基礎(chǔ)工程--地基處理

1、第一節(jié) 概述第二節(jié) 換填法第三節(jié) 預(yù)壓法第四節(jié) 強夯法第五節(jié) 振沖法第六節(jié) 水泥粉煤灰碎石樁法第七節(jié) 水泥土攪拌法主要內(nèi)容地基處理ground treatment 是為提高地基承載力，改善其變形性質(zhì)或滲透性質(zhì)而采取的人工處理地基的方法。當(dāng)天然地基不能滿足上部結(jié)構(gòu)對地基承載力和變形的要求，而采用樁基礎(chǔ)等深基礎(chǔ)方案在技術(shù)或經(jīng)濟上不合理時，一般需要進(jìn)行地基處理，形成人工地基，以保證建筑物的安全與正常使用。一、地基處理目的提高地基承載力、穩(wěn)定性、降低壓縮性、減小滲透性、全部或部分消除黃土的濕陷性、砂土的液化等。二、地基處理的對象地基處理的對象是：軟弱地基和特殊土地基。1、軟弱地基軟弱地基是持力層主要由

2、軟弱土組成的地基。軟弱土包括淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土及飽和松散的粉細(xì)砂與粉土。淤泥和淤泥質(zhì)土： wL w ，1.0e1.7稱淤泥質(zhì)土； 1.7 e稱淤泥。天然含水量高，呈流塑狀態(tài)；孔隙比大，壓縮性高；強度低；透水性極差，固結(jié)歷時長；結(jié)構(gòu)性強；流變性顯著。沖填土：孔隙比大、含水量高、強度低、壓縮性高、欠固結(jié)。成份以粉土、粉細(xì)砂為主的沖填土易液化。雜填土的特性：雜填土成份復(fù)雜，結(jié)構(gòu)松散，分布無規(guī)律，極不均勻。三、地基處理方法分類地基處理方法分類有多種。按處理深度可分為淺層處理和深層處理；按地基處理的原理可分為換填法、擠密振實法、碾壓夯實法、預(yù)壓法、膠結(jié)加固法等五類。換填法：砂墊層、碎石墊層、

3、灰土墊層和素土墊層。擠密振實法：擠密樁法、振沖法。碾壓夯實法：機械碾壓、振動壓實、重錘夯實和強夯預(yù)壓法：堆載預(yù)壓法和真空預(yù)壓法。膠結(jié)加固法：硅化法、堿液法、高壓噴射注漿法、水泥土攪拌法等。 四、地基處理方案的選擇1、準(zhǔn)備工作搜集詳細(xì)的巖土工程勘測資料、上部結(jié)構(gòu)及地基基礎(chǔ)設(shè)計資料等；根據(jù)工程要求和采用天然地基存在的主要問題，確定地基處理的目的、處理范圍和處理后要求達(dá)到的各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)等；結(jié)合工程情況，調(diào)查當(dāng)?shù)氐鼗幚斫?jīng)驗和施工條件；調(diào)查鄰近建筑、地下工程和有關(guān)管線等情況；了解建筑場地的環(huán)境情況。2、方案選擇提出幾種可供考慮的處理方案。根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、荷載大小及使用要求，結(jié)合地形地貌、地層結(jié)構(gòu)、土

4、層條件、地下水特征、環(huán)境情況及對鄰近建筑的影響等因素進(jìn)行綜合分析，初步提出幾種處理方案，包括選擇兩種或多種地基處理措施組成的綜合處理方案；方案比較，選擇最佳處理方案。對初選的各方案，從加固原理、適用范圍、預(yù)期處理效果、材料來源與消耗、施工機械、施工技術(shù)與進(jìn)度要求和施工對環(huán)境的影響，進(jìn)行全面的技術(shù)、經(jīng)濟分析和比較，從中選擇一個最佳的地基處理方案。 現(xiàn)場試驗，修改調(diào)整。對已選定的地基處理方法，按建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計等級和場地復(fù)雜程度，選擇代表性場地進(jìn)行現(xiàn)場試驗或試驗性施工，并進(jìn)行必要的測試，以確定施工藝和施工參數(shù)，檢驗設(shè)計參數(shù)和處理效果。如達(dá)不到設(shè)計要求時，應(yīng)查明原因，修改設(shè)計參數(shù)或調(diào)整地基處理方法

5、。五、施工中注意事項 地基處理工程與其他建筑工程不同，一方面，大部分地基處理方法的加固效果并不是施工結(jié)束后就能全部發(fā)揮，需要在施工完成后經(jīng)過一段時間才能逐步體現(xiàn)出來；另一方面，每一項地基處理都有它的特殊性，如土的性質(zhì)不同，處理目的不同等。而且地基處理大都是隱蔽工程，很難直接檢驗其加固效果。這些就要求在地基處理施工過程中和施工完成后注意下述幾點。 技術(shù)交底 在地基處理施工過程中，只讓現(xiàn)場人員了解如何施工是不夠的，還必須使他們了解所采用的地基處理的原理、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求，所進(jìn)行的施工是否合乎工程上的要求。做好監(jiān)測工作在地基處理施工過程中和施工完成后需要做好監(jiān)測工作，以保證施工的正常進(jìn)行；通過觀測

