地基處理ppt教程

1、1,主 編：曹海成 李 娟,單元4 地基處理,地基與基礎(chǔ)工程施工,Di Ji Yu Ji Chu Gong Cheng Shi Gong,2,,4.1 地基處理概述,1,單元4 地基處理,目 錄,3,,4.5 灰土樁擠密法,5,單元4 地基處理,目 錄,4,單元4 地基處理,教學(xué)目標(biāo),1. 了解地基處理的常見(jiàn)方法、適用范圍；2. 能協(xié)助編制地基處理施工方案，協(xié)助管理地基處理施工；3. 掌握換填墊層法、排水固結(jié)法等的施

2、工方法和安全要求，熟悉質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。,5,4.1地基處理概述,4.1 地基處理概述,6,地基是位于建筑物基礎(chǔ)下面，受建筑物荷載影響的那部分地層。當(dāng)基礎(chǔ)直接建造在未經(jīng)加固的天然土層上時(shí)，這種地基稱為天然地基。如果天然地基很軟弱，不能滿足建筑物對(duì)地基的強(qiáng)度和變形要求時(shí)，則應(yīng)事先對(duì)地基進(jìn)行人工改良加固，再建造基礎(chǔ)，這種加固地基的方法稱為地基處理。所形成的地基稱為人工地基。,4.1.1 地基處理的概念,4.1 地基處理概述,7,地基處理的

3、主要對(duì)象是軟弱地基。軟弱地基系指由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基。1. 軟黏土主要是第四紀(jì)后期形成的海相、瀉湖相及三角洲相等黏性土沉積物或河流沖擊物，也屬于新近淤積物。其天然含水量大于液限，天然孔隙比大于1。當(dāng)天然孔隙比大于1.5時(shí)稱為淤泥；當(dāng)天然孔隙比大于1、小于1.5時(shí)稱為淤泥質(zhì)土。,4.1.2 軟弱地基,4.1 地基處理概述,8,軟黏土的主要特點(diǎn)是天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪強(qiáng)度低、壓縮系數(shù)高

4、、滲透系數(shù)小。在荷載作用下，地基承載力低、變形大，容易產(chǎn)生較大的不均勻沉降，且沉降至穩(wěn)定歷時(shí)比較長(zhǎng)。軟黏土廣泛分布在我國(guó)沿海及內(nèi)地，如天津、連云港、上海、杭州、寧波、溫州、福州、廈門(mén)、湛江、廣州等沿海地區(qū)以及昆明、武漢、南京等內(nèi)地地區(qū)。,4.1 地基處理概述,9,2. 雜填土雜填土是人類(lèi)活動(dòng)所形成的無(wú)規(guī)則堆積物，由大量建筑垃圾、工業(yè)廢料或生活垃圾組成，其成分復(fù)雜，性質(zhì)也不相同且無(wú)規(guī)律。在大多數(shù)情況下，雜填土是比較松散和不均勻的，在

5、同一場(chǎng)地的不同位置，其地基承載力和壓縮性也可能有較大的差異。,4.1 地基處理概述,10,3. 沖填土雜填土是由水力沖填泥砂形成的。沖填土的性質(zhì)與所沖填的泥砂的來(lái)源及沖填時(shí)的水力條件有密切關(guān)系。含黏土顆粒較多的沖填土往往是欠固結(jié)的，其強(qiáng)度和壓縮性指標(biāo)都比同類(lèi)天然沉積土差。粉細(xì)砂為主的沖填土，其性質(zhì)基本上和粉細(xì)砂相同。,4.1 地基處理概述,11,4. 濕陷性黃土濕陷性黃土是指在覆蓋土層的自重應(yīng)力或自重應(yīng)力和建筑物附加應(yīng)力綜合作用

6、下，受水浸濕后土的結(jié)構(gòu)迅速破壞，并發(fā)生顯著的附加下沉，其強(qiáng)度也隨著迅速降低的黃土。由于黃土濕陷而引起建筑物不均勻沉降是造成黃土地區(qū)事故的主要原因。黃土在我國(guó)特別發(fā)達(dá)，地層種類(lèi)多、厚度大，廣泛分布在甘肅、陜西、山西大部分地區(qū)，以及河南、河北、山東、寧夏、遼寧、新疆等部分地區(qū)。,4.1 地基處理概述,12,5. 飽和粉細(xì)砂及部分粉土飽和粉細(xì)砂及部分粉土在靜荷載作用下具有較高的強(qiáng)度，但在機(jī)器振動(dòng)、車(chē)輛荷載、波浪或地震力的反復(fù)作用下可能

7、產(chǎn)生液化或大量震陷變形，地基會(huì)因液化而失去承載力。,4.1 地基處理概述,13,6. 泥炭土泥炭土是在潮濕和缺氧環(huán)境中未經(jīng)充分分解的植物遺體堆積而成的一種有機(jī)質(zhì)土，有機(jī)質(zhì)含量大于60%，其含水量極高，壓縮性很大且不均勻，一般不宜作天然地基，需進(jìn)行處理。,4.1 地基處理概述,14,7. 多年凍土多年凍土是指溫度連續(xù)3年或3年以上保持在攝氏零度或零度以下，并含有冰的土層。多年凍土的強(qiáng)度和變形有許多特殊性，如凍土中有冰和未凍水，在長(zhǎng)

8、期荷載作用下有強(qiáng)烈的流變性。,4.1 地基處理概述,15,8. 膨脹土膨脹土是指黏粒成分主要由親水性黏土礦物（如蒙脫石）組成的黏性土，在環(huán)境（如溫度和濕度）變化時(shí)可產(chǎn)生強(qiáng)烈的膨脹變形。膨脹土在我國(guó)分布范圍很廣，如廣西、云南、湖北、河南、安徽、四川、河北、山東、陜西、江蘇、內(nèi)蒙古、貴州和廣東等地均有不同范圍的分布。,4.1 地基處理概述,16,9. 鹽漬土將易溶鹽含量超過(guò)03%的土稱為鹽漬土。鹽漬土的特點(diǎn)是：（1）遇水溶解后

9、，物理力學(xué)性質(zhì)均發(fā)生變化，強(qiáng)度降低；（2）地基浸水后因鹽溶解而產(chǎn)生地基溶陷；（3）某些鹽漬土（如含Na2SO4）在溫度和濕度變化時(shí)會(huì)發(fā)生體積膨脹。我國(guó)鹽漬土主要分布在西北干旱的新疆、青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古等地勢(shì)低平的盆地和平原地區(qū)。,4.1 地基處理概述,17,10. 巖溶炭溶是石灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r、大理巖、鹽巖、石膏等可溶性巖層受水的化學(xué)作用和機(jī)械作用而形成的溶洞、溶溝、裂隙以及由于溶洞的頂板塌落使地表產(chǎn)生陷穴、洼地等現(xiàn)

