地基處理-0903羅教材

地基處理在工程實際中，常遇到一些軟弱土層。如：土質松散、壓縮性高、抗剪強度低的軟土；松散砂土；未經(jīng)處理的填土；淤泥。

在這些軟弱土層上修建構（建）筑物時，往往需要對地基進行加固處理，以提高其允許承載力，滿足荷載要求。

如果不經(jīng)處理或處理不當，則易導致構（建）筑物建成之后出現(xiàn)多種問題。有時雖然土層較好，但上部荷載甚大時，為使地基具有足夠的堅固性和穩(wěn)定性，也要對土層進行加固。比薩斜塔地基質量問題實例地基質量問題實例墻體開裂不均勻沉降地基質量問題實例

2007年5月23日，暴雨引發(fā)地基松軟，導致印度南部一酒吧墻壁倒塌，造成27人死亡，多人受傷的慘劇。地基質量問題實例地基處理的目的：改善地基土的工程性質，滿足上部結構對地基穩(wěn)定和變形的要求。改善土的剪切性能，提高抗剪強度；降低軟弱土的壓縮性，減少基礎沉降或不均勻沉降；改善土的透水性，起截水、防滲作用；改善土的動力特性，防止砂土液化；改善土的不良地基特性；消除或減少濕陷性黃土的濕陷性、膨脹土的膨脹性地基處理的方法和分類方法眾多，分類不統(tǒng)一換土墊層擠密振實碾壓夯實排水固結漿液加固素土墊層砂、碎石墊層灰土墊層砂樁擠密法灰土擠密法石灰樁擠密法CFG樁機械碾壓法振動壓實法重錘夯實法強夯法堆載預壓法砂井堆載預壓法排水紙(塑料)板法井點降水預壓法硅化法、旋噴法堿液加固法水泥灌漿法深層攪拌法一、換土墊層施工工藝過程：

挖軟弱層→換土回填→夯實振密適用范圍淤泥、淤泥質土濕陷性黃土素填土、雜填土灰砂、碎石、灰土1、砂墊層

施工要點

施工前先驗槽、清松土、打底夯兩遍。分層鋪填。根據(jù)振實方法不同，每層鋪填厚度不同。宜采用加密性能好的礫砂、中砂、粗砂。若用細砂需摻碎石或卵石（粒徑<50㎜）墊層材料含泥量不應超過5%。砂墊層適用于處理軟土地基（不包括濕陷性黃土地基）。搗實方法每層厚度（㎜）最佳含水量（%）施工說明適用范圍平振法200~25015~20大功率平板式振動器往復振搗不宜使用于細砂或含泥量較大的砂夯實法150~2008~12木夯或機械夯，一夯壓半夯搗實方法每層厚度（㎜）最佳含水量（%）施工說明適用范圍碾壓法250~3508~12重量6-10t壓路機反復碾壓地下水位以上大面積砂墊層插振法振搗器插入深度飽和1.插入間距根據(jù)插入式振搗器振幅大小決定2.振搗棒不應插至下臥黏土層3.振搗完畢后，所留孔洞應用砂填實不宜使用于細砂或含泥量較大的砂水撼法250飽和1.注水高度應超過每次鋪筑面層2.用鋼叉搖撼搗實，插入點間距100㎜3.鋼叉分四齒，齒間距8㎝，長300㎜，木柄長900㎜層厚在2.5m以內(nèi)軟弱透水性強的粘性土地基,尤其適用于地下水位較高的地區(qū)濕陷性黃土、膨脹土地區(qū)不得使用2、灰土墊層材料要求：

用石灰與黏性土拌和均勻，分層夯實而形成墊層。其承載能力可達300kp?；彝敛灰诐B透適用于處理濕陷性黃土，可消除1~3m厚黃土的濕陷性。（砂墊層不宜處理濕陷性黃土地基。）適用于一般黏性土地基加固，施工簡單，費用較低。1）土料：宜采用就地挖出的黏性土及塑性指數(shù)大于4的粉土，土內(nèi)不得含有松軟雜質或使用耕植土；使用前應過篩，粒徑≤15mm。2）石灰：使用前1-2d將生石灰粉化消解為熟石灰并過篩，粒徑≤5mm。且不應夾有未熟化的生石灰塊粒及其他雜質，也不得含有過多的水分。施工要點：1）鋪設前應先檢查基槽，待合格后方可施工。（地基驗槽）2）灰土配合比滿足規(guī)定，一般體積比為3：7或2：8。（灰土配制）3）施工時，控制其含水量、厚度、夯打遍數(shù)。（控制因數(shù)）4）應先采取排水措施，在無水情況下施工。（無水施工）5）不得在墻角、柱墩及承重窗間墻下接縫，上下錯縫不小于500mm，接縫隙處的灰土應充分夯實。（接縫規(guī)范）6）灰土打完后，3天內(nèi)不得泡水，并應及時進行基礎施工，并隨時準備回填土。（防水）7）冬季施工時，應采取有效的防凍措施，不得采用凍土。（防水）8）用環(huán)刀法測量土的干密度。壓實系數(shù)一般為0.93-0.95。（防凍）二、擠密樁擠密樁是采用某些機具和工藝，通過振動或錘擊沉管等方式在需要處理的地基上成孔，在管內(nèi)灌料（土、生石灰、灰土、砂、碎石等），加以振實加密等過程形成樁。按要求完成若干個樁后，樁與擠密后的樁間土組成復合地基，共同承受基礎所傳遞的荷載。

