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地基基础工程施工中的常见质量问题!


(一)关于基坑工程

在基坑(槽)或管沟工程等开挖施工中,当现场不宜进行放坡开挖,且可能对邻近建(构)筑物、地下管线、永久性道路产生影响时,应对基坑(槽)管壁进行支护后再开挖。目前基坑支护的主要方法有:排桩墙支护、水泥土桩墙支护、锚杆及土钉墙支护、钢或混凝土支撑、地下连续墙、沉井与沉箱、降水与排水等。基坑支护虽然不是直接构成工程实体的一部分,但对工程施工过程中的安全来说却有重大意义,也应成为我们监督的重要内容。

常见质量问题1:位移。(支护结构向基坑内侧产生位移,从而导致桩后地面沉降和附近房屋裂缝,边坡出现滑移、失去稳定)

预防措施:

1、支护结构挡土桩截面及入土深度应严格计算,防止漏算桩顶地面堆土、行驶机械、运输车辆、堆放材料等附加荷载;

2、灌注桩与阻水旋喷桩间必须严密结合,使之形成封闭止水幕,阻止桩后土壤在动水压力作用下大量流入基坑;

3、基坑开挖前应将整个支护系统包括土层锚杆、桩顶圈梁等施工完成,挡土桩应达到强度,以保证支护结构的强度和整体刚度,减少变形;

4、锚杆施工必须保证锚杆能深入到可靠锚固层内;

5、施工时,应加强管理,避免在支护结构上大量堆载和停放挖土机械和运输汽车;

6、基坑开挖前应进行降水,以减少桩侧土压力和水流入基坑,使桩产生位移;

7、当经监测出现位移时,应在位移较大部位卸荷和补桩,或在该部位进行水泥压浆加固土层。

常见质量问题2:管涌及流砂。(基坑开挖时,基坑底部的土产生流动状态,随地下水流一起从坑底或四周涌入基坑,引起周围地面沉陷,建筑物裂缝)

预防措施:

1、施工前应加强地质勘察,探明土质情况;

2、挡土桩宜穿透基坑底部粉细砂层;。

3、当挡土桩间存在间隙,应在背面设旋喷止水桩挡水,避免出现流水缺口,造成水土流失,涌入基坑;

4、桩嵌入基坑底深度应经计算确定,应使土颗粒的浸水密度大于桩侧上渗动水压力;

5、止水桩设计应使其与挡土桩相切,保持紧密结合,以提高支护刚度和起到帷幕墙的作用;

6、施工中应先采用井点或深井对基坑进行有效降水;

7、大型机械行驶及机械开挖应防止损坏给、排水管道,发现破裂应及时修复。

常见质量问题3:塌方。(基坑开挖中支护结构失效,,边坡局部大面积失稳塌方)。

预防措施:

1、挡土桩设计应有足够的刚度、强度,并用顶部圈梁连成整体;

2、土层锚杆应深入到坚实土层内,并灌浆密实;

3、挡土桩应有足够入土深度,并嵌入到坚实土层内,保证支护结构的整体稳定性;

4、基坑开挖前应先采用有效降水方法,将地下水降低到开挖基底0.5米以下;

5、应防止随挖随支护,特别要按设计规定程序施工,不得随意改动支护结构的受力状态或在支护结构上随意增加支护设计未考虑的大量施工荷载。

对重要的基坑工程应进行必要的监测,监测内容有:

1、支护结构的变形;

2、基坑周边的地面变形;

3、邻近工程和地下设施的变形;

4、地下水位;

5、渗漏、冒水、冲刷、管涌等情况。

基坑支护验收时应具备下列资料:

1. 施工记录和竣工图。

2. 边坡工程与周围建筑物位置关系图。

3. 原材料出厂合格证、复验报告。

4. 混凝土强度试验报告,砂浆试块抗压强度试验报告。

5. 锚杆抗拔试验报告。

6. 边坡和周围建筑物变形监测报告。

7. 设计变更通知、重大问题处理文件和技术洽商记录。

(二)关于地基钎探、验槽

常见质量问题1:钎探深度不足,钎探结论不明确。

预防措施:

1、钎探的目的是为了探明基底的基础持力层内有无坟坑、墓穴、防空洞、以及土质不均匀等情况,一般来说持力层深度为条基宽度的3倍左右,独立基础边长的1.5倍,且二者均不小于5米。所以目前我们工程中实际钎探的深度达不到地基的主要持力层深度,因此应由设计明确钎探深度,并应按设计要求的深度进行钎探。

2、在建筑工程开槽挖至设计标高后,应按设计要求进行钎探,并应做好记录;钎探记录包括钎探点平面布置图和钎探记录表,钎探记录应有钎探结论,并应符合下列要求:

1)、钎探点平面布置图应与实际基槽(坑)相一致,应标出方向及基槽(坑)各轴线,各轴线号要与设计基础图相一致;

2)、钎探点的布置应符合工程设计文件及有关规范、标准的要求;

3)、钎探平面布置图上各点应与现场各钎探点一一对应,不得有误;图上各点应沿基槽(坑)方向按顺序编号,并将距槽边的尺寸、布点形式详细标注在图上。

4)、钎探记录表中各步锤数应为现场实际打钎的锤击数,钎探深度应符合设计要求。钎探过程中如出现异常情况,应在备注栏中注明。

5)、地基需作处理时,应将处理部位的尺寸、标高、轴线位置等情况详细标注到钎探平面图中,并应有处理情况的检查验收记录。

常见质量问题2:地基验槽内容不全面。

预防措施:

基槽检验工作应包括下列内容:

1、应做好验槽准备工作,熟悉勘察报告,了解拟建建筑物的类型和特点,研究基础设计图纸及环境监测资料。当遇有下列情况时,应列为验槽的重点:

1)、当持力土层的顶部标高有较大的起伏变化时;

2)、基础范围内存在两种以上不同成因类型的地层时;

3)、基础范围内存在局部异常土质或坑穴、古井、老地基或古迹遗址时;

4)、基础范围内遇有断层破碎带、软弱岩脉以及湮废河、湖、沟、坑等不良地质条件时;

5)、在雨季或冬季等不良气候条件下施工,基底土质可能受到影响时。

2、验槽应首先核对基槽的施工位置。平面尺寸和槽底标高的允许误差,可视具体的工程情况和基础类型确定。验槽方法宜使用袖珍贯入仪等简便易行的方法为主,必要时可在槽底普遍进行轻便钎探,当持力层下埋有下卧砂层而承压水头高于基底时,则不宜进行钎探,以免造成涌砂。当施工揭露的岩土条件与勘察报告有较大差别或者验槽人员认为必要时,可有针对性地进行补充勘察工作。

3、基槽检验报告是岩土工程的重要技术档案,应做到资料齐全,及时归档。

(三)关于几种常见地基处理方法

Ⅰ、换填垫层法

常见质量问题1:接槎位置不正确,接槎处不密实。

预防措施:

    接槎位置应按规范规定位置留设;分段分层施工应作成台阶形,上下两层接缝应错开0.5米以上,每层虚铺应从接槎处往前延伸0.5米,夯实时夯达0.3米以上,接槎时再切齐,再铺下段夯实。

常见质量问题2:不按规定进行压实系数及承载力检验。

预防措施:

1、 换填垫层地基竣工验收应采用载荷试验检验其承载力,原则上每300平方米一个检验点,每个单位工程检验点数量不宜少于3点。

2、 对于局部的换填垫层,由设计单位确定其检验方法。

3、 对于现行国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)划分安全等级为丙级的建筑物和一般不太重要的、小型、轻型或对沉降要求不高的工程,地基竣工验收时可按设计要求做压实系数检验;但当设计有要求或垫层厚度大于2m时,仍应按第1条要求做载荷试验来检验其承载力。

4、 对于厚度小于1250px,起“褥垫”作用的换填处理,地基竣工验收时按设计要求做压实系数检验即可。

5、 换填垫层地基除应按要求做载荷试验检验外,尚应在施工过程中对每层的压实系数进行检验。采用环刀法检验垫层施工质量时,取样点应位于每层厚度的2/3处,。检验数量,对大基坑每50-100平方米不应少于1个检验点,对基槽每10-20m不应少于1 个检验点,每个独立柱基不应少于1个检验点。

