论文地基处理与浅基础的施工文档格式.docx
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4.4.4强夯施工的技术参数…………………………………………………8
4.5振冲法…………………………………………………………8
4.5.1机具设备………………………………………………………9
4.5.2施工要点…………………………………………………9
4.5.3质量控制与检查…………………………………………………9
4.6水泥土搅拌法………………………………………………9
4.6.1深层搅拌法…………………………………………………9
4.6.1.1机具设备…………………………………………………9
4.6.1.2水泥土材料与强度……………………………………………9
4.6.1.3施工工艺…………………………………………………10
4.6.1.4适用条件…………………………………………………10
4.6.2粉体喷搅法(粉喷法)…………………………………………10
4.7旋喷法……………………………………………………10
4.7.1工艺类型…………………………………………………10
4.7.2机具设备……………………………………………………10
4.7.3旋喷法施工工艺………………………………………………10
4.7.4适用条件……………………………………………………11
5浅基础施工…………………………………………11
5.1刚性基础施工………………………………………………11
5.1.1砖基础施工……………………………………………………11
5.1.1.1施工要点…………………………………………………11
5.1.2毛石基础施工…………………………………………………12
5.2钢筋混凝土基础施工………………………………………12
5.2.1独立基础与条形基础……………………………………………12
5.2.1.1构造示意……………………………………………………12
5.2.1.2施工要点……………………………………………………13
5.2.2杯形基础……………………………………………………13
5.2.3片筏基础……………………………………………………13
5.2.3.1片筏基础的构造示意…………………………………………13
5.2.3.2施工要点……………………………………………………13
引言
XX鸿泰山水·
名城高档别墅区位于XX毛公山南麓,为山区,地质条件较差,且别墅随山势而建,这更增加了施工的难度,特别地对于土石方工程。
由于山坡表面长期水流、沉淀作用和落叶残枝的积存,使得部分房屋地基在很大深度X围内还存在腐枝烂叶等非土质均匀层,另外甚至部分地基存在一半为粘性土壤,另一半为风化石的现象。
出于避免影响房屋后期不均匀沉降、楼屋面及墙面开裂等工程质量事故的考虑,就需要我们在施工中注重地基的处理。
1.地基及地基处理的目的
1.1地基
地基是指建筑物基础底部下方一定深度与X围内的土层,是指承托建(构)筑物基础的这一部分场地。
建筑物对地基的基本要求是:
不论是天然地基还是人工地基,均应保证其有足够的强度和稳定性,在荷载作用下地基土不发生剪切破坏或丧失稳定;
不产生过大的沉降或不均匀沉降变形,以确保建筑物的正常使用。
建(构)筑物的地基可能存在以下五类问题:
1)强度及稳定性问题。
2)压缩及不均匀沉降问题。
