地基處理-0903羅教材

地基處理在工程實(shí)際中，常遇到一些軟弱土層。如：土質(zhì)松散、壓縮性高、抗剪強(qiáng)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(gòu)（建）筑物時(shí)，往往需要對(duì)地基進(jìn)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(dāng)，則易導(dǎo)致構(gòu)（建）筑物建成之后出現(xiàn)多種問題。有時(shí)雖然土層較好，但上部荷載甚大時(shí)，為使地基具有足夠的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性，也要對(duì)土層進(jìn)行加固。比薩斜塔地基質(zhì)量問題實(shí)例地基質(zhì)量問題實(shí)例墻體開裂不均勻沉降地基質(zhì)量問題實(shí)例

2007年5月23日，暴雨引發(fā)地基松軟，導(dǎo)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(zhì)量問題實(shí)例地基處理的目的：改善地基土的工程性質(zhì)，滿足上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基穩(wěn)定和變形的要求。改善土的剪切性能，提高抗剪強(qiáng)度；降低軟弱土的壓縮性，減少基礎(chǔ)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(dòng)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(shí)碾壓夯實(shí)排水固結(jié)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(jī)械碾壓法振動(dòng)壓實(shí)法重錘夯實(shí)法強(qiáng)夯法堆載預(yù)壓法砂井堆載預(yù)壓法排水紙(塑料)板法井點(diǎn)降水預(yù)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(shí)振密適用范圍淤泥、淤泥質(zhì)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(diǎn)

施工前先驗(yàn)槽、清松土、打底夯兩遍。分層鋪填。根據(jù)振實(shí)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(xì)砂需摻碎石或卵石（粒徑<50㎜）墊層材料含泥量不應(yīng)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(shí)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(dòng)器往復(fù)振搗不宜使用于細(xì)砂或含泥量較大的砂夯實(shí)法150~2008~12木夯或機(jī)械夯，一夯壓半夯搗實(shí)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(jī)反復(fù)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(yīng)插至下臥黏土層3.振搗完畢后，所留孔洞應(yīng)用砂填實(shí)不宜使用于細(xì)砂或含泥量較大的砂水撼法250飽和1.注水高度應(yīng)超過每次鋪筑面層2.用鋼叉搖撼搗實(shí)，插入點(diǎn)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(qiáng)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(shí)而形成墊層。其承載能力可達(dá)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(jiǎn)單，費(fèi)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(zhì)或使用耕植土；使用前應(yīng)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(yīng)夾有未熟化的生石灰塊粒及其他雜質(zhì)，也不得含有過多的水分。施工要點(diǎn)：1）鋪設(shè)前應(yīng)先檢查基槽，待合格后方可施工。（地基驗(yàn)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(shí)，控制其含水量、厚度、夯打遍數(shù)。（控制因數(shù)）4）應(yīng)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(cuò)縫不小于500mm，接縫隙處的灰土應(yīng)充分夯實(shí)。（接縫規(guī)范）6）灰土打完后，3天內(nèi)不得泡水，并應(yīng)及時(shí)進(jìn)行基礎(chǔ)施工，并隨時(shí)準(zhǔn)備回填土。（防水）7）冬季施工時(shí)，應(yīng)采取有效的防凍措施，不得采用凍土。（防水）8）用環(huán)刀法測(cè)量土的干密度。壓實(shí)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(jī)具和工藝，通過振動(dòng)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(shí)加密等過程形成樁。按要求完成若干個(gè)樁后，樁與擠密后的樁間土組成復(fù)合地基，共同承受基礎(chǔ)所傳遞的荷載。

柴油打樁機(jī)正在施工（零）灰土擠密樁施工原理：首先在基礎(chǔ)地面形成若干個(gè)樁孔，再將灰土分層填入并壓實(shí)，形成若干個(gè)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(dá)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(yàn)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(chǔ)地面形成若干個(gè)樁孔，再將碎石分層填入并壓實(shí)，形成若干個(gè)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(duì)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(shí)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(yīng)等作用達(dá)到改善土的性質(zhì)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(xì)砂、雜填土及飽和黃土等地基。三、振沖法（對(duì)地基土振沖、射水、成孔、填砂石成樁）原理：是以起重機(jī)吊起振沖器，啟動(dòng)潛水電機(jī)帶動(dòng)偏心塊，使振沖器產(chǎn)生高頻振動(dòng)，同時(shí)開動(dòng)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(dòng)作用下變密實(shí)，然后逐段填以砂石骨料邊噴水振動(dòng)，逐段提升振沖器，直到地面，從而在地基中形成一根根密實(shí)的碎石樁體，即振沖碎石樁，樁體與原地基構(gòu)成復(fù)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(qiáng)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(shí)法