6、收集數(shù)據(jù)，為下一階段的工作提供可靠依據(jù)。 處理效果檢驗 處理工作結(jié)束后，應(yīng)盡量采用可能的手段來檢測處理的效果，特別是新的處理方法和工藝。此外，重要工程的地基處理，或開發(fā)、引用新的地基處理方法，或者在進(jìn)行地基處理方法的比較時，在施工以前最好進(jìn)行現(xiàn)場試驗，以檢驗地基處理方案的可靠性，獲得設(shè)計計算的參數(shù)值和施工的控制指標(biāo)，以及施工經(jīng)驗。必要時也可以在現(xiàn)場試驗中來比較各種方法的優(yōu)缺點，為合理確定地基處理方法提供依據(jù)。 換填法cushion ：就是挖去地表淺層軟弱土層或不均勻土層，回填堅硬、較粗粒徑的材料，如砂土、碎石、石渣、素土、煤灰、礦渣、二灰(石灰、粉煤灰)以及其他性能穩(wěn)定的材料，并夯壓密實，形成

7、墊層的地基處理方法。一、換填法的作用和適用范圍1、換填墊層的作用：提高地基承載力，減小地基壓縮性，加速飽和軟粘土的排水固結(jié)，防止地基土凍脹，減輕膨脹土的脹縮影響，防止黃土地基的濕陷，消除地基液化現(xiàn)象。2、換土墊層法的適用范圍：換填墊層法適用于各類淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。二、換填墊層的設(shè)計墊層設(shè)計的主要內(nèi)容是確定墊層的厚度、寬度和承載力、墊層材料選擇和地基變形計算。azczzf0)tan2)(tan2(pzlzbblz0tan2pzbbz矩形基礎(chǔ)：條形基礎(chǔ)：1、墊層的厚度 墊層厚度z應(yīng)根據(jù)需置換軟弱土層的深度或下臥層的承載能力確定，并滿足下式要求：墊層的壓力擴散角，宜通過試驗確定，當(dāng)無試

8、驗資料時，可根據(jù)換填材料和z/b查表確定。墊層太薄，作用不明顯；過厚，不經(jīng)濟。墊層的厚度不宜小于0.5m，也不宜大于3m，一般在12m左右。2、墊層的寬度墊層的底面寬度墊層的底面寬度應(yīng)滿足基礎(chǔ)底面應(yīng)力擴散的要求外，及墊層側(cè)面土的強度條件，防止墊層向兩側(cè)擠出。墊層的頂面寬度墊層頂面寬度可從墊層底面兩側(cè)向上，按基坑開挖期間保持邊坡穩(wěn)定的當(dāng)?shù)亟?jīng)驗放坡確定。墊層頂面每邊超出基礎(chǔ)底邊不宜小于300mm。tan2zbbb3、墊層材料選擇換填材料應(yīng)選擇強度高，性能穩(wěn)定，水穩(wěn)性好的材料。選擇換填材料時，還應(yīng)考慮就地取材，充分利用工業(yè)廢料，以達(dá)到經(jīng)濟的目的?？蛇x用的材料有：砂石。宜選用碎石、卵石、角礫、圓礫、礫

9、砂、粗中砂或石屑，砂石應(yīng)級配良好，不得含有草根、垃圾等有機雜物，對具有排水要求的砂墊層宜控制含泥量不大于3%。當(dāng)使用粉細(xì)砂或石粉時，應(yīng)摻人不少于總重30的碎石或卵石。砂石的最大粒徑不宜大于50mm。粉質(zhì)粘土。土料中有機質(zhì)含量不得超過5，亦不得含有凍土或膨脹土。當(dāng)含有碎石時，其粒徑不宜大于50mm。用于濕陷性黃土或膨脹土地基的粉質(zhì)粘土墊層，土料中不得夾有磚、瓦和石塊。 灰土。體積配合比宜為2：8或3：7。土料宜用粉質(zhì)粘土，不宜使用塊狀粘土和砂質(zhì)粉土，不得含有松軟雜質(zhì)，并應(yīng)過篩，其顆粒不得大于15mm。石灰宜用新鮮的消石灰，其顆粒不得大于5mm。粉煤灰?？刹捎脻衽呕液驼{(diào)濕灰。粉煤灰應(yīng)符合有關(guān)放射性

10、安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。礦渣。墊層使用的礦渣是指高爐重礦渣，如分級礦渣，混合礦渣及原狀礦渣。選用礦渣的松散重度不小于11kN/m3，有機質(zhì)及含泥總量不超過5%。作為建筑物墊層的礦渣應(yīng)符合對放射性安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。易受酸、堿影響的基礎(chǔ)或地下管網(wǎng)不得采用礦渣墊層。 土工合成材料。所用土工合成材料的品種與性能及填料的土類應(yīng)根據(jù)工程特性和地基土條件，按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范GB 50290的要求，通過設(shè)計并進(jìn)行現(xiàn)場試驗后確定。作為加筋的土工合成材料應(yīng)采用抗拉強度較高、伸長率不大于45、耐久性好、抗腐蝕的土工格柵、土工格室、土工墊等土工合成材料；6、壓實系數(shù)壓實系數(shù)是土的控制干密度與最大干密度的比

11、值：c：壓實系數(shù)，可根據(jù)施工方法、換填材料類別和設(shè)計要求，查表確定。dmax：土的最大干密度，由擊實試驗確定，碎石或卵石的最大干密度可取2.02.2t/m3。 式中：max/ddc三、墊層的施工要點施工機械選擇：墊層施工應(yīng)根據(jù)不同的換填材料選擇施工機械。粉質(zhì)粘土、灰土宜采用平碾、振動碾或羊足碾，中小型工程也可采用蛙式夯、柴油夯。砂石等宜用振動碾。粉煤灰宜采用平碾、振動碾、平板振動器、蛙式夯。礦渣宜采用平板振動器或平碾，也可采用振動碾。保持坑底土的原狀結(jié)構(gòu)：基坑開挖時留約200mm厚的土層暫不挖去。在碎石或卵石墊層鋪設(shè)前，宜先設(shè)置150300mm厚的砂墊層或鋪一層土工織物。排水降水：除采用水撼法

