基礎(chǔ)工程第5章

1、 5 地基處理地基處理Ground Treatment5 5.1.1.1.1 地基處理的目地基處理的目的的 地基地基指承受建（構(gòu)）筑物荷載的地層。建指承受建（構(gòu)）筑物荷載的地層。建（構(gòu)）筑物的地基所面臨的問題有以下（構(gòu)）筑物的地基所面臨的問題有以下 四方面四方面： （1）承載力及穩(wěn)定性問題；）承載力及穩(wěn)定性問題； （2）沉降、水平位移及不均勻沉降問題；）沉降、水平位移及不均勻沉降問題； （3）滲透問題；）滲透問題； （4）液化問題。）液化問題。5 5.1.1 概概 述述地基處理的目的地基處理的目的： 當(dāng)天然地基不能滿足建筑物對(duì)地基的要求時(shí)，需要對(duì)當(dāng)天然地基不能滿足建筑物對(duì)地基的要求時(shí)，需要對(duì)天

2、然地基進(jìn)行加固改良，形成人工地基，以滿足建筑對(duì)地天然地基進(jìn)行加固改良，形成人工地基，以滿足建筑對(duì)地基的要求，保證其安全與正常使用。這種地基加過改良稱基的要求，保證其安全與正常使用。這種地基加過改良稱為為地基處理地基處理。 地基處理的地基處理的目的目的：是利用換填、夯實(shí)、擠密、排水、：是利用換填、夯實(shí)、擠密、排水、膠結(jié)、加筋和熱學(xué)等方法對(duì)地基土進(jìn)行加固，用以改良地膠結(jié)、加筋和熱學(xué)等方法對(duì)地基土進(jìn)行加固，用以改良地基土的工程特性。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：基土的工程特性。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1. 1. 提高地基的抗剪強(qiáng)度，增加其穩(wěn)定性提高地基的抗剪強(qiáng)度，增加其穩(wěn)定性; ;2. 2. 降低地基土的

3、壓縮性，減少地基的沉降變形；降低地基土的壓縮性，減少地基的沉降變形；3. 3. 改善地基土的滲透特性，減少地基滲漏或加強(qiáng)其滲透穩(wěn)定改善地基土的滲透特性，減少地基滲漏或加強(qiáng)其滲透穩(wěn)定; ;4. 4. 改善地基土的動(dòng)力特性，提高地基的抗振性能改善地基土的動(dòng)力特性，提高地基的抗振性能; ; 5. 5. 改善特殊土地基的不良特性，滿足工程設(shè)計(jì)要求改善特殊土地基的不良特性，滿足工程設(shè)計(jì)要求. . 天然地基是否需要進(jìn)行地基處理取決于天然地基是否需要進(jìn)行地基處理取決于地基土地基土的性質(zhì)的性質(zhì)和和建（構(gòu)）筑物對(duì)地基的要求建（構(gòu)）筑物對(duì)地基的要求兩個(gè)方面。兩個(gè)方面。 地基處理的對(duì)象是地基處理的對(duì)象是軟弱地基和特

4、殊土地基軟弱地基和特殊土地基。在。在土木工程建設(shè)中經(jīng)常遇到的軟弱土和不良土主土木工程建設(shè)中經(jīng)常遇到的軟弱土和不良土主要包括：軟黏土、人工填土、部分砂土和粉土、要包括：軟黏土、人工填土、部分砂土和粉土、濕陷性土、有機(jī)質(zhì)土和泥炭土、膨脹土、多年濕陷性土、有機(jī)質(zhì)土和泥炭土、膨脹土、多年凍土、巖溶、土洞和山區(qū)地基等。凍土、巖溶、土洞和山區(qū)地基等。5.1.2 地基處理的對(duì)象地基處理的對(duì)象5 5. .1.31.3 地基處理方法分類及應(yīng)用范圍地基處理方法分類及應(yīng)用范圍 地基處理的分類方法多種多樣，按地基處理的分類方法多種多樣，按時(shí)間可分為臨時(shí)處理時(shí)間可分為臨時(shí)處理和永久處理和永久處理；按；按處理深度分為淺層

5、處理和深層處理處理深度分為淺層處理和深層處理；按處理按處理土性對(duì)象分為砂性土處理和粘性土處理，飽和土處理和非飽土性對(duì)象分為砂性土處理和粘性土處理，飽和土處理和非飽和土處理和土處理；也可按地基處理的加固機(jī)理進(jìn)行分類也可按地基處理的加固機(jī)理進(jìn)行分類。因?yàn)楝F(xiàn)有。因?yàn)楝F(xiàn)有的地基處理方法很多，新的地基處理方法還在不斷發(fā)展，要的地基處理方法很多，新的地基處理方法還在不斷發(fā)展，要對(duì)各種地基處理方法進(jìn)行精確分類是困難的。對(duì)各種地基處理方法進(jìn)行精確分類是困難的。常見的分類方常見的分類方法主要是按照地基處理的加固機(jī)理進(jìn)行分類：法主要是按照地基處理的加固機(jī)理進(jìn)行分類： 按加固機(jī)理分類按加固機(jī)理分類置換置換排水固結(jié)法