10、象和作用的總稱。土洞是巖溶地區(qū)上覆土層被地下水沖蝕或被地下水潛蝕所形成的洞穴。土洞和巖溶對(duì)結(jié)構(gòu)物影響很大，可能造成地面變形、地基塌陷，發(fā)生水的滲漏和涌水現(xiàn)象。,4.1 地基處理概述,18,11. 山區(qū)地基山區(qū)地質(zhì)條件比較復(fù)雜，主要表現(xiàn)為地基的不均勻和場(chǎng)地的穩(wěn)定性兩個(gè)方面?；鶐r面起伏較大，時(shí)有滑坡、崩塌和泥石流等自然災(zāi)害發(fā)生。,4.1 地基處理概述,19,地基處理的目的是針對(duì)軟土地基上建造建筑物可能產(chǎn)生的問(wèn)題，采取人工的方法改善

11、地基土的工程性質(zhì)，達(dá)到滿足上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基穩(wěn)定和變形的要求。這些方法主要包括提高地基土的抗剪強(qiáng)度，增大地基承載力，防止剪切破壞或減輕土壓力；改善地基土壓縮特性，減少沉降和不均勻沉降；改善其滲透性，加速固結(jié)沉降過(guò)程；改善土的動(dòng)力特性，防止液化，減輕振動(dòng)；消除或減少特殊土的不良工程特性（如黃土的濕陷性，膨脹土的膨脹性等）。,4.1.3 地基處理方法分類(lèi),表4.1 地基處理方法的分類(lèi),4.1 地基處理概述,20,4.2換填墊層法,4.2

12、換填墊層法,21,換填墊層法是將基礎(chǔ)底面下一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去，然后分層回填強(qiáng)度較大的砂、碎石、素土或灰土等材料，并加以夯壓或振密的一種地基處理方法。根據(jù)回填材料不同，墊層可分為：砂墊層、砂石墊層、碎石墊層、素土墊層、灰土墊層、粉煤灰墊層和干渣墊層等。,4.2.1 概述,4.2 換填墊層法,22,換填墊層法的作用表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 1. 提高淺基礎(chǔ)下地基的承載力。 2. 減少沉降量 3. 加

13、速軟弱土層的排水固結(jié),4.2 換填墊層法,23,換填墊層法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘等的淺層地基處理。處理深度一般控制在3m以內(nèi)，但不宜小于0.5m。因?yàn)閴|層太厚，施工土方量和坑壁放坡占地面積均較大，使處理費(fèi)用增高、工期拖長(zhǎng)；而墊層太薄，處理效果又不顯著。,4.2.2 適用范圍,4.2 換填墊層法,24,換填墊層的施工可按換填材料(如砂石墊層、素土勢(shì)層、灰土墊層、粉煤灰墊層和礦渣墊層等)分類(lèi)，或

14、按壓(夯、振)實(shí)方法分類(lèi)。目前國(guó)內(nèi)常用的墊層施工方法，主要有機(jī)械碾壓法、重錘夯實(shí)法和振動(dòng)壓實(shí)法。,4.2.3 施工要點(diǎn),4.2 換填墊層法,25,機(jī)械碾壓法是采用各種壓實(shí)機(jī)械，如壓路機(jī)、羊足碾、振動(dòng)碾等來(lái)壓實(shí)地基土的一種壓實(shí)方法。機(jī)械碾壓法常用于大面積填土的壓實(shí)、雜填土地基處理、道路工程基坑面積較大的換填墊層的分層壓實(shí)。施工時(shí)，先按設(shè)計(jì)挖掉要處理的軟弱土層，把基礎(chǔ)底部土碾壓密實(shí)后，再分層填土，逐層壓密填土。,機(jī)械碾壓法,4.2

15、換填墊層法,26,重錘夯實(shí)法是利用起重設(shè)備將夯錘提升到一定高度，然后自由落錘，利用重錘自由下落時(shí)的沖擊能來(lái)夯實(shí)淺層土層，重復(fù)夯打，使淺部地基土或分層填土夯實(shí)。主要設(shè)備為起重機(jī)、夯錘、鋼絲繩和吊鉤等。重錘夯實(shí)法—般適用地下水位距地表0.8m以上非飽和的粘性土、砂土、雜填土和分層填土，用以提高其強(qiáng)度，減少其壓縮性和不均勻性，也可用于消除或減少濕陷性黃土的表層濕陷性，但在有效夯實(shí)深度內(nèi)存在軟弱土?xí)r，或當(dāng)夯擊振動(dòng)對(duì)鄰近建筑物或設(shè)備有影響時(shí)，不

16、得采用。,重錘夯實(shí)法,4.2 換填墊層法,27,振動(dòng)壓實(shí)法是利用振動(dòng)壓實(shí)機(jī)將松散土振動(dòng)密實(shí)。地基土的顆粒受振動(dòng)而發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，移動(dòng)至穩(wěn)固位置，減小土的孔隙而壓實(shí)。此法適用于處理無(wú)粘性土或粘粒含量少、透水性較好的松散雜填土以及礦渣、碎石、礫砂、礫石、砂礫石等地基。粉質(zhì)粘土、灰土宜采用平碾、振動(dòng)碾和羊足碾，中小型工程也可采用蛙式打夯機(jī)、柴油夯；砂石等宜采用振動(dòng)碾；粉煤灰宜用平碾、振動(dòng)碾、平板式振動(dòng)器、蛙式夯；礦渣宜采用平碾、振動(dòng)碾、平板

17、式振動(dòng)器。,振動(dòng)壓實(shí)法,4.2 換填墊層法,28,1. 材料要求 在墊層的施工中，填料質(zhì)量的好壞、是直接影響墊層施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素。對(duì)于砂、石料和礦渣等墊層主要檢驗(yàn)其粒徑級(jí)配以及含泥量，對(duì)于土、石灰填料主要檢查其含水量是否接近最優(yōu)含水量，石灰的質(zhì)量等級(jí)以及活性CaO十MgO的含量、存放時(shí)間等。各種填料的一般質(zhì)量要求見(jiàn)下表。,4.2 換填墊層法,29,2. 施工參數(shù)、機(jī)具及方法選擇 砂和砂石墊層采用的施工機(jī)具和方法對(duì)墊層的施工質(zhì)量

18、至關(guān)重要。下臥層是高靈敏度的軟土?xí)r，在鋪設(shè)第一層時(shí)要注意不能采用振動(dòng)能量大的機(jī)具擾動(dòng)下臥層，除此之外，一般情況下，砂及砂石墊層首先用振動(dòng)法。因?yàn)?，振?dòng)法更能有效地使砂和砂石密實(shí)。我國(guó)目前常采用的方法有振動(dòng)壓實(shí)法(包括平振和插振)、夯實(shí)法、碾壓法等。常采用的機(jī)具有：振搗器、振動(dòng)壓實(shí)機(jī)、平板振動(dòng)器、蛙式打夯機(jī)、壓路機(jī)等。,4.2 換填墊層法,30,3. 施工要點(diǎn) (1)砂墊層施工中的關(guān)鍵是將砂加密到設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度。加密的方法常用的有振

