地基处理施工,基坑开挖超挖处理办法

以下是中国本网给大家带来的关于基槽超挖处理方式的相关内容,以供参考。

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地基处理施工方法有哪些呢,以下是中国本网给大家带来的关于地基处理施工的相关内容,以供参考。

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基槽超挖有两种情况局部超挖和普遍超挖。

这两种情况应分别对待,对于局部超挖,一般是有不良地基引起,主要有5中处理方法:

地基处理施工方法

来源:土筑虎工程网

局部超挖和普遍超挖应分别对待,对于局部超挖,一般是有不良地基引起,主要有5中处理方法:

砂桩也称为挤密砂桩或砂桩挤密法。其定义是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后再将砂挤入土中,形成大直径的密实砂柱体的加固地基的方法,砂桩属于散体桩复合地基的一种。砂桩法适用于挤密松散砂土、粉土、黏性土、素填土、杂填土等地基。对饱和黏土地基对变形控制要求不严的工程可采用砂桩置换处理,砂桩还可用于处理可液化的地基,而在用于饱和黏土的处理时,最好是通过现场试验后再确定是否采用。

1常用的地基处理施工方法

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砂桩也称为挤密砂桩或砂桩挤密法。其定义是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后再将砂挤入土中,形成大直径的密实砂柱体的加固地基的方法,砂桩属于散体桩复合地基的一种。

二、水泥粉煤灰桩

地基处理就是按照上部结构对地基的要求,对地基进行必要的加固或改良,提高地基土的承载力,保证地基稳定,减少房屋的沉降或不均匀沉降,消除湿陷性黄土的湿陷性,提高抗液化能力等。常用的人工地基处理方法有换土垫层法、重锤表层夯实、强夯、振冲、砂桩挤密、深层搅拌、堆载预压、化学加固等方法。

一、区分一下地基与基础的概念

2.水泥粉煤灰桩

水泥粉煤灰桩由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成的高黏结强度桩,和桩间土、褥垫层一起组成复合地基,该法的适用范围很广,在砂土、粉土、黏土、淤泥质土、杂填土等地基均有大量成功的实例。独立基础、条形基础及筏基都有应用。对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。该法具有适用性广、承载力提高幅度大、施工简便、工期短等优点。

当建筑物基础下的持力层比较软弱,不能满足上部荷载对地基的要求时,常采用换土垫层法来处理软弱地基。换土垫层法是先将基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去,然后回填强度较高、压缩性较低、并且没有侵蚀性的材料,如中粗砂、碎石或卵石、灰土、素土、石屑、矿渣等,再分层夯实后作为地基的持力层。换土垫层按其回填的材料可分为灰土垫层、砂垫层、碎石垫层等。

建筑物由上部结构、基础与地基三部分组成。

水泥粉煤灰桩由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成的高黏结强度桩,和桩间土、褥垫层一起组成复合地基,该法的适用范围很广,在砂土、粉土、黏土、淤泥质土、杂填土等地基均有大量成功的实例。

强夯法是利用起重机械将大吨位夯锤起吊到一定高度后,使夯锤自由落下,使地基土承受强大的冲击力,迫使土体中的水从孔隙中排出,土粒重新排列,压缩性降低,从而提高地基土的承载力。强夯法具有操作简单、施工速度快等优点,被广泛应用于各类工程中,主要适用于处理碎石土、低饱和粉土与黏性土、湿陷性黄土等软弱地基。

1)灰土垫层:

建筑物的全部荷载均由其下的地层来承担。受建筑物影响的那一部分地层称为地基。 所以地基是指基础底面以下,承受基础传递过来的建筑物荷载而产生应力和应变的土壤层。

强夯法是利用起重机械将大吨位夯锤起吊到一定高度后,使夯锤自由落下,使地基土承受强大的冲击力,迫使土体中的水从孔隙中排出,土粒重新排列,压缩性降低,从而提高地基土的承载力。