6、排水固結(jié)法灌入固化物灌入固化物振密、擠密振密、擠密 加筋加筋 冷熱處理冷熱處理 托換托換 糾偏和遷移糾偏和遷移 （1） 置換置換是指用物理力學(xué)性質(zhì)較好的巖是指用物理力學(xué)性質(zhì)較好的巖土材料置換天然地基中部分或全部軟弱土體，土材料置換天然地基中部分或全部軟弱土體，以形成雙層地基或復(fù)合地基，達(dá)到提高地基以形成雙層地基或復(fù)合地基，達(dá)到提高地基承載力，減少沉降的目的。承載力，減少沉降的目的。包括包括換土墊層法、換土墊層法、擠淤置換法、褥墊法、砂石樁置換法和強(qiáng)夯擠淤置換法、褥墊法、砂石樁置換法和強(qiáng)夯置換法等。置換法等。 （2） 排水固結(jié)法排水固結(jié)法是指土體在一定的荷載作用下是指土體在一定的荷載作用下排水固

7、結(jié)，孔隙比減小，抗剪強(qiáng)度提高，以達(dá)到提排水固結(jié)，孔隙比減小，抗剪強(qiáng)度提高，以達(dá)到提高地基承載力，減少施工后沉降的目的。高地基承載力，減少施工后沉降的目的。按預(yù)壓加按預(yù)壓加載方法分為載方法分為：堆載預(yù)壓法、超載預(yù)壓法、真空預(yù)壓：堆載預(yù)壓法、超載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、真空預(yù)壓與堆載預(yù)壓聯(lián)合作用法、電滲法和降法、真空預(yù)壓與堆載預(yù)壓聯(lián)合作用法、電滲法和降低地下水位法。低地下水位法。按在地基中設(shè)置豎向排水系統(tǒng)分按在地基中設(shè)置豎向排水系統(tǒng)分: 普通砂井法、袋裝砂井法和塑料排水帶法。普通砂井法、袋裝砂井法和塑料排水帶法。 （3） 灌入固化物灌入固化物是指向土體中灌入或拌入水泥、是指向土體中灌入或拌入水泥、石灰

8、或其他化學(xué)固化漿材，在地基中形成增強(qiáng)體，石灰或其他化學(xué)固化漿材，在地基中形成增強(qiáng)體，以達(dá)到地基處理的目的。以達(dá)到地基處理的目的。包括包括深層攪拌法、高壓噴深層攪拌法、高壓噴射注漿法、滲入性灌漿法、劈裂灌漿法和擠密灌漿射注漿法、滲入性灌漿法、劈裂灌漿法和擠密灌漿法。法。 （4）振密、擠密振密、擠密是指采用振動(dòng)或擠密的方法使是指采用振動(dòng)或擠密的方法使地基土體密實(shí)以達(dá)到提高承載力和減少沉降的目的。地基土體密實(shí)以達(dá)到提高承載力和減少沉降的目的。包括包括：表層原位壓實(shí)法、強(qiáng)夯法、振沖砂石樁法、：表層原位壓實(shí)法、強(qiáng)夯法、振沖砂石樁法、擠密砂石樁法、爆破擠密法、灰土和土樁法、夯實(shí)擠密砂石樁法、爆破擠密法、灰

9、土和土樁法、夯實(shí)水泥土樁法、樁錘沖擴(kuò)樁法和孔內(nèi)夯擴(kuò)法。水泥土樁法、樁錘沖擴(kuò)樁法和孔內(nèi)夯擴(kuò)法。 （5） 加筋加筋是在地基中設(shè)置強(qiáng)度高，模量大的筋是在地基中設(shè)置強(qiáng)度高，模量大的筋材，如：土工格柵、土工織物等，以提高地基承載材，如：土工格柵、土工織物等，以提高地基承載力，減少沉降的目的。包括：加筋土墊層法、加筋力，減少沉降的目的。包括：加筋土墊層法、加筋土擋墻法和土釘墻法。土擋墻法和土釘墻法。 （6） 冷熱處理冷熱處理是通過凍結(jié)地基土體或焙燒地基是通過凍結(jié)地基土體或焙燒地基土體以改變土體物理力學(xué)性質(zhì)達(dá)到地基處理的目的。土體以改變土體物理力學(xué)性質(zhì)達(dá)到地基處理的目的。包括包括：凍結(jié)法和燒結(jié)法。：凍結(jié)法和

10、燒結(jié)法。 （7） 托換托換是對(duì)已有建筑物地基和基礎(chǔ)進(jìn)行處理是對(duì)已有建筑物地基和基礎(chǔ)進(jìn)行處理和加固。和加固。包括包括基礎(chǔ)加固技術(shù)、樁式托換技術(shù)、地基基礎(chǔ)加固技術(shù)、樁式托換技術(shù)、地基加固技術(shù)和綜合加固技術(shù)。加固技術(shù)和綜合加固技術(shù)。 （8） 糾傾糾傾是指對(duì)由于沉降不均勻造成傾斜的建是指對(duì)由于沉降不均勻造成傾斜的建筑物進(jìn)行矯正。筑物進(jìn)行矯正。包括包括：加載糾傾法、掏土糾傾法、：加載糾傾法、掏土糾傾法、頂升糾傾技術(shù)和綜合糾傾技術(shù)。頂升糾傾技術(shù)和綜合糾傾技術(shù)。遷移遷移是指將整幢建是指將整幢建筑物與原地基基礎(chǔ)分離，通過頂推或牽拉，移到新筑物與原地基基礎(chǔ)分離，通過頂推或牽拉，移到新的位置。的位置。 5 5.

