地基工程-地基的處理及加固（建筑施工技術(shù)）

單元一地基工程土的分類與性質(zhì)土方施工常用施工機(jī)械場地平整及土方量的計算土方開挖與基坑支護(hù)基坑排、降水土方填筑與壓實地基的處理及加固單元主要內(nèi)容一、地基加固的原理二、地基處理的目的三、地基處理的對象四、地基處理的方法地基的處理及加固本任務(wù)主要內(nèi)容：基礎(chǔ)——建筑物與土壤直接接觸的部分，是建筑物的重要組成部分,是地面以下的承重構(gòu)件，它承受著建筑物的上部荷載，并將這些荷載傳給地基。地基——支承基礎(chǔ)的土體或巖體，不是建筑物的組成部分。地基與基礎(chǔ)的區(qū)別？地基的處理及加固室內(nèi)標(biāo)高基頂標(biāo)高基底標(biāo)高室外標(biāo)高基礎(chǔ)持力層下臥層地基上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)埋深地基的處理及加固地基失穩(wěn)地基的處理及加固地基的處理及加固比薩斜塔地基質(zhì)量問題地基的處理及加固墻體開裂地基質(zhì)量問題地基的處理及加固不均勻沉降地基質(zhì)量問題地基的處理及加固當(dāng)結(jié)構(gòu)的荷載較大，地基土質(zhì)又較軟弱(強(qiáng)度不足或壓縮性大)，不能作為天然地基時，可采取人工加固處理的方法改善地基性質(zhì)，提高承載力、增加穩(wěn)定性，減少地基變形和基礎(chǔ)埋置深度。1.地基加固的原理地基的處理及加固“將土質(zhì)由松變實”，“將土的含水量由高變低”，即可達(dá)到地基加固的目的。工程實踐中的各種加固方法均是從這一加固原理出發(fā)。地基碾壓加固地基的處理及加固提高軟弱地基的強(qiáng)度、保證地基的穩(wěn)定性；降低軟弱地基的壓縮性、減少基礎(chǔ)的沉降；防止地震時地基土的振動液化；消除特殊土的濕陷性、脹縮性和凍脹性。2.地基處理的目的在可靠地基上建造的基礎(chǔ)堅實穩(wěn)定的建筑地基地基的處理及加固⑴軟弱地基包括：淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土層構(gòu)成的地基。3.地基處理的對象沖填土的施工現(xiàn)場淤泥質(zhì)土地基的處理及加固⑵特殊土地基包括：軟土、濕陷性黃土、膨脹土、紅粘土和凍土等地基。3.地基處理的對象濕陷性黃土膨脹土地基的處理及加固地基加固處理的方法很多，歸納起來無非是：“挖”、“填”、“換”、“夯”、“壓”、“擠”、“拌”七個字。

4.地基加固的方法

（1）“挖”當(dāng)軟弱土地基的承載力或變形滿足不了建筑地基的要求，而軟弱土層的厚度不大時，挖去軟土層將基礎(chǔ)置于承載力大的基巖或堅硬的土層中，最為經(jīng)濟(jì)。

挖去厚度不大的軟土層地基的處理及加固當(dāng)軟土層較厚、承載力或變形又與建筑地基要求的差距不大時，可在軟土層上直接回填一定厚度的好土，以提高地基持力層的承載力，減小軟土層的承壓力。在軟土層上回填好土地基的處理及加固軟土層較厚時，將基礎(chǔ)下面一定范圍內(nèi)的軟土挖去,代之以人工填筑的墊層作持力層。采用砂石、三合土、礦渣、素土等材料換土的地基分別稱為砂石地基、三合土地基、粉煤灰地基。砂石地基施工砂石墊層剖面圖（2）“換”→換填法

地基的處理及加固利用打夯工具或機(jī)具夯擊土壤，排出土壤中的水分,加速土壤的固結(jié)，提高土壤的密實度和承載力。平板振動夯進(jìn)行地基夯實（3）“夯”→夯實法

