一、地基加固處理

當(dāng)結(jié)構(gòu)的荷載較大，地基土質(zhì)又較軟弱(強(qiáng)度不足或壓縮性大)，不能作為天然地基時(shí)，可采取人工加固處理的方法改善地基性質(zhì)，提高承載力、增加穩(wěn)定性，減少地基變形和基礎(chǔ)埋置深度。1地基加固的原理

“將土質(zhì)由松變實(shí)”，“將土的含水量由高變低”，即可達(dá)到地基加固的目的。工程實(shí)踐中的各種加固方法均是從這一加固原理出發(fā)。

（1）地基加固原理地基碾壓加固提高軟弱地基的強(qiáng)度、保證地基的穩(wěn)定性；降低軟弱地基的壓縮性、減少基礎(chǔ)的沉降；防止地震時(shí)地基土的振動(dòng)液化；消除特殊土的濕陷性、脹縮性和凍脹性。

（2）地基處理的目的堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定的建筑地基在可靠地基上建造的基礎(chǔ)

⑴軟弱地基包括：淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土層構(gòu)成的地基。

（3）

地基處理的對(duì)象

⑵特殊土地基包括：軟土、濕陷性黃土、膨脹土、紅粘土和凍土等地基。吹填土的施工現(xiàn)場(chǎng)淤泥質(zhì)土濕陷性黃土膨脹土（4）地基加固處理的綜合措施擬定地基加固處理方案時(shí)，應(yīng)考慮地基與上部結(jié)構(gòu)共同工作的原則，從地基處理、建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工方案方面均采取相應(yīng)措施，絕不能單純對(duì)地基進(jìn)行處理。其具體措施有：⑴改變建筑體形，簡(jiǎn)化建筑平面；⑵調(diào)整荷載差異；⑶合理設(shè)置沉降縫；⑷采用輕型結(jié)構(gòu)、柔性結(jié)構(gòu)；⑸加強(qiáng)房屋的整體剛度；⑹偏心荷載較大時(shí)，對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行移軸處理；⑺施工中正確安排施工順序和施工進(jìn)度。共41頁(yè)

第10頁(yè)2.1地基加固的原理

地基加固處理的方法很多，歸納起來(lái)無(wú)非是：“挖”、“填”、“換”、“夯”、“壓”、“擠”、“拌”七個(gè)字。

2地基加固的方法

當(dāng)軟弱土地基的承載力或變形滿足不了建筑地基的要求，而軟弱土層的厚度不大時(shí)，挖去軟土層將基礎(chǔ)置于承載力大的基巖或堅(jiān)硬的土層中，最為經(jīng)濟(jì)。

挖去厚度不大的軟土層當(dāng)軟土層較厚、承載力或變形又與建筑地基要求的差距不大時(shí)，可在軟土層上直接回填一定厚度的好土，以提高地基持力層的承載力，減小軟土層的承壓力。在軟土層上回填好土軟土層較厚時(shí)，將基礎(chǔ)下面一定范圍內(nèi)的軟土挖去,代之以人工填筑的墊層作持力層。采用砂石、三合土、礦渣、素土等材料換土的地基分別稱為砂石地基、三合土地基、粉煤灰地基。（1）換填法

砂石墊層剖面圖利用打夯工具或機(jī)具夯擊土壤，排出土壤中的水分,加速土壤的固結(jié)，提高土壤的密實(shí)度和承載力。（2）

夯實(shí)法

平板振動(dòng)夯進(jìn)行地基夯實(shí)沖擊夯進(jìn)行軟土壓實(shí)施工是一種較常采用的地基處理方法,它是用起重機(jī)械將大噸位夯錘(一般不小于8t)起吊到高處(一般不小于6m)后，自由落下，對(duì)土體進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)。強(qiáng)夯施工中強(qiáng)夯適用于粘性土、濕陷性黃土及人工填土地基的加固。但強(qiáng)夯產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)已建成或在建的建筑物有影響時(shí)，不得采用。強(qiáng)夯法施工強(qiáng)夯可提高地基土的強(qiáng)度，降低土的壓縮性，改善土的抗液化條件。吊起夯錘自動(dòng)脫鉤裝置起重機(jī)配三角架起吊夯錘下落瞬間夯坑夯錘一般重10～25t，大噸位錘通常采用鋼板外殼內(nèi)灌砼，也可用局部鋼板澆筑砼組合錘。錘底面積宜按土的性質(zhì)確定，錘底靜壓力值可取25～40KPa。夯錘中宜設(shè)置若干上下貫通的氣孔，可減小夯錘起吊時(shí)的吸力（夯錘吸力可達(dá)3倍錘重）。夯錘上氣孔長(zhǎng)園柱夯錘短園柱夯錘園錐形夯錘園柱形夯錘高寬比過(guò)大，容易偏錘，要慎用園錐形夯錘底面積小，會(huì)形成很深的夯坑在夯坑內(nèi)回填塊、碎石，強(qiáng)行夯入并排開軟土，形成砂石樁與軟土的復(fù)合地基，稱之為強(qiáng)夯置換（或動(dòng)力置換、強(qiáng)夯擠淤）。強(qiáng)夯置換強(qiáng)夯置換施工碎石被夯入深坑中起出并清理夯錘