11、.1.41.4 地基處理方法選用原則地基處理方法選用原則地基處理方法的選用原則地基處理方法的選用原則：力求做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、質(zhì)量可靠。力求做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、質(zhì)量可靠。 地基處理設(shè)計(jì)施工程序：地基處理設(shè)計(jì)施工程序： 首先首先根據(jù)建（構(gòu)）筑物對(duì)地基的要求和天然地基條件根據(jù)建（構(gòu)）筑物對(duì)地基的要求和天然地基條件確定地基是否需要加固。在確定是否需要進(jìn)行地基處理時(shí)，確定地基是否需要加固。在確定是否需要進(jìn)行地基處理時(shí)，應(yīng)將上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基統(tǒng)一考慮，若天然地基滿足要應(yīng)將上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基統(tǒng)一考慮，若天然地基滿足要求，宜盡量采用天然地基。若天然地基不能滿足建（構(gòu)）求，宜盡

12、量采用天然地基。若天然地基不能滿足建（構(gòu)）筑物對(duì)地基的要求，筑物對(duì)地基的要求，首先要確定進(jìn)行地基處理的天然地層首先要確定進(jìn)行地基處理的天然地層的范圍以及地基處理的要求。的范圍以及地基處理的要求。 在考慮地基處理方案時(shí)，應(yīng)重視上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基的在考慮地基處理方案時(shí)，應(yīng)重視上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基的共同作用，不能只顧考慮加固地基，還應(yīng)同時(shí)考慮上部結(jié)構(gòu)的共同作用，不能只顧考慮加固地基，還應(yīng)同時(shí)考慮上部結(jié)構(gòu)的體形和剛度等因素。體形和剛度等因素。在確定地基處理方案時(shí)在確定地基處理方案時(shí)，既要有單一的地，既要有單一的地基處理方案，又要有加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)剛度和地基處理相結(jié)合的方基處理方案，又要有加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)剛度

13、和地基處理相結(jié)合的方案，應(yīng)根據(jù)天然地基的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、地基處理方案，應(yīng)根據(jù)天然地基的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、地基處理方法的原理、過去應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)和機(jī)具設(shè)備、材料條件進(jìn)行地基處法的原理、過去應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)和機(jī)具設(shè)備、材料條件進(jìn)行地基處理方案的可行性研究，提出多種技術(shù)上可行的方案，并對(duì)提出理方案的可行性研究，提出多種技術(shù)上可行的方案，并對(duì)提出的多種方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、進(jìn)度、環(huán)保等方面的比較分析，的多種方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、進(jìn)度、環(huán)保等方面的比較分析，確定采用一種或幾種地基處理方法。確定采用一種或幾種地基處理方法。 最后，根據(jù)需要對(duì)已選定的地基處理方法進(jìn)行小型現(xiàn)場(chǎng)試最后，根據(jù)需要對(duì)已選定的地基處理

14、方法進(jìn)行小型現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)或進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)查，驗(yàn)或進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)查，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行地基處理施工設(shè)計(jì)，然根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行地基處理施工設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行地基處理施工。施工過程中如果發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)有不完善的地后進(jìn)行地基處理施工。施工過程中如果發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)有不完善的地方，可根據(jù)需要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改、補(bǔ)充。方，可根據(jù)需要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改、補(bǔ)充。5.5.3 3 強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法 強(qiáng)夯法是法國(guó)人強(qiáng)夯法是法國(guó)人L L.梅納（梅納（Menard，1969）首創(chuàng)的一種地基加固方法，即用）首創(chuàng)的一種地基加固方法，即用100400kN的重錘從的重錘從840m的高處落下，的高處落下，反復(fù)多次夯擊地面，對(duì)地基進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)。反復(fù)多次夯擊地面，對(duì)地基進(jìn)行強(qiáng)力

15、夯實(shí)。 強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法適用于適用于處理碎石土、砂土、低飽處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與黏性土、濕陷性黃土、素填土和度的粉土與黏性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基。和雜填土等地基。 夯夯 錘錘 起起 吊吊 夯夯 錘錘 起起 吊吊15噸夯錘噸夯錘25噸夯錘噸夯錘40噸夯錘噸夯錘 夯夯 錘錘 下落下落 對(duì)于飽和黏性土地基，近年來發(fā)展了對(duì)于飽和黏性土地基，近年來發(fā)展了強(qiáng)夯置換法強(qiáng)夯置換法，這是利用夯擊能將碎石、礦，這是利用夯擊能將碎石、礦渣等材料強(qiáng)力擠入地基，在地基中形成碎渣等材料強(qiáng)力擠入地基，在地基中形成碎石墩，并與墩間土形成石墩，并與墩間土形成碎石墩復(fù)合地基碎石墩復(fù)合地基，提高地基承載力和減

16、小沉降。提高地基承載力和減小沉降。 強(qiáng)夯置換法強(qiáng)夯置換法適用于適用于高飽和度的粉土與高飽和度的粉土與軟塑流塑的黏性土等地基上對(duì)變形要求軟塑流塑的黏性土等地基上對(duì)變形要求不嚴(yán)的工程。不嚴(yán)的工程。 強(qiáng)夯置換法在設(shè)計(jì)前必須通過現(xiàn)場(chǎng)試強(qiáng)夯置換法在設(shè)計(jì)前必須通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性和處理效果。驗(yàn)確定其適用性和處理效果。5.3.2 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)5.3.2 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)例題1 采用強(qiáng)夯法加固濕陷性黃土地基，要求有效加固深度為8.3m，根據(jù)建筑地基處理技術(shù)規(guī)范應(yīng)選擇多大的單擊夯擊能才能滿足要求？ 2 強(qiáng)夯夯錘和落距的選用強(qiáng)夯夯錘和落距的選用 錘重一般為錘重一般為100400kN，落距為，落距為825m。對(duì)相同的夯