3)渗漏水问题。
4)液化问题。
5)特殊土的特殊问题。
1.2地基处理的目的
地基处理的目的就是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固,改良地基土的工程特性,以解决上述这五类问题。
2.地基处理的原则和方案选择
2.1地基处理的原则
地基处理应做到因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源等情况下使之满足工程设计要求。
2.2地基处理方案选择的步骤
(1)根据建筑物的结构类型、荷载大小及使用要求,结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、环境情况和对邻近建筑物的影响等因素初选处理方案。
(2)对初选的地基处理方案进行技术经济分析和比较定出最佳的方案。
(3)对已选定的方案在有代表性的场地上进行相应的现场试验或试验性施工。
3.场地处理的方法
⑴换土垫层法⑵强夯法
⑶强夯置换法⑷振冲法
⑸砂石桩法
⑹水泥粉煤灰砂石桩法
⑺夯实水泥土桩法
⑻水泥土搅拌法
⑼高压喷射注浆法
⑽石灰桩法
4.几种地基处理的施工
4.1换填垫层法
4.1.1换填垫层法概述
换填垫层法是将地基中一定厚度的软弱土层挖除,分层填筑中粗砂或砂砾石、灰土、粘性土或其他性能稳定、无侵蚀性的材料,并分层压实或振(夯)实至要求的密实度。
当软弱土地基的承载力和变形满足不了建(构)筑物的要求,而软弱土层厚度又不很大时,采用换填垫层法能取得较好的效果。
换填垫层法常用于荷载不大的建筑、地坪、堆料场地和道路工程的地基处理。
适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘的浅层处理。
处理深度一般控制在3m以内,也不宜小于0.5m。
4.1.2换填材料和施工方法
换填材料要求使用砂和砂石换填应选用级配良好、质地坚硬的中砂或粗砂、角(圆)砾、碎(卵)石、石屑等,并应除去植物残体、垃圾等杂质。
若用粉细砂或石粉,应掺入30%的碎石或卵石,砂石最大粒径不宜大于50mm。
人工级配的砂砾石,应先将砂、卵石拌合均匀后再铺设。
使用粉质粘土时,土料中有机质含量不得超过5%,亦不得含有冻土或膨胀土。
使用灰土时,体积配合比宜为2:
8或3:
7。
由分层铺设的土工合成材料与地基土构成加筋垫层时,作为加筋的土工合成材料应采用抗拉强度较高、受力时伸长率不大于4%~5%、耐久性好、抗腐蚀的土工格栅、土工格室、土工垫或土工织物等土工合成材料。
开挖软弱土方法主要有挖掘机挖除法、推土机挖除法、人工挖除法等。
当土质过于软弱而挖掘机和推土机无法作业时,可采用水力挖塘机组挖除,即用高压水流对软粘土进行切割并冲成泥浆,然后用泥浆泵输送到指定地点沉淀后再处理。
开挖的深度和宽度应根据换填垫层的设计要求确定。
换填垫层施工应分层铺设,分遍压(振)实,填料的含水量应控制在最优施工含水量X围。
换填施工过程应注意防止基坑灌水或雨水下渗。
坑槽开挖时应避免坑底土层扰动,可保留200mm厚土层暂不挖去,待铺设垫层前再挖至设计标高,如有浮土必须清除。
当坑底为饱和软土时,须在与土面接触处铺一层细砂起反滤作用,其厚度不计入地基垫层设计厚度内。
同一建筑物下地基垫层设计厚度不同时,在厚度突变处或分段施工交接处应做成阶梯搭接或斜坡搭接,并按先深后浅的顺序进行垫层施工,搭接处应夯压密实。
