地基处理与基础工程施工的技术要求与方法.docx

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地基处理与基础工程施工的技术要求与方法

地基处理与基础工程施工的技术要求与方法

地基处理及基础工程施工技术要求和方法

1常用地基处理方法

地基处理是根据地基上部结构的要求对地基进行必要的加固或改善，以提高地基土的承载力，保证地基的稳定性，减少房屋的沉降或不均匀沉降，消除湿陷性黄土的湿陷性，提高抗液化能力等。

常见的人工地基处理方法包括换土垫层法、重锤表面压实法、强夯法、振冲法、砂桩压实法、深层搅拌法、堆载预压法、化学加固法等方法

（1）换土垫层法

当建筑地基下持力层较弱，不能满足地基上部荷载的要求时，通常采用换土垫层法处理软弱地基换土垫层法是先挖出地基底面以下一定范围内的软土层，然后回填强度较高、压缩性较低、无侵蚀的材料，如中粗砂、砾石或卵石、灰土、素土、石屑、矿渣等。

，分层夯实后作为基础的持力层。

根据回填材料，换土垫层可分为灰土垫层、砂垫层和碎（砂）石垫层等。

1）灰土垫层:

灰土垫层是在地基底面下挖出一定范围的软土层，将石灰和粘性土按一定体积比混合均匀，在最佳含水量条件下分层回填夯实或压实而成适用于一般低地下水位粘性土地基和经常处于干燥状态的基槽的加固。

2）砂垫层和砂垫层:

用

砂垫层和砂垫层挖出地基下一定厚度的软土层，然后用强度较高的砂或砾石回填，分层夯实至密实，作为地基的持力层，以提高地基承载力，减少沉降，加速软土层的排水固结，防止冻胀，消除膨胀土的胀缩等。

（2）地基夯实法（锤击加固土层的厚度与单击夯击能有关。

重锤夯实法由于锤的重量轻和撞击点的底部，只能加固地基土的表面，而强夯法可以根据锤的重量和撞击点之间的距离加固5~10m深的地基土）1）重锤夯实法:

重锤夯实法是利用夯锤提升到一定高度后自由下落的撞击能量反复夯实固体地基土表面，形成一个相对密实的硬壳层，从而加固地基适用于处理水位高于0.8m的微湿粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土和分层填土地基2）强夯法:

强夯法是用起重机械将重锤（一般为8~30t）从高处（一般为6~30m）自由落下，反复强夯地基的一种地基处理方法。

适用于碎石土、砂土、低饱和度粘性土、淤泥、湿陷性黄土和填土地基的深层加固。

强夯产生的振动和噪声非常大，对周围建筑物和其他设施有影响。

它不适合在城市中心使用。

必要时，应采取防振和隔振措施，如挖防振沟（沟深应超过建筑物的基础深度）。

（3）挤密桩施工方法1）灰土挤密桩:

灰土挤密桩是将钢管打入土中，横向挤密土形成桩孔，拔出管，在桩孔内分层回填2:

8或3:

7灰土并压实，与桩间土一起形成复合地基以承受上部荷载适用于处理地下水位以上含水量大、天然含水量12%~25%、厚度5~15m的素填土、杂填土、湿陷性黄土和软土地基等。

2）砂石桩:

砂桩和砂石桩统称为砂石桩，是指在软弱地基上通过振动、冲击或水冲成孔后，将砂或砂卵石（或砾石、碎石）挤到人的土孔中，将松散砂、素填土、杂填土等地基压实，形成由砂或砂卵石（碎石）组成的大直径密实桩身。

适用于压实松散砂、素填土和杂填土等地基，起到压实周围土层和提高地基承载力的作用3）水泥粉煤灰碎石桩:

水泥粉煤灰碎石桩（简称CFG桩）是近年来发展起来的一种处理软基的新方法它是在碎石桩的基础上，掺入适量的石屑、粉煤灰和少量水泥，加水搅拌而成的具有一定强度的桩体。

（4）深层夯实法

（1）振冲法:

振冲法，也称为振动水冲击法，是一种快速、经济、有效的加固方法，利用起重机吊起振冲装置，启动潜水电机带动偏心块产生振冲装置的高频振动，启动水泵，通过喷嘴喷出高压水成孔，然后分批充填砂石骨料。

