论文地基处理与浅基础的施工

-1-地基处理与浅基础的施工摘要:“万丈高楼平地起”，任何一幢房屋的建造都要从基础开始，而基础又都是从地基生根的，地基处理的好坏对房屋质量的影响具有决定性作用，因此，地基的处理至关重要，同时也是房屋建造中必不可少的一个关键程序。在地基处理中,地基处理方法必须根据土质情况,地理位置以及上部结构的荷载,地基土质的承载力和工程造价等综合因素进行确定。另外在房屋的建造中，很可能会遇到非常不好的地基，这就要求我们熟知地基处理的各种方法和适用条件。本文详细阐述了地基、地基处理的原则、常用的地基处理的施工以及浅基础的施工方法。关键词：地基处理原则，处理方法，浅基础施工-2-目录1.地基及地基处理的目的………………………………………41.1地基……………………………………………………………41.2地基处理的目的…………………………………………………42.地基处理的原则和方案选择…………………………………42.1地基处理的原则………………………………………………………42.2地基处理方案选择的步骤……………………………………43.场地处理的方法…………………………‥…‥………………54.几种地基处理的施工……………………………………………54.1换填垫层法…………………………………………‥………………54.1.1换填垫层法概述……………‥……‥………‥…………………54.1.2换填材料和施工方法………………‥……‥………………………54.1.3常见问题的处理措施…………………………………‥…………64.1.3.1填方土出现橡皮土……………………………‥………………64.1.3.2换填土密实度达不到设计和规范要求…………………………………64.2灰土垫层法、砂垫层法…………‥………………‥…………74.2.1材料要求…‥……‥……‥…‥…‥……‥‥…‥…‥…74.2.2施工要点……………‥‥……………………‥…‥………74.2.3质量检查………………………………………‥……………74.3重锺夯实法………………………………………………………74.4强夯法…………………………………………………………74.4.1强夯法…………………………………………………………74.4.2强夯法特点……………………………………………………74.4.3机具设备………………………………………………………84.4.4强夯施工的技术参数…………………………………………………84.5振冲法…………………………………………………………84.5.1机具设备………………………………………………………9-3-4.5.2施工要点…………………………………………………94.5.3质量控制与检查…………………………………………………94.6水泥土搅拌法………………………………………………94.6.1深层搅拌法…………………………………………………94.6.1.1机具设备…………………………………………………94.6.1.2水泥土材料与强度……………………………………………94.6.1.3施工工艺…………………………………………………104.6.1.4适用条件…………………………………………………104.6.2粉体喷搅法（粉喷法）…………………………………………104.7旋喷法……………………………………………………104.7.1工艺类型…………………………………………………104.7.2机具设备……………………………………………………104.7.3旋喷法施工工艺………………………………………………104.7.4适用条件……………………………………………………115浅基础施工…………………………………………115.1刚性基础施工………………………………………………115.1.1砖基础施工……………………………………………………115.1.1.1施工要点…………………………………………………115.1.2毛石基础施工…………………………………………………125.2钢筋混凝土基础施工………………………