12、施工砂墊層外，不得在浸水條件下施工。 施工參數(shù)確定：墊層分層鋪填厚度、每層壓實遍數(shù)等施工參數(shù)應(yīng)根據(jù)墊層材料、施工機械設(shè)備及設(shè)計要求等通過現(xiàn)場試驗確定，以求獲得最佳夯壓效果。為保證分層壓實質(zhì)量，應(yīng)控制機械碾壓速度。施工含水量：粉質(zhì)粘土和灰土墊層土料的施工含水量宜控制在最優(yōu)含水量Wopt2的范圍內(nèi)。粉煤灰墊層的施工含水量宜控制在Wopt4的范圍內(nèi)。對于砂石料則可根據(jù)施工方法不同按經(jīng)驗控制適宜的施工含水量，當(dāng)用插入式振動器時宜為飽和。對于碎石及卵石應(yīng)充分澆水濕透后夯壓。施工搭接：當(dāng)墊層底面不在同一標(biāo)高上時，基底面應(yīng)挖成階梯或斜坡，并按先深后淺的順序進(jìn)行施工，搭接處應(yīng)夯壓密實。粉質(zhì)粘土及灰土墊層分段施

13、工時，不得在柱基、墻角及承重窗間墻下接縫。上下兩層的縫距不得小于500mm。墊層竣工驗收合格后，應(yīng)及時進(jìn)行基礎(chǔ)施工與基坑回填。四、質(zhì)量檢驗 質(zhì)量檢驗是保證墊層質(zhì)量的重要措施和調(diào)整施工參數(shù)的依據(jù)，在施工過程中應(yīng)特別重視并做好記錄。檢驗方法：環(huán)刀法、貫入儀、靜力觸探、輕型動力觸探、重型動力觸探或標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗檢驗；檢驗數(shù)量：墊層的施工質(zhì)量檢驗必須分層進(jìn)行，采用環(huán)刀法檢驗墊層的施工質(zhì)量時，取樣點應(yīng)位于每層厚度的2/3深度處。檢驗數(shù)量應(yīng)根據(jù)土質(zhì)條件、工程規(guī)模和檢驗方法確定，對大基坑每50100m2不應(yīng)少于1個檢驗點；對基槽每1020m不應(yīng)少于1個點；每個獨立柱基不應(yīng)少于1個點。采用貫人儀或動力觸探檢驗墊

14、層的施工質(zhì)量時，每分層檢驗點的間距應(yīng)小于4m?？⒐を炇詹捎幂d荷試驗檢驗墊層承載力時，每個單體工程不宜少于3點；對于大型工程則應(yīng)按單體工程的數(shù)量或工程的面積確定檢驗點數(shù)。預(yù)壓法 preloading 是對地基進(jìn)行堆載或真空預(yù)壓，使地基土固結(jié)的地基處理方法。預(yù)壓法包括堆載預(yù)壓法和真空預(yù)壓法。堆載預(yù)壓法是在地基上堆加大于或等于建筑物荷重的壓力，使地基固結(jié)的地基處理方法。真空預(yù)壓法是通過對覆蓋于豎井地基表面的不透氣薄膜下抽真空，而使地基固結(jié)的地基處理方法。預(yù)壓法適用于處理淤泥質(zhì)土、淤泥和沖填土等飽和粘性土地基。為了加速飽和軟粘土的固結(jié)，縮短加固時間，常在地基中設(shè)置豎向排水體如普通砂井、袋裝砂井、塑料排

15、水帶等，在地面設(shè)置水平排水體如砂墊層。豎向排水體和水平排水體構(gòu)成預(yù)壓法的排水系統(tǒng)。 一、預(yù)壓法加固機理 依據(jù)飽和軟土的固結(jié)理論，在建筑物建造前，給建筑場地施加與建筑物荷重相當(dāng)?shù)膲毫M(jìn)行預(yù)壓，使土層固結(jié)壓密，以提高地基強度、承載力和穩(wěn)定性，減小壓縮性，然后卸除荷載再建造建筑物。二、預(yù)壓法設(shè)計以堆載預(yù)壓法為例介紹預(yù)壓法設(shè)計內(nèi)容：資料收集；確定預(yù)壓處理范圍； 確定預(yù)壓荷載大小、分級、加載速率和預(yù)壓時間； 排水井設(shè)計； 計算地基土的固結(jié)度、強度增長、抗滑穩(wěn)定性和變形。1、資料收集通過勘察查明土層在水平和豎直方向的分布、層理變化，查明透水層的位置、地下水類型及水源補給情況等。通過土工試驗確定土層的先期固

16、結(jié)壓力、壓縮曲線、滲透系數(shù)、固結(jié)系數(shù)、三軸試驗抗剪強度指標(biāo)以及原位十字板抗剪強度等。對重要工程，應(yīng)在現(xiàn)場選擇試驗區(qū)進(jìn)行預(yù)壓試驗，在預(yù)壓過程中應(yīng)進(jìn)行地基豎向變形、側(cè)向位移、孔隙水壓力、地下水位等項目的監(jiān)測并進(jìn)行原位十字板剪切試驗和室內(nèi)土工試驗。根據(jù)預(yù)壓試驗獲得的監(jiān)測資料確定加載速率等施工控制指標(biāo)、推算土的固結(jié)系數(shù)、固結(jié)度及最終豎向變形等，分析地基處理效果，對原設(shè)計進(jìn)行修正，指導(dǎo)全場的設(shè)計與施工。地基經(jīng)過預(yù)壓所達(dá)到的固結(jié)度和所完成的變形量要滿足設(shè)計要求。2、預(yù)壓范圍：堆載的頂面范圍應(yīng)不小于建筑物基礎(chǔ)底面積，并應(yīng)適當(dāng)擴大，以保證預(yù)壓加固效果。 3、預(yù)壓荷載堆載材料一般用素土、砂石等散粒材料，油罐地基

