刍议振冲法加固地基的应用

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振冲地基法

振冲地基法

振冲地基法1. 简介振冲地基法是一种用于加固地基的方法,通过施加振动力来改变土壤的物理性质,从而提高地基的承载力和稳定性。

该方法适用于各种类型的土壤,包括黏土、砂土和淤泥等。

2. 原理振冲地基法利用了振动力对土壤产生的影响。

当振动力施加在土壤上时,土壤颗粒之间会发生相互摩擦和碰撞,从而导致土壤体积的变化。

这种变化可以改善土壤的密实度、排水性能和承载能力。

在振冲地基法中,通常使用两种主要形式的振动器:水平振动器和垂直振动器。

水平振动器通过施加水平方向上的往复运动来改变土壤的物理性质。

垂直振动器则通过向下施加垂直方向上的振动力来改善地基。

3. 操作步骤以下是使用振冲地基法进行地基加固的典型操作步骤:步骤1:勘察和设计在进行振冲地基法前,需要对地基进行详细的勘察和设计。

勘察需要包括土壤类型、土壤层厚度、地下水位等信息的测量和分析。

根据勘察结果,设计师可以确定最佳的振动参数和施工方案。

步骤2:准备设备和材料在进行振冲地基法前,需要准备好相应的设备和材料。

这包括振动器、控制系统、支撑结构等设备,以及适当的填充材料和加固材料。

步骤3:施工准备在开始施工前,需要清理地基表面并进行必要的标记。

确保施工区域安全,并设置好必要的警示标志。

步骤4:振动操作根据设计要求,选择合适的振动器,并将其安装在地基上。

通过控制系统调节振动器的频率、幅度和持续时间等参数。

根据实际情况,可以采用单点振动或多点振动的方式。

步骤5:加固处理在完成振动操作后,可以对地基进行加固处理。

常见的加固方法包括注浆、灌浆和回填等。

加固处理的目的是填充土壤空隙并提高地基的稳定性和承载能力。

步骤6:检测和评估在完成施工后,需要对加固地基进行检测和评估。

常用的检测方法包括静载试验、动力触探和地基位移监测等。

根据检测结果,评估地基的加固效果,并进行必要的调整和改进。

4. 应用领域振冲地基法在各种工程领域中得到了广泛应用,包括建筑、桥梁、港口、道路和机场等。

建筑工程中振冲法施工技术应用

建筑工程中振冲法施工技术应用

建筑工程中振冲法施工技术应用摘要:振冲施工技术是建筑工程项目中常见的一项基础策略,该技术的应用具备施工效率高,质量好,技术成熟等特点,能够提高建筑工程项目的整体质量,因此为了能够对振冲技术的运用情况有更为全面的了解,文章立足于实际,在论述振冲施工方法以及技术原理的同时,对该技术的应用过程和质量控制内容进行了总结探讨,希望通过分析之后可给同类工程提供一些参考。

关键词:建筑工程;振冲法;技术应用引言对于建筑工程地基施工来说,加固处理是极为重要的一个方面,相对来说振冲法有着较为可靠的应用效果。

其主要通过起重机低空吊起振冲器和潜水电机的启动进行相关的操作,以在高压水流的作用下达到既定的施工效果。

振动器的高频振动和水泵喷射的高压水流的有效结合,能够将地基中存在的混凝土碎屑以及杂物精细地清理出去,同时能够对碎石进行压实处理,这样也就极大地保障了地基的密实度和承载力。

而以往频频出现的地基沉降等不良的情况,也能在这样的处理下得到有效地规避,地基的施工质量也能得到显著地提升。

1振冲法施工方法和原理就当前的基础工程施工来说,振冲法使用的频率较高,所用到的设备主要涉及起吊机和潜水电动机以及振冲器等。

具体的施工主要是在起重机和振冲器的运行条件下进行,相应的振捣加固即能高效地推进,而高压水流与振捣的同时进行则极大地保障了地基细节处理的稳定性,尤其是那些不良土质的改进和优化。

这样也就为后续碎石和混凝土等的进一步处理提供了极为有利的条件,而土质的加固和振捣等的施工即能高质量地推进下去,相对来说这样的处理综合性更为突出,系统性层面也更为理想。

