单元三地基处理施工05课件讲解

单元三地基处理施工地基处理的目的地基处理的目的是利用置换、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和化学等方法对地基土进行加固，以改善地基土的强度、稳定性、变形、渗透性等。地基问题：1.强度及稳定性2.变形3.渗漏4.液化概述地基强度及稳定性8层55m，直径（底部）16m修建时间：1173～1350偏离中心5.27m，倾斜5.5o变形地基液化地基处理分类碾压夯实置换排水固结挤密加筋化学加固

土的干密度ρd是反映土的密实度的重要指标，它与土的含水量、压实能量和填土的性质等有关。将同一种土配置成不同含水量的土样后进行室内击实试验，可以获得如图所示的含水量w与干密度ρd之间的关系曲线，称作击实曲线。碾压夯实法压实原理1、机械碾压法通常以压实系数λc表示。压实系数是土的施工控制干密度ρd和土的最大干密度ρdmax

的比值。1）λc选择依据：一般根据工程结构性质、使用要求以及土的性质确定。2）确定方法（实验法）：式中：各参数通过施工现场取土样，在实验室进行实验测定计算。机械碾压法2、重锤夯实法b回填土垫层二、换填垫层法青岛港8号码头强夯工程三、强夯法强夯法强夯法是用起重机械将8-40t的夯锤吊起，从6-30m的高处自由下落，对土体进行强力夯实的地基加固方法。强夯法与重锤夯实法的区别：强夯法属于高能量夯击，是用巨大的冲击能，使土中出现冲击波和很大的应力，迫使土颗粒重新排列，排除孔隙中的气和水，从而提高地基强度，降低其压缩性。适用范围：碎石土、砂土、粘性土、湿陷性黄土及杂填土地基的深层加固。优点：地基经强夯加固后，承载能力可以提高2-5倍，压缩性可降低200-1000%。是一种效果好、速度快、节省材料、施工简便的地基加固方法。缺点：施工时噪音和振动很大，离建筑物小于10m时，应挖防震沟，沟深要超过建筑物基础深。

1.机具设备1.1夯锤：夯锤重：8-40t

材料：首选铸钢或铸铁，次选钢板外壳内浇筑钢筋混凝土。夯锤底面：圆形（常用）或方形锤的底面积大小：取决于表面土质，对砂土一般为2-4m2，粘性土为3-4m2，淤泥质土为4-6m2。夯锤中宜设置若干个上下贯通的气孔，以减少夯击时空气阻力。1.2起重机：一般采用自行式起重机。起重能力取大于1.5倍锤重，并需设安全装置，防止夯击时臂杆后仰。1.3脱钩装置：砂井法(包括袋装砂井、塑料排水带等)四、预压排水固结法五、振冲、挤密法振冲置换法(或称碎石桩法)

六、化学加固法(1)注浆法(2)高压喷射注浆法(3)水泥土搅拌法利用化学浆液压入（灌注、机械搅拌、高压喷射）土中，使浆液与土颗粒胶结，改善地基土性能。(1)注浆法高压喷射注浆法70年代后期创始于日本，它是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水成为20~40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出，冲击破坏土体，同时钻杆以—定速度渐渐向上提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个固结体。高压喷射注浆的三种型式(2)高压喷射注浆法水泥土搅拌桩搅拌桩机的搅拌叶片水泥土搅拌桩喷粉桩施工中国建筑科学研究院地基所在北京等地旧城区危改小区工程中开发了夯实水泥土桩的地基处理新技术，经过大量的室内、原位试验和工程实践，日趋完善。目前该技术已经在北京、河北等地多项工程中应用，产生了巨大的社会经济效益，节省了大量建筑资金。七、复合地基——夯实水泥土桩、CFG桩夯实水泥土桩一、概念：将水泥和土按设计的比例伴和均匀，在孔内夯实至设计要求的密度而形成加固体，并与桩间土组成复合地基的地基处理方法。二、适用条件夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基，且处理深度不宜超过10m；三、设计（一）一般规定根据岩土工程勘察应查明土层的厚度和组成、土的含水量、有机质含量和地下水的腐蚀性等。夯实水泥土桩设计前必须进行配合比试验，针对现场地基土的性质，选择合适的水泥品种（土的性质、水泥品种、水泥标号、龄期、养护条件等）并特别规定夯实水泥土设计强度应采用现场土料和施工采用的水泥品种、标号进行混和料配比设计。夯实水泥土强度必须在标准养护条件下养护28d，按标准试验方法做立方体强度试验。（二）桩径的确定夯实水泥土桩可只在基础范围内布置。桩孔直径宜为300～600mm，可根据设计和所选用的成孔方法确定。如果桩径过小，则桩数增加，并增加打桩和回填的工作量；如果桩径过大，则桩间土挤密效果不够，尤其是对消除湿陷性地层不够理想。（三）桩长的确定当相对硬层的埋藏深度不大时，应按相对硬层埋藏深度确定；当相对硬层埋藏深度较大时，应按建筑物地基变形允许值确定；成孔深度还要考虑到施工工艺方法的限制，当采用洛阳铲成孔时，深度宜小于6.0m，因为当大于6m时，洛阳铲的施工效率较低，宜采用机械成孔的方式（四）褥垫层的铺设在桩顶应铺设100～300mm厚的褥垫层，主要目的是为了调整基底压力分布，是荷载传递到桩于桩间土上，保证桩间土承载力的发挥。垫层材料可采用中砂、粗砂或碎石等，最大粒径不宜大于20mm；（五）承载力的特征值的确定

