地基處理及加固

建筑施工技術(shù)地基處理及加固一、換填墊層法把基礎(chǔ)底面下一定范圍內(nèi)的軟弱地基土挖除，然后回填以工程性能好的土，壓密后作為地基持力層。作用提高地基承載力；減少基礎(chǔ)沉降量；加速軟土的固結(jié)排水；防止地基凍脹；減少地基的濕陷和脹、縮應(yīng)用范圍

1.土層：淤泥、濕陷性黃土、膨脹土、雜填土、凍土等

2.建筑物基礎(chǔ)：中、小型建筑物為主

3.深度：一般3米以下。墊層材料：中粗砂、卵石、礫石、素土、灰土、礦渣換填法換填法施工一、施工方法

1.碾壓法；

2.夯實(shí)法；

3.振動(dòng)壓實(shí)法二、墊層材料砂、砂石墊層素土墊層粉煤灰墊層干渣墊層碾壓法是采用壓路機(jī)、推土機(jī)、振動(dòng)碾．或其他壓實(shí)機(jī)械壓實(shí)松散土層的施工方法。該法多用于含水量較低的大面積填土的壓實(shí)和地基的處理。換填法

1、主要設(shè)備和機(jī)具重錘夯實(shí)法的主要設(shè)備和機(jī)具有：起重機(jī)、夯錘、鋼絲繩和吊鉤等。2、夯實(shí)工藝一般來說，重錘夯實(shí)的有效夯實(shí)深度可達(dá)1m左右(與錘底直徑相當(dāng))，并可消除1.0一1.5m厚度范圍土層的濕陷性。夯實(shí)效果和影響深度除與錘重、錘底直徑、夯距有關(guān)外．還與夯實(shí)工藝、夯擊遍致以及土的含水量密切相關(guān)。重錘夯實(shí)法振動(dòng)壓實(shí)法是利用振動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的豎向振動(dòng)力，使土顆粒受振移動(dòng)至穩(wěn)固位置并減小孔隙，而使土層密實(shí)的地基加固方法。該法適用于處理地下水位在0.6m以上的無粘性土或粘粒含量低、透水性較好的松散雜場土地基。振動(dòng)壓實(shí)法二、強(qiáng)夯法：通過重錘(8~30噸)利用一定的落差(8~20米)，對地基施加很大的沖擊能，以達(dá)到地基加固的目的。應(yīng)用范圍應(yīng)用地層：砂土、碎石土、低飽和度的粉土與粘土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等應(yīng)用工程：工業(yè)與民用建筑、倉庫、儲(chǔ)油罐、公路與鐵路、機(jī)場跑道以及碼頭等設(shè)施的地基處理加固機(jī)理動(dòng)力密實(shí)：非飽和→→→飽和動(dòng)力固結(jié)：降低含水量；排水固結(jié)(強(qiáng)度提高)；結(jié)構(gòu)破壞(滲透性增強(qiáng))；觸變恢復(fù)(強(qiáng)度恢復(fù))；設(shè)計(jì)計(jì)算一、有效加固深度二、夯錘重量和落距三、夯擊點(diǎn)布置四、夯擊次數(shù)與遍數(shù)五、墊層鋪設(shè)有效加固深度

單擊強(qiáng)夯的有效加固深度H可按下式確定：M—夯錘重量(10kN)；h—夯錘落距(m)；K—修正系數(shù)，粘性土取0.5，砂性土取0.7，黃土取0.35~0.5

有效加固深度根據(jù)照強(qiáng)夯能量按進(jìn)行下表進(jìn)行預(yù)估單擊夯擊能(kN.m)碎石土、砂土粉土、粘性土及濕陷性黃土10005.0~6.04.0~5.020006.0~7.05.0~6.030007.0~8.06.0~7.040008.0~9.07.0~8.050009.0~9.58.0~8.560009.5~10.08.5~9.0單擊強(qiáng)夯的有效加固深度(m)夯錘重量M和落距h

總夯擊能量：E—總夯擊能量(kN.m)；n—總夯擊次數(shù)；單位夯擊能量：e—單位夯擊能量(kN.m/m2)；A—被夯擊場地面積(m2)；對粗顆粒土e取1000~3000kN.m/m2；細(xì)顆粒土e取1500~4000kN.m/m2；夯錘重一般10~25噸；落距一般8~20米。

在實(shí)際施工時(shí)最佳夯擊能從試夯測量中可以大體確定，以滿足下列條件：

(1)最后兩擊的平均沉降量不大于50mm。當(dāng)單擊夯擊能量較大時(shí)，不大于100mm。

(2)夯坑周圍地向不應(yīng)發(fā)生過大的隆起。當(dāng)測得夯坑底沉降引起的體積增量與坑周圍地面隆起體積增量相等時(shí)認(rèn)為夯擊能已達(dá)飽和，若再繼續(xù)齊擊，則能量消耗在使周圍土體破壞上面。