这样的一种施工工艺在当前的工程建设中获得了广泛的应用,尤其是软土地基当中。

由于这样的技术应用便捷性较高且有着较高的施工效率,因此也就极大地保障了当前大多数的工程施工。

通常来看,振冲法主要是通过分段施工的方式进行。

例如通过分批的方式进行孔洞填料的科学处理,通过砂石骨料替换原有的软土,进而在振捣器的水平和垂直的振捣条件下促进周边不良土质的振动,以形成由水泥混凝土和碎石以及砂土等多种土质结构的复合型地基。

地基振冲加固方案(七)

地基振冲加固方案(七)

地基振冲加固方案地基振冲加固方案是一种常用的地基加固方法,通过振冲作用改善地基的力学性质,提高地基的承载能力。

实施背景:地基是建筑物的基础,其稳定性直接影响到建筑物的安全性。

然而,由于地质条件的不同以及建筑物使用年限的增加,地基可能会出现下沉、沉降、不均匀沉降等问题,从而导致建筑物的结构破坏。

为了解决这些问题,地基振冲加固方案被广泛应用于建筑工程中。

工作原理:地基振冲加固方案通过振冲作用改善地基的力学性质。

具体而言,振冲设备将高频率的振动力传递给地基,使地基颗粒之间的接触面积增大,摩擦力增加,从而提高地基的承载能力。

此外,振冲还能改变地基的孔隙度和压实度,提高地基的密实度和稳定性。

实施计划步骤:1.确定加固区域:首先需要对建筑物的地基进行勘察和评估,确定需要加固的区域。

2.设计振冲方案:根据地基的具体情况,设计振冲的频率、振幅、持续时间等参数。

3.准备振冲设备:选择适当的振冲设备,并进行安装和调试。

4.进行振冲加固:根据设计方案,使用振冲设备对地基进行振冲加固。

5.监测效果:在振冲加固完成后,进行地基的监测,评估加固效果。

适用范围:地基振冲加固方案适用于各种类型的地基,包括软土地基、砂土地基、黏土地基等。

它可以用于建筑物、桥梁、道路等不同类型的工程项目。

创新要点:地基振冲加固方案的创新要点包括:1.振冲设备的选择和优化:根据地基的具体情况,选择适当的振冲设备,并对其进行优化,提高加固效果。

2.振冲参数的优化:通过对振冲参数的优化,提高地基的承载能力和稳定性。

3.加固效果的监测和评估:通过对加固效果的监测和评估,优化加固方案,提高加固效果。

预期效果:地基振冲加固方案的预期效果包括:1.提高地基的承载能力:通过振冲作用,改善地基的力学性质,提高地基的承载能力。

2.改善地基的稳定性:振冲可以改变地基的孔隙度和压实度,提高地基的密实度和稳定性。

3.减少地基沉降:通过振冲加固,可以减少地基的沉降,延长建筑物的使用寿命。

刍议振冲法加固地基的应用

刍议振冲法加固地基的应用

刍议振冲法加固地基的应用振冲法在国外30年代就已经开始用于加固松散砂土地基,50年代就已经开始用于加固软枯土地基,目前不仅有水冲振动,而且有气冲振动。

我国于70年代试验成功,在成都地区应用也有十年之久,由于其具有施工方便、效率高、成本低、节约“三材”等优点而得到推广为提高并完善振冲技术,大力推动振冲技术在成都地区的发展,本文针对近几年来成都地区振冲加固设计、施工和加固效果的工程实际资料进行了综合分析。

但由于工程实际资料地区和数量的局限性,故本文的结论,仅供实际工作中参考。

1 振冲碎石桩的加固原理振冲法是用具有强大水平振动力的振冲器,迫使土体由中心向四周挤出,填粗骨料后又用振冲器经过挤密或振密形成碎石桩体。

当土体为砂土或粉土,在侧向挤出时,受到瞬时的振动力,使振冲孔周围的孔隙水压力迅速升高,颗粒处于运动状态,产生振动液化,液化后的土颗粒在重力、上覆土压力以及填料的挤压力作用下重新排列,使孔隙减小,而成为较为密实的砂土地基。

因此, 振冲法是利用砂土的振动液化原理而实现加密效果的。

砂土的振动液化在特定条件下与加速度的大小有关,同时还取决于上覆土压力、砂的密实特性、砂的渗透性、边界排水条件以及振动的持续时间或次数,最有效的压实是当砂层的自振频率接近振动频率时,即产生共振,使碎石填料向四周挤密或振密达到提高地基土承载力的目的。

