌合均匀，其质量均应达到设计要求或规范的规定。

（3）分层铺筑砂石

铺筑砂石的每层厚度，一般为15cm，分层厚度可用样桩控制。用夯实的方法。

（4）砂和砂石地基底面宜铺设在同一标高上，施工应按先深后浅的顺序进行。

（5）分段施工时，应做成斜坡，每层接岔处的水平距离应错开0.5～1.0m，并应充分压（夯）实。

（6）铺筑的砂石应级配均匀。如发现砂窝或石子成堆现象，应将该处砂子或石子挖出，分别填入级配好的砂石。

（7）洒水：铺筑级配砂石在夯实碾压前，应根据其干湿程度和气候条件，适当地洒水以保持砂石的最佳含水量，一般为8%～l2%。

（8）夯实；夯实的遍数，由现场试验确定。蛙式打夯机时，应保持落距为400～500mm，要一夯压半夯，行行相接，全面夯实，一般不少于3遍。边缘和转角处应用蛙式打夯机补夯密实。找平和验收：

（l）施工时应分层找平，夯压密实，并应设置纯砂检查点，测定干砂的质量密度。下层密实度合格后，方可进行上层施工。

（2）最后一层压（夯）完成后，表面应拉线找平，并且要符合设计规定的标高。质量标准

(1)保证项目：

基底土质必须符合设计要求。

纯砂检查点的干砂质量密度，必须符合设计要求和施工规范的规定。

(2)基本项目：

级配砂石的配料正确，拌合均匀，虚铺厚度符合规定，夯压密实。

分层留接槎位置正确，方法合理，接槎夯压密实，平整。

(3)允许偏差项目，见表2-4。

砂石地基的允许偏差

项次

项

目

允许偏差(50)

检 验 方 法

2顶面标高 表面平整度

±15

用水平仪或拉线和尺量检查 用2m靠尺和楔形塞尺量检查(4)成品保护

回填砂石时，应注意保护好现场轴线桩、标准高程桩，防止碰撞位移，并应经常复测。

地基范围内不应留有孔洞。完工后如无技术措施，不得在影响其稳定的区域内进行挖掘工程。

施工中必须保证边坡稳定，防止边坡坍塌。

夜间施工时，应合理安排施工顺序，配备足够的照明设施；防止级配砂石不准或铺筑超厚。

级配砂石成活后，应连续进行上部施工；否则应适当经常洒水润湿。应注意的质量问题

大面积下沉：主要是未按质量要求施工，分层铺筑过厚、碾压遍数不够、洒水不足等。要严格执行操作工艺的要求。局部下沉：边缘和转角处夯打不实，留接槎没按规定搭接和夯实。对边角处的夯打不得遗漏。

级配不良：应配专人及时处理砂窝、石堆等问题，做到砂石级配良好。

坡屋面用防水垫层 篇5

中国建筑防水协会主编的《坡屋面工程技术规范》(报批稿,2009)中,对防水垫层给出了明确的定义:“防水垫层是指坡屋面中通常铺设在瓦材或金属板下面的防水材料”。条文说明中指出:“防水垫层是辅助防水材料,专指用于坡屋面的防水材料,可视为次防水层的构造层次,置于保温层下时可视为隔汽层”。防水垫层可以使瓦材铺设更为平整、稳定,并有隔离、隔潮、隔热、通风、防水和施工早期保护等作用。

由于其重要性,防水垫层与其他各种屋面系统一样,在《坡屋面工程技术规范》中被列为独立的一个章节进行说明。同时,针对建筑物不同防水等级,防水垫层的设定、选材、设计、节点、施工等在整个规范中也都有详细说明。

1 在坡屋面中引入防水垫层

20世纪70年代后期,屋面垫层进入美国市场。由于传统的斜屋面在寒冷环境下因冰坝的形成引起渗漏,屋面垫层作为斜屋面的一种保护手段而出现。如果没有设置保护垫层,屋面上冰坝消融的水就会找到路径进入屋内,如图1所示。同时当冰坝产生的湿气渗入外墙后,墙体及保温层就会变得潮湿,这便是霉菌滋生的理想环境。所以,屋面承包商要安装一层屋面垫层材料来保护建筑物。

后来,垫层材料开始被广泛应用于温和气候环境中的建筑物。由于暴风雨可掀起斜屋面上的盖板,雨水很容易流到未经保护处理的屋顶板面引起渗漏。而使用防水垫层则可以防止屋面因风吹雨打引起的渗漏,保护即使在正常情况下也可能渗漏的复杂节点部位,如图2所示。

2 垫层材料种类及性能

市场上有多种垫层产品,常见的有:

1)沥青类防水垫层:自粘聚合物沥青防水垫层、聚合物改性沥青防水垫层、波形沥青板通风防水垫层等。

2)高分子类防水垫层:铝箔复合隔热防水垫层、透汽防水垫层和聚乙烯丙纶防水垫层等。

3)防水卷材和防水涂料:有些广泛应用于平屋面防水工程及地下防水工程中的防水卷材和涂料,也可以作为坡屋面防水垫层使用。

其中,自粘聚合物沥青防水垫层和自粘聚合物改性沥青防水卷材,为冷施工的满粘卷材;厚度不低于3 mm的SBS、APP改性沥青防水卷材,可通过热熔施工形成满粘;防水涂料,可以在固化后与基层形成满粘;其他材料,多为松铺辅助机械固定施工。

在我国市场上出现的较新的产品有:自粘聚合物沥青防水垫层、波形沥青板通风防水垫层、铝箔复合隔热防水垫层、透汽防水垫层等。

自粘聚合物沥青防水垫层为采用聚乙烯膜、聚酯膜或者铝膜等表面材料与橡胶改性聚合物沥青自粘胶复合,使用隔离材料保护的柔软片材。其主要技术指标见表1。

自粘聚合物沥青防水垫层能够与基面满粘施工,同时其自粘胶柔软有弹性,具有很好的低温柔性和钉杆水密性。由于这一特点,自粘聚合物沥青防水垫层也经常被应用于防水要求较高的坡屋面中,特别是屋檐、老虎窗等节点部位,可用来加强防水的整体性。

波形沥青板通风防水垫层是波形板状的硬质防水垫层,采用机械固定施工,在我国防水市场上不多见。其主要性能应符合表2所列要求。

铝箔复合隔热防水垫层是在高分子材料表面复合铝箔而成,主要功能为隔热,防水为其附加功能。铝箔复合隔热防水垫层主要使用在有空气间层的通风构造屋面中。在防水等级要求较高的工程中,应该增设1层其他防水垫层。铝箔复合隔热防水垫层主要性能应符合表3所列要求。

透汽防水垫层是一种特殊材料,其主要特性是有一定的透汽率,主要应用于需要防止结露的环境中,特别是金属坡屋面。瓦屋面中,透汽防水垫层宜与其它防水垫层同时使用。其主要性能应符合表4所列要求。

3 坡屋面的防水等级及防水垫层材料选定

3.1 坡屋面的防水等级

《坡屋面工程技术规范》尚未发布,但是在此规范制定中,倾向于简化坡屋面的防水等级。根据建筑物的性质、重要程度、地域环境、使用功能要求以及屋面防水层的设计使用年限,可以将坡屋面的防水等级分为一级防水和二级防水。一级防水工程中,防水层设计使用年限不低于20 a;二级防水工程中,防水层设计使用年限不低于10 a。

3.2 坡屋面防水垫层材料选定

坡屋面设计中,应根据建筑物高度、风力、环境等因素,确定坡屋面的类型、坡度和防水垫层。坡屋面采用沥青瓦、块瓦、波形瓦、压型金属板或为装配式轻型屋面时,应设置防水垫层。

有空气间层隔热要求的屋面,应选择隔热防水垫层;瓦屋面,采用纤维状材料做保温隔热层,当湿度较大时,保温隔热层上宜设置透汽防水垫层,保温隔热层下应设置防水垫层。

一级设防的瓦屋面,防水垫层种类及其厚度应符合表5所列要求。其中,选用2 mm厚的聚合物改性沥青防水垫层时,应采取空铺、满粘和机械固定的施工工法,不可热熔施工。

因遵循的材料标准不同,自粘聚合物沥青防水垫层及自粘聚合物改性沥青防水卷材,应用于一级设防的瓦屋面时,其厚度也不同。

4 坡屋面防水垫层的设计与施工要求

4.1 节点设计

坡屋面的节点部位,如天沟、斜边、烟囱、屋脊、天窗和老虎窗等,是屋面上最容易渗漏的部位。因此,细部节点部位是屋面防水的重点,应做防水垫层附加层。通常采用自粘防水垫层以降低施工复杂性,同时保证固定件的密封。

檐口是坡屋面最重要的节点,在冬季较寒冷地区或其它檐口结冰严重的地区,檐口部位应增设1层防冰坝返水的自粘或满粘防水垫层。增设的防水垫层应从檐口向上延伸,并超过外墙中心线1 000 mm以上。

在坡屋面工程中,需采用紧固件固定屋面材料(瓦材、金属片材)。通常情况下,固定件需穿透防水层,与结构形成稳定连接,而穿透防水层的钉杆处是最可能发生渗漏的部位。因此,当防水等级为一级时,固定钉穿透非满粘防水垫层的钉孔部位,应采取密封处理。此时,通常选用自粘防水垫层以降低施工复杂性。如果选用的是波形沥青通风防水垫层,当钉孔位于波峰时,可不进行密封处理。