通过振冲装置的水平和垂直振动，振动密实的填料，形成的砂石桩体与原位地基形成复合地基，提高地基承载力，减少地基的沉降和差异振冲桩适用于加固松散砂土地基。

2）深层搅拌法:

深层搅拌法采用水泥浆作为固化剂，用深层搅拌机将软土和固化剂充分混合在地基的深部，用固化剂和软土经过一系列的物理化学反应凝结成水泥和固体，具有整体性、良好的水稳定性和较高的强度，形成天然地基的复合地基

深层搅拌法适用于加固深厚淤泥、淤泥质土、粉质土、饱和粘土和承载力不超过0.12MPa的软粘土、沼泽地泥炭土等地基（5）预压法——砂井预压法

砂井预压是在软土或含有饱和水的杂填土地基上用钢管钻孔，填砂是设置一组排水砂桩（井）作为垂直排水通道，砂垫层作为水平排水通道铺设在桩顶。

砂垫层分阶段进行预压，使土壤中的孔隙水通过沉砂井不断上升至砂垫层，并排出地表。

因此，在建造建筑物之前，大部分地基土被预先排水和加固，减少了建筑物的沉降并提高了地基的稳定性适用于处理深厚软土和吹填土

地基，主要用于处理机场跑道、水工建筑物、道路、堤防、码头、岸坡等工程地基，不适用于泥炭等有机物沉积地基

2混凝土膨胀基础和条形基础

（1）的施工工艺和要求在混凝土浇筑前，应进行基底清理和沟槽检查，轴线、基坑尺寸和土质应符合设计规定

（2）检查坑后应立即浇筑垫层混凝土。

振动应使用表面振动器，表面应平整。

当垫层达到一定强度后，即可立模并铺设钢筋网。

（3）基础混凝土浇筑前，应清理模板，进行模板预检查和钢筋隐蔽工程验收。

对于锥形基础，应注意锥形坡度的正确坡度。

斜坡部分的模板应由混凝土浇筑和捣固段支撑，顶部压实，防止模板上浮和变形。

拐角处的混凝土必须小心夯实。

严禁斜面部分不支撑模板，并用铁锹夯实。

（4）基础混凝土应分层连续浇筑当在

（5）的基础上有定位销时，定位销应固定以确保位置正确（6）基础混凝土浇筑完毕后，用草帘覆盖并浇水养护。

3筏板基础（整体基础）施工要点及要求

（1）施工前，如果地下水位高，可人工降低地下水位至不小于500mm。

基坑底部确保基坑开挖和基础施工无水

（2）

施工时，可先在垫层底板、梁筋和柱锚固插筋上绑扎，浇筑底板混凝土，待达到设计强度的25%后，再在底板梁模板上，继续浇筑梁部分混凝土；底板和梁模板也可以同时支撑，混凝土一次连续浇筑，梁侧模板由支架支撑固定牢固。

（3）浇筑混凝土时，一般不得留施工缝。

当必须留施工缝时，应按施工缝的要求进行处理，并设置止水带。

（4）混凝土浇筑完成后，应覆盖表面并浇水养护不少于7d。

（5）当混凝土强度达到设计强度的30%时，进行基坑回填4箱形基础

（1）基坑开挖的施工要点及要求。

如果地下水位较高，应采取措施将地下水位降低到基坑底部以下500mm采用机械开挖时，应在基坑底标高以上预留200~400mm厚的土层，并采用人工清槽基坑检查后应立即进行基础施工

（2）施工时，基础底板、内外墙体和屋面模板、钢筋绑扎和混凝土浇筑，可采取垫块，施工缝的设计位置和处理应符合《钢筋混凝土工程施工及验收规范》的有关要求，外墙接缝应设置止水带

（3）基础底板、内外墙和屋面板应连续浇筑如果设置后浇带（根据设计要求或施工组织设计要求，后浇带可设置在不能一次浇筑混凝土的位置），应在屋面浇筑后至少2周恢复施工，并采用高于设计强度的细石混凝土。