铺设土工合成材料时,下铺地基土层顶面应平整,防止土工合成材料被刺穿、顶破;
铺设时应把土工合成材料X拉平直、绷紧,严禁有折皱;
端头应固定或回折锚固;
切忌曝晒或裸露;
连结宜用搭接法、缝接法和胶结法,并均应保证主要受力方向的连结强度不低于所采用材料的抗拉强度。
换填压实的施工方法有机械碾压法、夯实法和振动法等。
对于砂垫层,还可采用插振法、水撼法。
应根据不同的换填材料选择压实机械,如粉质粘土、灰土、素填土宜采用平碾、振动碾或羊足碾;
砂土、碎石类土等宜用振动碾、振动压实机;
粉煤灰宜采用平碾、振动碾、平板振动器、蛙式夯;
矿渣宜采用平板振动器或平碾、振动碾;
中小型工程可采用蛙式夯、柴油夯。
4.1.3常见问题的处理措施
4.1.3.1填方土出现橡皮土
由于使用了含水量比较大的腐植土以及泥炭土或者粘土、亚粘土等原状土土料回填。
打夯以后,基土发生颤动、受压区四周鼓起形成隆起状态(土体体积未变化)、土体长时间不稳定。
其对应的预防措施为:
(1)现场鉴别,要求回填土料“手握成团、落地开花”。
(2)回填前,不允许基坑内有垃圾、树根等杂物,清除基坑内积水、淤泥。
其对应的治理方法:
(1)如果土方量很小,挖掉换土,用2:
7的灰土(雨、冬期不宜用灰土,避免造成灰土水泡、冻胀等事故)、砂石进行回填。
(2)如果面积大,用干土、石灰、碎砖等吸水材料填入橡皮土内。
(3)如果工期不紧,把橡皮土挖出来,晾晒后回填。
4.1.3.2换填土密实度达不到设计和规X要求
填土的场地在荷载作用下,地基引起比较大的变形,地基稳定性降低。
其原因包括:
(1)土料含水量太小,影响了夯实(碾压)的效果,造成夯实(碾压)不密实;
含水量太大,则易形成橡皮土。
(2)土料不符合设计或施工规X要求,有机质超过规X要求(大于5%)。
(3)填土过厚,未分层夯实。
(4)机械能力不够。
其对应的预防措施有:
(1)选择换填的土料及其性质必须符合设计要求。
(2)填土密实度应根据工程性质的要求而定,压实系数等于土的控制干密度除以土的最大干密度。
(3)设计有要求时,要通过现场土工试验,并且严格进行分层换填夯实,加强对土料含水量的控制。
其对应的治理方法为:
换土换填;
翻出晾晒、风干后回填;
填入吸水材料;
施打挤密桩。
4.2灰土垫层法、砂垫层法
灰土垫层系用石灰和粘性土拌和均匀,分层夯实而成。
采用体积配合比。
有“二八灰土”或“三七灰土”。
适用于一般粘性土地基加固,施工简单、取材方便、费用较低。
4.2.1材料要求
凡有机质含量不大的粘性土料均可采用.土料应过筛,粒径不得大于15mm;
熟石灰应过筛,粒径不大于5mm。
4.2.2施工要点
灰土施工时,应控制其含水量,以用手紧握土料成团,两指轻捏即碎为宜,拌和应均匀,颜色一致,拌好后应用时铺填夯实。
应分层施工,分层厚度见下表。
4.2.3质量检查
用环刀法取样,测干密度。
砂垫层和砂石垫层统称砂垫层。
一般适用于处理有一定透水性的粘性土地基,但不适用于湿陷性黄土地基和不透水性的粘性土地基,以免聚水而引起地基沉降。
4.3重锺夯实法
重锺夯实法是利用起重机械将重物提升到一定高度后自由下落,重复夯打击实地基土表面,从而使浅层地基受到压密加固。
重锤夯实法适合于处理离地下水位0.8m以上稍湿的粘性土、砂土、湿陷黄土、杂填土和分层填土的地基。
重锤夯实的锤重15~30KN,落距为2.5~4.5m,一般需夯击6~10遍,加固深度为1.2m左右.
