地基处理及施工工艺.docx
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地基处理及施工工艺
地基办理及施工工艺
前言
在建筑建筑物以前,用暂时堆载(砂石料、土料、其余建筑资料、货
物等)的方法对地基施加荷载,赐予必定的预压期。
使地基早先压缩
达成大多数沉降并使地基承载力获取提高后,卸除荷载再建筑建筑
物。
一、置换法
(1)换填法
就是将表层不良地基土挖除,而后回填有较好压密特征的土进行压实
或夯实,形成优秀的持力层。
进而改变地基的承载力特征,提高抗变
形和稳固能力。
施工重点:
将要变换的土层挖尽、注意坑边稳固;保证填料的质量;
填料应分层夯实。
(2)振冲置换法
利用特意的振冲机具,在高压水射流下面振边冲,在地基中成孔,再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。
该桩体与原地基土构成复合地基,达到提高地基承载力减小压缩性的目的。
施工注意事项:
碎石桩的承载力和沉降量很大程度取决于原地基土对其的侧向拘束作用,该拘束作用越弱,碎石桩的作用成效越差,因此该方法用于强度很低的软黏土地基时一定谨慎行事。
(3)夯(挤)置换法
利用沉管或夯锤的方法将管(锤)置入土中,使土体向侧边挤开,并在
管内(或夯坑)放人碎石或砂等填料。
该桩体与原地基土构成复合地
基,因为挤、夯使土体侧向挤压,地面隆起,土体超静孔隙水压力提
高,当超静孔隙水压力消失后土体强度也有相应的提高。
施工注意事项:
当填料为透水性好的砂及碎石料时,是优秀的竖向排
水通道。
二、预压法
(1)堆载预压法
在建筑建筑物以前,用暂时堆载(砂石料、土料、其余建筑资料、货
物等)的方法对地基施加荷载,赐予必定的预压期。
使地基早先压缩
达成大多数沉降并使地基承载力获取提高后,卸除荷载再建筑建筑
物。
施工工艺与重点:
a、预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载;
b、大面积堆载可采纳自卸汽车与推土机联合作业,对超软土地基的
第一级堆载用轻型机械或人工作业;
c、堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度,底面应适合放大;
d、作用于地基上的荷载不得超出地基的极限荷载。
(2)真空预压法
在软黏土地基表面铺设砂垫层,用土工薄膜覆盖且四周密封。
用真空
泵对砂垫层抽气,使薄膜下的地基形成负压。
跟着地基中气和水的抽
出,地基土获取固结。
为了加快固结,也可采纳打砂井或插塑料排水
板的方法,即在铺设砂垫层和土工薄膜以前打砂井或插排水板,达到
缩短排水距离的目的。
施工重点:
先设置竖向排水系统,水平散布的滤管埋设宜采纳条形或鱼刺形,砂
垫层上的密封膜采纳2-3层的聚氯乙烯薄膜,按先后次序同时铺设。
面积大时宜分区预压;做好真空度、地面沉降量,深层沉降、水平位
移等观察;预压结束后,应除去砂槽和腐植土层。
应注意对周边环境
的影响。
(3)降水法
降低地下水位可减少地基的孔隙水压力增添上覆土自重应力,使有效应力增添,进而使地基获取预压。
这其实是经过降低地下水位,靠地基土自重来实现预压目的。
施工重点:
一般采纳轻型井点、发射井点或深井井点;当土层为饱和黏土、粉土、淤泥和淤泥质粘性土时,此时宜辅以电极相联合。
(4)电渗法
在地基中插入金属电极并通以直流电,在直流电场作用下,土中水将
从阳极流向阴极形成电渗。
不让水在阳极增补而从阴极的井点用真空
抽水,这样就使地下水位降低,土中含水量减少。
进而地基获取固结
压密,强度提高。
电渗法还能够配合堆载预压用于加快饱和粘性土地
基的固结。
三、压实与夯实法
1、表层压实法
采纳人工夯,低能夯实机械、碾压或振动碾压机械对照较松懈的表层