17、通常將油罐充水進(jìn)行預(yù)壓，堤壩以自重分級加載預(yù)壓。 堆載大小：通?？膳c建筑物的基底壓力大小相同；對沉降有嚴(yán)格限制的地基，應(yīng)采用超載預(yù)壓法處理，超載值應(yīng)根據(jù)預(yù)壓時間內(nèi)要求消除的變形量通過計算確定。加載速率：加載速率應(yīng)與地基土的強度增長相適應(yīng)。在預(yù)壓荷載下，若天然地基的強度滿足穩(wěn)定性要求，可一次性加載，否則應(yīng)分級加載。加載速率應(yīng)根據(jù)地基穩(wěn)定計算確定，亦可根據(jù)預(yù)壓試驗確定，并通過現(xiàn)場變形觀測調(diào)整與控制。3、排水豎井設(shè)計確定是否設(shè)置排水豎井：排水豎井分普通砂井、袋裝砂井和塑料排水帶。當(dāng)軟土層厚度不大，如5m，或軟土層含多層砂夾層，且固結(jié)速率能滿足工期要求時，可不設(shè)置排水豎井。對深厚軟粘土地基，應(yīng)設(shè)置塑料

18、排水帶或砂井等排水豎井。排水豎井直徑：普通砂井直徑可取300500mm，袋裝砂井直徑可取70120mm。塑料排水帶的當(dāng)量換算直徑可按下式計算：式中：dw：塑料排水帶當(dāng)量換算直徑，mm；b、：塑料排水帶寬度和厚度，mm；)(2bdw豎井間距：排水豎井的間距可根據(jù)地基土的固結(jié)特性和預(yù)定時間內(nèi)所要求達(dá)到的固結(jié)度確定。設(shè)計時，豎井的間距可按井徑比n選用，塑料排水帶或袋裝砂井可取n=1522，普通砂井取n=68。平面布置：排水豎井的平面布置可采用等邊三角形或正方形排列。豎井的有效排水直徑de與間距s的關(guān)系為：等邊三角形排列：de =1.05 s正方形排列：de =1.13s豎井深度：排水豎井的深度應(yīng)根據(jù)

19、建筑物對地基的穩(wěn)定性、變形要求和工期確定。對以地基抗滑穩(wěn)定性控制的工程，豎井深度至少應(yīng)超過最危險滑動面2.0m；對以變形控制的建筑，豎井深度應(yīng)根據(jù)預(yù)壓時間內(nèi)需完成的變形量確定且宜穿透受壓土層。砂井材料：砂井的砂料應(yīng)選用中粗砂，其粘粒含量不應(yīng)大于3%。4、水平排水體預(yù)壓法處理地基必須在地表鋪設(shè)與排水井相連的水平排水體砂墊層，厚度不應(yīng)小于500mm，砂料宜用中粗砂，粘粒含量不宜大于3%，干密度應(yīng)大于1.5g/cm3，滲透系數(shù)宜大于110-2cm/s。三、預(yù)壓法施工堆載預(yù)壓法施工中應(yīng)注意以下幾個方面： 砂井的灌砂量砂井的灌砂量應(yīng)按井孔的體積和砂在中密狀態(tài)時的干密度計算，其實際灌砂量不得小于計算值的9

20、5%。灌入砂袋中的砂宜用干砂，并應(yīng)灌制密實。 塑料排水帶的搭接塑料排水帶需接長時，應(yīng)采用濾膜內(nèi)芯帶平搭接的連接方法，搭接長度不宜小于200mm。施工套管袋裝砂井施工所用套管內(nèi)徑宜略大于砂井直徑；塑料排水帶施工所用套管應(yīng)保證插入地基中的帶子平直、不扭曲，以保證排水效果。 施工監(jiān)測對堆載預(yù)壓工程，在加載過程中應(yīng)進(jìn)行豎向變形、邊樁水平位移及孔隙水壓力等項目的監(jiān)測，且根據(jù)監(jiān)測資料控制加載速率。對豎井地基，最大豎向變形量每天不應(yīng)超過15mm，對天然地基，最大豎向變形量每天不應(yīng)超過l0mm；邊樁水平位移每天不應(yīng)超過5mm，并且應(yīng)根據(jù)上述觀察資料綜合分析、判斷地基的穩(wěn)定性。四、質(zhì)量檢驗施工過程的質(zhì)量檢驗主要

21、有以下內(nèi)容： 塑料排水帶必須在現(xiàn)場隨機抽樣送實驗室進(jìn)行性能指標(biāo)的測試，其性能指標(biāo)包括縱向通水量、抗拉強度、濾膜滲透系數(shù)和等效孔徑等。塑料排水帶的性能指標(biāo)必須符合設(shè)計要求，破損或污染的塑料排水帶不得在工程中使用。 對不同來源的砂井和砂墊層砂料，必須取樣進(jìn)行顆粒分析和滲透性試驗。 對于以抗滑穩(wěn)定控制的重要工程，應(yīng)在預(yù)壓區(qū)內(nèi)選擇代表性地點預(yù)留孔位，在加載不同階段進(jìn)行原位十字板剪切試驗和取土進(jìn)行室內(nèi)土工試驗。 塑料排水帶和袋裝砂井施工時，平面井距偏差不應(yīng)大于井徑，垂直度偏差不應(yīng)大于1.5%，深度不得小于設(shè)計要求。塑料排水帶和袋裝砂井砂袋埋入砂墊層中的長度不應(yīng)小于 500mm。對預(yù)壓處理后的地基土應(yīng)進(jìn)行