17、。對(duì)相同的夯擊能量，常選用擊能量，常選用大落距方案大落距方案，這樣能獲得較大的接地速度，這樣能獲得較大的接地速度，將能量的將能量的 大部分有效地傳到地下深處，增加深層夯實(shí)大部分有效地傳到地下深處，增加深層夯實(shí) 效果，效果，減小消耗在地表土層塑性變形的能量。減小消耗在地表土層塑性變形的能量。3 夯點(diǎn)的夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)夯擊次數(shù) 夯點(diǎn)的夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)夯擊次數(shù)，可按現(xiàn)場(chǎng)試夯得到的夯擊次數(shù)和夯，可按現(xiàn)場(chǎng)試夯得到的夯擊次數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線確定，并應(yīng)同時(shí)滿足下列條件：沉量關(guān)系曲線確定，并應(yīng)同時(shí)滿足下列條件： （1）最后兩擊的平均夯沉量不宜大于下列數(shù)值：當(dāng)單）最后兩擊的平均夯沉量不宜大于下列數(shù)值：當(dāng)單擊夯擊能小

18、于擊夯擊能小于4000kN m時(shí)為時(shí)為50mm； 當(dāng)單擊夯擊能為當(dāng)單擊夯擊能為40006000kN m時(shí)為時(shí)為100mm； 當(dāng)單擊夯擊能為當(dāng)單擊夯擊能為60008000kN m時(shí)為時(shí)為150mm 當(dāng)單擊夯擊能大當(dāng)單擊夯擊能大8000kNm時(shí)為時(shí)為200mm。 （2）夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過大的隆起；）夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過大的隆起； （3）不因夯坑過深而發(fā)生提錘困難。）不因夯坑過深而發(fā)生提錘困難。 4 夯擊遍數(shù)夯擊遍數(shù) 夯擊遍數(shù)應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)確定，可采夯擊遍數(shù)應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)確定，可采用點(diǎn)夯用點(diǎn)夯24遍，對(duì)于滲透性較差的細(xì)顆粒土，遍，對(duì)于滲透性較差的細(xì)顆粒土，必要時(shí)夯擊遍數(shù)可適當(dāng)增加。最后

19、再以低能量必要時(shí)夯擊遍數(shù)可適當(dāng)增加。最后再以低能量滿夯兩遍，滿夯可采用輕錘或低落距錘多次夯滿夯兩遍，滿夯可采用輕錘或低落距錘多次夯擊，錘印搭接。擊，錘印搭接。5 間歇時(shí)間間歇時(shí)間 兩遍夯擊之間的間隔時(shí)間取決于土中兩遍夯擊之間的間隔時(shí)間取決于土中超靜孔隙水壓超靜孔隙水壓力的消散時(shí)間力的消散時(shí)間。當(dāng)缺少實(shí)測(cè)資料時(shí)，可根據(jù)地基土的。當(dāng)缺少實(shí)測(cè)資料時(shí)，可根據(jù)地基土的滲透性確定，對(duì)于滲透性較差的黏性土地基，間隔時(shí)滲透性確定，對(duì)于滲透性較差的黏性土地基，間隔時(shí)間不應(yīng)少于間不應(yīng)少于23周；對(duì)于滲透性好的地基可連續(xù)夯擊。周；對(duì)于滲透性好的地基可連續(xù)夯擊。6 夯擊點(diǎn)布置夯擊點(diǎn)布置 夯擊點(diǎn)一般采用等邊三角形、等腰

20、三角形或正方形夯擊點(diǎn)一般采用等邊三角形、等腰三角形或正方形布置。第一遍夯擊點(diǎn)間距可取夯錘直徑的布置。第一遍夯擊點(diǎn)間距可取夯錘直徑的2.53.5倍，倍，第二遍夯擊點(diǎn)位于第一遍夯擊點(diǎn)之間。以后各遍夯擊第二遍夯擊點(diǎn)位于第一遍夯擊點(diǎn)之間。以后各遍夯擊點(diǎn)間距可適當(dāng)減小。點(diǎn)間距可適當(dāng)減小。 7 處理范圍處理范圍 強(qiáng)夯處理范圍應(yīng)大于建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)范圍，每邊強(qiáng)夯處理范圍應(yīng)大于建（構(gòu)）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(jì)處理深度的超出基礎(chǔ)外緣的寬度宜為基底下設(shè)計(jì)處理深度的1/2至至2/3，且不宜小于，且不宜小于3m；對(duì)可液化地基，基礎(chǔ)邊緣的處對(duì)可液化地基，基礎(chǔ)邊緣的處理寬度不應(yīng)小于理寬度不應(yīng)小于

21、5m；對(duì)濕陷性黃土地基應(yīng)符合相關(guān)規(guī)；對(duì)濕陷性黃土地基應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范。范。 8 承載力確定承載力確定 強(qiáng)夯地基承載力特征值應(yīng)通過強(qiáng)夯地基承載力特征值應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)確定確定,初步設(shè)計(jì)時(shí)也可根據(jù)夯后原位測(cè)試和土工試驗(yàn)指標(biāo)按初步設(shè)計(jì)時(shí)也可根據(jù)夯后原位測(cè)試和土工試驗(yàn)指標(biāo)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007的的有關(guān)規(guī)定確定。有關(guān)規(guī)定確定。5.3.4 施工施工 強(qiáng)夯施工可按下列步驟進(jìn)行：強(qiáng)夯施工可按下列步驟進(jìn)行： （1）清理并平整施工場(chǎng)地；）清理并平整施工場(chǎng)地； （2）標(biāo)出第一遍夯點(diǎn)位置，并測(cè)量場(chǎng)地高程；）標(biāo)出第一遍夯點(diǎn)位置，并測(cè)量場(chǎng)地高程； （3

