地基与基础工程施工

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1、地基与基础工程施工一、地基加固处理土方工程的地基问题，概括地说，可包括以下四个方面：（1）强度和稳定性的问题。当地基的承载能力不足以支撑上部结构的自重及外荷载时，地基就会产生局部或整体剪切破坏。（1）压缩及不均匀沉降的问题。当地基在上部结构的自重及外荷载作用下产生过大的变形时，会影响结构物的正常使用，特别是超过结构物所能容许的不均匀沉降时，结构可能开裂破坏。沉降较大时，不均匀沉降往往也很大。（3）地基的渗漏量超过容许值时，会发生水量损失导致发生事故。（4）地震、机器以及车辆的振动、波浪作用和爆破等动力荷载可能引起地基土，特别是饱和无黏性土的液化、失稳和震陷等危害。当

2、结构物的天然地基存在上述四类问题之一或其中几个时，必须采用相应的地基处理措施以保证结构物的安全与正常使用。在各种地基中，需要根据不同条件进行处理的软弱土和不良土主要包括：软黏土、杂填土、冲填土、饱和粉细砂、湿陷性黄土、泥炭土、膨胀土、多年冻土、溶洞土等。除此之外，当旧房改造、加高、工程设备更新等造成荷载增大，对原来地基提出更高的要求，或者在开挖深基坑，建造地下铁道等工程中有土体稳定、变形或渗漏问题时，也需要进行地基处理。地基处理的方法有很多，工程中人们常常采用的一类方法是采取措施使土中空隙减少，土颗粒之间靠近，密度加大，土的承载力提高；另一类方法是在地基中掺加各种物

3、料，通过物理化学作用把土颗粒胶结在一起，使地基承载力提高，刚度加大，变形减少。（一）砂桩、碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩碎石桩和砂桩合称为粗颗粒土桩，是指用振动、冲击或振动水冲等方式在软弱地基中成孔，再将碎石或砂挤压入孔，形成大直径的由碎石或砂所构成的密实桩体，具有挤密、置换、排水、垫层和加筋等加固作用。水泥粉煤灰碎石桩是在碎石桩基础上加一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和制成的具有一定粘结强度的桩。桩的承载能力来自桩全长产生的摩阻力及桩端承载力，桩越长承载力越高，桩土形成的复合地基承载力提高幅度可达4倍以上且变形量小，适用于多层和高层建筑地基，是近年来新开发的一种地基处

4、理方式。（二）土桩和灰土桩土桩和灰土桩挤密地基是由挤密土和填夯的桩体组成的人工“复合地基”。适用于处理地下水位以上，深度5~15m的湿陷性黄土或人工填土地基。土桩主要适用于消除湿陷性黄土地基的湿陷性，灰土桩主要适用于提高人工填土地基的承载力。地下水位以下或含水量超过25%的土，不宜采用。土桩和灰土桩的施工方法是利用打入钢套管（或振动沉管）在地基中成孔、通过挤压作用，使地基土得到加密，然后在孔内分层填入素土（或灰土、粉煤灰加石灰）后夯实而成土桩或灰土桩。回填土料一般采用过筛（筛孔不大于20mm）的粉质黏土，并不得含有有机质物质；粉煤灰采用含水量为30%~50%湿粉煤灰

5、；石灰用块灰消解3~4d形成的粗粒粒径不大于5mm的熟石灰。灰土（体积比2:8或3:7）或二灰土应拌和均匀至颜色一致后及时回填夯实。土桩挤密地基由桩间挤密土和分层填夯的素土桩组成，土桩面积约占地基面积的10%~23%。土桩桩体和桩间土均为被机械均匀挤密的同类土料，因此，土桩挤密地基可视为厚度较大的素土垫层。在灰土桩挤密地基中，由于灰土桩的变形模量远大于桩间土的变形模量，因此只占地基面积20%的灰土桩可以承担总荷载的1/2。而占地基面积80%的桩间土仅承担其余1/2。这样就大大降低了基础底面以下一定深度内土的应力，消除了持力层内产生大量压缩变形和湿陷变形的不利因素。同

6、时，由于灰土桩对桩间土能起到侧向约束作用，限制土的侧向移动，桩间土只产生竖向压密，使压力与沉降始终呈线性关系。除了上述土桩和灰土桩外，还有单独采用石灰加固软弱地基的石灰桩。石灰桩的成孔也是采用钢套管法成孔，然后再孔内灌入新鲜生石灰块，或在石灰块中掺入适量的水硬性掺合料粉煤灰和火山灰，一般的经验配合比为8:2或7:3。在拔管的同时进行振捣或捣密。利用生石灰吸取桩周土体中水分进行水化反应，生石灰的吸水、膨胀、发热以及离子交换作用，使桩周土体的含水量降低，孔隙比减小，使土体挤密和桩柱体硬化。柱和桩间共同承受荷载，成为一种复合地基。（三）深层搅拌法施工深层搅拌法是利用水泥、

7、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性的并具有一定承载力的复合地基。深层搅拌法适宜于加固各种成因的淤泥质土、黏土和粉质黏土等，用于增加软土地基的承载能力，减少沉降量，提高边坡的稳定性和各种坑槽工程施工时的挡水帷幕。施工前，应根据工程地质勘探资料，进行室内配合比试验，结合设计要求，选择最佳水泥掺入比，确定搅拌工艺。用于深层搅拌的施工工艺目前有两种，一种是用水泥浆和地基土搅拌的水泥浆搅拌（简称旋喷桩），另一种是用水泥粉或石灰粉和地基土