單元三地基處理施工05課件講解

單元三地基處理施工地基處理的目的地基處理的目的是利用置換、夯實(shí)、擠密、排水、膠結(jié)、加筋和化學(xué)等方法對地基土進(jìn)行加固，以改善地基土的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、變形、滲透性等。地基問題：1.強(qiáng)度及穩(wěn)定性2.變形3.滲漏4.液化概述地基強(qiáng)度及穩(wěn)定性8層55m，直徑（底部）16m修建時(shí)間：1173～1350偏離中心5.27m，傾斜5.5o變形地基液化地基處理分類碾壓夯實(shí)置換排水固結(jié)擠密加筋化學(xué)加固

土的干密度ρd是反映土的密實(shí)度的重要指標(biāo)，它與土的含水量、壓實(shí)能量和填土的性質(zhì)等有關(guān)。將同一種土配置成不同含水量的土樣后進(jìn)行室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)，可以獲得如圖所示的含水量w與干密度ρd之間的關(guān)系曲線，稱作擊實(shí)曲線。碾壓夯實(shí)法壓實(shí)原理1、機(jī)械碾壓法通常以壓實(shí)系數(shù)λc表示。壓實(shí)系數(shù)是土的施工控制干密度ρd和土的最大干密度ρdmax

的比值。1）λc選擇依據(jù)：一般根據(jù)工程結(jié)構(gòu)性質(zhì)、使用要求以及土的性質(zhì)確定。2）確定方法（實(shí)驗(yàn)法）：式中：各參數(shù)通過施工現(xiàn)場取土樣，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測定計(jì)算。機(jī)械碾壓法2、重錘夯實(shí)法b回填土墊層二、換填墊層法青島港8號碼頭強(qiáng)夯工程三、強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法是用起重機(jī)械將8-40t的夯錘吊起，從6-30m的高處自由下落，對土體進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)的地基加固方法。強(qiáng)夯法與重錘夯實(shí)法的區(qū)別：強(qiáng)夯法屬于高能量夯擊，是用巨大的沖擊能，使土中出現(xiàn)沖擊波和很大的應(yīng)力，迫使土顆粒重新排列，排除孔隙中的氣和水，從而提高地基強(qiáng)度，降低其壓縮性。適用范圍：碎石土、砂土、粘性土、濕陷性黃土及雜填土地基的深層加固。優(yōu)點(diǎn)：地基經(jīng)強(qiáng)夯加固后，承載能力可以提高2-5倍，壓縮性可降低200-1000%。是一種效果好、速度快、節(jié)省材料、施工簡便的地基加固方法。缺點(diǎn)：施工時(shí)噪音和振動(dòng)很大，離建筑物小于10m時(shí)，應(yīng)挖防震溝，溝深要超過建筑物基礎(chǔ)深。

1.機(jī)具設(shè)備1.1夯錘：夯錘重：8-40t

材料：首選鑄鋼或鑄鐵，次選鋼板外殼內(nèi)澆筑鋼筋混凝土。夯錘底面：圓形（常用）或方形錘的底面積大?。喝Q于表面土質(zhì)，對砂土一般為2-4m2，粘性土為3-4m2，淤泥質(zhì)土為4-6m2。夯錘中宜設(shè)置若干個(gè)上下貫通的氣孔，以減少夯擊時(shí)空氣阻力。1.2起重機(jī)：一般采用自行式起重機(jī)。起重能力取大于1.5倍錘重，并需設(shè)安全裝置，防止夯擊時(shí)臂桿后仰。1.3脫鉤裝置：砂井法(包括袋裝砂井、塑料排水帶等)四、預(yù)壓排水固結(jié)法五、振沖、擠密法振沖置換法(或稱碎石樁法)

