钻孔灌注桩对近距离周边房屋结构安全影响分析与鉴定分析论文_刘智文

钻孔灌注桩对近距离周边房屋结构安全影响分析与鉴定分析论文_刘智文

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摘要:在当前的建筑领域当中,钻孔灌注桩是一种主要的施工方式,其具有施工便捷、成本适中、适应性强等优点,因而在很多工程施工当中,都得到了广泛的应用。在钻孔灌注桩的施工当中,会对周围的土体产生一定的应力扰动,因而会对近距离周边房屋的结构安全产生影响。为了在施工当中更好的确保施工安全,防止影响周边房屋的结构安全,应当对其安全影响进行分析了鉴定,从而确保钻孔灌注桩施工的顺利进行。

关键词:钻孔灌注桩;近距离周边房屋;结构安全;影响分析;鉴定分析

前言:随着社会经济的不断发展,在建筑领域当中,也得到了极大的进步。在建筑施工当中,桩基础的施工是一个十分重要的缓解。其中,钻孔灌注桩作为一种常用的桩基础施工方式,具有很多方面的优势。不过,在桩穿过砂层的古城中,如果没能及时的用泥浆进行护孔,将会导致塌孔、涌砂等情况,因而对附近周边房屋的机构安全产生影响。尤其是在城市当中,由于施工空间有限,因而这种影响更为严重。所以,必须对这种影响进行分析和鉴定,从而在施工过程中,能够确保周边房屋的结构安全。

一、钻孔灌注桩的施工方法及特点

钻孔灌注桩在建筑桩基础施工当中,是一种较为常用的施工方法,其分类原则是成桩方法,在市政工程、路桥工程、建筑工程等工程领域当中,都有着十分广泛的应用。在实际施工当中,根据不同的护壁形成,包括全套管施工、泥浆护壁施工等方法[1]。在全套管施工当中,施工流程为:平常地→铺设工作台→钻机安装→压套管→钻进成孔→钢筋笼安放→放导管→混凝土浇筑→拉拔套管→成桩质量检查。在施工当中,挖掘开始阶段5m到6m深度的垂直度,决定了压入套管的垂直度,可利用铅锤、水准仪等对追制度进行校准。此外,该施工方法无需进行清孔、泥浆等操作。

泥浆护壁施工方法可以应用于回转钻削成空、冲抓钻控、冲击钻孔等施工当中,其施工流程为:平整场地→制备泥浆→护筒埋设→工作台铺设→钻机安装定位→钻进成孔→清孔→成孔质量检查→钢筋笼下放→水下混凝土灌注→护筒拔出→质量检测。在钻孔灌注桩的施工当中,具有很多方面的特点。相比于过去的沉入桩锤击法,钻孔灌注桩施工具有更小的振动、噪声。在成桩直径方面,也要远远超过预制桩,在大多数类型的地基当中,都能够进行应用。对于钻孔灌注桩的承载能力来说,施工质量是决定性的因素[2]。由于需要在水中对混凝土进行灌注,因而难以有效控制混凝土的质量。此外,在施工当中较为费工费时,成孔速度较为有限,施工产生的泥渣可能对环境造成污染。

二、钻孔灌注桩施工振动对房屋结构的危害分析

在钻孔灌注桩的施工当中,产生的施工振动,会对周边的结构物产生一定的影响及危害,严重时可能导致周围建筑物结构的破坏。具体来说,周围建筑对振动的敏感程度,会受到很多因素的影响,例如振动幅频特性、历时;地基与建筑材料振动波传播特性;建筑物的基础条件;建筑物的动静力现状、特性等。在不同类型的房屋建筑当中,通常具有不同的基础类型、建造方法、材料、规模等特点[3]。而振动对建筑物主轴的入射角,以及其波长、频率、强度、类型等,对周边房屋结构的影响与破坏均有着重要的影响。另外,在钻孔灌注桩对周边房屋结构的危害分析当中,温度变化、阻尼变化、位移变化、静力状态等,都有着十分重要的影响。

例如,一些房屋建筑在静应力的作用下,已经趋近于结构稳定的临界状态,因此,即便是一些很小的振动,也将会严重的破坏房屋建筑的结构。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以,对于钻孔灌注桩施工振动对房屋建筑结构造成的破坏,可以大致分为两类,一种是振动直接造成的破坏,也就是之前的房屋建筑结构完好,应力变化正常,只是由于振动造成的结构破坏。另一种则是振动间接导致的破坏,在钻孔灌注桩施工当中,地基的强度、位移等发生了较大的变化和衰减,例如饱和砂土液化、饱和粘土软化等情况,都会造成周边房屋建筑结构的破坏。