22、原位十字板剪切試驗和室內(nèi)土工試驗。必要時，尚應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場載荷試驗，試驗數(shù)量不應(yīng)少于3點。對以變形控制為主的建筑，排水豎井處理深度范圍內(nèi)和豎井底面以下受壓土層，經(jīng)預(yù)壓所完成的豎向變形和平均固結(jié)度應(yīng)滿足設(shè)計要求。對以地基承載力或抗滑穩(wěn)定性為主控制的建筑，地基土經(jīng)預(yù)壓而增長的強度應(yīng)滿足建筑物地基承載力或穩(wěn)定性要求。 強夯法 dynamic compaction是反復(fù)將質(zhì)量為1040t的夯錘提到1040m的高處使其自由落下，給地基以沖擊和振動能量，從而使地基密實，承載力提高、壓縮性降低和性能改善的地基處理方法。強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基。一、強

23、夯加固機理與效果1、強夯加固機理：強夯加固機理有動力密實、動力固結(jié)和動力置換3種。2、強夯加固效果強夯加固效果與要處理的地基土質(zhì)和強夯夯擊能量有關(guān)，除提高地基承載力、減少基礎(chǔ)沉降量外，還可以獲得如下加固效果：消除液化，消除黃土的濕陷性，深層加固，有效加固深度一般為510m，高者可達(dá)10m以上。 二、強夯設(shè)計1、強夯法設(shè)計參數(shù)有效加固深度首先根據(jù)建筑類型、荷載大小和地基土的性質(zhì)確定地基所需加固深度。根據(jù)預(yù)估的有效加固深度，確定單擊夯擊能，按下式初步選擇錘重w與落距h。式中，為修正系數(shù)，一般取0.5；工程實踐表明在單擊夯擊能相同的情況下，增加落距比增加錘重更有效。根據(jù)初選的錘重與落距進(jìn)行現(xiàn)場試夯。

24、錘重、落距和有效加固深度以現(xiàn)場試夯確定的為準(zhǔn)。whz夯擊點位置與布置夯擊點位置可根據(jù)基底平面形狀，采用等邊三角形、等腰三角形或正方形布置。夯點間距一般按地基土的性質(zhì)和要求的加固深度確定。設(shè)計時，第一遍夯擊點間距可取夯錘直徑的2.53.5倍，第二遍夯擊點位于第一遍夯擊點之間。以后各遍夯擊點間距可適當(dāng)減小。強夯處理范圍強夯處理范圍應(yīng)大于建筑物基礎(chǔ)范圍，每邊超出基礎(chǔ)外緣的寬度宜為基底下設(shè)計處理深度的1/2至2/3，并不宜小于 3m。夯點的夯擊次數(shù)夯點的夯擊次數(shù)與地基土的性質(zhì)和單擊夯擊能有關(guān)，應(yīng)按現(xiàn)場試夯得到的夯擊次數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線確定，并以夯坑的壓縮量最大、夯坑周圍地面隆起量最小為原則，且應(yīng)同時滿

25、足下列條件：1)最后兩擊的平均夯沉量單擊夯擊能小于4000kNm時，不大于50mm；單擊夯擊能為40006000kN m時，不大于100mm；單擊夯擊能大于6000kN m時，不大于200mm。2)夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過大的隆起。因隆起量太大，說明夯擊效率降低，則夯擊次數(shù)應(yīng)減少。3)不因夯坑過深而發(fā)生提錘困難。 夯擊遍數(shù)夯擊遍數(shù)應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)確定，可采用點夯23遍，對于滲透性較差的細(xì)顆粒土，必要時夯擊遍數(shù)可適當(dāng)增加。最后再以低能量滿夯2遍，滿夯可采用輕錘或低落距錘多次夯擊。兩遍夯擊之間的時間間隔間隔時間取決于土中超靜孔隙水壓力的消散時間。對于滲透性較差的粘性土地基，間隔時間不應(yīng)少于34周；

26、對于滲透性好的地基可連續(xù)夯擊。2、強夯參數(shù)現(xiàn)場試夯調(diào)整根據(jù)初步確定的強夯參數(shù)，提出強夯試驗方案，在施工現(xiàn)場有代表性的場地上選取一個或幾個試驗區(qū)，進(jìn)行試夯或試驗性施工。根據(jù)不同土質(zhì)條件待試夯結(jié)束一至數(shù)周后，進(jìn)行夯后測試，并與夯前測試數(shù)據(jù)對比，檢驗強夯效果，確定工程采用的各項強夯參數(shù)。 三、強夯施工1、強夯施工設(shè)備夯錘夯錘宜采用圓形或多邊形底面，質(zhì)量可取1040t，錘底面積宜按土的性質(zhì)確定，錘底靜接地壓力值可取2540kPa，對于細(xì)顆粒土錘底靜接地壓力宜取較小值。錘的底面宜對稱設(shè)置若干個與其頂面貫通的排氣孔，孔徑可取250300mm。強夯置換錘底靜接地壓力值可取100200kPa。 起重機起重機宜

