地基與基礎(chǔ)工程學(xué)習(xí)項(xiàng)目三地基處理與加固擠密壓實(shí)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(jìn)行地基處理的方法。擠密樁是先用振動(dòng)、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(shí)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(yīng)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(jié)。

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(jié)，并形成復(fù)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(xué)性質(zhì)。

石灰樁和二灰樁還具有吸水膨脹及化學(xué)反應(yīng)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(xì)砂及粉土、濕陷性黃土等。對(duì)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(shí)，反而還會(huì)破壞土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，宜考慮采用其他加固方法。一、擠密法1.砂石樁的設(shè)計(jì)

砂石樁設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是合理確定砂石樁的長(zhǎng)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(zhǎng)度的確定如軟弱土層不很厚，砂石樁一般應(yīng)穿透軟土層，砂石樁長(zhǎng)度應(yīng)為基底到松軟土層底的距離。如軟弱土層很厚，砂石樁長(zhǎng)度可按樁底承載力和沉降量的要求，根據(jù)地基的穩(wěn)定性和變形驗(yàn)算確定。另外，砂石樁長(zhǎng)度的確定也應(yīng)考慮施工機(jī)具設(shè)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(yīng)大于基礎(chǔ)的面積，每邊放寬宜為1～3排。當(dāng)砂石樁用于防止砂土液化時(shí)，每邊放寬不宜小于處理深度的1/2，且不小于5m；當(dāng)可液化層上覆蓋有厚度大于3m的非液化土層時(shí)，每邊放寬不應(yīng)小于液化層厚度的1/2，并不應(yīng)小于3m。根據(jù)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(guān)外，主要與土層加固后所需達(dá)到的地基承載力容許值相對(duì)應(yīng)的孔隙比有關(guān)。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(guān)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(jù)施工設(shè)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(shí)機(jī)具移動(dòng)頻繁，過大則需大型機(jī)具。目前國(guó)內(nèi)實(shí)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(jì)算為保證砂樁加固后的地基達(dá)到設(shè)計(jì)要求的質(zhì)量，每根樁應(yīng)灌入足夠的砂量，以保證加固后土的密實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。設(shè)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(jì)算值，施工時(shí)應(yīng)考慮各種可能損耗，備砂量應(yīng)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(jí)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(yīng)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(yīng)進(jìn)行成樁工藝和成樁擠密試驗(yàn)。當(dāng)成樁質(zhì)量不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí),應(yīng)在調(diào)整設(shè)計(jì)與施工有關(guān)參數(shù)后,重新進(jìn)行試驗(yàn)或改變?cè)O(shè)計(jì)。砂石樁處理軟黏土地基時(shí)宜從中間向外圍或間隔跳打。在鄰近既有建筑物施工時(shí),應(yīng)背離建筑物方向進(jìn)行。

砂石樁可采用振沖置換法或振動(dòng)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(dāng)振沖器達(dá)到設(shè)計(jì)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(fù)振沖下沉、提升兩三次擴(kuò)大孔徑并使孔內(nèi)泥漿變稀后，方可開始填料制樁。（4）往孔內(nèi)倒入一次料后，應(yīng)將振沖器沉入孔內(nèi)對(duì)填料進(jìn)行振密，通過密實(shí)電流控制樁體密實(shí)度。一、擠密法2）振動(dòng)沉管法施工振動(dòng)沉管法成樁宜采用振動(dòng)打樁機(jī)和鋼套管。應(yīng)選用能順利出料和有效擠壓樁孔內(nèi)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(fù)壓管成樁法三種工藝一、擠密法振動(dòng)沉管法施工應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）打樁機(jī)機(jī)架應(yīng)穩(wěn)固可靠，套管上下移動(dòng)的導(dǎo)軌應(yīng)垂直，宜采用經(jīng)緯儀校準(zhǔn)其垂直度。（2）宜采用在套管上畫出明顯標(biāo)尺的方法控制成樁深度。（3）施工長(zhǎng)樁時(shí)，加料斗提升過程中宜由兩人從兩側(cè)牽引料斗的纜繩，保證安全。（4）需要留振時(shí)，留振時(shí)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(zhì)量檢驗(yàn)在成樁30d后,采用重型(N63.5)動(dòng)力觸探檢測(cè)樁身密實(shí)度和樁長(zhǎng),抽檢頻率應(yīng)為總樁數(shù)的1%～2%。要求貫入量100mm時(shí)，錘擊數(shù)不應(yīng)小于5擊。在成樁30d后進(jìn)行載荷試驗(yàn)，檢驗(yàn)單樁承載力和復(fù)合地基承載力,抽檢頻率應(yīng)為總樁數(shù)的0.1%,且不應(yīng)少于3處。測(cè)定的承載力應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。一、擠密法