19、動(dòng)法(包括平振、插振、夯實(shí))、碾壓法等。 (2)砂及砂石料可根據(jù)施工方法的不同控制最優(yōu)含水量。 (3)鋪筑前，應(yīng)先行驗(yàn)槽。浮土應(yīng)清除，邊坡必須穩(wěn)定，防止塌土。 (4)開(kāi)挖基坑鋪設(shè)砂墊層時(shí)，必須避免擾動(dòng)軟弱土層的表面，否則坑底土的結(jié)構(gòu)在施工時(shí)遭到破壞后，其強(qiáng)度就會(huì)顯著降低，以致在建筑物荷重的作用下，將產(chǎn)生很大的附加沉降。,4.2 換填墊層法,31,(5)砂、砂石墊層底面應(yīng)鋪設(shè)在同一標(biāo)高上，如深度不同時(shí)，基坑地基土面應(yīng)挖成踏步（階

20、梯）或斜坡搭接，搭接處應(yīng)注意搗實(shí)，施工應(yīng)按先深后淺的順序進(jìn)行。 (6)人工級(jí)配的砂石墊層，應(yīng)將砂石拌和均勻后，再行鋪填搗實(shí)。采用細(xì)砂作為墊層的填料時(shí)，應(yīng)注意地下水的影響，且不宜使用平振法、插振法。 (7)地下水位高出基礎(chǔ)底面時(shí)，應(yīng)采用排水降水措施，這時(shí)要注意邊坡的穩(wěn)定，以防止塌土混入砂石墊層中影響墊層的質(zhì)量。,4.2 換填墊層法,32,4. 常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題和處理措施（1）機(jī)械開(kāi)挖基坑時(shí)，出現(xiàn)超挖現(xiàn)象，使墊層的下臥土層發(fā)生擾動(dòng)，降低

21、了基底軟土的強(qiáng)度。 預(yù)防的辦法是：機(jī)械開(kāi)挖基坑時(shí)，預(yù)留30～50cm的土層由人工清理。 處理的辦法是：如實(shí)際中出現(xiàn)了超挖的現(xiàn)象或基坑底的土受到擾動(dòng)，如標(biāo)高允許的話，適當(dāng)調(diào)整墊層的標(biāo)高，由人工清理掉基坑底的擾動(dòng)軟土，再進(jìn)行墊層施工。,4.2 換填墊層法,33,（2）進(jìn)廠材料不符合質(zhì)量要求。 常見(jiàn)的材質(zhì)方面的問(wèn)題有：進(jìn)廠的砂石材料級(jí)配不合理，含泥量過(guò)大；石灰、粉煤灰不符合質(zhì)量等級(jí)要求，含水量過(guò)大或過(guò)小，有機(jī)質(zhì)含量過(guò)高，石灰的存放時(shí)間

22、過(guò)長(zhǎng)等；灰土拌合不均勻；土料含水量過(guò)大或過(guò)小，土料沒(méi)過(guò)篩就使用，土料含有機(jī)質(zhì)、雜質(zhì)過(guò)多。如此種種。 預(yù)防和處理辦法，要針對(duì)不同的質(zhì)量不合格原因，采取相應(yīng)的措施?？偲饋?lái)說(shuō)，就是要嚴(yán)把材料近料關(guān)，定期對(duì)材料進(jìn)行抽樣檢查，甚至對(duì)每批進(jìn)廠材料均要抽樣檢查，嚴(yán)禁不合格的填料用于墊層工程中。,4.2 換填墊層法,34,（3）分層填筑密實(shí)度不均勻或密度值太小。 產(chǎn)生的原因主要是，由于施工時(shí)分層厚度太大，導(dǎo)致分層鋪筑密實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，或者由于

23、填土的含水量遠(yuǎn)大于或小于其最優(yōu)含水量以及壓實(shí)遍數(shù)不夠均會(huì)導(dǎo)致墊層密實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。預(yù)防和處理的辦法為：改進(jìn)施工方法，采用恰當(dāng)?shù)姆謱雍穸?、壓?shí)遍數(shù)，嚴(yán)格控制施工時(shí)填料的含水量接近其最優(yōu)含水量。對(duì)于砂石墊層、干渣墊層，一般要保持灑水飽和時(shí)進(jìn)行施工。對(duì)素土、灰土和粉煤灰墊層，含水量要在 范圍內(nèi)施工才能達(dá)到設(shè)計(jì)密實(shí)度。,4.2 換填墊層法,35,墊層質(zhì)量檢驗(yàn)包括：分層施工質(zhì)量檢查和工程質(zhì)量驗(yàn)收。 1. 分層施工質(zhì)量檢驗(yàn)分層施工的質(zhì)量

24、和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)使墊層達(dá)到設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度。檢驗(yàn)方法主要有：環(huán)刀法和貫入法(可用鋼叉或鋼筋貫入代替)兩種。,4.2.4 質(zhì)量檢驗(yàn),4.2 換填墊層法,36,(1)環(huán)刀法：用容積不小于200 的環(huán)刀壓入墊層中的每層2／3的深度處取樣，測(cè)定其干密度，干密度應(yīng)不小于該砂石料在中密狀態(tài)的干密度值。 (2)貫入測(cè)定法：先將砂墊層表面3cm左右厚的砂刮去，然后用貫入儀、鋼釵或鋼筋以貫入度的大小來(lái)定性地檢驗(yàn)砂墊層質(zhì)量，以不大于通過(guò)相關(guān)試驗(yàn)所確定的貫入

25、度為合格。,4.2 換填墊層法,37,2. 工程竣工質(zhì)量驗(yàn)收 工程竣工質(zhì)量驗(yàn)收的檢測(cè)、試驗(yàn)方法有： (1) 靜載荷試驗(yàn) (2) 靜力觸探試驗(yàn) (3) 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn) (4) 輕便觸探試驗(yàn) (5) 中型或重型以及超重型動(dòng)力觸探試驗(yàn) (6) 現(xiàn)場(chǎng)取樣做物理、力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn),4.2 換填墊層法,38,4.3排水固結(jié)法,4.3 排水固結(jié)法,39,排水固結(jié)法是對(duì)天然地基，或先在地基設(shè)置沙井（袋裝沙井或塑料排水帶）等豎向排水體，然

26、后利用建筑物本身重量分級(jí)逐漸加載，或在建筑物建造前在場(chǎng)地先行加載預(yù)壓，使土體中的孔隙水排出，逐漸固結(jié)，地基發(fā)生沉降時(shí)，同時(shí)強(qiáng)度逐漸提高的方法。該法常用于解決軟粘土地基的沉降和穩(wěn)定問(wèn)題，可使地基的沉降在加載預(yù)壓期間不致產(chǎn)生過(guò)大的沉降和沉降差。同時(shí)，可增加地基土的抗剪強(qiáng)度，從而提高地基的承載力和穩(wěn)定性。,4.3.1 概述,4.3 排水固結(jié)法,40,排水固結(jié)法是由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩個(gè)主要部分組成。加壓系統(tǒng)，是為地基提供必要的固壓力而設(shè)置