用帶樁靴的工具式樁管打入土中，擠壓土壤形成樁孔，拔出樁管再在樁孔中灌入砂石或石灰、素土、灰土等填充料進(jìn)行搗實(shí)。其原理是擠密土壤、排水固結(jié)，提高地基的承載力，俗稱“擠密樁”。包括碎(砂)石樁、石灰樁、灰土樁、CFG樁等。2.2.4

深層擠密法施工完的灰土樁灰土樁施工現(xiàn)場(chǎng)⑴CFG樁CFG樁又稱水泥粉煤灰碎石樁。由長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)或振動(dòng)沉管樁機(jī)成孔，將碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和灌注成樁。CFG樁的適用范圍很廣,在砂土、粉土、粘土、淤泥質(zhì)土、雜填土等地基均有大量成功的實(shí)例。CFG樁破樁頭施工現(xiàn)場(chǎng)CFG樁施工現(xiàn)場(chǎng)CFG樁和樁間土通過(guò)褥墊層形成CFG樁復(fù)合地基

又稱振沖碎石樁，是用振動(dòng)或沖擊荷載將底部裝有活瓣式樁靴的樁管擠入地層，在軟弱地基中成孔后，再將碎石從樁管投料口處投入樁管內(nèi)，然后邊擊實(shí)、邊上拔樁管，形成密實(shí)碎石樁，并與樁間土體形成復(fù)合地基。⑵擠密碎石樁碎石樁施工流程圖邊擊實(shí)、邊拔管碎石樁施工全景干法振沖碎石樁-底部給料(法國(guó)公司)振沖碎石樁施工待驗(yàn)收的碎石樁砼預(yù)制樁施工1砼預(yù)制樁的制作

2預(yù)制樁的沉樁施工

樁的分類

樁基礎(chǔ)由樁和承臺(tái)組成：按承載性狀分端承樁磨擦樁端承樁磨擦端承樁端承磨擦樁磨擦樁第5講

砼預(yù)制樁施工鋼筋砼預(yù)制樁有實(shí)心樁(RC樁)和預(yù)應(yīng)力管樁(PC管樁)兩種：●實(shí)心樁常為邊長(zhǎng)250～550mm的方形斷面，一般在施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，單根樁的最大長(zhǎng)度，取決于打樁架的高度，長(zhǎng)度不宜超過(guò)30m。打30m以上的樁需考慮接樁，即整體分段預(yù)制、打樁過(guò)程中逐段接長(zhǎng)；

●管樁一般為外徑400～500mm的空心園柱形截面，壁厚80～100mm,在工廠采用“離心法”制成，分節(jié)長(zhǎng)度8～10m，法蘭連接。

管樁多采用先張法預(yù)應(yīng)力工藝。預(yù)應(yīng)力鋼筋砼管樁1砼預(yù)制樁的制作

⑴現(xiàn)場(chǎng)制作砼預(yù)制樁一般采用“間隔重疊法”生產(chǎn)，樁與樁間用塑料薄膜或隔離劑隔開，鄰樁與上層樁的砼須待鄰樁與下層樁的砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%以后方可進(jìn)行；重疊層數(shù)不超過(guò)四層、層與層間之間涂刷隔離劑。1.1鋼筋砼方樁的預(yù)制第一層預(yù)制方樁制作完畢預(yù)制方樁的間隔生產(chǎn)

⑵樁中鋼筋應(yīng)位置準(zhǔn)確，主筋連接宜采用對(duì)焊，主筋接頭位置應(yīng)相互錯(cuò)開，相鄰兩根主筋接頭截面的距離應(yīng)大于35d，并不小于500mm；樁頂、樁尖一定范圍內(nèi)不留接頭。樁身鋼筋綁扎樁尖鋼筋構(gòu)造樁端鋼筋構(gòu)造

