地基與基礎(chǔ)工程-地基處理與加固

地基處理的基本知識(shí)1、地基分類：天然地基和人工地基（地基處理）2、地基處理的對(duì)象（軟弱地基和特殊地基）3、地基處理的目的-加固改良（提高強(qiáng)度、穩(wěn)定、壓縮、沉降）4、地基處理的意義（質(zhì)量、投資、進(jìn)度、安全）5、選擇處理方案考慮的因素上部結(jié)構(gòu)地基與基礎(chǔ)共同作用技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較2024/3/13換填墊層設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)依據(jù)：根據(jù)建筑體形、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、荷載性質(zhì)和地質(zhì)條件并結(jié)合機(jī)械設(shè)備與當(dāng)?shù)夭牧蟻碓吹染C合分析2.設(shè)計(jì)原則：既要滿足建筑物地基強(qiáng)度和變形的要求，又要符合經(jīng)濟(jì)合理的原則；既要求換土墊層有足夠的厚度來置換可能被剪切破壞的軟弱土層，還要有足夠的寬度以防止墊層向兩側(cè)擠出。2024/3/133.墊層厚度設(shè)計(jì)：墊層的厚度z一般是根據(jù)墊層底面處軟弱土層的承載力確定的，要求作用在墊層底面軟弱土層處的附加壓力與自重壓力之和不大于同一標(biāo)高處軟弱土層的承載力特征值，即：

換填墊層的厚度不宜小于0.5m，也不宜大于3m。

2024/3/134.墊層寬度的設(shè)計(jì)

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：

頂面每邊超出3005.墊層的設(shè)計(jì)步驟①按墊層的承載力確定基礎(chǔ)寬度；②初步確定（估算）墊層厚度，一般初設(shè)墊層厚度為1～2m;③按公式(5-1)驗(yàn)算軟弱土層的承載力，若不滿足要求，則改變墊層厚度重新驗(yàn)算，直至滿足要求；④按公式(5-4)確定墊層底面寬度。2024/3/13灰土墊層施工1施工準(zhǔn)備(1)作業(yè)條件釬探結(jié)合釬探予以處理及時(shí)辦好隱蔽驗(yàn)槽手續(xù)測量放線制定灰土工程施工工藝做好水平標(biāo)高量度點(diǎn)避免坑底土層受擾動(dòng)（保留約150-300mm厚的土層暫不挖去，待鋪填墊層前再挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高）基坑（槽）排水先行降水至施工面下。(2)材料要求灰料：新鮮的消石灰；灰料應(yīng)過篩，粒徑不得大于5mm。土料：原槽土，但不得含有有機(jī)雜質(zhì)。應(yīng)盡可能使用不含松軟雜質(zhì)的粉質(zhì)黏土，黏粒含量越高其灰土強(qiáng)度也越高。不宜使用塊狀黏土、砂質(zhì)粉土、淤泥、耕土、凍土、膨脹土及有機(jī)質(zhì)含量超過5%的土。土料應(yīng)過篩，粒徑不得大于15mm。2024/3/13二、施工要點(diǎn)

灰土體積配合比宜按2:8、3:7配置；當(dāng)日鋪填壓實(shí)；含水量宜控制在最優(yōu)含水量上下2%的范圍內(nèi)；手握成團(tuán)，落地開花（14-18%）。

壓實(shí)：1、選用平碾、振動(dòng)碾或羊足碾，也可采用輕型夯實(shí)機(jī)或壓路機(jī)等。2.墊層的施工方法、分層鋪填厚度、每層壓實(shí)遍數(shù)等宜按所使用的夯實(shí)機(jī)具及設(shè)計(jì)的壓實(shí)系數(shù)通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定。當(dāng)無實(shí)測資料時(shí)，除接觸下臥軟土層的墊層底部應(yīng)根據(jù)施工機(jī)械設(shè)備及下臥層土質(zhì)條件確定厚度外，一般情況下，墊層的分層鋪填厚度可取200-300（可參考表5-3）。墊層底面宜設(shè)在同一標(biāo)高上，如深度不同時(shí)，基坑底土面應(yīng)挖成階梯或斜坡搭接，并按先深后淺的順序進(jìn)行墊層施工，搭接處應(yīng)夯壓密實(shí)。墊層分段施工時(shí)，不得在墻角、柱基及承重窗間墻下接縫。上下兩層的接縫距離不得小于，接縫處應(yīng)夯壓密實(shí)。

雨期施工應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，并應(yīng)盡快完成，防止受水浸泡和邊坡塌方，通常要求灰土夯壓密實(shí)后3d內(nèi)不得受水浸泡。已遭雨淋浸泡灰土要挖去補(bǔ)填夯實(shí)或晾干后再夯打密實(shí)。