27、的，它是地基土層因產(chǎn)生附加壓力而發(fā)生排水固結(jié)。設(shè)置排水系統(tǒng)則是為了改善地基原有的天然排水系統(tǒng)的邊界條件，增加孔隙水排出路徑，縮短排水距離，從而加速地基土的排水固結(jié)進(jìn)程。,4.3 排水固結(jié)法,41,排水固結(jié)法處理地基，他適合于淤泥質(zhì)土、淤泥和沖填土等飽和粘性土地基。,4.3.2 適用范圍,4.3 排水固結(jié)法,42,運(yùn)用排水固結(jié)法原理的各種地基處理方法，其施工主要內(nèi)容可歸納為三個(gè)主要方面：鋪設(shè)排水砂墊層；設(shè)置豎向排水體；施加固結(jié)壓力。

28、1. 平排水砂墊層施工排水砂墊層的作用是使在預(yù)壓過(guò)程中，從土體進(jìn)入墊層的滲流水迅速排出，使土體固結(jié)能正常進(jìn)行，因而墊層的質(zhì)量將直接關(guān)系到加固效果和預(yù)壓時(shí)間長(zhǎng)短。,4.3.3 施工要點(diǎn),4.3 排水固結(jié)法,43,（1）墊層材料墊層材料應(yīng)采取滲水好的砂料，其滲透系數(shù)一般不低于10-3cm/s，同時(shí)能起到一定的反濾作用。通常采用級(jí)配良好的中粗砂，含泥量不大于3%，一般不宜采用粉、細(xì)砂。也可采用連通砂井的砂溝來(lái)代替整片砂墊層。,4.3

29、排水固結(jié)法,44,（2）墊層厚度排水墊層的厚度首先要滿足從土層滲入墊層的滲流水能及時(shí)的排出，另一方面應(yīng)起到持力層的作用。一般情況應(yīng)選用30～50cm厚度。對(duì)新吹填不久的或無(wú)硬殼層的軟粘土及水下施工的特殊條件，應(yīng)采用厚的或混合料排水墊層。,4.3 排水固結(jié)法,45,（3）墊層施工①若地基承載力較好，能上一般建筑機(jī)械時(shí)，可采用機(jī)械分堆攤鋪法，即先堆成若干砂堆，然后用推土機(jī)或人工攤平。②當(dāng)硬殼層承載力不足時(shí)，可采用順序推進(jìn)鋪筑法，避免

30、機(jī)械進(jìn)入未鋪墊層的場(chǎng)地。③若地基表面非常軟，若新沉積或新吹填不久的超軟地基，首先要改善地基表面的持力條件，可現(xiàn)在地基表面鋪設(shè)筋網(wǎng)層，再鋪砂墊層。筋網(wǎng)可用土工聚合物、塑料編織網(wǎng)或竹筋網(wǎng)等材料。④盡管對(duì)超軟地基表面采取了加強(qiáng)措施，但持力條件仍然很差，一般輕型機(jī)械上不去，在這種情況下，通常采用人工或輕便機(jī)械順序推進(jìn)鋪設(shè)。,4.3 排水固結(jié)法,46,2. 豎向排水體施工豎向排水體有用30～50cm直徑的普通砂井；7～12cm直徑的袋裝砂

31、井；10cm寬的塑料排水帶。（1）砂井施工砂井施工要求： 保證砂井連續(xù)和密實(shí)，并且不出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象；盡量減少對(duì)周?chē)恋臄_動(dòng)；砂井的長(zhǎng)度、直徑和間距應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。 砂井施工一般先在地基中成孔，再在孔內(nèi)灌砂形成砂井。表4.3為砂井成孔和灌砂方法。選用時(shí)應(yīng)盡量選用對(duì)周?chē)翑_動(dòng)小且施工效率高的方法。,4.3 排水固結(jié)法,47,表4.3 砂井成孔和灌砂方法,4.3 排水固結(jié)法,48,砂井成孔的典型方法有沉管法、射水法、螺旋鉆成孔

32、法和爆破法等。① 沉管法該法是將帶活瓣管尖或套用混凝土端靴的套管沉到預(yù)定深度，然后在管內(nèi)灌砂、拔出套管形成砂井。根據(jù)沉管工藝的不同，又分為靜壓沉管法、錘擊沉管法、錘擊靜壓聯(lián)合沉管法和振動(dòng)沉管法等。,4.3 排水固結(jié)法,49,② 水沖成孔法該法是通過(guò)專(zhuān)用噴頭、依靠高壓下的水射流成孔，成孔后經(jīng)清孔、灌砂形成砂井。射水成孔工藝，對(duì)土質(zhì)較好且均勻的粘性土地基是較適用的，但對(duì)土質(zhì)很軟的淤泥，因成孔和灌砂過(guò)程中容易縮孔，很難保證砂井的直徑

33、和連續(xù)性，對(duì)夾有粉砂薄層的軟土地基，若壓力控制不嚴(yán)，宜在沖水成孔時(shí)出現(xiàn)串孔，對(duì)地基擾動(dòng)較大。射水成孔的設(shè)備比較簡(jiǎn)單，對(duì)土的擾動(dòng)較小，但在泥漿排放、塌孔、縮頸、串孔、灌砂等方面都存在一定的問(wèn)題。,4.3 排水固結(jié)法,50,③ 螺旋鉆成孔法該法以螺旋鉆具干鉆成孔，然后在孔內(nèi)灌砂形成砂井。此法適用于陸上工程，砂井長(zhǎng)度在10m以內(nèi)，土質(zhì)較好，不會(huì)出現(xiàn)縮頸和塌孔現(xiàn)象的軟弱地基。該法所用設(shè)備簡(jiǎn)單而機(jī)動(dòng)，成孔比較規(guī)整，但灌砂質(zhì)量較難掌握，對(duì)很軟

34、弱的地基也不適用。,4.3 排水固結(jié)法,51,④ 爆破成孔法此法是先用直徑73mm的螺紋鉆鉆成一個(gè)砂井所要求設(shè)計(jì)深度的孔，在孔中放置由傳爆線和炸藥組成的條藥包，爆破后將孔擴(kuò)大，然后往孔內(nèi)灌砂形成砂井。這種方法施工簡(jiǎn)易，不需要復(fù)雜的機(jī)具，適用于深為6～7m的淺砂井。制作砂井的砂宜用中砂，砂的粒徑必須能保證砂井具有良好的滲水性。砂井粒度要不被粘土顆粒堵塞。砂應(yīng)是潔凈的，不應(yīng)有草根等雜物，其含泥量不應(yīng)超過(guò)3%。,4.3 排水固結(jié)法,5

35、2,（2）袋裝砂井施工普通砂井常用的施工方法，其缺點(diǎn)是：套管成孔法在打設(shè)套管時(shí)必將擾動(dòng)其周?chē)?，使透水性減弱（即涂抹作用）；射水成孔法對(duì)含水量高的軟土地基施工質(zhì)量難以保證，砂井中容易混入較多的泥砂；螺旋鉆成孔法在含水量高的軟土地中也難做到孔壁直立，施工過(guò)程中需要排除廢土，而處理廢土需要人力、場(chǎng)地和時(shí)間，因此它的適用范圍也受到一定的限制。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)含水量很高的軟土，應(yīng)用砂井容易產(chǎn)生縮頸、斷頸或錯(cuò)位現(xiàn)象。,4.3 排水固結(jié)法,53,①

