常見地基處理方法認(rèn)知課件

8.1常見地基處理方法認(rèn)知8.1.1換土墊層法

理解8.1.2機(jī)械壓實(shí)法

8.1.3強(qiáng)夯法

8.1.4預(yù)壓排水固結(jié)法

8.1.5擠密地基

8.1.6化學(xué)加固法

1.地基處理的目的通過地基處理，可改善地基土的工程性質(zhì)，滿足建筑物上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基穩(wěn)定和變形要求，包括改善地基土的壓縮變形特性和滲透性，提高其抗剪強(qiáng)度和抗液化能力，改善特殊土的不良地基特性等。2.地基處理的對(duì)象地基處理的對(duì)象（1）軟土（2）沖填土（3）雜填土（4）其他高壓縮性土8.1常見地基處理方法認(rèn)知3.地基處理方法的分類及適用情況

8.1常見地基處理方法認(rèn)知3.地基處理方法的分類及適用情況

8.1常見地基處理方法認(rèn)知

一、換土墊層法

當(dāng)軟弱土地基的承載力和變形滿足不了設(shè)計(jì)要求，而軟弱土層的厚度又不是很大時(shí)，基礎(chǔ)底面下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖除，然后分層換填強(qiáng)度較大的砂（碎石、素土、灰土、爐渣、粉煤灰）或其他性能穩(wěn)定、無侵蝕性的材料，并壓實(shí)至要求的密實(shí)度為止，這種地基處理方法稱為換填墊層法，簡(jiǎn)稱為換填法。8.1.1換土墊層法

1、墊層的作用（1）提高持力層的承載力（2）減小沉陷量（3）加速軟弱土層的排水固結(jié)（4）防止凍脹（5）消除膨脹土的脹縮作用8.1.1換土墊層法

2、墊層材料的選用（1）砂石砂石墊層材料宜選用碎石、卵石、角礫、圓礫、礫砂、粗砂、中砂或石屑，應(yīng)級(jí)配良好，不含植物殘?bào)w、垃圾等雜質(zhì)。當(dāng)使用粉細(xì)砂時(shí)，應(yīng)摻入不少于總重30％的碎石或卵石。砂石的最大粒徑不宜大于50mm，并通過試驗(yàn)確定虛鋪厚度、振搗遍數(shù)、振搗器功率等技術(shù)參數(shù)。對(duì)濕陷性黃土地基，不得選用砂石等透水材料。8.1.1換土墊層法

（2）粉質(zhì)粘土土料中有機(jī)質(zhì)含量不得超過5％，亦不得含有凍土或膨脹土，不得夾有磚材料。當(dāng)含有碎石時(shí)，粒徑不宜大于50mm。（3）灰土灰土的體積配合比宜為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，其顆粒直徑不得大于15mm。石灰宜用新鮮的消石灰，其顆粒粒徑不得大于5mm。8.1.1換土墊層法

（4）粉煤灰可用于道路、堆場(chǎng)和小型建筑物、構(gòu)筑物等的換填墊層。粉煤灰墊層上宜覆土0.3—0.5m。作為建筑物墊層的粉煤灰應(yīng)符合有關(guān)放射性安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。（5）礦渣墊層使用的礦渣是指高爐重礦渣，可分為分級(jí)礦渣、混合礦渣及原狀礦渣。礦渣墊層主要用于堆場(chǎng)、道路和地坪，也可用于小型建筑物、構(gòu)筑物地基。易受酸、堿影響的基礎(chǔ)或地下管網(wǎng)不得采用礦渣墊層。大量填筑礦渣時(shí)，應(yīng)考慮對(duì)地下水和土壤的環(huán)境影響。8.1.1換土墊層法

