礦物加工工程專業畢業論文范文
礦物加工工程專業畢業論文范文(一)
1傾斜原因初步推測
建筑傾斜的原因很多,一般可歸納為設計原因、施工原因、規劃與勘察原因、業主使用或管理不當、自然災害等因素。根據場地地層條件、場地環境條件、各建筑性質及相互關系,本文對本工程建筑傾斜產生的原因初步推測如下,并根據推測成果制定勘察方案。
原因1:地基土自身不均勻或承載力不滿足要求。本工程地處上海市吳淞江故道分布區,根據收集的資料,基礎持力層為厚度12m的稍密—中密粉土層,場地范圍內地基土分布較為均勻,因地基土不均勻引起差異沉降的可能性極低,但該層粉土上部承載能力較弱,且具有受擾動強度降低的特點,因此可能出現因地基土強度不足而發生的傾斜。
原因2:地基土受力不勻。主樓本身重心與基礎中心存在偏移,導致偏心受壓的情況出現。或者主樓與北裙房均采用天然地基,地基土所受附加壓力相互疊加,受力不勻后出現變形差異,北裙房受主樓壓迫隨之傾斜。
原因3:后續工程建設影響。本工程場地環境條件較為復雜,項目建成后先后經歷南北兩側裙房翻建,以及北側新建辦公樓及地下空間等。后續工程的建設或多或少都會對本工程造成影響,如降水、基坑變形等均會造成地基土差異沉降的產生。
2勘察方案的確定
2.1糾偏加固工程與新建工程勘察主要區別
首先,勘探孔只能在既有建筑周邊布置,既有建筑內部及中心位置一般不具備勘察條件。但根據應力擴散原理,周邊勘探孔在一定深度下可代表建筑下地基土受壓情況,但不能代表建筑中心區域。其次,糾偏加固工程較一般新建工程在參數選取上更重精度。再次,糾偏加固工程勘察重點需查清地基土均勻性,地基土承載能力及固結變形性質,并著重各部位之間對比。最后,糾偏加固措施種類繁多,勘察方案需考慮周全,避免勘察深度不足。
2.2勘察方案主要目的與任務
首先,需查清建筑傾斜原因,使糾偏方案有的放矢。其次,查清地基土現狀參數,供糾傾加固設計使用。最后,勘察成果的技術深度需滿足糾傾方案、加固方案需求。
2.3主要勘察技術措施
本工程采取的主要手段有鉆探取土、平板載荷試驗、靜力觸探試驗、標準貫入試驗、注水試驗、室內土工試驗。勘探孔平面布置上主要沿建筑邊角布置,孔位盡量貼近既有建筑,勘探孔深度滿足樁基換托要求。為減少對持力層粉土的擾動,鉆探采用干鉆法跟管沖擊鉆進,環刀取土。黏性土采用螺旋鉆進,薄壁取土器靜壓、錘擊取土。取土間距為壓縮層范圍內0.5m,其余為2.0~3.0m。對地基持力層進行平板載荷試驗,試驗采用直徑0.8m的圓板,以準確評價地基承載力及變形性質。靜力觸探試驗選用單橋探頭,主要目的一方面查清地基土分布情況,同時反映地基土物理力學性質,為換托提供樁基設計參數。在粉土、砂類土層中進行標準貫入試驗,供后期加固成果對比。注水試驗采用鉆孔降水頭注水試驗,測得試驗土層的原位滲透系數,供后期降水設計需要。對采取的土樣除進行常規試驗項目外,粉土著重進行顆粒分析(特征粒徑、不均勻系數等)、滲透試驗。為取得土的力學指標,進行固結快剪試驗、靜三軸試驗(UU)。為取得土的固結性質指標,進行壓縮試驗、高壓固結試驗。
3地基土現狀分析
3.1工程地質條件