Ⅱ、强夯法

常见质量问题1:夯实过程中无法达到试夯时确定的最少夯击遍数和总下沉量,夯击不密实。

预防措施:

在饱和淤泥、淤泥质土及含水量过大的土层上强夯,宜铺0.5~2.0米厚的砂石,才进行强夯;或适当降低夯击能量,再或采用人工降低地下水位后再强夯。

常见质量问题2:强夯后,实际加固深度局部或大部分未达到要求的影响深度,加固后的地基强度未达到设计要求。

预防措施:

   1、强夯前,应探明地质情况,对存在砂卵石夹层的可适当提高夯击能量,遇障碍物应清除掉;锤重、落距、夯击遍数、锤击数、间距等强夯参数,在强夯前应通过试夯、测试确定;两遍强夯间,应间隔一定时间,对粘土或冲积土,一般为3周,地质条件良好无地下水的土层,间隔时间可适当缩短。

   2、实际施工中当强夯影响深度不足时,可采取增加夯击遍数,或调节锤击功的大小,一般增大锤击功(如提高落距),可使土的密实度有显著增加。

常见质量问题3:不按规定进行承载力检验。

预防措施:

1、 强夯处理后的地基竣工验收时,其承载力检验应采用原位测试和室内土工试验。承载力原位测试应采用现场载荷试验的方法 ,载荷试验检验点的数量应根据场地复杂程度和建筑物的重要性确定,对于简单场地上的一般建筑物,每个建筑地基不应少于3点;对于复杂场地或重要建筑地基应增加检验点数。

2、 强夯置换后的地基竣工验收时,承载力检验除应采用单墩载荷试验检验外,尚应采用动力触探等有效手段查明置换墩着底情况及承载力与密度随深度的变化,对饱和粉土地基允许采用单墩复合地基载荷试验代替单墩载荷试验。强夯置换地基载荷试验和置换墩着底情况检验数量均不应少于墩点数的1%,且不应少于3点。

3、 强夯处理后的地基竣工验收承载力检验,应在施工结束后间隔一定时间才能进行,对于碎石土和砂土地基,其间隔时间可取7-14d;粉土和粘性土地基可取14-28d。强夯置换地基间隔时间可取28d。

Ⅲ、水泥土搅拌法(干法)

常见质量问题1:夹层、断桩。

预防措施:

   雨季、夏季应用防潮包装水泥;水泥喷粉时严格过筛、计量和气压检查;注意控制喷粉与提钻速度,宜先喷粉1~2分钟后再提钻搅拌,遇堵孔时应将钻头提出清理,将上部断桩打去,在原位复喷或邻位补桩。

常见质量问题2:桩体强度不够。

预防措施:

   注意控制提升搅拌速度,经常观察电子秤进行了解和控制;防止管路堵塞,遇松软土、粘土时低速钻进搅拌,通过调整转速使喷粉密实、均匀。

常见质量问题3:不按规定进行承载力检验。

预防措施:

竖向承载水泥土搅拌桩地基竣工验收时,承载力检验应采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验。载荷试验必须在桩身强度满足试验荷载条件时,并宜在成桩28天后进行。检验数量为桩总数的0.5%~1%,且每项单体工程不少于3点。

Ⅳ、水泥粉煤灰碎石桩法

常见质量问题1:在桩身完整性检查时发现桩身横向折断或桩身有裂缝。

预防措施:

早成桩桩身强度没有达到足以抵挡后成桩产生的土体挤压作用,严重者发生断桩,一般发生桩身局部开裂。故桩身施工时应严格合理的施工顺序进行:

1、对砂性土地基应从外围或两侧向中间进行,以挤压为主的水泥粉煤灰碎石桩宜间隔成桩;

2、对淤泥质粘性土地基宜从中间向外围或隔排施工;

3、在既有建(构)筑物邻近施工,应背离建(构)筑物方向进行;

4、在路堤或岸坡上施工应背离岸坡向坡顶方向进行。

常见质量问题2:不按规定进行桩身完整性检测及承载力检测。

预防措施:

1、水泥粉煤灰碎石桩地基竣工验收时,承载力检验应采用复合地基载荷试验。检验应在桩身强度满足试验荷载条件时,并宜在施工结束28天后进行。试验数量宜为桩总数的0.5%~1%,且每个单体工程的试验数量不少于3点。