………………125.2.1独立基础与条形基础……………………………………………125.2.1.1构造示意……………………………………………………125.2.1.2施工要点……………………………………………………135.2.2杯形基础……………………………………………………135.2.3片筏基础……………………………………………………135.2.3.1片筏基础的构造示意…………………………………………135.2.3.2施工要点……………………………………………………13-4-引言驻马店鸿泰山水·名城高档别墅区位于驻马店毛公山南麓，为山区，地质条件较差，且别墅随山势而建，这更增加了施工的难度，特别地对于土石方工程。由于山坡表面长期水流、沉淀作用和落叶残枝的积存，使得部分房屋地基在很大深度范围内还存在腐枝烂叶等非土质均匀层，另外甚至部分地基存在一半为粘性土壤，另一半为风化石的现象。出于避免影响房屋后期不均匀沉降、楼屋面及墙面开裂等工程质量事故的考虑，就需要我们在施工中注重地基的处理。1.地基及地基处理的目的1.1地基地基是指建筑物基础底部下方一定深度与范围内的土层，是指承托建（构）筑物基础的这一部分场地。建筑物对地基的基本要求是：不论是天然地基还是人工地基，均应保证其有足够的强度和稳定性，在荷载作用下地基土不发生剪切破坏或丧失稳定；不产生过大的沉降或不均匀沉降变形，以确保建筑物的正常使用。建（构）筑物的地基可能存在以下五类问题：1）强度及稳定性问题。2）压缩及不均匀沉降问题。3）渗漏水问题。4）液化问题。5）特殊土的特殊问题。1.2地基处理的目的地基处理的目的就是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固，改良地基土的工程特性，以解决上述这五类问题。2.地基处理的原则和方案选择2.1地基处理的原则地基处理应做到因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源等情况下使之满足工程设计要求。2.2地基处理方案选择的步骤(1)根据建筑物的结构类型、荷载大小及使用要求，结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水-5-特征、环境情况和对邻近建筑物的影响等因素初选处理方案。(2)对初选的地基处理方案进行技术经济分析和比较定出最佳的方案。(3)对已选定的方案在有代表性的场地上进行相应的现场试验或试验性施工。3.场地处理的方法⑴换土垫层法⑵强夯法⑶强夯置换法⑷振冲法⑸砂石桩法⑹水泥粉煤灰砂石桩法⑺夯实水泥土桩法⑻水泥土搅拌法⑼高压喷射注浆法⑽石灰桩法4.几种地基处理的施工4.1换填垫层法4.1.1换填垫层法概述换填垫层法是将地基中一定厚度的软弱土层挖除，分层填筑中粗砂或砂砾石、灰土、粘性土或其他性能稳定、无侵蚀性的材料，并分层压实或振（夯）实至要求的密实度。当软弱土地基的承载力和变形满足不了建（构）筑物的要求，而软弱土层厚度又不很大时，采用换填垫层法能取得较好的效果。换填垫层法常用于荷载不大的建筑、地坪、堆料场地和道路工程的地基处理。适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘的浅层处理。处理深度一般控制在3m以内，也不宜小于0.5m。4.1.2换填材料和施工方法换填材料要求使用砂和砂石换填应选用级配良好、质地坚硬的中砂或粗砂、角（圆）砾、碎（卵）石、石屑等，并应除去植物残体、垃圾等杂质。若用粉细砂或石粉，应掺入30%的碎石或卵石，砂石最大粒径不宜大于50mm。人工级配的砂砾石，应先将砂、卵石拌合均匀后再铺设。使用粉质粘土时，土料中有机质含量不得超过5％，亦不得含有冻土或膨胀土。使用灰土时，体积配合比宜为2：8或3：7。由分层铺设的土工合成材料与地基土构成加筋垫层时，作为加筋的土工合成材料应采用抗拉强度较高、受力时伸长率不大于4％～5％、耐久性好、抗腐蚀的土工格栅、土工格室、土工垫或土工织物等土工合成材料。