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地基處理方法
點(diǎn)擊數(shù):183     發(fā)表日期:2022-5-12

常用的地基處理方法有:換填墊層法、強(qiáng)夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預(yù)壓法、夯實(shí)水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴(kuò)樁法、單液硅化法和堿液法等。

1、換填墊層法適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。其主要作用是提高地基承載力,減少沉降量,加速軟弱土層的排水固結(jié),防止凍脹和消除膨脹土的脹縮。

2、強(qiáng)夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。強(qiáng)夯置換法適用于高飽和度的粉土,軟-流塑的粘性土等地基上對(duì)變形控制不嚴(yán)的工程,在設(shè)計(jì)前必須通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性和處理效果。強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法主要用來提高土的強(qiáng)度,減少壓縮性,改善土體抵抗振動(dòng)液化能力和消除土的濕陷性。對(duì)飽和粘性土宜結(jié)合堆載預(yù)壓法和垂直排水法使用。

3、砂石樁法適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基,提高地基的承載力和降低壓縮性,也可用于處理可液化地基。對(duì)飽和粘土地基上變形控制不嚴(yán)的工程也可采用砂石樁置換處理,使砂石樁與軟粘土構(gòu)成復(fù)合地基,加速軟土的排水固結(jié),提高地基承載力。

4、振沖法分加填料和不加填料兩種。加填料的通常稱為振沖碎石樁法。振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基。對(duì)于處理不排水抗剪強(qiáng)度不小于20kPa的粘性土和飽和黃土地基,應(yīng)在施工前通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性。不加填料振沖加密適用于處理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振沖碎石樁主要用來提高地基承載力,減少地基沉降量,還可用來提高土坡的抗滑穩(wěn)定性或提高土體的抗剪強(qiáng)度。

5、水泥土攪拌法分為漿液深層攪拌法(簡稱濕法)和粉體噴攪法(簡稱干法)。水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動(dòng)地下水的飽和松散砂土等地基。不宜用于處理泥炭土、塑性指數(shù)大于25的粘土、地下水具有腐蝕性以及有機(jī)質(zhì)含量較高的地基。若需采用時(shí)必須通過試驗(yàn)確定其適用性。當(dāng)?shù)鼗奶烊缓啃∮?0%(黃土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH值小于4時(shí)不宜采用于法。連續(xù)搭接的水泥攪拌樁可作為基坑的止水帷幕,受其攪拌能力的限制,該法在地基承載力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的應(yīng)用有一定難度。

6、高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。當(dāng)?shù)鼗泻休^多的大粒徑塊石、大量植物根莖或較高的有機(jī)質(zhì)時(shí),應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果確定其適用性。對(duì)地下水流速度過大、噴射漿液無法在注漿套管周圍凝固等情況不宜采用。高壓旋噴樁的處理深度較大,除地基加固外,也可作為深基坑或大壩的止水帷幕,目前****處理深度已超過30m.

7、預(yù)壓法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土等飽和粘性土地基。按預(yù)壓方法分為堆載預(yù)壓法及真空預(yù)壓法。堆載預(yù)壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預(yù)壓和天然地基堆載預(yù)壓。當(dāng)軟土層厚度小于4m時(shí),可采用天然地基堆載預(yù)壓法處理,當(dāng)軟土層厚度超過4m時(shí),應(yīng)采用塑料排水帶、砂井等豎向排水預(yù)壓法處理。對(duì)真空預(yù)壓工程,必須在地基內(nèi)設(shè)置排水豎井。預(yù)壓法主要用來解決地基的沉降及穩(wěn)定問題。

8、夯實(shí)水泥土樁法適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。該法施工周期短、造價(jià)低、施工文明、造價(jià)容易控制,目前在北京、河北等地的舊城區(qū)危改小區(qū)工程中得到不少成功的應(yīng)用。

9、水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。對(duì)淤泥質(zhì)土應(yīng)根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)或現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性�;A(chǔ)和樁頂之間需設(shè)置一定厚度的褥墊層,保證樁、土共同承擔(dān)荷載形成復(fù)合地基。該法適用于條基、獨(dú)立基礎(chǔ)、箱基、筏基,可用來提高地基承載力和減少變形。對(duì)可液化地基,可采用碎石樁和水泥粉煤灰碎石樁多樁型復(fù)合地基,達(dá)到消除地基土的液化和提高承載力的目的。

10、石灰樁法適用于處理飽和粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土層時(shí),可采取減少生石灰用量和增加摻合料含水量的辦法提高樁身強(qiáng)度。該法不適用于地下水下的砂類土。

