第05讲(第二章-地基处理及加固)

1、建筑施工技术14级建筑班、造价班矿业建筑系 温小伟联系方式一章： 土方工程第二章： 地基处理及加固第三章： 基础工程第四章： 脚手架工程第五章： 垂直运输设施第六章： 砌筑工程第七章： 模板工程第八章： 钢筋工程第九章： 混凝土工程第十章： 预应力混凝土工程第十一章：结构安装工程第十二章：屋面及防水工程第十三章：装饰工程第十四章：季节性施工 课本内容第二章 地基处理及加固 本章内容2.1 换填垫层法2.2 强夯法2.3 深层搅拌法2.4 其他地基处理方法 基底验收 基槽（坑）挖至基底设计标高后，必须通知勘察、设计、监理、建设部门会同验槽，经处理合格后签证，再进行基础工

2、程施工。这是确保工程质量的关键程序之一。验槽目的在于检查地基是否与勘察设计资料相符合。验槽主要靠经验观察为主，而对于基底以下的土层不可见部位，要辅以设备配合完成。主要验槽方法有如下几种： 1、观察验槽 主要观察基槽基底和侧壁土质情况，土层构成及其走向，是否有异常现象，以判断是否达到设计要求的土层。由于地基土开挖后的情况复杂、变化多样，这里只将常见基槽观察的项目和内容进行简要说明。 观察目的观察目的观察内容观察内容槽壁土层槽壁土层土层分布情况及走向土层分布情况及走向重点部位重点部位柱基、墙角、承重墙下及其它受力较柱基、墙角、承重墙下及其它受力较大部位大部位整个槽底整个槽底槽底土质槽底土质是否挖到

3、原土层（地基持力层）是否挖到原土层（地基持力层）土的颜色土的颜色是否均匀一致，有无异常过干过湿是否均匀一致，有无异常过干过湿土的软硬土的软硬是否软硬一致是否软硬一致土的虚实土的虚实有无振颤现象，有无空穴声音有无振颤现象，有无空穴声音1 1 验槽观察内容验槽观察内容2 2、钎探、钎探 钎探方法：将一定长度的钢钎打入槽底以下的土层内，根据每钎探方法：将一定长度的钢钎打入槽底以下的土层内，根据每打入一定深度的锤击次数，间接的判断地基土质的情况。打钎分人打入一定深度的锤击次数，间接的判断地基土质的情况。打钎分人工和机械两种方法。工和机械两种方法。 基坑钎探示意图基坑钎探示意图 钢钎钢钎 1 1重锤；重

4、锤；2 2滑轮；滑轮；3 3操纵绳；操纵绳； 4 4三角架；三角架；5 5钢钎；钢钎；6 6基坑底基坑底(1)(1)钢钎的规格和数量钢钎的规格和数量 人工打钎时，钢钎用直径为人工打钎时，钢钎用直径为22252225毫米的钢筋制成，钎头为毫米的钢筋制成，钎头为尖锥状，钎长为尖锥状，钎长为1.82.01.82.0米。打钎用的锤重为米。打钎用的锤重为3.64.53.64.5磅，举锤磅，举锤高度约高度约50705070厘米，将钢钎垂直打入土中，并记录每打入土层厘米，将钢钎垂直打入土中，并记录每打入土层3030厘米的锤击数。厘米的锤击数。 机械打钎时，其锤重约机械打钎时，其锤重约1010千克，锤的落距为

5、千克，锤的落距为5050厘米，钢钎厘米，钢钎直径直径2525毫米，长毫米，长1.81.8米。米。 槽宽槽宽(cm)(cm)排列方式及图示排列方式及图示间距间距(m) (m) 钎探深度钎探深度(m)(m)小于小于8080中心一排中心一排12 12 1.21.28020080200两排错开两排错开12 12 1.51.5大于大于200200梅花形梅花形12 12 2.02.0柱基柱基梅花形梅花形12 12 1.5m1.5m和短和短边宽度边宽度（2 2）钎孔布置和钎探深度）钎孔布置和钎探深度钎孔布置和深度表钎孔布置和深度表（3）钎探记录和结果分析）钎探记录和结果分析先绘制基槽平面图，在图上根据要求确

