地基与基础处理工程 六年级科学ppt课件教案

模块二 地基与基础处理 学习重点、难点： 钢筋混凝土预制桩和混凝土灌注桩施工及质量检验标准，泥浆护 壁成孔灌注桩施工过程及方法。 学习要求： 了解桩基础组成及分类； 掌握预制桩施工顺序、注意事项、质量事故产生的原因和 预防措施； 了解静力压桩特点和施工方法； 了解泥浆护壁成孔施工过程及工艺原理； 掌握沉管灌注桩、大直径人工挖孔灌注桩的施工方法，常 见质量事故的预防和处理，安全施工措施； 了解预制桩、灌注桩质量检验标准。 第一节 地基处理 一、地基的局部处理 二、换土法 三、挤密桩复合地基 四、其它地基处理方法 一、地基的局部处理 根据勘察报告，局部存在异常的地基或经基槽检验查明 的局部异常地基，均需根据实际情况、工程要求和施工条 件，妥善进行局部处理。处理方法可根据具体情况有所不 同，但均应遵循减小地基不均匀沉降的原则，使建筑物各 部位的沉降尽量趋于一致 1.局部松土坑（填土、墓穴、淤泥等）处理 当松土坑的范围较小（在基槽范围内）时，可将坑中 松软土挖除，使坑底及坑壁均见天然土为止，然后采用与 天然土压缩性相近的材料回填。例如：当天然土为砂土时 ，用砂或级配砂石分层夯实回填；当天然土为较密实的黏 性土时，用3:7灰土分层夯实回填；如为中密可塑的黏性 土或新近沉积黏性土时，可用1:9或2:8灰土分层夯实回填 。每层回填厚度不大于200mm。 当松土坑的范围较大（超过基槽边沿）或因各种条件 限制，槽壁挖不到天然土层时，则应将该范围内的基槽适 当加宽，采用与天然土压缩性相近的材料回填。如用砂土 或砂石回填时，基槽每边均应按1:1坡度放宽；如用1:9或 2:8灰土回填时，基槽每边均应按0.5:1坡度放宽；用3:7灰 土回填时，如坑的长度不大于2m，基槽可不放宽，但灰 土与槽松土坑在基槽内所占的长度超过5m时，将坑内软 弱土挖去，如坑底土质与一般槽底土质相同，也可将此部 分基础落深，做1:2踏步与两端相接（见下图)，每步高不 大于O.5m，长度不小于1.0m。如深度较大时，用灰土分 层回填至基槽底标高。 局部基础落深示意图 对于较深的松土坑（如深度大于槽宽或大于1.5m时） ，槽底处理后，还应适当考虑加强上部结构的强度和刚度 ，以抵抗由于可能发生的不均匀沉降而引起的应力。常用 的加强方法是：在灰土基础上l2皮砖处（或混凝土基础 内）、防潮层下l2皮砖处及首层顶板处各配置34根， 直径为812mm的钢筋，跨过该松土坑两端各1m。 松土坑埋藏深度很大时，也可部分挖除松土（一般深度 不小于槽宽的2倍），分层夯实回填，并加强上部结构的 强度和刚度；或改变基础形式，如采用梁板式跨越松土坑 、桩基础穿透松土坑等方法。 当地下水位较高时，可将坑中软弱的松土挖去后，用砂 土、碎石或混凝土分层回填。 2.砖井或土井的处理 当井内有水并且在基础附近时，可将水位降低到可能程 度，用中、粗砂及块石、卵石等夯填至地下水位以上 500mm。如有砖砌井圈时，应将砖井圈拆除至坑（槽） 底以下1m或更多些，然后用素土或灰土分层夯实回填至 基底（或地坪底）。 当枯井在室外，距基础边沿5m以内时，先用素土分层 夯实回填至室外地坪下1.5m处，将井壁四周砖圈拆除或松 软部分挖去，然后用素土或灰土分层夯实回填。 当枯井在基础下（条形基础3倍宽度或柱基2倍宽度范围 内），先用素土分层夯实回填至基础底面下2m处，将井 壁四周松软部分挖去，有砖井圈时，将砖井圈拆除至槽底 以下11.5m，然后用素土或灰土分层夯实回填至基底。 当井内有水时按上述方法处理。 