地基與基礎工程學習項目三地基處理與加固擠密壓實法處理地基03一、擠密法

擠密法主要是指采用擠密樁的形式進行地基處理的方法。擠密樁是先用振動、沖擊或打入套管等方法在地基中成孔，然后向孔中填入某種擠密材料，再加以夯擠密實形成的樁體。一、擠密法擠密樁填料：

除用砂石作為擠密填料外，還可用石灰、二灰(石灰、粉煤灰)、素土等填沖樁孔，相應的樁體分別稱為砂樁、碎石樁、石灰樁、二灰樁、灰土樁、素土樁等。一、擠密法擠密樁的作用:

在松散土中，主要是擠密地基土，此外，砂樁和碎石樁還能起到排水作用，加速地基的排水固結。

在松軟黏性土中，主要是通過樁體的置換和排水作用加速樁間土的排水固結，并形成復合地基，從而提高地基的承載力和穩(wěn)定性，改善地基土的力學性質。

石灰樁和二灰樁還具有吸水膨脹及化學反應從而擠密軟弱土層的作用。一、擠密法

擠密樁適用于:加固粉砂、松散填土、細砂及粉土、濕陷性黃土等。對于厚度大的飽和軟黏土地基，由于土的滲透性小，采用此法不僅不易將土擠密實，反而還會破壞土的結構強度，宜考慮采用其他加固方法。一、擠密法1.砂石樁的設計

砂石樁設計的主要內容是合理確定砂石樁的長度和加固范圍、樁徑、樁距、樁數(shù)和單根砂石樁的灌砂量等。

1)砂石樁的長度的確定如軟弱土層不很厚，砂石樁一般應穿透軟土層，砂石樁長度應為基底到松軟土層底的距離。如軟弱土層很厚，砂石樁長度可按樁底承載力和沉降量的要求，根據地基的穩(wěn)定性和變形驗算確定。另外，砂石樁長度的確定也應考慮施工機具設備的條件。一、擠密法

2）砂石樁加固范圍的確定

砂石樁加固范圍應大于基礎的面積，每邊放寬宜為1～3排。當砂石樁用于防止砂土液化時，每邊放寬不宜小于處理深度的1/2，且不小于5m；當可液化層上覆蓋有厚度大于3m的非液化土層時，每邊放寬不應小于液化層厚度的1/2，并不應小于3m。根據上述要求，即可確定加固范圍的面積A。一、擠密法A1的大小除與加固范圍面積A有關外，主要與土層加固后所需達到的地基承載力容許值相對應的孔隙比有關。由于加固前后原地基土顆粒所占體積不變，所以可得如下關系式：砂石樁的總截面積為一、擠密法

4)砂石樁直徑和砂石樁根數(shù)的確定

(1)砂石樁直徑

砂石樁的直徑可根據施工設備能力、地基類型和地基處理的要求合理確定。樁徑過小則樁數(shù)增多，施工時機具移動頻繁，過大則需大型機具。目前國內實際采用的砂石樁直徑一般為0.3～0.8m。

(2)砂石樁根數(shù)一、擠密法5)砂石樁的平面布置及其間距為了使擠密作用比較均勻，砂石樁一般可布置為正方形或等邊三角形

（1）松散砂土地基等邊三角形布置:

正方形布置:（2）粘性土地基等邊三角形布置：

正方形布置：一、擠密法6）砂石樁灌砂量的計算為保證砂樁加固后的地基達到設計要求的質量，每根樁應灌入足夠的砂量，以保證加固后土的密實度達到設計要求。設加固后地基土和砂樁的孔隙比相同，均為e1，則每根砂石樁的灌砂量為：灌砂量是理論計算值，施工時應考慮各種可能損耗，備砂量應大于此值。一、擠密法