6、定钎探点的先绘制基槽平面图，在图上根据要求确定钎探点的平面位置，并依次编号制成钎探平面图。平面位置，并依次编号制成钎探平面图。 钎探时按钎探平面图标定的钎探点顺序进行，最钎探时按钎探平面图标定的钎探点顺序进行，最后整理成钎探记录表。后整理成钎探记录表。 全部钎探完毕后，逐层的分析研究钎探记录，逐全部钎探完毕后，逐层的分析研究钎探记录，逐点进行比较，将锤击数显著过多或过少的钎孔在钎点进行比较，将锤击数显著过多或过少的钎孔在钎探平面图上做上记号，然后再在该部位进行重点检探平面图上做上记号，然后再在该部位进行重点检查，如有异常情况，要认真进行处理。查，如有异常情况，要认真进行处理。 逐层的分析研究钎

7、探记录，逐点进行比较，将锤击数显著过多逐层的分析研究钎探记录，逐点进行比较，将锤击数显著过多或过少的钎孔在钎探平面图上做上记号，然后再在该部位进行重或过少的钎孔在钎探平面图上做上记号，然后再在该部位进行重点检查。点检查。探孔号探孔号打入长度打入长度（米）（米）每每3030厘米锤击数厘米锤击数总锤总锤击数击数备备注注1 12 23 34 45 56 67 78 8 打钎者打钎者 施工员施工员 质量质量检查员检查员 钎探记录表 3、轻便动力触探轻便动力触探对地基对地基主要受力层范围主要受力层范围的土层进行勘探。的土层进行勘探。 “将土质由松变实”，“将土的含水量由高变低”，即可达到地基加固的目的。

8、工程实践中的各种加固方法均是从这一加固原理出发 。地基加固原理 提高软弱地基的强度、保证地基的稳定性；降低软弱地基的压缩性、减少基础的沉降；防止地震时地基土的振动液化；消除特殊土的湿陷性、胀缩性和冻胀性。 地基处理的目的坚实稳定的建筑地基 在可靠地基上建造的基础 软弱地基包括：淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。地基处理的对象 特殊土地基包括：软土、湿陷性黄土、膨胀土、红粘土和冻土等地基。淤泥质土 湿陷性黄土 膨胀土 地基加固处理的方法很多，归纳起来无非是：地基加固处理的方法很多，归纳起来无非是：“挖挖”、“填填”、“换换”、“夯夯”、“压压”、“挤挤”、“拌拌”七个字

9、。七个字。 地基加固的思路 当软弱土地基的承载力或变形满足不了建筑地基的要求，而软弱土层的厚度不大时，挖去软土层将基础置于承载力大的基岩或坚硬的土层中，最为经济。 挖去厚度不大的软土层 当软土层较厚、承载力或变形又与建筑地基要求的差距不大时，可在软土层上直接回填一定厚度的好土，以提高地基持力层的承载力，减小软土层的承压力。在软土层上回填好土2.1.1 2.1.1 换填垫层法的概念、应用换填垫层法的概念、应用 概念：将基础下一定深度范围内的软弱土层全部或部分挖除，然后回填砂、碎石、灰土、粉煤灰等强度较大，性能稳定且无侵蚀性的材料，并分层夯实达到要求的压实度。2.1 换填垫层法 砂石垫层剖面图 分

10、类：根据不同的填筑材料，可分为砂垫层、碎石垫层、灰土垫层、粉煤灰垫层及煤渣垫层。 特点：就地取材，施工方便，机械设备简单、工期短、造价低。2.1.2 2.1.2 换填垫层法的使用范围换填垫层法的使用范围 适用于浅层软弱地基或不均匀土层的地基处理。如淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理。 处理深度常控制在3-5m。如果换填垫层太薄，作用不明显，因此换填垫层厚度不宜小于0.5m，也不宜大于3m。2.1.3 2.1.3 加固机理加固机理 换填垫层处理软土地基，其加固机理和作用主要体现在以下几个方面：（1）提高浅层地基承载力。（2）减少地基的变形量。（3）加速软土层的

