015.地基与基础工程（四）.pdf

1G414020 基础工程与地基处理及加固基础工程与地基处理及加固1G414021矿区厂房基础结构形式和特点1G414022矿区建筑物地基处理方法与技术要求1G414023预制桩和灌注桩的施工方法与技术要求1G414021矿区厂房基础结构形式和特点矿区厂房基础结构形式和特点基础的分类形式有许多，其中按结构形式可分为无筋扩展基础、扩展基础、柱下独立基础、筏形基础及箱形基础等。一、无筋扩展基础无筋扩展基础为砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的，且不需要配置钢筋的墙下条形基础和柱下独立基础。1.墙下条形基础当上部结构荷载较大而土质较差时，可采用钢筋混凝土建造，墙下钢筋混凝土条形基础一般做成无肋式；如地基在水平方向上压缩性不均匀，为了增加基础的整体性，减少基础的不均匀沉降，也可做成肋式的条形基础。2.柱下独立基础现浇钢筋混凝土基础的截面可做成阶梯形和锥形。预制柱下的基础一般做成杯形基础，等柱子插入杯口后，将柱子临时支撑，然后用细石混凝土将柱周围的缝隙填实。二、扩展基础扩展基础的作用是把墙或柱的荷载扩散到地基中，使之满足地基承载力和变形的要求。扩展基础通常是指墙下钢筋混凝土条形基础和柱下钢筋混凝土独立基础。1.墙下钢筋混凝土条形基础墙下钢筋混凝土条形基础多用于地质条件较差的多层建筑物，其截面形式可做成无肋式或有肋式。2.柱下钢筋混凝土独立基础柱下钢筋混凝土独立基础截面呈台阶形或角锥形，预制柱下的基础一般做成杯形基础。三、柱下条形基础在钢筋混凝土框架结构中，当地基软弱而荷载较大时，若采用扩展基础，可能因基础底面积很大而使基础边缘互相接近甚至重叠。为增加基础的整体性并方便施工，可将同一排的柱下独立基础连通成为柱下钢筋混凝土条形基础。四、筏形基础和箱形基础如地基基础软弱而荷载又很大，采用十字基础仍不能满足要求或相邻基槽距离很小时，可用钢筋混凝土做成片筏基础。筏形基础按构造形式可分为平板式和梁板式两类。平板式分为两类：一类是在底板上做梁，柱子支撑在梁上；另一类是将梁放在底板的下方，底板上面平整，可做建筑物底层底面。为了使基础具有更大的刚度，大大减少建筑物的相对弯矩，可将基础做成由顶板、底板及若干纵横隔墙组成的箱形基础。它是片筏基础的进一步发展，适用于地基软弱土层厚、荷载大和建筑面积不太大的一些重要建筑物。除此以外还有一些特殊的基础形式，如壳体基础、圆板、圆环基础等。1G414022矿区建筑物地基处理方法与技术要求矿区建筑物地基处理方法与技术要求二、地基处理方法及其主要内容工程中常采用地基处理方法大致可分为两类，即施加作用改善土性的方法，以及通过在地基中掺加各种物料提高地基土性的办法。（一）换填地基1.灰土地基灰土地基是将基础底面下要求范围内的软弱土层挖去，用一定比例的石灰与土，在最优含水量情况下充分拌合，分层回填夯实或压实而成。灰土地基具有一定的强度、水稳性和抗渗性，施工工艺简单，费用较低，是一种应用广泛、经济、实用的地基加固方法。适 于加固深13m厚的软弱土、湿陷性黄土、杂填土等，还可用作结构的辅助防渗层。1.灰土地基（1）材料要求灰土是用土和石灰混合而成的材料。土料是就地采挖的黏性土及塑性指数大于4的粉土。土料宜选用粉质黏土，土内不得含有松软杂质或耕植土，经筛后其最大粒径不应大于15mm。石灰应用III级以上新鲜的消石灰，经消解并过筛，其最大粒径不大于5mm，且不应夹有未熟化的生石灰块料及其他杂质，也不得含有过多水分。（2）施工要点灰土强度与石灰掺量有关。体积配合比一般采用3：7或2：8（石灰：土），人工搅拌不少于三遍，均匀，颜色一致，并适当控制含水量。垫层厚度应符合设计，保证软弱土层所承受垫层底面的作用小于其承载能力。垫层每边超出建筑物墙基础外缘的宽度不应小于垫层的厚度，且不得小于2m。施工前基槽应平整、干净，不得有积水，并经试夯确定夯压遍数。灰土应当日铺填夯压，入槽灰土不得隔日夯打。夯筑施工应分段分层进行，分段施工时不得在墙角、柱基及承重窗间墙下接缝，接缝处理应符合要求。2.砂和砂砾石地基砂和砂石地基（垫层）采用砂或砂砾石（碎石）混合物，经分层夯（压）实，作为地基的持力层，提高基础下部地基强度，并通过垫层的压力扩散作用，降低地基的压实力，减少变形量，同时垫层可起排水作用，地基土中孔隙水可通过垫层快速地排出，能加速下部土层的沉降和固结。砂和砂石地基具有应用范围广泛；不用水泥、石材；由于砂颗粒大，可防止地下水因毛细作用上升，地基不受冻结的影响；能在施工期间完成沉陷；用机械或人工都可使地基密实，施工工艺简单，可缩短工期，降低造价等特点。