2、应抽取不少于总桩数的10%的桩进行低应变动力试验,检测桩身完整性。

(四)桩基础不按规范要求进行承载力及有关质量检测,单柱单桩的大直径嵌岩桩未按规范要求对桩底持力层进行检验。

预防措施:

3.3.1桩基监督检测

1. 混凝土桩的桩身完整性检测的抽检数量应符合下列规定:

(1)柱下三桩或三桩以下的承台抽检桩数不得少于一根;

(2)地基基础设计等级为甲级,或地质条件复杂、成桩质量可靠性较低的灌注桩,抽检桩数不应少于总桩数的30%,且不得少于20根;其他桩基工程的抽检数量不应少于总桩数的20%,且不得少于10根。地基基础设计等级见下表。

                           地基基础设计等级

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2.地下水位以上且终孔后桩端持力层已经过核验的人工挖孔桩,以及单节混凝土预制桩,抽检数量可适当减少,但不应少于总桩数的10%,且不应少于10根。
注:1.对端承型大直径灌注桩,应在上述两款规定的抽检数量范围内,选用钻孔抽芯法或声波透射法对部分受检桩进行桩身完整性检测,抽检桩数不得少于总桩数的10%;其他抽检桩可用可靠的动测法进行检测。

3.当施工质量有疑问的桩、设计方认为重要的桩、局部地质条件出现异常的桩或施工工艺不同的桩的桩数较多时,或为了全面了解整个工程基桩的桩身完整性情况时,应适当增加抽检数量。

2. 桩基承载力的检测

(1)桩基承载力应按下列要求检测:

1)进行静载试验:抽检数量不应少于单位工程总桩数的1%,且不少于3根;当总桩数在50根以内时,不应少于2根。

2)进行高应变法检测:抽检数量不应少于单位工程总桩数的5%,且不得少于5根。

(2)对于端承型大直径灌注桩,当受设备或现场条件限制无法采用静载试验及高应变法检测单桩承载力时,可选用下列方法进行检测:

1)当桩端持力层为密实砂卵石或其他承载力类似的土层时,对单桩承载力很高的大直径端承型桩,可采用深层平板载荷试验法检测桩端土层在承压板下应力主要影响范围内的承载力,同一土层的试验点不应少于3点。

2)采用岩基载荷试验确定完整、较完整、较破碎岩基作为桩基础持力层时的承载力,载荷试验的数量不应少于3个。

3)采用钻芯法测定桩底沉渣厚度并钻取桩端持力层岩土芯样检验桩端持力层,抽检数量不应少于总桩数的10%,且不应少于10根。

4)大直径嵌岩桩的承载力可根据终孔时桩端持力层岩性报告结合桩身质量检验报告核验。

3. 桩基的评价性检测与处理

(1)单桩竖向抗压承载力检测:

1)进行单桩承载力静载验收检测,如其检测结果的极差不超过其平均值的30%,可取其平均值为单桩承载力,如其极差超过其平均值的30%,宜增加一倍的静载试验数量进行检测;对桩数为三根以下的柱下承台,取最小值为其单桩承载力。其扩大检测方案应经设计单位认可。

2)采用高应变法进行单桩承载力验收检测时,单桩竖向极限承载力的评价方法同静载检测。

3)对桩身完整性检测中发现的Ⅲ、Ⅳ类桩,由设计单位确定承载力检测数量,但不应低于20%的承载力检测,必要时可对其全部进行承载力检测。

(2)桩身完整性检测:

当采用低应变法、高应变法和声波透射法抽检桩身完整性所发现的Ⅲ、Ⅳ类桩之和大于抽检桩数的20%时,宜采用原检测方法(声波透射法改用钻芯法),在未检桩中继续加倍抽测。桩身浅部缺陷应开挖验证。其检测方案应经设计单位认可。

(3)承载力达不到设计要求及桩身质量检测发现的Ⅲ、Ⅳ类桩,应请设计单位拿出处理意见(方案)。桩身完整性分类见下表。

               桩身完整性分类

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4、人工挖孔桩终孔时,应进行桩端持力层检验。对单柱单桩大直径嵌岩桩,应视岩性检验桩底下3d或5m深度范围内有无空洞、破碎带、软弱夹层等不良地质条件。