当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时,常采用换土垫层来处理软弱地基。即将基础下一定范围内的土层挖去,然后回填以强度较大的砂、碎石或灰土等,并夯实至密实。换填垫层法是先将基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去,然后回填强度较高、压缩性较低、并且没有侵蚀性的材料,如中粗砂、碎石或卵石、灰土、素土、石屑、矿渣等,再分层夯实后作为地基的持力层。其作用在于能提高地基的承载力,并通过垫层的应力扩散作用,减少垫层下天然土层所承受的附加压力,减少基础的沉降量。换填垫层按其回填的材料可分为灰土垫层、砂垫层、碎(砂、石垫层等。

灰土垫层是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖去,用按一定体积比配合的石灰和粘性土拌合均匀后,在最优含水率情况下分层回填夯实或压实而成。适用于地下水位较低,基槽经常处于较干燥状态下的一般粘性土地基的加固。

建筑物向地基传递荷载的下部结构称为基础,是建筑物的墙或柱埋在地下的扩大部分,是建筑物的“脚”。作用是承受上部结构的全部荷载,把它传给地基。

当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时,常采用换土垫层来处理软弱地基。

1、砂垫层和砂石垫层。砂垫层和砂石垫层是将基础下面一定厚度的软弱土层挖除,然后用强度较大的砂或碎石等回填,并经分层夯实至密实,作为地基的持力层。该垫层具有施工工艺简单、工期短、造价低等优点。适用于处理透水性强的软弱黏性土地基,但不宜用于湿陷性黄土地基和不透水的熟性土地基的加固,以免引起地基大量下沉,降低其承载力。

2)砂垫层和砂石垫层:

二、地基分类

预压法适用于处理各类软弱地基,包括天然沉积层或人工冲填的土层,如沼泽土、淤泥、淤泥质土以及水力冲填土等。

2、灰土垫层。灰土垫层是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖去,用按一定体积比配合的石灰和黏性土拌和均匀后在最优含水量情况下分层回填夯实或压实而成。灰土垫层适合于地下水位较低,基槽经常处于较干燥状态下的一般黏性土地基的加固。该垫层具有一定的强度、水稳定性和抗渗性,施工工艺简单,取材容易,费用较低,适用于处理1-4m厚的软弱土层、湿陷性黄土、杂填土等,还可用作结构的辅助防渗层。

砂垫层和砂石垫层是将基础下面一定厚度软弱土层挖除,然后用强度较高的砂或碎石等回填,并经分层夯实至密实,作为地基的持力层,以起到提高地基承载力、减少沉降、加速软弱土层排水固结、防止冻胀和消除膨胀土的胀缩等作用。

三、地基的处理方式

对于普遍超挖,主要是因勘察做得不到位或错误引起(因持力层选取和基底埋深,均根据地质报告得来,若与实际情况不符,自然是勘察的问题;或者在实际施工中的测量失误造成)。对于这种情况,可采取两种处理方法:普遍回填和降低基地标高。

预压法适用于处理各类软弱地基,包括天然沉积层或人工冲填的土层,如沼泽土、淤泥、淤泥质土以及水力冲填土等。预压法是在建筑物建造之前,在场地内堆土或其他重物,对地基进行预压,使地基在预压荷载作用下排水固结,在地基强度提高到符合要求后,就卸除荷载,然后按照设计要求修建建筑物,或者利用建筑物本身的荷载分级施加进行预压。根据预压方法,预压法可以分为堆载预压法和真空预压法。堆载预压法分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于4m时,可采用天然地基堆载预压法处理,当软土层厚度超过4m时,应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程,必须在地基内设置排水竖井。堆载预压法处理深度一般达10m左右,真空预压法处理深度可达15m左右。

夯实地基法(锤击加固土层的厚度与单击夯击能有关,重锤夯实法由于锤轻、落点底,只能加固基土表面,而强夯法根据锤重和落点距,可以加固5~10m深的基土)

