地基工程-地基的处理及加固（建筑施工技术）

单元一地基工程土的分类与性质土方施工常用施工机械场地平整及土方量的计算土方开挖与基坑支护基坑排、降水土方填筑与压实地基的处理及加固单元主要内容一、地基加固的原理二、地基处理的目的三、地基处理的对象四、地基处理的方法地基的处理及加固本任务主要内容：基础——建筑物与土壤直接接触的部分，是建筑物的重要组成部分,是地面以下的承重构件，它承受着建筑物的上部荷载，并将这些荷载传给地基。地基——支承基础的土体或岩体，不是建筑物的组成部分。地基与基础的区别？地基的处理及加固室内标高基顶标高基底标高室外标高基础持力层下卧层地基上部结构基础埋深地基的处理及加固地基失稳地基的处理及加固地基的处理及加固比萨斜塔地基质量问题地基的处理及加固墙体开裂地基质量问题地基的处理及加固不均匀沉降地基质量问题地基的处理及加固当结构的荷载较大，地基土质又较软弱(强度不足或压缩性大)，不能作为天然地基时，可采取人工加固处理的方法改善地基性质，提高承载力、增加稳定性，减少地基变形和基础埋置深度。1.地基加固的原理地基的处理及加固“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。工程实践中的各种加固方法均是从这一加固原理出发。地基碾压加固地基的处理及加固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。2.地基处理的目的在可靠地基上建造的基础坚实稳定的建筑地基地基的处理及加固⑴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。3.地基处理的对象冲填土的施工现场淤泥质土地基的处理及加固⑵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。3.地基处理的对象湿陷性黄土膨胀土地基的处理及加固地基加固处理的方法很多，归纳起来无非是：“挖”、“填”、“换”、“夯”、“压”、“挤”、“拌”七个字。

4.地基加固的方法

（1）“挖”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地基的处理及加固当软土层较厚、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地基的处理及加固软土层较厚时，将基础下面一定范围内的软土挖去,代之以人工填筑的垫层作持力层。采用砂石、三合土、矿渣、素土等材料换土的地基分别称为砂石地基、三合土地基、粉煤灰地基。砂石地基施工砂石垫层剖面图（2）“换”→换填法

地基的处理及加固利用打夯工具或机具夯击土壤，排出土壤中的水分,加速土壤的固结，提高土壤的密实度和承载力。平板振动夯进行地基夯实（3）“夯”→夯实法

冲击夯进行软土压实施工地基的处理及加固是一种较常采用的地基处理方法,它是用起重机械将大吨位夯锤(一般不小于8t)起吊到高处(一般不小于6m)后，自由落下，对土体进行强力夯实。强夯施工中强夯适用于粘性土、湿陷性黄土及人工填土地基的加固。但强夯产生的振动对已建成或在建的建筑物有影响时，不得采用。强夯法施工强夯可提高地基土的强度，降低土的压缩性，改善土的抗液化条件。地基的处理及加固吊起夯锤起重机配三角架起吊夯锤下落瞬间地基的处理及加固自动脱钩装置起重机配龙门架起吊夯坑地基的处理及加固夯锤一般重10～25t，大吨位锤通常采用钢板外壳内灌砼，也可用局部钢板浇筑砼组合锤。锤底面积宜按土的性质确定，锤底静压力值可取25～40KPa。夯锤中宜设置若干上下贯通的气孔，可减小夯锤起吊时的吸力（夯锤吸力可达3倍锤重）。夯锤上气孔圆锥形夯锤圆柱形夯锤高宽比过大，容易偏锤，要慎用圆锥形夯锤底面积小，会形成很深的夯坑长圆柱夯锤短圆柱夯锤地基的处理及加固在夯坑内回填块、碎石，强行夯入并排开软土，形成砂石桩与软土的复合地基，称之为强夯置换（或动力置换、强夯挤淤）。强夯置换强夯置换施工碎石被夯入深坑中起出并清理夯锤地基的处理及加固单元一地基工程土的分类与性质土方施工常用施工机械场地平整及土方量的计算土方开挖与基坑支护基坑排、降水土方填筑与压实地基的处理及加固单元主要内容一、地基加固的原理二、地基处理的目的三、地基处理的对象四、地基处理的方法地基的处理及加固本任务主要内容：利用压实机械碾压地基土壤，使地基压实排水固结。也可采用预压固结法，即先在地基范围的地面上，堆置重物预压一段时间,使地基压密，以提高承载力，减少沉降量。