六、化學(xué)加固法(1)注漿法(2)高壓噴射注漿法(3)水泥土攪拌法利用化學(xué)漿液壓入（灌注、機(jī)械攪拌、高壓噴射）土中，使?jié){液與土顆粒膠結(jié)，改善地基土性能。(1)注漿法高壓噴射注漿法70年代后期創(chuàng)始于日本，它是利用鉆機(jī)把帶有噴嘴的注漿管鉆進(jìn)至土層的預(yù)定位置后，以高壓設(shè)備使?jié){液或水成為20~40MPa的高壓射流從噴嘴中噴射出，沖擊破壞土體，同時(shí)鉆桿以—定速度漸漸向上提升，將漿液與土粒強(qiáng)制攪拌混合，漿液凝固后，在土中形成一個(gè)固結(jié)體。高壓噴射注漿的三種型式(2)高壓噴射注漿法水泥土攪拌樁攪拌樁機(jī)的攪拌葉片水泥土攪拌樁噴粉樁施工中國建筑科學(xué)研究院地基所在北京等地舊城區(qū)危改小區(qū)工程中開發(fā)了夯實(shí)水泥土樁的地基處理新技術(shù)，經(jīng)過大量的室內(nèi)、原位試驗(yàn)和工程實(shí)踐，日趨完善。目前該技術(shù)已經(jīng)在北京、河北等地多項(xiàng)工程中應(yīng)用，產(chǎn)生了巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)省了大量建筑資金。七、復(fù)合地基——夯實(shí)水泥土樁、CFG樁夯實(shí)水泥土樁一、概念：將水泥和土按設(shè)計(jì)的比例伴和均勻，在孔內(nèi)夯實(shí)至設(shè)計(jì)要求的密度而形成加固體，并與樁間土組成復(fù)合地基的地基處理方法。二、適用條件夯實(shí)水泥土樁法適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基，且處理深度不宜超過10m；三、設(shè)計(jì)（一）一般規(guī)定根據(jù)巖土工程勘察應(yīng)查明土層的厚度和組成、土的含水量、有機(jī)質(zhì)含量和地下水的腐蝕性等。夯實(shí)水泥土樁設(shè)計(jì)前必須進(jìn)行配合比試驗(yàn)，針對現(xiàn)場地基土的性質(zhì)，選擇合適的水泥品種（土的性質(zhì)、水泥品種、水泥標(biāo)號、齡期、養(yǎng)護(hù)條件等）并特別規(guī)定夯實(shí)水泥土設(shè)計(jì)強(qiáng)度應(yīng)采用現(xiàn)場土料和施工采用的水泥品種、標(biāo)號進(jìn)行混和料配比設(shè)計(jì)。夯實(shí)水泥土強(qiáng)度必須在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)28d，按標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法做立方體強(qiáng)度試驗(yàn)。（二）樁徑的確定夯實(shí)水泥土樁可只在基礎(chǔ)范圍內(nèi)布置。樁孔直徑宜為300～600mm，可根據(jù)設(shè)計(jì)和所選用的成孔方法確定。如果樁徑過小，則樁數(shù)增加，并增加打樁和回填的工作量；如果樁徑過大，則樁間土擠密效果不夠，尤其是對消除濕陷性地層不夠理想。（三）樁長的確定當(dāng)相對硬層的埋藏深度不大時(shí)，應(yīng)按相對硬層埋藏深度確定；當(dāng)相對硬層埋藏深度較大時(shí)，應(yīng)按建筑物地基變形允許值確定；成孔深度還要考慮到施工工藝方法的限制，當(dāng)采用洛陽鏟成孔時(shí)，深度宜小于6.0m，因?yàn)楫?dāng)大于6m時(shí)，洛陽鏟的施工效率較低，宜采用機(jī)械成孔的方式（四）褥墊層的鋪設(shè)在樁頂應(yīng)鋪設(shè)100～300mm厚的褥墊層，主要目的是為了調(diào)整基底壓力分布，是荷載傳遞到樁于樁間土上，保證樁間土承載力的發(fā)揮。墊層材料可采用中砂、粗砂或碎石等，最大粒徑不宜大于20mm；（五）承載力的特征值的確定

1、應(yīng)按現(xiàn)場復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定，強(qiáng)調(diào)現(xiàn)場試驗(yàn)對復(fù)合地基設(shè)計(jì)的重要性

2、初步設(shè)計(jì)時(shí)可按下式確定：且樁體試塊抗壓強(qiáng)度平均值應(yīng)滿足：（六）樁間距和樁數(shù)的確定1、樁間距宜取樁徑的2～4倍等邊三角形布置正方形布置矩形布置2、樁數(shù)的確定(七）變形計(jì)算方法采用分層總和法（一）成孔

