地基处理与基础工程施工的技术要求与方法

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1、3。1.4.2.地基处理与基础工程施工的技术要求与方法第二章 地基处理与基础工程施工的技术要求与方法1 常用的地基处理方法地基处理就是按照上部结构对地基的要求,对地基进行必要的加固或改良,提 高地基土的承载力，保证地基稳定，减少房屋的沉降或不均匀沉降，消除湿陷性黄土的 湿陷性，提高抗液化能力等。常用的人工地基处理方法有换土垫层法、重锤表层夯实、 强夯、振冲、砂桩挤密、深层搅拌、堆载预压、化学加固等方法。(1)换土垫层法当建筑物基础下的持力层比较软弱，不能满足上部荷载对地基的要求时,常采用换 土垫层法来处理软弱地基。换土垫层法是先将基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去, 然后回填强度较高、压缩性

2、较低、并且没有侵蚀性的材料，如中粗砂、碎石或卵石、灰 土、素土、石屑、矿渣等，再分层夯实后作为地基的持力层.换土垫层按其回填的材料 可分为灰土垫层、砂垫层、碎（砂)石垫层等。1）灰土垫层：灰土垫层是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖去，用按一定体积比配合的 石灰和粘性土拌合均匀后，在最优含水率情况下分层回填夯实或压实而成。适用于地下 水位较低，基槽经常处于较干燥状态下的一般粘性土地基的加固。2)砂垫层和砂石垫层：砂垫层和砂石垫层是将基础下面一定厚度软弱土层挖除，然后用强度较高的砂 或碎石等回填，并经分层夯实至密实,作为地基的持力层，以起到提高地基承载力、减 少沉降、加速软弱土层排水固结、防止冻

3、胀和消除膨胀土的胀缩等作用.（2)夯实地基法（锤击加固土层的厚度与单击夯击能有关，重锤夯实法由于锤 轻、落点底,只能加固基土表面,而强夯法根据锤重和落点距，可以加固 510m 深的基 土）1）重锤夯实法：重锤夯实是用起重机械将夯锤提升到一定高度后，利用自由下落时的冲击能重 复夯打击实基土表面,使其形成一层比较密实的硬壳层，从而使地基得到加固。适用于 处理高于地下水位 0.8m 以上稍湿的粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土和分层填土地 基的加固处理.2)强夯法：强夯法是用起重机械将重锤（一般 830t)吊起从高处（一般 630m)自由落下，对地基反复进行强力夯实的地基处理方法。适用于处理碎石土、砂

4、土、低饱和度的 粘性土、粉土、湿陷性黄土及填土地基等的深层加固。强夯所产生的振动和噪声很大，对周围建筑物和其他设施有影响，在城市中心 不宜采用，必要时应采取挖防震沟(沟深要超过建筑物基础深）等防震、隔振措施。（3）挤密桩施工法1）灰土挤密桩:灰土挤密桩是利用锤击将钢管打人土中，侧向挤密土体形成桩孔，将管拔出后， 在桩孔中分层回填 2：8 或 3：7 灰土并夯实而成,与桩间土共同组成复合地基以承受上 部荷载。适用于处理地下水位以上、天然含水量 12%25、厚度 515m 的素填土、杂填土、 湿陷性黄土以及含水率较大的软弱地基等。2)砂石桩：砂桩和砂石桩统称砂石桩，是指用振动、冲击或水冲等方式在软

5、弱地基中成孔后, 再将砂或砂卵石(或砾石、碎石）挤压人土孔中，形成大直径的由砂或砂卵(碎）石所构 成的密实桩体，适用于挤密松散砂土、素填土和杂填土等地基，起到挤密周围土层、增 加地基承载力的作用。3)水泥粉煤灰碎石桩:水泥粉煤灰碎石桩(简称 CFG 桩),是近年发展起来的处理软弱地基的一种新方 法.它是在碎石桩的基础上掺人适量石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌合后制成的具有 一定强度的桩体。(4）深层密实法1）振冲法：振冲法,又称振动水冲法，是以起重机吊起振冲器，启动潜水电机带动偏心块, 使振冲器产生高频振动，同时开动水泵，通过喷嘴喷射高压水流成孔,然后分批填以砂 石骨料，借振冲器的水平及垂直振动

