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1、地基处理,在工程实际中，常遇到一些软弱土层。,如：土质松散、压缩性高、抗剪强度低的软土；松散砂土；未经处理的填土；淤泥。,在这些软弱土层上修建构（建）筑物时，往往需要对地基进行加固处理，以提高其允许承载力，满足荷载要求。,如果不经处理或处理不当，则易导致构（建）筑物建成之后出现多种问题。,有时虽然土层较好，但上部荷载甚大时，为使地基具有足够的坚固性和稳定性，也要对土层进行加固。,比萨斜塔,地基质量问题实例,地基质量问题实例,墙体开裂,不均匀沉降,地基质量问题实例,2007年5月23日，暴雨引发地基松软，导致印度南部一酒吧墙壁倒塌，造成27人死亡，多人受伤的惨剧。,地基质量问题实例,地基处理的目
2、的：,改善地基土的工程性质，满足上部结构对地基稳定和变形的要求。,改善土的剪切性能，提高抗剪强度；,降低软弱土的压缩性，减少基础沉降或不均匀沉降；,改善土的透水性，起截水、防渗作用；,改善土的动力特性，防止砂土液化；,改善土的不良地基特性；,消除或减少湿陷性黄土的湿陷性、膨胀土的膨胀性,地基处理的方法和分类,方法众多，分类不统一,一、换土垫层,施工工艺过程：挖软弱层换土回填夯实振密适用范围淤泥、淤泥质土湿陷性黄土素填土、杂填土,灰砂、碎石、灰土,1、砂垫层,施工要点,施工前先验槽、清松土、打底夯两遍。分层铺填。根据振实方法不同，每层铺填厚度不同。,宜采用加密性能好的砾砂、中砂、粗砂。若用细砂需
3、掺碎石或卵石（粒径50）垫层材料含泥量不应超过5%。,砂垫层适用于处理软土地基（不包括湿陷性黄土地基）。,2、灰土垫层,材料要求：,用石灰与黏性土拌和均匀，分层夯实而形成垫层。其承载能力可达300kp。,灰土不易渗透适用于处理湿陷性黄土，可消除13m厚黄土的湿陷性。（砂垫层不宜处理湿陷性黄土地基。）,适用于一般黏性土地基加固，施工简单，费用较低。,1）土料：宜采用就地挖出的黏性土及塑性指数大于4的粉土，土内不得含有松软杂质或使用耕植土；使用前应过筛，粒径 15mm。,2）石灰：使用前1-2d将生石灰粉化消解为熟石灰并过筛，粒径5mm。且不应夹有未熟化的生石灰块粒及其他杂质，也不得含有过多的水分
4、。,施工要点：,1）铺设前应先检查基槽，待合格后方可施工。（地基验槽）,2）灰土配合比满足规定，一般体积比为3：7或2：8。（灰土配制）,3）施工时，控制其含水量、厚度、夯打遍数。（控制因数）,4）应先采取排水措施，在无水情况下施工。（无水施工）,5）不得在墙角、柱墩及承重窗间墙下接缝，上下错缝不小于500mm，接缝隙处的灰土应充分夯实。（接缝规范）,6）灰土打完后，3天内不得泡水，并应及时进行基础施工，并随时准备回填土。（防水）,7）冬季施工时，应采取有效的防冻措施，不得采用冻土。（防水）,8）用环刀法测量土的干密度。压实系数一般为。（防冻）,二、挤密桩,挤密桩是采用某些机具和工艺，通过振动
5、或锤击沉管等方式在需要处理的地基上成孔，在管内灌料（土、生石灰、灰土、砂、碎石等），加以振实加密等过程形成桩。按要求完成若干个桩后，桩与挤密后的桩间土组成复合地基，共同承受基础所传递的荷载。,柴油打桩机正在施工,（一）碎石挤密桩施工,原理：首先在基础地面形成若干个桩孔，再将碎石分层填入并压实，形成若干个碎石桩，从而提高地基的承载力或水稳性。适用范围：用于处理松散砂土、填土、以及塑性指数不高的黏性土。,碎石桩宜采用等边三角形或正方形布置。桩孔直径可采用300800，对饱和粘土地基宜选用较大直径。砂石桩桩距不宜大于桩孔直径的4倍。,桩孔内的填料宜采用砾砂、粗砂、中砂、圆砾、角砾、卵石、碎石。填料中
6、含泥量不得大于5%，且不宜含有大于50的颗粒。,（二）生石灰桩施工,在下沉钢管成孔后，灌入生石灰碎块或在生石灰中掺加适量水硬性掺合料，经密实后形成桩体。,生石灰桩桩孔直径采用300400，桩距33.5倍桩径。桩距大于桩孔直径4倍的，效果不理想。,桩中的生石灰经水化膨发挤密、放热、离子交换、胶凝反应等作用达到改善土的性质的目的。,生石灰桩适用于处理地下水位以下的饱和黏性土、粉土、松散粉细砂、杂填土及饱和黄土等地基。,三、振冲法（对地基土振冲、射水、成孔、填砂石成桩）,原理：是以起重机吊起振冲器，启动潜水电机带动偏心块，使振冲器产生高频振动，同时开动水泵，通过喷嘴喷射高压水流使砂土成孔，周围土体在