当井在基础转角处，若基础压在井上部分不多时， 除用以上方法回填处理外，还应对基础加强处理，如在上 部设钢筋混凝土板跨越或采用从基础中挑梁的办法解决； 若基础压在井上部分较多时，用挑梁的办法较困难或不经 济时，可将基础沿墙长方向向外延长出去，使延长部分落 在天然土上，并使落在天然土上的基础总面积不小于井圈 范围内原有基础的面积，同时在墙内适当配筋或用钢筋混 凝土梁加强。 当井已淤填，但不密实时，可用大块石将下面软 土挤密，再用上述方法回填处理。若井内不能夯填密实时 ，可在井内设灰土挤密桩或在砖井圈上加钢筋混凝土盖封 口，上部再回填处理。 3.局部软硬土的处理 当基础下局部遇基岩、旧墙基、老灰土、大块石、 大树根或构筑物等，均应尽可能挖除，采用与其他部分压 缩性相近的材料分层夯实回填，以防建筑物由于局部落于 较硬物上造成不均匀沉降而使建筑物开裂；或将坚硬物凿 去300500mm深，再回填土砂混合物夯实。 当基础一部分落于基岩或硬土层上，一部分落于 软弱土层上时，应将基础以下基岩或硬土层挖去300 500mm深，填以中、粗砂或土砂混合物做垫层，使之能调 整岩土交界处地基的相对变形，避免应力集中出现裂缝； 或采取加强基础和上部结构的刚度来克服地基的不均匀变 形。 4.其他情况的处理 （1）橡皮土 当黏性土含水量很大趋于饱和时，碾压（夯拍） 后会使地基土变成踩上去有一种颤动感觉的“橡皮土”。 所以，当发现地基土（黏土、亚黏土等）含水量趋于饱和 时，要避免直接碾压（夯拍），可采用晾槽或掺石灰粉的 办法降低土的含水量，有地表水时应排水，地下水位较高 时应将地下水降低至基底0.5m以下，然后再根据具体情况 选择施工方法。如果地基土已出现橡皮土，则应全部挖除 ，填以3:7灰土、砂土或级配砂石，或插片石夯实；也可 将橡皮土翻松、晾晒、风干至最优含水量范围再夯实。 （2）管道 当管道位于基底以下时，最好拆迁或将基础局部 落低，并采取防护措施，避免管道被基础压坏。当管道穿 过基础墙，而基础又不允许切断时，必须在基础墙上管道 周围，特别是上部留出足够尺寸的空隙（大于房屋预估的 沉降量），使建筑物产生沉降后不致引起管道的变形或损 坏，如下图所示。 另外，管道应该采取防漏的措施，以免漏水浸湿 地基造成不均匀沉降。特别当地基为填土、湿陷性黄土或 膨胀土时，尤其应引起重视。 二、换土法 1.换土法的适用范围 当建筑物的地基土为软弱土、不均匀土、湿陷性土、 膨胀土、冻胀土等，不能满足上部结构对地基强度和变形 的要求，而软弱土层的厚度又不是很大时，常采用换土法 （也称为换土垫层法）处理。即将基础下一定范围内的土 层挖去，然后换填密度大、强度高的砂、碎石、灰土、素 土，以及粉煤灰、矿渣等性能稳定、无侵蚀性的材料，并 分层夯（振、压）实至设计要求的密实度。换土法的处理 深度通常控制在3m以内时较为经济合理。 换填法适用于处理淤泥、淤泥质土、湿陷性土、膨胀 土、冻胀土、素填土、杂填土以及暗沟、暗塘、古井、古 墓或拆除旧基础后的坑穴等浅层地基处理。对于承受振动 荷载的地基，不应选择换填垫层法进行处理。 根据换填材料的不同，可将换土分为砂石（砂砾、碎卵 石）垫层、土垫层（素土、灰土）、粉煤灰垫层、矿渣垫 层等，其适用范围见表2-1。 