对于软粘性土,由于渗透性小,土中水不易排走,当受到水平方向振动力时,形成的瞬时超孔隙水压力使土体处于塑性变形状态,振入的碎石填料主要起到置换作用,形成复合地基桩的刚度要比土大,地基中的应力按材料变形模量进行重分布,因此大部份荷载将由振冲桩承担,振冲桩承受荷载后,产生径向变形,并引起周围的粘性土产生被动抗力,如果粘性土的强度过低,不能使桩得到所需要的径向支持力,那么就达不到加固的目的。

2 成都地区地基特性成都平原为岷江水系形成的一系列第四系冲洪积扇,由于沉积时水动力条件不一致和运动方式存在极大的差异性,导致砂土、粉土、软粘性土及卵石层无论是厚度、埋深、密实程度及物质组成变化极为复杂,均匀性差。

振冲法在地基加固中的应用

振冲法在地基加固中的应用

2 7 1 0 0 0 )
中图分类号 : T U 7
文献标 识码 : A
文章编 号 : 1 6 7 4 — 0 9 8 X ( 2 0 1 4 ) 0 2 ( a ) 一 0 1 2 0 一 O l
1 工程 概 况
路 与 南京 路 交 汇处 北 侧 , 该 建 筑 物 高七 层 , 砖 混 结构 , 条 形基 础 。 场 区地 形较 为平 坦 , 地面标高8 . 5 7 ~l 0 . 2 9 m, 为 洪 冲积 平 原地
振 动加 密。 振 冲 器 在 饱 和 砂 土 中作 高 频 振 停 留在设 计 加 固深 度 以上 3 0 -5 0 c m处 , 借
鲁房 集 团青 岛公司 B 号宿 舍 楼 位于 闽江 荡 , 砂 土 在 强 烈振 动下 发生 液 化 , 导 致 颗粒 循环 水使 孔 内泥 浆变 稀进 行 清孔 。 清孔 时 间
貌, 地下 水埋 深 仅 为0. 9 ~1 . 5 m , 冻 土 深度 振 动 换 土 和加 快 粘 性 土 地 基 的 固结 。 由于 冲 器 沉 至 填 料 中 进 行 振 实 , 振 实 用 电 流 控
0性 土液化, 因此 振 冲 法 对 粘 制 , 一 般 密 实 电流 为5 0 -5 5 A, 则 认 为桩 已 密实 。 如果 电流 达 不 到规 定 值 , 则 提 起 振 冲
厚0~4. 9 0 m, 承载力标准值为9 0 k Pa;
密 时 间和 电流 量 。 将 振 冲 器提 出孔 口, 准 备 ( 6 ) 重复上一步骤, 自 下而上地制作桩体,
直至孔 口。 在制桩过程 中, 要减 小水 压, 使 水刚
碎 石桩 因强度高, 在 基 础 中 起 着 一 种 做 上一 深度 的 桩 体。 垫 层作用 , 对 基 础 施 加 的应 力不 仅 自 上 向下

振冲置换法加固软土地基

振冲置换法加固软土地基

振冲置换法加固软粘土地基(一)前言60年代以前,振冲法主要用于加固软弱砂类土地基,称之为振冲挤密桩,其后,原联邦德国、英国等国的工程界对之加以改造,通过在桩孔中填入碎石等坚硬材料来置换部分原地基土,以此达到加固地基的目的,此法即振冲置换法。

一、特点及适用条件(一)特点1、施工工效高,工期短,不受季节限制。

2、机械设备和施工工艺简单,便于推广。

3、节省劳力,可就地取材,综合经济效益好。

4、施工噪声低,社会效益显著。

(二)适用条件适用于不排水抗剪强度为15~20kPa的软粘土或亚粘土地基的处理,最大加固深度为15m,加固后复合地基承载力可达200kPa。

二、原理利用能产生水平方向振动的管状设备,在高压水流冲切配合下,使地基成孔,然后向孔内分批填入碎石等坚硬材料,用振冲器将其挤密,形成碎石桩。

这样,一方面碎石桩与地基土形成复合地基,另一方面,由于填入坚硬材料和振冲作用,使原地基土被挤密,原地基土中的水又被压入碎石桩,故地基土的物理力学性能得到改善,从而使地基的承载力得以提高,沉降量得以降低。