三、钻孔灌注桩对周边房屋结构安全的影响与鉴定

在钻孔灌注桩的施工当中,会对周围的地基地层土体产生很大的影响,尤其是在竖直、水平等方向上,将会产生更大的影响。在施工当中,如果对于应力扰动难以进行有效的控制,在实际施工中,可以将钻孔灌注桩施工时间进行错开,以降低振动产生的应力扰动[4]。在施工中,对周围的土体可能会造成0.015MPa的变化量,影响较小,并且随着施工的结束,这种影响也会消失。在钻孔灌注桩的施工当中,对于周边房屋结构安全的影响与鉴定,首先应当根据相应的建筑抗震设计规范,对不同的地震及振动烈度进行明确。从5度到9度地震烈度条件下,水平加速度分别为0.025、0.050、0.100、0.200、0.400,追至加速度分别为0.05、0.10、0.20、0.40、0.80。

根据被保护房屋建筑结构,对振动的安全距离进行确定。如果是普通的民用建筑、工业建筑,应当达到7度抗震的级别。所以,在确定旋挖钻机振动安全边界标准的时候,要对应该地震烈度之下的加速度。水平加速度在0.1以下,垂直加速度在0.2以下。根据相关的技术规范可知,在地面质点安全振动速度方面,非抗震大型砌块建筑、一般的砖房等,为每秒2cm到3cm,而毛石房屋、土坯房、土窑洞等为每秒1cm。在房屋结构安全评价当中,由于不具备相应的标准,因而可以参考之前的条件,在房屋结构安全评价中,将振动速度在每秒1cm以下、垂直加速度在0.2以下、径向加速度在0.1以下作评价指标。

在实际鉴定当中,如果震源点、测点之间,具有5.5m的距离,地面测点的径向、横向振动加速度最大在0.1以下,超过房屋建筑振动7,激烈度允许标准,其工况是在卵石类比较坚硬的地层中,利用旋挖钻机进行施工[5]。当震源点、测点之间达到10.0m的在房屋、底面的各个方向中,都保持在每秒1cm以内的振动速度峰值,同时,没有对周边房屋结构安全造成任何不良的影响。由此能够看出,在钻孔灌注桩的施工当中,如果距离超出10.0m,则基本上那个不会对房屋建筑结构安全产生影响,也不会造成房屋结构的破损和破坏。不过,在10.0m以内的近距离范围内,如果存在质量较差的砖混结构房屋、土坯房等房屋建筑,在钻孔灌注桩的施工当中,则会对房屋建筑安全造成较大的影响,甚至会造成房屋结构的破坏。

结论:在当前的建筑工程施工领域当中,钻孔灌注桩是一种十分常见的施工方式,其具有很多方面的优势,因而在工程建设当中得到了广泛的应用。在钻孔灌注桩的施工当中,由于会产生振动,因而会对近距离周边的房屋结构安全产生一定的影响。对于这些影响,应当进行细致的分析和鉴定,在施工中加以注意,从而更好的确保周边房屋结构安全。

参考文献:

[1]周立波,罗伟锦,夏雯,杨兰强,边开放.钻孔灌注桩施工对临近电力顶管隧道的影响研究[J].科学技术与工程,2016,09:265-269+281.

[2]丁勇春,程泽坤,王建华,徐安军,李耀良.深基坑施工对历史建筑的变形影响及控制研究[J].岩土工程学报,2012,S1:644-648.

[3]左亚飞,卢文良,俞醒,毛建贞.钻孔灌注桩施工对周围土体应力扰动的试验研究[J].地下空间与工程学报,2015,S1:227-231.

[4]严天龙,许远荣,张日红,周佳锦.预制混凝土竹节桩及静钻根植桩应用简介[J].混凝土与水泥制品,2015,09:34-38.

[5]李凌,陈少平,王冰,高旭,刘先武.襄阳乐福天下基坑支护结构设计及施工监测分析[J].岩土工程学报,2014,S1:132-137.

论文作者:刘智文

论文发表刊物:《基层建设》2016年12期

论文发表时间:2016/10/12

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