适于处理3.0m以内的软弱、透水性强的黏性土地基，包括淤泥、淤泥质土；不宜用于加固湿陷性黄土地基及渗透系数小的黏性土地基。（1）材料要求用砂宜选用级配良好、质地坚硬的中砂或粗砂；砂砾石的粒级应在50mm以下，且其在混合料中的含量应在50%以内。砂和砂砾石中的含泥量均应小于5%（砂料兼作排水垫层时要小于3%），且不得含有杂草等有机杂质和其他杂物。（2）施工要点当地下水位较高或在饱和的软弱地基上铺设垫层时，应加强基坑内外的排水工作，防止砂垫层泡水引起砂的流失，保持基坑边坡稳定。垫层的宽度通常由经验确定，其顶面每边超出基础底边不应小于300mm。施工前要试验确定最优含水量、分层虚铺厚度及夯压遍数、夯压机械等参数。砂和砂砾石垫层施工同样应分层铺设，分层夯压。3.粉煤灰地基它具有承载能力和变形模量较大，可利用废料，施工方便、快速，质量易于控制，技术可行，经济效果显著等优点。可用于做各种软弱土层换填地基的处理，以及做大面积地坪的垫层等。（2）施工要点铺设前，应清除地基土垃圾，排除表面积水，平整场地，并用8t压路机预压两遍，使其密实。粉煤灰垫层上宜覆土 0.30.5m。夯实或碾压时，如出现“橡皮土”现象，应停止压实，可采取将垫层开槽、翻松、晾晒或换灰等办法处理。（二）夯实地基1.重锤夯实地基重锤夯实是利用起重机械将夯锤提升到一定高度，然后自由落下，重复夯击基土表面，使地基表面形成一层比较密实的硬壳层，从而使地基得到加固。重锤法适用于地下水位0.8m以上、稍湿的黏性土、砂土、饱和度较小的湿陷性黄土、杂填土以及分层填土地基的加固处理。2.强夯地基强夯法又称动力固结法，它是利用大吨位夯锤起吊到630m高度后的夯落作用加固土层的方法。一般地基强度可提高25倍，压缩性可降低210倍，加固影响可深达610m。强夯法的适用范围：加固碎石土、砂土、低饱和度粉土、湿陷性黄土、高填土、杂填土及“围海造地”地基、工业废渣、垃圾地基等的处理。也可用于防止粉土及粉砂的液化，消除或降低大孔土的湿陷性等级；对于高饱和度淤泥、软黏土、泥炭土、沼泽土，采取一定措施后也可采用，还可用于水下夯实。强夯法不得用于不允许对周围建筑物和设备有一定振动影响的地基加固，必须时应采取防振、隔振措施。（三）挤密桩地基1.土桩和灰土桩地基土桩和灰土桩适用于处理地下水位以上、含水量不超过25%、厚度515m的湿陷性黄土或人工填土地基；其中，土桩主要用于消除地基的湿陷性和提高水稳定性的目的，而灰土桩（包括由石灰、粉煤灰混合的二灰桩）主要用于提高人工填土地基的承载力和对桩间土起到侧向约束作用。2.砂石桩地基砂石桩为砂桩、砾卵石（砾石）桩、碎石桩的统称，是处理软弱地基的一种经济、简单有效的方法。施工过程与土桩相似。该法适用于软弱地基一般建筑物地基的加固，其中对松散砂土效果最明显；3.水泥粉煤灰碎石桩（或称CFG桩）地基水泥粉煤灰碎石桩是在碎石桩基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌合制成的具有一定粘结强度的桩。CFG桩是一种粘结强度较高的桩体，不仅可以发挥全桩的侧阻作用，当桩端落在较好的土层上时，还可以很好地发挥端阻作用，从而使复合地基的承载力得到大大提升，并可传递荷载到深层地基中去，具有较好的技术性能和经济效果。（四）深层密实地基1.振冲地基振冲法，又称振动水冲法；振冲法按加固机理和效果的不同，又分为振冲置换法和振冲密实法两类。碎石桩具有良好的透水性，可加速地基固结，使地基承载力可提高1.21.35倍；此外，振冲过程中的预振效应，可使砂土地基增加抗液化能力。2.水泥土搅拌桩地基深层搅拌法的特点是：在地基加固过程中无振动、无噪声，对环境无污染；对土无侧向挤压，对邻近建筑物影响很小；设计灵活，按建筑物要求做成柱状、壁状、格栅状和块状等加固形状；可有效地提高地基强度；同时施工期较短，与钢筋混凝土桩相比，可节约大量钢材，造价低廉，效益显著。水泥土搅拌桩【总结总结】1.地基处理特点换填地基灰土地基防渗换填地基（浅层）砂和砂石地基排水，不宜用于湿陷黄土和渗透系数小的土夯实地基重锤地下水位以上，稍湿土强夯地基可水下挤密桩地基砂桩、碎石桩、水泥粉煤灰碎石桩土桩和灰土桩地下水位以上水泥土搅拌桩节约钢材1G414022矿区建筑物地基处理方法与技术要求矿区建筑物地基处理方法与技术要求1.可作为结构辅助防渗层的换填地基是（）。A强夯地基B灰土地基C砂石地基D碎石桩挤密地基【答案】B【解析】常用的地基处理方法很多，如换填地基、夯实地基、挤密桩地基、深层密实地基等。选项A为夯实地基，选项C为挤密桩地基，两者均不属于题设中的换填地基，可排除。主要类型有灰土地基、砂和砂石地基是常见的换填地基，其中灰土地基可以用作结构的辅助防渗层。故选项B正确。