3、墊層的設(shè)計(jì)（1）墊層的厚度的確定墊層的厚度z應(yīng)根據(jù)需置換軟弱土的深度或下臥土層的承載力確定，并符合下式要求：

式中pz－－墊層底面處的附加壓力值（kPa）；

pcz－－墊層底面處土的自重壓力值（kPa）；

faz－墊層底面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值（kPa）。

墊層厚度不宜小于0.5m，也不宜大于3m。8.1.1換土墊層法

墊層底面處的附加壓力值可分別按下兩式計(jì)算：對(duì)條形基礎(chǔ)：

對(duì)矩形基礎(chǔ)：

式中：pk

－－相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)底面處的平均壓力值（kPa）；

pc－－基礎(chǔ)底面處土的自重壓力值（kPa）；

z－－基礎(chǔ)底面下墊層的厚度（m）；

θ－－墊層的壓力擴(kuò)散角，宜通過試驗(yàn)確定，當(dāng)無試驗(yàn)資料時(shí)，可按下表采用。壓力擴(kuò)散角

換填材料z/b中砂、粗砂、礫砂、圓礫、角礫、卵石、碎石、黏性土、粉土（8<Ip<14）

灰土0.2520628≥0.503023288.1.1換土墊層法

(2)墊層寬度的確定墊層底面的寬度應(yīng)滿足基礎(chǔ)底面應(yīng)力擴(kuò)散的要求，可按下式確定：式中b’－墊層底面寬度（m）；θ－壓力擴(kuò)散角，按上表采用；墊層頂面每邊超出基礎(chǔ)底邊不宜小于300mm。8.1.1換土墊層法

碾壓是修路、筑堤、加固地基表層最常用的簡(jiǎn)易處理方法。通過機(jī)械的夯擊或碾壓，使填土或地基表層疏松土孔隙體積減小，密實(shí)度提高，從而降低土的壓縮性，提高其抗剪強(qiáng)度和承載力。目前常用的方法有：機(jī)械碾壓、振動(dòng)壓實(shí)等。1.機(jī)械碾壓法機(jī)械碾壓法是利用壓路機(jī)、羊足碾、平碾、振動(dòng)碾等碾壓機(jī)械將地基土壓實(shí)的方法。該法需按計(jì)劃與次序往復(fù)碾壓，分層鋪土和壓實(shí)。要求土料處于最優(yōu)含水量，壓實(shí)質(zhì)量則由壓實(shí)系數(shù)λc控制。該法適用于：地下水位以上大面積填土；含水量較低的素填土或雜填土。8.1.2機(jī)械壓實(shí)法

2.振動(dòng)壓實(shí)法振動(dòng)壓實(shí)法是用振動(dòng)壓實(shí)機(jī)在地基表層施加振動(dòng)，將淺層松散土振實(shí)的方法。振動(dòng)壓實(shí)的效果取決于振動(dòng)力的大小、填土的成分和振動(dòng)時(shí)間。一般來說，振動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，效果越好。該法適用于：處理砂土和由爐灰、爐渣、碎磚等組成的雜填土地基。8.1.2機(jī)械壓實(shí)法

8.1.3強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法是一種將較大的的重錘(一般約8～40t，最重可達(dá)200t)從6～20m的高處(最高可達(dá)40m)自由落下，對(duì)地基土施加反復(fù)的夯擊，將地基土夯實(shí)的地基處理方法。

強(qiáng)夯法可提高地基土的強(qiáng)度、降低土的壓縮性、改善砂土抵抗液化的能力、消除濕陷性黃土的濕陷性等；同時(shí)，夯擊還可提高土層的均勻程度，減少將來可能出現(xiàn)的不均勻沉降。

強(qiáng)夯法適用于碎石土、砂性土、粘性土、濕陷性黃土和回填土。

施工要點(diǎn)施工前應(yīng)進(jìn)行試夯，試夯面積不小于10m×10m，對(duì)試夯前后的變化情況進(jìn)行對(duì)比，以確定正式夯擊施工時(shí)的技術(shù)參數(shù)。場(chǎng)地應(yīng)做好排水工作，地下水位高時(shí)應(yīng)采取降低水位措施，冬季施工要采取防凍措施。夯點(diǎn)的布置應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)底面形狀確定，施工時(shí)按由內(nèi)向外、隔行跳打原則進(jìn)行，夯實(shí)范圍應(yīng)大于基礎(chǔ)邊緣3m。