⑶樁尖對(duì)準(zhǔn)縱軸線、樁頂平面和接樁端面應(yīng)平整。

⑷現(xiàn)場(chǎng)分段預(yù)制樁時(shí)，應(yīng)整體支模、縱向主筋先通長(zhǎng)鋪設(shè)，再在分段處切斷；分段長(zhǎng)度應(yīng)考慮樁架有效高度、場(chǎng)地條件、裝卸和運(yùn)輸能力，并避免樁尖接近硬持力層或樁尖處于硬持力層中接樁。⑸預(yù)制樁的砼強(qiáng)度等級(jí)不低于C30，預(yù)應(yīng)力砼樁的砼強(qiáng)度等級(jí)不低于C40，縱向鋼筋的保護(hù)層厚度不宜小于30mm；錘擊預(yù)制樁的粗骨料粒徑宜為5～40mm。⑹砼應(yīng)機(jī)拌機(jī)搗、由樁頂向樁尖連續(xù)澆筑搗實(shí)，嚴(yán)禁中斷，養(yǎng)護(hù)不少于7天。料斗布料入模砼振搗密實(shí)表面拍實(shí)壓光樁的砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的70%方可起吊，如需提前起吊，應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度和抗裂度驗(yàn)算。1.2預(yù)制樁的起吊

吊點(diǎn)應(yīng)設(shè)在設(shè)計(jì)規(guī)定之處，設(shè)計(jì)無(wú)規(guī)定時(shí)，應(yīng)按吊樁彎距最小的原則確定吊點(diǎn)位置。見右圖：預(yù)制樁的裝車運(yùn)輸1.3

預(yù)制樁的運(yùn)輸、堆放

⑴樁運(yùn)輸時(shí)的砼強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%。⑵打樁時(shí)樁宜隨打隨運(yùn)，以避免二次搬運(yùn)。⑶樁的堆放場(chǎng)地須平整堅(jiān)實(shí)，墊木間距應(yīng)與吊點(diǎn)位置相同，各層墊木應(yīng)在同一垂直面上，層數(shù)不超過(guò)四層，不同規(guī)格的樁應(yīng)分別堆放。⑷運(yùn)樁和堆放的樁尖方向應(yīng)符合吊升的要求,以免臨時(shí)再需將樁調(diào)頭。預(yù)制樁的堆放2

預(yù)制樁的沉樁施工預(yù)制樁的沉樁施工方法有錘擊法、靜力壓樁法、振動(dòng)法和水沖法。錘擊法靜力壓樁法振動(dòng)法

打樁設(shè)備包括樁錘、樁架和動(dòng)力設(shè)備。

2.1.1樁錘

2.1錘擊法

⑴落錘

——構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便，錘重一般0.5～1.5t，用卷?yè)P(yáng)機(jī)拉升施打，可隨意調(diào)整落錘高度。速度慢、效率低、對(duì)樁身?yè)p傷大。

⑵汽錘

——利用蒸汽或壓縮空氣為動(dòng)力進(jìn)行錘擊。有單動(dòng)和雙動(dòng)之分，單動(dòng)式汽錘錘重3～15t，錘擊頻率40～60次/min，落距短、速度快、效率高、適宜打各類樁；雙動(dòng)式汽錘錘重0.6～3.5t，錘擊頻率100～135次/min，可打斜樁、水下打樁和拔樁。目前已較少使用。

⑶柴油錘——構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便，有導(dǎo)桿式和筒式兩種，錘重2～7.2t，由于噪音、振動(dòng)和空氣污染等公害，在城市施工日益受到限制，不適用硬土和軟土中打樁；

⑷液壓打樁錘

——無(wú)噪音、沖擊頻率高，并適合水下打樁，是理想的沖擊式打樁設(shè)備，但構(gòu)造復(fù)雜、造價(jià)較高。國(guó)內(nèi)最大的D180筒式柴油錘HHP系列液壓打樁錘柱錘的選擇錘擊法沉樁施工，樁錘選擇是關(guān)鍵。首先應(yīng)根據(jù)施工條件選擇樁錘的類型，然后決定錘重，一般錘重大于樁重的1.5～2倍時(shí)效果較為理想（樁重大于2t

時(shí)可采用比樁輕的錘，但不宜小于樁重的75%）。施工中應(yīng)“重錘低擊”(錘的重量大而落距小)，這樣樁極易打入土中，不會(huì)打壞樁頭，也不會(huì)產(chǎn)生樁身回躍(回彈)；樁錘過(guò)輕時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)“輕錘高擊”，極易損壞樁頭，樁也難以打入土中。2.1.3