土进行压实。
也可对分层填筑土进行压实。
当表层土含水量较高时或
填筑土层含水量较高时可分层铺垫石灰、水泥进行压实,使土体获取
加固。
2、重锤夯实法
重锤夯实就是利用重锤自由着落所产生的较大夯击能来夯实浅层地
基,使其表面形成一层较为平均的硬壳层,获取必定厚度的持力层。
施工重点:
施工前应试夯,确立相关技术参数,如夯锤的重量、底面
直径及落距、最后下沉量及相应的夯击遍数和总下沉量;夯实前槽、
坑底面的标高应超出设计标高;夯及时地基土的含水量应控制在最优
含水量范围内;大面积夯时应按次序;基底标高不一样时应先深后浅;
冬天施工时,对土已冻结时,应将冻土层挖去或经过烧热法将土层融
解;结束后,应及时将夯松的表土除去或将浮土在靠近1m的落距夯
实至设计标高。
3、强夯
强夯是强力夯实的简称。
将很重的锤从高处自由着落,对地基施加很
高的冲击能,频频多次夯击地面,地基土中的颗粒构造发生调整,土
体变成密实,进而能较大限度提高地基强度和降低压缩性。
其施工工艺流程:
1)平坦场所;
2)铺级配碎石垫层;
3)强夯置换设置碎石墩;
4)平坦并填级配碎石垫层;
5)满夯一遍;
6)找平,并铺土工布;
7)回填风化石渣垫层,用振动碾碾压八遍。
一般在大型强夯施土前,都应选择面积不大于400m2的场所进行典型试验,以便获得数据,指导设计与施工。
四、挤密法
1、振冲密实法
利用特意的振冲器材产生的重复水平振动和侧向挤压作用,使土体的
构造逐渐破坏,孔隙水压力快速增大。
因为构造破坏,土粒有可能向
低势能地点转移,这样土体由松变密。
施工工艺:
(1)平坦施工场所,部署桩位;
(2)施工车就位,振冲器瞄准桩位;
(3)启动振冲器,使之渐渐沉人土层,直至加固深度以上30~50cm,记录振冲器经过各深度的电流值和时间,提高振冲器至孔口。
再重复以上步骤1~2次,使孔内泥浆变稀。
(4)向孔内倒人一批填料,将振冲器沉人填猜中进行振实并扩大桩径。
重复这一步骤直至该深度电流达到规定的密实电流为止,并记录填料量。
(5)将振冲器提出孔口,持续施工上节桩段,向来达成整个桩体振动施工,再将振冲器及机具移至另一桩位。
(6)在制桩过程中,各段桩体均应切合密实电流、填料量和留振时间等三方面的要求,基本参数应经过现场制桩试验确立。
(7)施工场所应早先开设排泥水渠系,将制桩过程中产生的泥水集中
引入积淀池,池底部厚泥浆可按期挖出送至早先安排的寄存地址,积淀池上部比较清的水可重复使用。
(8)最后应挖去桩顶部lm厚的桩体,或用碾压、强夯(遍夯)等方法压实、夯实,铺设并压实垫层。
2、沉管砂石桩(碎石桩、灰土桩、OG桩、低标号桩等)
利用沉管束桩机械在地基中锤击、振动沉管成孔或静压沉管成孔后,
在管内投料,边投料边上提(振动)沉管形成密实桩体,与原地基构成
复合地基。
3、夯击碎石桩(块石墩)
利用重锤夯击或许强夯方法将碎石(块石)夯人地基,在夯坑里逐渐填
人碎石(块石)频频夯击以形成碎石桩或块石墩。
五、拌和法
1、高压发射注浆法(高压旋喷法)
以高压力使水泥浆液经过管路从发射孔喷出,直接切割破坏土体的同
时与土拌和并起部分置换作用。
凝结后成为拌和桩(柱)体,这类桩(柱)
体与地基一同形成复合地基。
也能够用这类方法形成挡土构造或防渗
构造。
2、深层搅拌法
深层搅拌法主要用于加固饱和软黏土。
它利用水泥浆体、水泥(或石灰粉体)作为主固化剂,应用特制的深层搅拌机械将固化剂送人地基
土中与土强迫搅拌,形成水泥(石灰)土的桩(柱)体,与原地基构成复合地基。
水泥土桩(柱)的物理力学性质取决于固化剂与土之间所产生的一系列物理-化学反响。
固化剂的掺人量及搅拌平均性和土的性质是影响水泥土桩(柱)性质以致复合地基强度和压缩性的主要要素。
施工工艺:
①定位
②浆液配制
③送浆
④钻进喷浆搅拌
⑤提高搅拌喷浆
⑥重复钻进喷浆搅拌
