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1、第2章 地基处理与基础工程2.1地基处理及加固2.2浅埋式钢筋混凝土基础施工2.3桩基础施工Date12.1 地基处理及加固 地基即指建筑物基础以下的土体，地基的主要作用是承托建筑物 的基础； 基础直接建造在未经加固的天然土层上时，这种地基称之为天然 地基。若天然地基不能满足地基强度和变形的要求，则必须事先 要经过人工处理后再建造基础，这种地基加固称为地基处理。 地基加固处理的原理是：将土质由松变实，将水的含水量由高变低。即可达到地基加固 的目的。常用的人工地基处理方法有换填法、重锤夯实法、机械 碾压法、挤密桩法、深层搅拌法、化学加固法等Date2一、换土地基 挖：挖去表面的软土层，将基础埋置
2、在 承载力较大的基岩或坚硬的土层上。填：软土层很厚，而又需要大面积进行 加固处理，则可在原有的软土层上直接 回填一定厚度的好土或砂石、矿石等。换：就是将挖与填相结合，即换土垫层 法，施工时先将基础下一定范围内的软 土挖去，而用人工填筑的垫层作为持力 层，按其回填的材料不同可分为砂垫层 、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层等。2.1 地基处理及加固Date3（一）砂地基和砂石地基将建筑物基础下的一定范围内的土层挖去，然后用强度比较高的砂或碎石 等回填，并经分层夯实至致密，以提高地基的承载力、减少沉降、加速软 弱土层的排水固结、防止冻胀和消除膨胀土的胀缩等作用。1.构造要求地基厚度要求，地基宽度要求2.
3、材料要求砂地基宜用颗粒级配良好，质地坚硬的中砂、粗砂、砾 砂、碎石、石屑或其他工业废粒料。3.施工要点4.质量验收标准和方法标准：见表格规定方法：环刀取样法、贯入测定法2.1 地基处理及加固Date4表2.1 砂和砂石垫层每层铺筑厚度及最佳含水量 振捣方式每层铺筑厚 度（）施工时最优含 水量（）施工说明备注平振法2002501520用平板式振捣器往复振捣不宜用于细纱或 含泥量较大的砂 所铺筑的砂垫层插振法振捣器插入 深度饱和（1）插入式振捣器 （2）插入间距可根据机械振幅大小 决定 （3）不应插入下卧粘性土层 （4）插入式振捣器插入完毕后所留 的孔洞，应用砂填实水撼法250饱和（1）注水高度应
4、超过每次铺筑面 （2）钢叉摇撼捣实，插入点间距为 100，钢叉分四齿，齿的间距800 ，长300，木柄长90，重40N湿陷性黄土、膨 胀土地区不得使 用夯实法1502008121.用木夯或机械夯 木夯重400N，落距400500 一夯压半夯，全面夯实适用于砂石地基碾压法25035081260100KN压路机往复碾压（1）适用于大面 积砂垫层 （2）不宜用于3 水位以下的砂垫 层2.1 地基处理及加固Date5（二）灰土地基 （1）方法：用石灰与黏性土拌和均匀，分层夯实而形成垫层 层。其承载能力可达300kp。 （2）适用：一般黏性土地基加固，施工简单，费用较低。 （3）材料要求：1）土料：采用
5、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；土料须过筛，其颗 粒不应大于15mm。（塑性指数4，颗粒15mm）2）石灰。应用级以上新鲜的块灰，含氧化钙、氧化镁 愈高愈好，使用前1-2d消解并过筛，其颗粒不得大于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。（颗粒5mm）2.1 地基处理及加固Date6（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