打樁前的施工準(zhǔn)備工作

清除地上或地下障礙物

→平整場(chǎng)地→定位放線→通電、通水

→安設(shè)打樁機(jī)。

①樁基軸線的定位點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在不受打樁影響處；②每個(gè)樁位打一個(gè)小木樁；③打樁地區(qū)附近設(shè)置不少于2個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，供施工過(guò)程中檢查樁位的偏差和樁的入土深度。注意：打樁前對(duì)樁管進(jìn)行檢查2.1.4

打樁順序直接影響打樁速度和打樁質(zhì)量，應(yīng)綜合樁距大小、樁機(jī)性能、工程特點(diǎn)和工期要求綜合考慮。

⑴由一側(cè)向單一方向打(逐排打)：樁的就位和起吊方便，打樁效率高，但土壤向一個(gè)方向擠壓，樁距≥4倍樁徑時(shí)，土壤的擠壓影響可忽略不予考慮，小于4倍樁徑時(shí)可產(chǎn)生樁身傾斜或浮樁，應(yīng)考慮跳打或變換打樁順序；

⑵自中間向兩個(gè)方向打：適宜大面積的樁群；

⑶自中間向四周打：適宜大面積的樁群。注意：

對(duì)標(biāo)高不一的樁應(yīng)遵循“先深后淺”的原則；對(duì)不同規(guī)格的樁，應(yīng)遵循“先大后小、先長(zhǎng)后短”的原則。砼灌注樁施工

1干作業(yè)成孔灌注樁

2泥漿護(hù)壁成孔灌注樁

砼灌注樁的施工特點(diǎn)灌注樁直接在樁位上成孔，然后在孔內(nèi)灌注砼而成。

該工藝能適應(yīng)地層的變化、無(wú)需接樁、施工時(shí)無(wú)振動(dòng)、無(wú)擠壓、噪音小，適用于建筑物密集區(qū)。施工后需要一定的養(yǎng)護(hù)期，不能立即承受荷載1

干作業(yè)成孔灌注樁適用于成孔深度內(nèi)無(wú)地下水的一般粘性、砂土及人工填土，勿需護(hù)壁，成孔深度8～20m、成孔直徑300～600mm，不宜用于地下水位以下的各類土及淤泥質(zhì)土。常用螺旋鉆機(jī)成孔，亦可用洛陽(yáng)鏟成孔。

成孔原理：電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，使螺旋葉片旋轉(zhuǎn)削土，土隨螺旋葉片上升排出孔外。1.1

孔底清理

鉆至設(shè)計(jì)深度后進(jìn)行孔底清理，方法是只鉆不進(jìn)、空轉(zhuǎn)清土、提鉆卸土。

可在鉆桿上換裝擴(kuò)孔刀片，擴(kuò)底直徑為樁身直徑的2.5～3.5倍，在設(shè)計(jì)要求位置形成葫蘆樁或擴(kuò)底樁?？椎滋撏梁穸龋耗ゲ亮橹鞯臉恫淮笥?00mm，端承力為主的樁不大于100mm；1.2

樁身或樁底擴(kuò)孔鋼筋籠宜一次綁好，吊入孔內(nèi)時(shí)注意勿碰孔壁，鋼筋骨架過(guò)長(zhǎng)時(shí)，可分段吊放，逐段焊接。砼應(yīng)分層連續(xù)澆筑，分層厚度不大于1.5m。1.3

施工要點(diǎn)長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)成孔施工長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)鉆頭長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)成孔近景2

泥漿護(hù)壁成孔灌注樁

泥漿護(hù)壁成孔是用泥漿保護(hù)孔壁、防止塌孔和排出土渣而成孔，不同土質(zhì)和地下水位高低都適用。多用于含水量高的軟土地區(qū)。

成孔機(jī)械有回轉(zhuǎn)鉆機(jī)、潛水鉆機(jī)、沖擊鉆等，其中以回轉(zhuǎn)鉆機(jī)應(yīng)用最多。2.2.1泥漿的作用泥漿具有保護(hù)孔壁、防止塌孔、排出土渣及冷卻與潤(rùn)滑鉆頭的作用。鉆進(jìn)中，護(hù)壁泥漿與鉆孔的土屑混合，邊鉆邊排出攜帶土屑的泥漿；當(dāng)鉆孔達(dá)到規(guī)定深度后，運(yùn)用泥漿循環(huán)進(jìn)行孔底清渣。2.2護(hù)壁泥漿2.2.2泥漿的組成

