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人工地基处理技术

futao 土方工程 2019-10-17 716 0
川渝拆除17713551981

人工地基处理技术

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1概述

1.地基处理的目的

地基处理的目的是采取各种地基处理方法以改善地基条件,主要改善以下五个方面内容:

剪切特性;压缩特性;透水特性;动力特性;特殊土的不良地基特性。

2.地基处理方法分类及适用范围

地基处理方法,可以按地基处理原理、地基处理目的、地基处理性质、地基处理时效及地基处理动机等不同角度进行分类。一般多采用根据地基处理原理进行分类方法,可分为换土垫层处理、预压(排水固结)处理、夯实(密实)法、深层挤密(密实)处理、化学加固处理、加筋处理、热学处理等。将地基处理方法进行严格分类是很困难的,不少地基处理方法具有几种不同的作用。例如,振冲法具有置换作用还有挤密作用;又如,各种挤密法中,同时也有置换作用。此外,还有一些地基处理方法的加固机理、计算方法目前还不是十分明确,尚需进一步探讨。随着地基处理技术的不断发展,功能不断扩大,也使分类变得更加困难。因此下述分类仅供读者参考。常见的地基处理分类方法及适用范围见表7-4。

表7-4地基处理方法分类及适用范围一览表

表7-4地基处理方法分类及适用范围一览表

续表

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3.地基处理方案确定步骤

(1)在选择地基处理方案前应具备的资料。

1)选择地基处理方案应有必要的勘察资料,如果勘察资料不全,则必须根据可能采用的地基处理方法所需的勘察资料做必要的补充勘察;收集地下管线和地下障碍物分布情况的资料;对地基处理施工时可能对周围环境造成影响进行评估。

2)地基处理设计时,必须满足地基土强度、变形、抗液化和抗渗等要求,同时应确定地基处理的范围。

3)某一地区常用的地基处理方法往往是该地区的设计和施工经验的总结,它综合体现了材料来源、施工机具、工期、造价和加固效果,故应重视类似场地上同类工程的地基处理经验至为重要。

(2)在确定地基处理方案时,可按下列步骤进行。

1)对初步选定的几种地基处理方案,应分别从预期处理效果、材料来源和消耗、施工机具和进度、对周围环境影响等各种因素,进行技术、经济、安全性分析和对比,从中选择最佳的地基处理方案。

2)选择地基处理方案时,尚应同时考虑加强上部结构的整体性和刚度。

3)对已选定的地基处理方案,根据建筑物的地基基础设计等级和场地复杂程度,可在有代表性的场地上进行相应的现场实体试验,以检验设计参数、选择合理的施工方法(其目的是为了调试机械设备,确定施工工艺、用料及配比等各项施工参数)和确定处理效果。

4.地基处理效果检验

加固后地基必须满足有关工程对地基土的强度和变形要求,因此必须对地基处理效果进行检验。对地基处理效果检验,应在地基处理施工结束后经一定时间的休止恢复后再进行检验。效果检验的方法有:钻孔取样、静力触探试验、轻便触探试验、标准贯入试验、载荷试验、取芯试验等措施。有时需要采用多种手段进行检验,以便综合评价地基处理效果。

2常见地基处理方法

1.换土垫层法施工

换土垫层法是先将基础地面以下一定范围内的软弱土层挖去,然后回填强度较高、压缩性较低,并且没有侵蚀性的材料,如中粗砂、碎石或卵石、灰土、素土、石屑、矿渣等,再分层夯实,作为低级的持力层。它的作用在于提高地基的承载力,并通过垫层的应力扩散作用,减小垫层下天然土层所承受的压力,这样就可以减小基础的沉降量。如在软土上采用透水性较好的垫层(如砂垫层)时,软土中的水分可以通过它较快地排出去,能够有效地缩短沉降稳定时间。实践证明,换土垫层法对于解决荷载较大的中小型建筑物的地基问题比较有效。这种方法取材方便,无须特殊的机械设备,施工简便,造价低廉,因此得到广泛应用。

垫层的宽度应满足基础底面应力扩算的要求,可按下式或根据当地经验确定b≥b+2ztan0式中b——垫层底面宽度;b——矩形基础或条形基础底面的宽度;z——基础底面下垫层的厚度;

——垫层的压力扩散角,可按表7-5采用,当z/b≤0.25时,仍按表中z/b=0.25取值。

表7-5压力扩散表

表7-5压力扩散表

整片垫层的宽度可根据施工的要求适当放宽,且垫层顶面每边宜超出基础底边不小于300mm,或从垫层底面两侧向上按当地开挖基坑经验的要求放坡。

灰土垫层施工要点见表7-6。灰土最大虚铺厚度见表7-7。砂石及碎石垫层施工要点见表7-8。

表7-6灰土垫层施工要点

表7-6灰土垫层施工要点

表7-7灰土最大虚铺厚度

表7-7灰土最大虚铺厚度

表7-8砂、砂石及碎石垫层施工要点

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2.强夯法施工(表7-9)

表7-9强夯法加固地基原理、机具设备、参数及施工要点

表7-9强夯法加固地基原理、机具设备、参数及施工要点

续表

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图7-1用履带式起重机强夯

图7-1用履带式起重机强夯

1一夯锤;2一自动脱钩器;3一拉绳;4一废轮胎;5一锚拉绳接推土机

图7-2用150kN履带式起重机加辅助桅杆吊12t重夯锤强夯

图7-2用150kN履带式起重机加辅助桅杆吊12t重夯锤强夯

1-928×8mm 钢管辅助桅杆;2-底座;3一弯脖接头;4一自动脱钩器;5-12t重夯锤;6一拉绳

3.堆载预压法(表7-10)

表7-10堆载预压地基原理、施工要点及质量控制

表7-10堆载预压地基原理、施工要点及质量控制

图7-3堆载顶压加固地基

图7-3堆载顶压加固地基

(a)水平排水垫层堆载预压法;(b)竖向排水井堆载预压法1一砂垫层;2一砂井;3一临时性填土;4一永久性填土;

5一遇很软弱地基时,埋设的荆笆、塑料编织网或土工织物;6一原土层

4.振冲法

(表7-11)表7-11振冲法加固地基材料、机具要求及施工要点

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表7-12振冲造孔方法的选择

表7-12振冲造孔方法的选择

图7-4振冲器构造

图7-4振冲器构造

1-吊具;2一水管;3一电缆;4一电机;5一联轴器;6一轴;7一轴承;8一偏心块;9一壳体;10一翅片;11一轴承;12一头部;13一水管

图7-5振冲碎石桩成桩工艺流程

图7-5振冲碎石桩成桩工艺流程

(a)振冲器定位;(b)振冲下沉;(c)振冲至设计标高并下料;

(d)边振边下料、边上提;(e)成桩

5.水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩,见表7-13)

表7-13水泥粉煤灰碎石复合地基机具、材料及施工工艺要点

表7-13水泥粉煤灰碎石复合地基机具、材料及施工工艺要点

续表

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6.深层搅拌法


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