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基礎工程施工第1講基坑驗槽地基加固處理第1講基坑驗槽及地基加固處理

1基坑驗槽

2地基加固處理1基坑驗槽當基坑（槽）挖至設計標高后，應組織勘察、設計、監(jiān)理、施工方和業(yè)主代表共同檢查坑底土層是否與勘察、設計資料相符，是否存在填井、填塘、暗溝、墓穴等不良情況，這稱為驗槽。

驗槽的方法以觀察為主，輔以夯、拍或輕便勘探?；域灢刍域灢酃?1頁

第1頁1.1觀察驗槽觀察驗槽的內(nèi)容包括：

⑴檢查基坑(槽)的位置、斷面尺寸、標高和邊坡等是否符合設計要求。⑵檢查槽底是否已挖至老土層(地基持力層)上，是否繼續(xù)下挖或進行處理。⑶對整個槽底土進行全面觀察：土的顏色是否均勻一致；土的堅硬程度是否均勻一致，有無局部過軟或過硬；土的含水量情況，有無過干過濕；在槽底行走或夯拍，有無振顫現(xiàn)象或空穴聲音等。挖掘探查拉線檢查共41頁

第2頁1.2夯、拍驗槽夯、拍驗槽是用木夯、蛙式打夯機或其他施工工具對干燥的基坑進行夯、拍（對潮濕和軟土地基不宜夯、拍，以免破壞基底土層），從夯、拍聲音判斷土中是否存在土洞或墓穴。對可疑跡象，應用輕便勘探儀進一步調(diào)查。

觀察驗槽應重點注意柱基、墻角、承重墻下受力較大的部位。仔細觀察基底土的結(jié)構(gòu)、孔隙、濕度、含有物等，并與設計勘察資料相比較，確定是否已挖到設計的土層。對于可疑之處應局部下挖檢查。共41頁

第3頁1.3輕便勘探驗槽輕便勘探驗槽是用釬探、輕便動力觸探、手搖小螺紋鉆、洛陽鏟等對地基主要受力層范圍的土層進行勘探，或?qū)ι鲜鲇^察、夯或拍發(fā)現(xiàn)的異常情況進行探查?；拥讓踊临|(zhì)量釬探檢查共41頁

第4頁輕、重型動力觸探儀動力、靜力觸探一體履帶車系統(tǒng)地基釬探施工現(xiàn)場地基釬探施工現(xiàn)場共41頁

第5頁2

地基加固處理當結(jié)構(gòu)的荷載較大，地基土質(zhì)又較軟弱(強度不足或壓縮性大)，不能作為天然地基時，可采取人工加固處理的方法改善地基性質(zhì)，提高承載力、增加穩(wěn)定性，減少地基變形和基礎埋置深度。2.1地基加固的原理共41頁

第6頁

“將土質(zhì)由松變實”，“將土的含水量由高變低”，即可達到地基加固的目的。工程實踐中的各種加固方法均是從這一加固原理出發(fā)。共41頁

第7頁2.1.1

地基加固原理地基碾壓加固提高軟弱地基的強度、保證地基的穩(wěn)定性；降低軟弱地基的壓縮性、減少基礎的沉降；防止地震時地基土的振動液化；消除特殊土的濕陷性、脹縮性和凍脹性。2.1.2

地基處理的目的堅實穩(wěn)定的建筑地基在可靠地基上建造的基礎共41頁

第8頁

⑴軟弱地基包括：淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土層構(gòu)成的地基。

2.1.3地基處理的對象

⑵特殊土地基包括：軟土、濕陷性黃土、膨脹土、紅粘土和凍土等地基。共41頁

第9頁吹填土的施工現(xiàn)場淤泥質(zhì)土濕陷性黃土膨脹土2.1.4

地基加固處理的綜合措施擬定地基加固處理方案時，應考慮地基與上部結(jié)構(gòu)共同工作的原則，從地基處理、建筑和結(jié)構(gòu)設計、施工方案方面均采取相應措施，絕不能單純對地基進行處理。其具體措施有：⑴改變建筑體形，簡化建筑平面；⑵調(diào)整荷載差異；⑶合理設置沉降縫；⑷采用輕型結(jié)構(gòu)、柔性結(jié)構(gòu)；⑸加強房屋的整體剛度；⑹偏心荷載較大時，對基礎進行移軸處理；⑺施工中正確安排施工順序和施工進度。共41頁