4.2 施工及安全

与防水材料在其它部位的施工原则相同,坡屋面防水施工中必须先使用防水垫层附加层对屋面节点部位(如屋檐、天沟、斜边、烟囱、屋脊、天窗、老虎窗和屋面墙面连接部位等)进行处理,然后再大面积铺设屋面垫层。屋面垫层本身必须由下向上按照利于排水的原则铺设。

安全施工是工程建设中必须考虑的因素。坡屋面施工相对于平屋面施工危险性较高,应该更加注重施工安全。因此,坡屋面用防水垫层的表面应具有防滑性能或施工时采取防滑措施。当屋面坡度>50%时,防水垫层宜采用机械固定或满粘法施工;同时搭接宽度应适当增加,以防止防水垫层因重力产生的滑动。

5 结语

浅谈灰土地基(垫层)施工工法 篇6

关键词：灰土地基,施工,质量

1 工艺特点

本工法的应用确保灰土地基 (垫层) 施工质量, 减少粉尘对施工现场环境的污染, 在施工质量、安全、进度、经济及文明施工诸方面获的很明显的效益。

2 适用范围

本工法适用与一般工业与民用建筑的基坑、基槽、室内地坪、管沟、室外台阶和散水等灰土地基 (垫层) 的施工。

3 作业条件

3.1 基坑 (槽) 在铺设灰土前必须先进行钎探验槽, 办完钎探验槽手续。

3.2 基础外侧灰土施工, 必须对基础、地下室墙和地下防水层、保护层进行检查, 发现损坏及时修补处理, 办完隐检手续;对地下室防水效果进行检验并经监理单位检查验收合格;现浇砼基础、墙等均应达到规定的强度, 不得碰伤损伤砼。

3.3 当地下水位高于基坑 (槽) 底时, 施工前采取排水或降低地下水位的措施, 使地下水位经常保持在施工面以下0.5m。

3.4 施工前根据工程特点、设计承载力要求、压实系数、土料种类及施工条件等, 合理确定土料含水量。严格控制灰土铺设厚度和夯打遍数等参数。

3.5 房心灰土和管沟灰土, 应先完成上下管道的安装或管沟墙间加固等措施后再进行施工, 并且将管沟、槽内、地坪上的积水或杂物、垃圾等有机物清除干净。

3.6 施工前做好水平高程标志, 在基坑 (槽) 或管沟的边坡上钉上灰土上平的木橛, 在室内和散水的边墙上弹出水平线或在地坪上钉好标高控制的标准木桩。

4 工艺流程及操作要点

4.1 工艺流程:

4.2 首先检查土料种类和质量以及石灰材料的质量是否符合标准的要求, 然后分别过筛, 要求土最大粒径不大于15mm, 石灰中不得含有粒径大于5mm的生石灰块, 也不得含有过多水份。如果是块灰闷制的熟石灰, 要用6-10mm的筛子过筛, 是生石灰粉可直接使用;土料要用16-20mm筛子过筛, 确保粒径的要求。

4.3 灰土拌合:灰土的配合比应用体积比, 施工时按设计要求进行, 一般为2:8或3:7。基础垫层灰土必须过标准斗, 严格控制配合比。拌合时必须均匀一致, 至少翻拌两次, 拌合好的灰土颜色应一致。

4.4 灰土施工时应当日铺填夯压, 灰土夯压密实后3d内不得受水浸泡。粉煤灰垫层铺填后宜当天压实, 每层验收合格后及时铺填上层或封层, 防止干燥后松散起尘污染。

4.5 灰土施工时, 应适当控制含水量, 最优含水量通过击实试验确定, 施工含水量宜控制在最优含水量Wop±2%的范围内, 粉煤灰垫层的施工含水量宜控制在Wop±4%的范围内。工地检验方法是:用手将灰土紧握成团, 两指轻捏即碎为宜。如土料水分过大或不足时, 应晾干或洒水润湿。

4.6 基坑 (槽) 底或基土表面应清理干净, 特别是槽边掉下的虚土, 风吹入的树叶、木屑纸片、塑料袋等垃圾杂物等均应清理干净。

4.7分层铺灰土:每层的灰土铺摊厚度, 可根据不同的施工方法, 按下表选用。

各层铺摊后均应用木耙找平, 与坑 (槽) 边壁上的木橛或地坪上的标准木桩对应检查。

4.8 夯打密实:夯打 (压) 的遍数应根据设计要求的干土质量密度或现场试验确定, 一般不少于三遍。人工打夯一夯压半夯, 夯夯相接, 纵横交叉。

4.9 垫层底面宜设在同一标高上, 如深度不同, 基坑底土面应挖成阶梯或斜坡搭接, 并按先深后浅的顺序进行垫层施工, 搭接处应夯压密实。灰土垫层分段施工时, 不得在墙角、柱基及承重窗间墙下接槎, 上下两层灰土的接槎距离不得小于500mm, 接缝处夯压密实。