（4）基础施工完成后，应立即进行回填土5钢筋混凝土预制桩基础的施工工艺和技术要求

沉锤法又称打桩法，如图5（a）所示，是利用落锤产生的冲击力来克服土对桩的阻力，使桩沉至预定深度或达到持力层

1）施工程序:

确定桩位和沉桩顺序→打桩机就位→提桩和送桩→校正→沉锤→接桩→沉锤→送桩+收锤→桩头切割

2）打桩时，应用导向板夹或桩箍将桩嵌入桩架将桩锤和桩帽压在桩顶，校正水平和垂直度后，开始沉桩。

3）开始沉桩时，应进行短距离攻丝。

当桩埋至一定深度且稳定时，应按要求的落距沉桩。

4）正式打桩应采用“重锤轻击”和“低举重击”的方法，这样可以取得良好的效果锤的重量和桩的重量有一定的要求，一般为1:

1

5）对于桩身贯入深度的控制，对于承受轴向荷载的摩擦桩（因为它承受桩身摩擦力），标高是主要因素，贯入是参考。

端承桩（承受桩端力）主要以贯入和标高为基准。

6）施工时，应注意施工记录

7）打桩时也要注意观察:

打桩入土的速度；打桩架的垂直度；桩锤回弹；渗透率的变化等。

8）预制桩的接桩技术有三种，即硫水泥浆锚固法、焊接法和法兰螺栓法前者适用于软土层，后者适用于各种土层。

（3）静压桩法见图5（b）

1）静压桩施工一般采用分段压入和分段加长的方法施工程序如下:

测量定位、压桩机定位、挂桩插桩、桩体对中校直、静压沉桩+接桩+静压沉桩、终止压桩、切割桩头2）压桩时，用吊车将预制桩吊起或用汽车运送到桩机附近，然后用桩机本身安装的吊车将预制桩吊入夹持器，夹持油缸从侧面夹持桩，从而启动压桩油缸。

停车前将桩压入土壤中约1米。

在垂直于彼此的两个方向上校正桩的垂直度后，压桩筒将继续延伸，将桩压入土层中。

伸长后，夹紧油缸回位，压桩油缸回位通过重复上述动作，可以实现连续压桩操作，直到桩被压入预定深度的土层中。

3）压同一根（节）桩应连续进行

4）在压桩过程中，应仔细记录沉桩深度与压力表读数的关系，以判断桩的质量和承载力。

5）当压力表达到预设值时，压桩可以停止6混凝土灌注桩的类型及施工工艺

混凝土灌注桩是在现场桩位直接成孔后再灌注混凝土或放置钢筋笼后再灌注混凝土而成的桩根据成孔方法的不同，可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆炸扩底灌注桩等。

（1）钻孔桩

钻孔桩是指用钻孔机钻桩孔并在孔内灌注混凝土（或先在孔内挂钢筋笼）形成的桩根据钻机钻头是否在土壤含水层中施工，可分为泥浆护壁和干作业两种施工方法

1）泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺包括:

确定桩位、埋设保护套管、配制泥浆、成孔、清孔、下放钢筋笼、水下浇筑混凝土见图五（d）

2）干作业钻孔灌注桩施工工艺流程:

确定桩位→钻孔→清孔→下放钢筋笼→浇筑混凝土见图五（e）

（2）灌注桩

灌注桩是指用锤击或振动沉桩的方法，将带瓣桩尖的钢套管或预制钢筋混凝土桩靴沉入土中，然后在锤击或振动拔管的同时浇注混凝土（或先在管内放置钢筋笼）而成的桩前者称为锤击沉管灌注桩，后者称为振动沉管灌注桩。

1）沉管灌注桩成桩过程如下:

桩机就位→锤击（振动）沉管→进料→锤击（振动）沉管同时浇筑混凝土→下放钢筋笼、浇筑混凝土并拔管→成桩2）夯扩成型灌注桩

是在普通锤击沉管灌注桩基础上发展起来的一种新型桩型该方法包括以下步骤:

用打桩锤将内钢管和外钢管沉入土层中；用内捣固管捣固膨胀端混凝土，在桩端形成扩大头；向桩身灌注混凝土；将内夯管和桩锤压在管内的混凝土表面，形成桩身混凝土（3）如图5（f）

