地基处理工程

地基处理工程说明：本课程前续课程建筑识图与制图、建筑工程测量、建筑材料、建筑力学、建筑构造程学习时对该图纸已经有了一定的认识，在本课程学习时，主要是从图纸项目的建造角度均采用典型项目图纸（砖混结构、框架结构、单层排架预应力屋架结构）驱动教学，到本课来阅读和认识。

课前准备：施工图纸教学思路：根据本图纸项目工程地基工程施工需要选择相关施工技术知识，根据建筑施工事前控制、事中控制、事后控制对施工技术的要求，选择和制定该项目地基工程合理的施工方案，查找资料和完成该工程地基施工中遇到的一些必要计算，编写该工程地基工程施工技术交底，根据校内和校外施工实训场进行地基工程的质量检验。

能力目标：（1）能根据施工图纸和施工实际条件，选择和制定常规地基处理与基础工程工程合理的施工方案；（2）能根据施工图纸和施工实际条件，查找资料和完成地基处理与基础工程施工中遇到的一些必要计算；（3）能根据施工图纸和施工实际条件编写一般建筑地基处理与基础工程工程施工技术交底；（4）能根据建筑工程质量验收方法及验收规范进行常规地基处理与基础工程工程的质量检验。

知识目标：（1）掌握一般建筑地基处理与基础工程工程的常规施工工艺、施工方法及包含的原理； （2）掌握工程施工中遇到的一些必要计算方法；（3）熟悉地基处理与基础工程工程施工中容易出现的常见质量、安全问题及质量、安全验收规范；（4）熟悉地基处理与基础工程施工顺序及地基处理与基础工程所需配备的设施和设备。

课前准备：施工图纸教学思路：根据本图纸项目工程地基工程施工需要选择相关施工技术知识，根据建筑施工事前控制、事中控制、事后控制对施工技术的要求，选择和制定该项目地基工程合理的施工方案，查找资料和完成该工程地基施工中遇到的一些必要计算，编写该工程地基工程施工技术交底，根据校内和校外施工实训场进行地基工程的质量检验。

1 地基处理常规方法为了满足结构的安全和正常使用，地基必须具有满足要求的承载力和变形，对于不能满足要求的地基，除改变基础的形式外，常用的一种方式是对地基进行处理与加固。

1.1换土垫层法做法：挖去软弱土层，回填砂垫层/碎石垫层/砂石垫层/灰土垫层，并夯实；适用范围：荷载不大的软弱建筑物地基；1)砂垫层和砂石垫层做法：挖去软弱土层，回填砂或碎石，分层夯实；适用范围：适用于处理透水性强的软弱粘性土地基,不宜用于加固湿陷性黄土以及不透水粘土地基；构造要求——承载力厚度：根据垫层底面处土的自重应力与附加应力之和不大于同一标高处的软弱土层的容许承载力；宽度：考虑应力扩散和垫层侧面土的容许承载力；材料要求——强度、密实、排水；垫层材料应使用颗粒级配良好,质地坚硬的中砂、粗砂、砾砂、卵石或碎石。