11、灰土擠密樁法和土擠密樁法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基,可處理的深度為5~15m.當(dāng)用來消除地基土的濕陷性時(shí),宜采用土擠密樁法;當(dāng)用來提高地基土的承載力或增強(qiáng)其水穩(wěn)定性時(shí),宜采用灰土擠密樁法;當(dāng)?shù)鼗恋暮看笥?4%、飽和度大于65%時(shí),不宜采用這種方法�;彝翑D密樁法和土擠密樁法在消除土的濕陷性和減少滲透性方面效果基本相同,土擠密樁法地基的承載力和高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。當(dāng)?shù)鼗泻休^多的大粒徑塊石、大量植物根莖或較高的有機(jī)質(zhì)時(shí),應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果確定其適用性。對(duì)地下水流速度過大、噴射漿液無法在注漿套管周圍凝固等情況不宜采用。高壓旋噴樁的處理深度較大,除地基加固外,也可作為深基坑或大壩的止水帷幕,目前****處理深度已超過30m。

12、柱錘沖擴(kuò)樁法適用于處理雜填土、粉土、粘性土、素填土和黃土等地基,對(duì)地下水位以下的飽和松軟土層,應(yīng)通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性。地基處理深度不宜超過6m。

13、單液硅化法和堿液法適用于處理地下水位以上滲透系數(shù)為0.1~2m/d的濕陷性黃土等地基。在自重濕陷性黃土場地,對(duì)Ⅱ級(jí)濕陷性地基,應(yīng)通過試驗(yàn)確定堿液法的適用性。

14、在確定地基處理方案時(shí),宜選取不同的多種方法進(jìn)行比選。對(duì)復(fù)合地基而言,方案選擇是針對(duì)不同土性、設(shè)計(jì)要求的承載力提高幅質(zhì)、選取適宜的成樁工藝和增強(qiáng)體材料。

改善支承建筑物的地基(土或巖石)的承載能力或抗?jié)B能力所采取的工程技術(shù)措施。主要分為基礎(chǔ)工程措施和巖土加固措施。有的工程,不改變地基的工程性質(zhì),而只采取基礎(chǔ)工程措施;有的工程還同時(shí)對(duì)地基的土和巖石加固,以改善其工程性質(zhì)。選定適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)形式,不需改變地基的工程性質(zhì)就可滿足要求的地基稱為天然地基;反之,已進(jìn)行加固后的地基稱為人工地基。地基處理工程的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量直接關(guān)系到建筑物的安全,如處理不當(dāng),往往發(fā)生工程事故,且事后補(bǔ)救大多比較困難。因此,對(duì)地基處理要求實(shí)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制和驗(yàn)收制度,以確保工程質(zhì)量。

(1)基礎(chǔ)工程措施。  通常把埋置深度不大,只需經(jīng)過挖槽、排水等普通施工程序就可以建造起來的基礎(chǔ)稱為淺基礎(chǔ)。它可擴(kuò)大建筑物與地基的接觸面積,使上部荷載擴(kuò)散。淺基礎(chǔ)主要有:①獨(dú)立基礎(chǔ)(如大部分柱基);②條形基礎(chǔ)(如墻基);③筏形基礎(chǔ)(如水閘底板)。當(dāng)淺層土質(zhì)不良,需把基礎(chǔ)埋置于深處的較好地層時(shí),就要建造各種類型的深基礎(chǔ),如樁基礎(chǔ)、墩基礎(chǔ)、沉井或沉箱基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻等。它將上部荷載傳遞到周圍地層或下面較堅(jiān)硬地層上。

(2)樁基礎(chǔ)。  一種古老的地基處理方式。中國隋朝的鄭州超化寺塔和五代的杭州灣海堤工程都采用樁基。按施工方法不同,樁可分為預(yù)制樁和灌注樁。預(yù)制樁是將事先在工廠或施工現(xiàn)場制成的樁,用不同沉樁方法沉入地基;灌注樁是直接在設(shè)計(jì)樁位開孔,然后在孔內(nèi)澆灌混凝土而成。

(3)沉井和沉箱基礎(chǔ)。  沉井又稱開口沉箱。它是將上下開敞的井筒沉入地基,作為建筑物基礎(chǔ)。沉井有較大的剛度,抗震性能好,既可作為承重基礎(chǔ),又可作為防滲結(jié)構(gòu)。1945年美國蒙哥馬利閘采用沉井作為承重防滲基礎(chǔ)。沉箱又稱氣壓沉箱,其形狀、結(jié)構(gòu)、用途與沉井類似,只是在井筒下端設(shè)有密閉的工作室,下沉?xí)r,把壓縮空氣壓入工作室內(nèi),防止水和土從底部流入,工人可直接在工作室內(nèi)干燥狀態(tài)下施工。如1937年中國錢塘江鐵路橋的橋墩采用沉箱基礎(chǔ);1963年日本楊川閘用沉箱作為閘的承重防滲基礎(chǔ)。