第10頁

地基加固處理的方法很多，歸納起來無非是：“挖”、“填”、“換”、“夯”、“壓”、“擠”、“拌”七個字。

2.2

地基加固的方法

當軟弱土地基的承載力或變形滿足不了建筑地基的要求，而軟弱土層的厚度不大時，挖去軟土層將基礎置于承載力大的基巖或堅硬的土層中，最為經(jīng)濟。

共41頁

第11頁挖去厚度不大的軟土層當軟土層較厚、承載力或變形又與建筑地基要求的差距不大時，可在軟土層上直接回填一定厚度的好土，以提高地基持力層的承載力，減小軟土層的承壓力。在軟土層上回填好土共41頁

第12頁軟土層較厚時，將基礎下面一定范圍內(nèi)的軟土挖去,代之以人工填筑的墊層作持力層。采用砂石、三合土、礦渣、素土等材料換土的地基分別稱為砂石地基、三合土地基、粉煤灰地基。2.2.1換填法

砂石地基施工

砂石墊層剖面圖共41頁

第13頁利用打夯工具或機具夯擊土壤，排出土壤中的水分,加速土壤的固結(jié)，提高土壤的密實度和承載力。2.2.2夯實法

平板振動夯進行地基夯實沖擊夯進行軟土壓實施工共41頁

第14頁是一種較常采用的地基處理方法,它是用起重機械將大噸位夯錘(一般不小于8t)起吊到高處(一般不小于6m)后，自由落下，對土體進行強力夯實。強夯施工中強夯適用于粘性土、濕陷性黃土及人工填土地基的加固。但強夯產(chǎn)生的振動對已建成或在建的建筑物有影響時，不得采用。共41頁

第15頁強夯法施工強夯可提高地基土的強度，降低土的壓縮性，改善土的抗液化條件。吊起夯錘自動脫鉤裝置起重機配三角架起吊夯錘下落瞬間起重機配龍門架起吊夯坑共41頁

第16頁夯錘一般重10～25t，大噸位錘通常采用鋼板外殼內(nèi)灌砼，也可用局部鋼板澆筑砼組合錘。錘底面積宜按土的性質(zhì)確定，錘底靜壓力值可取25～40KPa。夯錘中宜設置若干上下貫通的氣孔，可減小夯錘起吊時的吸力（夯錘吸力可達3倍錘重）。夯錘上氣孔長圓柱夯錘短圓柱夯錘圓錐形夯錘圓柱形夯錘高寬比過大，容易偏錘，要慎用圓錐形夯錘底面積小，會形成很深的夯坑共41頁

第17頁在夯坑內(nèi)回填塊、碎石，強行夯入并排開軟土，形成砂石樁與軟土的復合地基，稱之為強夯置換（或動力置換、強夯擠淤）。強夯置換強夯置換施工碎石被夯入深坑中起出并清理夯錘共41頁

第18頁利用壓實機械碾壓地基土壤，使地基壓實排水固結(jié)。也可采用預壓固結(jié)法，即先在地基范圍的地面上，堆置重物預壓一段時間,使地基壓密，以提高承載力，減少沉降量。

2.2.3預壓法—排水固結(jié)法

排水固結(jié)法水平排水體豎向排水體塑料排水帶排水系統(tǒng)加壓系統(tǒng)降低地下水法真空法堆載法砂墊層袋裝砂井普通砂井電滲法共41頁

第19頁⑴堆載預壓法

在飽和軟土地基上施加荷載后，孔隙水被緩慢排出，孔隙體積隨之減少，地基發(fā)生固結(jié)變形，土體的密實度和強度提高。

加載預壓

堆載預壓法包括加壓系統(tǒng)和排水系統(tǒng)。

按堆載材料分為自重預壓、加載預壓和加水預壓。按加壓程序可分為單級加荷和多級加荷。

加水預壓共41頁

第20頁是在軟土地基表面先鋪設砂墊層、埋設垂直排水豎井，再用不透氣的封閉膜使之與大氣隔絕，薄膜四周埋入土中，通過埋設的排水豎井，用真空裝置進行抽氣。抽氣使地表砂墊層及排水豎井內(nèi)形成負壓，使土體內(nèi)部與排水豎井之間形成壓力差。壓差作用下土體中的孔隙水不斷由排水豎井排出，從而使土體固結(jié)。⑵真空預壓法