表2-1 换土的适用范围 换土种类 适 用 范 围 砂石（砂砾、碎卵石） 垫层 适用于一般饱和、非饱和的软弱土和水下黄土地基处理；不宜用于湿陷性黄 土地基，也不适宜用于大面积堆载、密集基础和动力基础的软土地基处理 ；可有条件地用于膨胀土地基；砂垫层不宜用于有地下水且流速快、流量大 的地基处理；不宜采用粉细砂作垫层 土垫层 素土垫层 适用于中小型工程及大面积回填、湿陷性黄土地基的处理 灰土垫层 适用于中小型工程，尤其适用于湿陷性黄土地基的处理，也可用于膨胀土地 基处理 粉煤灰垫层 用于厂房、机场、港区陆域和堆场等大、中、小型工程的大面积填筑，粉煤 灰垫层在地下水位以下时，其强度降低幅度在30左右 矿渣垫层 用于中小型建筑工程，尤其适用于地坪、堆场等工程大面积的地基处理和场 地平整，铁路、道路地基等；但不得用于受酸性或碱性废水影响的地基处理 2.灰土换土的施工 （1）施工准备 1）作业条件 基坑（槽）要事先进行钎探，当垫层底部存在古井、古 墓、洞穴、旧基础、暗塘等软硬不均的部位时，应根据建 筑对不均匀沉降的要求予以处理，经检验合格并及时办好 隐蔽验槽手续后，方可铺填垫层。 基坑（槽）要事先进测量放线，保证基坑（槽）尺寸、 位置准确。要制定灰土工程施工工艺，并做好水平标高量 度点。基坑开挖时应避免坑底土层受扰动，可保留约 200mm厚的土层暂不挖去，待铺填垫层前再挖至设计标 高。 铺填换土施工前应注意基坑（槽）排水，不得在浸水条 件下施工，当地下水位高于基坑（槽）时，应先行降水至 施工面下500mm。 2）材料要求 灰土垫层的灰料宜用新鲜的消石灰，用前充分熟 化，不得夹有未熟化的生石灰块，也不得含有过量的水。 灰料应过筛，粒径不得大于5mm。 灰土垫层的土料宜优先利用基槽挖出的土，但不 得含有有机杂质。应尽可能使用不含松软杂质的粉质黏土 ，黏粒含量越高其灰土强度也越高。不宜使用块状黏土、 砂质粉土、淤泥、耕土、冻土、膨胀土及有机质含量超过 5的土。土料应过筛，粒径不得大于15mm。 （2）施工要点 1）灰土体积配合比宜按2:8或3:7配置，必须用斗量并 拌合均匀后在当日铺填压实。含水量宜控制在最优含水量 2的范围内，最优含水量可通过击实试验确定，也可按 当地经验取用。如水分过多或不足时，应晾干或洒水湿润 ，一般可按经验在现场直接判断，判断方法为：手握成团 ，落地开花。 2）灰土垫层施工应选用平碾、振动碾或羊足碾，也可 采用轻型夯实机或压路机等。垫层的施工方法、分层铺填 厚度、每层压实遍数等宜按所使用的夯实机具及设计的压 实系数通过现场试验确定。当无实测资料时，除接触下卧 软土层的垫层底部应根据施工机械设备及下卧层土质条件 确定厚度外，一般情况下，垫层的分层铺填厚度可取200 300mm（可参考表2-2）。 表2-2 灰土最大虚铺厚度 夯实机具种类 夯具质量（t） 虚铺厚度（mm） 备 注 石夯、木夯 0.040.08 200250 人力送夯，落高400 500mm 轻型夯实机械 200250 蛙式打夯机 压路机 610 200300 双轮 3）换土垫层底面宜设在同一标高上，如深度不同时， 基坑底土面应挖成阶梯或斜坡搭接，并按先深后浅的顺序 进行垫层施工，搭接处应夯压密实。垫层分段施工时，不 得在墙角、柱基及承重窗间墙下接缝。上下两层的接缝距 离不得小于500mm，接缝处应夯压密实。 4）雨期施工应连续进行，并应尽快完成，防止受水浸 泡和边坡塌方，通常要求灰土夯压密实后3d内不得受水浸 泡。已遭雨淋浸泡灰土要挖去补填夯实或晾干后再夯打密 实。 5）冬期施工不准有冻块，做到随筛、随拌、随打、随 盖。对松散土允许洒盐水防冻，已冻灰土要清除重打。气 温在10以下不宜施工。 6）质量检验 灰土土料、石灰或水泥（当水泥替代灰土中的石灰时） 等材料及配合比应符合设计要求，灰土应搅拌均匀。施工 过程中应检查分层铺设的厚度、分段施工时上下两层的搭 接长度、夯实时加水量、夯压遍数、压实系数。 