所示，人工挖孔灌注桩是指通过人工开挖桩孔、放置钢筋笼、浇注混凝土形成的桩为了保证人工挖孔桩施工过程中的安全，有必要考虑防止孔壁坍塌和流砂，并制定合理的防护措施。

护壁方法有现浇混凝土护壁、喷射混凝土护壁、砖砌体护壁、沉箱护壁、钢护壁、钢或木桩工具护壁等。

以广泛应用的现浇混凝土分段挡土墙为例，阐述了人工挖孔桩的施工过程。

人工挖孔灌注桩的施工程序如下:

场地平整→放样并固定桩位→开挖第一段桩孔土方→浇筑第一段带模板支撑的混凝土挡墙→测量挡墙第二次桩位标高及横轴→安装活动井盖、垂直运输架、吊机或电动葫芦。

活动底土桶、排水、通风、照明设施等→挖第二段桩身→清理桩孔四壁。

检查桩孔垂直度和直径→拆除第二节模板，支撑第二节模板，浇筑第二节混凝土胸墙→重复第二节挖模支撑浇筑混凝土胸墙的程序，循环至设计深度→扩底（需要扩底时），清理虚土，清除积水，检查尺寸和持力层→提升钢筋笼就位→浇筑桩身混凝土7地下连续墙的原理及施工技术地下连续墙

是一种地面挖沟机。

沿需要深挖的工程周边轴线，在泥浆护壁条件下，挖一条狭长的深沟。

清理沟渠后，将钢笼悬挂在沟渠中。

然后用导管法灌注水下混凝土，建造一个单元沟段。

因此，在地下建造连续的钢筋混凝土墙作为防水、防渗、承重和挡土结构

（1）地下连续墙施工过程如下图所示:

（2）导墙施工:

导墙功能:

挡土功能；作为衡量的基准；作为重物的支撑；保持稳定液位的功能现浇钢筋混凝土导墙的施工顺序为:

场地平整→测量定位→挖槽处理弃土→绑扎钢筋→支撑模板→浇筑混凝土→拆除模板并设置横撑→导墙外侧回填（如无外侧模板，不得进行此项工作）（3）槽段划分:

开槽机的最小挖掘长度为一个挖掘段单元，一般两个挖掘段单元或三个挖掘段单元形成一个长度为4-8m的槽段

（4）槽段开挖:

采用钻机开挖槽，有“分层平挖法”和“分层直接开挖法”两种方法抓斗是用来挖槽的，有“分段抓斗”、“分段抓斗”或“两钻一抓”等方法（5）泥浆护壁:

泥浆功能:

护壁；携带炉渣；冷却和润滑

泥浆的制备:

泥浆搅拌时间通常为4~7分钟搅拌后，应在使用前储存3小时以上。

泥浆循环:

分为正循环和反循环

（6）罐清洗:

除渣一般采用抽吸泵法、压缩空气法和潜水泥浆泵法

（7）钢筋笼的加工和吊挂:

最好按单元槽截面形成整体凹槽部分的上部开口通过带状焊接焊接在加强笼之间。

钢筋保护层应符合规范钢筋笼端部与连接管或混凝土接合面之间应留有15-20厘米的间隙

钢筋笼的吊装、运输和吊装应精心策划，不得有不可恢复的变形。

（8）混凝土浇筑:

采用垂直导管法浇筑水下混凝土导管间距一般在3m以下，最大不得超过4m

（9）槽缝施工；地下连续墙有两种接缝，即施工缝和结构缝。

施工缝是在浇筑地下连续墙时沿墙的纵向连接两个相邻单元墙段的接缝。

结构接缝是在水平方向上连接地下连续墙和其他构件的接缝常见的施工缝是连接管（也称为锁管）

挖完一个单元槽段后，在槽段末端挂一根连接管，然后挂一个钢筋笼浇注混凝土，待混凝土浇注强度达到0.05~0.20MPa后，开始拔出连接管一般在混凝土浇筑后2~4小时开始拔管，所有连接管在混凝土浇筑后8小时内拔出。

（10）然后按照上述程序进行下一个槽段的施工，直至整个地下连续墙施工完毕。