根據勘察成果揭露,場地各地基土層分布平穩、連續,場地地基均勻性較好。作為本工程地基持力層為②31層砂質粉土,呈稍密狀,含水量33.6%,孔隙比0.994,比貫入阻力平均值1.44MPa,標貫擊數平均值6擊。根據平板載荷試驗成果,3個測點所測得的地基承載力特征值fak分別為G4:83kPa,G2:87kPa,G1:92kPa,平均值為87kPa。3個測點換算的變形模量E0分別為G4:5.45MPa,G2:5.86MPa,G1:5.91MPa,平均值為5.74MPa。3點所測fak數值極差為9kPa,9/87<30%,因此取平均值87kPa較為合理,且建筑四周地基土承載力大體相當。根據《建筑地基基礎設計規范》(GB50007—2011)5.2.4,經深寬修正后的地基承載力設計值fa為167kPa,與建筑荷載較為接近。同時經液化判別,②31層在7度抗震設防烈度下屬中等液化土層,液化強度比Flei平均值為0.58,從側面反映出該層抗擾動能力差的特點。依據現行規范,該層在未經處理情況下不能作為地基持力層使用。
3.2水文地質條件
地下水主要由淺部土層中的潛水及深部土層中的承壓水組成。地下潛水位較高,本次勘探揭露地下水靜止水位埋深1.20~1.40m,屬潛水水位。賦存于深部⑦層粉土、砂土層中的地下水屬承壓水。根據上海市區域地質資料承壓水水位埋深一般在3~12m。基礎下部粉土層滲透系數一般在3.0×10-4~8.0×10-4cm/s,不均勻系數為4.5~6.0,級配不連續,根據《水利水電工程地質勘察規范》(GB50478—2008)G.0.6估算,抗管涌臨界水力比降在0.20~0.25之間,抗管涌能力較弱,在地下水滲流條件下易發生流砂、管涌現象。
3.3地基均勻性
根據土工試驗、靜力觸探試驗成果分析,場地北側地基土與其他地段存在細微差異,主要體現在壓縮層孔隙比、壓縮模量及比貫入阻力方面。場地內各區域、各土層物理力學性質大致相當,只在試驗數值上存在細微差別,主要為北側較南側孔隙比稍偏小,壓縮模量稍偏高,Ps值稍偏高的特點,體現出向北壓密趨勢,與載荷試驗成果互相印證。場地總體地基均勻性較好,屬于均勻地基,建筑發生傾斜并非因為地基土不均勻造成。主樓與北裙房交接部位固結程度稍高于主樓南側,證明附加壓力疊加影響確實存在。而北裙房北側淺部土層固結程度高于主樓周邊,且高于與主樓交接部位,明顯不符合地基土固結一般規律,造成此現象的原因可能為北側施工擾動影響,地基土在擾動與荷載共同作用下出現更大程度的固結。
3.4現狀穩定性分析
根據近年沉降觀測資料,本工程傾斜速率不具備收斂性,而主樓南北兩側地基土固結程度大致相當,因此判斷,本工程主樓傾斜趨勢尚未穩定,繼續傾斜的可能性極大,因此建議及時對本工程進行糾傾加固處理。
4傾斜原因分析
4.1持力層地基土土質差,基底壓應力較大,且重心偏移,導致傾斜發生
根據翻樣建模計算,主樓基底應力與計算沉降較大,其中計算基底應力為156kPa,計算中心沉降為192mm,均與規范限值相當。建筑物重心與基礎中心略有偏移,南北向計算初始傾斜率為1.0‰。
4.2場地環境條件復雜,加劇不均勻沉降,并且持續發展
根據收集資料與現場調查,場地周邊建筑物林立,基礎類型種類繁多,相鄰建筑間基底壓力相互影響,同時由于建筑密集,場地內地下水滲透與流動情況復雜,也可能導致不均勻沉降的加劇。事實上本工程所在地區其他建筑也有沉降較大或傾斜的情況,環境條件復雜是導致本工程發生持續不均勻沉降的重要原因。
4.3鄰近建筑物施工加大了傾斜速率
但在2002年6月-2003年5月北裙樓施工期間,以及2009年8月-2010年2月北側新建辦公樓施工期間均有加速的現象,主樓傾斜量在臨近建筑施工期分別增加了0.09%及0.12%,占總傾斜量1.18%中的17%,說明臨近建筑的施工并不是引發建筑傾斜的主要原因,但確實證明了臨近建筑物施工加大了主樓及裙房的傾斜速率。
5主要勘察建議