1）方法：在中、粗砂地基中，不外加料，利用振沖器的振動(dòng)和壓力水使砂層液化，砂顆粒孔隙減小，使松散砂密實(shí)。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(duì)準(zhǔn)加固點(diǎn)、啟動(dòng)吊機(jī)、振沖下沉、振沖提升、關(guān)機(jī)關(guān)水和移位、整平場(chǎng)地。四、碾壓與夯實(shí)（一）機(jī)械碾壓采用壓路機(jī)、推土機(jī)、羊足碾或其它壓實(shí)機(jī)械來壓實(shí)松散土。常用于大面積填土的壓實(shí)和雜填土地基的處理。幾種碾壓機(jī)械圖片壓路機(jī)1壓路機(jī)2履帶式推土機(jī)連遮陽傘及拖式羊足碾

（二）振動(dòng)壓實(shí)利用振動(dòng)機(jī)振動(dòng)壓實(shí)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(jī)身相對(duì)較小，操作靈活。（三）重錘夯實(shí)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(shí)地下水位應(yīng)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(zhì)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(shí)，停止夯擊。其影響深度可達(dá)1.0~1.5m。特點(diǎn)：本法使用輕型設(shè)備易于解決，施工簡(jiǎn)便，費(fèi)用較低，但布點(diǎn)較密、夯擊遍數(shù)多，施工期相對(duì)較長，同時(shí)夯擊能量小，孔隙水難以消散。原理：利用起重機(jī)械將夯錘提升到一定高度，然后自由落下，重復(fù)夯擊基土表面，使地基表面形成一層比較實(shí)心密實(shí)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(qiáng)夯法(動(dòng)力固結(jié)法）強(qiáng)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(jī)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(dá)到固結(jié)。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(qiáng)度提高2~5倍。3、施工機(jī)具：

1）夯錘：整體式（鋼殼和混凝土）、裝配式（鋼板）。

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

1）地質(zhì)勘察，制定強(qiáng)夯方案；

2）現(xiàn)場(chǎng)試夯，確定施工參數(shù)（夯錘質(zhì)量、尺寸、落距、夯擊遍數(shù)等）；

3）施工步驟為平整場(chǎng)地、測(cè)量放線、起重機(jī)就位（夯錘對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)起吊到預(yù)定高度）、吊錘落錘、夯坑填平、標(biāo)高測(cè)量

4）夯擊時(shí)落錘平穩(wěn)，夯位準(zhǔn)確，坑內(nèi)積水應(yīng)及時(shí)排除。

5）分段進(jìn)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(shí)效果。強(qiáng)夯振動(dòng)：一般建筑物間隔距離10~15m以上，對(duì)振動(dòng)有特殊要求的建筑物，或精密儀器設(shè)備等應(yīng)采取防振或隔振措施。套管成孔灌注樁采用與樁的設(shè)計(jì)尺寸相適應(yīng)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(dòng)或錘擊拔管，利用拔管時(shí)的振動(dòng)搗實(shí)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(shí)振動(dòng)不同，套管成孔灌注樁可分為錘擊沉管灌注樁，振動(dòng)沉管灌注樁。前者多用于一般黏性土、淤泥質(zhì)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(zhì)量問題及處理1、斷樁：原因：樁距過近，打鄰近樁時(shí)受擠壓；或因混凝土終凝不久就受振動(dòng)和外力作用所造成。處理：樁距>3.5倍樁徑。如不能滿足時(shí)，則應(yīng)采用跳打法或相隔一定技術(shù)間歇時(shí)間后再打鄰近的樁

2、縮頸：是指樁身某處樁徑縮減，小于設(shè)計(jì)斷面。原因:是在含水率很高的軟土層中沉管時(shí)，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(shí)應(yīng)嚴(yán)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(kuò)散壓力，使混凝土出管壓力擴(kuò)散正常。

套管成孔灌注樁常出現(xiàn)的質(zhì)量問題及處理3、吊腳樁：是指樁底部混凝土隔空或混進(jìn)泥砂而形成松軟層。原因：是預(yù)制樁尖質(zhì)量差，沉管時(shí)被破壞，泥砂、水?dāng)D入樁管。處理：將樁管拔出，糾正樁靴或?qū)⑸盎靥顦犊缀笾匦鲁凉堋?/p>

六、預(yù)壓法堆載預(yù)壓法真空預(yù)壓法堆載預(yù)壓法砂井堆載預(yù)壓法砂井堆載預(yù)壓真空預(yù)壓法施工現(xiàn)場(chǎng)1真空預(yù)壓法施工現(xiàn)場(chǎng)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(shí)回填至坑底標(biāo)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(shí)，應(yīng)將該范圍內(nèi)的基槽適當(dāng)加寬，挖至天然層，將部分基礎(chǔ)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(dāng)井在基槽范圍內(nèi)時(shí)，應(yīng)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(shí)至槽底(圖1.38)。對(duì)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(shí)度相差較大，會(huì)造成基礎(chǔ)不均勻下沉，所以還要考慮加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，以抵抗地基不均勻沉降而引起的內(nèi)力。在防潮層下設(shè)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(dāng)樁基或部分基槽下有基巖、舊墻基、老灰土、壓實(shí)路面等硬土或堅(jiān)硬物時(shí)，首