是由高塑性粘土或膨潤(rùn)土和水拌合的混合物，也可摻入加重劑、分散劑、增粘劑及堵漏劑等摻合劑。泥漿一般在現(xiàn)場(chǎng)制備，有些粘性土在鉆進(jìn)過(guò)程中可形成適合護(hù)壁的漿液，則可利用其作為護(hù)壁泥漿，即“自造泥漿”。泥漿池2.3

施工程序及方法

2.3.1

埋設(shè)鋼護(hù)筒在雜填土或松軟土層中鉆孔時(shí)，應(yīng)在樁位處埋設(shè)鋼護(hù)筒，以起定位、保護(hù)孔口、維持水頭等作用。其內(nèi)徑應(yīng)比鉆頭大100mm，埋入土中不少于1m。2.3.2

泥漿注入粘土中可采用清水鉆進(jìn)、自造泥漿護(hù)壁；砂土中鉆進(jìn)則應(yīng)注入制備泥漿，注入泥漿密度控制在1.1左右，排出泥漿密度宜為1.2～1.4。鉆進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)保持護(hù)筒內(nèi)泥漿水位高于地下水位。插打鋼護(hù)筒

2.3.3

第一次清孔：鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后應(yīng)進(jìn)行清孔。以原土造漿的鉆孔可用“射水法”，即鉆桿只轉(zhuǎn)不進(jìn)（空轉(zhuǎn)），待泥漿密度降至1.1左右；注入制備泥漿的鉆孔則應(yīng)采用“換漿法”清孔，至換出的泥漿密度小于1.15時(shí)方為合格。

2.3.5

第二次清孔：在鋼筋籠和導(dǎo)管安放后、水下砼澆灌前進(jìn)行，在導(dǎo)管頂部安放泵及皮籠，用泵將泥漿壓入導(dǎo)管內(nèi)，再?gòu)目椎籽刂鴮?dǎo)管外置換沉渣。第二次清孔標(biāo)準(zhǔn)是：孔深達(dá)到設(shè)計(jì)要求，沉渣厚度在100mm以內(nèi)。2.3.4

吊放鋼筋籠及導(dǎo)管

2.3.6水下澆灌砼：導(dǎo)管法。1

安放導(dǎo)管2

導(dǎo)管就位3

料斗貯料4連續(xù)澆注5提升導(dǎo)管泥漿護(hù)壁成孔的缺點(diǎn)：施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境污染嚴(yán)重2.4鉆孔灌注樁常見問(wèn)題的處置鉆進(jìn)過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡或泥漿液面突然下降，這表示有孔壁坍陷跡象。

預(yù)防及處理措施：護(hù)筒周圍用粘土填封密實(shí)，鉆進(jìn)過(guò)程中及時(shí)添加新鮮泥漿，使其高于孔外水位；遇流砂、松散土層時(shí)適當(dāng)加大泥漿比重，控制鉆進(jìn)速度和空轉(zhuǎn)時(shí)間；孔壁坍陷時(shí)應(yīng)保持孔內(nèi)泥漿液位并加大泥漿比重以穩(wěn)孔護(hù)壁。如孔坍陷嚴(yán)重，應(yīng)提出鉆具立即回填粘土，待孔壁穩(wěn)定后再鉆。2.4.1孔壁塌陷2.4.1鉆孔偏斜鉆進(jìn)過(guò)程中鉆桿不垂直、土層軟硬不均或碰到孤石都會(huì)引起鉆孔偏斜；預(yù)防措施是鉆機(jī)安裝時(shí)對(duì)導(dǎo)架進(jìn)行水平和垂直校正，發(fā)現(xiàn)鉆桿彎曲時(shí)應(yīng)及時(shí)更換，遇軟硬土層應(yīng)低速鉆進(jìn)；出現(xiàn)鉆桿偏斜時(shí)可提起鉆頭，上下反復(fù)掃鉆幾次。如糾正無(wú)效，應(yīng)于孔中局部回填粘土至偏孔處0.5m以上，穩(wěn)定后再重新鉆進(jìn)?；剞D(zhuǎn)鉆機(jī)的鉆頭擴(kuò)底灌注樁設(shè)備一、樁基檢測(cè)技術(shù)

驗(yàn)收檢測(cè)時(shí)，宜先進(jìn)行樁基完整性檢測(cè)，后進(jìn)行承載力檢測(cè)。1.單樁的承載力檢測(cè)注：?jiǎn)螛犊箟红o載試驗(yàn)，單樁抗拔，單樁水平圖片內(nèi)容方法單樁承載力單樁豎向抗壓（靜載試驗(yàn)）單樁豎向抗壓極限承載力，驗(yàn)證高應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果單樁