沖擊夯進(jìn)行軟土壓實施工地基的處理及加固是一種較常采用的地基處理方法,它是用起重機(jī)械將大噸位夯錘(一般不小于8t)起吊到高處(一般不小于6m)后，自由落下，對土體進(jìn)行強(qiáng)力夯實。強(qiáng)夯施工中強(qiáng)夯適用于粘性土、濕陷性黃土及人工填土地基的加固。但強(qiáng)夯產(chǎn)生的振動對已建成或在建的建筑物有影響時，不得采用。強(qiáng)夯法施工強(qiáng)夯可提高地基土的強(qiáng)度，降低土的壓縮性，改善土的抗液化條件。地基的處理及加固吊起夯錘起重機(jī)配三角架起吊夯錘下落瞬間地基的處理及加固自動脫鉤裝置起重機(jī)配龍門架起吊夯坑地基的處理及加固夯錘一般重10～25t，大噸位錘通常采用鋼板外殼內(nèi)灌砼，也可用局部鋼板澆筑砼組合錘。錘底面積宜按土的性質(zhì)確定，錘底靜壓力值可取25～40KPa。夯錘中宜設(shè)置若干上下貫通的氣孔，可減小夯錘起吊時的吸力（夯錘吸力可達(dá)3倍錘重）。夯錘上氣孔圓錐形夯錘圓柱形夯錘高寬比過大，容易偏錘，要慎用圓錐形夯錘底面積小，會形成很深的夯坑長圓柱夯錘短圓柱夯錘地基的處理及加固在夯坑內(nèi)回填塊、碎石，強(qiáng)行夯入并排開軟土，形成砂石樁與軟土的復(fù)合地基，稱之為強(qiáng)夯置換（或動力置換、強(qiáng)夯擠淤）。強(qiáng)夯置換強(qiáng)夯置換施工碎石被夯入深坑中起出并清理夯錘地基的處理及加固單元一地基工程土的分類與性質(zhì)土方施工常用施工機(jī)械場地平整及土方量的計算土方開挖與基坑支護(hù)基坑排、降水土方填筑與壓實地基的處理及加固單元主要內(nèi)容一、地基加固的原理二、地基處理的目的三、地基處理的對象四、地基處理的方法地基的處理及加固本任務(wù)主要內(nèi)容：利用壓實機(jī)械碾壓地基土壤，使地基壓實排水固結(jié)。也可采用預(yù)壓固結(jié)法，即先在地基范圍的地面上，堆置重物預(yù)壓一段時間,使地基壓密，以提高承載力，減少沉降量。

（4）“壓”→預(yù)壓法—排水固結(jié)法

地基的處理及加固排水固結(jié)法水平排水體豎向排水體塑料排水帶排水系統(tǒng)加壓系統(tǒng)降低地下水法真空法堆載法砂墊層袋裝砂井普通砂井電滲法地基的處理及加固①堆載預(yù)壓法

在飽和軟土地基上施加荷載后，孔隙水被緩慢排出，孔隙體積隨之減少，地基發(fā)生固結(jié)變形，土體的密實度和強(qiáng)度提高。

堆載預(yù)壓法包括加壓系統(tǒng)和排水系統(tǒng)。

按加壓程序可分為單級加荷和多級加荷。

加載預(yù)壓加水預(yù)壓地基的處理及加固是在軟土地基表面先鋪設(shè)砂墊層、埋設(shè)垂直排水豎井，再用不透氣的封閉膜使之與大氣隔絕，薄膜四周埋入土中，通過埋設(shè)的排水豎井，用真空裝置進(jìn)行抽氣。抽氣使地表砂墊層及排水豎井內(nèi)形成負(fù)壓，使土體內(nèi)部與排水豎井之間形成壓力差。壓差作用下土體中的孔隙水不斷由排水豎井排出，從而使土體固結(jié)。②真空預(yù)壓法