4.10 灰土回填每层夯打 (压) 实后, 应根据规范规定进行环刀取样, 测出灰土的质量密度, 达到设计要求时, 才能进行上一层灰土的铺摊。用贯入仪检查灰土质量时, 应先进行现场试验以确定贯入度的具体要求。环刀取土的压实用λс鉴定, 一般为0.93-0.95。

4.11 灰土地基施工完毕进行承载力测试, 采用载荷试验检验垫层质量, 要求载荷试验压板的边长或直径不应小于垫层厚度的1/3。

4.12 找平与验收:灰土最上一层完成后, 应用水准仪或拉线及用靠尺检查标高和平整度, 超高处用铁锹铲平, 低洼处应及时补打灰土。

5 材料

5.1 土:

优先采用就地挖出的粘性土及塑性指数大于4的粉土, 土内有机质含量不得超过5%, 使用前过筛, 其粒径不大于15mm, 含水量应符合规定。

5.2 石灰:

应用Ⅲ级以上新鲜的块灰, 含氧化钙、氧化镁愈高愈好, 使用前1-2d消解并过筛, 不得含有粒径大于5mm的生石灰块及其他杂质, 也不得含有过多的水分。灰土垫层所用熟化石灰可采用粉煤灰或电石渣代替。

6机具设备

主要机具:一般应配备蛙式打夯机、压路机、手推车、筛子 (孔径6-10mm和16-20mm两种) 、标准斗、靠尺、耙子、铁锹、水准仪和线绳等。

7 劳动组织及安全

7.1

根据灰土垫层实际工程量及施工现场情况具体确定, 施工时派专人负责, 组建专门的垫层施工管理机构。

7.2 施工安全

7.2.1 施工前进行详细的安全交底, 施工人员持证上岗。

7.2.2 施工机具采取良好的接地保护装置, 确保施工安全。

7.2.3 回填时注意边坡稳定性, 防止边坡塌方。

8 质量要求

8.1 灰土地基

8.1.1 主控项目

8.1.1.1 地基承载力必须符合设计要求。

8.1.1.2 配合比必须符合设计及质量验收规范规定。

8.1.1.3 压实系数必须符合设计要求。

8.1.2 一般项目

8.2 灰土垫层

8.2.1 主控项目

8.2.1.1 灰土体积比应符合设计要求。

8.2.2 一般项目

8.2.2.1 熟化石灰颗粒粒径不得大于5mm;粘土 (或粉质粘土、粉土) 内不得含有有机物质, 颗粒粒径不得大于15mm。

垫层砼裂缝化学灌浆施工技术 篇7

1 化灌材料及设备的选用

1.1 化灌浆材的选用

选取环氧浆材系列。环氧灌浆材料其主要成分为环氧树脂 (主剂) 、水下固化剂、反应型稀释剂和表面活性剂。浆液配制采用分批配制, 随用随配, 以保持浆液低粘度, 提高灌浆质量, 节约浆材。

1.2 化灌试验浆材配比及其性能

根据化灌试验现场情况, 选用三种配比的环氧浆材, 三种配比及其浆材性能试验结果如表1、表2。

1.3 制浆工艺

制浆工艺如下:预先将环氧树脂A、稀释剂C按配比互溶搅拌均匀制成基液。灌浆过程中, 根据灌浆需求量, 将固化剂B缓慢注入基液, 边注入边搅拌, 控制注入速度以保持浆液温度在30℃以下, 同时加入表面活性剂混合均匀, 放入储浆桶通过自动化灌浆泵进行灌注。

2 主要施工方法及技术要求

2.1 化学灌浆布置

根据施工单位裂缝现场调查情况, 砼垫层裂缝基本为纵向贯穿性裂缝, 裂缝垂直深度从0.5m~1.5m不等, 裂缝基本垂直, 部分裂缝偏角在15°左右。本次化学灌浆所有裂缝均采用通缝灌注。化灌孔孔距1.0m, 孔深1.0m, 钻孔垂直, 部分裂缝有偏角的钻孔角度75°。

2.2 化学灌浆施工程序

化学灌浆施工程序见图2

2.3 灌前钻孔

1) 孔径:化学灌浆孔孔径为φ35。2) 钻进:灌浆孔采用手持式风钻钻进, 试验孔及检查孔采用金刚石钻头回转取芯钻进。3) 取芯描述:所有试验孔及检查孔进行全孔取芯, 并进行取芯描述。4) 钻孔冲洗:所有灌浆孔在各段钻孔结束后均进行钻孔冲洗。