柴油打樁機正在施工（零）灰土擠密樁施工原理：首先在基礎地面形成若干個樁孔，再將灰土分層填入并壓實，形成若干個灰土樁，從而提高地基的承載力或水穩(wěn)性。適用范圍：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。此法常用于處理地下水位以上的濕陷性黃土地基、素填土地基和雜填土地基，處理深度一般為5～10米，自50年代開始，最大處理深度可達15米以上。處理后的地基承載力一般提高50～100％。

土樁（包括灰土樁）擠密地基的樁徑、樁距和孔深通過試驗求得。樁孔直徑一般為300～500㎜，樁距（樁孔的中心距離S）約為樁孔直徑的2～3倍。（一）碎石擠密樁施工原理：首先在基礎地面形成若干個樁孔，再將碎石分層填入并壓實，形成若干個碎石樁，從而提高地基的承載力或水穩(wěn)性。適用范圍：用于處理松散砂土、填土、以及塑性指數(shù)不高的黏性土。碎石樁宜采用等邊三角形或正方形布置。樁孔直徑可采用300～800㎜，對飽和粘土地基宜選用較大直徑。砂石樁樁距不宜大于樁孔直徑的4倍。樁孔內(nèi)的填料宜采用礫砂、粗砂、中砂、圓礫、角礫、卵石、碎石。填料中含泥量不得大于5%，且不宜含有大于50㎜的顆粒。（二）生石灰樁施工在下沉鋼管成孔后，灌入生石灰碎塊或在生石灰中摻加適量水硬性摻合料，經(jīng)密實后形成樁體。生石灰樁樁孔直徑采用300～400㎜，樁距3~3.5倍樁徑。樁距大于樁孔直徑4倍的，效果不理想。樁中的生石灰經(jīng)水化膨發(fā)擠密、放熱、離子交換、膠凝反應等作用達到改善土的性質的目的。生石灰樁適用于處理地下水位以下的飽和黏性土、粉土、松散粉細砂、雜填土及飽和黃土等地基。三、振沖法（對地基土振沖、射水、成孔、填砂石成樁）原理：是以起重機吊起振沖器，啟動潛水電機帶動偏心塊，使振沖器產(chǎn)生高頻振動，同時開動水泵，通過噴嘴噴射高壓水流使砂土成孔，周圍土體在壓力水和震動作用下變密實，然后逐段填以砂石骨料邊噴水振動，逐段提升振沖器，直到地面，從而在地基中形成一根根密實的碎石樁體，即振沖碎石樁，樁體與原地基構成復合地基。（一）振沖置換法

1）方法：在砂土和粉土中，利用振沖器沖孔，加填料振密成樁。2）適用于不排水抗剪強度不小于20kPa的黏性土、粉土、飽和黃土和人工填土等地基。

3）材料要求：可用粗砂，中砂，礫砂，碎石，卵石，角礫，圓礫等，粒徑為5-50mm

4）施工程序：定位、振沖下沉、成孔、清孔、逐段（填料、振密、提升）、成樁。（二）振沖密實法

1）方法：在中、粗砂地基中，不外加料，利用振沖器的振動和壓力水使砂層液化，砂顆?？紫稖p小，使松散砂密實。從而提高承載力。

2）適用于處理砂土、粉土等地基。

3）施工順序：對準加固點、啟動吊機、振沖下沉、振沖提升、關機關水和移位、整平場地。四、碾壓與夯實（一）機械碾壓采用壓路機、推土機、羊足碾或其它壓實機械來壓實松散土。常用于大面積填土的壓實和雜填土地基的處理。幾種碾壓機械圖片壓路機1壓路機2履帶式推土機連遮陽傘及拖式羊足碾

（二）振動壓實利用振動機振動壓實淺層地基的一種方法。適用于處理砂土地基和黏性土含量較少、透水性較好的松散雜填土地基。機身相對較小，操作靈活。（三）重錘夯實法適用于稍濕的一般黏性土和粉土、砂土、濕陷性黃土以及雜填土等。（處理粉土地基時地下水位應在夯擊面下方1.5m以上）夯錘一般采用混凝土圓錐體（截去錐尖），底面直徑1~1.5m，質量1.5~3t，落距2.5~4.5m。經(jīng)若干遍夯擊，最后兩遍的平均擊沉量不超過10~20㎜（一般黏性土和濕陷性黃土）或5~10㎜（砂土）時，停止夯擊。其影響深度可達1.0~1.5m。特點：本法使用輕型設備易于解決，施工簡便，費用較低，但布點較密、夯擊遍數(shù)多，施工期相對較長，同時夯擊能量小，孔隙水難以消散。原理：利用起重機械將夯錘提升到一定高度，然后自由落下，重復夯擊基土表面，使地基表面形成一層比較實心密實的硬殼，從而使地基得到加固。保持土在最佳含水量范圍（四）強夯法(動力固結法）強夯法是法國L·梅納（Menard）1969年首創(chuàng)的一種地基加固方法。夯擊后的地基承載力可提高2～5倍，壓縮性可降低200～500％，影響深度在10m以上。