27、采用帶有自動脫鉤裝置的履帶式起重機或其他專用設(shè)備。 2、一般要求施工前應(yīng)查明場地范圍內(nèi)的地下構(gòu)筑物和各種地下管線的位置及標(biāo)高等，并采取必要的措施，以免因施工而造成損壞。當(dāng)強夯施工所產(chǎn)生的振動對鄰近建筑物或設(shè)備會產(chǎn)生有害的影響時，應(yīng)設(shè)置監(jiān)測點，并采取挖隔振溝等隔振或防振措施。 當(dāng)夯坑底有積水影響施工時，應(yīng)采用降水排水措施，使地下水位低于坑底面以下2m。3、強夯法施工工藝強夯法施工可按下列步驟進(jìn)行： 清理并平整場地。標(biāo)出第一遍夯點位置。 起重機就位，夯錘置于夯點位置。 測量夯前錘頂高程。 將夯錘起吊到預(yù)定高度，脫鉤，待夯錘自由下落后，放下吊鉤，測量錘頂高程，若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而使夯錘歪斜時，應(yīng)及時整

28、平坑底。按設(shè)計規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，重復(fù)步驟5，完成一個夯點的夯擊。 換夯點，重復(fù)步驟3至6，完成第一遍全部夯點的夯擊。 用推土機將夯坑填平，并測量場地高程。在規(guī)定的間隔時間后，按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數(shù)，最后用低能量滿夯，將場地表層松土夯實，并測量夯后場地高程。 4、施工監(jiān)測施工過程中應(yīng)有專人負(fù)責(zé)下列監(jiān)測工作： 開夯前應(yīng)檢查夯錘質(zhì)量和落距，以確保單擊夯擊能量符合設(shè)計要求； 在每一遍夯擊前，應(yīng)對夯點放線進(jìn)行復(fù)核，夯完后檢查夯坑位置，發(fā)現(xiàn)偏差或漏夯應(yīng)及時糾正； 按設(shè)計要求檢查每個夯點的夯擊次數(shù)和每擊的夯沉量。四、質(zhì)量檢驗強夯地基的質(zhì)量檢驗，包括施工過程中的質(zhì)量檢測及夯后地基的質(zhì)量檢驗。施

29、工過程中應(yīng)重視質(zhì)量檢測并有專人負(fù)責(zé)。若發(fā)現(xiàn)施工過程中的測試數(shù)據(jù)不符合設(shè)計要求時，應(yīng)及時采取補夯或其他有效措施。1、檢驗內(nèi)容檢驗內(nèi)容包括施工過程中的各項測試數(shù)據(jù)和施工記錄，地基承載力、壓縮性。2、檢驗時間間隔時間根據(jù)土的性質(zhì)而定。對于碎石土和砂土地基，其間隔時間可取714d；粉土和粘性土地基可取1428d。3、檢驗方法強夯地基的質(zhì)量檢驗方法，應(yīng)采用原位測試和室內(nèi)土工試驗。原位測試包括載荷試驗、動力觸探、十字板剪切試驗和波速測試等，室內(nèi)試驗包括天然含水量、密度、固結(jié)試驗和抗剪試驗等。一般應(yīng)采用兩種或兩種以上的方法進(jìn)行檢驗。 4、檢驗數(shù)量強夯地基載荷試驗檢驗點數(shù)量，應(yīng)根據(jù)場地復(fù)雜程度和建筑物的重要性

30、確定，對于簡單場地上的一般建筑物，每個建筑地基的載荷試驗檢驗點不應(yīng)少于3點；對于復(fù)雜場地或重要建筑地基應(yīng)增加檢驗點數(shù)。強夯置換地基載荷試驗檢驗和置換墩著底情況檢驗數(shù)量均不應(yīng)少于墩點數(shù)的1%，且不應(yīng)少于3點。 振沖法 vibroflotation 是在振沖器水平振動和高壓水的共同作用下，使松砂土層振密，或在軟弱土層中成孔，然后回填碎石等粗粒料形成樁柱，并和原地基土組成復(fù)合地基的地基處理方法。振沖法有振沖置換法和振沖密實法兩種。振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基。若處理不排水抗剪強度不小于20kPa的飽和粘性土，應(yīng)在施工前通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。 一、振沖法加固機理 在砂

31、土中主要是振動擠密和振動液化作用。在粘性土中主要是振沖置換作用，置換的樁體與土組成復(fù)合地基。透水性好的樁體也具有一定的排水作用，能加速軟粘土的固結(jié)。二、振沖置換法設(shè)計設(shè)計內(nèi)容主要包括：確定處理范圍，樁的布置、間距、長度和材料，地基承載力和變形計算等。1、處理范圍根據(jù)建筑物的重要性和場地條件確定，當(dāng)用于多層建筑和高層建筑時，宜在基礎(chǔ)外緣擴大12排樁。當(dāng)要求消除地基液化時，在基礎(chǔ)外緣擴大寬度不應(yīng)小于基底下可液化土層厚度的1/2。2、樁的布置和間距樁位布置，對大面積滿堂處理，宜用等邊三角形布置；對獨立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)，宜用正方形、矩形或等腰三角形布置。樁的間距應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)荷載大小和場地土質(zhì)情況，并結(jié)

32、合所采用的振沖器功率大小綜合考慮。30kW振沖器，采用1.32.0m；55kW振沖器，采用1.42.5m；75kW振沖器，采用1.53.0m。荷載大或土質(zhì)差、透水性小，宜采用較小值，反之宜采用較大值。3、樁長樁長應(yīng)根據(jù)軟土層厚度和要求的處理深度確定。當(dāng)相對硬土層埋深不大時，應(yīng)按相對硬土層埋深確定；當(dāng)相對硬層埋深較大時，按建筑物地基變形允許值確定；在可液化地基中，樁長應(yīng)按要求的抗震處理深度確定。樁長不宜小于4m。4、樁體材料樁體材料應(yīng)用含泥量不大于5%的碎石、卵石、礦渣或其他性能穩(wěn)定的硬質(zhì)材料，不宜使用風(fēng)化易碎的石料。填料粒徑可根據(jù)振沖器功率大小選用。30kW振沖器2080mm；55kW振沖器3