2.砂石樁的施工

1）砂樁的材料要求砂石樁所用填料宜就地取材,粒料宜有一定的級配。宜采用礫砂、粗砂、中砂、圓礫、角礫、卵石、碎石等，填料中含泥量不應大于5%，并不宜含有粒徑大于50mm的粒料。一、擠密法

2）砂石樁的施工方法砂石樁施工前應進行成樁工藝和成樁擠密試驗。當成樁質量不滿足設計要求時,應在調整設計與施工有關參數(shù)后,重新進行試驗或改變設計。砂石樁處理軟黏土地基時宜從中間向外圍或間隔跳打。在鄰近既有建筑物施工時,應背離建筑物方向進行。

砂石樁可采用振沖置換法或振動沉管法成樁。一、擠密法1）振沖置換法施工（1）振沖器宜以1～2m/min的速度下沉成孔，水壓宜為200～600kPa，水的流量宜為200～400L/min。（2）成孔過程中，振沖器的電流最大值不得超過額定電流值。

（3）當振沖器達到設計的加固深度后，宜停留1min，然后將振沖器上提至孔口，提升速度宜為5～6m/min。重復振沖下沉、提升兩三次擴大孔徑并使孔內泥漿變稀后，方可開始填料制樁。（4）往孔內倒入一次料后，應將振沖器沉入孔內對填料進行振密，通過密實電流控制樁體密實度。一、擠密法2）振動沉管法施工振動沉管法成樁宜采用振動打樁機和鋼套管。應選用能順利出料和有效擠壓樁孔內粒料的樁尖形式，軟黏土地基宜選用平底型樁尖?？刹捎靡淮伟喂艹蓸斗?、逐步拔管成樁法和重復壓管成樁法三種工藝一、擠密法振動沉管法施工應符合下列規(guī)定：（1）打樁機機架應穩(wěn)固可靠，套管上下移動的導軌應垂直，宜采用經緯儀校準其垂直度。（2）宜采用在套管上畫出明顯標尺的方法控制成樁深度。（3）施工長樁時，加料斗提升過程中宜由兩人從兩側牽引料斗的纜繩，保證安全。（4）需要留振時，留振時間宜為10～20s。（5）拔管速度宜控制在1.5～3.0m/min。一、擠密法

2）砂石樁的工程質量檢驗在成樁30d后,采用重型(N63.5)動力觸探檢測樁身密實度和樁長,抽檢頻率應為總樁數(shù)的1%～2%。要求貫入量100mm時，錘擊數(shù)不應小于5擊。在成樁30d后進行載荷試驗，檢驗單樁承載力和復合地基承載力,抽檢頻率應為總樁數(shù)的0.1%,且不應少于3處。測定的承載力應達到設計要求。一、擠密法

砂石樁實測項目二、壓實法壓實地基適用于處理大面積填土地基、淺層軟弱地基以及局部不均勻地基換填處理等。地下水位以上填土，可采用碾壓法和振動壓實法，非黏性土或黏粒含量少、透水性較好的松散填土地基宜采用振動壓實法二、壓實法碾壓效果主要取決于被壓實土的含水率和壓實機械的壓實能量，施工時應控制碾壓土的最佳含水率，選擇適當?shù)哪雺悍謱雍穸群湍雺罕閿?shù)。1.機械碾壓法機械碾壓法是一種采用平碾、羊足碾、壓路機、推土機或其他機械壓實松散土的方法。該法主要適用于大面積回填土和雜填土地基的淺層壓實。經碾壓后，地基土的密實度增加，壓縮性減小。二、壓實法

2.振動壓實法通過在地基表面施加振動，將淺層松散的地基土振密實的地基處理方法。可用于處理無黏性土或黏性土含量少、透水性較好的松散雜填土地基。實踐證明，該方法在處理由爐灰、爐渣、碎磚、瓦塊等組成的雜填土地基時，效果較好。二、壓實法振動壓實的效果與振動力的大小、填土的成分和振動時間有關。一般來說，振動時間越長，效果越好，但超過一定時間后，振動壓實效果將趨于穩(wěn)定，繼續(xù)施振壓實效果將不明顯。因此，必須在施工前進行試振，找出振實穩(wěn)定下沉量與時間的關系。振實范圍應從基礎邊緣放出0.6m左右，先振基坑兩邊，后振中間。二、壓實法