(3)不因夯坑過深而發(fā)生起錘困難。對于強(qiáng)夯置換法，尤其對飽和粘性土，最佳夯擊能的控制并不是太重要，因?yàn)槠渥饔檬抢煤粨裟艽偈故瘔K沉降和密實(shí)，只要能達(dá)到此白的即可。夯擊次數(shù)與遍數(shù)1、夯擊次數(shù)夯擊次數(shù)應(yīng)按照現(xiàn)場試夯得到的夯擊次數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線確定，并且應(yīng)該同時(shí)滿足以下條件：最后兩擊的平均夯沉量不大于50mm(對于這等夯擊能)；夯坑周圍不應(yīng)該發(fā)生過大的隆起；不因夯坑過深而發(fā)生起錘困難；各夯擊點(diǎn)夯擊數(shù)應(yīng)該使土體豎向壓縮量最大，而側(cè)向位移量最小為原則。一般為4~10擊。2、夯擊遍數(shù)與間隔遍數(shù)：夯擊一般采用2~3遍。間隔：取決于空隙水壓力的消散時(shí)間。對于砂土，一般

2~4min，對于粘性土，一般2~4周。

不論是強(qiáng)夯法或強(qiáng)夯置換法，其夯點(diǎn)布置與實(shí)施的效果和施工方便性有直接關(guān)系。大體上可根據(jù)以下幾方面來確定：

1．根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行布置。對于基礎(chǔ)面積較大的建筑物，可按等邊三角形或正方形布點(diǎn)；對條形基礎(chǔ)可根據(jù)承重墻的位置布點(diǎn)對；獨(dú)立柱基礎(chǔ)，可按柱網(wǎng)設(shè)置夯點(diǎn)。

2．根據(jù)地基土的性質(zhì)和要求加固深度采確定夯點(diǎn)間距。對于細(xì)顆粒土，為便于超孔隙水壓力消散，夯點(diǎn)間距不宜過小。要求加固深度較大時(shí)，第一遍的夯點(diǎn)間距要適當(dāng)大一些。若夯點(diǎn)間距過小，可能在淺層形成密實(shí)層，影響夯擊斃向下傳遞。同時(shí)夯點(diǎn)太近，上部土體易向側(cè)邊擠出，造成坑壁坍塌，影響夯擊效果。

3.強(qiáng)夯置換法夯擊點(diǎn)間距一般比強(qiáng)夯法大強(qiáng)夯置換法形成的砂石墩復(fù)合地基，其夯點(diǎn)布置應(yīng)根據(jù)復(fù)合地基置換率來確定。夯錘脫鉤機(jī)構(gòu)強(qiáng)夯施工程序框圖強(qiáng)夯工地現(xiàn)場被處理土質(zhì)夯機(jī)起錘現(xiàn)場測試1．地面及深層變形目的：了解地表隆起的范圍以及墊層密實(shí)度變化；研究夯擊能量與夯沉量的關(guān)系，以確定單點(diǎn)最佳夯擊能量；確定場地平均沉降量，用以研究夯擊效果；方法：地面沉降觀測；深層沉降觀測；水平位移觀測。排水固結(jié)法

排水固結(jié)法：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逐漸加載；或加載預(yù)壓的方法，使土體孔隙水排出。

1、排水系統(tǒng)

豎向排水系統(tǒng)：普通砂井袋裝砂井塑料排水帶水平排水系統(tǒng)：砂墊層類型根據(jù)排水與加壓兩大系統(tǒng)的不同可以分成很多類型，主要有：2、加壓系統(tǒng)

堆載加壓；真空加壓；降低地下水位法；電滲法；聯(lián)合法堆載壓密排水固結(jié)堆載壓密排水固結(jié)：出水口植入豎向排水帶連接豎向排水帶水平集水管與水平排水帶的連接水平集水管與水平排水帶的連接真空加壓排水固結(jié)現(xiàn)場地基表面密封真空排水固結(jié)用振動(dòng)、沖擊或水沖等方法在軟弱地層中成孔后，再將碎石或砂擠壓入土孔中，形成大直徑的由碎石或砂所構(gòu)成的密實(shí)樁體稱碎石樁或砂樁總稱粗顆粒樁。成樁方法：沉管法、袋裝碎石樁法以及強(qiáng)夯置換法等碎石樁與砂樁碎石樁與砂樁中小型工業(yè)與民用建筑港灣構(gòu)筑物：如碼頭、護(hù)岸等土工構(gòu)筑物：如土石壩、路基等材料堆置場：如礦石場、原料場等其它：如軌道、滑道、船塢等。

應(yīng)用范圍碎石樁與砂樁加固機(jī)理一、對松散砂土的加固機(jī)理擠密作用；排水減壓作用；砂基預(yù)振作用。二、對粘性土的加固機(jī)理置換作用；排水固結(jié)；加筋作用。碎石樁與砂樁四、深層攪拌法施工原理：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。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。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)至下一根樁質(zhì)量檢驗(yàn)水泥攪拌樁六、高壓噴射處理方