33、0100mm； 75kW振沖器40150mm。5、墊層在樁頂和基礎(chǔ)之間宜鋪設(shè)一層300500mm厚的碎石墊層，以保證樁和樁間土共同工作。五、振沖置換法施工1、施工準(zhǔn)備：施工前應(yīng)在現(xiàn)場進(jìn)行試驗，以確定水壓、振密電流和留振時間等各種施工參數(shù)。2、設(shè)備選擇：根據(jù)設(shè)計荷載的大小、原土強度、設(shè)計樁長等條件選用不同功率的振沖器。升降振沖器的機械可用起重機、自行井架式施工平車或其他合適的設(shè)備。3、振沖法的施工工藝流程機具就位，振沖造孔， 填料振密制樁，成樁4、施工過程中應(yīng)注意的方面：成孔時水壓可用200600kPa，水量可用200400 L/min，造孔速度宜為0.52.0m/min，造孔后邊提升振沖器邊沖

34、水直至孔口，再放至孔底，如此重復(fù)兩三次擴大孔徑并使孔內(nèi)泥漿變稀，開始填料制樁。制樁時每次填料厚度不宜大于50cm，當(dāng)電流達(dá)到規(guī)定的密實電流值和規(guī)定的留振時間后，方可將振沖器提升3050cm，制上一段樁。水壓、填料量、密實電流值和留振時間是影響振沖施工質(zhì)量的重要施工參數(shù)。因此，在各段深度施工中應(yīng)認(rèn)真做好這幾個參數(shù)的記錄和檢查，并應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定。樁體施工完畢后應(yīng)將頂部預(yù)留的松散樁體挖除，如無預(yù)留應(yīng)將松散樁頭壓實，隨后鋪設(shè)并壓實墊層。六、質(zhì)量檢驗檢查振沖置換施工各項施工記錄，如有遺漏或不符合規(guī)定要求的樁，應(yīng)補做或采取有效的補救措施。 質(zhì)量檢驗的時間，應(yīng)根據(jù)地基土的透水性，排水條件和加固深度等因素確定

35、。振沖置換施工結(jié)束后，除砂土地基外，應(yīng)間隔一定時間后方可進(jìn)行質(zhì)量檢驗。粉質(zhì)粘土地基間隔時間可取2128d，粉土地基可取1421d。振沖樁的施工質(zhì)量檢驗可采用單樁載荷試驗，檢驗數(shù)量為樁數(shù)的0.5%，且不少于3根。對碎石樁體檢驗可用重型動力觸探進(jìn)行隨機檢驗。對樁間土的檢驗可在處理深度內(nèi)用標(biāo)準(zhǔn)貫人、靜力觸探等進(jìn)行檢驗。復(fù)合地基載荷試驗檢驗數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的0.5%，且每個單體工程不應(yīng)少于3點。水泥粉煤灰碎石樁法cement-flyash-gravel pile 是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高粘結(jié)強度樁，并由樁、樁間土和褥墊層一起組成復(fù)合地基的地基處理方法,簡稱CFG樁法。C

36、FG樁法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。一、設(shè)計要點1、處理范圍：CFG樁具有相當(dāng)?shù)膹姸群鸵欢ǖ膭偠龋瑥姸纫话阍贑5C20之間，其強度和穩(wěn)定性不依賴于樁周土體的約束，強度破壞曲線具有脆性破壞的特性，屬于半剛性樁，能將相當(dāng)比例的基礎(chǔ)荷載傳至地層深處。因此，CFG樁可只布置在基礎(chǔ)范圍內(nèi)，且應(yīng)選擇承載力相對較高的土層作為樁端持力層。2、樁徑選擇：樁徑過小，施工質(zhì)量不易控制；過大，需增大褥墊層厚度，以保證樁土共同承擔(dān)荷載，樁徑宜取350600mm。3、樁距：根據(jù)設(shè)計要求的復(fù)合地基承載力、土性、施工工藝等確定，宜取35倍的樁徑。樁距首先應(yīng)滿足承載力和變形要求。從施工角度考慮，盡量

37、選擇較大的樁距，以免新打樁對已打樁產(chǎn)生不良影響。飽和軟粘土地基采用沉管成樁施工時，宜采用較大的樁距。 4、褥墊層：褥墊層厚度宜取150300mm，當(dāng)樁徑大或樁距大時褥墊層厚度宜取高值。褥墊層材料宜用中砂、粗砂、級配砂石或碎石等，不宜采用卵石，最大粒徑不宜大于30mm。二、施工要點1、施工工藝選擇：常用的施工工藝有長螺旋鉆孔灌注成樁；長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料成樁和振動沉管灌注成樁三種，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場條件選用。振動沉管灌注成樁有振密和擠密效應(yīng)，適用于粉土、粘性土及素填土，尤其以消除夜化為主的地基。但振動沉管灌注成樁工藝難以穿透厚的硬土層，在飽和軟粘土中成樁，會造成地面隆起，擠斷已打樁；長螺旋鉆孔灌注

38、成樁，適用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密實以上的砂土； 長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁，穿透力強，低噪音，無泥漿污染，適用于粘性土、粉土、砂土，以及對噪聲或泥漿污染要求嚴(yán)格的場地。 2、長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁施工和振動沉管灌注成樁施工時應(yīng)符合下列一些要求： 坍落度：長螺旋泵壓成樁坍落度宜為160200mm，坍落度太大，混合料易產(chǎn)生泌水離析現(xiàn)象，影響樁體強度；坍落度過小，混合料流動性小，易造成堵管。振動沉管灌注成樁坍落度宜為 3050mm，坍落度太大，易浮漿，使樁體強度降低，為保證樁體強度成樁后樁頂浮漿厚度不宜超過 200mm。 拔管時間和速度：長螺旋泵壓成樁在鉆至

