不良地基土处置与加固的方式及施工工艺.docx
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不良地基土处置与加固的方式及施工工艺
不良地基土、处置与加固的方式及施工工艺
摘要：
在建造建筑物之前，用临时堆载（砂石料、土料、其他建筑材料、货物等）的方式对地基施加荷载，给予必然的预压期。
使地基预先紧缩完成大部份沉降并使地基承载力取得提高后，卸除荷载再建造建筑物。
关键词：
地基处置施工工艺
一、置换法
（1）换填法
确实是将表层不良地基土挖除，然后回填有较好压密特性的土进行压实或夯实，形成良好的持力层。
从而改变地基的承载力特性，提高抗变形和稳固能力。
施工要点：
将要转换的土层挖尽、注意坑边稳固；保证填料的质量；填料应分层夯实。
（2）振冲置换法
利用专门的振冲机具，在高压水射流下边振边冲，在地基中成孔，再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。
该桩体与原地基土组成复合地基，达到提高地基承载力减小紧缩性的目的。
施工注意事项：
碎石桩的承载力和沉降量专门大程度取决于原地基土对其的侧向约束作用，该约束作用越弱，碎石桩的作用成效越差，因此该方式用于强度很低的软粘土地基时必需慎重行事。
（3）夯（挤）置换法
利用沉管或夯锤的方法将管（锤）置入土中，使土体向侧边挤开，并在管内（或夯坑）放人碎石或砂等填料。
该桩体与原地基土组成复合地基，由于挤、夯使土体侧向挤压，地面隆起，土体超静孔隙水压力提高，当超静孔隙水压力消散后土体强度也有相应的提高。
施工注意事项：
当填料为透水性好的砂及碎石料时，是良好的竖向排水通道。
二、预压法
（1）堆载预压法
在建造建筑物之前，用临时堆载（砂石料、土料、其他建筑材料、货物等）的方式对地基施加荷载，给予必然的预压期。
使地基预先紧缩完成大部份沉降并使地基承载力取得提高后，卸除荷载再建造建筑物。
施工工艺与要点：
a、预压荷载一样宜取等于或大于设计荷载；
b、大面积堆载可采纳自卸汽车与推土机联合作业，对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业；
c、堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度，底面应适当放大；
d、作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。
（2）真空预压法
在软粘土地基表面铺设砂垫层，用土工薄膜覆盖且周围密封。
用真空泵对砂垫层抽气，使薄膜下的地基形成负压。
随着地基中气和水的抽出，地基土取得固结。
为了加速固结，也可采纳打砂井或插塑料排水板的方式，即在铺设砂垫层和土工薄膜之前打砂井或插排水板，达到缩短排水距离的目的。
施工要点：
先设置竖向排水系统，水平散布的滤管埋设宜采纳条形或鱼刺形，砂垫层上的密封膜采纳2-3层的聚氯乙烯薄膜，按前后顺序同时铺设。
面积大时宜分区预压；做好真空度、地面沉降量，深层沉降、水平位移等观测；预压终止后，应清除砂槽和腐植土层。
应注意对周边环境的阻碍。
（3）降水法
降低地下水位可减少地基的孔隙水压力增加上覆土自重应力，使有效应力增加，从而使地基取得预压。
这事实上是通过降低地下水位，靠地基土自重来实现预压目的。
施工要点：
一样采纳轻型井点、喷射井点或深井井点；当土层为饱和粘土、粉土、淤泥和淤泥质粘性土时，现在宜辅以电极相结合。
（4）电渗法
在地基中插入金属电极并通以直流电，在直流电场作用下，土中水将从阳极流向阴极形成电渗。
不让水在阳极补充而从阴极的井点用真空抽水，如此就使地下水位降低，土中含水量减少。
从而地基取得固结压密，强度提高。
电渗法还能够配合堆载预压用于加速饱和粘性土地基的固结。
三、压实与夯实法
一、表层压实法
采纳人工夯，低能夯实机械、碾压或振动碾压机械对照较疏松的表层土进行压实。
也可对分层填筑土进行压实。