换土垫层的施工质量检验必须分层进行，应在每层的压 实系数（通常可取压实系数为0.95）符合设计要求后铺填 上层土。垫层的施工质量检验可采用环刀法、贯入仪、静 力触探、轻型动力触探或标准贯入试验检验。并均应通过 现场试验以设计压实系数所对应的贯入度为标准检验垫层 的施工质量。压实系数也可采用环刀法、灌砂法、灌水法 或其他方法检验。 当采用环刀法检验垫层的施工质量时，取样点应位于每 层厚度的2/3深度处。检验点数量：对大基坑每50 100m2不应少于1个点；对基槽每1020m不应少于1个点 ；每个独立柱基不应少于1个点。采用贯入仪或动力触探 检验垫层的施工质量时，每分层检验点的间距应小于4m 。 换土垫层施工完成后，还应对地基强度或承载力进行检 验。检验方法和标准按设计要求。检验数量：每单位工程 不应少于3点；1000m2以上工程，每100m2至少应有1点 ；3000m2以上工程，每300m2至少应有1点；每一独立基 础下至少应有1点；基槽每20延米应有1点。 竣工验收采用载荷试验检验垫层承载力时，每个单体工 程不宜少于3点，对于大型工程则应按单体工程的数量或 工程的面积确定检验点数。 3.砂和砂石换土的施工 （1）材料要求 砂石换土宜采用级配良好、质地坚硬的石屑、中砂、粗 砂、砾砂、圆砾、角砾、卵石、碎石等材料，不含植物残 体、垃圾等杂质，且含泥量不应超过5（若用作排水固 结的垫层，其含泥量不应超过3）。 若用粉细砂或石粉作为换填材料时，不容易压实，而且 强度也不高，使用时宜掺入一定量的碎石或卵石，其掺量 应符合设计要求。若设计无要求时，通常可掺人不少于总 重30的碎石或卵石，最大粒径不超过50mm或垫层厚度 的2/3，并拌合均匀，使其颗粒的不均匀系数d60/d105。 石屑的性质接近于砂，作换填材料时应控制含泥量及含 粉量，才能保证垫层质量。 （2）施工要点 级配砂石原材料应现场取样，进行技术鉴定，符合规范及 设计要求。并进行室内击实试验确定最大干密度和最优含 水量，然后再根据设计要求的压实系数确定设计要求的干 密度，以此作为检验砂石垫层质量控制的技术指标。无击 实试验数据时，砂石垫层的中密状态可作为设计要求的干 密度：中砂1.6t/m3，粗砂1.7t/m3，碎石或卵石2.0 2.2t/m3。砂和砂石垫层采用的施工机具和方法对垫层的 施工质量至关重要。下卧层是高灵敏度的软土时，在铺设 第一层时要注意不能采用振动能量大的机具扰动下卧层， 除此之外，一般情况下砂和砂石垫层首选振动法，因为振 动法能更有效地使砂和砂石密实。常用的方法有：振动压 实法、夯实法、碾压法、水撼法等。常用的机具有：振捣 器、振动压实机、平板式振动器、蛙式打夯机、压路机等 。 砂和砂石垫层的压实效果、分层铺填厚度、最优含水量 等应根据施工方法及施工机械现场试验确定。无试验资料 时可参考表2-3。分层厚度可用样桩控制。施工时，下层 的密实度应经检验合格后，方可进行上层施工。 表2-3 砂和砂石垫层每层铺筑厚度及最优含水量 振捣 方法 每层铺筑厚度 （m） 施工时最优含 水量（%） 施工说明 备 注 平振法 200250 1520 用平板式振捣往复器振捣 插振法 振捣器插入深 度 饱和 用插入式振捣器； 插入间距根据机械振幅大小决定 ； 不应插入下卧粘性土层； 插入式振捣器所留的孔洞，应 用砂填实。 不宜用于细砂或含 泥量较大的砂所铺 筑的砂垫层 水撼法 250 饱和 注水高度应超过每次铺筑面； 钢叉摇撼捣实，插入点间距为 100mm。 