22、）起重機(jī)就位，夯錘置于夯點(diǎn)位置；）起重機(jī)就位，夯錘置于夯點(diǎn)位置； （4）測(cè)量夯前錘頂高程；）測(cè)量夯前錘頂高程； （5）將夯錘起吊到預(yù)定高度，開啟脫鉤裝置，待）將夯錘起吊到預(yù)定高度，開啟脫鉤裝置，待夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，測(cè)量錘頂高程，若夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，測(cè)量錘頂高程，若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜，應(yīng)即使將坑底整平。發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜，應(yīng)即使將坑底整平。 （6）重復(fù)步驟）重復(fù)步驟5，按設(shè)計(jì)規(guī)定的夯擊次數(shù)，按設(shè)計(jì)規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊；及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊； （7）換夯點(diǎn)，重復(fù)步驟）換夯點(diǎn)，重復(fù)步驟3至至6，完成第一，完成第一遍全部夯點(diǎn)

23、的夯擊；遍全部夯點(diǎn)的夯擊； （8）用推土機(jī)將夯坑填平，并測(cè)量場(chǎng)地高）用推土機(jī)將夯坑填平，并測(cè)量場(chǎng)地高程；程； （9）在規(guī)定的間隔時(shí)間后，按上述步驟逐）在規(guī)定的間隔時(shí)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，將次完成全部夯擊遍數(shù)，最后用低能量滿夯，將場(chǎng)地表層松土夯實(shí)，并測(cè)量夯后場(chǎng)地高程。場(chǎng)地表層松土夯實(shí)，并測(cè)量夯后場(chǎng)地高程。5.3.5 質(zhì)量檢驗(yàn)質(zhì)量檢驗(yàn) （1）強(qiáng)夯置換施工中可采用）強(qiáng)夯置換施工中可采用超重型超重型或或重型圓錐動(dòng)力觸探重型圓錐動(dòng)力觸探檢查置換墩著底情況。檢查置換墩著底情況。 （2）強(qiáng)夯處理后的地基竣工驗(yàn)收承載）強(qiáng)夯處理后的地基竣工驗(yàn)收承載力檢驗(yàn)，應(yīng)在施工結(jié)束后間隔一定

24、時(shí)間方力檢驗(yàn)，應(yīng)在施工結(jié)束后間隔一定時(shí)間方能進(jìn)行，對(duì)于碎石土和砂土地基，其間隔能進(jìn)行，對(duì)于碎石土和砂土地基，其間隔時(shí)間可取時(shí)間可取714d；粉土和黏性土地基可?。环弁梁宛ば酝恋鼗扇?428d。強(qiáng)夯置換地基間隔時(shí)間可取。強(qiáng)夯置換地基間隔時(shí)間可取28d。 （3）強(qiáng)夯處理后的地基竣工驗(yàn)收時(shí)，）強(qiáng)夯處理后的地基竣工驗(yàn)收時(shí)，承載力檢驗(yàn)應(yīng)采用承載力檢驗(yàn)應(yīng)采用原位測(cè)試原位測(cè)試和和室內(nèi)土工室內(nèi)土工試試驗(yàn)驗(yàn)。強(qiáng)夯置換后的地基竣工驗(yàn)收時(shí)，承載。強(qiáng)夯置換后的地基竣工驗(yàn)收時(shí)，承載力檢驗(yàn)除應(yīng)采用力檢驗(yàn)除應(yīng)采用單墩載荷試驗(yàn)單墩載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)外，尚檢驗(yàn)外，尚應(yīng)采用應(yīng)采用動(dòng)力觸探動(dòng)力觸探等有效手段查明置換墩著等有效手段查明置

25、換墩著底情況及承載力與密度隨深度的變化，對(duì)底情況及承載力與密度隨深度的變化，對(duì)飽和粉土地基飽和粉土地基允許采用單墩復(fù)合地基載荷允許采用單墩復(fù)合地基載荷試驗(yàn)代替單墩載荷試驗(yàn)。試驗(yàn)代替單墩載荷試驗(yàn)。 （4）對(duì)簡(jiǎn)單場(chǎng)地上的一般建筑物，每個(gè)）對(duì)簡(jiǎn)單場(chǎng)地上的一般建筑物，每個(gè)建筑地基的載荷建筑地基的載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)點(diǎn)試驗(yàn)檢驗(yàn)點(diǎn)不應(yīng)少于不應(yīng)少于3點(diǎn)；點(diǎn)；對(duì)復(fù)雜場(chǎng)地或重要建筑地基應(yīng)增加檢驗(yàn)對(duì)復(fù)雜場(chǎng)地或重要建筑地基應(yīng)增加檢驗(yàn)點(diǎn)數(shù)。強(qiáng)夯置換地基載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)和置點(diǎn)數(shù)。強(qiáng)夯置換地基載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)和置換墩著底情況檢驗(yàn)數(shù)量均不應(yīng)少于墩點(diǎn)換墩著底情況檢驗(yàn)數(shù)量均不應(yīng)少于墩點(diǎn)數(shù)的數(shù)的1，且不應(yīng)少于，且不應(yīng)少于3點(diǎn)。點(diǎn)。5.4.15.