当表层土含水量较高时或填筑土层含水量较高时可分层铺垫石灰、水泥进行压实，使土体取得加固。
二、重锤夯实法
重锤夯实确实是利用重锤自由下落所产生的较大夯击能来夯实浅层地基，使其表面形成一层较为均匀的硬壳层，取得必然厚度的持力层。
施工要点：
施工前应试夯，确信有关技术参数，如夯锤的重量、底面直径及落距、最后下沉量及相应的夯击遍数和总下沉量；夯实前槽、坑底面的标高应高出设计标高；夯实时地基土的含水量应操纵在最优含水量范围内；大面积夯时应按顺序；基底标高不同时应先深后浅；冬季施工时，对土已冻结时，应将冻土层挖去或通过烧热法将土层融解；终止后，应及时将夯松的表土清除或将浮土在接近1m的落距夯实至设计标高。
3、强夯
强夯是强力夯实的简称。
将很重的锤从高处自由下落，对地基施加很高的冲击能，反复多次夯击地面，地基土中的颗粒结构发生调整，土体变成密实，从而能较大限度提高地基强度和降低紧缩性。
其施工工艺流程：
1）平整场地；
2）铺级配碎石垫层；
3）强夯置换设置碎石墩；
4）平整并填级配碎石垫层；
5）满夯一遍；
6）找平，并铺土工布；
7）回填风化石渣垫层，用振动碾碾压八遍。
一样在大型强夯施土前，都应选择面积不大于400m2的场地进行典型实验，以便取得数据，指导设计与施工。
四、挤密法
一、振冲密实法
利用专门的振冲器械产生的重复水平振动和侧向挤压作用，使土体的结构慢慢破坏，孔隙水压力迅速增大。
由于结构破坏，土粒有可能向低势能位置转移，如此土体由松变密。
施工工艺：
（1）平整施工厂地，布置桩位；
（2）施工车就位，振冲器对准桩位；
（3）启动振冲器，使之缓缓沉人土层，直至加固深度以上30～50cm，记录振冲器通过各深度的电流值和时刻，提升振冲器至孔口。
再重复以上步骤1～2次，使孔内泥浆变稀。
（4）向孔内倒人一批填料，将振冲器沉人填料中进行振实并扩大桩径。
重复这一步骤直至该深度电流达到规定的密实电流为止，并记录填料量。
（5）将振冲器提出孔口，继续施工上节桩段，一直完成整个桩体振动施工，再将振冲器及机具移至另一桩位。
（6）在制桩进程中，各段桩体均应符合密实电流、填料量和留振时刻等三方面的要求，大体参数应通过现场制桩实验确信。
（7）施工厂地应预先开设排泥水沟系，将制桩进程中产生的泥水集中引入沉淀池，池底部厚泥浆可按期挖出送至预先安排的寄存地址，沉淀池上部比较清的水可重复利用。
（8）最后应挖去桩顶部lm厚的桩体，或用碾压、强夯（遍夯）等方式压实、夯实，铺设并压实垫层。
二、沉管砂石桩（碎石桩、灰土桩、OG桩、低标号桩等）
利用沉管制桩机械在地基中锤击、振动沉管成孔或静压沉管成孔后，在管内投料，边投料边上提（振动）沉管形成密实桩体，与原地基组成复合地基。
3、夯击碎石桩（块石墩）
利用重锤夯击或强夯方式将碎石（块石）夯人地基，在夯坑里慢慢填人碎石（块石）反复夯击以形成碎石桩或块石墩。
五、拌和法
一、高压喷射注浆法（高压旋喷法）
以高压力使水泥浆液通过管路从喷射孔喷出，直接切割破坏土体的同时与土拌和并起部份置换作用。
凝固后成为拌和桩（柱）体，这种桩（柱）体与地基一路形成复合地基。
也能够用这种方式形成挡土结构或防渗结构。
二、深层搅拌法
深层搅拌法要紧用于加固饱和软粘土。
它利用水泥浆体、水泥（或石灰粉体）作为主固化剂，应用特制的深层搅拌机械将固化剂送人地基土中与土强制搅拌，形成水泥（石灰）土的桩（柱）体，与原地基组成复合地基。
水泥土桩（柱）的物理力学性质取决于固化剂与土之间所产生的一系列物理-化学反映。
固化剂的掺人量及搅拌均匀性和土的性质是阻碍水泥土桩（柱）性质以至复合地基强度和紧缩性的要紧因素。
施工工艺：
①定位
②浆液配制
③送浆
④钻进喷浆搅拌
⑤提升搅拌喷浆
⑥重复钻进喷浆搅拌
⑦重复提升搅拌
⑧当搅拌轴钻进、提升速度为时，应重复搅拌一次。
⑨成桩完毕，清理搅拌叶片上包裹的土块及喷浆口，桩机移至另一桩位施工。
六、加筋法
（1）土工合成材料
土工合成材料是一种新型的岩土工程材料。