36、 施工機(jī)具袋裝砂井直徑一般為70～120㎜，為了提高施工效率，減輕設(shè)備重量，國(guó)內(nèi)外均開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用于袋裝砂井施工的專(zhuān)用設(shè)備，基本形式為導(dǎo)管式振動(dòng)打設(shè)機(jī)。但在移位方式上則各有差異。國(guó)內(nèi)幾種典型設(shè)備有履帶臂架式、步履臂駕式、軌道門(mén)架式、吊機(jī)導(dǎo)架式等，其性能如表4.4所示。,表4.4 打設(shè)機(jī)械性能表,4.3 排水固結(jié)法,54,② 砂袋材料的選擇砂袋材料必須具有透水、透氣、足夠的強(qiáng)度、韌性和柔性，并且在水中能起耐腐蝕和濾網(wǎng)作用。,4.3 排

37、水固結(jié)法,55,③ 袋裝砂井直徑、長(zhǎng)度和間距選擇袋裝砂井的直徑一般采用70～120㎜，間距1.5～2.0m，井徑比為15～25。灌入砂袋的砂宜用干砂，并應(yīng)灌制密實(shí)。砂袋長(zhǎng)度應(yīng)較砂井孔長(zhǎng)度長(zhǎng)50㎝，使其放入井孔內(nèi)后能露出地面，以便埋入排水砂墊層中。袋裝砂井施工時(shí)，所用鋼管的內(nèi)徑宜略大于砂井直徑，以減小施工過(guò)程中對(duì)地基土的擾動(dòng)。另外，拔管后帶上砂袋的長(zhǎng)度不宜超過(guò)500㎜。,4.3 排水固結(jié)法,56,3. 施加預(yù)壓荷載產(chǎn)生固結(jié)壓力的

38、荷載一般可為三類(lèi)：一是利用建筑物自重加壓；二是外加預(yù)壓荷載；三是通過(guò)減小地基土的孔隙水壓力而增加固結(jié)壓力的方法。,4.3 排水固結(jié)法,57,（1）利用建筑物自重加壓利用建筑物本身自重時(shí)對(duì)地基加壓是一種經(jīng)濟(jì)而有效的方法。此法一般應(yīng)用于以地基的穩(wěn)定性為控制條件，能適應(yīng)較大變形的建筑物，如路堤、土壩、儲(chǔ)礦場(chǎng)、油罐、水池等。特別是對(duì)油罐和水池等建筑物，先進(jìn)行充水加壓，一方面可檢驗(yàn)罐壁本身有無(wú)滲透現(xiàn)象，同時(shí)，還利用分級(jí)逐漸充水預(yù)壓，使地

39、基土強(qiáng)度得以提高，滿足穩(wěn)定性要求。,4.3 排水固結(jié)法,58,（2）堆載預(yù)壓堆在預(yù)壓的材料一般以散料為主，如土、石料、砂、磚等。大面積施工時(shí)通常采用自卸汽車(chē)與推土機(jī)聯(lián)合作業(yè)。對(duì)超軟地基的堆載預(yù)壓，第一級(jí)荷載宜用輕型機(jī)械或人工作業(yè)。堆載預(yù)壓工藝簡(jiǎn)單，但處理不當(dāng)，特別是加荷速率控制不好時(shí)，卻容易導(dǎo)致工程施工的失敗。因此，施工時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①必須嚴(yán)格控制加載速率。 ②堆載面積要足夠。 ③要注意堆載過(guò)程中荷載的均勻分布，避免局部堆

40、載過(guò)高導(dǎo)致地基局部失穩(wěn)破壞。,4.3 排水固結(jié)法,59,（3）真空預(yù)壓真空預(yù)壓系統(tǒng)設(shè)置包括① 埋設(shè)水平向分布濾水管。 ② 鋪設(shè)密封膜。 ③ 設(shè)置抽氣系統(tǒng)。,4.3 排水固結(jié)法,60,（4）降水預(yù)壓井點(diǎn)降水，一般是先用高壓射水將井管外徑為28～50㎜、下端具有長(zhǎng)約1.7m的濾管沉到所需要深度，并將井管頂部用管路與真空泵相連，借真空泵的吸力使地下水位下降，形成漏斗狀的水位線。井管間距視土質(zhì)而定，一般為0.8～2.0m，井點(diǎn)可

41、按實(shí)際情況進(jìn)行布置。濾管長(zhǎng)度一般取1～2m，濾孔面積應(yīng)占濾管表面積的20～25%，濾管外包兩層濾網(wǎng)，以防止濾管被堵塞。降水預(yù)壓法較堆載預(yù)壓法另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，降水預(yù)壓使土中孔隙水壓力降低，所以不會(huì)發(fā)生土體破壞，因而不需控制加荷速率，可一次降至預(yù)定深度，從而加速固結(jié)時(shí)間。,4.3 排水固結(jié)法,61,（1）對(duì)于以抗滑穩(wěn)定性控制的重要工程，應(yīng)在預(yù)壓區(qū)內(nèi)選擇有代表性的地點(diǎn)預(yù)留孔位，在加載不同階段進(jìn)行不同深度的十字板抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)和取土樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)

42、，以檢驗(yàn)地基的抗滑穩(wěn)定性，并檢驗(yàn)地基的處理效果。（2）在預(yù)壓期間應(yīng)及時(shí)整理變形與時(shí)間、孔隙水壓力與時(shí)間等關(guān)系曲線，推算地基的最終固結(jié)變形量，不同時(shí)間的固結(jié)度和相應(yīng)的變形量，以分析處理效果并為確定卸載時(shí)間提供依據(jù)。,4.3.4 質(zhì)量檢驗(yàn),4.3 排水固結(jié)法,62,（3）真空預(yù)壓處理地基除應(yīng)進(jìn)行地基變形和孔隙水壓力觀測(cè)外，尚應(yīng)量測(cè)膜下真空度和砂井不同厚度的真空度，真空度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。（4）預(yù)壓后地基應(yīng)進(jìn)行十字板抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)及室內(nèi)土試

43、驗(yàn)等，以檢驗(yàn)處理效果。,4.3 排水固結(jié)法,63,4.4強(qiáng)夯法,4.4 強(qiáng)夯法,64,強(qiáng)夯法，又稱動(dòng)力固結(jié)法或動(dòng)力密實(shí)法。這種方法是利用起吊設(shè)備將100～400kN的重錘(最重可達(dá)2000kN)吊離地面6～40m高后，自由落下，對(duì)地基土施以強(qiáng)大沖擊能量的夯擊，通過(guò)反復(fù)多次夯打，使土體受到強(qiáng)力夯實(shí)，從而提高地基承載力，降低其壓縮性。,4.4.1 概述,4.4 強(qiáng)夯法,65,由于強(qiáng)夯法施工簡(jiǎn)便、費(fèi)用低廉，且效果顯著，因此在工程中應(yīng)用