⑦重复提高搅拌
⑧当搅拌轴钻进、提高速度为时,应重复搅拌一次。
⑨成桩完成,清理搅拌叶片上包裹的土块及喷浆口,桩机移至另一桩
位施工。
六、加筋法
(1)土工合成资料
土工合成资料是一种新式的岩土工程资料。
它以人工合成的聚合物,
如塑料、化纤、合成橡胶等为原料,制成各样种类的产品,置于土体
内部、表面或各层土体之间,发挥增强或保护土体的作用。
土工合成
资料可分为土工织物、土工膜、特种土工合成资料和复合型土工合成
资料等种类。
(2)土钉墙技术
土钉一般是经过钻孔、插筋、注浆来设置,但也有经过直接打人较粗的钢筋和型钢、钢管形成土钉。
土钉沿通长与四周土体接触,依赖接触界面上的粘结摩阻力,与其四周土体形成复合土体,土钉在土体发生变形的条件下被动受力。
并主要经过其受剪工作对土体进行加固,土钉一般与平面形成必定的角度,故称之为斜向加固体。
土钉合用于地下水位以上或经降水后的人工填土、粘性土、弱胶结砂土的基坑支护和边坡加固。
(3)加筋土
加筋土是将抗拉能力很强的拉筋埋置于土层中,利用土颗粒位移与拉
筋产生的摩擦力使土与加筋资料形成整体,减少整体变形和增强整体
稳固。
拉筋是一种水平向增强体。
一般使用抗拉能力强、摩擦系数大
而耐腐化的条带状、网状、丝状资料,比如,镀锌钢片;铝合金、合
成资料等。
七、灌浆法
是利用气压、液压或电化学原理将能够固化的某些浆液注入地基介质
中或建筑物与地基的空隙部位。
灌浆的浆液能够是水泥浆、水泥沙浆、黏土水泥浆、黏土浆、石灰浆及各样化学浆材如聚氨酯类、木质素类、
硅酸盐类等。
依据灌浆的目的可分为防渗灌浆、堵漏灌浆、加固灌浆和构造纠倾灌浆等。
按灌浆方法可分为压密灌浆、浸透灌浆、劈裂灌浆和电化学灌浆。
灌浆法在水利、建筑、道桥及各样工程领域有着宽泛的应用。
八、常有不良地基土及其特色
1.软黏土
软黏土也称软土,是脆弱粘性土的简称。
它形成于第四纪后期,属于海相、泻湖相、河谷相、湖沼相、溺谷相、三角洲相等的粘性堆积物或河流冲积物。
多散布于沿海、河流中下游或湖泊邻近地域。
常有的脆弱粘性土是淤泥和淤泥质土。
软土的物理力学性质包含以下几个方面:
(1)物理性质
粘粒含量许多,塑性指数Ip一般大于17,属粘性土。
软黏土多呈深
灰、暗绿色,有臭味,含有机质,含水量较高、一般大于40%,而淤
泥也有大于80%的状况。
孔隙比一般为1.0-2.0,此中孔隙比为1.0~
1.5称为淤泥质黏土,孔隙比大于1.5时称为淤泥。
因为其高粘粒含
量、高含水量、大孔隙比,因此其力学性质也就体现与之对应的特色
---低强度、高压缩性、低浸透性、高敏捷度。
(2)力学性质
软黏土的强度极低,不排水强度往常仅为5~30kPa,表现为承载力
基本值很低,一般不超出70kPa,有的甚至只有20kPa。
软黏土特别
是淤泥敏捷度较高,这也是差别于一般黏土的重要指标。
软黏土的压缩性很大。
压缩系数大于0.5MPa-1,最大可达45MPa-1,
压缩指数约为0.35-0.75。
往常状况下,软黏土层属于正常固结土或
微超固结土,但有些土层特别是新近堆积的土层有可能属于欠固结
土。
浸透系数很小是软黏土的又一重要特色,一般在10-5-10-8cm/s之
间,浸透系数小则固结速率就很慢,有效应力增添迟缓,进而沉降稳
定慢,地基强度增添也十分迟缓。
这一特色是严重限制地基办理方法
和办理成效的重要方面。
(3)工程特征
软黏土地基承载力低,强度增添迟缓;加荷后易变形且不平均;变形速率大且稳准时间长;拥有浸透性小、触变性及流变性大的特色。
常用的地基办理方法有预压法、置换法、搅拌法等。
2.杂填土
杂填土主要出此刻一些老的居民区和工矿区内,是人们的生活和生产
活动所遗留或堆放的垃圾土。
这些垃圾土一般分为三类:
即建筑垃圾
土、生活垃圾土和工业生产垃圾土。
不一样种类的垃圾土、不一样时间堆