1、成孔的方法應(yīng)根據(jù)地基土的物理力學(xué)性質(zhì)、樁孔深度、直徑、施工機(jī)械河施工經(jīng)驗(yàn)等因素確定，分為機(jī)械成孔和人工成孔；

2、成孔工藝有擠密成孔和非擠密成孔。擠密成孔可選用沉管、沖擊等方法；非擠密成孔可選用洛陽鏟、螺旋鉆等方法。

3、成孔施工應(yīng)復(fù)合下列要求：

1)樁孔中心偏差不應(yīng)超過樁徑設(shè)計(jì)值的1/4，對條形基礎(chǔ)不應(yīng)超過樁徑設(shè)計(jì)值的1/6；

2）樁孔垂直度偏差不應(yīng)大于1.5%；四、施工3）樁孔直徑不得小于設(shè)計(jì)樁徑4）樁孔深度不應(yīng)小于設(shè)計(jì)深度（二）樁孔夯實(shí)（1）在夯填前現(xiàn)對孔底進(jìn)行夯實(shí)，以消除孔底因各種施工工藝可能是孔底存在部分?jǐn)_動(dòng)土和虛土，有利于發(fā)揮樁端阻力，提高地基承載力；（2）填料夯填可采用人工夯填和機(jī)械夯填，應(yīng)按規(guī)定均勻填入，隨填隨夯直至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高；（三）樁孔填料要求（1）土料宜用粘質(zhì)粉土、粉質(zhì)粘土和砂質(zhì)粉土；不得含有凍土和膨脹土及生活垃圾；

（2）混和料含水量應(yīng)滿足土料的最優(yōu)含水量，其允許誤差不得大于2％（正負(fù)），用機(jī)械夯實(shí)時(shí)，宜用土料Wop－(1%－2％）；人工夯實(shí)宜采用土料最佳含水量Wop＋(1%－2％），均應(yīng)由現(xiàn)場試驗(yàn)確定。五、質(zhì)量檢驗(yàn)水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)成孔-澆注混凝土-養(yǎng)護(hù)-剔除樁頭-褥墊層-墊層-鋼筋混凝土基礎(chǔ)CFG樁樁基礎(chǔ)樁與建筑基礎(chǔ)被褥墊層隔斷，不是整體樁基礎(chǔ)中樁和承臺連接為整體屬于地基屬于基礎(chǔ)的一部分內(nèi)部無鋼筋樁一般有鋼筋CFG樁即水泥粉煤灰碎石樁，是在碎石樁基礎(chǔ)上加進(jìn)一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和制成的一種具有一定粘結(jié)強(qiáng)度的樁。按施工方法分為：振動(dòng)沉管灌注成樁；長螺旋鉆孔灌注成樁；長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料成樁。材料粉煤灰：粉煤灰是燃煤發(fā)電廠排出的一種工業(yè)廢料。碎石：一般采用礫石、碎石等，其粒徑為20～50mm，密度為2.7t/m3，松散密度為1.39t/m3，含泥量不得大于5％。石屑：摻入一定數(shù)量的石屑是填充碎石的孔隙，使其級配良好。石屑宜選用與同一種碎石原料進(jìn)行加工，摻入的數(shù)量應(yīng)由試驗(yàn)確定，不能隨意添加。其各項(xiàng)參數(shù)如下：粒徑2.5～10mm，密度2.7t/m3，松散密度1.47t/m3。水泥:一般采用32.5普通硅酸鹽水泥。長螺旋鉆管內(nèi)泵壓混合料灌注施工