44、廣泛。適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與黏，性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基，但應(yīng)用于高 飽和度的粉土和黏性土地基時(shí)應(yīng)慎重對(duì)待。,4.4.2 適用范圍,4.4 強(qiáng)夯法,66,1. 一般情況下夯錘重可取 10～20t。其底面形式宜采用圓形。錘底面積宜按土的性質(zhì)確定，錘底靜壓力值可取25～40kPa，對(duì)于細(xì)顆粒土錘底靜壓力宜取小值。錘的底面宜對(duì)稱設(shè)若干個(gè)與其頂面貫通的排氣孔，孔徑可取250～300mm。2. 強(qiáng)夯施工宜采用帶

45、自動(dòng)脫鉤裝置的履帶式起重機(jī)或其它專(zhuān)用設(shè)備。采用履帶式起重機(jī)時(shí)，可在臂桿端部設(shè)置輔助門(mén)架，或采取其它安全措施，防止落錘時(shí)機(jī)架傾覆。,4.4.3 施工要點(diǎn),4.4 強(qiáng)夯法,67,3. 當(dāng)?shù)叵滤惠^高，夯坑底積水影響施工時(shí)，宜采用人工降低地下水位或鋪填一定厚度的松散性材料。夯坑內(nèi)或場(chǎng)地積水應(yīng)及時(shí)排除。4. 強(qiáng)夯施工前，應(yīng)查明場(chǎng)地內(nèi)范圍的地下構(gòu)筑物和各種地下管線的位置及標(biāo)高等，并采取必要的措施，以免因強(qiáng)夯施工而造成破壞。5. 當(dāng)強(qiáng)夯施工所

46、產(chǎn)生的振動(dòng)，對(duì)鄰近建筑物或設(shè)備產(chǎn)生產(chǎn)生有害的影響時(shí)，應(yīng)采取防振或隔振措施。,4.4 強(qiáng)夯法,68,6. 強(qiáng)夯施工可按下列步驟進(jìn)行：（1）清理并平整施工場(chǎng)地；（2）標(biāo)出第一遍夯點(diǎn)位置，并測(cè)量場(chǎng)地高程；（3）起重機(jī)就位，使夯錘對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)位置；（4）測(cè)量夯前錘頂高程；（5）將夯錘起吊到預(yù)定高度，待夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，測(cè)量錘頂高程，若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時(shí)，應(yīng)及時(shí)將坑底整平；（6）按設(shè)計(jì)規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完

47、成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊；重復(fù)步驟（3）至（6），完成第一遍全部夯點(diǎn)的夯擊；（7）用推土機(jī)將夯坑填平，并測(cè)量場(chǎng)地高程；（8）在規(guī)定的時(shí)間間隔后，按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數(shù)，最后用低能量滿夯，將場(chǎng)地表層松土夯實(shí)，并測(cè)量夯后場(chǎng)地高程。,4.4 強(qiáng)夯法,69,7. 強(qiáng)夯施工過(guò)程中應(yīng)有專(zhuān)人負(fù)責(zé)下列監(jiān)測(cè)工作：（1）開(kāi)夯前應(yīng)檢查夯錘重和落距，以確保單擊夯擊能量符合設(shè)計(jì)要求；（2）在每遍夯擊前，應(yīng)對(duì)夯點(diǎn)放線進(jìn)行復(fù)核，夯完后檢查夯坑位置，發(fā)現(xiàn)偏

48、差和漏夯應(yīng)及時(shí)糾正；（3）按設(shè)計(jì)要求檢查每個(gè)夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)和夯沉量。8. 施工過(guò)程中應(yīng)對(duì)各項(xiàng)參數(shù)及施工情況進(jìn)行詳細(xì)記錄。,4.4 強(qiáng)夯法,70,1. 檢查強(qiáng)夯施工過(guò)程中的各項(xiàng)測(cè)試數(shù)據(jù)和施工記錄，不符合設(shè)計(jì)要求時(shí)應(yīng)補(bǔ)夯和采取其它有效措施。2. 強(qiáng)夯施工結(jié)束后應(yīng)間隔一定時(shí)間方能對(duì)地基質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。對(duì)于碎石土和砂土地基，其間隔可取1～2 周；低飽和度的粉土和黏性土地基可取2～4 周。,4.4.4 質(zhì)量檢驗(yàn),4.4 強(qiáng)夯法,71,3.

49、 質(zhì)量檢驗(yàn)的方法，宜根據(jù)土性選用原位測(cè)試和室內(nèi)土工試驗(yàn)。對(duì)于一般工程應(yīng)采取兩種或兩種以上的方法進(jìn)行檢驗(yàn)；對(duì)于重要工程項(xiàng)目應(yīng)增加檢驗(yàn)項(xiàng)目，也可做現(xiàn)場(chǎng)大壓板載荷試驗(yàn)。4. 質(zhì)量檢驗(yàn)的數(shù)量，應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地復(fù)雜程度和建筑的重要性確定。對(duì)于簡(jiǎn)單場(chǎng)地上的一般建筑物，每個(gè)建筑物地基的檢驗(yàn)點(diǎn)不應(yīng)少于3 處；對(duì)于復(fù)雜場(chǎng)地或重要建筑物地基應(yīng)增加檢驗(yàn)點(diǎn)數(shù)。檢驗(yàn)深度應(yīng)不小于設(shè)計(jì)處理的深度。,4.4 強(qiáng)夯法,72,4.5灰土樁擠密法,4.5 灰土樁擠密法,7

50、3,灰土樁擠密法，是將鋼管通過(guò)錘擊、振動(dòng)等方式沉人土中，形成孔位，孔中分層填人石灰與土的混合料，經(jīng)分層搗實(shí)后，形成灰土樁。樁管構(gòu)造如圖4.1所示，灰土樁夯實(shí)機(jī)構(gòu)造如圖4.2所示，土中成孔方法亦可使用沖擊、爆破等形式?；彝翗稊D密法的加固機(jī)理是：成孔過(guò)程中，樁位處土體被迫擠向樁周土中，土受擠壓后，孔隙體積減少，樁間土因而密實(shí)，地基承載力提高；同時(shí)，樁體搗實(shí)后，自身強(qiáng)度很高，樁與樁間土組成復(fù)合地基，共同承擔(dān)建筑物荷載。,4.5.1 概述,4

51、.5 灰土樁擠密法,74,圖4.1 樁管構(gòu)造1-φ275mm無(wú)縫鋼管；2-φ300mm×10mm無(wú)縫鋼管；3-活動(dòng)樁尖；4-10mm厚封頭板（設(shè)φ300mm排氣孔）；5-φ45mm管焊于樁管內(nèi)，穿M40螺栓；6-重塊,4.5 灰土樁擠密法,75,圖4.2 灰土樁夯實(shí)機(jī)構(gòu)造（樁直徑350mm）1-機(jī)架；2-鑄鋼夯錘，重45kg；3-1t卷?yè)P(yáng)機(jī)；4-樁孔,4.5 灰土樁擠密法,76,灰土樁擠密法適用于處理地下