4.4强夯法
4.4.1强夯法
强夯法是利用起重机械将重达80~400KN的夯锤吊起,自由下落的落距为6~30,是一种对土体进行强力夯实的地基加固方法。
强夯法属高能量夯击,它是用起重机械将大吨位夯锤(一般80~300kN)起吊到6~30m高度后,自由落下,给地基土以强大冲击能量的夯击,在土中出现冲击波和很大的冲击应力,迫使土层孔隙压缩,在夯击点周围产生裂隙,形成良好的排水通道,孔隙水和气体逸出,使土粒重新排列,经时效压密达到固结,从而提高地基承载力,降低其压缩性。
强夯法是一种常用的深层地基处理方法。
4.4.2强夯法特点
施工方法和设备简单,施工速度快,功效高;
节约原材料,较为经济;
适用土质X围广,可取得较高的承载力,一般地基强度可提高2~5倍;
沉降变形小,压缩量可降低2~10倍;
加固影响深度可达6~10m,但振动影响较大。
强夯法适用于加固碎石土、砂土、低饱和度粉土、粘性土、湿陷性黄土、素填土、杂填土以及工业废渣、垃圾地基的处理。
当强夯所产生的振动对周围建筑物、设备及其他设施有影响时,不得采用强夯法施工。
必要时,应采取防振、隔振措施。
4.4.3机具设备
强夯法施工设备由夯锤、起重机械和脱钩装置等组成。
夯锤可采用铸钢制成的钢夯锤、装配式钢夯锤、或钢板外壳内部浇筑混凝土的混凝土夯锤。
装配式钢夯锤可组合成不同规格。
夯锤底面有圆形和方形两种,其中圆形定位方便,稳定性和重合性好,应用较广。
锤底面积根据表层土质确定,砂土一般取3~4m2;
粘性土不宜小于6m2。
夯锤中宜设1~4个直径250~300mm上下贯通的排气孔,以减少起吊夯锤时的吸力和夯锤落地前瞬时的气垫上托力,保证夯击能的有效性。
强夯施工的起重机械常用履带式起重机(带摩擦离合器),也可采用专用三角起重架或龙门架作强夯起重设备。
当直接用钢丝绳悬吊夯锤时,起重能力应大于锤重的3~4倍;
当采用自动脱钩装置时,起重能力应大于1.5倍锤重。
起重能力不能满足单缆锤击法对吊机卷扬机能力的要求时,多通过动滑轮组并借助脱钩装置来起落夯锤。
此时,应防止夯锤突然脱钩使起重臂回弹后仰,一般采取加钢辅助人字桅杆的方法解决
脱钩装置由鼓形轮、架板、锁卡、吊钩等组成。
拉绳一端固定在锁卡焊合件的伸臂上,另一端穿过转向滑轮,固定在起重机臂杆底部横轴上。
操作时将夯锤挂在脱钩装置上,当夯锤起吊到要求高度时,X紧的拉绳将脱钩装置的伸臂拉转一个角度,脱钩装置开启,夯锤便自动脱钩下落,同时可控制每次夯击落距一致。
4.4.4强夯施工的技术参数
击点布置正方形或梅花形网格。
间距一般为5~15m。
夯击遍数根据地基土的性质来确定,一般为2~5遍,粗颗粒土夯击遍数宜少些,前几遍采取“间夯”,最后遍采取“满夯”。
夯点的夯击次数指单个夯点一次连续夯击次数,一般为3~10击。
夯点的夯击次数应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定,且应同时满足以下条件:
1)最后两击的平均夯沉量不大于50mm,当单击夯击能较大时最后两击的平均夯沉量不大于100mm。
2)夯坑周围地面不应发生过大的隆起。
3)不因夯坑过深而发生起锤困难。
两遍夯击之间应有一定的间隔时间,以利于土中超静孔隙水压力的消散。
间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。
当缺少实测资料时,可根据地基土的渗透性确定,对渗透性较差的粘性土地基,间隔时间不应少于3~4周;
对透水性好的地基,可连续夯击而不需要间歇。
强夯处理X围应大于建筑物基础X围,每边超出基础外缘的宽度宜为设计加固处理深度的1/2~2/3,且不宜小于3m。
锤重和落距是影响夯击能和加固深度的重要因素,直接决定单击的夯击能。
锤重一般不宜小于80kN,落距不宜小于6m。