(五)、关于基础回填土

常见质量问题1:橡皮土。橡皮土又称弹簧土,填土夯打后土体发生颤动,形成软塑状态,而体积并没有压缩。

预防措施:

夯实填土时,适当控制土体的含水率,避免在含水率过大的原状土上进行回填。实际施工中可用干土石灰粉等吸水材料均匀掺入土中降低含水量;或将橡皮土翻松、晾干、风干至最优含水量范围后再夯实。

常见质量问题2:回填土密实度达不到要求,沉陷。

预防措施:

   1、选择符合要求的土料回填,控制土料中不得含有直径大于50厘米的土块及较多的干土块;按所选用的压实机械性能,通过实验确定含水量控制范围内每层虚铺厚度、压实遍数、机械行使速度;严格进行水平分层回填压(夯)实;加强现场检验,使其达到要求的密实度。

2、如土料不合要求,可采取换土或掺入石灰、碎石等压实加固措施;土料含水量过大,可采取翻松、晾晒、风干或掺入干土重新压(夯)实;含水量过小或碾压机具能量过小,可采取增加压实遍数或使用大功率压实机械碾压等措施。

3、回填前,将槽(坑)中积水排净,,淤泥、松土、杂物清理干净,将地坑、坟坑、积水坑等进行认真处理。

常见质量问题3:基础施工完毕后不及时回填。

预防措施:

基础施工完毕后,应及时进行基坑回填工作。回填基坑时,应先清除基坑中的杂物,并应在相对的两侧同时回填并分层夯实。

及时进行基础回填土施工的重要性:

1、回填不及时直接影响地下结构的耐久性;

2、基底持力层可能会受到浸泡、冻胀或其它扰动。

(六)、关于沉降观测及不均匀沉降的预防

常见质量问题1:不按要求进行沉降观测或沉降观测起止时间、布点数量、位置及观测频率不符设计要求。

预防措施:

1、下列建筑物应在施工及使用期间进行沉降观测:

1)、地基基础设计等级为甲级的建筑物;

2)、复合地基或软弱地基上设计等级为乙级的建筑物;

3)、加层、扩建的建筑物;

4)、受临近深基坑开挖影响或受地下水等环境因素变化影响的建筑物;

5)、需要积累建筑经验或进行设计反分析的工程;

6)、20层以上或14层以上造型复杂的建筑物;

7)、建于粘性土、粉土上的一级建筑桩基及软土地区的一、二级建筑桩基,在其施工过程及建成后使用期间,必须进行系统的沉降观测直至沉降稳定。

2、充分熟悉图纸设计要求,及时委托具有资质的部门进行沉降观测,并做好相关记录;若发现沉降异常,应立即联系设计单位进行处理。

常见质量问题2:地基产生不均匀沉降。

预防措施:

1、建筑措施:

1)、建筑体型(平面及剖面)力求简单,尽量避免弯曲多变;高度差异或荷载差异不宜过大,避免立面高低起伏、参差不齐。平面形状复杂或过长,立面上各部位高差较大的建筑物,由于地基中应力不均匀,整体刚度差,使建筑物的某些部分形成一个或数个沉降中心,或在纵横单元相交处,基础密集,地基应力重叠,较易产生不均匀沉降,造成建筑物开裂、损坏甚至倾斜;

2)、设置沉降缝,将建筑物分隔成几个刚度较好的单元,使建筑平面变得简单,可有效地减轻地基不均匀沉降;或将高低悬殊较大的两部分基础(或较大建筑物基础)隔开一定距离,再在其间设置能自沉降的独立连接体(如通廊等)或简支、悬臂结构,使每个单元有调整不均匀变形的能力。同时,可防止相邻建筑物过近,由于地基应力扩散作用而相互影响,引起相邻建筑物产生附加沉降;

通常在建筑平面的转折处、高度差异或何在差异较大处、长高比过大的砌体承重结构或钢筋混凝土框架结构的适当部位、地基土的压缩行有显著差异处、建筑结构(或基础)类型不同处、分期建造房屋的交界处等部位设置沉降缝;</sp