2.4 压水

1) 化学灌浆孔段灌前进行20min简易压水, 简易压水可结合钻孔裂隙冲洗进行。2) 压水方法采用单点法, 压水压力一律为0.15MPa。3) 压水采用孔内阻塞器压水。4) 化学灌浆灌前只做简单压水, 用以验证孔口封闭效果及初估配浆量。

2.5 压力封孔

灌浆结束后, 采用“置换和压力封孔法”进行灌浆封孔, 封孔浆液采用水灰比0.5∶1改性水泥浆, 封孔压力为0.2MPa。

2.6 化学灌浆

1) 为保证化学灌浆质量, 在化学裂缝灌浆前, 首先在裂缝与坝段分缝处用钻机钻孔到砼与基岩接触面, 灌注水泥砂浆, 将裂缝两端封闭。2) 分批配制浆液。3) 灌浆泵和灌浆孔口处安设压力表。压力表与管路之间装设隔浆装置, 以防浆液进入压力表。4) 所有灌浆设备注意维修保养, 并有配用件, 以避免因灌浆设备发生故障而造成中断灌浆的质量事故。5) 灌浆开始时, 利用环氧树脂浆液的憎水性、比重较水大的特点, 采取纯压式灌注。6) 灌浆开始时关闭孔口回浆阀门。7) 射浆管采用塑料管, 射浆管头部加工成长约50cm的花管。8) 灌浆结束标准:注入率小于0.01L/min的浆量已经灌完, 即可结束。

2.7 表面裂缝处理

采用风镐配合人工沿裂缝对称凿宽20cm的深5cm的U型槽, 并注意不破坏整体砼。U型槽首先用高压水冲洗, 然后用高压风吹净槽内积水, 再用干棉纱擦干。

在槽内连续嵌填适量蓬松麻丝, 并注意不要堵塞预留的灌浆管口, 然后用环氧砂浆回填封缝。

3 特殊情况处理

灌浆过程中, 对于相邻的钻孔进行观测, 如发现有串浆现象, 及时降压观察分析原因后, 采取相应的措施处理。若吸浆量较大, 且长时间内不能减少, 超出受灌范围, 可采取降低灌浆压力, 缩短浆液凝固时间、增大浆液粘度、使用间歇灌浆或定量灌浆等方法处理。若浆液温升过高 (化学浆液超过30℃) , 出现暴聚征兆, 立即调换新浆, 必要时, 采取冲洗设备和管路, 然后再继续灌浆作业的施工措施。

配比1浆液配制后超过8h, 配比2、3浆液配制后超过10h, 则将未灌入的浆材废弃或根据浆液粘度增长的情况用于其他孔的孔容置换。

4 灌浆质量

4.1 质量保证措施

1) 施工准备工作保证措施。2) 钻孔施工过程中质量保证措施。3) 灌浆施工质量保证措施。4) 灌浆施工技术保证措施。同时注意环境保护及污水、废液的合理排放。

5 结语

复合地基垫层作用的影响分析 篇8

CFG桩复合地基是由CFG桩、桩间土和褥垫层构成的一种半刚性—刚性桩复合地基;在CFG桩复合地基的3项组成要素中,褥垫层技术是其中的一项核心技术。CFG桩复合地基的许多特性都与之有关。但目前由于CFG桩复合地基技术应用时间不长,许多人由于对褥垫层的作用机理缺乏相应的认识,在CFG桩的设计及应用中常常忽略了它对CFG桩复合地基的重要影响。

1 褥垫层的作用机理

CFG桩复合地基设置褥垫层使桩间土发挥作用,从垫层的受力机理可知,其受力是不均匀的。桩顶应力较大,桩间土应力则较小,随着荷载的增加,首先桩顶出现塑性区,继而桩与桩间土间产生较大的位移,桩体刺入到褥垫层中。通过垫层材料的流动补偿,使桩间土与基础始终保持接触,并且使桩上荷载向桩间土转移。若褥垫层太“软”,虽然有桩刺入但是荷载转移效果并不明显,桩间土发挥不好;若褥垫层太“硬”,使桩体无法刺入,则无法转移荷载。因此刺入与垫层的“软”和“硬”的限制,就是垫层设计的条件。桩顶对褥垫层的作用与倒置的桩对地基的作用相类似。