锤重与落距的乘积称为单击夯击能。
整个加固场地总夯击能除以加固X围的面积称为单位夯击能。
单位夯击能应综合考虑地基土类别、结构类型、荷载大小和要求加固处理的深度等因素,并通过现场试夯确定。
单位夯击能过小,加固效果差;
单位夯击能过大,不仅浪费能源增加费用,而且对饱和粘性土还会破坏土体结构,形成橡皮土,降低强度。
4.5振冲法
振冲法对不同性质的土层分别具有置换、挤密、振动密实等作用。
按振冲法地基加固机理可分为置换法和密实法两类。
在粘性土中,振冲主要起置换作用,由填料形成的桩体与原粘性土构成复合地基,称为振冲置换法。
在砂性土中,振冲主要起挤密、振密作用,称振冲密实法。
对于中粗砂地基,振冲器上提后由于孔壁极易坍落能自行填满下方的孔洞,可不必加填料,就地振密;
对于粉细砂地基,必须加填料,填料可用粗砂、砾石、碎石、矿渣等材料,粒径一般控制在5~50mm。
4.5.1机具设备
主要设备有振冲器、起重机械、水泵及供水管道、加料设备和控制设备等。
4.5.2施工要点
振冲法是以起重机吊起振冲器,起动潜水电动机后,带动偏心块,使振冲器产生高频振动,同时开动水泵,使高压水通过喷嘴喷射高压水流,在边振边冲的联合作用下,将振冲器沉到土中的设计深度。
经过清孔后,就可从地面向孔中逐段填入砂石,每段填料均在振动作用下被振挤密实,达到所要求的密实度后提升振冲器,如此重复填料和振密,直到地面,从而在地基中形成一根大直径的密实的桩体。
即:
⑴定位
⑵成孔
⑶清孔
⑷振密
4.5.3质量控制与检查
振冲法施工主要控制密实电流、填料量和留振时间三项技术参数。
振冲器在自重和振动喷水作用下,以1~2m/min的速度徐徐沉入土中,此时,每沉入0.5~1.0m,宜留振5~10s进行扩孔,待孔内泥浆溢出时再继续沉入,直达设计深度为止。
4.6水泥土搅拌法
水泥土搅拌法有深层搅拌法(湿法)和粉体喷搅法(干法)之分。
适用于加固饱和软粘土地基,还可用此法构建重力式支护结构。
4.6.1深层搅拌法
深层搅拌法是利用水泥作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌,固化剂和软土之间会产生一系列物理化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基,与天然地基形成复合地基,从而提高地基承载力,增大变形模量。
4.6.1.1机具设备
深层搅拌法设备包括深层搅拌机及其配套机械。
深层搅拌机有中心管喷浆方式和叶片喷浆方式两种。
叶片喷浆方式的深层搅拌机使水泥浆从叶片上若干个小孔喷出,与土体混合较均匀,但因喷浆孔小易被浆液堵塞,较适用于大直径叶片和连续搅拌的情况,且只能使用纯水泥浆而不能采用其他固化剂,其加工制造也较复杂。
4.6.1.2水泥土材料与强度
深层搅拌法是以水泥为固化剂。
水泥土的无侧限抗压强度与水泥掺入比、水泥强度等级、龄期、含水量、有机质含量、外掺剂、养护条件及土性等因素有关。
水泥土的无侧限抗压强度一般取300~400kPa,比天然软土大几十倍至数百倍。
但水泥土强度增长缓慢,随龄期的增长而提高,3个月后强度增长才减缓,因此,对竖向承载的水泥土强度宜取90d龄期试块的立方体抗压强度平均值;
对承受水平荷载的水泥土强度宜取28d龄期试块的立方体抗压强度平均值。
4.6.1.3施工工艺
深层搅拌法的工艺流程:
深层搅拌机定位→预搅下沉→喷浆搅拌提升→重复搅拌下沉→重复搅拌提升直至孔口→关闭搅拌机、清洗→移至下一根桩位,重复以上工序
深层搅拌桩施工前应先整平场地,清除桩位处地上、地下障碍物。
施工前应标定灰浆泵输浆量、灰浆输送至喷浆口的时间和设备提升速度等技术参数,并根据设计要求通过成桩试验,确定水泥土配合比。
固化剂和外掺剂必须通过加固土室内试验检验后使用。