52、水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基。當(dāng)以消除地基濕陷性為主要目的時(shí)，宜選用土樁；當(dāng)以提高地基承載力或水穩(wěn)定性為主要目的時(shí)，宜選用灰土樁。處理深度宜為5～15m。 但當(dāng)?shù)鼗看笥?3％及其飽和度大于65％時(shí)，拔管過(guò)程中，樁體易產(chǎn)生頸縮現(xiàn)象，沉管時(shí)樁周土易隆起，成樁質(zhì)量得不到保證，因此不宜采用土或灰土樁擠密法。,4.5.2 適用范圍,4.5 灰土樁擠密法,77,灰土樁的施工應(yīng)按設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場(chǎng)條件選用沉管(振動(dòng)或錘擊)、沖擊或爆

53、擴(kuò)等方法進(jìn)行成孔，使土向孔的周?chē)鷶D密。沉管(錘擊、振動(dòng))成孔，宜為0.50~0.70m；沖擊成孔，宜為1.20～1.50m。成孔時(shí)，地基土宜接近最優(yōu)(或塑限)含水量，當(dāng)土的含水量低于12％時(shí)，宜對(duì)擬處理范圍內(nèi)的土層進(jìn)行增濕。應(yīng)于地基處理前4～6d，將需增濕的水通過(guò)一定數(shù)量和一定深度的滲水孔，均勻地浸入擬處理范圍內(nèi)的土層中。,4.5.3 施工要點(diǎn),4.5 灰土樁擠密法,78,1.成孔和孔內(nèi)回填夯實(shí)應(yīng)符合下列要求：(1)成孔和孔內(nèi)回

54、填夯實(shí)的施工順序，當(dāng)整片處理時(shí)，宜從里(或中間)向外間隔1～2孔進(jìn)行，對(duì)大型工程，可采取分段施工；當(dāng)局部處理時(shí)，宜從外向里間隔1～2孔進(jìn)行； (2)向孔內(nèi)填料前，孔底應(yīng)夯實(shí)，并應(yīng)抽樣檢查樁孔的直徑、深度和垂直度；(3)樁孔的垂直度偏差不宜大于1.5％；(4)樁孔中心點(diǎn)的偏差不宜超過(guò)樁距設(shè)計(jì)值的5％；(5)經(jīng)檢驗(yàn)合格后，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求，向孔內(nèi)分層填人篩好的素土、灰土或其他填料，并應(yīng)分層夯實(shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。,4.5 灰土樁擠密法,79,

55、樁孔填料夯實(shí)機(jī)目前有兩種：一種是偏心輪夾桿式夯實(shí)機(jī)；另一種是采用電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)提升式夯實(shí)機(jī)。前者可上、下自動(dòng)夯實(shí)，后者需用人工操作。夯錘形狀一般采用下端呈拋物線錘體形的梨形錘或長(zhǎng)錘形。二者重量均不小于0.1t。夯錘直徑應(yīng)小于樁孔直徑100mm左右，使夯錘自由下落時(shí)將填料夯實(shí)。填料時(shí)每一鍬料夯擊一次或二次，夯錘落距一般在600～700mm，每分鐘夯擊25～30次，長(zhǎng)6m樁可在15～20min內(nèi)夯擊完成。,4.5 灰土樁擠密法,80,2.

56、施工中可能出現(xiàn)的問(wèn)題和處理方法(1) 夯打時(shí)樁孔內(nèi)有滲水、涌水、積水現(xiàn)象可將孔內(nèi)水排出地表，或?qū)⑺虏糠指臑榛炷翗痘蛩槭瘶?，水上部分仍為?或灰土)樁。,4.5 灰土樁擠密法,81,(2) 沉管成孔過(guò)程中遇障礙物時(shí)可采取以下措施處理：①用洛陽(yáng)鏟探查并挖除障礙物，也可在其上面或四周適當(dāng)增加樁數(shù)，以彌補(bǔ)局部處理深度的不足，或從結(jié)構(gòu)上采取適當(dāng)措施進(jìn)行彌補(bǔ)；②對(duì)未填實(shí)的墓穴、坑洞、地道等面積不大，挖除不便時(shí)，可將樁打穿通過(guò)，并在此范圍

57、內(nèi)增加樁數(shù)，或從結(jié)構(gòu)上采取適當(dāng)措施進(jìn)行彌補(bǔ)。,4.5 灰土樁擠密法,82,(3) 夯打時(shí)造成縮徑、堵塞、擠密成孔困難、孔壁坍塌等情況，可采取以下措施處理：①當(dāng)含水量過(guò)大縮徑比較嚴(yán)重時(shí)，可向孔內(nèi)填干砂、生石灰塊、碎磚碴、干水泥、粉煤灰；如含水量過(guò)小，可預(yù)先浸水，使之達(dá)到或接近最優(yōu)含水量；②遵守成孔順序，由外向里間隔進(jìn)行(硬土由里向外)；③施工中宜打一孔，填一孔，或隔幾個(gè)樁位跳打夯實(shí)；④合理控制樁的有效擠密范圍。,4.5 灰土樁

58、擠密法,83,夯實(shí)質(zhì)量的檢驗(yàn)方法有下列幾種：(1)輕便觸探檢驗(yàn)法　先通過(guò)試驗(yàn)夯填，求得“檢定錘擊數(shù)”，施工檢驗(yàn)時(shí)以實(shí)際錘擊數(shù)不小于檢定錘擊數(shù)為合格。(2)環(huán)刀取樣檢驗(yàn)法　先用洛陽(yáng)鏟在樁孔中心挖孔或通過(guò)開(kāi)剖樁身，從基底算起沿深度方向每隔1.0～1.5m用帶長(zhǎng)把的小環(huán)刀分層取出原狀夯實(shí)土樣，測(cè)定其干密度。(3)載荷試驗(yàn)法　對(duì)重要的大型工程應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)和浸水載荷試驗(yàn)，直接測(cè)試承載力和濕陷情況。,4.5.4 質(zhì)量檢驗(yàn),4.5 灰土

59、樁擠密法,84,4.6CFG樁復(fù)合地基,4.6 CFG樁復(fù)合地基,85,水泥粉煤灰碎石樁（簡(jiǎn)稱CFG樁），是由碎石、石屑、砂石和粉煤灰摻適量水泥加水拌和，用各種成樁機(jī)械在地基中制成的強(qiáng)度等級(jí)為C5～C25的樁。亦即這種處理方法是通過(guò)在碎石樁體中添加以水泥為主的膠結(jié)材料、添加粉煤灰是為增加混合料的和易性并有低標(biāo)號(hào)水泥的作用，同時(shí)還添加適量的石屑以改善級(jí)配，使樁體獲得膠結(jié)強(qiáng)度并從散體材料樁轉(zhuǎn)化為具有某些柔性樁特點(diǎn)的高粘結(jié)強(qiáng)度樁，樁、樁間