砂砾中石子含量不应大于50%，石子最大粒径不宜大于50mm，不得含有草根等有机物，含泥量不应超过5%，如作排水层，含泥量不超过3%。

施工要点：验槽；砂、石材料应按级配拌合均匀；分层铺设和夯实；若地下水位高于基坑（槽）底，采用排水或降水措施；质量检查环刀取样法；贯入度测定法；2)灰土垫层做法：挖去软弱土层，回填灰土（按一定体积比配合的石灰和粘性土）层，并在最优含水量情况下分层夯实；构造要求——承载力厚度：确定方法同“砂垫”层；宽度：一般为灰土顶面基础砌体宽度加2.5倍灰土层厚度之和；材料要求石灰应使用生石灰(块状)，使用前1~2天消解熟化并过筛，颗粒不应大于5mm，不得夹有半熟化的生石灰块粒，含水不得过多；土粒可尽可能采用挖槽土，凡有机质含量不大的粘性土都可使用，但不得使用表面耕植土、冻土，土料应过筛，粒径不宜大于15mm；施工要点：施工前应该先验槽（消除松土，回填孔洞和软弱土层）；施工时，将灰土拌合均匀，并控制其含水量；灰土拌好后及时铺好夯实，不得隔日夯打； 铺灰应分层夯筑，每层厚度可以参考教材P63；质量检查环刀取样法；贯入度测定法；1.2重锤夯实法做法：将夯锤用机械提升后放开，利用夯锤自由下落时得冲击能来夯实土层；适用范围：处理离地下水位以上的稍湿的粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土和分层填土地基（若土层含水量过大，会形成橡皮土）；当夯击对邻近建筑有影响，或地下水高于有效夯实深度时，不宜使用，夯击基土表面一般为8~12遍；机具设备及其要求：起重设备：摩擦式卷扬机、履带式起重机、打桩机、龙门式起重机等；夯锤：形状——截头圆锥体，制作——砼，底部设置钢板，重量、直径、落距——15～30kN、1.0～1.5m、2.5～4.0m，顶面单位静压——15~20kPa；施工要点：试夯→选定夯锤重量、直径和落距→确定最后下层量、夯击遍数和总下沉量；重锤分层夯实地基时，每层得铺设厚度应相当于锤底直径；基坑（槽）的夯实范围应大于基础底面，每边应比设计宽度加宽0.3m以上；夯实前坑（槽）底面应高出设计标高，预留土的层的厚度应根据试夯时的总下沉量再加50～100mm确定；夯实时地基土的含水量应控制在最优含水量范围以内；质量检查检查施工记录：最后下沉量和总下沉量；选点夯击检查；1.3强夯法做法：强夯是用起重机械将80~300kN的夯锤吊至6~30m的高处自由落下，给地基以巨大的冲击力和振动，迫使土颗粒重组，排除孔隙中水与气体，从而对土体进行强力夯实的一种加固方法。

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；机具设备：起重机械、夯锤和脱钩装置；施工要点质量检查缺点：施工中噪声大，以影响周边建筑。

1.3振冲法原理：振冲法是利用振动和水加固土体的方法，它利用机械在地基中制造一群以石块、砂砾等散粒材料组成的桩体——碎石桩，这些桩与原地基土一起构成所谓的复合地基，使地基承载力提高，沉降和沉降差减少；分类：振冲置换法——适用不排水、抗剪强度小的粘性土、粉土、饱和黄土等；振冲密实法——适用于粘土颗粒含量小于10％的粗砂、中砂地基；机具设备：振冲器（带潜水电机）、起重设备、水泵及供水管道、加料设备（翻斗车、手推车）和控制设备（控制电流设备）；施工要点振冲试验——确定成孔水压和水量、成孔速度、填料方法、密实电流值、填料量、留振时间；施工前，应按设计图纸定出冲孔中心位置并编号；振冲流程——定位、成孔、清孔、填料和振密，成桩(桩顶部约1m范围内的桩体密实度难以保证，一般挖除后另做垫层、或振动碾压)；质量与控制振冲法加固土体，在施工中用密实电流、填料量、留振时间来控制；桩位偏差不得大于0.2倍的桩孔直径；待桩完成半个月(砂土)或一个月(粘性土)后方可进行荷载实验。

2地基局部处理其他方法地基局部处理——松土坑的处理、砖井和土井的处理、局部软硬土的处理；其它加固方法——挤密砂桩法、沉层搅拌法、堆载预压法、化学加固法；3软土地区地基处理技术3.1水泥土搅拌桩复合地基3.1 水泥土的形成3.2 水泥土的物理力学性质3.3 水泥土的应用3.4 水泥土搅拌桩复合地基的设计3.5 水泥土搅拌桩的施工3.水泥土搅拌桩复合地基3.1 水泥土的形成3.2 水泥土的物理力学性质3.3 水泥土的应用3.4 水泥土搅拌桩复合地基的设计3.5 水泥土搅拌桩的施工3.3 水泥土搅拌桩的应用3.3.1 支护结构重力式支护结构；止水帷幕；SMW工法3.3.2 地基加固提高地基强度；控制沉降；防止液化3.5 水泥土搅拌桩的施工3.5.1 施工机械3.5.2 施工工艺3.5.3 水泥掺量及外加剂3.5.4 水泥土墙施工要点3.5 水泥土搅拌桩的施工3.5.2 施工工艺一般的施工工艺流程（一次喷浆、二次搅拌）就位—预搅下沉—（制备水泥浆）—提升喷浆搅拌—沉钻复搅—重复提升搅拌3.5 水泥土搅拌桩的施工3.5.4 水泥土搅拌桩施工要点. （1）复搅工艺确保搅拌均匀，必要时采用“二喷三搅”工艺（干法工艺为一次搅拌，因而不均匀）。