湿陷性黄土、膨胀 土地区不得使用 夯实法 150200 812 用木夯或机械夯； 木夯重400N，落距400 500mm； 一夯压半夯，全面夯实。 碾压法 250350 812 60100kN压路机往复碾压 适用于大面积砂 垫层； 不宜用于地下水 位以下的砂垫层 砂和砂石垫层铺筑前，应先验槽，清除浮土，且边坡须 稳定，防止塌方。开挖基坑铺设垫层时，必须避免扰动下 卧的软弱土层，防止被践踏、浸泡或暴晒过久。在卵石或 碎石垫层底部应铺设150300mm厚的砂层，并用木夯夯 实（不得使用振捣器）或铺一层土工织物，以防止下卧的 淤泥土层表面的局部破坏。如下卧的软弱土层不厚，在碾 压荷载下抛石能挤入该土层底部时，可堆填块石、片石等 ，将其压入以置换或挤出软土。 砂和砂石垫层应铺设在同一标高上，如深度不同时，应 挖成阶梯形或斜坡搭接，并按先深后浅的顺序施工。分段 施工时接槎作成斜坡，每层错开O.51.Om，并应充分捣 实。 振（碾）前应根据干湿程度、气候条件适当洒水，以保 持砂石最佳含水量。 碾压遍数由现场试验确定。通常用机夯或平板振捣器 时不少于三遍，一夯压半夯全面夯实；用压路机往复碾压 不少于四遍，轮迹搭接不小于500mm；边缘和转角处用 人工补夯密实。 水撼法施工时，应在基槽两侧设置样桩控制铺砂厚度， 每层250mm。铺砂后灌水与砂面齐平，然后用钢叉插入 砂中摇撼十几次。如砂已沉实，将钢叉拔出，在相距 lO0mm处重新插入摇撼，直到这一层全部结束，经检验合 格后再铺设第二层。 三、挤密桩复合地基 土挤密桩和灰土挤密桩复合地基是利用沉管、冲击或爆 扩等方法成孔时的侧向挤土作用，使桩间一定范围内的土 得以挤密、扰动和重塑，然后将桩孔用素土或灰土分层夯 填密实。前者称为土挤密桩，后者称为灰土挤密桩，属于 深层挤密加固地基处理的一种方法，是一种人工复合地基 。 土挤密桩法和灰土挤密桩法适用于处理地下水位以上 的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，可处理的深度为 515m（应根据建筑场地的土质情况、工程要求和成孔 及夯实设备等综合因素确定）。当以消除地基土的湿陷性 为主要目的时，宜选用土挤密桩法；当以提高地基土的承 载力为主要目的时，宜选用灰土挤密桩法；当地基土的含 水量大于24、饱和度大于65时，不宜选用土挤密桩法 和灰土挤密桩法。 土挤密桩和灰土挤密桩处理地基的面积，一般应大于基 础或建筑物底层平面的面积。当采用局部处理时，超出基 础底面的宽度：对非自重湿陷性黄土、素填土和杂填土等 地基，每边不应小于基底宽度的O.25倍，并不应小于 0.5m；对自重湿陷性黄土地基，每边不应小于基底宽度的 O.75倍，并不应小于1.Om当采用整片处理时，超出建筑 物外墙基础底面外缘的宽度，每边不宜小于处理土层厚度 的1/2，并不应小于2.Om。 桩孔直径宜为300450mm，并可根据所选用的成孔设 备或成孔方法确定。桩孔宜按等边三角形布置，桩孔之间 的中心距离可为桩孔直径的22.5倍 （1）施工准备 1）作业条件 要切实了解建筑场地的工程地质条件和环境情况，需要 收集的资料有：建筑场地的岩土工程勘察报告，施工钻探 资料，地基土和桩孔填料的击实试验资料；建筑物的平面 定位图，基础和桩施工布孔图；建筑场地内外、地面上下 有无影响施工的障碍物；主要施工机械及配套设备的技术 性能情况和目前的状态；工程的施工技术要求等。避免盲 目进场后无法施工或施工难度大。 编制施工技术方案及相应的技术措施；做好场地平整工 作；复测基线、水准点和基础轴线，定出控制桩和各基桩 的中心点。 