开挖软弱土方法主要有挖掘机挖除法、推土机挖除法、人工挖除法等。当土质过于软弱而挖掘机和推土机无法作业时，可采用水力挖塘机组挖除，即用高压水流对软粘土进行切割并冲成泥浆，然后用泥-6-浆泵输送到指定地点沉淀后再处理。开挖的深度和宽度应根据换填垫层的设计要求确定。换填垫层施工应分层铺设，分遍压（振）实，填料的含水量应控制在最优施工含水量范围。换填施工过程应注意防止基坑灌水或雨水下渗。坑槽开挖时应避免坑底土层扰动，可保留200mm厚土层暂不挖去，待铺设垫层前再挖至设计标高，如有浮土必须清除。当坑底为饱和软土时，须在与土面接触处铺一层细砂起反滤作用，其厚度不计入地基垫层设计厚度内。同一建筑物下地基垫层设计厚度不同时，在厚度突变处或分段施工交接处应做成阶梯搭接或斜坡搭接，并按先深后浅的顺序进行垫层施工，搭接处应夯压密实。铺设土工合成材料时，下铺地基土层顶面应平整，防止土工合成材料被刺穿、顶破；铺设时应把土工合成材料张拉平直、绷紧，严禁有折皱；端头应固定或回折锚固；切忌曝晒或裸露；连结宜用搭接法、缝接法和胶结法，并均应保证主要受力方向的连结强度不低于所采用材料的抗拉强度。换填压实的施工方法有机械碾压法、夯实法和振动法等。对于砂垫层，还可采用插振法、水撼法。应根据不同的换填材料选择压实机械，如粉质粘土、灰土、素填土宜采用平碾、振动碾或羊足碾；砂土、碎石类土等宜用振动碾、振动压实机；粉煤灰宜采用平碾、振动碾、平板振动器、蛙式夯；矿渣宜采用平板振动器或平碾、振动碾；中小型工程可采用蛙式夯、柴油夯。4.1.3常见问题的处理措施4.1.3.1填方土出现橡皮土由于使用了含水量比较大的腐植土以及泥炭土或者粘土、亚粘土等原状土土料回填。打夯以后，基土发生颤动、受压区四周鼓起形成隆起状态（土体体积未变化）、土体长时间不稳定。其对应的预防措施为：（1）现场鉴别，要求回填土料“手握成团、落地开花”。（2）回填前，不允许基坑内有垃圾、树根等杂物，清除基坑内积水、淤泥。其对应的治理方法：（1）如果土方量很小，挖掉换土，用2：8或3：7的灰土（雨、冬期不宜用灰土，避免造成灰土水泡、冻胀等事故）、砂石进行回填。（2）如果面积大，用干土、石灰、碎砖等吸水材料填入橡皮土内。（3）如果工期不紧，把橡皮土挖出来，晾晒后回填。4.1.3.2换填土密实度达不到设计和规范要求填土的场地在荷载作用下，地基引起比较大的变形，地基稳定性降低。其原因包括：（1）土料含水量太小，影响了夯实（碾压）的效果，造成夯实（碾压）不密实；含水量太大，则易形成橡皮土。（2）土料不符合设计或施工规范要求，有机质超过规范要求（大于5%）。（3）填土过厚，未分层夯实。（4）机械能力不够。其对应的预防措施有：（1）选择换填的土料及其性质必须符合设计要求。（2）填土密实度应根据工程性质的要求而定，压实系数等于土的控制干密度除以土的最大干密度。（3）设计有要求时，要通过现场土工试验，并且严格进行分层换填夯实，加强对土料含水量的控制。其对应的治理方法为：换土换填；翻出晾晒、风干后回填；填入吸水材料；施打挤密桩。4.2灰土垫层法、砂垫层法-7-灰土垫层系用石灰和粘性土拌和均匀，分层夯实而成。采用体积配合比。有“二八灰土”或“三七灰土”。适用于一般粘性土地基加固，施工简单、取材方便、费用较低。4.2.1材料要求凡有机质含量不大的粘性土料均可采用.土料应过筛,粒径不得大于15mm;熟石灰应过筛,粒径不大于5mm。4.2.2施工要点灰土施工时,应控制其含水量,以用手紧握土料成团,两指轻捏即碎为宜,拌和应均匀,颜色一致,拌好后应用时铺填夯实。应分层施工,分层厚度见下表。4.2.3质量检查用环刀法取样，测干密度。砂垫层和砂石垫层统称砂垫层。一般适用于处理有一定透水性的粘性土地基，但不适用于湿陷性黄土地基和不透水性的粘性土地基，以免聚水而引起地基沉降。4.3重锺夯实法重锺夯实法是利用起重机械将重物提升到一定高度后自由下落，重复夯打击实地基土表面，从而使浅层地基受到压密加固。重锤夯实法适合于处理离地下水位0.8m以上稍湿的粘性土、砂土、湿陷黄土、杂填土和分层填土的地基。重锤夯实