6、，振密填料，形成的砂石桩体与原地基构成复合地 基,以提高地基的承载力，减少地基的沉降和沉降差的一种快速、经济有效的加固方法。 振冲桩适用于加固松散的砂土地基.2）深层搅拌法：深层搅拌法是利用水泥浆做固化剂，采用深层搅拌机在地基深部就地将软土和 固化剂充分拌合,利用固化剂和软土发生一系列物理、化学反应，使之凝结成具有整体 性、水稳性好和较高强度的水泥加固体，与天然地基形成复合地基.深层搅拌法适于加固较深、较厚的淤泥、淤泥质土、粉土和承载力不大于 0。12 MPa 的饱和粘土和软粘土、沼泽地带的泥炭土等地基。（5）预压法-砂井堆载预压法砂井堆载预压是在含饱和水的软土或杂填土地基中用钢管打孔，灌砂设

7、置一群 排水砂桩（井)作为竖向排水通道，并在桩顶铺设砂垫层作为水平排水通道，先在砂垫 层上分期加荷预压，使土中孔隙水不断通过砂井上升至砂垫层，排出地表，从而在建筑 物施工之前，地基土大部分先期排水固结，减少了建筑物沉降，提高了地基的稳定性。 适用于处理深厚软土和冲填土地基，多用于处理机场跑道、水工结构、道路、路堤、码 头、岸坡等工程地基，对于泥炭等有机质沉积地基则不适用。2混凝土扩展基础和条形基础的施工工艺和要求(1）在混凝土浇灌前应先进行基底清理和验槽，轴线、基坑尺寸和土质应符合设计规定.(2）在基坑验槽后应立即浇筑垫层混凝土，宜用表面振捣器进行振捣，要求表 面平整。当垫层达到一定强度后，方

8、可支模、铺设钢筋网片。(3)在基础混凝土浇灌前,应清理模板，进行模板预检和钢筋的隐蔽工程验收。 对于锥形基础,应注意锥体斜面坡度的正确，斜面部分的模板应随混凝土浇捣分段支设 并顶压紧,以防模板上浮变形，边角处的混凝土必须注意捣实。严禁斜面部分不支模， 用铁锹拍实.（4）基础混凝土宜分层连续浇筑完成.（5）基础上有插筋时，要将插筋加以固定以保证其位置的正确。(6)基础混凝土浇灌完，应用草帘等覆盖并浇水加以养护.3筏板基础（整片的基础）的施工要点和要求（1)施工前，如地下水位较高，可采用人工降低地下水位至基坑底不少于500mm以保证在无水情况下进行基坑开挖和基础施工。（2）施工时,可采用先在垫层上

9、绑扎底板、梁的钢筋和柱子锚固插筋，浇筑底 板混凝土，待达到 25%设计强度后，再在底板上支梁模板，继续浇筑完梁部分混凝土; 也可采用底板和梁模板一次同时支好，混凝土一次连续浇筑完成,梁侧模板采用支架支 承并固定牢固.(3)混凝土浇筑时一般不留施工缝，必须留设时，应按施工缝要求处理，并应 设置止水带.(4）混凝土浇筑完毕，表面应覆盖和洒水养护不少于 7d。（5）当混凝土强度达到设计强度的 30时，应进行基坑回填。4箱形基础的施工要点和要求（1)基坑开挖，如地下水位较高，应采取措施降低地下水位至基坑底以下 500mm 处。当采用机械开挖时，在基坑底面标高以上保留 200400mm 厚的土层，采用人

10、工清槽。 基坑验槽后，应立即进行基础施工。（2)施工时，基础底板、内外墙和顶板的支模、钢筋绑扎和混凝土浇筑，可采 取分块进行，其施工缝的留设位置和处理应符合钢筋混凝土工程施工及验收规范有关要 求，外墙接缝应设止水带。（3）基础的底板、内外墙和顶板宜连续浇筑完毕.如设置后浇带（按设计要求 或按施工组织设计要求不能一次浇注混凝土的位置可设置后浇带），应在顶板浇筑后至 少 2 周以上再施工，使用比设计强度提高一级的细石混凝土。(4）基础施工完毕，应立即进行回填土。5 钢筋混凝土预制桩基础施工工艺和技术要求锤击沉桩法也称打入桩，见图五（a）,是利用桩锤下落产生的冲击能克服土对桩的阻力， 使桩沉到预定深