26、4.1 加固機(jī)理及適用范圍加固機(jī)理及適用范圍 1 1 定義定義 當(dāng)軟弱土地基的當(dāng)軟弱土地基的承載力承載力和和變形變形滿足不了設(shè)計(jì)要滿足不了設(shè)計(jì)要求，而軟弱土層的厚度又不是很大時(shí)，將基礎(chǔ)底求，而軟弱土層的厚度又不是很大時(shí)，將基礎(chǔ)底面下處理范圍內(nèi)的軟弱土層面下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分部分或或全部挖除全部挖除，然，然后分層換填強(qiáng)度較大的砂（碎石、素土、灰土、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方法稱為墊層法墊層法。它多用

27、于公路構(gòu)筑物的地基處。它多用于公路構(gòu)筑物的地基處理。在建筑工程中也有一定范圍的應(yīng)用。理。在建筑工程中也有一定范圍的應(yīng)用。 5.4 換換土土墊層法墊層法 2 2 墊層的分類墊層的分類（1 1）按組成材料分）按組成材料分 a.a.砂墊層砂墊層 b.b.碎石墊層碎石墊層 c.c.灰土墊層灰土墊層 d.d.加筋土墊層加筋土墊層 （2 2）按墊層在地基中的主要作用分）按墊層在地基中的主要作用分 a.a.換土墊層換土墊層 b.b.排水墊層排水墊層 c.c.加筋土墊層加筋土墊層3 3 墊層的作用墊層的作用（1 1）換土墊層）換土墊層定義定義：挖去地基表層軟土，換填強(qiáng)度較大的砂、碎石：挖去地基表層軟土，換填強(qiáng)

28、度較大的砂、碎石和素土等構(gòu)成的墊層。和素土等構(gòu)成的墊層。作用作用：通過換填后的墊層，有效提高基底持力層的抗：通過換填后的墊層，有效提高基底持力層的抗剪強(qiáng)度，降低其壓縮性，防止局部剪切破壞和擠出剪強(qiáng)度，降低其壓縮性，防止局部剪切破壞和擠出變形；通過墊層，可以擴(kuò)散基底壓力，降低下臥軟變形；通過墊層，可以擴(kuò)散基底壓力，降低下臥軟土層的附加應(yīng)力；墊層（砂、石）可作為基底下水土層的附加應(yīng)力；墊層（砂、石）可作為基底下水平排水層，增設(shè)排水面，加速淺層地基的固結(jié)，提平排水層，增設(shè)排水面，加速淺層地基的固結(jié)，提高下臥土層的強(qiáng)度。高下臥土層的強(qiáng)度。3 3 墊層的作用墊層的作用（2 2）排水墊層）排水墊層定義定義

29、：指軟土地基上堤壩或大面積堆載基底等所鋪設(shè)：指軟土地基上堤壩或大面積堆載基底等所鋪設(shè)的水平排水層，一般采用透水性良好的中粗砂或碎的水平排水層，一般采用透水性良好的中粗砂或碎石填筑。石填筑。作用作用：主要作為水平排水層和下臥軟土層的排水通道，：主要作為水平排水層和下臥軟土層的排水通道，加速地基的排水固結(jié)，提高淺層地基的抗剪強(qiáng)度，加速地基的排水固結(jié)，提高淺層地基的抗剪強(qiáng)度，配合砂井，加固深部軟土層。墊層的強(qiáng)度和變形模配合砂井，加固深部軟土層。墊層的強(qiáng)度和變形模量都比下臥軟土層的大，兩者相互作用約束軟土的量都比下臥軟土層的大，兩者相互作用約束軟土的側(cè)向變形，提高地基的穩(wěn)定性，并改善其變形性質(zhì)。側(cè)向變

30、形，提高地基的穩(wěn)定性，并改善其變形性質(zhì)。3 3 墊層的作用墊層的作用（3 3）加筋土墊層）加筋土墊層定義定義：指由砂、石和素土墊層中增設(shè)各種類型加筋材：指由砂、石和素土墊層中增設(shè)各種類型加筋材料組成的復(fù)合墊層。料組成的復(fù)合墊層。作用作用：可以作為持力層土層承載力較大的基礎(chǔ)荷載和：可以作為持力層土層承載力較大的基礎(chǔ)荷載和擴(kuò)散應(yīng)力外，還可以有效約束基底應(yīng)力，改善地基擴(kuò)散應(yīng)力外，還可以有效約束基底應(yīng)力，改善地基軟土中的應(yīng)力場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)，均化應(yīng)變，調(diào)整不均勻軟土中的應(yīng)力場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)，均化應(yīng)變，調(diào)整不均勻沉降，提高地基的承載力。沉降，提高地基的承載力。 適用范圍適用范圍 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范建筑地基處理技術(shù)

31、規(guī)范中規(guī)定：墊層法中規(guī)定：墊層法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘等淺層軟弱地基及不雜填土地基及暗溝、暗塘等淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。均勻地基的處理。5 5. .4.24.2 換土墊層設(shè)計(jì)換土墊層設(shè)計(jì) 換土墊層法設(shè)計(jì)的一般要求：換土墊層法設(shè)計(jì)的一般要求： 既要有既要有足夠的厚度足夠的厚度以置換可能受到剪切破壞的軟弱土層，又要以置換可能受到剪切破壞的軟弱土層，又要滿足建筑物地基強(qiáng)度和變形的要求，另外，還要有滿足建筑物地基強(qiáng)度和變形的要求，另外，還要有足夠的寬度足夠的寬度以防以防止墊層向兩側(cè)擠出增加沉降，同時(shí)還應(yīng)盡量做到

32、經(jīng)濟(jì)合理。止墊層向兩側(cè)擠出增加沉降，同時(shí)還應(yīng)盡量做到經(jīng)濟(jì)合理。 墊層設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：墊層設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容： 確定墊層的合理厚度和寬度。確定墊層的合理厚度和寬度。應(yīng)根據(jù)建（構(gòu)）筑物體形、結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)建（構(gòu)）筑物體形、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、荷載性質(zhì)、巖土工程條件、施工機(jī)械設(shè)備及填料性質(zhì)和來源特點(diǎn)、荷載性質(zhì)、巖土工程條件、施工機(jī)械設(shè)備及填料性質(zhì)和來源等綜合考慮。等綜合考慮。 墊層厚度的確定墊層厚度的確定 azczzfzd回填土砂墊層bkpczpzpb條形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)： tan2)(ckzbppbz矩形基礎(chǔ)矩形基礎(chǔ)： )tan2)(tan2()(ckzlzbppblcz換填墊層的厚度不宜小于換填墊層的厚度不宜小于0.