1、应按现场复合地基载荷试验确定，强调现场试验对复合地基设计的重要性

2、初步设计时可按下式确定：且桩体试块抗压强度平均值应满足：（六）桩间距和桩数的确定1、桩间距宜取桩径的2～4倍等边三角形布置正方形布置矩形布置2、桩数的确定(七）变形计算方法采用分层总和法（一）成孔

1、成孔的方法应根据地基土的物理力学性质、桩孔深度、直径、施工机械河施工经验等因素确定，分为机械成孔和人工成孔；

2、成孔工艺有挤密成孔和非挤密成孔。挤密成孔可选用沉管、冲击等方法；非挤密成孔可选用洛阳铲、螺旋钻等方法。

3、成孔施工应复合下列要求：

1)桩孔中心偏差不应超过桩径设计值的1/4，对条形基础不应超过桩径设计值的1/6；

2）桩孔垂直度偏差不应大于1.5%；四、施工3）桩孔直径不得小于设计桩径4）桩孔深度不应小于设计深度（二）桩孔夯实（1）在夯填前现对孔底进行夯实，以消除孔底因各种施工工艺可能是孔底存在部分扰动土和虚土，有利于发挥桩端阻力，提高地基承载力；（2）填料夯填可采用人工夯填和机械夯填，应按规定均匀填入，随填随夯直至桩顶设计标高；（三）桩孔填料要求（1）土料宜用粘质粉土、粉质粘土和砂质粉土；不得含有冻土和膨胀土及生活垃圾；

（2）混和料含水量应满足土料的最优含水量，其允许误差不得大于2％（正负），用机械夯实时，宜用土料Wop－(1%－2％）；人工夯实宜采用土料最佳含水量Wop＋(1%－2％），均应由现场试验确定。五、质量检验水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)成孔-浇注混凝土-养护-剔除桩头-褥垫层-垫层-钢筋混凝土基础CFG桩桩基础桩与建筑基础被褥垫层隔断，不是整体桩基础中桩和承台连接为整体属于地基属于基础的一部分内部无钢筋桩一般有钢筋CFG桩即水泥粉煤灰碎石桩，是在碎石桩基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和制成的一种具有一定粘结强度的桩。按施工方法分为：振动沉管灌注成桩；长螺旋钻孔灌注成桩；长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩。材料粉煤灰：粉煤灰是燃煤发电厂排出的一种工业废料。碎石：一般采用砾石、碎石等，其粒径为20～50mm，密度为2.7t/m3，松散密度为1.39t/m3，含泥量不得大于5％。石屑：掺入一定数量的石屑是填充碎石的孔隙，使其级配良好。石屑宜选用与同一种碎石原料进行加工，掺入的数量应由试验确定，不能随意添加。其各项参数如下：粒径2.5～10mm，密度2.7t/m3，松散密度1.47t/m3。水泥:一般采用32.5普通硅酸盐水泥。长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工

钻机按设计桩位就位，调整钻转垂直对准桩位中心。关闭钻头阀门，向下移动钻头至地面，启动电动机开始钻进，先慢后快，钻至设计深度并停钻。向管内泵送混合料，混合料的泵送量按试桩确定的数量进行，泵送时不得停泵待料。当钻杆芯管充满混合料后，方可开始提钻。混合料应经搅拌机拌合均匀，混合料坍塌度应按工艺性试验确定的指进行控制。拔管速度应按试桩确定参数进行控制，均匀拔管至桩顶。成桩后覆盖加以保护。机械移位，进行下一根施工。施工流程：原地面处理→测量放样→钻机就位→钻进至设计深度→停钻→泵送混合料→均匀拔管至桩顶→钻机移位CFG桩施工允许偏差序号项目允许偏差1间距（纵横向）±50mm2垂直度1.5%3直径不小于设计值4褥垫层厚度不小于设计值注意事项（一）应调整好打桩顺序，以免桩机碾压已施工完成的桩头。（二）施工完毕后，待桩体达一定强度（一般为3～7d）后开挖。宜人工开挖，如基坑较深、开挖面积较大，可采用机械和人工联合，但人工开挖厚度不宜小于700mm。专人指挥，保证铲斗离桩边的安全距离，避免扰动桩间土和对设计桩顶标高以下的桩体产生损害。（三）挖至设计标高后，剔除多余的桩头（保护桩长）：所谓保护桩长是指成桩时预先设定加长的一段桩长，基础施工时将其剔掉。保护桩长越长，桩的施工质量越容易控制，但浪费的料也就越多。设计桩顶标高离地表距离不大于1.5m时，保护桩长可取50～70cm，上部用粒状材料封顶直到地表。剔除桩头时应采取如下措施：1.找出桩顶标高位置，在同一水平面按同一角度对称放置2个或4个钢钎，用大锤同时击打，将桩头截断。桩头截断后，再用钢纤、手锤等工具沿桩周向桩心逐渐剔除多余的桩头，直至设计桩顶标高，并在桩顶上找平。