6、。（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，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）用环刀取样测量土的干密度。压实系数一般为0.93-0.95g/。（防冻 ） 9）确定贯入度时，应先进行现场试验。（贯入度）2.1 地基处理及加固Date7二、强夯地基 具有施工速度快、造价低、设备简单、能处理的土壤类 别多等特点。适用范围：碎石土、砂土、粘性土、湿陷性黄土及杂填土 地基的深层加固。优点：地基经强夯加固后，承载能力可以提高2-5倍
7、，压 缩性可降低200-1000%。是一种效果好、速度快、节省材料 、施工简便的地基加固方法。缺点：是施工时噪音和振动很大，离建筑物小于10m时， 应挖防震沟，沟深要超过建筑物基础深。 2.1 地基处理及加固Date81. 机具设备 （1）夯锤：夯锤重：8-30t材料：首选铸钢或铸铁，次选钢板外壳内浇筑钢筋混凝土。夯锤底面：圆形（常用）或方形锤的底面积大小：取决于表面土质，对砂土一般为2-4m2，粘性土为3-4m2，淤泥质土为4-6m2。夯锤中宜设置若干个上下贯通的气孔，以减少夯击时空气阻 力。 2.1 地基处理及加固Date9（2）起重机：一般采用自行式起重 机。起重能力取大于 1.5倍锤重
8、，并需设安 全装置，防止夯击时 臂杆后仰。 （3）脱钩装置：2.1 地基处理及加固Date10强 夯 压 实 2.1 地基处理及加固Date11强 夯 压 实 2.1 地基处理及加固Date122. 施工要点施工前应进行试夯，试夯面积不小于10m10m，对试夯前后 的变化情况进行对比，以确定正式夯击施工时的技术参数。场地应做好排水工作，地下水位高时应采取降低水位措施， 冬季施工要采取防冻措施。夯点的布置应根据基础底面形状确定，施工时按由内向外、隔行跳打原则进行，夯实范围应大于基础边缘3 m。 2.1 地基处理及加固Date13三、重锤夯实地基重锤夯实法是利用起重设备将夯锤提升到一定高度，然 后
9、自由落锤，利用夯锤自由下落时的冲击能来夯实土层表 面，重复夯打使浅层地基土或分层填土夯实，形成一层较 为均匀的硬壳层，从而使地基得到加固。重锤夯实法一般适用于处理地下水位以上稍湿的黏 性土、砂土、杂填土和分层填土，以提高其强度，减少其 压缩性和不均匀性；也可用于消除湿陷性黄土的表层湿陷 性。但当夯击振动对邻近建筑物或设备产生不利影响时， 或当地下水位高于有效夯实深度，以及当有效夯实深度内 存在软弱土时，不得采用重锤夯实法。 2.1 地基处理及加固Date141. 机具设备 起吊设备可采用带有摩擦式卷扬机的履带式起重机、龙 门式起重机或悬臂式桅杆起重机等。其起重能力：如直接 用钢丝绳悬吊夯锤时，
10、应大于夯锤重量的3倍；如采用自 动脱钩时，应大于夯锤重量的1.5倍。落距一般控制在2.5 4.5m之间。 夯锤的形状宜采用圆台形，如下图所示。可用C20以上 的钢筋混凝土制作，其底部可填充废铁并设置钢底板使重 心降低。锤重宜为1530kN，底面直径宜为1.O1.5m， 锤底面静压力宜为1520kPa。2.1 地基处理及加固Date152.1 地基处理及加固Date162. 施工要点 1）施工前应在现场进行试夯，试夯面积不应小10m10m， 试夯层数不少于两层，以确定符合设计密实度要求的有关夯击 参数，如夯锤重量、锤底直径、落距、每层的虚铺厚度、有效 夯击深度、夯击次数、最后下沉量、总下沉量等。
11、最后下沉量 是指最后两击的平均下沉量，对黏性土和湿陷性黄土取10 20mm；对砂土取510mm，以此作为控制停夯的标准。 2）基坑（槽）的夯击范围应大于基础底面，每边应 超出基础边缘0.5m，以便于底面边角夯打密实。夯实前基坑（ 槽）底面应高出设计标高，预留土层的厚度。为试夯时一般为 总下沉量加50100mm。 3）夯实时地基土的含水量应控制在最优含水量范围以内。 如需洒水，应待水全部渗入土中一昼夜后方可夯击； 2.1 地基处理及加固Date17若土的表面含水量过大，可采取铺撒吸水材料（如干土、碎砖、生 石灰等）、换土或其他有效措施。 4）在基坑(槽)的周边应做好排水措施，防止向基坑（槽） 内