8.1.3強(qiáng)夯法

排水固結(jié)法是對(duì)天然地基，先在地基中設(shè)置砂井（袋裝砂井或塑料排水帶）等豎向排水體，然后利用建筑物本身重量分級(jí)逐漸加載；或在建筑物建造前在場(chǎng)地上先行加載預(yù)壓，使土體中的孔隙水排出，逐漸固結(jié)，地基發(fā)生沉降，同時(shí)強(qiáng)度逐步提高的方法。8.1.4預(yù)壓排水固結(jié)法

1、堆載預(yù)壓法

在建筑場(chǎng)地臨時(shí)堆填土石等，對(duì)地基進(jìn)行加載預(yù)壓，使地基沉降能夠提前完成，并通過地基土固結(jié)提高地基承載力，然后卸去預(yù)壓荷載建造建筑物，以消除建筑物基礎(chǔ)的部分均勻沉降，這種方法就成為堆載預(yù)壓法。一般情況是預(yù)壓荷載與建筑物荷載相等，但有時(shí)為了減少再次固結(jié)產(chǎn)生的障礙，預(yù)壓荷載也可大于建筑物荷載，一般預(yù)壓荷載的大小約為建筑物荷載的1.3倍。8.1.4預(yù)壓排水固結(jié)法

2、真空預(yù)壓法

真空預(yù)壓指的是砂井真空預(yù)壓。即在粘土層上鋪設(shè)砂墊層，然后用薄膜密封砂墊層，用真空泵對(duì)砂墊及砂井進(jìn)行抽氣，使地下水位降低，同時(shí)在地下水位作用下加速地基固結(jié)。亦即真空預(yù)壓是在總壓力不變的條件下，使孔隙水壓力減小、有效應(yīng)力增加而使土體壓縮和強(qiáng)度增長(zhǎng)。8.1.4預(yù)壓排水固結(jié)法

擠密地基是指在軟弱土層中以沉管、沖擊、夯擴(kuò)、振動(dòng)沉管等方式成孔，從側(cè)向?qū)⑼翑D密，再將土、碎石、砂、灰土、石灰或爐渣等填料充填密實(shí)成柔性的樁體，并與原地基形成一種復(fù)合型地基，從而改善地基的工程性能。8.1.5擠密地基

擠密地基類別（1）灰土擠密樁法（2）土擠密樁法（3）振沖法

當(dāng)以消除地基土的濕陷性為主要目的時(shí)，宜選用土樁擠密法。當(dāng)以提高地基承載力為主要目的時(shí)，宜選用灰土樁擠密法。當(dāng)以消除地基土液化為主要目的時(shí)，宜選用振沖或振動(dòng)擠密法。

1.灰土擠密樁法和土擠密樁法8.1.5擠密地基

灌土或灰土1）.施工工藝

1.灰土擠密樁法和土擠密樁法8.1.5擠密地基

2）.適用范圍

灰土擠密樁法或土擠密樁法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基，處理深度宜為3-15m。因灰土擠密樁法或土擠密樁法具有就地取材、以土治土、原位處理、深層加密和費(fèi)用較低的特點(diǎn)，在我國(guó)西北及華北等黃土地區(qū)已廣泛應(yīng)用。

2.振沖法振沖法是指在振沖器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，并和原地基組成復(fù)合地基的處理方法。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。對(duì)于處理不排水抗剪強(qiáng)度不小于20kPa的飽和粘性土和飽和黃土地基，應(yīng)在施工前通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。8.1.5擠密地基