鉆機(jī)按設(shè)計(jì)樁位就位，調(diào)整鉆轉(zhuǎn)垂直對準(zhǔn)樁位中心。關(guān)閉鉆頭閥門，向下移動(dòng)鉆頭至地面，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)開始鉆進(jìn)，先慢后快，鉆至設(shè)計(jì)深度并停鉆。向管內(nèi)泵送混合料，混合料的泵送量按試樁確定的數(shù)量進(jìn)行，泵送時(shí)不得停泵待料。當(dāng)鉆桿芯管充滿混合料后，方可開始提鉆?；旌狭蠎?yīng)經(jīng)攪拌機(jī)拌合均勻，混合料坍塌度應(yīng)按工藝性試驗(yàn)確定的指進(jìn)行控制。拔管速度應(yīng)按試樁確定參數(shù)進(jìn)行控制，均勻拔管至樁頂。成樁后覆蓋加以保護(hù)。機(jī)械移位，進(jìn)行下一根施工。施工流程：原地面處理→測量放樣→鉆機(jī)就位→鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度→停鉆→泵送混合料→均勻拔管至樁頂→鉆機(jī)移位CFG樁施工允許偏差序號項(xiàng)目允許偏差1間距（縱橫向）±50mm2垂直度1.5%3直徑不小于設(shè)計(jì)值4褥墊層厚度不小于設(shè)計(jì)值注意事項(xiàng)（一）應(yīng)調(diào)整好打樁順序，以免樁機(jī)碾壓已施工完成的樁頭。（二）施工完畢后，待樁體達(dá)一定強(qiáng)度（一般為3～7d）后開挖。宜人工開挖，如基坑較深、開挖面積較大，可采用機(jī)械和人工聯(lián)合，但人工開挖厚度不宜小于700mm。專人指揮，保證鏟斗離樁邊的安全距離，避免擾動(dòng)樁間土和對設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以下的樁體產(chǎn)生損害。（三）挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，剔除多余的樁頭（保護(hù)樁長）：所謂保護(hù)樁長是指成樁時(shí)預(yù)先設(shè)定加長的一段樁長，基礎(chǔ)施工時(shí)將其剔掉。保護(hù)樁長越長，樁的施工質(zhì)量越容易控制，但浪費(fèi)的料也就越多。設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高離地表距離不大于1.5m時(shí)，保護(hù)樁長可取50～70cm，上部用粒狀材料封頂直到地表。剔除樁頭時(shí)應(yīng)采取如下措施：1.找出樁頂標(biāo)高位置，在同一水平面按同一角度對稱放置2個(gè)或4個(gè)鋼釬，用大錘同時(shí)擊打，將樁頭截?cái)?。樁頭截?cái)嗪?，再用鋼纖、手錘等工具沿樁周向樁心逐漸剔除多余的樁頭，直至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，并在樁頂上找平。

2．不可用重錘或重物橫向擊打樁體。3．樁頭剔至設(shè)計(jì)標(biāo)高，樁頂表面應(yīng)鑿至平整。4．樁頭剔至設(shè)計(jì)標(biāo)高以下時(shí)，必須采取補(bǔ)救措施。如斷裂面距樁頂標(biāo)高不深，可接樁至設(shè)計(jì)標(biāo)高，同時(shí)保護(hù)好樁間土不受擾動(dòng)。（四）保護(hù)土層和樁頭清除至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，應(yīng)盡快進(jìn)行褥墊層的施工，以防樁間土被擾動(dòng)。褥墊層：為了調(diào)整CFG樁和樁間土的共同作用，宜在基礎(chǔ)下鋪設(shè)一定厚度的褥墊層，其鋪墊厚度應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)規(guī)定辦理。其材料多為粗砂、中砂或級配砂石，限制最大粒么不超過3cm.施工時(shí)先虛鋪，再采用靜力壓實(shí)，當(dāng)樁間土含水量不大時(shí)也可夯實(shí)。樁間土含水量較高，特別是高靈敏度土，要注意施工擾動(dòng)對樁間土的影響，以避免產(chǎn)生橡皮土。（五）冬期施工時(shí)，保護(hù)土層和樁頭清除至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，立即對樁間土和CFG樁采用草簾、草袋等保溫材料進(jìn)行覆蓋，防止樁間土凍漲而造成樁體拉斷，同時(shí)防止樁間土受凍后復(fù)合地基承載力降低。CFG樁復(fù)合地基示意圖CFG樁開鉆起鉆CFG樁地基承載力測試振動(dòng)沉管灌注施工1.施工流程：原地面處理→測量放樣→沉管機(jī)就位→下沉至設(shè)計(jì)深度→混合料入管→均勻拔管至樁頂→沉管機(jī)移位樁機(jī)根據(jù)樁長和沉管入土深度組裝完成后，按設(shè)計(jì)樁位就位，調(diào)整沉管與地面垂直。振動(dòng)沉管至設(shè)計(jì)深度。沉管過程中每沉1m應(yīng)記錄電流一次，并對土層變化處予以記錄說明。停機(jī)后立即向管內(nèi)一次投放混合料，投放數(shù)量按試樁是確定的數(shù)量進(jìn)行?；旌狭习丛O(shè)計(jì)配合比經(jīng)攪拌機(jī)拌合，坍落度應(yīng)按工藝性試驗(yàn)確定的值進(jìn)行控制。投料后留振5～10s,開始拔管，直至樁頂。拔管速率應(yīng)按試樁確定工藝參數(shù)進(jìn)行控制。拔管過程中不允許反插，如上料不足，須在拔管過程中空中加料，不允許停拔后在投料。沉管拔出地面，確認(rèn)樁長符合設(shè)計(jì)要求后，樁頂采用粒狀材料或濕黏性封頂。機(jī)械移位，進(jìn)行下一根施工。2.機(jī)具設(shè)備