固化剂浆液应配合比拌制,并应有防离析措施。
4.6.1.4适用条件
深层搅拌法适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。
当用于处理泥炭土、有机质土或地下水具有侵蚀性时,宜通过试验确定其适用性。
在深基坑开挖时常用作重力式支挡结构,以及作为地下防渗墙等。
4.6.2粉体喷搅法(粉喷法)
粉喷法采用粉喷桩机成孔,用压缩空气将粉体输至桩头,雾状喷入土中,经钻头叶片旋转搅拌混合而成。
施工要点是:
①为保证水泥土墙搭接可靠,相邻桩成桩的时间间隔不宜大于10h,搭接长度不宜小于200mm。
施工开始和结束的头尾搭接处,应采取加强措施,消除搭接沟缝。
②施工前应进行成桩工艺及水泥掺入量或水泥浆的配合比试验,以确定水泥掺入比或水泥浆水灰比。
搅拌桩采用浆喷时水泥掺入比宜为15%~18%,粉喷时宜为13%~16%,高压喷射的水灰比宜为1.0~1.5。
③当设置插筋或H型钢时,应在桩顶搅拌或旋喷完成后及时进行,插入长度和出露长度等按计算和构造要求确定,H型钢靠自重下插至设计标高。
④水泥土墙达到设计强度要求后,方可进行基坑开挖。
4.7旋喷法
旋喷法加固地基,是用钻机钻到预定深度,然后用高压泵把浆液通过杆端头的特殊喷嘴,以高压水平喷入土层,喷嘴在喷浆液时,一面缓慢旋转,一面徐徐提升,借助高压浆液的水平射流不断切削土层并与切削下来的土充分搅拌混合,最后在喷射力的有效射程X围内,形成一个由圆盘状混合物连续堆积的圆柱状凝固体,即旋转喷射桩(简称旋喷桩)。
4.7.1工艺类型
根据使用机具设备的不同,高压喷射注浆法可分单管法、二重管法和三重管法。
可根据工程需要和机具设备条件选用。
4.7.2机具设备
高压喷射注浆的施工设备由高压发生装置、钻机、特种钻杆和高压管路四部分组成。
因喷射工艺类型不同,使用的机具设备和数量也不同
4.7.3旋喷法施工工艺:
⑴钻机就位(使钻杆垂青对准孔位中心,其倾斜度不得大于1.5%。
)
⑵钻孔
⑶插管
⑷喷射
⑸安放钢筋笼
⑹冲洗
4.7.4适用条件
旋喷法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、湿陷性黄土、砂土、碎石土及人工填土等地基;
当土中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或含有过多有机质时,以及对地下水流速过大和已涌水的工程,应根据现场试验结果确定其适用性。
旋喷法可用于既有建筑和新建建筑的地基处理、深基坑侧壁挡土或挡水、基坑底部加固、防止管涌与隆起、坝堤加固与防水帷幕等工程。
5浅基础施工
浅基础:
埋置深度小于基础宽度,或埋置深度小于5m,建造在自然地基上,可用一般的方法施工的基础。
按受力特点可分为刚性基础和柔性基础。
刚性基础有:
灰土基础、三合土基础、碎石基础和混凝土基础等。
柔性基础主要是钢筋混凝土基础。
5.1刚性基础施工
5.1.1砖基础施工
5.1.1.1施工要点
①做垫层在大放脚下面为基础垫层。
垫层一般为灰土、碎砖三合土或混凝土等。
②基础弹线在垫层转角处、交接处及高低处立好基础皮数杆、弹线。
图5.1
③砌筑砖基础先检查垫层质量,进行垫层面找平,砌筑时,可依皮数杆先在转角及交接处砌几皮砖,再在其间拉准线砌中间部分。
其中第一皮砖应以基础底宽线为准砌筑。
内外墙的砖基础应同时砌起。
大放脚部分一般采用一顺一丁砌筑形式。
④铺基础防潮层
5.1.2毛石基础施工
毛石基础断面形式有阶梯形和梯形。
毛石基础砌筑前,先清除杂物,打好底夯。
不宜采用混合砂浆。
水泥砂浆用M2.5~
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- 论文 地基 处理 基础 施工