天然地基

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对于普遍超挖,主要是因勘察做得不到位或错误引起(因持力层选取和基底埋深,均根据地质报告得来,若与实际情况不符,自然是勘察的问题;或者在实际施工中的测量失误造成)。对于这种情况,可采取两种处理方法:

1)重锤夯实法:

天然地基是指自然状态下即可满足承担基础全部荷载要求,不需要人工处理的地基。天然地基土分为四大类:岩石、碎石土、砂土、粘性土。

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一、普遍回填

重锤夯实是用起重机械将夯锤提升到一定高度后,利用自由下落时的冲击能重复夯打击实基土表面,使其形成一层比较密实的硬壳层,从而使地基得到加固。适用于处理高于地下水位0.8m以上稍湿的粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土和分层填土地基的加固处理。

人工地基

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普遍回填,也就是利用一定的回填材料,整体回填至基底标高即可。因为是整体回填,只要用的是单一材料(一般的材料都可),比如砂石、灰土、粉质粘土等。

2)强夯法:

天然地基的承载力不能承受基础传递的全部荷载,需经人工处理后作为地基的土体称为人工地基。

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回填的关键问题是:强度和变形,因是整体的回填,故变形宜满足,只要强度能满足就没问题,若是局部回填,就必须考虑回填材料和原土压缩模量的匹配,基不能相差太多。

强夯法是用起重机械将重锤(一般8~30t)吊起从高处(一般6~30m)自由落下,对地基反复进行强力夯实的地基处理方法。适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粘性土、粉土、湿陷性黄土及填土地基等的深层加固。

处理的方法有:换填法、预压法、强夯法、振冲法、砂石桩法、石灰桩法、柱锤冲扩桩法、土挤密桩法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、单液规划法、碱液法等。

此法存在的问题是,若普遍超挖的不多还可,若超挖较多,回填材料用量过大,造价太高。这时就没有用下面的第二种方法方便快捷,但第二种方法需考虑几个问题。

强夯所产生的振动和噪声很大,对周围建筑物和其他设施有影响,在城市中心不宜采用,必要时应采取挖防震沟(沟深要超过建筑物基础深)等防震、隔振措施。

1、 换填法

二、降低基地标高

挤密桩施工法

当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部荷载对地基的要求时,常采用换土垫层法来处理软弱土地基,即将基础下一定深度内的土层挖去,然后回填以强度较高的砂、碎石或灰土等,并夯至密实。

降低基地标高,实质是加高了底层的层高。这里就要分析三个问题,若这三个问题都可以解决,就可采用此法,降低基底标高,同时柱子相应伸长。

1)灰土挤密桩:

实践证明:换土垫层可以有效地处理某些荷载不大的建筑物地基问题。

需要解决的这三个问题是:

灰土挤密桩是利用锤击将钢管打人土中,侧向挤密土体形成桩孔,将管拔出后,在桩孔中分层回填2:8或3:7灰土并夯实而成,与桩间土共同组成复合地基以承受上部荷载。

换土垫层按其回填的材料可分为砂垫层、碎石垫层、灰土垫层等。

1、基处埋深加大,地基承载力增加;

适用于处理地下水位以上、天然含水量12%~25%、厚度5~15m的素填土、杂填土、湿陷性黄土以及含水率较大的软弱地基等。

垫层的主要作用:

2、基础的覆土深度增加,对地基承载力有削弱作用,原基础底面积够不够;

2)砂石桩:

1)提高地基承载力;2)减少沉降量;3)加速软弱土层的排水固结;4)防止冻胀;5)消除膨胀土的胀缩作用。

3、底层层高加大,原电算是否能过(底层层高一般从基顶算起)。

砂桩和砂石桩统称砂石桩,是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后,再将砂或砂卵石(或砾石、碎石)挤压人土孔中,形成大直径的由砂或砂卵石所构成的密实桩体,适用于挤密松散砂土、素填土和杂填土等地基,起到挤密周围土层、增加地基承载力的作用。