12、灌水。有地下水时应采取降水措施。 5）在条形基槽或大面积基坑内夯击时，第一循环应按一夯 挨一夯顺序进行，第二循环宜在前一循环的空隙点夯击，如此反复进行，最后两遍应一夯搭接半夯进行；在独立柱基基坑内夯击时，应采取先两边后中问或先外后里的顺序夯击；基坑（槽）底面标高不同时，应按先深后浅的顺序逐层夯击。 6）应注意基坑（槽）边坡稳定性和夯击对邻近建筑物的影 响，必要时应采取有效措施。冬期施工应采取防冻措施。 2.1 地基处理及加固Date183. 质量检验重锤夯实后应检查施工记录，除应符合试夯最后下沉量 的规定外，还应符合基坑（槽）表面的总下沉量不小于试夯 总下沉量的90。也可在地基上选点夯击，检查
13、最后下沉量 ，检查点数：独立基础每个不少于l处；基槽每20m不少于1 处；整片地基每50m2不少于1处。如质量不合格，应进行补夯，直至合格为止。 2.1 地基处理及加固Date19四、挤密法与振冲法 该法均是通过冲击和振动在地基中成孔，然后填筑砂、碎石 等形成较大直径的砂、碎石桩，以对地基起到加固作用。 1、挤密法 挤密法主要是先将套管打入或振入地基成孔，再将砂、碎石等土料灌入孔中而形成挤密桩，对软土产生横向挤密作用，从 而使土的压缩性减小，抗剪强度提高。 又因为桩体有较高的承载力和变形模量，截面又较大，一般可达松软土加固面积的20左右，可与软弱土形成复合地基， 共同承受建筑物的荷载。 它适用
14、于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土地基。2.1 地基处理及加固Date202、振冲地基振冲法与挤密法的作用相同,只是成桩工艺存在差别。 振冲法是利用振冲器边振动边水冲，使松砂地基密实，或在 粘性土地基中成孔，填入碎石后形成复合地基。 前者称振冲密实法 后者称振冲置换法，图3。 （1）振冲置换法适用于处理不排水剪强度20KPa粘性土、 粉土、饱和黄 土和人工填土等地基。（2）振冲密实法适用于处理砂土和粉土地基。2.1 地基处理及加固Date212.1 地基处理及加固Date222.1 地基处理及加固Date23五、地基局部处理及其他地基加固方法 （一）地基局部处理 1.松土坑的处理
15、2.砖井或土井的处理 3.局部软硬土的处理2.1 地基处理及加固Date24（二）其他地基加固方法 1.高压喷射注浆法 高压喷射注浆法是通过高压喷射的水泥浆与土混合搅拌，来加固地基的 首先利用钻机钻至设计深度，插入带特殊喷嘴的注浆管，借助高压设备 ，使水泥浆或水以2040Mpa的压力，从喷嘴喷出，冲击破坏土体，然后注 浆管边旋转、边上提，浆液与土粒充分搅拌混合并凝固后，土中即形成一 固结体，从而使地基加固。施工中可定向喷射成墙或旋转喷射成桩 高压喷射注浆法具有施工简便、操作安全、成本低、既加固地基又防水 止渗等优点，广泛应用于已有建筑和新建建筑的地基处理。 适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和 碎石土等地基。地下水流速过大和已涌水的防水工程，应慎重使用。2.1 地基处理及加固Date252.深层搅拌水泥土桩施工近年来新兴起了深层搅拌水泥粉喷桩（简称粉喷桩），可 作为软土地基改良加固方法和重力式支护结构。施工时，以钻头在桩位搅拌后将水泥干粉用压缩空气输入 到软土中，强行拌合，使其充分吸收地下水并与地基土发 生理化反应，形成具有水稳定性、整体性和一定强度的柱 状体，同时桩间土得到改善，从而满足建筑基础的设计要 求。其桩径一般为500、600、700mm，桩长可达18m。2.1 地基处