11、排水固结。2.1.4 2.1.4 换填垫层法的设计计算换填垫层法的设计计算 垫层的设计内容主要包括垫层厚度和宽度两方面，要求有足够的厚度以置换可能被剪切破坏的软弱土层，有足够的宽度防止砂垫层向两侧挤出。主要起排水作用的砂石垫层，一般厚度要求30cm，并需在基底下形成一个排水面，以保证地基土排水路径的通畅，促进软弱土层的固结，从而提高地基强度。 1 垫层的厚度的确定 垫层的厚度z应根据需置换软弱土的深度或下卧土层的承载力确定，并符合下式要求： Pz+Pczfaz 式中 pz 相应于荷载效应标准组合时，垫层底面处的附加压力值（kPa）； pcz垫层底面处土的自重压力值（kPa）； faz 垫层底面

12、处经深度修正后的地基承载力特征值（kPa）。 垫层厚度不宜小于0.5m，也不宜大于3m。 2 垫层宽度的确定 垫层底面的宽度应满足基础底面应力扩散的要求，可按下式确定： b b+2ztan 式中 b 垫层底面宽度（m）； 压力扩散角，按上表采用；当在z/b小于0.25时，仍按表中z/b 0.25 取值。 垫层顶面每边超出基础底边不宜小于300mm。 3、垫层承载力的确定 垫层承载力宜通过现场荷载试验确定。当无试验资料时，按表采用，并进行下卧层承载力验算。4、垫层材料的选用 （1）砂石。宜选用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑（粒径小于2mm的部分不应超过总重的45），应级配良好，不

13、含植物残体、垃圾等杂质。当使用粉细砂时，应掺入不少于总重30的碎石或卵石。砂石的最大粒径不宜大于50mm。 （2）粉质黏土。土料中有机质含量不得超过5，当含有碎石时，粒径不宜大于50mm。 （3）灰土。体积配合比宜为2：8或3:7。土料宜用粉质黏土，不宜使用块状黏土和砂质粉土，不得含有松软杂质，并应过筛，其颗粒不得大于15mm。石灰宜用新鲜得消石灰，其颗粒不得大于5mm。 （4）粉煤灰。可用于道路、堆场和小型建筑物、构筑物等的换填垫层。粉煤灰垫层上宜覆土0.30.5m。 （5）矿渣。主要用于堆场、道路和地坪，也可用于小型建筑物、构筑物地基。选用矿渣的松散重度不小于11kN/m3，有机质及含泥总

14、量不超过5。 （6）其他工业废渣。在有可靠试验结果或成功工程经验时，对质地坚硬、性能稳定、无腐蚀性和放射性危害的工业废渣等均可用于填筑换填垫层。 （7） 土工合成材料。由分层铺设的土工合成材料与地基土构成加筋垫层。 2.1.5 2.1.5 换填垫层法的施工技术换填垫层法的施工技术 1、按密实方法分类，有机械碾压法、重锤夯实法和平板振动法。应根据不同的换填材料选择施工机械。 2、垫层的施工方法、分层铺填厚度、每层压实遍数等宜通过试验确定。一般情况下，垫层的分层铺填厚度可取200300mm。 3、为保证分层压实质量，应控制机械碾压速度，一般平碾为2km/h; 羊足碾为3km/h;振动碾为2km/h;振动压实机为0.5km/h。2.1.6质量检查质量检查1、对粉质黏土、灰土、粉煤灰和砂石垫层的施工质量检验可用环刀法、贯入仪法、静力触探、轻型动力触探或标准贯入试验检验；对砂石、矿渣垫层可用重型动力触探试验。2、垫层的施工质量检验必