进行成孔试验（一般不宜少于两组），当普遍出现缩 孔、回淤或沉管贯入反常等情况，应及时会同设计单位、 建设单位、监理单位解决（提出切实可行的施工技术措施 或拟定补救措施，甚至重新考虑地基处理方案）。 2）材料要求 土料应采用一般黏性土或粉土，使用前要过筛，土粒粒 径不得大于15mm，有机质含量不得超过5，严禁使用 耕土、杂填土、淤泥质土等，不得夹有砖块、瓦砾、生活 垃圾、杂土、冻土和膨胀土。当含有碎石时，其粒径不得 大于50mm。含水量应接近最优含水量，一般可控制在3 之内。 石灰宜用新鲜的消石灰，一般是生石灰消解（闷透）3 4d后过筛的熟石灰粉，其粒径不得大于5mm。石灰储 存时间不得超过3个月。石灰质量应符合三级标准，活性 氧化物含量越高，灰土的强度越大。 灰土的配合比应符合设计要求（常用体积配合比为2:8 或3:7），在接近最优含水量（一般为1418）的情 况下拌和而成。在配制灰土过程中，一般需均匀加水浸湿 、搅拌均匀、颜色一致，并应随拌随填孔，不得隔日使用 。 3）施工要点 土挤密桩和灰土挤密桩的施工工艺包括成孔和孔内回填 夯实两部分。常用的成孔方法有锤击沉管成孔、振动沉管 成孔、冲击成孔、爆扩成孔及人工挖孔等方法，通常应按 设计要求、成孔设备、现场土质和周围环境等因素确定。 夯实机械种类较多，按提锤方法有偏心轮夹杆式和卷扬机 提升式两种。 成孔和孔内回填夯实应符合下列要求：成孔和孔内回 填夯实的施工顺序，当整片处理时，宜从里（或中间）向 外间隔l2孔进行；对大型工程，可采取分段施工；当局 部处理时，宜从外向里间隔12孔进行；向孔内填料前 ，孔底应夯实，并应抽样检查桩孔的直径、深度和垂直度 ； 桩孔的垂直度偏差不宜大于1.5；桩孔中心点的偏 差不宜超过桩距设计值的5；经检验合格后，按设计 要求向孔内分层填入筛好的素土、灰土或其他填料，并应 分层夯实至设计标高。 桩顶标高以上应设置300500mm厚的2:8灰土垫层， 其压实系数不应小于0.95。由于在成孔和拔管的过程中， 对桩孔上部土层有一定的松动作用，因此在桩顶设计标高 以上应预留覆盖层，当沉管（锤击、振动）成孔时，宜为 0.50.7m；当冲击成孔时，宜为1.21.5m。 四、 其它地基处理方法 1.重锤夯实法 重锤夯实法是利用起重设备将夯锤提升到一定高度，然 后自由落锤，利用夯锤自由下落时的冲击能来夯实土层表 面，重复夯打使浅层地基土或分层填土夯实，形成一层较 为均匀的硬壳层，从而使地基得到加固。 重锤夯实法一般适用于处理地下水位以上稍湿的黏性土 、砂土、杂填土和分层填土，以提高其强度，减少其压缩 性和不均匀性；也可用于消除湿陷性黄土的表层湿陷性。 但当夯击振动对邻近建筑物或设备产生不利影响时，或当 地下水位高于有效夯实深度，以及当有效夯实深度内存在 软弱土时，不得采用重锤夯实法。 1）机具设备 起吊设备可采用带有摩擦式卷扬机的履带式起重机、龙 门式起重机或悬臂式桅杆起重机等。其起重能力：如直接 用钢丝绳悬吊夯锤时，应大于夯锤重量的3倍；如采用自 动脱钩时，应大于夯锤重量的1.5倍。落距一般控制在2.5 4.5m之间。 夯锤的形状宜采用圆台形，如下图所示。可用C20以上 的钢筋混凝土制作，其底部可填充废铁并设置钢底板使重 心降低。锤重宜为1530kN，底面直径宜为1.O1.5m ，锤底面静压力宜为1520kPa。 重锤示意图 （2）施工要点 1）施工前应在现场进行试夯，试夯面积不应小于 10m10m，试夯层数不少于两层，以确定符合设计密实 度要求的有关夯击参数，如夯锤重量、锤底直径、落距、 每层的虚铺厚度、有效夯击深度、夯击次数、最后下沉量 、总下沉量等。