2.1主要機(jī)具：振動(dòng)打樁機(jī)是振動(dòng)沉管法施工的主要機(jī)具。目前國產(chǎn)型號有DZ60KS/DZ30/DZ20/DZ60／DZ120等，對于地質(zhì)情況較復(fù)雜的地基，功率大的打樁機(jī)比功率小的效果好，在一般的砂粘性土地基DZ90能滿足孔徑小于80cmCFG樁的施工。3.施工準(zhǔn)備：施工前，應(yīng)作好以下準(zhǔn)備工作：

3.1認(rèn)真核對施工現(xiàn)場地質(zhì)情況，防止施工時(shí)沉管振動(dòng)破壞；

3.2按設(shè)計(jì)要地求布置樁位，繪出布樁平面圖，標(biāo)出打樁順序和注明樁位編號，具體施工注意事項(xiàng)應(yīng)詳加說明；

3.3對現(xiàn)場及鄰近的地下管線、地上建筑物等應(yīng)事前進(jìn)行清理；

3.4搞好現(xiàn)場測量工作，水準(zhǔn)控制點(diǎn)及平面控制點(diǎn)應(yīng)按測規(guī)要求引至現(xiàn)場，以控制樁的調(diào)程及位置；

3.5完成施工現(xiàn)場“三通一平”工作，保證沉管機(jī)械進(jìn)場.4.施工工藝

4.1沉管⑴樁機(jī)水平、穩(wěn)固、調(diào)整沉管與地面垂直，垂直度偏差不大于1%；⑵若采用預(yù)制鋼筋混凝土樁尖，主材料封底⑶啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，開始沉管過程中注意調(diào)整樁機(jī)穩(wěn)定，嚴(yán)禁傾斜和錯(cuò)位；⑷沉管過程中須作好記錄。激振電流每沉1m記錄一次，對土層變化處應(yīng)特別說明，直到沉管至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

4.2投料⑴待沉管至設(shè)計(jì)標(biāo)高后須盡快投料，管內(nèi)混合料面與鋼管料口平齊；⑵拔管過程中可投料，以保證成樁樁頂標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求；⑶混合料配比應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)文件規(guī)定執(zhí)行；

4.3拔管⑴當(dāng)混合料加至鋼管投料口平齊后，開動(dòng)電動(dòng)機(jī)，沉管原地留振10s，然后邊振動(dòng)邊拔管；⑵拔管速度按均勻線速控制，一般控制在1.2～1.5m/min左右，如遇淤泥或淤泥質(zhì)土，拔管速率可適當(dāng)放慢；⑶當(dāng)樁管拔出地面，確認(rèn)樁符合設(shè)計(jì)要求后用粒狀材料或濕粘土封頂，然后移機(jī)繼續(xù)下一根樁施工。

4.4施工順序：跳打以避免已打樁樁徑被擠小或縮頸現(xiàn)象；滿堂布樁，無論樁距大小，均不宜從四周向內(nèi)推進(jìn)施工。施打新樁時(shí)與已打樁間隔時(shí)間不應(yīng)小于