桩对地基土的作用引起地基土破坏主要有3种形式:整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲切破坏。同样在复合地基中,桩顶刺入褥垫层引起褥垫层可能的破坏形式也有以上3种。褥垫层的整体剪切破坏:在褥垫层内部能够形成连续的滑动面,延至垫层与桩间土结合处,褥垫层材料向桩间土强烈挤压。褥垫层的局部剪切破坏:在褥垫层的内部也形成了明显的破坏区,但滑动面未能延至垫层与桩间土的结合处,褥垫层材料向桩间土的挤压较弱。褥垫层的冲剪破坏:并未在褥垫层内形成连续的滑动区,而是随着荷载的增加,桩将褥垫层压缩,发生的是近乎垂直的连续刺入。

2 褥垫层的作用

1)保证桩、土共同作用。

若基础下面不设褥垫层,基础直接与桩和土接触,当桩端位于坚硬土层时,基础承受荷载后,桩顶沉降变形很小,绝大部分荷载由桩承担,桩间土承载力很难发挥,在垂直荷载作用下承载特性和桩基差不多;若在基础下设置一定厚度的褥垫层,桩可以向上刺入,伴随这一变化过程,褥垫层材料不断调整补充到桩间土上,桩间土表面的沉降变形大于桩顶的沉降变形,从而较好的发挥了桩间土的承载力。

2)刺入作用。

垫层存在使桩体产生向上刺入变形,因此在桩体上端存在负摩阻区。桩体刚度越大,负摩阻区越长。负摩阻区的存在使桩身最大轴力不在桩顶,桩体模量越大,垫层越厚,最大应力点越深。

3)改善了基础底板的受力状态。

由于CFG桩属于半刚性—刚性桩,当不设褥垫层时,桩对基础的应力集中很明显,这时就需要考虑桩对基础的冲切破坏。因而在进行基础设计时就需按照桩基设计的要求进行抗冲切强度验算,必须增加基础的厚度和配筋,势必增加造价。另外当桩体刚度不够时,可能导致桩头的压碎。当设置褥垫层厚度在10 cm～30 cm时,桩对基础底板的应力集中明显减小;当厚度超过30 cm后,就可以将基础视为天然地基,这时可不考虑冲切破坏。同时避免桩头被压碎的危险。

4)减少桩体承受的水平荷载。

由于CFG桩复合地基中桩体一般不配构造筋,所以它抵抗水平荷载的能力比一般加筋刚性桩要低许多。因此,在设计人员进行设计时要考虑桩在水平荷载下会不会发生断裂,会不会影响建筑物的正常使用。当褥垫层的厚度H=0时,水平传力方式为接触传力,基底水平荷载几乎全部由桩承担;而当基础与CFG桩之间铺设了褥垫层后,由于褥垫层的作用,桩身与基础之间没有连接,水平传力方式改为摩擦传力。褥垫层厚度越大,桩顶水平位移越小,即桩顶承受的水平荷载越小。

5)调整桩土水平荷载分担。

当无褥垫层时,水平荷载主要由桩来承担。当褥垫层厚度增大到一定数值的时候,作用在桩和桩间土上的剪应力相差不大,桩顶所受剪力占水平荷载的比例大体与面积置换率m相当。

大量的工程实践和室内外的试验结果表明,只要褥垫层厚度不小于10 cm,桩体就不会发生水平折断,桩在复合地基中就不会失去工作能力。

3 褥垫层厚度的影响

褥垫层厚度不仅对桩顶荷载分配的影响比较大,而且对桩土荷载分配具有良好的调节能力。褥垫层厚度与桩土应力比的变化曲线表明,桩土应力比在褥垫层厚度的调整下逐渐降低变化,呈凹形曲线。褥垫层厚度较小时桩土应力比减小较缓,随厚度的增加减小的趋势增大,表明褥垫层在合理的范围内,褥垫层调节桩土应力比的作用是明显的。如果褥垫层的厚度过小那么桩对基础的应力集中很显著,需要考虑桩对基础的冲切作用,势必会增加基础的厚度;如果基础承受水平荷载,则有可能造成复合地基中断桩的现象。另外,褥垫层厚度较小的话,桩与土的应力比比较大,桩间土的承载能力不能充分发挥,这样会造成经济上的浪费,但是唯一的好处就是沉降量较小;如果褥垫层较大,桩对基础的集中应力不大可不考虑桩对基础的冲切作用,即使基础受到水平荷载也不会发生断桩的现象,且能充分发挥桩间土的承载力。随着褥垫层厚度的增加,桩的最大应力减小。这是由于桩间土承受上部荷载产生正向压力,增大了桩周的摩阻力,同时,桩端处围压增加,桩的端承作用有所加强,桩体的承载能力得到提高。此时桩承担的荷载太小,实际上失去桩的意义。这样复合地基的承载力,不会比天然地基的承载力有较大的提高,且建筑物的变形也较大。