1)、施工步驟

a.清理平整場(chǎng)地，布置樁位；

b.施工機(jī)具就位，使振沖器對(duì)準(zhǔn)樁位；

c.啟動(dòng)水泵和振沖器，水壓可用200~600kPa，水量可用200~400L/min，將振沖器徐徐沉入土中，造孔速度宜為0.5~2.0m/min，直至達(dá)到設(shè)計(jì)深度。記錄振沖器經(jīng)各深度的水壓、電流和留振時(shí)間。

d.造孔后邊提升振沖器邊沖水至孔口，再放至孔底，重復(fù)2~3次擴(kuò)大孔徑并使孔內(nèi)泥漿變稀，開始填料制樁。8.1.5擠密地基

2.振沖法

e.大功率振沖器投料不提出孔口，小功率振沖器下料困難時(shí)，可將振沖器提出孔口投料，每次填料厚度不宜大于50cm。將振沖器沉入填料中進(jìn)行振密制樁，當(dāng)電流達(dá)到規(guī)定的密實(shí)電流值和規(guī)定的留振時(shí)間后，將振沖器提升30~50cm。

f.重復(fù)以上步驟，自上而下逐段制作樁體直至孔口，記錄各段深度的填料量、最終電流和留振時(shí)間，并均應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。

g.關(guān)閉振沖器和水泵。8.1.5擠密地基

化學(xué)加固法是在軟土地基土中摻入水泥、石灰等，用噴射、攪拌等方法使其與土體充分混合固化；或把一些能固化的化學(xué)漿液(水泥漿、水玻璃、氯化鈣溶液等)注入地基土孔隙，以改善地基土的物理力學(xué)性質(zhì)，達(dá)到加固軟土地基的目的。8.1.6化學(xué)加固法

按工藝分類1.水泥土攪拌法2.高壓噴射注漿法1）.原理：深層攪拌法是利用特制的深層攪拌機(jī)在邊坡土體需要加固的范圍內(nèi)，將軟土與固化劑強(qiáng)制拌合，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和足夠強(qiáng)度的水泥加固土，又稱為水泥土攪拌樁。2）.固化劑：水泥漿或水泥砂漿，水泥的摻量為加固土重的7％～15％，水泥砂漿的配合比為1：1或

1：2。3）.施工工藝：深層攪拌機(jī)定位→預(yù)攪下沉→制漿→噴漿攪拌→復(fù)攪→下沉→提升→關(guān)機(jī)→清洗→移動(dòng)至下一根樁

1.水泥土攪拌法8.1.6化學(xué)加固法

8.1.6化學(xué)加固法

1.水泥土攪拌法4）.水泥土攪拌樁設(shè)計(jì)樁可只在基礎(chǔ)平面范圍內(nèi)布置，獨(dú)立基礎(chǔ)下的樁數(shù)不宜少于3根。柱狀加固可采用正方形、等邊三角形等布樁形式。豎向承載攪拌樁的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)對(duì)承載力和變形的要求確定，并宜穿透軟弱土層到達(dá)承載力相對(duì)較高的土層；為提高抗滑穩(wěn)定性而設(shè)置的攪拌樁，其樁長(zhǎng)應(yīng)超過危險(xiǎn)滑弧以下2m。濕法的加固深度不宜大于20m，干法不宜大于15m。水泥土攪拌樁的樁徑不應(yīng)小于500mm。

1.水泥土攪拌法8.1.6化學(xué)加固法

a.水泥土攪拌樁復(fù)合地基的承載力計(jì)算豎向承載水泥土攪拌樁復(fù)合地基的承載力特征值，應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)單樁或多樁復(fù)合地基荷載試驗(yàn)確定。初步設(shè)計(jì)時(shí)，也可按下式估算：8.1.6化學(xué)加固法

a.水泥土攪拌樁復(fù)合地基的承載力計(jì)算單樁豎向承載力特征值應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)確定。初步設(shè)計(jì)時(shí)也可按教材式(8-22)估算，并應(yīng)同時(shí)滿足教材式(8-23)的要求，應(yīng)使由樁身