最后下沉量是指最后两击的平均下沉量， 对黏性土和湿陷性黄土取1020mm；对砂土取510mm ，以此作为控制停夯的标准。 2）基坑（槽）的夯击范围应大于基础底面，每边应超 出基础边缘0.5m，以便于底面边角夯打密实。夯实前基坑 （槽）底面应高出设计标高，预留土层的厚度。为试夯时 一般为总下沉量加50100mm。 3）夯实时地基土的含水量应控制在最优含水量范围以 内。如需洒水，应待水全部渗入土中一昼夜后方可夯击； 若土的表面含水量过大，可采取铺撒吸水材料（如干土、 碎砖、生石灰等）、换土或其他有效措施。 4）在基坑(槽)的周边应做好排水措施，防止向基坑（ 槽）内灌水。有地下水时应采取降水措施。 5）在条形基槽或大面积基坑内夯击时，第一循环应按 一夯挨一夯顺序进行，第二循环宜在前一循环的空隙点夯 击，如此反复进行，最后两遍应一夯搭接半夯进行；在独 立柱基基坑内夯击时，应采取先两边后中问或先外后里的 顺序夯击；基坑（槽）底面标高不同时，应按先深后浅的 顺序逐层夯击。 6）应注意基坑（槽）边坡稳定性和夯击对邻近建筑物 的影响，必要时应采取有效措施。冬期施工应采取防冻措 施。 （3）质量检验 重锤夯实后应检查施工记录，除应符合试夯最后下沉量 的规定外，还应符合基坑（槽）表面的总下沉量不小于试 夯总下沉量的90。也可在地基上选点夯击，检查最后下 沉量，检查点数：独立基础每个不少于l处；基槽每20m不 少于1处；整片地基每50m2不少于1处。如质量不合格， 应进行补夯，直至合格为止。 2.强夯法 强夯法是利用起重设备将重锤（一般为840t）提升到 较大高度（一般为1040m）后，自由落下，将产生的巨 大冲击能量和振动能量作用于地基，从而在一定范围内提 高地基的强度，降低压缩性，是改善地基抵抗振动液化的 能力、消除湿陷性黄土的湿陷性的一种有效的地基加固方 法。 强夯法适用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土、黏性土 、杂填土、素填土、湿陷性黄土等各类地基的处理。对淤 泥和淤泥质土地基，强夯处理效果不佳，应慎重。另外， 强夯法施工时振动大、噪声大，对邻近建筑物的安全和居 民的正常生活有一定影响，所以在城市市区或居民密集的 地段不宜采用。 （1）机具设备 强夯施工的机具设备主要有起重设备、夯锤、脱钩装 置等。起重设备多采用自行式、全回转履带式起重机，起 重能力多为1040t，由于起重能力较小，一般采用滑轮 组和脱钩装置来起落夯锤。近年来普遍采用在起重机臂杆 端部设置辅助门架的措施，这样既可以防止落锤时机架倾 斜，又能提高起重能力。 夯锤的质量应根据加固土层的厚度、土质条件及落距等 因素确定。夯锤的材料可用铸钢（铁）或在钢板壳内填筑 混凝土。夯锤形状有圆形（锥底圆柱形、平底圆柱形、球 底圆台形等）和方形（平底方形），方锤落地时， 方位改变与夯坑形状不一致有关，将会影响夯击效果；圆 形不易旋转，定位方便，稳定性和重合性较好，应用广泛 。锤形选择一般根据夯实要求，如加固深层土体可选用锥 底或球底锤；加固浅层或表层土体时，多选用平底锤。锤 底面积一般根据锤重、土质和加固深度来确定，锤底静接 地压力可取2540kPa，对于细颗粒土，锤底静接地压力 宜取较小值。夯锤中应设置若干个对称均匀布置的排气孔 ，避免吸着作用使起锤困难，排气孔直径为250300mm ，太小易堵孔不起作用。 脱钩装置应具有足够的强度，并且施工方便。