复合地基的容许承载力和最大沉降量,可现场试验确定。

其容许承载力可用下式估算:Rsp=[1+m(n-1)]Rs―――――(1)Rsp=[1+m(n-1)]3Su―――――(2)式中 Rsp――复合地基容许承载力;m―――面积置换率,m=D2/De2,D为碎石桩直径,De随桩的布置形式不同而各异,当桩按等边三角形布置时De=1.05d,按正方形布置则De=1.13d,按矩形布置De=1.13√(d1d2),d,d1,d2为桩间距;n―――桩土应力比,n=3~5,当建筑物容许变形小时,n取小值,反之取大值;Rs――原地基土容许承载力,取平均值;Su――原地基土的十字板抗剪强度,取平均值。

三、施工工艺(一)施工工艺流程施工工艺流程见图1(二)关键技术关键技术为振冲造孔、成桩和质量检测技术。

(三)施工要点1、采用此法作10m长的桩,工效一般为0.5~0.8根/h,可据此作施工安排。

浅谈振动水冲法在水利工程中的应用

浅谈振动水冲法在水利工程中的应用

浅谈振动水冲法在水利工程中的应用前言振动水冲法,又称振冲法,是以起重机吊起振冲器,启动潜水电机带动偏心块,使振动器产生高频振动,同时起动水泵,通过喷嘴喷射高压水流,在边振边冲的共同作用下,将振动器沉到土中的预定深度,经清孔后,从地面向孔内逐段填入碎石,使其在振动作用下被挤密实,达到要求的密实度后即可提升振动器,如此反复直至地面,在地基中形成一个大直径的密实桩体与原地基构成复合地基,提高地基承载力,减少沉降,是一种快速、经济有效的加固方法。

1.振冲法施工工艺振冲法施工工艺流程为:平整场地→布置桩位→桩机定位→开启供水泵和振冲器→造孔至设计深度→清孔→分层填料制桩→控制密实电流和留振时间→控制桩顶标高→关闭振冲器和水泵→移至下一桩位。

关键工序概述如下。

1.1定位、成孔振冲前,应按设计图定出冲孔中心位置并编号。

在振冲器由钻机卷扬机或吊车就位后,打开下喷水口,启动振冲器在振动力和水冲作用下在土层中形成一个孔洞,直至设计标高处,然后经过换浆清孔工序,用循环水带出孔中稠泥浆。

若遇到较密实的表土层,可先用钻头钻一直径为90~110mm的孔至设计标高处,然后再吊放振冲器,以利于提高成孔工效和保证桩孔的垂直度。

成孔的主要工艺参数为:水压保持4~18MPa,工作时不得中断射水;振冲器贯入速度一般为1~2m/min,每贯入0.5~1.0m,应将振冲器悬留5~lOs,进行扩孔,待孔内泥浆溢出时,再继续贯入。