砂石樁實(shí)測(cè)項(xiàng)目二、壓實(shí)法壓實(shí)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(dòng)壓實(shí)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(dòng)壓實(shí)法二、壓實(shí)法碾壓效果主要取決于被壓實(shí)土的含水率和壓實(shí)機(jī)械的壓實(shí)能量，施工時(shí)應(yīng)控制碾壓土的最佳含水率，選擇適當(dāng)?shù)哪雺悍謱雍穸群湍雺罕閿?shù)。1.機(jī)械碾壓法機(jī)械碾壓法是一種采用平碾、羊足碾、壓路機(jī)、推土機(jī)或其他機(jī)械壓實(shí)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(shí)。經(jīng)碾壓后，地基土的密實(shí)度增加，壓縮性減小。二、壓實(shí)法

2.振動(dòng)壓實(shí)法通過在地基表面施加振動(dòng)，將淺層松散的地基土振密實(shí)的地基處理方法?？捎糜谔幚頍o黏性土或黏性土含量少、透水性較好的松散雜填土地基。實(shí)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(shí)，效果較好。二、壓實(shí)法振動(dòng)壓實(shí)的效果與振動(dòng)力的大小、填土的成分和振動(dòng)時(shí)間有關(guān)。一般來說，振動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，效果越好，但超過一定時(shí)間后，振動(dòng)壓實(shí)效果將趨于穩(wěn)定，繼續(xù)施振壓實(shí)效果將不明顯。因此，必須在施工前進(jìn)行試振，找出振實(shí)穩(wěn)定下沉量與時(shí)間的關(guān)系。振實(shí)范圍應(yīng)從基礎(chǔ)邊緣放出0.6m左右，先振基坑兩邊，后振中間。二、壓實(shí)法

3.重錘夯實(shí)法用起重機(jī)械將重錘起吊到一定高度后，讓其自由下落，利用產(chǎn)生的沖擊能不斷重復(fù)夯擊地基，使地基表層變得密實(shí)，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(shí)的有效影響深度與錘重、夯錘底面直徑、落距及地質(zhì)條件有關(guān)。三、夯實(shí)地基夯實(shí)地基可分為強(qiáng)夯和強(qiáng)夯置換處理地基。

強(qiáng)夯法是利用大質(zhì)量夯錘從較高處自由落下對(duì)地基產(chǎn)生沖擊和振動(dòng),降低地基土的壓縮性并提高其強(qiáng)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(qiáng)夯置換法是強(qiáng)夯時(shí)，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(fù)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(shí)地基強(qiáng)夯和強(qiáng)夯置換法施工前應(yīng)在代表性路段選取試夯區(qū)進(jìn)行試夯,每個(gè)試夯區(qū)場(chǎng)地面積不應(yīng)小于500m2。試夯時(shí)應(yīng)確定單擊夯擊能、夯擊次數(shù)、夯擊遍數(shù)、間歇時(shí)間等參數(shù)。三、夯實(shí)地基1.強(qiáng)夯施工按下列步驟進(jìn)行：（1）在整平后的場(chǎng)地上標(biāo)出第一遍夯擊點(diǎn)的位置，并量測(cè)場(chǎng)地的高程；（2）起重機(jī)就位，使夯錘對(duì)準(zhǔn)夯擊點(diǎn)位置；（3）測(cè)量夯點(diǎn)錘頂?shù)母叱?；?）將夯錘起吊到預(yù)定高度，待夯錘脫鉤下落后，放下吊鉤，測(cè)量錘頂?shù)母叱?，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；（5）重復(fù)步驟(4)，按設(shè)計(jì)規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊；三、夯實(shí)地基（6）換夯點(diǎn)，重復(fù)步驟(2)～(5)，直至完成第一遍全部夯點(diǎn)的夯擊；（7）用推土機(jī)將夯坑整平，并測(cè)量場(chǎng)地高程；（8）在規(guī)定的間隔時(shí)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(shí)并測(cè)量場(chǎng)地高程。施工過程中應(yīng)記錄每個(gè)夯點(diǎn)的夯沉量，原始記錄應(yīng)完整、齊全。三、夯實(shí)地基

強(qiáng)夯施工結(jié)束30d后，可采用載荷試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、靜力觸探、十字板剪切、瞬態(tài)瑞利波法和鉆孔取樣試驗(yàn)等方法檢驗(yàn)地基土強(qiáng)度的變化情況，評(píng)價(jià)強(qiáng)夯的效果。載荷試驗(yàn)的頻率應(yīng)按1處/3000m2控制，且不應(yīng)少于3處；其他方法的檢測(cè)頻率可適當(dāng)增大。三、夯實(shí)地基2.強(qiáng)夯置換法施工要求強(qiáng)夯置換的樁體材料宜采用級(jí)配良好的塊石、碎石、礦渣等堅(jiān)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(shí)地基強(qiáng)夯置換施工應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）強(qiáng)夯置換前應(yīng)在地表鋪設(shè)一定厚度的墊層，墊層材料宜與樁體材料相同。（2）強(qiáng)夯置換夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試夯確定,并滿足下列要求:①置換樁底應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)置換深度(樁長(zhǎng)度)，宜穿透軟土層。②累計(jì)夯沉量應(yīng)為設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)的1.5～2.0倍。③最后兩級(jí)的平均夯沉量應(yīng)滿足規(guī)定要求，具體要求同強(qiáng)夯法。（3）強(qiáng)