11、度或达到持力层。1）施工程序：确定桩位和沉桩顺序打桩机就位吊桩喂桩校正锤击沉 桩接桩再锤击沉桩送桩+收锤切割桩头。2）打桩时，应用导板夹具或桩箍将桩嵌固在桩架内。将桩锤和桩帽压在桩顶, 经水平和垂直度校正后，开始沉桩。3）开始沉桩时应短距轻击,当入土一定深度并待桩稳定后，再按要求的落距沉 桩。4)正式打桩时宜用“重锤低击,“低提重打”,可取得良好效果。锤的重量与 桩的重量有一定要求,一般为 1：1。5）桩身入土深度的控制，对于承受轴向荷载的摩擦桩（由于它承受的是桩体 的摩擦力），以标高为主，贯入度作为参考；端承桩 (它承受的是桩端力）则以贯入度 为主，以标高作为参考。6)施工时，应注意做好施工

12、记录。7)打桩时还应注意观察：打桩入土的速度；打桩架的垂直度；桩锤回弹情况； 贯入度变化情况等.8)预制桩的接桩工艺主要有硫磺胶泥浆锚法接桩、焊接法接桩和法兰螺栓接桩 法等三种.前一种适用于软弱土层，后两种适用于各类土层.（3）静力压桩法 见图五（b）。1）静力压桩的施工一般采取分段压入，逐段接长的方法。施工程序为:测量定 位压桩机就位吊桩插桩桩身对中调直静压沉桩 +接桩 +再静压沉桩终止压桩切割桩头.2）压桩时，用起重机将预制桩吊运或用汽车运至桩机附近,再利用桩机自身设 置的起重机将其吊入夹持器中,夹持油缸将桩从侧面夹紧，即可开动压桩油缸.先将桩压 入土中 lm 左右后停止，矫正桩在互相垂直

13、的两个方向的垂直度后，压桩油缸继续伸程 动作，把桩压入土层中。伸长完后，夹持油缸回程松夹，压桩油缸回程。重复上述动作， 可实现连续压桩操作，直至把桩压入预定深度土层中。3)压同一根（节)桩时应连续进行。4）在压桩过程中要认真记录桩入土深度和压力表读数的关系，以判断桩的质 量及承载力。5)当压力表数值达到预先规定值,便可停止压桩。6 混凝土灌注桩的种类和施工工艺混凝土灌注桩是一种直接在现场桩位上就地成孔，然后在孔内浇筑混凝土或安 放钢筋笼再浇筑混凝土而成的桩。按其成孔方法不同,可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、 人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等。（1)钻孔灌注桩钻孔灌注桩是指利用钻孔机械钻出桩孔，并在孔

14、中浇筑混凝土 (或先在孔中吊 放钢筋笼）而成的桩 .根据钻孔机械的钻头是否在土的含水层中施工，又分为泥浆护壁 成孔和干作业成孔两种施工方法。1）泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺流程：测定桩位埋设护筒制备泥浆成 孔清孔下钢筋笼水下浇筑混凝土。见图五（d）.2)干作业成孔灌注桩施工工艺流程：测定桩位钻孔清孔下钢筋笼浇筑 混凝土。见图五（e）。（2）沉管灌注桩沉管灌注桩是指利用锤击打桩法或振动打桩法 ,将带有活瓣式桩尖或预制钢筋 混凝土桩靴的钢套管沉入土中 ,然后边浇筑混凝土（或先在管内放入钢筋笼）边锤击或 振动边拔管而成的桩。前者称为锤击沉管灌注桩,后者称为振动沉管灌注桩。1)沉管灌注桩成桩过程为:桩机

15、就位锤击(振动）沉管上料边锤击(振动) 边拔管，并继续浇筑混凝土下钢筋笼，继续浇筑混凝土及拔管成桩。2）夯压成型沉管灌注桩夯压成型沉管灌注桩简称夯压桩，是在普通锤击沉管灌注桩的基础上加以改进 发展起来的一种新型桩。它是利用打桩锤将内外钢管沉入土层中，由内夯管夯扩端部混 凝土，使桩端形成扩大头，再灌注桩身混凝土，用内夯管和桩锤顶压在管内混凝土面形 成桩身混凝土。（3)人工挖孔灌注桩见图五（f）人工挖孔灌注桩是指桩孔采用人工挖掘方法进行成孔，然后安放钢筋笼 ,浇筑 混凝土而成的桩。为了确保人工挖孔桩施工过程中的安全，施工时必须考虑预防孔壁坍 塌和流砂现象发生，制定合理的护壁措施。护壁方法可以采用现浇混凝土护壁、喷射混 凝土护壁、砖砌体护壁、沉井护壁、钢套管护壁、型钢或木板桩工具式护壁等多种。以 应用较广的现浇混凝土分段护壁为例说明人工挖孔桩的施工工艺流程.人工挖孔灌注桩的施工程序是 :场地整平放线、定桩位挖第一节桩孔土方 支模浇筑第一节混凝土护壁