施工中可根据工程实际条件,选择合适的造孔方法和步骤,主要如下:1)排孔法。

由一端开始,依次逐步造孔到另一端结束。

此法易于施工,且不易漏掉孔位。

但当孔位较密时,后打的桩容易发生倾斜和位移;2)跳打法:同一排孔采取隔一孔造一孔。

此法先后造孔影响小,易保证桩的垂直度。

但要防止漏掉孔位,并应注意桩位准确;3)围幕法:先造外围2~3圈(排)孔,然后造内圈(排)。

采用隔圈(排)造一圈(排)或依次向中心压造孔。

此法能减少振冲能量扩散,振密效果好,可节约桩数10%~15%,大面积施工常用此法。

采用振冲机具加密地基土或建造复合地基的实例探讨

采用振冲机具加密地基土或建造复合地基的实例探讨

第一节概述采用振冲机具加密地基土或在地基中建造碎(卵)石桩柱并和周围土体组成复合地基,以提高地基的强度和抗滑及抗震稳定性的地基处理技术称振冲法。

1 振冲法在水利水电工程中的应用和发展振冲法于二十世纪三十年代始创于德国,1937年首次用于处理柏林某大楼砂基。

我国在二十世纪七十年代中期引进,目前已广泛应用于水利水电、火力发电厂、公路、铁路及石油、化工等工业和民用建筑工程的地基处理。

水利水电系统是我国最早引进振冲技术的行业,早在1978年采用振冲法成功地处理了北京官厅水库主坝坝基的中细砂层,使该层砂土达到了9度地震时防止液化的要求。

1982年北京向阳闸闸基处理是我国新建水利工程中最早应用振冲法的。

1985年在四川省铜街子水电站处理左岸副坝深槽地基,采用振冲法穿过8m厚漂卵石夹砂层加密下卧粉细砂层,这是目前国内外已知振冲法贯穿最粗粒径的地层。

1997年、2000年分别在三峡水利枢纽二期围堰水下抛填风化砂和黄壁庄水库副坝振冲法处理深度超过30m,表明我国在国产电动型振冲器,振冲技术及处理深度诸方面已达到国际先进水平。

振冲技术在不断发展,早期振冲技术的发展主要体现在振冲器的改进,如国内振冲器从13kW发展到150kW的电动型振冲器。

动力源上由电动机向液压型驱动发展,使振冲器的功率加大、体积减小,具有更大的贯穿地层能力。

近年来国内外技术人员针对振冲法处理地基的缺点,如大量排放泥浆、在软粘土层中碎石桩承载力不高等进行了改进,研究、试验出振冲混凝土桩技术和碎石桩后压浆技术,就是利用振冲设备施工混凝土桩和利用水泥浆固结松散的碎石桩,以提高桩体承载力,减少排浆量,这是建筑地基处理技术的一种新型复合桩基。

振冲法处理技术在水利水电工程应用具有广阔的前景,可以处理土石堤坝及其松软地基,可以用于新建水利水电工程,也可用于已建病险堤坝加固,提高堤坝及构筑物的强度和抗滑、抗震稳定性。

2 振冲法的分类及其适用范围振冲法可从不同角度进行分类。

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刍议振冲法加固地基的应用
振冲法在国外30年代就已经开始用于加固松散砂土地基,50年代就已经开始用于加固软枯土地基,目前不仅有水冲振动,而且有气冲振动。

我国于70年代试验成功,在成都地区应用也有十年之久,由于其具有施工方便、效率高、成本低、节约“三材”等优点而得到推广为提高并完善振冲技术,大力推动振冲技术在成都地区的发展,本文针对近几年来成都地区振冲加固设计、施工和加固效果的工程实际资料进行了综合分析。

但由于工程实际资料地区和数量的局限性,故本文的结论,仅供实际工作中参考。

1 振冲碎石桩的加固原理
振冲法是用具有强大水平振动力的振冲器,迫使土体由中心向四周挤出,填粗骨料后又用振冲器经过挤密或振密形成碎石桩体。

当土体为砂土或粉土,在侧向挤出时,受到瞬时的振动力,使振冲孔周围的孔隙水压力迅速升高,颗粒处于运动状态,产生振动液化,液化后的土颗粒在重力、上覆土压力以及填料的挤压力作用下重新排列,使孔隙减小,而成为较为密实的砂土地基。

因此, 振冲法是利用砂土的振动液化原理而实现加密效果的。

砂土的振动液化在特定条件下与加速度的大小有关,同时还取决于上覆土压力、砂的密实特性、砂的渗透性、边界排水条件以及振动的持续时间或次数,最有效的压实是当砂层的自振频率接近振动频率时,即产生共振,使碎石填料向四周挤密或振密达到提高地基土承载力的目的。

对于软粘性土,由于渗透性小,土中水不易排走,当受到水平方向振动力时,形成的瞬时超孔隙水压力使土体处于塑性变形状态,振入的碎石填料主要起到置换作用,形成复合地基桩的刚度要比土大,地基中的应力按材料变形模量进行重分布,因此大部份荷载将由振冲桩承担,振冲桩承受荷载后,产生径向变形,并引起周围的粘性土产生被动抗力,如果粘性土的强度过低,不能使桩得到所需要的径向支持力,那么就达不到加固的目的。

2 成都地区地基特性
成都平原为岷江水系形成的一系列第四系冲洪积扇,由于沉积时水动力条件不一致和运动方式存在极大的差异性,导致砂土、粉土、软粘性土及卵石层无论是厚度、埋深、密实程度及物质组成变化极为复杂,均匀性差。