7、压力水和震动作用下变密实，然后逐段填以砂石骨料边喷水振动，逐段提升振冲器，直到地面，从而在地基中形成一根根密实的碎石桩体，即振冲碎石桩，桩体与原地基构成复合地基。,（一）振冲置换法 1）方法：在砂土和粉土中，利用振冲器冲孔，加填料振密成桩。2）适用于不排水抗剪强度不小于20kPa的黏性土、粉土、饱和黄土和人工填土等地基。3）材料要求：可用粗砂，中砂，砾砂，碎石，卵石，角砾，圆砾等，粒径为5-50mm 4）施工程序：定位、振冲下沉、成孔、清孔、逐段（填料、振密、提升）、成桩。,（二）振冲密实法 1）方法：在中、粗砂地基中，不外加料，利用振冲器的振动和压力水使砂层液化，砂颗粒孔隙减小，使松散砂密实
8、。从而提高承载力。2）适用于处理砂土、粉土等地基。3）施工顺序：对准加固点、启动吊机、振冲下沉、振冲提升、关机关水和移位、整平场地。,四、碾压与夯实,（一）机械碾压 采用压路机、推土机、羊足碾或其它压实机械来压实松散土。常用于大面积填土的压实和杂填土地基的处理。,几种碾压机械图片,压路机1,压路机2,履带式推土机连遮阳伞及拖式羊足碾,（二）振动压实 利用振动机振动压实浅层地基的一种方法。,适用于处理砂土地基和黏性土含量较少、透水性较好的松散杂填土地基。机身相对较小，操作灵活。,（三）重锤夯实法,适用于稍湿的一般黏性土和粉土、砂土、湿陷性黄土以及杂填土等。（处理粉土地基时地下水位应在夯击面下方1
9、.5m以上）,夯锤一般采用混凝土圆锥体（截去锥尖），底面直径11.5m，质量1.53t，落距2.54.5m。经若干遍夯击，最后两遍的平均击沉量不超过1020（一般黏性土和湿陷性黄土）或510（砂土）时，停止夯击。其影响深度可达1.01.5m。,特点：本法使用轻型设备易于解决，施工简便，费用较低，但布点较密、夯击遍数多，施工期相对较长，同时夯击能量小，孔隙水难以消散。,原理：利用起重机械将夯锤提升到一定高度，然后自由落下，重复夯击基土表面，使地基表面形成一层比较实心密实的硬壳，从而使地基得到加固。,保持土在最佳含水量范围,（四）强夯法(动力固结法）,强夯法是法国L梅纳（Menard）1969年首
10、创的一种地基加固方法。夯击后的地基承载力可提高25倍，压缩性可降低200500，影响深度在10m以上。,1、原理：用起重机械吊起夯锤（10-40t），从高处（10-40m）自由落下，迫使土层孔隙压缩，土体局部液化，孔隙水和气体逸出，土粒重新排列，达到固结。,2、适用：碎石土、砂土、黏性土、湿陷性黄土、填土等地基的加固，加固深度1040m，强度提高25倍。,3、施工机具：1）夯锤：整体式（钢壳和混凝土）、装配式（钢板）。2）起重设备：可用15、20、25、30、50t带有离合摩擦器的履带式起重机,4、施工要点 1）地质勘察，制定强夯方案；2）现场试夯，确定施工参数（夯锤质量、尺寸、落距、夯击遍数
11、等）；3）施工步骤为平整场地、测量放线、起重机就位（夯锤对准夯点起吊到预定高度）、吊锤落锤、夯坑填平、标高测量 4）夯击时落锤平稳，夯位准确，坑内积水应及时排除。5）分段进行，从边缘向中央,加固顺序：先深后浅。,最后低能量满夯，提高表层土的夯实效果。,强夯振动：一般建筑物间隔距离1015m以上，对振动有特殊要求的建筑物，或精密仪器设备等应采取防振或隔振措施。,套管成孔灌注桩采用与桩的设计尺寸相适应的钢管（即套管），在端部套上桩尖后沉入土中后，在套管内吊放钢筋骨架，然后边浇注混凝土边振动或锤击拔管，利用拔管时的振动捣实混凝土而形成所需要的灌注桩。这种施工方法适用于在有地下水、流砂、淤泥的情况。,
12、五、套管成孔灌注桩（打拔管灌注桩）,根据沉管方法和拔管时振动不同，套管成孔灌注桩可分为锤击沉管灌注桩，振动沉管灌注桩。前者多用于一般黏性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基，后者除以上范围外，还可用于稍密及中密的碎石土地基。,混凝土桩靴（桩尖）,锤击沉管灌注桩演示,套管成孔灌注桩常出现的质量问题及处理,1、断桩：原因：桩距过近，打邻近桩时受挤压；或因混凝土终凝不久就受振动和外力作用所造成。处理：桩距3.5倍桩径。如不能满足时，则应采用跳打法或相隔一定技术间歇时间后再打邻近的桩,2、缩颈：是指桩身某处桩径缩减，小于设计断面。原因:是在含水率很高的软土层中沉管时，土受挤压产生很高的空隙水压，拔管后挤向新灌的混凝土，造成缩颈。处理：施工时应严格控制拔管速度，并使桩管内保持不少于2m高的混凝土，以保证有足够的扩散压力，使混凝土出管压力扩散正常。,套管成孔灌注桩常出现的质量问题及处理,3、吊脚桩：是指桩底部混凝土隔空或混进泥砂而形成松软层。原因：是预制桩尖质量差，沉管时被破坏，泥砂、水挤入桩管。处理：将桩管拔出，纠正桩靴或将砂回填桩孔后重新沉管。,六、预压法,堆载预压法,真空预压法,堆载预压法,砂井堆载预压法,砂井堆载预压,真空预压法施工现场,
