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1、建筑施工技术,地基处理及加固,2022/11/28,copyright 2006 All Rights Reserved,1,一、换填垫层法 把基础底面下一定范围内的软弱地基土挖除，然后回填以工程性能好的土，压密后作为地基持力层。,2,作用 提高地基承载力；减少基础沉降量；加速软土的固结排水；防止地基冻胀；减少地基的湿陷和胀、缩应用范围 1.土层： 淤泥、湿陷性黄土、膨胀土、杂填土、冻土等 2.建筑物基础： 中、小型建筑物为主 3.深度： 一般3米以下。垫层材料：中粗砂、卵石、砾石、素土、灰土、矿渣,换填法,3,换填法施工,一、施工方法 1. 碾压法； 2. 夯实法； 3. 振动压实法二、垫层
2、材料 砂、砂石垫层 素土垫层 粉煤灰垫层 干渣垫层,4,碾压法是采用压路机、推土机、振动碾或其他压实机械压实松散土层的施工方法。该法多用于含水量较低的大面积填 土的压实和地基的处理。,换填法,5,1、主要设备和机具 重锤夯实法的主要设备和机具有：起重机、夯锤、钢丝绳和吊钩等。2、夯实工艺 一般来说，重锤夯实的有效夯实深度可达1m左右(与锤底直径相当)，并可消 除1.0一1.5m厚度范围土层的湿陷性。夯实效果和影响深度除与锤重、锤底直径、夯距有关外还与夯实工艺、夯击遍致以及土 的含水量密切相关。,重锤夯实法,6,振动压实法是利用振动机产生的竖向振动力，使土颗粒受振移动至稳固位置并减小孔隙，而使土
3、层密实的地基加固方法。该法适 用于处理地下水位在0.6m以上的无粘性土或粘粒含量低、透水性较好的松散杂场土地基。,振动压实法,7,二、强夯法：通过重锤(830吨) 利用一定的落差(820米) ，对地基施加很大的冲击能，以达到地基加固的目的。,8,应用范围 应用地层： 砂土、碎石土、低饱和度的粉土与粘土、湿陷性 黄土、杂填土和素填土等 应用工程： 工业与民用建筑、仓库、储油罐、公路与铁路、 机场跑道以及码头等设施的地基处理,加固机理动力密实： 非饱和饱和动力固结： 降低含水量；排水固结(强度提高)； 结构破坏(渗透性增强)；触变恢复(强度恢复)；,9,设计计算,一、有效加固深度二、夯锤重量和落距
4、三、夯击点布置 四、夯击次数与遍数五、垫层铺设,10,有效加固深度,单击强夯的有效加固深度H可按下式确定：,M夯锤重量(10kN)；h夯锤落距(m)；K修正系数，粘性土取0.5，砂性土取0.7，黄土取0.350.5,11,有效加固深度,根据照强夯能量按进行下表进行预估,单击强夯的有效加固深度(m),12,夯锤重量M和落距h,总夯击能量：,E总夯击能量(kN.m)；n总夯击次数；,单位夯击能量：,e单位夯击能量(kN.m/m2)；A被夯击场地面积(m2)；,对粗颗粒土e取10003000kN.m/m2；细颗粒土e取15004000 kN.m/m2；夯锤重一般1025吨；落距一般 820米。,13
5、,在实际施工时最佳夯击能从试夯测量中可以大体确定，以满足下列条件： (1)最后两击的平均沉降量不大于50mm。当单击夯击能量较大时，不大于100mm。 (2)夯坑周围地向不应发生过大的隆起。当测得夯坑底沉降引起的体积增量与坑周围地面隆起体积增量相等时认为夯击能已达饱和，若再继续齐击，则能量消耗在使周围土体破坏上面。 (3)不因夯坑过深而发生起锤困难。 对于强夯置换法，尤其对饱和粘性土，最佳夯击能的控制并不是太重要，因为其作用是利用夯击能促使石块沉降和密实，只要能达到此白的即可。,14,夯击次数与遍数,1、夯击次数,夯击次数应按照现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，并且应该同时满足以下条