换填法适用于浅层地基处理,包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土等。换填法还适用于一些地域性特殊土的处理,例如在西安地区可消除黄土的湿陷性,用于山区地基可处理岩面倾斜、破碎、高低差,软硬不匀以及岩溶等,用于季节性冻土地基可消除冻胀力和防止冻胀损坏等。

基础超挖级配砂石回填实例方案

3)水泥粉煤灰碎石桩:

2、强夯法

我方在高程测量时出现失误造成XX楼基底局部超挖(超挖面积约为950m²,超挖最深处为0.75米)。通过与地基处理设计单位及地勘单位沟通,拟采用:戈壁土分层(不大于300mm)碾压回填至基底标高,压实系数为0.97的处理方法,我单位保证处理质量并经压实度试验合格后进行下道工序,由此产生的相关费用及工期的延误我方自行承担。

水泥粉煤灰碎石桩(简称CFG桩),是近年发展起来的处理软弱地基的一种新方法。它是在碎石桩的基础上掺人适量石屑、粉煤灰和少量水泥,加水拌合后制成的具有一定强度的桩体。

强夯法是用几吨至几十吨的重锤从高处落下,反复多次夯击地面,对地基进行强力夯实。

二、主要施工方法及施工注意点

1)振冲法:

这种强大的夯击力在地基中产生动应力和振动,从夯击点发出纵波和横波,向地基纵深方向传播,使地基浅层和深处产生不同程度的加固作用。

1、基槽沙石的回填和拖运

振冲法,又称振动水冲法,是以起重机吊起振冲器,启动潜水电机带动偏心块,使振冲器产生高频振动,同时开动水泵,通过喷嘴喷射高压水流成孔,然后分批填以砂石骨料,借振冲器的水平及垂直振动,振密填料,形成的砂石桩体与原地基构成复合地基,以提高地基的承载力,减少地基的沉降和沉降差的一种快速、经济有效的加固方法。振冲桩适用于加固松散的砂土地基。

强夯法主要用于砂性土、非饱和粘性土与杂填土地基。对非饱和的粘性土地基,一般采用连续夯击或分遍间歇夯击的方法;并根据工程需要通过现场试验以确定夯实次数和有效夯实深度。现有经验表明:在100~200吨米夯实能量下,一般可获得3~6米的有效夯实深度。

1)、施工运输道路在基坑的东边,回填时自东向西进行回填。

2)深层搅拌法:

强夯后效果

2)、回填基槽时,由于基坑高差太大,大型机械无法进入基坑,为方便运送砂石的机械出入,须在东边打1:5坡度进行压实。

深层搅拌法是利用水泥浆做固化剂,采用深层搅拌机在地基深部就地将软土和固化剂充分拌合,利用固化剂和软土发生一系列物理、化学反应,使之凝结成具有整体性、水稳性好和较高强度的水泥加固体,与天然地基形成复合地基。

3、振冲法

3)先用卷尺测量铲车和手推车的尺寸,算出体积,按车辆承载的体积比3:7进行回填,回填厚度不超过300厚级配沙石,用挖土机进行碾压(挖土机履带凸凹不平),使沙子充分填补石子空隙。

