1319229=贾宽地基处理技术

基础工程施工地基处理技术院校：辽宁省交通高等专科学校系别：建筑工程系专业：地下工程与隧道工程施工技术班级：13192学号：130230229姓名：贾宽联系方式：15835251764一般建筑物的地基所面临的工程问题主要有一下四方面：（1）强度和稳定性。当地基的抗剪强度不足以支撑上不结构的自重及外荷载时，地基就会产生局部或集体剪切破坏。（2）变形。当地基在上部结构的自重基外荷载的作用下产生过大变形时，会影响结构物的使用功能，当大于结构物所能允许的不均匀沉降时结构，结构可能破裂。（3）渗漏。由于地下水在运动中会产生水量的损失，或因潜蚀和管涌可能导致建筑物产生事故。（4）液化。在动力荷载作用下，会引起饱和松散粉细砂或部分粉土产生液化，使土体失去抗剪强度，产生近似液化特征的现象，导致地基失稳和震陷。为了提高地基承载力，改善其变形性质或渗透性质而采取的人工处理地基的方法，称为地基处理，也叫地基加固黑地基加固处理。一.地基处理的基本原理和方法地基处理的基本原理：在荷载作用下，土体中固相,液相和气相体积的压缩式很小的，一般可以忽略不计。因此，土体的密实一般就是指土中液相和气相的排出，孔隙比减小，干密度增大。对于建筑地基土，提高其承载力，改善其变形性质或渗透性质的各类地基处理方法的基本原理可以分为两类：第一类方法的原理是减小或减少土体中的孔隙，使土颗粒尽量靠拢密实，从而减小土体压缩性，提高土体强度和刚度；第二类方法的原理是利用各种胶结材料把土颗粒胶结起来，提高土体骨架的承载力，并充填孔隙提高土体密实程度，从而提高地基承载力，降低压缩性。地基处理的方法：地基处理的基本机理一般为置换，夯实，挤密，胶结，排水，加筋及冷热处理等。地基处理方法的分类也有多种，按时间分，有临时地基处理和永久地基处理；按深度分，有浅层地基处理和深层地基处理；按处理土性对象分，有砂性土地基处理和粘性土地地基处理，饱和土地基处理和非饱和土地基处理。我国一般按地基处理的作用机理进行分类。常用方法有：孔内深层强夯法、换填垫层法、预压法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法（CFG桩法）、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等换填法(ReplacementMethod、Cushion)的原理及试用范围换填法就是将基础底面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去，然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填，并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动，使之达到要求的密实度，成为良好的人工地基。换土垫层与原土相比，具有承载力高、刚度大、变形小等优点。按换填材料的不同，将垫层分为砂垫层、砂卵石垫层、碎石垫层、灰土或素土垫层、煤渣垫层、矿渣垫层以及用其它性能稳定、无侵蚀性的材料做的垫层等。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、已完成自重固结的吹填土等地基处理以及暗塘、暗沟等浅层处理和低洼区域的填筑。换填法还适用于一些地域性特殊土的处理，用于膨胀土地基可消除地基土的胀缩作用，用于湿陷性黄土地基可消除黄土的湿陷性，用于山区地基可用于处理岩面倾斜、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。预压法预压法指的是为提高软弱地基的承载力和减少构造物建成后的沉降量，预先在拟建构造物的地基上施加一定静荷载，使地基土压密后再将荷载卸除的压实方法。强夯法强夯法指的是为提高软弱地基的承载力，用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。称动力固结法,利用起吊设备,将10～25吨的重锤提升至10～25米高处使其自由下落，依靠强大的夯击能和冲击波作用夯实土层。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。强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。对高饱和度的粉土与黏性土等地基，当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时，应通过现场试验确定其适用性。振冲法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，使振动器产生高频振动，同时起动水泵，通过喷嘴喷射高压水流，在边振边冲的共同作用下，将振动器沉到土中的预定深度，经清孔后，从地面向孔内逐段填入碎石，使其在振动作用下被挤密实，达到要求的密实度后即可提升振动器，如此反复直至地面，在地基中形成一个大直径的密实桩体与原地基构成复合地基，提高地基承载力，减少沉降，是一种快速、经济有效的加固方法。水泥粉煤灰碎石桩法水粉煤灰碎石桩即CFG桩，由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和，用各种成桩机械制成的可变强度桩。