它以人工合成的聚合物，如塑料、化纤、合成橡胶等为原料，制成各类类型的产品，置于土体内部、表面或各层土体之间，发挥增强或爱惜土体的作用。
土工合成材料可分为土工织物、土工膜、特种土工合成材料和复合型土工合成材料等类型。
（2）土钉墙技术
土钉一样是通过钻孔、插筋、注浆来设置，但也有通过直接打人较粗的钢筋和型钢、钢管形成土钉。
土钉沿通长与周围土体接触，依托接触界面上的粘结摩阻力，与其周围土体形成复合土体，土钉在土体发生变形的条件下被动受力。
并要紧通过其受剪工作对土体进行加固，土钉一样与平面形成必然的角度，故称之为斜向加固体。
土钉适用于地下水位以上或经降水后的人工填土、粘性土、弱胶结砂土的基坑支护和边坡加固。
（3）加筋土
加筋土是将抗拉能力很强的拉筋埋置于土层中，利用土颗粒位移与拉筋产生的摩擦力使土与加筋材料形成整体，减少整体变形和增强整体稳固。
拉筋是一种水平向增强体。
一样利用抗拉能力强、摩擦系数大而耐侵蚀的条带状、网状、丝状材料，例如，镀锌钢片；铝合金、合成材料等。
七、灌浆法
是利用气压、液压或电化学原理将能够固化的某些浆液注入地基介质中或建筑物与地基的裂缝部位。
灌浆的浆液能够是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆、石灰浆及各类化学浆材如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等。
依照灌浆的目的可分为防渗灌浆、堵漏灌浆、加固灌浆和结构纠倾灌浆等。
按灌浆方式可分为压密灌浆、渗入灌浆、劈裂灌浆和电化学灌浆。
灌浆法在水利、建筑、道桥及各类工程领域有着普遍的应用。
八、常见不良地基土及其特点
1.软粘土
软粘土也称软土，是软弱粘性土的简称。
它形成于第四纪晚期，属于海相、泻湖相、河谷相、湖沼相、溺谷相、三角洲相等的粘性沉积物或河流冲积物。
多散布于沿海、河流中下游或湖泊周围地域。
常见的软弱粘性土是淤泥和淤泥质土。
软土的物理力学性质包括如下几个方面：
（1）物理性质
粘粒含量较多，塑性指数Ip一样大于17，属粘性土。
软粘土多呈深灰、暗绿色，有臭味，含有机质，含水量较高、一样大于40%，而淤泥也有大于80%的情形。
孔隙比一样为，其中孔隙比为～称为淤泥质粘土，孔隙比大于时称为淤泥。
由于其高粘粒含量、高含水量、大孔隙比，因此其力学性质也就呈现与之对应的特点---低强度、高紧缩性、低渗透性、高灵敏度。
（2）力学性质
软粘土的强度极低，不排水强度通常仅为5～30kPa，表现为承载力大体值很低，一样不超过70kPa，有的乃至只有20kPa。
软粘土尤其是淤泥灵敏度较高，这也是区别于一样粘土的重要指标。
软粘土的紧缩性专门大。
紧缩系数大于，最大可达45MPa-1，紧缩指数约为。
通常情形下，软粘土层属于正常固结土或微超固结土，但有些土层专门是新近沉积的土层有可能属于欠固结土。
渗透系数很小是软粘土的又一重要特点，一样在10-5-10-8cm/s之间，渗透系数小那么固结速度就很慢，有效应力增加缓慢，从而沉降稳固慢，地基强度增加也十分缓慢。
这一特点是严峻制约地基处置方式和处置成效的重要方面。
（3）工程特性
软粘土地基承载力低，强度增加缓慢；加荷后易变形且不均匀；变形速度大且稳固时刻长；具有渗透性小、触变性及流变性大的特点。
经常使用的地基处置方式有预压法、置换法、搅拌法等。
2.杂填土
杂填土要紧出此刻一些老的居民区和工矿区内，是人们的生活和生产活动所遗留或堆放的垃圾土。
这些垃圾土一样分为三类：
即建筑垃圾土、生活垃圾土和工业生产垃圾土。
不同类型的垃圾土、不同时刻堆放的垃圾土很难用统一的强度指标、紧缩指标、渗透性指标加以描述。
杂填土的要紧特点是无计划堆积、成份复杂、性质各异、厚薄不均、规律性差。
因此同一场地表现为紧缩性和强度的明显不同，极易造成不均匀沉降，通常都需要进行地基处置。
3.冲填土
冲填土是人为的用水力冲填方式而沉积的土。
最近几年来多
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