深层搅拌法适于加固较深、较厚的淤泥、淤泥质土、粉土和承载力不大于0.12MPa的饱和粘土和软粘土、沼泽地带的泥炭土等地基。

振冲法是利用振冲器,在高压水流的作用下边振边冲,使松砂地基变密;或在粘性土地基中成孔,在孔中填入碎石制成一根根的桩体,这样的桩体和原来的土构成复合地基。

4)在电梯井和周边,大型铲车无法回填和碾压的部位,用人工手推车和打夯机进行回填。

预压法——砂井堆载预压法

在砂土中和粘性土中振冲法的加固机理是不同的。在砂土中主要是振动挤密和振动液化作用;在粘性土中主要是振冲置换作用,置换的桩体与土组成复合地基。

2、操作工艺

砂井堆载预压是在含饱和水的软土或杂填土地基中用钢管打孔,灌砂设置一群排水砂桩作为竖向排水通道,并在桩顶铺设砂垫层作为水平排水通道,先在砂垫层上分期加荷预压,使土中孔隙水不断通过砂井上升至砂垫层,排出地表,从而在建筑物施工之前,地基土大部分先期排水固结,减少了建筑物沉降,提高了地基的稳定性。适用于处理深厚软土和冲填土地基,多用于处理机场跑道、水工结构、道路、路堤、码头、岸坡等工程地基,对于泥炭等有机质沉积地基则不适用。

振冲法适用于各类可液化土的加密和抗液化处理,以及碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土、湿陷性土等地基的加固处理。采用振冲法地基处理技术,可以达到提高地基承载力、减小建筑物地基沉降量、提高土石坝体及地基的稳定性、消除地基液化的目的。

1)工艺流程

以上是本网整理的地基处理施工方法,更多关于“地基处理施工”等建筑设计方面的知识以及建筑施工企业资质,可以登入本网建设通进行查询。

3.1振冲碎石桩法

基槽底清理→运送沙石→分层铺摊→挖土机的碾压→静载试验→修整找平验收

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振冲碎石桩是利用在地基中就地振制的碎石快速加固松软地基的方法。近几年来在高层建筑地基的加固及处理中也得到了广泛地应用。

2)回填砂石应分层铺摊,级配沙石回填用挖土机进行碾压,碾压时需洒水使砂子充分填补石子空隙,达到压实系数。回填的砂石每层至少碾压三遍,碾压时挖土机的履带应压前次的一半,次次相接,行行相连。如需要分层分段夯实时,交界处应回填成阶梯型,梯形的高宽比为1:2,接茬应垂直切齐。回填时,为防止周边松软,用人工夯实。沙石每层夯实时,对于打夯机无法夯实的地方(电梯井、外边缘)采用人工夯实。回填砂石完成后,应在表面拉线找平,超高的用铁锹铲平,低的补填碾压。每天收工应注意天气变化,及时做好排水措施。砂石应当日铺填碾压,以防隔日遗漏碾压。人工夯实远不如挖土机碾压的系数,为了保证回填砂石的质量和基础的柔韧稳定性,采取满槽回填,在垫层以外600处,向下呈45°放大回填(详见附图)。周边采用素土,人工回填夯实至回填级配砂石同标高。

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它具有技术可靠、设备简单、操作技术易于掌握、施工简便快速、工期短、既不用水泥,又不用钢材,加固后地基承载力有显著提高等优点。

三、静载试验

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适用于中、粗砂和部分细砂或粉砂土地基。

根据基础验收五方会审的内容和图纸的要求,回填基槽应做静载试验,不少于3个点,回填后地基承载力特征值不小于180KPa。

4、 排水固结预压法

四、质量保证措施

排水固结预压法是利用地基土排水固结的特性,通过施加预压荷载,并增设各种排水条件,以加速饱和软粘土固结发展的一种软土地基处理方法。

1、严格把好回填沙石的质量关,质量员应对回填沙石的质量进行控制,达到要求方可使用。

排水固结法适用于处理饱和和软弱土层,按照采用的各种排水技术措施的不同,排水固结法可分为以下几种方法:

2、严格按照施工方案、技术交底及施工要求进行施工。

堆载预压法

3、加强施工过程的控制。

真空预压法

4、回填沙石要有妥善的防雨措施。

降水预压法

5、夜间施工要有足够的照明设施,防止铺填超高。

电渗排水法

6、保证砂样最佳含土率,含土率控制在14%-18%。

4.1 真空排水固结预压法

7、砂石按进度的需求和总用量的控制进场。

真空预压指的是砂井真空预压。即在粘土层上铺设砂垫层,然后用薄膜密封砂垫层,用真空泵对砂垫及砂井进行抽气,使地下水位降低,同时在地下水位作用下加速地基固结。亦即真空预压是在总压力不变的条件下,使孔隙水压力减小、有效应力增加而使土体压缩和强度增长。

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4.2 堆载预压法

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在建筑场地临时堆填土石等,对地基进行加载预压,使地基沉降能够提前完成,并通过地基土固结提高地基承载力,然后卸去预压荷载建造建筑物,以消除建筑物基础的部分均匀沉降,这种方法就成为堆载预压法。

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一般情况是预压荷载与建筑物荷载相等,但有时为了减少再次固结产生的障碍,预压荷载也可大于建筑物荷载,一般预压荷载的大小约为建筑物荷载的1.3倍,特殊情况则可根据工程具体要求来确定。

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5、挤密法

挤密法的加固机理主要靠桩管打入地基中,对土产生横向挤密作用,在一定挤密功能作用下,土粒彼此移动,小颗粒填入大颗粒的空隙,颗粒排列紧密,孔隙体积减少,地基土的强度也随之增强。所以挤密法主要是使松软土地基挤密,改善土的强度和变形特性。

6、深层搅拌法

深层搅拌法是一种化学加固地基的方法。它通过特制机械──各种深层搅拌机,沿深度将固化剂与地基土强制就地搅拌,利用固化剂自身及其与地基土之间所产生的一系列物理、化学反应,使地基土硬结成为具有整体性、水稳定性、较低渗透性和一定强度的复合土桩,或与地基土构成复合地基,从而提高软土地基的承载力、减小地基的变形。

水泥深层搅拌桩施工现场

7、高压喷射注浆法

高压喷射注浆法是利用高压射流技术,喷射化学浆液,破坏地基土体,并强制土与化学浆液混合,形成具有一定强度的加固体,来处理软弱地基的一种方法。

高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土。

高压喷射注浆法同时适用于地基或土体的防渗处理,形成防渗帷幕,防止渗流破坏、流土或管涌。在西安地铁车站围护结构止水帷幕设计中大量采用。

地铁大量采用高压喷射旋喷桩施工止水帷幕

8、水泥粉煤灰碎石桩

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,用振动沉管打桩机或其它成桩机具制成的一种具有一定粘结强度的桩。桩和桩间土通过褥垫层形成复合地基。

水泥粉煤灰碎石桩及褥垫层

这种桩是一种低强度混凝土桩,由它组成的复合地基能够较大幅度提高承载力。

水泥粉煤灰碎石桩施工现场

CFG桩桩头破除前后

9、水泥搅拌桩

水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂,是软基处理的一种有效形式,利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌,使水泥与土发生一系列物理化学反应,使软土硬结而提高基础强度。

软土基础经处理后,加固效果显著,可很快投入使用。适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土土质。

水泥搅拌桩按材料喷射状态可分为湿法和干法两种。湿法以水泥浆为主,搅拌均匀,易于复搅,水泥土硬化时间较长;干法以水泥干粉为主,水泥土硬化时间较短,能提高桩间的强度。但搅拌均匀性欠佳,很难全程复搅。

水泥搅拌桩施工现场

采用水泥搅拌桩工艺形成的基坑围护结构

10、砂石挤密桩

砂石桩挤密法是指碎石桩法和砂桩合称为粗颗粒土桩,是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后,再将碎石或砂挤压入土孔中,形成大直径的碎石或砂所构成的密实桩体。按制桩工艺可为振冲碎石和干法碎石桩。采用振动加水冲的制桩工艺制成的碎石桩称为振冲碎石桩或湿法碎石桩。采用无水冲工艺制成的桩为砂石桩。