放的垃圾土很难用一致的强度指标、压缩指标、浸透性指标加以描绘。
杂填土的主要特色是无规划聚积、成分复杂、性质各异、厚薄不均、
规律性差。
因此同一场所表现为压缩性和强度的显然差别,极易造成
不平均沉降,往常都需要进行地基办理。
3.冲填土
冲填土是人为的用水力冲填方式而堆积的土。
最近几年来多用于沿海滩涂
开发及河漫滩造地。
西北地域常有的水坠坝(也称冲填坝)即是冲填土
堆筑的坝。
冲填土形成的地基可视为天然地基的一种,它的工程性质
主要取决于冲填土的性质。
冲填土地基一般拥有以下一些重要特色。
(1)颗粒堆积分选性显然,在入泥口邻近,粗颗粒较先堆积,远离入泥口处,所堆积的颗粒变细;同时在深度方向上存在显然的层理。
(2)冲填土的含水量较高,一般大于液限,呈流动状态。
停止冲填后,表面自然蒸发后常呈龟裂状,含水量显然降低,但下部冲填土当排水条件较差时仍呈流动状态,冲填土颗粒愈细,这类现象愈显然。
(3)冲填土地基初期强度很低,压缩性较高,这是因冲填土处于欠固
结状态。
冲填土地基随静置时间的增添渐渐达到正常固结状态。
其工程性质取决于颗粒构成、平均性、排水固结条件以及冲填后静置时间。
4,饱和松懈砂土
粉砂或细砂地基在静荷载作用下常拥有较高的强度。
可是当振动荷载(地震、机械振动等)作用时,饱和松懈砂土地基则有可能产生液化或大批震陷变形,甚至丧失承载力。
这是因为土颗粒松懈摆列并在外面动力作用下使颗粒的地点产生错位,以达到新的均衡,瞬时产生较高的超静孔隙水压力,有效应力快速降低。
对这类地基进行办理的月的就是使它变得较为密实,除去在动荷载作用下产生液化的可能性。
常用的办理方法有挤出法、振冲法等。
5.湿陷性黄土
在上覆土层自重应力作用下,或许在自重应力和附带应力共同作用
下,因浸水后土的构造破坏而发生明显附带变形的土称为湿陷性土,
属于特别土。
有些杂填土也拥有湿陷性。
宽泛散布于我国东北、西北、华中和华东部分地域的黄土多具湿陷性。
(这里所说的黄土泛指黄土和黄土状土。
湿陷性黄土又分为自重湿陷性和非自重湿陷性黄土,也有的老黄土不具湿陷性)。
在湿陷性黄土地基长进行工程建设时,一定考虑因地基湿陷惹起附带沉降对工程可能造成的危害,选择适合的地基办理方法,防止或除去地基的湿陷或因少许湿陷所造成的危害。
6.膨胀土
膨胀土的矿物成分圭假如蒙脱石,它拥有很强的亲水性,吸水时体积
膨胀,失水时体积缩短。
这类胀缩变形肚往很大,极易对建筑物造成
破坏。
膨胀土在我国的散布范围很广,如广西、云南、河南、湖北、
四川、陕西、河北、安徽、江苏等地均有不一样范围的散布。
膨胀土是
特别土的一种,常用的地基办理方法有换土、土性改进、预浸水,以
及防备地基土含水量变化等工程举措。
7.含有机质土和泥炭土
当土中含有不一样的有机质时,将形成不一样的有机质土,在有机质含量
超出必定含量时就形成泥炭土,它拥有不一样的工程特征,有机质的含
量越高,对土质的影响越大,主要表现为强度低、压缩性大,而且对
不一样工程资料的掺入有不一样影响等,对直接工程建设或地基办理构成
不利的影响。
8.山区地基土
山区地基土的地质条件较为复杂,主要表此刻地基的不平均性和场所
稳固性两个方面。
因为自然环境和地基土的生成条件影响,场所中可
能存在大孤石,场所环境也可能存在滑坡、泥石流、边坡倒塌等不良
地质现象。
它们会给建筑物造成直接的或潜伏的威迫。
在山区地基建
造建筑物时要特别注意场所环境要素及不良地质现象,必需时对地基
进行办理。
9.岩溶(喀斯特)
在岩溶(喀斯特)地域常存在溶洞或土洞、溶沟、溶隙、凹地等。
地下水的冲蚀或潜蚀使其形成和发展,它们对构造物的影响很大,易于出现地基不平均变形、倒塌和塌陷。
所以在修筑构造物以前,一定进行
必需的办理。
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