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膨脹土地區(qū)水泥廠建構(gòu)筑物的地基處理與基礎(chǔ)設(shè)計

合肥水泥研究設(shè)計院 吳德雨 楊大治 朱文兵 葉震球 · 2014-07-07 16:35

  摘  要:膨脹土地區(qū)的建構(gòu)筑物地基按照建筑的用途與荷載需進行適當(dāng)?shù)牡鼗幚?,并選擇合適的基礎(chǔ)型式。本文通過對某工程中各子項的設(shè)計實例,提出了對于各類水泥廠的典型建構(gòu)筑物在膨脹土地區(qū)適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ā?/span>

  關(guān)鍵詞:膨脹土地基,水泥廠建構(gòu)筑物,地基處理,換土填墊層,樁基

 一、膨脹土簡介

  膨脹土(expansive soil)指的是具有較大的吸水后顯著膨脹、失水后顯著收縮特性的高液限粘土。膨脹土在我國的分布范圍很廣,如廣西、云南、河南、湖北、四川、陜西、河北、安徽、江蘇等地均有不同范圍的分布。

  膨脹土的礦物成分主要是蒙脫石,為一種高塑性粘土,一般承載力較高,具有吸水膨脹、失水收縮和 反復(fù)脹縮變形、浸水承載力衰減、干縮裂隙發(fā)育等特性,性質(zhì)極不穩(wěn)定。常使建筑物產(chǎn)生不均勻的豎向或水平的脹縮變形,造成位移、開裂、傾斜甚至破壞,且往往 成群出現(xiàn),尤以低層平房嚴(yán)重,危害性很大。

  二、工程概況及地質(zhì)條件:

  某公司年產(chǎn)15萬噸粉磨工程主要包括a.1Φ8m和2Φ6m的原料庫,b.平面尺寸24m*12m,29m高的粉磨車間(框架結(jié)構(gòu)),總荷載500t的磨機基礎(chǔ),c. 2Φ18m的成品庫(包括一個5*5m、36.5m高提升機框架)以及中控室、空壓機站、循環(huán)水泵房等附屬建筑。該工程安全等級為二級,抗震設(shè)防類別為丙級,地基基礎(chǔ)設(shè)

  計等級為已級。

  該場地較為平坦。場地內(nèi)土層分為:①雜填土;②淤泥質(zhì)填土;③粉質(zhì)粘土;④粉質(zhì)粘土混卵礫石;⑤粉質(zhì)粘土;⑥含圓礫粉質(zhì)粘土,該層未揭穿。其中③⑤層土為膨脹土。其中③層粉質(zhì)粘土自由膨脹率65%,有荷膨脹率2.56%(50 kPa),膨脹力67.4 kPa,體縮率16%,豎向收縮系數(shù)0.38 屬中等膨脹土;⑤粉質(zhì)粘土,自由膨脹率56%,有荷膨脹率1.24%(50 kPa),膨脹力13.6kPa,體縮率5.5%,豎向收縮系數(shù)0.38 屬微膨脹土。

  三、地基處理方法:

  大直徑筒倉,大跨度鋼筋混凝土框架,大型設(shè)備基礎(chǔ)以及小型的砌體結(jié)構(gòu)建筑物是水泥廠最常見的結(jié)構(gòu)形式。

  對于膨脹土常用的處理方法為:a.換填非膨脹土;b.用樁基或深埋的辦法;c.閉水處理法,綜合本工程的具體情況,我們擬綜合采用以上措施,以取得最佳的安全性和經(jīng)濟性。

  對于小型的附屬建筑,采用設(shè)置砂石墊層的方法。具體為埋深2m,條形基礎(chǔ)上設(shè)置圈梁,基礎(chǔ)下設(shè)置700mm厚砂石墊層,每側(cè)寬出300mm。

  對于筒倉和磨房框架以及磨機基礎(chǔ)載荷較大并對不均勻沉降有嚴(yán)格限制,采用地基處理的方法仍然不能滿足要求。因此,采用了鉆孔灌注樁,樁徑800mm,樁長21m,樁端進入⑥含圓礫粉質(zhì)粘土層不小于5m。

  四、建筑措施

  散水寬度加大到1.5m, 地下給排水管道均設(shè)置管溝并做好管溝的防水,防止?jié)B漏,管道距建筑外墻基礎(chǔ)邊緣不小于3m;綠化要求,建筑散水外的空地以草皮為主,距建筑物4m 內(nèi)選用低矮、耐修剪和蒸發(fā)量小的果樹,花樹,松柏

  等樹種,速生樹種應(yīng)設(shè)置灰土隔離帶,溝與建筑物不小于5m。

 五、結(jié)語:

  膨脹土是一種常見的不良地質(zhì)現(xiàn)象,在水泥廠土建工程的設(shè)計施工中應(yīng)給予高度的重視?;A(chǔ)設(shè)計時因按照地質(zhì)及上部結(jié)構(gòu)情況綜合考慮,采用不同的處理方法,以做得安全,經(jīng)濟,合理,高效。

  參考文獻(xiàn):

  [1] 鋼筋混凝土筒倉設(shè)計規(guī)范(GB 50077-2003).北京.中國建筑工業(yè)出版社.2004

  [2] 貯倉結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊.北京.中國建筑工業(yè)出版社.1999

  [3] GBJ112-87膨脹土地區(qū)技術(shù)規(guī)范.中國建筑工業(yè)出版社.1987

  [4] 最新膨脹土地區(qū)建筑勘察設(shè)計施工技術(shù)規(guī)程.廣西壯族自治區(qū)建設(shè)廳.2005

編輯:王欣欣

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