砂石挤密桩的施工原理

砂石挤密桩的施工现场

以上介绍的各类地基处理方式适用于不同的地区和地质条件,如排水固结法适合于沿海软土地区,高压喷射注浆法适用于软弱地区。#地基#水泥#搅拌

人工地基

天然地基的承载力不能承受基础传递的全部荷载,需经人工处理后作为地基的土体称为人工地基。

处理的方法有:换填法、预压法、强夯法、振冲法、砂石桩法、石灰桩法、柱锤冲扩桩法、土挤密桩法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、单液规划法、碱液法等。

1、 换填法

当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部荷载对地基的要求时,常采用换土垫层法来处理软弱土地基,即将基础下一定深度内的土层挖去,然后回填以强度较高的砂、碎石或灰土等,并夯至密实。

实践证明:换土垫层可以有效地处理某些荷载不大的建筑物地基问题。

换土垫层按其回填的材料可分为砂垫层、碎石垫层、灰土垫层等。

垫层的主要作用:

1)提高地基承载力;2)减少沉降量;3)加速软弱土层的排水固结;4)防止冻胀;5)消除膨胀土的胀缩作用。

换填法适用于浅层地基处理,包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土等。换填法还适用于一些地域性特殊土的处理,例如在西安地区可消除黄土的湿陷性,用于山区地基可处理岩面倾斜、破碎、高低差,软硬不匀以及岩溶等,用于季节性冻土地基可消除冻胀力和防止冻胀损坏等。

2、强夯法

强夯法是用几吨至几十吨的重锤从高处落下,反复多次夯击地面,对地基进行强力夯实。

这种强大的夯击力在地基中产生动应力和振动,从夯击点发出纵波和横波,向地基纵深方向传播,使地基浅层和深处产生不同程度的加固作用。

强夯法主要用于砂性土、非饱和粘性土与杂填土地基。对非饱和的粘性土地基,一般采用连续夯击或分遍间歇夯击的方法;并根据工程需要通过现场试验以确定夯实次数和有效夯实深度。现有经验表明:在100~200吨米夯实能量下,一般可获得3~6米的有效夯实深度。

强夯后效果

3、振冲法

振冲法是利用振冲器,在高压水流的作用下边振边冲,使松砂地基变密;或在粘性土地基中成孔,在孔中填入碎石制成一根根的桩体,这样的桩体和原来的土构成复合地基。

在砂土中和粘性土中振冲法的加固机理是不同的。在砂土中主要是振动挤密和振动液化作用;在粘性土中主要是振冲置换作用,置换的桩体与土组成复合地基。

振冲法适用于各类可液化土的加密和抗液化处理,以及碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土、湿陷性土等地基的加固处理。采用振冲法地基处理技术,可以达到提高地基承载力、减小建筑物地基沉降量、提高土石坝体及地基的稳定性、消除地基液化的目的。

3.1振冲碎石桩法

振冲碎石桩是利用在地基中就地振制的碎石快速加固松软地基的方法。近几年来在高层建筑地基的加固及处理中也得到了广泛地应用。

它具有技术可靠、设备简单、操作技术易于掌握、施工简便快速、工期短、既不用水泥,又不用钢材,加固后地基承载力有显著提高等优点。

适用于中、粗砂和部分细砂或粉砂土地基。

4、 排水固结预压法

排水固结预压法是利用地基土排水固结的特性,通过施加预压荷载,并增设各种排水条件,以加速饱和软粘土固结发展的一种软土地基处理方法。

排水固结法适用于处理饱和和软弱土层,按照采用的各种排水技术措施的不同,排水固结法可分为以下几种方法:

堆载预压法

真空预压法

降水预压法

电渗排水法

4.1 真空排水固结预压法

真空预压指的是砂井真空预压。即在粘土层上铺设砂垫层,然后用薄膜密封砂垫层,用真空泵对砂垫及砂井进行抽气,使地下水位降低,同时在地下水位作用下加速地基固结。亦即真空预压是在总压力不变的条件下,使孔隙水压力减小、有效应力增加而使土体压缩和强度增长。