(4)地下連續(xù)墻。  利用專門機(jī)具在地基中造孔、泥漿固壁、灌注混凝土等材料而建成的承重或防滲結(jié)構(gòu)物。它可作成水工建筑物的混凝土防滲墻;也可作一般土木建筑的擋土墻、地下工程的側(cè)墻等。墻厚一般40~130cm。世界上最深的混凝土防滲墻達(dá)131m(加拿大馬尼克三級(jí)壩)。

(5)土基加固。  采取專門措施改善土基的工程性質(zhì)。土基加固方法很多,如換土法、碾壓法、強(qiáng)夯法、爆炸壓密、砂井、預(yù)壓砂井(堆載預(yù)壓砂井及真空預(yù)壓砂井)、振沖法、灌漿、高壓噴射灌漿等。   換土法  將軟弱的土層挖除,置換以良好的土、砂、碎石或與建筑物相同的材料,然后壓實(shí)或夯實(shí)。一般閘基用砂或碎石置換,稱砂墊層或碎石墊層。

(6)強(qiáng)夯法。  用幾十噸重的夯錘,從幾十米高處自由落下,進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)的地基處理方法。夯錘一般重10~40t,落距6~40m,處理深度可達(dá)10~20m。采用強(qiáng)夯法要注意可能發(fā)生的副作用及其對(duì)鄰近建筑物的影響。

(7)預(yù)壓砂井法。  在地基內(nèi)按一定的間距打孔,孔內(nèi)灌注透水性良好的砂,縮短排水路徑,并在上部施加預(yù)壓荷載的處理方法。它可加速地基固結(jié)和強(qiáng)度增長,提高地基穩(wěn)定性,并使基礎(chǔ)沉降提前完成。砂井直徑一般25~50cm,間距2~3m。砂井一般用射水法造孔,也可采用袋砂井、排水紙板等,還可采用真空預(yù)壓法,即用抽真空的辦法加壓,可取得相應(yīng)于80kPa的等效荷載。

(8)振沖法。  用振沖器加固地基的方法,即在砂土中加水振動(dòng)使砂土密實(shí)。用振沖法造成的砂石樁或碎石樁,都稱振沖樁(見樁工)。

(9)灌漿。  借助于壓力,通過鉆孔或其他設(shè)施將漿液壓送到地基孔隙或縫隙中,改善地基強(qiáng)度或防滲性能的工程措施(見灌漿)。

(10)高壓噴射灌漿。  通過鉆入土層中的灌漿管,用高壓壓入某種流體和水泥漿液,并從鉆桿下端的特殊噴嘴以高速噴射出去的地基處理方法。在噴射的同時(shí),鉆桿以一定速度旋轉(zhuǎn),并逐漸提升;高壓射流使四周一定范圍內(nèi)的土體結(jié)構(gòu)遭受破壞,并被強(qiáng)制與漿液混合,凝固成具有特殊結(jié)構(gòu)的圓柱體,也稱旋噴樁。如采用定向噴射,可形成一段墻體,一般每個(gè)鉆孔定噴后的成墻長度為 3~6m。用定噴在地下建成的防滲墻稱為定噴防滲墻。噴射工藝有三種類型:①單管法,只噴射水泥漿液;②二重管法,由管底同軸雙重噴嘴同時(shí)噴射水泥漿液及空氣;③三重管法,用三重管分別噴射水、壓縮空氣和水泥漿液。

(11)巖基加固。  少裂隙、新鮮、堅(jiān)硬的巖石,強(qiáng)度高、滲透性低,一般可以不加處理作為天然地基。但風(fēng)化巖、軟巖、節(jié)理裂隙等構(gòu)造發(fā)育的巖石,須采取專門措施進(jìn)行加固。巖基加固的方法,有開挖置換、設(shè)置斷層混凝土塞、錨固、灌漿等。

(12)開挖置換。  類似土基加固的換土法,將設(shè)計(jì)規(guī)定的建筑物建基高程以上的風(fēng)化巖全部開挖,用混凝土置換。 設(shè)置斷層混凝土塞  將斷層內(nèi)斷層角礫巖、斷層泥挖除至一定深度,回填混凝土,形成混凝土塞。

(13)錨固。  在巖石內(nèi)埋設(shè)錨索,用以抵抗側(cè)向力或向上的力;通常錨索為被水泥漿或其他固定劑所包裹的高強(qiáng)度鋼件(鋼筋、鋼絲或鋼束)。錨固法也可以加固土基。


 

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