吹填施工軟弱的吹填地基地基的處理及加固真空預(yù)壓和降水預(yù)壓是在負(fù)超靜水壓力下排水固結(jié)，又稱為負(fù)壓固結(jié)。按照豎向排水體的不同，真空預(yù)壓法又可分為普通砂井、袋裝砂井和塑料排水帶。袋裝砂井埋設(shè)完畢袋裝砂井袋裝砂井施工袋裝砂井施工機(jī)械地基的處理及加固袋裝砂井與排水橫管連接地基的處理及加固插板機(jī)在進(jìn)行塑料排水帶施工地基的處理及加固塑料排水帶埋設(shè)完畢地基的處理及加固真空預(yù)壓法—覆蓋封閉膜地基的處理及加固真空預(yù)壓法—排氣進(jìn)行時地基的處理及加固用帶樁靴的工具式樁管打入土中，擠壓土壤形成樁孔，拔出樁管再在樁孔中灌入砂石或石灰、素土、灰土等填充料進(jìn)行搗實。其原理是擠密土壤、排水固結(jié)，提高地基的承載力，俗稱“擠密樁”。包括碎(砂)石樁、石灰樁、灰土樁、CFG樁等。施工完的灰土樁灰土樁施工現(xiàn)場（6）“擠”

→深層擠密法

地基的處理及加固①CFG樁CFG樁又稱水泥粉煤灰碎石樁。由長螺旋鉆機(jī)或振動沉管樁機(jī)成孔，將碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和灌注成樁。CFG樁的適用范圍很廣，在砂土、粉土、粘土、淤泥質(zhì)土、雜填土等地基均有大量成功的實例。CFG樁破樁頭施工現(xiàn)場CFG樁施工現(xiàn)場CFG樁和樁間土通過褥墊層形成CFG樁復(fù)合地基地基的處理及加固②擠密碎石樁又稱振沖碎石樁，是用振動或沖擊荷載將底部裝有活瓣式樁靴的樁管擠入地層，在軟弱地基中成孔后，再將碎石從樁管投料口處投入樁管內(nèi)，然后邊擊實、邊上拔樁管，形成密實碎石樁，并與樁間土體形成復(fù)合地基。碎石樁施工流程圖邊擊實、邊拔管碎石樁施工全景地基的處理及加固振沖碎石樁施工待驗收的碎石樁干法振沖碎石樁底部給料(法國公司)地基的處理及加固是指用旋噴法或深層攪拌法加固地基。原理是利用高壓射流切削土壤，旋噴漿液(水泥漿、水玻璃、丙凝等)，攪拌漿土，使?jié){液和土壤混合，凝結(jié)成堅硬的柱體或土壁。①深層攪拌樁深層攪拌機(jī)定位啟動后，葉片旋轉(zhuǎn)切削土壤，下沉至設(shè)計深度后緩慢提升攪拌機(jī)，同時噴射水泥漿與軟粘土強(qiáng)制拌和，待攪拌機(jī)提升到地面時再原位下沉提升攪拌一次，使?jié){土均勻混合形成水泥土樁。深層攪拌樁施工工藝流程圖（7）“拌”→化學(xué)(注漿)加固法地基的處理及加固SMW工法樁

SMW工法樁是深層攪拌樁的一項新工藝，以多軸型鉆掘攪拌機(jī)鉆掘，在鉆頭處噴出水泥系強(qiáng)化劑與地基土反復(fù)混合攪拌，各施工單元之間采取重疊搭接施工，在水泥土混合體未結(jié)硬前插入H型鋼或鋼板作為應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)材，形成一道具有一定強(qiáng)度和剛度的、連續(xù)完整的、無接縫的地下墻體。地基的處理及加固清除鉆頭上的余泥形成一道地下連續(xù)墻型鋼補(bǔ)強(qiáng)材導(dǎo)溝三軸型鉆掘攪拌機(jī)

水泥漿液鉆桿地基的處理及加固②高壓旋噴樁是利用鉆機(jī)把帶有特殊噴嘴的注漿管鉆至設(shè)計深度，將水泥漿液由噴嘴向四周高速噴射切削土層，同時將旋轉(zhuǎn)的鉆桿徐徐提升，漿液與土體在高壓射流作用下充分?jǐn)嚢杌旌?，形成連續(xù)搭接的水泥加固體。旋噴法施工流程圖高壓旋噴樁施工地基的處理及加固單管旋噴的成樁直徑較小，為獲得大直徑截面的樁，可分別采用二重管旋噴（二根同心管分別噴水、噴漿），或三重管旋噴（三根同心管分別噴水、噴氣、噴漿）。噴漿方式有旋噴、定噴