冬期施工不準(zhǔn)有凍塊，做到隨篩、隨拌、隨打、隨蓋。對(duì)松散土允許灑鹽水防凍，已凍灰土要清除重打。氣溫在以下不宜施工。墊層竣工驗(yàn)收合格后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行基礎(chǔ)施工與基坑回填，或做臨時(shí)遮蓋，防止日曬雨淋。2024/3/13三、質(zhì)量檢驗(yàn)配合比、均勻控制夯實(shí)過程分層檢驗(yàn)地基強(qiáng)度檢驗(yàn)（墊層完成；竣工驗(yàn)收）驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)2024/3/13砂和砂石墊層施工砂和砂石墊層施工施工準(zhǔn)備作業(yè)條件（排除濕陷性黃土基地）釬探結(jié)合釬探予以處理及時(shí)辦好隱蔽驗(yàn)槽手續(xù)測量放線制定灰土工程施工工藝做好水平標(biāo)高量度點(diǎn)避免坑底土層受擾動(dòng)（保留約150-300mm厚的土層暫不挖去，待鋪填墊層前再挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高）基坑（槽）排水先行降水至施工面下。材料準(zhǔn)備2024/3/13材料準(zhǔn)備中砂以上不均勻系數(shù)大于5（5-10級(jí)配中等）含泥量5%以內(nèi)（排水固結(jié)3%）垃圾、植物殘?bào)w粉狀填料摻碎卵石25%-35%石屑-開展含泥量和含粉量2024/3/13施工要點(diǎn)原材料取樣鑒定-材料性能擊實(shí)試驗(yàn)-控制干密度《否則取中密狀態(tài)》施工機(jī)具和方法選擇下臥層高敏，第一次震動(dòng)別太大-可夯可輾顆粒土一般首選震動(dòng)法我國采用壓實(shí)方法正確確定壓實(shí)參數(shù)軟弱下臥層上施工砂石墊層薄，壓入塊石置換厚，先鋪150-300厚砂層夯實(shí)（或放土工織物）分層分段保證最佳含水量，壓實(shí)遍數(shù)水撼法褒貶一二2024/3/13質(zhì)量檢驗(yàn)原材料施工過程分層檢驗(yàn)完工后強(qiáng)度和承載力質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)2024/3/13土和灰土擠密樁復(fù)合地基施工擠密樁復(fù)合地基

土擠密樁和灰土擠密樁復(fù)合地基是利用沉管、沖擊或爆擴(kuò)等方法成孔時(shí)的側(cè)向擠土作用，使樁間一定范圍內(nèi)的土得以擠密、擾動(dòng)和重塑，然后將樁孔用素土或灰土分層夯填密實(shí)。前者稱為土擠密樁，后者稱為灰土擠密樁，屬于深層擠密加固地基處理的一種方法，是一種人工復(fù)合地基。

土擠密樁法和灰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，可處理的深度為5～15m（應(yīng)根據(jù)建筑場地的土質(zhì)情況、工程要求和成孔及夯實(shí)設(shè)備等綜合因素確定）。當(dāng)以消除地基土的濕陷性為主要目的時(shí)，宜選用土擠密樁法；當(dāng)以提高地基土的承載力為主要目的時(shí)，宜選用灰土擠密樁法；當(dāng)?shù)鼗恋暮看笥?4％、飽和度大于65％時(shí)，不宜選用土擠密樁法和灰土擠密樁法。2024/3/13土擠密樁和灰（？）土擠密樁處理地基的面積，一般應(yīng)大于基礎(chǔ)或建筑物底層平面的面積。當(dāng)采用局部處理時(shí)，超出基礎(chǔ)底面的寬度：對(duì)非自重濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基，每邊不應(yīng)小于基底寬度的O.25倍，并不應(yīng)小于0.5m；對(duì)自重濕陷性黃土地基，每邊不應(yīng)小于基底寬度的O.75倍，并不應(yīng)小于1.Om當(dāng)采用整片處理時(shí)，超出建筑物外墻基礎(chǔ)底面外緣的寬度，每邊不宜小于處理土層厚度的1/2，并不應(yīng)小于2.Om。

樁孔直徑宜為300～450mm，并可根據(jù)所選用的成孔設(shè)備或成孔方法確定。樁孔宜按等邊三角形布置，樁孔之間的中心距離可為樁孔直徑的2～2.5倍2024/3/13（1）施工準(zhǔn)備

1）作業(yè)條件

要切實(shí)了解建筑場地的工程地質(zhì)條件和環(huán)境情況，需要收集的資料有：建筑場地的巖土工程勘察報(bào)告，施工鉆探資料，地基土和樁孔填料的擊實(shí)試驗(yàn)資料；建筑物的平面定位圖，基礎(chǔ)和樁施工布孔圖；建筑場地內(nèi)外、地面上下有無影響施工的障礙物；主要施工機(jī)械及配套設(shè)備的技術(shù)性能情況和目前的狀態(tài)；工程的施工技術(shù)要求等。避免盲目進(jìn)場后無法施工或施工難度大。