33、5m0.5m，也不宜大于，也不宜大于3m3m。 墊層寬度的確定墊層寬度的確定 墊層底面的寬度應(yīng)滿足基礎(chǔ)底面應(yīng)力擴(kuò)散和防止墊墊層底面的寬度應(yīng)滿足基礎(chǔ)底面應(yīng)力擴(kuò)散和防止墊層向兩側(cè)擠出的要求。層向兩側(cè)擠出的要求?？砂聪率竭M(jìn)行計(jì)算或根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)可按下式進(jìn)行計(jì)算或根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定。驗(yàn)確定。tan2 zbb 墊層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(yàn)放坡確定，墊層頂面每邊期間保持邊坡穩(wěn)定的當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)放坡確定，墊層頂面每邊超出基礎(chǔ)底邊不宜小于超出基礎(chǔ)底邊不宜小于300mm300mm。 壓力擴(kuò)散角壓力擴(kuò)散角 的確定見表的確定見表5-25-2。

34、表表5-4 壓力擴(kuò)散角壓力擴(kuò)散角例題例題5-1 某四層磚混結(jié)構(gòu)的住宅建筑，承重墻下為條形基某四層磚混結(jié)構(gòu)的住宅建筑，承重墻下為條形基礎(chǔ)，寬礎(chǔ)，寬 ，埋深，埋深 ，上部建筑物作用于基礎(chǔ)上，上部建筑物作用于基礎(chǔ)上的荷載為的荷載為 ，基礎(chǔ)的平均重度為，基礎(chǔ)的平均重度為 。地基土表層為粉質(zhì)粘土，厚度為地基土表層為粉質(zhì)粘土，厚度為 ，重度，重度為為 ；第二層為淤泥，厚；第二層為淤泥，厚 ，重度，重度為為 ，地基承載力特征值，地基承載力特征值 ；第三；第三層為密實(shí)的砂礫石。地下水距地表為層為密實(shí)的砂礫石。地下水距地表為 。因?yàn)榈鼗?。因?yàn)榈鼗凛^軟弱，不能承受建筑物的荷載，試設(shè)計(jì)砂墊層。土較軟弱，不能承受建

35、筑物的荷載，試設(shè)計(jì)砂墊層。m2 . 1m1mkN120320mkNm135 .17mkN38 .17mkNkPafak50m1m15例題例題5 5-1-1解解：（1 1）先假設(shè)砂墊層的厚度為）先假設(shè)砂墊層的厚度為 ，并要求分層碾壓夯并要求分層碾壓夯實(shí)，干密度達(dá)到大于實(shí)，干密度達(dá)到大于 。 （2）砂墊層厚度的驗(yàn)算：根據(jù)題意，基礎(chǔ)底面平均壓）砂墊層厚度的驗(yàn)算：根據(jù)題意，基礎(chǔ)底面平均壓力為：力為： 砂墊層底面的附加應(yīng)力由下式計(jì)算：砂墊層底面的附加應(yīng)力由下式計(jì)算：m1kPabGFpkkk1202 . 12012 . 1120kPakPaczz3 .251108 .1715 .172 .5230tan1

36、22 . 115 .171202 . 135 . 1mt 根據(jù)下臥層淤泥地基承載力特征值根據(jù)下臥層淤泥地基承載力特征值 ，再，再經(jīng)深度修正后得地基承載力特征值：經(jīng)深度修正后得地基承載力特征值： 這說明所設(shè)計(jì)的墊層厚度不夠，再假設(shè)墊層厚度為這說明所設(shè)計(jì)的墊層厚度不夠，再假設(shè)墊層厚度為 同理可得：同理可得：kPafkPakPafazczzaz692 .712 .294269)5 . 02(121) 18 .17(15 .1750m5 . 1kPafkPaazczz4 .732 .712 .2942kPafak50 （3 3）確定砂墊層的底寬）確定砂墊層的底寬 為：為： （4 4）繪制砂墊層剖面圖）

37、繪制砂墊層剖面圖bmzbb93. 230tan5 . 122 . 1tan2 墊層法設(shè)計(jì)小結(jié)墊層法設(shè)計(jì)小結(jié)1 確定墊層厚度確定墊層厚度z z時(shí)，可分兩種情況：時(shí)，可分兩種情況：(a)(a)當(dāng)軟弱土層厚度較小時(shí)，當(dāng)軟弱土層厚度較小時(shí)，應(yīng)全部換填，厚度應(yīng)取基礎(chǔ)底面至軟弱土層底面的厚度；（應(yīng)全部換填，厚度應(yīng)取基礎(chǔ)底面至軟弱土層底面的厚度；（b b）當(dāng)軟弱土層較厚時(shí)，應(yīng)根據(jù)式當(dāng)軟弱土層較厚時(shí)，應(yīng)根據(jù)式5 5-1-1的原則確定的原則確定z z。一般情況下。一般情況下z z在在（0.5,30.5,3）之間。）之間。2 2 計(jì)算墊層底面處的附加應(yīng)力時(shí)，采用應(yīng)力擴(kuò)散法計(jì)算，對(duì)條形基計(jì)算墊層底面處的附加應(yīng)力時(shí)，