（2）提升速度~喷浆速度提升搅拌速度不宜大于0.5m/min；提升速度与喷浆速度应协调，以保证延桩身全长喷浆均匀。

施工中应注意的有关问题桩顶与桩端的处理a. 采用复搅工艺采用“二次喷浆、三次搅拌”工艺；（一般的“一次喷浆、二次搅拌”增加一次喷浆与搅拌）；b. 必要时可增加水泥掺量（2%～4%）。

2多元复合地基（选学）复合地基中三种类型的桩(散体材料桩、柔性桩和刚性桩)的承载能力和变形特性是不同的，每一种地基处理方法都有其适用的范围和优缺点。

将以上三种类型的桩两种甚至三种综合应用加固软土地基形成多元复合地基，以充分发挥各自桩型的优势和特点，大幅度提高地基承载力，减小地基沉降。

2．1多元复合地基质量检测对于多元复合地基中的单桩桩身质量检测，可依照各类桩的检测法分别进行。

刚性桩可采用低应变动力检测法检测桩身完整性；深层搅拌水泥土桩可采用轻便动力触探或抽芯检测；石灰桩可采用静力触探或轻便动力触探检测桩身强度和成桩质量；碎石桩可采用重型动力触探检测成桩质量。

附件：建筑地基和基础质量检验(GB50202-2002)4 地基4.1一般规定4.1.1 建筑物地基的施工应具备下述资料：2 岩土工程勘察资料。

3 临近建筑物和地下设施类型、分布及结构质量情况。

4.1.2 砂、石子、水泥、钢材、石灰、粉煤灰等原材料的质量、检验项目、批量和检验方法，应符合国家现行标准的规定。

4.1.3 地基施工结束，宜在一个间歇期后，进行质量验收，间歇期由设计确定。

说明：4.1.3 地基施工考虑间歇期是因为地基土的密实，孔隙水压力的消散，水泥或化学浆液的固结等均无原则有一个期限，施工结束即进行验收有不符实际的可能。

至于间歇多长时间在各类地基规范中有所考虑，但是参数数字。

具体可由设计人员根据要求确定。

有些大工程施工周期较长，一部分已到间歇要求，另一部分仍有施工，就不一定待全部工程施工结束后再进行取样检查，可先在已完工程部位进行，但是否有代表性就应由设计方确定。

4.1.4 地基加固工程，应在正式施工前进行试验施工，论证设定的施工参数及加固效果。

为验证加固效果所进行的载荷试验，其施加载荷应不低于设计载荷的2倍。

说明：4.1.4 试验工程目的在于取得数据，以指导施工。

对无经验可查的工程更应强调，这样做的目的，能使施工质量更容易满足要求，即不造成浪费也不会造成大面积返工。

对试验荷载考虑稍大一些，有利于分析比较，以取得可靠的施工参数。

4.1.5 对灰土地基、砂和砂石地基、土工合成材料地基、粉煤灰地基、强夯地基、注浆地基、预压地基，其竣工后的结果（地基强度或承载力）必须达到设计要求的标准。

检验数量，每单位工程不应少于3点，1000m2以上工程，每100m2至少应有1点，3000m2以上工程，每300m2至少应有1点。

每一独立基础下至少应有1点，基槽每20延米应有1点。

说明：4.1.5 本条所列的地基均不是复合地基，由于各地各设计单位的习惯、经验等，对地基处理后的质量检验指标均不一样，有的用标贯、静力触探，有的用十字板剪切强度等，有的就用承载力检验。