39、設(shè)計深度后，應(yīng)準(zhǔn)確掌握提拔鉆桿時間，嚴(yán)禁在送料前拔管，以免造成樁端虛土，降低樁端阻力，混合料泵送量應(yīng)與拔管速度相配合，遇到飽和砂土或飽和粉土層，不得停泵待料。沉管灌注成樁拔管速度應(yīng)按勻速控制，拔管速度應(yīng)控制在1.21.5m/min左右，如遇淤泥或淤泥質(zhì)土，拔管速度應(yīng)適當(dāng)放慢，以免出現(xiàn)縮徑斷樁現(xiàn)象。 施工樁頂標(biāo)高宜高出設(shè)計樁頂標(biāo)高不少于0.5m。成樁過程中，每臺機械一天應(yīng)抽樣做一組邊長為150 mm的混合料立方體試塊，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，測定其立方體抗壓強度。褥墊層鋪設(shè)宜采用靜力壓實法，夯填度(夯實后的褥墊層厚度與虛鋪厚度的比值)不得大于0.9。三、質(zhì)量檢驗 施工質(zhì)量檢驗主要檢查施工記錄、混合料坍落度、樁

40、數(shù)、樁位偏差、褥墊層厚度、夯填度和樁體試塊抗壓強度等。CFG樁復(fù)合地基載荷試驗應(yīng)在樁身強度滿足設(shè)計要求時，宜在施工結(jié)束28d后進(jìn)行，試驗數(shù)量宜為總樁數(shù)的0.51.0%，且每個單體工程的試驗數(shù)量不應(yīng)少于3點。并應(yīng)抽取不少于總樁數(shù)10%的樁進(jìn)行低應(yīng)變動力試驗，檢測樁身完整性。 水泥土攪拌法cement deep mixing 是以水泥作為主要固化劑，通過特制的深層攪拌機械，將固化劑和地基土強制攪拌，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強度的樁體的地基處理方法。有濕法和干法兩種。水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粉土、飽和黃土、素填土、粘性土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。當(dāng)?shù)?/p>

41、基土的天然含水量小于30%(黃土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH值小于4時不宜采用干法。 一、加固原理1、膠結(jié)效應(yīng)填充膠凝效應(yīng)。離子交換和團(tuán)?；?yīng)：水泥水化生成的凝膠粒子的比表面大，具有強烈的吸附活性，使較小的土顆粒形成較大的土團(tuán)粒，形成水泥土的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，土的顆粒牢固連接，強度提高。骨料反應(yīng)：粘土中的部分活性二氧化硅及三氧化二鋁與鈣離子發(fā)生水化反應(yīng)。碳化作用。2、樁的布置效應(yīng)水泥土樁的布置形式有柱狀、壁狀、格柵狀、塊狀以及長短樁相結(jié)合等型式。壁狀尤其是格柵狀布置形式對其間土的側(cè)向變形約束效應(yīng)顯著。二、設(shè)計要點 1、固化劑固化劑宜選用強度等級為32.5級及以上的普通硅酸鹽水泥。水泥

42、摻量塊狀加固時可用被加固濕土質(zhì)量的712%，其余宜為1220%。濕法的水泥漿水灰比可選用0.450.55。外摻劑可根據(jù)工程需要和土質(zhì)條件選用具有早強、緩凝、減水以及節(jié)省水泥等作用的材料，但應(yīng)避免污染環(huán)境。2、樁的布置形式可根據(jù)工程地質(zhì)特點和上部結(jié)構(gòu)要求采用柱狀、壁狀、格柵狀、塊狀以及長短樁相結(jié)合等不同加固型式。 柱狀：每隔一定距離打設(shè)一根水泥土樁，形成柱狀加固型式，常采用正方形、等邊三角形等布樁形式，適用于單層工業(yè)廠房獨立柱基礎(chǔ)和多層房屋條形基礎(chǔ)下的地基加固，它可充分發(fā)揮樁身強度與樁周側(cè)阻力。柱狀加固水泥土攪拌樁的樁徑不應(yīng)小于500mm，獨立基礎(chǔ)下的樁數(shù)不宜少于3根。 壁狀：將相鄰樁體部分重疊

43、搭接成為壁狀加固型式，適用于深基坑開挖時的邊坡加固以及建筑物長高比大、剛度小、對不均勻沉降比較敏感的多層房屋條形基礎(chǔ)下的地基加固。 格柵狀：它是縱橫兩個方向的相鄰樁體搭接而形成的加固型式。適用于對上部結(jié)構(gòu)單位面積荷載大和對不均勻沉降要求控制嚴(yán)格的建筑物的地基加固。長短樁相結(jié)合：當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件復(fù)雜，同一建筑物坐落在兩類不同性質(zhì)的地基上時，可用3m左右的短樁將相鄰長樁連成壁狀或格柵狀，藉以調(diào)整和減小不均勻沉降。3、處理范圍水泥土樁為半剛性樁，可只在基礎(chǔ)平面范圍內(nèi)布置。4、樁長豎向承載攪拌樁的長度是影響地基承載力和變形的重要因素，應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)和處理要求確定。原則上，樁長應(yīng)穿透軟弱土層到達(dá)下臥承載力相對較高的土層，盡量在深厚軟土層中避免采用“懸浮”樁型。當(dāng)為提高地