持力層為中等液化土層,為保證本工程抗震安全性,建議本次糾偏加固工程將此問題考慮在內,一并予以處理。持力層易受施工擾動強度降低,誘發次生病害,因此本工程糾偏加固方案應盡可能減少對持力層的擾動。場地地下水位較淺,當采用降水措施時,易發生地下水位降低而產生地基土固結,且易發生流砂管涌現象,掏空地基。為減少對建筑本身及環境的影響,應謹慎選擇降水方案。加固措施可采用樁基換托等措施進行加固,樁基形式可采用錨桿靜壓樁、樹根樁等。無論采用何種糾傾加固方式,均應事先根據建筑結構特點、場地地質條件、環境條件等進行論證分析。工程周邊建筑密集,地下管線繁多。建筑周邊施工條件有限,糾傾加固時尤其需注重本工程施工對周邊環境的影響。施工過程應建立健全嚴格的監理與監測體系,實行信息管理和動態監測,以信息化指導施工。
6結語
本工程勘察成果詳細反映了地基土現狀,分析了建筑傾斜原因,提出的糾傾加固建議得到設計采納。工程最終設計方案為鋼管樁換托加固,以沉降控制復合樁基加固主樓地基,依靠加固后建筑物自然沉降糾偏,不進行短期強迫糾偏,施工期根據涌水情況按需降水。目前施工工作已完成,施工中出現的主要問題為壓樁過程中,主樓中部區域在穿越②33層時壓樁力偏高,但通過增大壓樁力也已順利沉樁,目前建筑傾斜已得到控制。
礦物加工工程專業畢業論文范文(二)
1巖土工程勘察的方法
為了了解工程場地的地基土構成情況,以及工程場地對工程建設的影響,必須對地基土物理力學性質進行分析。在對地基巖土進行分析之后,擇優選擇基礎方案。巖土工程勘察的過程中需要科學方法的指導,也需要高新技術的支撐。目前,我國常規的勘察方法包括工程地質調查、測量放點、鉆探、原位測試、抽水試驗、室內試驗、鉆孔聲波測試、場地微振動檢測、場地剪切波速測試、簡易水文觀測等。勘察之后通過分析實驗數據資料,繪制相應的圖表。巖土工程勘察的過程中是離不開工程測繪的。其優點非常明顯:分析數據全面,操作簡單方便,成果圖一目了然,全面地呈現工程場地地形地貌特點。在工程建筑的過程中還有一樣必不可少的一項任務就是對土樣進行室內試驗,與原位測試、現場觀察分析、實內試驗及數據計算分析等方法相結合,進行綜合勘察,可以將地基土的物理力學性質量化。工程建設的場地不同,工程場地的勘察的重點也要區別對待。社區棚戶區改造的地區海拔較低,地勢相對平坦,地質環境相對比較簡單。在此地區巖土工程勘察主要目的是查清場地地基土的物理力學性質,具體任務是勘察地基承載力,地基土的均勻性及場地是否有濕陷性,場地是否具有液化土層等。對場地地形地貌特征、地層、構造背景、水文地質條件等進行踏勘調查。同時,收集相關區域工程地質和水文地質資料,以了解場地地層巖性、構造及水文地質和環境地質條件。
2巖土工程勘察中的難點
獲取地層結構的最主要方法是鉆探。要了解場地的地層結構情況,需要依靠調查及勘察了解不同深度地層的地質結構,了解地基類型等。擬建場地位于都勻市劍江河西岸綠蔭河東側的一級階地,主要為河流沖積地貌,場地為拆遷場平空地,場地較平坦,標高796.54~801.005m,整體高差4.46m,地形地貌較簡單。
2.1邊坡與基坑工程的難點
邊坡土質為素填土、紅粘土,邊坡坡度角為76°,邊坡不穩定,邊坡等級為三級,巖質基坑邊坡,邊坡坡度角為80°。由于基坑開挖時表層已被放炮震裂,節理裂隙發育,存在掉塊崩塌現象,邊坡不穩定,邊坡等級為三級。
2.2場地地基土的難點