38、采用應(yīng)力擴(kuò)散法計(jì)算，對(duì)條形基礎(chǔ)只考慮寬度方向的應(yīng)力擴(kuò)散，擴(kuò)散后的應(yīng)力分布寬度礎(chǔ)只考慮寬度方向的應(yīng)力擴(kuò)散，擴(kuò)散后的應(yīng)力分布寬度為為 ，對(duì)于矩形基礎(chǔ)，在長(zhǎng)度及寬度方向的應(yīng)力擴(kuò)，對(duì)于矩形基礎(chǔ)，在長(zhǎng)度及寬度方向的應(yīng)力擴(kuò)散均應(yīng)考慮，擴(kuò)散后的面積為：散均應(yīng)考慮，擴(kuò)散后的面積為：3 3 附加應(yīng)力在墊層中的擴(kuò)散角與墊層材料的性質(zhì)及墊層的厚度附加應(yīng)力在墊層中的擴(kuò)散角與墊層材料的性質(zhì)及墊層的厚度z z及及基礎(chǔ)短邊寬度基礎(chǔ)短邊寬度b b的比值有關(guān)的比值有關(guān)（a a）當(dāng)厚度）當(dāng)厚度z z和寬度和寬度b b的比值小于的比值小于0.250.25時(shí)，除灰土的應(yīng)力擴(kuò)散角為時(shí)，除灰土的應(yīng)力擴(kuò)散角為 外，其余材料均取外，其余材料

39、均取 ；（；（b b）當(dāng)厚）當(dāng)厚度度z z和寬度和寬度b b的比值大于的比值大于0.50.5時(shí)，擴(kuò)散角按厚度時(shí)，擴(kuò)散角按厚度z z和寬度和寬度b b的比值等的比值等于于0.250.25取值；（取值；（3 3）當(dāng)厚度）當(dāng)厚度z z和寬度和寬度b b的比值在（的比值在（0.25,0.50.25,0.5）之間）之間時(shí)，擴(kuò)散角可按線性內(nèi)插取值。時(shí)，擴(kuò)散角可按線性內(nèi)插取值。)tan2(zb)tan2)(tan2(zlzb2800 墊層法設(shè)計(jì)小結(jié)墊層法設(shè)計(jì)小結(jié)4 墊層的底面寬度墊層的底面寬度 應(yīng)滿足應(yīng)滿足基礎(chǔ)底面應(yīng)力擴(kuò)散基礎(chǔ)底面應(yīng)力擴(kuò)散的要求的要求 條形基礎(chǔ)：條形基礎(chǔ)： 矩形基礎(chǔ)：矩形基礎(chǔ)：5 5 當(dāng)墊層

40、底面標(biāo)高超出原地面或墊層材料的重度高于天當(dāng)墊層底面標(biāo)高超出原地面或墊層材料的重度高于天然土層重度時(shí)，應(yīng)考慮附加荷載的影響。然土層重度時(shí)，應(yīng)考慮附加荷載的影響。6 6 對(duì)于軟弱下臥層承載力的修正：對(duì)于軟弱下臥層承載力的修正： tan2zbbbtan2zbbtan2zllz)-( 土墊zzzz10db)5 . 0()3(zdbffddbbazkaz例題例題5-2 某均質(zhì)粉土場(chǎng)地，土層重度為某均質(zhì)粉土場(chǎng)地，土層重度為 ，地下水，地下水位位 ， ，場(chǎng)地中有一建筑物采用條形基礎(chǔ)，場(chǎng)地中有一建筑物采用條形基礎(chǔ)， 底面寬度為底面寬度為 ，埋深為，埋深為 ，荷載為，荷載為 ，采，采用礦渣墊層處理地基，墊層厚度

41、為用礦渣墊層處理地基，墊層厚度為 ，墊層材料重度，墊層材料重度為為 。驗(yàn)算下臥層強(qiáng)度是否滿足要求？墊層底面。驗(yàn)算下臥層強(qiáng)度是否滿足要求？墊層底面寬度為多少？寬度為多少？ m0 . 5m2mkN400kPafak110m2318mkNm5.1320mkN解：解：（1）墊層底面處自重應(yīng)力）墊層底面處自重應(yīng)力 （2 2）基底平均附加應(yīng)力）基底平均附加應(yīng)力 基底平均壓力基底平均壓力 基礎(chǔ)底面處土的自重應(yīng)力基礎(chǔ)底面處土的自重應(yīng)力 基底平均附加應(yīng)力基底平均附加應(yīng)力kPaAGFpkkk23025 . 12012400czkPahiicz63)25 . 1 (180pkpcp0pkPahpiic275 . 118kPapppck203272300解：解：（3）墊層底面處附加應(yīng)力值）墊層底面處附加應(yīng)力值 由基底附加應(yīng)力引起的墊層底面處附加應(yīng)力由基底附加應(yīng)力引起的墊層底面處附加應(yīng)力 查表查表5-2 5-2 由于換填墊層材料的重度大于地基土的天然由于換填墊層材料的重度大于地基土的天然重度而引起的墊層底面處的附加應(yīng)力重度而引起的墊層底面處的附加應(yīng)力zkPazbppbckz2