4结语

褥垫层是刚性桩复合地基的重要组成部分,可保证桩和桩间土共同承担荷载,使桩和桩间土承载力都能充分发挥。在应用于复合地基时,应根据桩的承载特点进行分析,确定是否采用褥垫层,并根据具体情况确定褥垫层的类型、材料及厚度。

参考文献

道路施工中路面垫层施工质量控制 篇9

垫层按使用的材料不同分为砂砾垫层和碎石垫层等, 碎石垫层按级配不同可分为级配碎石和未筛分碎石垫层。根据不同公路等级要求选用不同材料及结构类型。级配碎石可用于高等级公路路面基层和垫层, 天然砂砾和未筛分碎石垫层一般用于二级和二级以下公路基层和垫层。

2 质量要求

对路面垫层的质量要求是, 路面垫层的含泥量要小于5%, 一般情况下都要参照级配碎石底基层也就是相同于同类材料的底基层, 但是在施工的实际操作过程中, 这种材料与级配碎石底基层并不完全相同, 它不能满足道路施工中路面垫层施工的质量要求, 仅仅只满足了对级配碎石底基层的规范要求。道路施工中路面垫层施工的质量要有很高的弹性膜量、抗剪强度、透水性和尽可能小的细土塑性。若有很高的弹性膜救能提供很好的荷载分布能力, 具备很高的抗剪强度能减轻车辆的车轮作用下产生的辙槽, 很好的透水性能快速的排除进入的自由水以及尽可能小的细土塑性能保证良好的水的稳度性。通常使用的材料一般为无结合料的级配碎石等。

3 材料要求

道路施工中路面的垫层在实际使用中几乎没有满足使用要求的, 所以在对材料的使用上是非常严格且重要的。如果材料的级配良好, 在充分压实的条件下, 就可以保证有足够的强度和模量, 就可以满足离得需要。首先要在选择石材上有很高的要求, 选择优质的碎石和砂砾, 但要求是优质的石材破制的碎石, 并且粉尘大的最好不要采用, 表面沾有大量石粉的碎石不适用于垫层, 要采用洁净的材料, 然后要采用有足够强度的骨材, 至少应该在三级以上的标准, 而且还要有一定的塑性、粘聚力, 小于5mm的基本没有什么塑性可言, 所以塑性指数超市多余地区应小于6, 其他地区应小于9。要具有较大的渗透系数, 小于0.075mm颗粒含量最好小于3%, 尽可能的减少, 尽管材料有一定的粘聚力, 但是也是非常小, 甚至还不足以抵抗由于粘粒的自然膨胀而产生的作用, 允许有一定的冻胀性和足够的渗透系数, 最好使用嵌挤骨架结构, 这种骨架有较多的孔隙率, 不易存水且冻胀性小, 能够真正的起到切断毛细水上升、防冻、吸收路基裂缝所产生的作用。

4 施工要求

在施工前就要注意路基检测, 主要检测指标包括高程、横坡度、弯沉、平整度等。弯沉达不到设计要求的路段, 必须在施工前对其进行处理, 否则后患无穷。对路基标高超过设计要求的路段要凭证纸设计标高允许的误差范围内。

在垫层施工中, 要采用人工和机械结合施工, 像天然混合砂石或者为筛分的碎石要先用装载机摊铺碾压, 然后分级准备的材料要用搅拌机拌和均匀摊铺后再用人工精平。在摊铺垫层之前, 要在放好的桩位挂线施工, 清除路基上的杂物浮土等, 并且要撒上一层水用来湿润路面。摊铺天然砂砾混合料时, 要用机械摊铺, 但是在摊铺的过程中会出现离析现象, 所以要尽量避免这种现象, 若是没有明显的离析现象, 就采用细集料做嵌缝的处理, 若是局部出现离析现象, 要通过补充拌和来保证它的均匀性, 若是发生严重的离析现象, 就要整个局部换料。

若是在摊铺的过程中, 摊铺层松铺厚度不同并且无法采取不同的松铺厚度预留值, 不能保证均匀、连续不断的摊铺, 将会造成路面平整度不好。经过凭证和整修的垫层, 采用自重10t~12t的振动压路机在20t~22t激振力下进行碾压, 就具有了合适的路拱和均一致的初始密实度, 若果初始压实度不均那么后果将会是局部压实度不足, 若是用推土机配合平地机进行摊铺, 应该用推土机完全的排压后再平整, 再继续碾压, 在碾压的过程中要保证道路有一定的含水量, 含水量充足可以保证压实得效果, 每段路在完成碾压后最好在上面铺一层石粉或者中砂, 这样有利于垫层成型, 还能防止雨水进入侵蚀路基土方造成翻浆发软, 垫层铺筑后, 培路肩工作不要紧跟着开始, 应该等垫层结板后再施工, 这样做有利于排除渗透进垫层中的水。