1、原理：用起重機械吊起夯錘（10-40t），從高處（10-40m）自由落下，迫使土層孔隙壓縮，土體局部液化，孔隙水和氣體逸出，土粒重新排列，達到固結。2、適用：碎石土、砂土、黏性土、濕陷性黃土、填土等地基的加固，加固深度10~40m，強度提高2~5倍。3、施工機具：

1）夯錘：整體式（鋼殼和混凝土）、裝配式（鋼板）。

2）起重設備：可用15、20、25、30、50t帶有離合摩擦器的履帶式起重機4、施工要點

1）地質勘察，制定強夯方案；

2）現(xiàn)場試夯，確定施工參數(shù)（夯錘質量、尺寸、落距、夯擊遍數(shù)等）；

3）施工步驟為平整場地、測量放線、起重機就位（夯錘對準夯點起吊到預定高度）、吊錘落錘、夯坑填平、標高測量

4）夯擊時落錘平穩(wěn)，夯位準確，坑內(nèi)積水應及時排除。

5）分段進行，從邊緣向中央加固順序：先深后淺。最后低能量滿夯，提高表層土的夯實效果。強夯振動：一般建筑物間隔距離10~15m以上，對振動有特殊要求的建筑物，或精密儀器設備等應采取防振或隔振措施。套管成孔灌注樁采用與樁的設計尺寸相適應的鋼管（即套管），在端部套上樁尖后沉入土中后，在套管內(nèi)吊放鋼筋骨架，然后邊澆注混凝土邊振動或錘擊拔管，利用拔管時的振動搗實混凝土而形成所需要的灌注樁。這種施工方法適用于在有地下水、流砂、淤泥的情況。五、套管成孔灌注樁（打拔管灌注樁）根據(jù)沉管方法和拔管時振動不同，套管成孔灌注樁可分為錘擊沉管灌注樁，振動沉管灌注樁。前者多用于一般黏性土、淤泥質土、砂土和人工填土地基，后者除以上范圍外，還可用于稍密及中密的碎石土地基。

混凝土樁靴（樁尖）錘擊沉管灌注樁演示套管成孔灌注樁常出現(xiàn)的質量問題及處理1、斷樁：原因：樁距過近，打鄰近樁時受擠壓；或因混凝土終凝不久就受振動和外力作用所造成。處理：樁距>3.5倍樁徑。如不能滿足時，則應采用跳打法或相隔一定技術間歇時間后再打鄰近的樁

2、縮頸：是指樁身某處樁徑縮減，小于設計斷面。原因:是在含水率很高的軟土層中沉管時，土受擠壓產(chǎn)生很高的空隙水壓，拔管后擠向新灌的混凝土，造成縮頸。處理：施工時應嚴格控制拔管速度，并使樁管內(nèi)保持不少于2m高的混凝土，以保證有足夠的擴散壓力，使混凝土出管壓力擴散正常。

套管成孔灌注樁常出現(xiàn)的質量問題及處理3、吊腳樁：是指樁底部混凝土隔空或混進泥砂而形成松軟層。原因：是預制樁尖質量差，沉管時被破壞，泥砂、水擠入樁管。處理：將樁管拔出，糾正樁靴或將砂回填樁孔后重新沉管。

六、預壓法堆載預壓法真空預壓法堆載預壓法砂井堆載預壓法砂井堆載預壓真空預壓法施工現(xiàn)場1真空預壓法施工現(xiàn)場2局部地基處理（一）古墓、坑穴的處理將坑中的軟松土、虛土全部挖除，使坑底及四周均見天然土，然后用與坑邊天然土層相近的材料分層夯實回填至坑底標高處。常用回填材料：砂、砂礫石、天然土、3∶7或2∶8的灰土。軟松土坑范圍較大，超過地槽的寬度時，應將該范圍內(nèi)的基槽適當加寬，挖至天然層，將部分基礎加深，做成1∶2踏步與兩端相接。2.1（二）磚井、枯井、土井的處理

當井在基槽范圍內(nèi)時，應將井的井圈拆至地槽下1m以上，井內(nèi)用中砂、砂卵石材料分層夯填處理，在拆除范圍內(nèi)用2∶8或3∶7灰土分層回填夯實至槽底(圖1.38)。對于范圍和深度較大的軟土坑，由于回填材料與天然地基密實度相差較大，會造成基礎不均勻下沉，所以還要考慮加強上部結構的強度，以抵抗地基不均勻沉降而引起的內(nèi)力。在防潮層下設鋼筋混凝土或鋼筋磚圈梁(圖)2.3（三）局部范圍內(nèi)(硬物)的處理

當樁基或部分基槽下有基巖、舊墻基、老灰土、壓實路面等硬土或堅硬物時，首