2．不可用重锤或重物横向击打桩体。3．桩头剔至设计标高，桩顶表面应凿至平整。4．桩头剔至设计标高以下时，必须采取补救措施。如断裂面距桩顶标高不深，可接桩至设计标高，同时保护好桩间土不受扰动。（四）保护土层和桩头清除至设计标高后，应尽快进行褥垫层的施工，以防桩间土被扰动。褥垫层：为了调整CFG桩和桩间土的共同作用，宜在基础下铺设一定厚度的褥垫层，其铺垫厚度应严格按设计规定办理。其材料多为粗砂、中砂或级配砂石，限制最大粒么不超过3cm.施工时先虚铺，再采用静力压实，当桩间土含水量不大时也可夯实。桩间土含水量较高，特别是高灵敏度土，要注意施工扰动对桩间土的影响，以避免产生橡皮土。（五）冬期施工时，保护土层和桩头清除至设计标高后，立即对桩间土和CFG桩采用草帘、草袋等保温材料进行覆盖，防止桩间土冻涨而造成桩体拉断，同时防止桩间土受冻后复合地基承载力降低。CFG桩复合地基示意图CFG桩开钻起钻CFG桩地基承载力测试振动沉管灌注施工1.施工流程：原地面处理→测量放样→沉管机就位→下沉至设计深度→混合料入管→均匀拔管至桩顶→沉管机移位桩机根据桩长和沉管入土深度组装完成后，按设计桩位就位，调整沉管与地面垂直。振动沉管至设计深度。沉管过程中每沉1m应记录电流一次，并对土层变化处予以记录说明。停机后立即向管内一次投放混合料，投放数量按试桩是确定的数量进行。混合料按设计配合比经搅拌机拌合，坍落度应按工艺性试验确定的值进行控制。投料后留振5～10s,开始拔管，直至桩顶。拔管速率应按试桩确定工艺参数进行控制。拔管过程中不允许反插，如上料不足，须在拔管过程中空中加料，不允许停拔后在投料。沉管拔出地面，确认桩长符合设计要求后，桩顶采用粒状材料或湿黏性封顶。机械移位，进行下一根施工。2.机具设备

2.1主要机具：振动打桩机是振动沉管法施工的主要机具。目前国产型号有DZ60KS/DZ30/DZ20/DZ60／DZ120等，对于地质情况较复杂的地基，功率大的打桩机比功率小的效果好，在一般的砂粘性土地基DZ90能满足孔径小于80cmCFG桩的施工。3.施工准备：施工前，应作好以下准备工作：

3.1认真核对施工现场地质情况，防止施工时沉管振动破坏；

3.2按设计要地求布置桩位，绘出布桩平面图，标出打桩顺序和注明桩位编号，具体施工注意事项应详加说明；

3.3对现场及邻近的地下管线、地上建筑物等应事前进行清理；

3.4搞好现场测量工作，水准控制点及平面控制点应按测规要求引至现场，以控制桩的调程及位置；

3.5完成施工现场“三通一平”工作，保证沉管机械进场.4.施工工艺

4.1沉管⑴桩机水平、稳固、调整沉管与地面垂直，垂直度偏差不大于1%；⑵若采用预制钢筋混凝土桩尖，主材料封底⑶启动电动机，开始沉管过程中注意调整桩机稳定，严禁倾斜和错位；⑷沉管过程中须作好记录。激振电流每沉1m记录一次，对土层变化处应特别说明，直到沉管至设计标高。

4.2投料⑴待沉管至设计标高后须尽快投料，管内混合料面与钢管料口平齐；⑵拔管过程中可投料，以保证成桩桩顶标高满足设计要求；⑶混合料配比应严格按设计文件规定执行；

4.3拔管⑴当混合料加至钢管投料口平齐后，开动电动机，沉管原地留振10s，然后边振动边拔管；⑵拔管速度按均匀线速控制，一般控制在1.2～1.5m/min左右，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速率可适当放慢；⑶当桩管拔出地面，确认桩符合设计要求后用粒状材料或湿粘土封顶，然后移机继续下一根桩施工。

4.4施工顺序：跳打以避免已打桩桩径被挤小或缩颈现象；满堂布桩，无论桩距大小，均不宜从四周向内推进施工。施打新桩时与已打桩间隔时间不应小于