上部土层为粉土、砂土及枯性土,下部为卵石层,卵石层顶板埋深一般 2.50~6.00m,土层的容许承载力一般为110~160kPa,卵石层的容许承载力一般为280~450kPa,对一般建筑物(单位荷载为200~2500kPa)基础持力层不得不采用卵石层,而卵石层变化大,均匀性差,密实程度变化复杂, 给设计及施工质量控制(桩基)带来困难,施工费用高,而振冲法加固地基具有节约三材, 施工简便, 费用低,故在成都地区发展较快。

3 加固设计与加固效果的检测
振冲法加固应以基础形状、尺寸及地基土力学性质特点等为设计依据,地基
加固效果的好坏与加固设计紧密相关,因此,在设计工作开始前应详细了解场地工程地质勘察报告,上部结构对地基的要求,如容许承载力、变形及是否需要消除液化等条件建筑物基础平面图及基础构造图等资料设计工作的主要内容是确定布桩形式和桩距设计。

下面就搜集的成都地区近年来加固工程实际资料来论述如下关系。

3.1 不同布桩形式与加固效果的关系
不同的基础类型具有不同的布桩形式。

一般分为正三角形和正方形(或长方形)两种,对于条型、矩型基础宜采用正方形布桩,大面积整体基础宜采用正三角形布桩,这主要是考虑基底应力能均匀地传递到桩体上。

现剖析两个工程实例加以说明(见表1)。

由表1可得出如下两点:
(1)当振冲碎石桩直径(d)、桩距(1)和加固地层相同时,正三角形加固效果较之正方形要好,这主要是正三角形的布桩密度大于正方形的布桩密度,相应的面积置换率亦大于正方形。

(2)振冲碎石桩复合地基承载力较原地基土承载力提高3.49~8.42%。

3.2 不同桩距与加固效果的关系
桩距一般用下式计算确定:
式中:d——振冲碎石桩的直径(m)
——天然地基土空隙比
——加固后应达到的空隙比
上式中砂土的孔隙比难于准确测定(不易取出原状样),导致桩距计算的不准确性。

要准确计算桩距,除应考虑桩径,地基土的性质外,尚与振冲器的功率、振幅、频率、水量等有关。

笔者通过对近几年来成都地区采用的ZCQ-30型振冲器加固的砂土及软粘性土地基的加固设计、施工和效果检测的实际资料综合分析得出如下计算经验公式:
式中:d——振冲碎石桩直径(m)
——天然地基土标贯击数(击/30cm)
N——加固后应达到的标贯击数(击/30cm)
根据上述经验公式并在成都地区几项工程应用得出,在一定条件下桩距越小,地基加固效果越好,显示了桩距大小与加固效果成正比的规律性。

详见表2。

3.3 深度与加固效果的关系
振冲碎石桩加固效果除与布桩形式,桩距有关外,还与深度有关(即上覆土压力有关),从国营268厂生产车间两个点的测试可以看出,若地基上力学性质相同时,深度越深加固效果越好,这主要是越接近地表,侧向压力越小的原故,通过近百点的测试发现 1.5~2.00m以上加固效果较差,详见下图,因此笔者认为对 2.00至基础埋深段应浇灌素硅为宜。

4 几点体会
(1)由于振冲碎石桩能大大提高复合地基容许承载力,节约三材,施工费用低,质量较好控制等优点,结合成都地区地层结构特征,大力推广应用振冲碎石桩加固方法前景广阔,在今后的施工过程中应不断总结完善加固设计与施工技术。

(2)振冲碎石桩承载力的提高,多取决于侧向变形大小,而砂土侧向变形比软土小得多,再加之砂土的强度在振密后提高也比软土大得多,因此振冲碎石桩的加固效果,砂土较软土好。

(3)当振冲碎石桩直径(d)、桩距(L)和加固地层相同时,正三角形加固效果较正方形要好,因此对上部结构荷载较大的整体基础或独立桩基宜采用正三角形布桩形式,对荷载较小的条形基础宜采用正方形布桩形式。

(4)由于上部地基土侧压力较小,其加固效果较下部差,因此,对其上部(约1.5~2.00m)至基础埋深处采取浇灌素砼处理措施。

注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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