4.2 堆载预压法

在建筑场地临时堆填土石等,对地基进行加载预压,使地基沉降能够提前完成,并通过地基土固结提高地基承载力,然后卸去预压荷载建造建筑物,以消除建筑物基础的部分均匀沉降,这种方法就成为堆载预压法。

一般情况是预压荷载与建筑物荷载相等,但有时为了减少再次固结产生的障碍,预压荷载也可大于建筑物荷载,一般预压荷载的大小约为建筑物荷载的1.3倍,特殊情况则可根据工程具体要求来确定。

5、挤密法

挤密法的加固机理主要靠桩管打入地基中,对土产生横向挤密作用,在一定挤密功能作用下,土粒彼此移动,小颗粒填入大颗粒的空隙,颗粒排列紧密,孔隙体积减少,地基土的强度也随之增强。所以挤密法主要是使松软土地基挤密,改善土的强度和变形特性。

6、深层搅拌法

深层搅拌法是一种化学加固地基的方法。它通过特制机械──各种深层搅拌机,沿深度将固化剂与地基土强制就地搅拌,利用固化剂自身及其与地基土之间所产生的一系列物理、化学反应,使地基土硬结成为具有整体性、水稳定性、较低渗透性和一定强度的复合土桩,或与地基土构成复合地基,从而提高软土地基的承载力、减小地基的变形。

水泥深层搅拌桩施工现场

7、高压喷射注浆法

高压喷射注浆法是利用高压射流技术,喷射化学浆液,破坏地基土体,并强制土与化学浆液混合,形成具有一定强度的加固体,来处理软弱地基的一种方法。

高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土。

高压喷射注浆法同时适用于地基或土体的防渗处理,形成防渗帷幕,防止渗流破坏、流土或管涌。在西安地铁车站围护结构止水帷幕设计中大量采用。

地铁大量采用高压喷射旋喷桩施工止水帷幕

8、水泥粉煤灰碎石桩

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,用振动沉管打桩机或其它成桩机具制成的一种具有一定粘结强度的桩。桩和桩间土通过褥垫层形成复合地基。

水泥粉煤灰碎石桩及褥垫层

这种桩是一种低强度混凝土桩,由它组成的复合地基能够较大幅度提高承载力。

水泥粉煤灰碎石桩施工现场

CFG桩桩头破除前后

9、水泥搅拌桩

水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂,是软基处理的一种有效形式,利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌,使水泥与土发生一系列物理化学反应,使软土硬结而提高基础强度。

软土基础经处理后,加固效果显著,可很快投入使用。适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土土质。

水泥搅拌桩按材料喷射状态可分为湿法和干法两种。湿法以水泥浆为主,搅拌均匀,易于复搅,水泥土硬化时间较长;干法以水泥干粉为主,水泥土硬化时间较短,能提高桩间的强度。但搅拌均匀性欠佳,很难全程复搅。

水泥搅拌桩施工现场

采用水泥搅拌桩工艺形成的基坑围护结构

10、砂石挤密桩

砂石桩挤密法是指碎石桩法和砂桩合称为粗颗粒土桩,是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后,再将碎石或砂挤压入土孔中,形成大直径的碎石或砂所构成的密实桩体。按制桩工艺可为振冲碎石和干法碎石桩。采用振动加水冲的制桩工艺制成的碎石桩称为振冲碎石桩或湿法碎石桩。采用无水冲工艺制成的桩为砂石桩。

砂石挤密桩的施工原理

砂石挤密桩的施工现场

以上介绍的各类地基处理方式适用于不同的地区和地质条件,如排水固结法适合于沿海软土地区,高压喷射注浆法适用于软弱地区。

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