60、土和褥墊層一起構(gòu)成復(fù)合地基。,4.6.1 概述,4.6 CFG樁復(fù)合地基,86,CFG樁復(fù)合地基既適用于條形基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)，也適用于筏基、箱形基礎(chǔ)。就土性而言，適用于處理粘性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥質(zhì)土地基。既可用于擠密效果好的土，又可用于擠密效果差的土。當(dāng)CFG樁用于擠密效果好的土?xí)r，承載力的提高既有擠密作用，又有置換作用，當(dāng)CFG樁用于擠密效果差的土?xí)r，承載力的提高只與置換作用有關(guān)。CFG樁和其它復(fù)合地基的樁型相比，它的置

61、換作用很突出，這是CFG樁的一個(gè)重要特征。,4.6.2 適用范圍,4.6 CFG樁復(fù)合地基,87,1. 振動(dòng)沉管CFG樁CFG樁復(fù)合地基于1988年提出并用于工程實(shí)踐，首先選用的是振動(dòng)沉管CFG樁施工工藝。振動(dòng)沉管打樁機(jī)成樁存在如下幾個(gè)主要問(wèn)題：（1）難以穿透厚的硬土層如砂層、卵石層等；（2）振動(dòng)及噪音污染嚴(yán)重；（3）在臨近已有建筑物施工時(shí)，振動(dòng)對(duì)建筑物可能產(chǎn)生不良影響。（4）振動(dòng)沉管打樁機(jī)成樁為非排土成樁工藝（擠土成樁

62、工藝），在飽和粘性土中成樁，會(huì)造成地表隆起擠斷己打樁，在高靈敏度土中施工可導(dǎo)致樁間土強(qiáng)度的降低，容易出現(xiàn)縮頸、斷樁等質(zhì)量事故。（5）施工時(shí)，混合料從攪拌機(jī)到樁機(jī)進(jìn)料口的水平運(yùn)輸一般為翻斗車(chē)或人工運(yùn)輸，效率相對(duì)較低。對(duì)于長(zhǎng)樁，拔管過(guò)程中尚需空中投料，操作不便。,4.6 CFG樁復(fù)合地基,88,2. 長(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁該工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）低噪音，無(wú)泥漿污染。（2）成孔制樁時(shí)不產(chǎn)生振動(dòng)，避免了新打樁對(duì)已打樁產(chǎn)生的不良影響

63、。（3）成孔穿透能力強(qiáng)，可穿透硬土層，諸如砂層、圓礫層和粒徑不大于60mm的卵石層。（4）施工效率高。長(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工工藝由于具有上述優(yōu)點(diǎn)，已成為在城區(qū)或居民區(qū)內(nèi)采用CFG樁復(fù)合地基施工的首選工藝。,4.6 CFG樁復(fù)合地基,89,3. 其他CFG樁除上述兩種常用的CFG樁施工工藝外，CFG樁施工還可根據(jù)土質(zhì)情況、設(shè)備條件采用以下工藝：（1）長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注成樁。適用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密實(shí)以

64、上的砂土等，屬非排土成樁工藝。（2）泥漿護(hù)壁鉆孔灌注成樁。適用于粘性土、粉土、砂土、人工填土、礫(碎)石土及風(fēng)化巖層分布的地基。（3）人工或機(jī)械洛陽(yáng)鏟成孔灌注成樁。適用于處理深度不大，地下水位以上的粘性土、粉土和填土地基。,4.6 CFG樁復(fù)合地基,90,1. 適用條件這種施工方法適用于無(wú)堅(jiān)硬土層和密實(shí)砂層的地層條件，以及對(duì)振動(dòng)噪音限制不嚴(yán)格的場(chǎng)地。,4.6.3 振動(dòng)沉管CFG樁施工要點(diǎn),4.6 CFG樁復(fù)合地基,91,2.

65、 施工設(shè)備及工藝施工設(shè)備是振動(dòng)沉管樁機(jī)。（1）樁機(jī)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)、沉管入土深度確定機(jī)架高度和沉管長(zhǎng)度，并進(jìn)行設(shè)備組裝。（2）樁機(jī)就位，調(diào)整沉管與地面垂直，確保垂直度偏差不大于1％。（3）啟動(dòng)馬達(dá)，沉管到預(yù)定標(biāo)高，停機(jī)。（4）沉管過(guò)程中做好記錄，每沉1m記錄電流表上的電流次。并對(duì)土層變化處予以說(shuō)明。（5）停機(jī)后立即向管內(nèi)投料，直到混合料與進(jìn)料口齊平。（6）啟動(dòng)馬達(dá)，留振5～10s，開(kāi)始拔管。（7）沉管拔出地面，確認(rèn)

66、成樁符合設(shè)計(jì)要求后用粒狀材料或濕粘性土封頂。然后移機(jī)進(jìn)行下一根樁的施工。,4.6 CFG樁復(fù)合地基,92,3. 施工順序選擇在設(shè)計(jì)樁的施工順序時(shí)，主要考慮新打樁對(duì)已打樁的影響。施打順序大體可分為兩種類(lèi)型，一是連續(xù)施打，從1號(hào)樁開(kāi)始，依次2號(hào)、 3號(hào)……，連續(xù)打下去；二是間隔跳打，可以隔—根樁也可隔多根樁，先打1、3、5……，后打2、4、6……。連續(xù)施打可能造成樁的缺陷是樁徑被擠扁或縮頸。如果樁距不太小，混合料尚未初凝。連打一般較

67、少發(fā)生樁完全斷開(kāi)。隔樁跳打，先打樁的樁徑較少發(fā)生縮小或縮頸現(xiàn)象，但土質(zhì)較硬時(shí)，在已打樁中間補(bǔ)打新樁時(shí)，巳打的樁可能產(chǎn)生被震裂或震斷。,4.6 CFG樁復(fù)合地基,93,4. 施工中常見(jiàn)的幾個(gè)問(wèn)題 （1）施工對(duì)土的強(qiáng)度影響 （2）縮頸和斷樁 （3）樁體強(qiáng)度不均勻 （4）土料混合,4.6 CFG樁復(fù)合地基,94,,4.6.4 長(zhǎng)螺旋鉆管CFG樁施工要點(diǎn),適用條件 施工設(shè)

68、備 CFG工藝性試驗(yàn) 場(chǎng)地平整 測(cè)量放樣 鉆機(jī)就位 鉆進(jìn)成孔 驗(yàn)孔 混合料攪拌灌筑成樁移機(jī)樁頭截除、修整成品保護(hù)施工中常見(jiàn)的問(wèn)題,4.6 CFG樁復(fù)合地基,95,13. 成品保護(hù) （1）樁頭的保護(hù)①為了達(dá)到樁頂高程及保證樁頂?shù)膹?qiáng)度，應(yīng)設(shè)置保護(hù)樁長(zhǎng)，一般宜高于設(shè)計(jì)標(biāo)高50cm，并采用濕黏土對(duì)樁頂封囤保護(hù)。②樁體達(dá)到一定強(qiáng)度后(一般3～7d)，方可挖槽。③嚴(yán)禁挖槽時(shí)機(jī)械撞擊樁頭。④不可用重錘或重物橫向擊打