6、件： 最后两击的平均夯沉量不大于50mm(对于这等夯击能) ； 夯坑周围不应该发生过大的隆起； 不因夯坑过深而发生起锤困难； 各夯击点夯击数应该使土体竖向压缩量最大，而侧向位移量最小为原 则。一般为410击。,2、夯击遍数与间隔,遍数：夯击一般采用23遍。间隔：取决于空隙水压力的消散时间。对于砂土，一般 24min，对于粘性土，一般24周。,15,不论是强夯法或强夯置换法，其夯点布置与实施的效果和施工方便性有直接关系。大体上可根据以下几方面来确定： 1根据建筑物结构类型进行布置。对于基础面积较大的建筑物，可按等边三角形或正方形布点；对条形基础可根据承重墙的位置布点对；独立柱基础，可按柱网设置夯
7、点。 2根据地基土的性质和要求加固深度采确定夯点间距。对于细颗粒土，为便于超孔隙水压力消散，夯点间距不宜过小。要求加固深度较大时，第一遍的夯点间距要适当大一些。若夯点间距过小，可能在浅层形成密实层，影响夯击毙向下传递。同时夯点太近，上部土体易向侧边挤出，造成坑壁坍塌，影响夯击效果。 3.强夯置换法夯击点间距一般比强夯法大 强夯置换法形成的砂石墩复合地基，其夯点布置应根据复合地基置换率来确定。,16,夯锤,17,脱钩机构,18,强夯施工程序框图,19,强夯工地现场,20,被处理土质,21,夯机,22,起锤,23,现场测试,1地面及深层变形 目的： 了解地表隆起的范围以及垫层密实度变化； 研究夯击
8、能量与夯沉量的关系，以确定单点最佳夯击能量； 确定场地平均沉降量，用以研究夯击效果； 方法： 地面沉降观测； 深层沉降观测； 水平位移观测。,24,排水固结法,排水固结法：设置砂井(袋装砂井或塑料排水带) 等竖向排水体，然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载；或加载预压的方法，使土体孔隙水排出。,25,1、排水系统 竖向排水系统： 普通砂井 袋装砂井 塑料排水带 水平排水系统： 砂垫层,类型,根据排水与加压两大系统的不同可以分成很多类型，主要有：,2、加压系统 堆载加压； 真空加压； 降低地下水位法； 电渗法； 联合法,26,27,堆载压密排水固结,28,堆载压密排水固结：出水口,29,植入竖向排
9、水带,30,连接竖向排水带,31,水平集水管与水平排水带的连接,32,水平集水管与水平排水带的连接,33,34,真空加压排水固结现场,35,地基表面密封,36,37,真空排水固结,38,用振动、冲击或水冲等方法在软弱地层中成孔后，再将碎石或砂挤压入土孔中，形成大直径的由碎石或砂所构成的密实桩体称碎石桩或砂桩总称粗颗粒桩。,成桩方法：沉管法、袋装碎石桩法以及强夯置换法等,碎石桩与砂桩,39,碎石桩与砂桩,40,41,中小型工业与民用建筑港湾构筑物：如码头、护岸等土工构筑物：如土石坝、路基等材料堆置场：如矿石场、原料场等其它：如轨道、滑道、船坞等。,应用范围,碎石桩与砂桩,42,加固机理,一、对松
10、散砂土的加固机理,挤密作用；排水减压作用；砂基预振作用。,二、对粘性土的加固机理,置换作用；排水固结；加筋作用。,碎石桩与砂桩,43,四、深层搅拌法施工,原理：深层搅拌法是利用特制的深层搅拌机在边坡土体需要加固的范围内，将软土与固化剂强制拌合，使软土硬结成具有整体性、水稳性和足够强度的水泥加固土，又称为水泥土搅拌桩。固化剂：水泥浆或水泥砂浆，水泥的掺量为加固土重的715，水泥砂浆的配合比为1：1或1：2。施工工艺：深层搅拌机定位预搅下沉制浆喷浆搅拌复搅下沉提升关机清洗移动至下一根桩质量检验,44,45,46,水泥搅拌桩,47,六、高压喷射处理方法,原理：就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置，以高压设备使浆液或水成为200Mpa左右的高压流从喷嘴中射出来，冲击破坏土体。高压喷射注浆法的工艺类型及特点 施工工序：钻机就位钻孔插管喷浆拔管冲洗 质量检验标准,48,49,高压喷射注浆,50,置换,加密,机械加密法,深层挤密法,强夯法,预压（真空）加固法,换土垫层法,土质桩置换法,胶结,灌浆法,冷热处理法,加筋,51,