吹填施工軟弱的吹填地基共41頁

第21頁真空預壓和降水預壓是在負超靜水壓力下排水固結(jié)，又稱為負壓固結(jié)。按照豎向排水體的不同，真空預壓法又可分為普通砂井、袋裝砂井和塑料排水帶。袋裝砂井施工袋裝砂井施工機械袋裝砂井埋設完畢袋裝砂井共41頁

第22頁袋裝砂井埋設完畢共41頁

第23頁袋裝砂井與排水橫管連接插板機在進行塑料排水帶施工塑料排水帶埋設完畢共41頁

第26頁真空預壓法—覆蓋封閉膜真空預壓法—排氣進行時真空預壓法的新發(fā)展低位真空預壓法高真空擊密法覆水真空預壓法覆水真空預壓法共41頁

第29頁

用帶樁靴的工具式樁管打入土中，擠壓土壤形成樁孔，拔出樁管再在樁孔中灌入砂石或石灰、素土、灰土等填充料進行搗實。其原理是擠密土壤、排水固結(jié)，提高地基的承載力，俗稱“擠密樁”。包括碎(砂)石樁、石灰樁、灰土樁、CFG樁等。2.2.4

深層擠密法施工完的灰土樁灰土樁施工現(xiàn)場共41頁

第30頁⑴CFG樁CFG樁又稱水泥粉煤灰碎石樁。由長螺旋鉆機或振動沉管樁機成孔，將碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和灌注成樁。CFG樁的適用范圍很廣,在砂土、粉土、粘土、淤泥質(zhì)土、雜填土等地基均有大量成功的實例。CFG樁破樁頭施工現(xiàn)場CFG樁施工現(xiàn)場CFG樁和樁間土通過褥墊層形成CFG樁復合地基

共41頁

第31頁⑵擠密碎石樁又稱振沖碎石樁，是用振動或沖擊荷載將底部裝有活瓣式樁靴的樁管擠入地層，在軟弱地基中成孔后，再將碎石從樁管投料口處投入樁管內(nèi)，然后邊擊實、邊上拔樁管，形成密實碎石樁，并與樁間土體形成復合地基。碎石樁施工流程圖邊擊實、邊拔管碎石樁施工全景共41頁

第32頁干法振沖碎石樁-底部給料(法國公司)振沖碎石樁施工待驗收的碎石樁共41頁

第33頁2.2.5化學(注漿)加固法是指用旋噴法或深層攪拌法加固地基。原理是利用高壓射流切削土壤，旋噴漿液(水泥漿、水玻璃、丙凝等)，攪拌漿土，使?jié){液和土壤混合，凝結(jié)成堅硬的柱體或土壁。⑴深層攪拌樁深層攪拌機定位啟動后，葉片旋轉(zhuǎn)切削土壤，下沉至設計深度后緩慢提升攪拌機，同時噴射水泥漿與軟粘土強制拌和，待攪拌機提升到地面時再原位下沉提升攪拌一次，使?jié){土均勻混合形成水泥土樁。深層攪拌樁施工工藝流程圖共41頁

第34頁SMW工法樁

SMW工法樁是深層攪拌樁的一項新工藝，以多軸型鉆掘攪拌機鉆掘，在鉆頭處噴出水泥系強化劑與地基土反復混合攪拌，各施工單元之間采取重疊搭接施工，在水泥土混合體未結(jié)硬前插入H型鋼或鋼板作為應力補強材，形成一道具有一定強度和剛度的、連續(xù)完整的、無接縫的地下墻體。共41頁

第35頁清除鉆頭上的余泥形成一道地下連續(xù)墻型鋼補強材導溝三軸型鉆掘攪拌機

水泥漿液鉆桿共41頁

第36頁⑵高壓旋噴樁是利用鉆機把帶有特殊噴嘴的注漿管鉆至設計深度，將水泥漿液由噴嘴向四周高速噴射切削土層，同時將旋轉(zhuǎn)的鉆桿徐徐提升,漿液與土體在高壓射流作用下充分攪拌混合，形成連續(xù)搭接的水泥加固體。高壓旋噴樁施工旋噴法施工流程圖共41頁

第37頁單管旋噴的成樁直徑較小，為獲得大直徑截面的樁，可分別采用二重管旋噴（二根同心管分別噴水、噴漿），或三重管旋噴（三根同心管分別噴水、噴氣、噴漿）。噴漿方式有旋噴、定噴和