通过调整水泥掺量及配比，其强度等级在C15-C25之间变化，是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型。水粉煤灰碎石桩和桩间土一起，通过褥垫层形成水粉煤灰碎石桩复合地基共同工作，故可根据复合地基性状和计算进行工程设计。水粉煤灰碎石桩一般不用计算配筋，并且还可利用工业废料粉煤灰和石屑作掺和料，进一步降低了工程造价。水粉煤灰碎石桩的适用范围很广。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水泥土搅拌法水泥土搅拌法是利用水泥等材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，就地将软土与固化剂(浆液或粉体，其中浆液适用于深层搅拌法;粉体适用于(粉体喷搅法)强制搅拌，使软土硬结成具有一定整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基承载力和减小沉降量及其他特征变形，以及作为基坑的防渗帷幕、重力式挡土墙。深层搅拌法可在土中形成水泥土桩、格栅或地下连续墙，处理深度可达8~12米。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地基土的天然含水量小于30%(黄土含水量小于25%)大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用干法。用于处理泥炭土、有机质土塑性指数Ip大于25的黏土、地下水具有腐蚀性时以及无工程经验的地区，必须通过现场试验确定其适用性。冬季施工时应注意负温对处理效果的影响。高压喷射注浆法将注入剂形成高压喷射流，借助高压喷射流的切削和混合，使硬化剂和土体混合，形成圆柱状加固体，达到改良地基的方法。在中国又称为“旋喷法”。适用于处理砂类土、标准贯入值N10的粘性土、淤泥和不含或含少量砾石的填土地基。对于含有卵石的砾砂层，需通过现场试验，取得处理效果后，再决定是否采用旋喷法。高压喷射注浆法可用作下列加固目的：(1)止水，形成防水幕，隔断地下水渗流；(2)防止基坑底部的粘性土涌土或砂类土管涌；(3)保护相邻构筑物或地下埋设物；(4)旧有建筑物的地基补强；(5)桩基的防护或代用；(6)地下盾构法等顶管施工时始末端的加固等。石灰桩法石灰桩法是挤密法加固软土地基的方法，就是首先把桩管打入土中，再拔出桩管，形成桩孔，相撞孔内夯填生石灰，使地基得到加固。其主要机理是通过生石灰的吸膨胀挤密桩周土。灰土挤密桩法和土挤密桩法灰土挤密桩或土挤密桩是利用沉管、冲击或爆扩等方法在地基中挤土成孔，然后向孔内夯填素土或灰土成桩。成桩时，通过成孔过程中的横向挤压作用，桩孔内的土被挤向周围，使桩间土得以挤密，然后将备好的素土（黏性土）或灰土分层填入桩孔内，并分层捣实至设计标高。用素土分层夯实的桩体，称为土挤密桩；用灰土分层夯实的桩体，称为灰土挤密桩。二者分别与挤密的桩间土组成复合地基，共同承受基础的上部荷载。灰土挤密桩法或土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。处理深度宜为5-15m。灰土挤密桩或土挤密桩，在消除土的湿陷性和减小渗透性方面，其效果基本相同或差别不明显，但土挤密桩地基的承载力和水稳性不及灰土挤密桩，选用上述方法时，应根据工程要求和处理地基的目的确定。当以提高地基的承载力或增强其水稳性为主要目的时，宜选用灰土挤密桩法；当以消除地基的湿陷性为主要目的时，宜选用土挤密桩法。柱锤冲扩桩法柱锤冲扩桩法是一种新型地基处理方法,其应用领域正逐步扩大。通过对柱锤冲扩桩法冲击荷载的作用、冲孔的侧向挤密作用、孔内强力夯实的作用、填料冲扩的二次挤密效应和桩身填料的物理化学作用等加固地基机理的深入分析,证明该技术方法对软弱地基土加固效果显著,具有推广应用价值。柱锤冲扩桩法可采用冲击、跟管和螺旋钻进等方法进行成孔作业,并应根据成孔方法及采用的施工机具确定填料成桩方法,并应满足夯填设计要求。单液硅化法和碱液法单液硅化法和碱液法适用于处理地下水位以上渗透系数为０．１０～２．００ｍ／ｄ的湿陷性黄土等地基。在自重湿陷性黄土场地，当采用碱液法时，应通过试验确定其适用性。单液硅化法按其灌注溶液的工艺，可分为压力灌注和溶液自渗两种：压力灌注可用于加固自重湿陷性黄土场地上拟建的设备基础和构筑物的地基，也可用于加固非自重湿陷性黄土场地上的既有建（构）筑物和设备基础的地基；溶液自渗宜用于加固自重湿陷性黄土场地上的既有建（构）筑物和设备基础的地基。碱液加固地基的深度应根据场地的湿陷类型、地基湿陷等级和湿陷性黄土层厚度，并结合建筑物类别与湿陷事故的严重程度等综合因素确定。加固深度宜为２～５ｍ。对非自重湿陷性黄土地基，加固深度可为基础宽度的１．５～２．０倍。对Ⅱ级自重湿陷性黄土地基，加固深度可为基础宽度的２．０～３．０倍。其他地基处理方法常用的地基处理方法还有注浆法，锚杆静压桩法，树根桩法和坑式静压桩法等。注浆法适用于处理啥图，粉土，黏性土和人工填土等地基；锚杆静压法适用于淤泥，淤泥质土，黏性土，粉土和人工填土等地基;树根桩法适用于淤泥，淤泥质土，黏性土，粉土，砂土，碎石土，黄土和人工填土等地基；坑式静压桩法适用于淤泥，淤泥质土，黏性土，粉土，人工填土和失陷性黄土等地基。这些方法已经纳入行业标准«既有建筑地基基础加固规范»（JGJ123-2012）内，有关这些方法的设计和施工应按该规范有关规定执行。