技术与计量(土建)笔记-第四章Part3

第二节 地基与基础工程施工一、地基加固处理土木工程地基有以下四方面问题在各种地基中，需要根据不同条件进行处理的软弱土和不良土主要包括：软黏土、杂填土、冲填土、饱和粉细砂、湿陷性黄土、泥炭土、膨胀土、多年冻土、溶洞土等。除此之外，当旧房改造、加高、工厂设备更新等造成荷载增大，对原来地基提出更高的要求，或者在开挖深基坑，建造地下铁道等工程中有土体稳定、变形或渗流问题时，也需要进行地基处理强度和稳定性问题压缩及不均匀沉降问题地基的渗漏量超过容许值时，会发生水量损失导致发生事故地震、机器以及车辆的振动、波浪作用和爆破等动力荷载可能引起地基土，特别是饱和无黏性土的液化、失稳和震陷等危害工程中人们常采用的地基处理方法有两种采取措施使土中孔隙减少，土颗粒之间靠近，密度加大，土的承载力提高。在地基中掺加各种物料，通过物理化学作用把土颗粒胶结在一起，使地基承载力提高，刚度加大，变形减小。（一）采用砂桩、碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩加固地基碎石桩和砂桩合称为粗颗粒土桩，是指用振动、冲击或振动水冲等方式在软弱地基中成孔，再将碎石或砂挤压入孔，形成大直径的由碎石或砂所构成的密实桩体，具有挤密、置换、排水、垫层和加筋等加固作用。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，加水拌和制成的具有一定粘结强度的桩。桩的承载能力来自全长产生的摩阻力及桩端承载力，桩越长承载力愈高，桩土形成的复合地基承载力提高幅度可达4倍以上且变形量小，适用于多层和高层建筑地基。（二）土桩和灰土桩土桩和灰土桩定义土桩和灰土桩挤密地基是由桩间挤密土和填夯的桩体组成的人工“复合地基”做法土桩和灰土桩的施工方法是利用打入钢套管（或振动沉管）在地基中成孔、通过挤压作用，使地基土得到加密，然后在孔内分层填入素土（或灰土、粉煤灰加石灰）后夯实而成土桩或灰土桩。回填土一般采用过筛的粉质黏土，并不得含有有机质物质；粉煤灰采用的是湿粉煤灰；石灰采用块灰消解而形成的熟石灰。适用于地下水位以上，深度515m的湿陷性黄土或人工填土地基土桩主要适用于消除湿陷性黄土地基的湿陷性灰土桩主要适用于提高人工填土地基的承载力不适用于在地下水位以下或含水量超过25的土，不适用特点土桩特点土桩挤密地基由桩间挤密土和分层填夯的素土桩组成。土桩挤密地基可视为厚度较大的素土垫层灰土桩的特点在灰土桩挤密地基中，由于灰土桩的变形模量远大于桩间土的变形模量，因此只占地基面积约20的灰土桩可以承担总荷载的1/2。而占地总面积80的桩间上仅承担其余1/2。这样就大大降低了基础底面以下一定深度内土中的应力，消除了持力层内产生大量压缩变形和湿陷变形的不利因素。同时，由于灰土桩对桩间土能起到侧向约束作用，限制土的侧向移动，桩间土只产生竖向压密，使压力与沉降始终呈线性关系石灰桩的特点石灰桩的成孔也是采用钢套管法成孔，然后在孔内灌入新鲜生石灰块，或在石灰块中掺入适量的水硬性掺和料粉煤灰和火山灰，一般的经验配合比为8：2或7：3。在拔管的同时进行振捣或捣密。利用生石灰吸取桩周土体中水分进行水化反应，生石灰的吸水、膨胀、发热以及离子交换作用，使桩周土体的含水量降低，孔隙比减小，使土体挤密和桩柱体硬化。柱和桩间共同承受荷载，成为一种复合地基（三）深层搅拌法施工深层搅拌法施工做法是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性的并具有一定承载力的复合地基适用深层搅拌法适宜于加固各种成因的淤泥质土、黏土和粉质黏土等，用于增加软土地基的承载能力，减少沉降量，提高边坡的稳定性和各种坑槽工程施工时的挡水帷幕施工工艺用于深层搅拌的施工工艺目前有两种，一种是用水泥浆和地基土搅拌的水泥浆搅拌（简称旋喷桩），另一种是用水泥粉或石灰粉和地基土搅拌的粉体喷射搅拌（简称粉喷桩）二、桩基础施工桩基础是由若干根桩和桩顶的承台组成的一种常用的深基础。它具有承载能力大、抗震性能好、沉降量小等特点。采用桩基础施工可省去大量土方、排水、支撑、降水设施，而且施工简便，可以节约劳动力和压缩工期桩基础的分类：按桩的受力分类端承桩端承桩是穿过软弱土层而达到硬土层或岩层的一种桩，上部结构荷载主要依靠桩端反力支撑摩擦桩摩擦桩是完全设置在软弱土层一定深度的一种桩，上部结构荷载主要由桩侧的摩阻力承担，而桩端反力承担的荷载只占很小的部分按桩的施工方法分桩身可分为预制桩和灌注桩两大类按成孔方法分类根据成孔方法的不同可分为：钻孔、挖孔、冲孔灌注桩，沉管灌注桩和爆扩桩等（一）钢筋混凝土预制桩施工常用的钢筋混凝土预制桩断面有实心方桩和预应力混凝土空心管桩两种。方形桩在尖端设置桩靴；预应力混凝土管桩是在工厂内用离心法制成。1、桩的制作、运输和堆放桩的制作：a.长度在10m以下的短桩，一般多在工厂预制，较长的桩在打桩现场附近预制； b.实心桩宜采用工具式木模或钢模板支在坚实平整的场地上，用间隔重叠的方法预制。上层桩的浇灌，待下层桩的混凝土达到设计强度的30以后进行，重叠层数不超