在挖方路段如果路基排水沟工期要求必须施工, 排水沟一定要每隔五到十米开一个排水孔, 保真路基不积水, 对垫层质量提供保证。然后要让质检员进行检测, 并且要把试验资料交经监理工程师审批。每段道路在进行下一层的施工前, 一定要封闭交通, 因为这时的垫层还缺少粘聚力, 在行车荷载的作用下会被破坏, 若是长期通行, 垫层受影响的深度将会很大, 所以在下一层的施工时, 尽量减少车辆在上面通行的次数, 如果表面被破坏还不会整体的强度产生很大的影响, 但是在下一层施工时一定要注意压实, 使受破坏的表面重新处于稳定状态。而且在压实的过层中, 严禁压路机在已经完成的或正在施工的路段上调头和急刹车, 压路机不能压到的地方都要采用夯实机进行夯实, 一定要达到规范。

在施工结束后, 若是出现翻浆和弯沉, 那么问题应该是出现在路基上, 习惯上都是采用换填的方法, 但是这个过程中还会出现问题, 例如说在反挖的过程中, 反挖一点要挖到位, 有发软的土层要和土方一起清除掉, 开挖的面积不要太大, 最好能下压路机就可以, 而且压实之前要晾晒, 同时要挖一条小的排水沟, 讲浆水引到路基外, 避免积水。

5 路面垫层的缺点

综上阐述可以看出垫层的特点是要求材料的粘聚力好, 但是缺少用于填充孔隙的细小颗粒, 所以在压实后与一般常见的碎石底基层不完全相同, 具体表现在:弯沉度难以检测, 碎石垫层主要担负的时处理挖方段软弱路槽的作用, 但是路基的强度也是无法检测的, 所以只能检测垫层顶面的弯沉度, 由于汽车行驶在道路上是车轮着地, 覆盖面积小, 车轮承受的是整个车辆的整体重量, 所以在车车轮的作用下, 道路表层的部分沙砾就有可能会发生一些轻微的变化, 导致弯沉结果测量不准确。标高也难以控制, 因为主要材料是粗骨料, 细骨料相对还是比较少, 所以很难用细料找平顶面, 就影响了标高的控制的精度。还有压实度也是很难测量准确的, 因为结构层是出于是松散状态的, 不能保证的挖的坑的坑壁式稳定不变的, 所以不能用灌砂等方法检测。

压实后的垫层也一直处于松散状态, 只要有任何车辆通行, 原本看似平整的马路表面都会被破坏, 还有一些诸如其他诸如平整度、厚度、横坡等的指标控制难度也相对较大。由于这些原因, 所以一些施工单位在具体施工的时候都比较片性欲选择颗粒相较多, 粘聚性大, 容易压实和成型的级配, 但是这也有一定的弊端, 虽然表面看似效果非常好, 可是对底下垫层的影响却很大, 换句话来说, 这也是由于现行的规范不不完善造成的。

6 结论

路面垫层的重要性通过上述所说已经很明确体现出来了, 但是由于路面垫层的功能特点决定了它不同于路面基层的特点, 所以根据路面垫层自身的特点, 一定要选择使用能使路面垫层真正发挥其作用的材料, 这样才能保证路面的正常使用寿命。在工程施工的过程中最经常出现弯沉达不到设计要求的现象, 分析其主要原因就是垫层厚度不够, 原材料级配差造成的, 在实际实施的过程中, 采取的最常用办法是加铺基层, 首先将弯沉过大的点挖出换填, 再整体加铺一层基层补强, 在加铺基层补强时, 一定要注意加铺的厚度和掺会的问题, 通过铺筑试验路段确定含灰量大小, 同时注意施工后的养护, 并且一定要加强交通管制。

摘要：道路施工中路面垫层是处于路面的最底层, 起着隔水、防水、防冻、传递路面荷载的作用。所以说, 道路施工中的路面垫层对建设道路来讲尤为重要, 如果垫层施工的质量达不到要求, 就会产生一系列的危害, 例如:弯沉不达标、坑槽、翻浆等。不仅给施工企业带来很大的经济损失, 也给整个工程带来不利影响。在进行道路施工中路面垫层施工的时候一定要注意要点、掌握施工的关键性技术、严格控制质量关。

关键词：垫层介绍,质量要求,材料要求,施工工艺,路面垫层的缺点

参考文献

[1]公路沥青路面施工技术规范.中华人民共和国交通部[M].北京:人民交通出版社, 2001.

[2]韩凤华, 许志鸿, 何光.公路沥青路面典型结构[M].上海:同济大学出版社, 1998.