土石方工程及地基处理-地基处理

项目一土石方工程及地基处理任务七地基处理2

在工程上，无论是给水排水构筑物，还是给水排水管道，其荷载都作用于地基土上，导致地基土产生附加应力，附加应力引起地基土的沉降，沉降量取决于土的孔隙率和附加应力的大小。在荷载作用下，若同一高度的地基各点沉降量相同，这种沉降称为均匀沉降；反之，称为不均匀沉降。无论是均匀沉降，还是不均匀沉降都有一个容许范围值，称为极限均匀沉降量和最大不均匀沉降量。当沉降量在允许范围内，构筑物才能稳定安全，否则，结构就会失去稳定或遭到破坏。3

地基在构筑物荷载作用下，不会因地基土产生的剪应力超过土的抗剪强度而导致地基和构筑物破坏的承载力称为地基容许承载力。因此，地基应同时满足容许沉降量和容许承载力的要求，如不满足时，则采取相应措施对地基土加固处理，地基处理的目的是:1、改善土的剪切性能，提高抗剪强度。2、降低软弱土的压缩性，减少基础的沉降或不均匀沉降。3、改善土的透水性，起着截水、防渗的作用。4、改善土的动力特性，防止砂土液化。5、改善特殊土的不良地基特性(主要是指消除或减少湿陷性和膨胀土的胀缩性等)。地基处理的方法有换土垫层、碾压夯实、挤密振实、排水固结和注浆液加固等五类。各类方法及其原理与作用，参见表2-10。4地基处理方法分类分类处理方法原理及作用适用范围换土垫层素土垫层砂垫层碎石垫层挖除浅层软土，用砂、石等强度较高的土料代替，以提高持力层土的承载力，减少部分沉降量；消除或部分消除土的湿陷性胀缩性及防止土的冻胀作用；改善土的抗液化性能适用于处理浅层软弱土地基、湿陷性黄土地基（只能用灰土垫层）、膨胀土地基、季节性冻土地基挤密振实砂桩挤密法灰土桩挤密法石灰桩挤密法振冲法通过挤密法或震动使深层土密实，并在振动挤压过程中，回填砂、石等材料，形成砂桩或碎石桩，与桩周土一起组成复合地基，从而提高地基承载力，减少沉降量适用于处理砂土粉土或部分粘土颗粒含量不高的粘性土碾压夯实机械碾压法震动压法重锤夯实法强夯法通过机械压或夯击压实土的表层，强夯法则利用强大的夯击，能迫使深层土液化和动力固结而密实，从而提高地基的强度，减少部分沉降量，消除或部分消除黄土的湿陷性，改善土的抗液化性能一般是用于砂土、含水量不高的粘性土及填土地基。强夯法应注意其震动对附近（约30m内）建筑物的影响排水固结堆载顶压法砂井堆载顶压法排水纸板法井点降水顶压法通过改善地基的排水条件和施加顶压荷载，加速地基的固结和强度增长，提高地基的强度和稳定性，并使基础沉降提前完成适用于处理厚度较大的饱和软土层，但需要具有顶压的荷载和时间，对于厚的泥炭层则要慎重对待浆液加固硅化法旋喷法碱液加固法水泥灌浆法深层搅拌法通过注入水泥、化学浆液、将土粒粘结；或通过化学作用机械拌和等方法，改善土的性质，提高地基承载力适用于处理砂土、粘性土、粉土、湿陷性黄土等地基，特别是用于对已建成的工程地基事故处理5一、换土垫层

换土垫层是一种直接置换地基持力层软弱土的处理方法.施工时将基底下一定深度的软弱土层挖除,分层填回砂、石、灰土等材料,并加以夯实振密.换土垫层是一种较简易的浅层地基处理方法,在各地得到广泛应用.

（一）素土垫层素土垫层一般适用于处理湿陷性黄土和杂填土地基.

素土垫层是先挖去基础下的部分土层或全部软弱土层,然后分层回填,分层夯实素土而成。（二）砂和砂石垫层砂和砂石垫层适用于处理在坑(槽)底有地下水或地基土的含水量较大的粘性土地基。（三）灰土垫层灰土垫层是用石灰和粘性土拌合均匀，然后分层夯实而成。适用于一般粘性土地基加固或挖深超过15cm时或地基扰动深度小于1.0m等，该种方法施工简单、取材方便、费用较低。6二．碾压与夯实

(1)机械碾压机械碾压法采用压路机、推土机、羊足碾或其它压实机械来压实松散土，常用于大面积填土的压实和杂填土地基的处理。

(2)重锤夯实法重锤夯实法是利用移动式起重机悬吊夯锤至一定高度后，自由下落，夯实地基。适用于地下水位0.8m上稍湿的粘性土，砂土、湿陷性黄土、杂填土等地基加固。

(3)振动压实法振动压实法是利用振动机振动压实浅层地基的一种方法，如图2-26所示。适用于处理砂土地基和粘性土含量较少，透水性较好的松散杂填土地基。78三、密桩与振冲法1．挤密桩挤密桩加固是在承压土层内，打入很多桩孔，在桩孔内灌入各种密实物，以挤密土层，减小土体孔隙率，增加土体强度。挤密桩除了挤密土层加固土壤外，还起换土作用，在桩孔内以工程性质较好的土置换原来的弱土或饱合土，在含水粘土层内，砂桩还可作为排水井。挤密桩体与周围的原土组成复合地基，共同承受荷载。根据桩孔内填料不同，有砂桩、土桩、灰土桩、砾石桩、混凝土桩之分。92、振冲法在砂土中，利用加水和振动可以使地基密度。振冲法就是根据这个原理而发展起来的一种方法。振冲法施工的主要设备是振冲器，如图2-30所示。它类似于插入式混凝土振捣器，由潜水电动机、偏心块和通水管三部分组成。振冲器由吊机就位后，同时启动电动机和射水泵，在高频振动和高压水流的联合作用下，振冲器下沉到预定深度，周围土体在压力水和振动作用下变密，此时地面出现一个陷口，往口内填砂一边喷水振动，一边填砂密实，逐段填料振密，逐段提升振冲器，直到地面，从而在地基中形成一根较大直径的密实的碎石桩体，一般称为振冲碎石桩。1011四、注浆