地基由底部中風化白云巖構成,基巖面相鄰高差小于8.0m,且相鄰基底坡度大于10%,為不均勻場地。場地素填土位于場地表層,結構松散,物理力學強度低;紅粘土位于場地淺層,物理力學強度低;場地卵石層埋藏較淺,分布于場地西部,局部地段分布連續,壓縮性能較低,力學強度較高,但出露及厚薄不均;強風化白云巖層埋藏較淺,壓縮性能較低,力學強度較高,但其厚度不均勻,分布不連續。
2.3樁基工程難點
建設場地受地表水及地下水的影響,對建設工程有一定的影響,給人工挖孔帶來一定難度。建設工程土層上部結構松散,易塌孔。機械成孔灌注樁泥漿量較大,但不便于后期驗槽工作,如持力層變化大時不易判斷。由于場地西南側緊鄰原民房,右側緊鄰在建的7#樓,場地西側地下水相對較為豐富,樁基開挖及機械施工可能會造成樁周素填土的地面沉降及坍陷,所以樁基施工對環境的影響較大。
2.4巖溶地基勘察難點
巖溶是一種特殊的不良地質作用,在巖溶場地可能存在隱伏巖溶洞隙。而巖溶洞隙因為地面建筑物荷載大小不同可能會造成巖溶地基失穩及地面塌陷等地質災害問題,對地基穩定性甚至工程安全產生不同程度的影響。工程勘察過程中,勘察單位必須引起足夠的'重視,否則,會給結構的安全性埋下極大的隱患。
3改進方案
3.1邊坡與基坑工程改進方案
南北兩側由于邊坡等級為三級,邊坡存在放坡條件,建議按1:0.75進行放坡,并對坡面進行掛網噴射混凝土護面,避免受地表水影響局部發生坍塌。
3.2場地地基土解決方案
素填土土層、紅粘土層、卵石層、強風化白云巖埋藏淺,結構松散,厚薄不均,根據擬建物特征,基坑開挖將會清除。中風化白云層的層藏較深,分布連續穩定,壓縮性能低,力學強度較高。結合建設工程特點,該層可作建筑物的地基持力層。
3.3樁基工程難點解決方案
部分樁身較長,在成樁過程中,為了減輕場地受地表水及地下水的影響,需對地下水及地表水進行隔水和抽排處理。由于上部土層結構松散,易塌孔,上部土層應進行砼護壁,人工挖孔樁便于后期驗槽工作及認定持力層。機械成孔灌注樁過程中應做好泥漿的排污處理工作。采用中風化白云巖做持力層,部分樓體受地下水的影響相對較弱,持力層出露相對較淺,基礎采用樁基礎,采用人工挖孔;受地下水影響較大的樓體,部分樁長較長,建議采用機械成孔工藝。由于樁基開挖后深度較大,土層局部厚度較大,結構松散,避免受外界因素(如長時間降雨天氣、場地內上層滯水、場地機械施工等)影響,造成基坑垮塌的隱患,應按設計方案對基坑進行護壁施工。成樁過程中產生的渣土應專門堆放,不能堆放在原地內,以防產生滑塌及污染周邊環境。澆灌砼前須清除基底殘渣,基坑開挖驗收合格后應及時封底,以免影響砼澆灌質量。
3.4巖溶地基處理方案
在工程勘察的過程中遇到巖溶地基的時候,勘察應該采取地面調查、鉆孔超聲波縱波測試、鉆探、鉆孔剪切波(橫波)測試、工程測量、地質測繪、抽水試驗、工程物探、靜載荷試驗及室內巖土水試驗等多種勘察手段和方法。勘察分析基巖巖性、構造、巖石變化等,并完善其勘察資料。對出現的巖溶洞隙、臨空面、破碎巖體或軟弱巖層進行全面勘察,記錄相關數據并進行分析。最后對地基基礎形式進行安全性評價,選出地基持力層、地基承載力,找到與巖溶地基相符的基礎形式。而且必須對建設場地可能出現的對設計和施工造成不利的情況做出書面說明。
4結論
綜上所述,巖土工程勘察是特點就是時間緊,任務重,難度較大。因此,我們制定勘察方法的時候要以工程周邊地質構造及地形、地貌的分布特點為依據。隨著經濟的發展,城市建設腳步的加快,建筑場地環境越來越復雜,造成勘察難度加大,同時也帶來了新的課題和挑戰。
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