（4）“压”→预压法—排水固结法

地基的处理及加固排水固结法水平排水体竖向排水体塑料排水带排水系统加压系统降低地下水法真空法堆载法砂垫层袋装砂井普通砂井电渗法地基的处理及加固①堆载预压法

在饱和软土地基上施加荷载后，孔隙水被缓慢排出，孔隙体积随之减少，地基发生固结变形，土体的密实度和强度提高。

堆载预压法包括加压系统和排水系统。

按加压程序可分为单级加荷和多级加荷。

加载预压加水预压地基的处理及加固是在软土地基表面先铺设砂垫层、埋设垂直排水竖井，再用不透气的封闭膜使之与大气隔绝，薄膜四周埋入土中，通过埋设的排水竖井，用真空装置进行抽气。抽气使地表砂垫层及排水竖井内形成负压，使土体内部与排水竖井之间形成压力差。压差作用下土体中的孔隙水不断由排水竖井排出，从而使土体固结。②真空预压法

吹填施工软弱的吹填地基地基的处理及加固真空预压和降水预压是在负超静水压力下排水固结，又称为负压固结。按照竖向排水体的不同，真空预压法又可分为普通砂井、袋装砂井和塑料排水带。袋装砂井埋设完毕袋装砂井袋装砂井施工袋装砂井施工机械地基的处理及加固袋装砂井与排水横管连接地基的处理及加固插板机在进行塑料排水带施工地基的处理及加固塑料排水带埋设完毕地基的处理及加固真空预压法—覆盖封闭膜地基的处理及加固真空预压法—排气进行时地基的处理及加固用带桩靴的工具式桩管打入土中，挤压土壤形成桩孔，拔出桩管再在桩孔中灌入砂石或石灰、素土、灰土等填充料进行捣实。其原理是挤密土壤、排水固结，提高地基的承载力，俗称“挤密桩”。包括碎(砂)石桩、石灰桩、灰土桩、CFG桩等。施工完的灰土桩灰土桩施工现场（6）“挤”

→深层挤密法

地基的处理及加固①CFG桩CFG桩又称水泥粉煤灰碎石桩。由长螺旋钻机或振动沉管桩机成孔，将碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和灌注成桩。CFG桩的适用范围很广，在砂土、粉土、粘土、淤泥质土、杂填土等地基均有大量成功的实例。CFG桩破桩头施工现场CFG桩施工现场CFG桩和桩间土通过褥垫层形成CFG桩复合地基地基的处理及加固②挤密碎石桩又称振冲碎石桩，是用振动或冲击荷载将底部装有活瓣式桩靴的桩管挤入地层，在软弱地基中成孔后，再将碎石从桩管投料口处投入桩管内，然后边击实、边上拔桩管，形成密实碎石桩，并与桩间土体形成复合地基。碎石桩施工流程图边击实、边拔管碎石桩施工全景地基的处理及加固振冲碎石桩施工待验收的碎石桩干法振冲碎石桩底部给料(法国公司)地基的处理及加固是指用旋喷法或深层搅拌法加固地基。原理是利用高压射流切削土壤，旋喷浆液(水泥浆、水玻璃、丙凝等)，搅拌浆土，使浆液和土壤混合，凝结成坚硬的柱体或土壁。①深层搅拌桩深层搅拌机定位启动后，叶片旋转切削土壤，下沉至设计深度后缓慢提升搅拌机，同时喷射水泥浆与软粘土强制拌和，待搅拌机提升到地面时再原位下沉提升搅拌一次，使浆土均匀混合形成水泥土桩。深层搅拌桩施工工艺流程图（7）“拌”→化学(注浆)加固法地基的处理及加固SMW工法桩

SMW工法桩是深层搅拌桩的一项新工艺，以多轴型钻掘搅拌机钻掘，在钻头处喷出水泥系强化剂与地基土反复混合搅拌，各施工单元之间采取重叠搭接施工，在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为应力补强材，形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。地基的处理及加固清除钻头上的余泥形成一道地下连续墙型钢补强材导沟三轴型钻掘搅拌机

水泥浆液钻杆地基的处理及加固②高压旋喷桩是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻至设计深度，将水泥浆液由喷嘴向四周高速喷射切削土层，同时将旋转的钻杆徐徐提升，浆液与土体在高压射流作用下充分搅拌混合，形成连续搭接的水泥加固体。旋喷法施工流程图高压旋喷桩施工地基的处理及加固单管旋喷的成桩直径较小，为获得大直径截面的桩，可分别采用二重管旋喷（二根同心管分别喷水、喷浆），或三重管旋喷（三根同心管分别喷水、喷气、喷浆）。喷浆方式有旋喷、定喷