內(nèi)外業(yè)準(zhǔn)備。1編制施工技術(shù)方案及相應(yīng)的技術(shù)措施；2做好場地平整工作；3復(fù)測基線、水準(zhǔn)點(diǎn)和基礎(chǔ)軸線，定出控制樁和各基樁的中心點(diǎn)。2024/3/13

進(jìn)行成孔試驗(yàn)（一般不宜少于兩組），當(dāng)普遍出現(xiàn)縮孔、回淤或沉管貫入反常等情況，應(yīng)及時(shí)會(huì)同設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位、監(jiān)理單位解決（提出切實(shí)可行的施工技術(shù)措施或擬定補(bǔ)救措施，甚至重新考慮地基處理方案）。

2）材料要求

土料應(yīng)采用一般黏性土或粉土，使用前要過篩，土粒粒徑不得大于15mm，有機(jī)質(zhì)含量不得超過5％，嚴(yán)禁使用耕土、雜填土、淤泥質(zhì)土等，不得夾有磚塊、瓦礫、生活垃圾、雜土、凍土和膨脹土。當(dāng)含有碎石時(shí)，其粒徑不得大于50mm。含水量應(yīng)接近最優(yōu)含水量，一般可控制在±3％之內(nèi)。

2024/3/13石灰宜用新鮮的消石灰，一般是生石灰消解（悶透）3～4d后過篩的熟石灰粉，其粒徑不得大于5mm。石灰儲(chǔ)存時(shí)間不得超過3個(gè)月。石灰質(zhì)量應(yīng)符合三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，活性氧化物含量越高，灰土的強(qiáng)度越大。

灰土的配合比應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求（常用體積配合比為2:8或3:7），在接近最優(yōu)含水量（一般為14％～18％）的情況下拌和而成。在配制灰土過程中，一般需均勻加水浸濕、攪拌均勻、顏色一致，并應(yīng)隨拌隨填孔，不得隔日使用。

2024/3/133）施工要點(diǎn)

土擠密樁和灰土擠密樁的施工工藝包括成孔和孔內(nèi)回填夯實(shí)兩部分。常用的成孔方法有錘擊沉管成孔、振動(dòng)沉管成孔、沖擊成孔、爆擴(kuò)成孔及人工挖孔等方法，通常應(yīng)按設(shè)計(jì)要求、成孔設(shè)備、現(xiàn)場土質(zhì)和周圍環(huán)境等因素確定。夯實(shí)機(jī)械種類較多，按提錘方法有偏心輪夾桿式和卷揚(yáng)機(jī)提升式兩種。

成孔和孔內(nèi)回填夯實(shí)應(yīng)符合下列要求：①成孔和孔內(nèi)回填夯實(shí)的施工順序，當(dāng)整片處理時(shí)，宜從里（或中間）向外間隔l～2孔進(jìn)行；對(duì)大型工程，可采取分段施工；當(dāng)局部處理時(shí)，宜從外向里間隔1～2孔進(jìn)行；②向孔內(nèi)填料前，孔底應(yīng)夯實(shí)，并應(yīng)抽樣檢查樁孔的直徑、深度和垂直度；2024/3/13③樁孔的垂直度偏差不宜大于1.5％；④樁孔中心點(diǎn)的偏差不宜超過樁距設(shè)計(jì)值的5％；⑤經(jīng)檢驗(yàn)合格后，按設(shè)計(jì)要求向孔內(nèi)分層填入篩好的素土、灰土或其他填料，并應(yīng)分層夯實(shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

樁頂標(biāo)高以上應(yīng)設(shè)置300～500mm厚的2:8灰土墊層，其壓實(shí)系數(shù)不應(yīng)小于0.95。由于在成孔和拔管的過程中，對(duì)樁孔上部土層有一定的松動(dòng)作用，因此在樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上應(yīng)預(yù)留覆蓋層，當(dāng)沉管（錘擊、振動(dòng)）成孔時(shí)，宜為0.5～0.7m；當(dāng)沖擊成孔時(shí)，宜為1.2～1.5m。2024/3/13注漿法1、概念（水泥、化學(xué)漿液）2、注漿目的3、適用地基4、分類（1）滲入性注漿—特點(diǎn)滲入到裂縫和孔隙（充填）不破壞地基結(jié)構(gòu)擠出水汽形成密實(shí)固化體壓力比較小2024/3/13（2）劈裂注漿注漿壓力大土體結(jié)構(gòu)破壞、受擾裂縫擴(kuò)