3.重錘夯實法用起重機械將重錘起吊到一定高度后，讓其自由下落，利用產生的沖擊能不斷重復夯擊地基，使地基表層變得密實，從而提高地基表層土承載力的處理方法。它適用于砂土、稍濕的黏性土、部分雜填土和濕陷性黃土等的淺層處理。重錘夯實的有效影響深度與錘重、夯錘底面直徑、落距及地質條件有關。三、夯實地基夯實地基可分為強夯和強夯置換處理地基。

強夯法是利用大質量夯錘從較高處自由落下對地基產生沖擊和振動,降低地基土的壓縮性并提高其強度的處理方法。夯錘重多為100～400kN,落距多為6～40m。適用于碎石土、砂土、低飽和度的粉土與黏性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基。

強夯置換法是強夯時，在夯錘沖擊形成的夯坑中，邊夯邊填碎石、片石等粗顆粒材料置換原地基土，在地基中制成大直徑的粒料樁,，形成粒料樁復合地基的處理方法。適用于高飽和度的粉土和軟塑～流塑的黏性土地基。三、夯實地基強夯和強夯置換法施工前應在代表性路段選取試夯區(qū)進行試夯,每個試夯區(qū)場地面積不應小于500m2。試夯時應確定單擊夯擊能、夯擊次數(shù)、夯擊遍數(shù)、間歇時間等參數(shù)。三、夯實地基1.強夯施工按下列步驟進行：（1）在整平后的場地上標出第一遍夯擊點的位置，并量測場地的高程；（2）起重機就位，使夯錘對準夯擊點位置；（3）測量夯點錘頂?shù)母叱?；?）將夯錘起吊到預定高度，待夯錘脫鉤下落后，放下吊鉤，測量錘頂?shù)母叱?，若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時，應及時將坑底整平；（5）重復步驟(4)，按設計規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標準，完成一個夯點的夯擊；三、夯實地基（6）換夯點，重復步驟(2)～(5)，直至完成第一遍全部夯點的夯擊；（7）用推土機將夯坑整平，并測量場地高程；（8）在規(guī)定的間隔時間后，按上述步驟完成全部夯擊遍數(shù)，最后用低能量滿夯，將表層松土夯實并測量場地高程。施工過程中應記錄每個夯點的夯沉量，原始記錄應完整、齊全。三、夯實地基

強夯施工結束30d后，可采用載荷試驗、標準貫入試驗、靜力觸探、十字板剪切、瞬態(tài)瑞利波法和鉆孔取樣試驗等方法檢驗地基土強度的變化情況，評價強夯的效果。載荷試驗的頻率應按1處/3000m2控制，且不應少于3處；其他方法的檢測頻率可適當增大。三、夯實地基2.強夯置換法施工要求強夯置換的樁體材料宜采用級配良好的塊石、碎石、礦渣等堅硬粗顆粒材料，粒徑大于300mm的顆粒含量不宜超過30%。樁體材料的最大粒徑不宜大于夯錘底面直徑的0.2倍，含泥量不宜超過10%。三、夯實地基強夯置換施工應符合下列規(guī)定：（1）強夯置換前應在地表鋪設一定厚度的墊層，墊層材料宜與樁體材料相同。（2）強夯置換夯點的夯擊次數(shù)應通過現(xiàn)場試夯確定,并滿足下列要求:①置換樁底應達到設計置換深度(樁長度)，宜穿透軟土層。②累計夯沉量應為設計樁長的1.5～2.0倍。③最后兩級的平均夯沉量應滿足規(guī)定要求，具體要求同強夯法。（3）強