目前多采 用自动脱钩装置，这样既保证了每次夯击的落距相同，又 提高了施工效率，同时施工人员不必进入夯击区操作，保 证了人身安全。 （2）施工要点 1）正式施工前应做强夯试验（试夯）。根据勘察资 料、建筑场地的复杂程度、建筑规模和建筑类型，在拟建 场地选取一个或几个有代表性的区段作为试夯区。试夯结 束待孔隙水压力消散后进行测试，对比分析夯前、夯后试 验结果，确定强夯施工参数，并以此指导施工。 2）强夯前应平整场地，标出夯点布置并测量场地高程 。当地下水位较高时，宜采取人工降水使地下水位低于坑 底面以下2m；或在地表铺一定厚度的砂砾石、碎石、矿 渣等粗颗粒垫层，其目的是在地表形成硬层，支承起重设 备，确保机械设备通行和施工，同时还可加大地下水和地 表面的距离，防止夯击时夯坑积水。 3）强夯前应查明场地范围内的地下构筑物和各种地下 管线的位置及标高等，并采取必要的措施，以免因强夯施 工而造成破坏。当强夯产生的振动对邻近建筑物或设备有 影响时，应设置监测点，并应采取挖隔振沟等隔振或防振 措施。 4）强夯施工应按设计和试夯的夯击次数及控制标准进 行。落锤应保持平稳，夯位准确，若发现因坑底倾斜而造 成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平。 5）每夯击一遍后，用推土机将夯坑填平，并测量场地 平均下沉量，停歇规定的间歇时间，待土中超静孔隙水压 力消散后，进行下一遍夯击。完成全部夯击遍数后，再用 低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯实后场地高 程。场地平均下沉量必须符合要求。 6）强夯施工过程中应有专人负责监测工作，并做好详 细现场记录，如夯击次数、每击夯沉量、夯坑深度、开口 大小、填料量、地面隆起与下沉、孔隙水压力增长与消散 、附近建筑物的变形等，并注意吊车、夯锤附近人员的安 全. 第二节 混凝土、砂石和灰土垫层施工 在基槽开挖后，经验槽与钎探，当地基符合地基承载 力后，在所开挖的基槽内可以进行垫层施工。从垫层采用 的材料的不同，垫层类型包括混凝土垫层、砂石垫层、灰 土垫层和“三合土”垫层等，下面着重介绍前面三种垫层的 施工方法。 一、混凝土垫层施工 1)施工准备 材料及主要机具 A.水泥：宜用325号硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿 渣硅酸盐水泥。 B.砂：中砂或粗砂，含泥量不大于5%。 C.石子：卵石或碎石，粒径为540mm，含泥量不大于 2%。 D. 混凝土搅拌机、磅秤、手推车或翻斗车、尖铁锹、平 铁锹、平板振捣器、串桶或溜管、刮杠、木抹子、胶皮水 管、铁錾子、钢丝刷。 作业条件 A.主体结构工程质量已办完验收手续，门框安装完，墙 四周已弹好+50cm水平标高线。 B.穿过楼板的暖、卫管线已安装完，管洞已浇筑细石混 凝土，并已填塞密实。 C.铺设在垫层中的水平电管已做完，并办完隐检手续。 D.在首层地面浇筑混凝土垫层前，穿过室内的暖气沟及 沟内暖气管已做完，排水管道作完并办完验收手续，室内 回填土已进行分项质量检验评定。 2)操作工艺 工艺流程 基层处理 找标高、弹水平控制线 混凝土搅拌 铺设混凝土 振捣 找平 养护 。 A.基层处理：把粘结在混凝土基层上的浮浆、松动混凝 土、砂浆等用錾子剔掉，用钢丝刷刷掉水泥浆皮，然后用 扫帚扫净。 B.找标高弹水平控制线：根据墙上的+50cm水平标高线 ，往下量测出垫层标高，有条件时可弹在四周墙上。 C.混凝土搅拌 a.根据配合比（其强度等级不直低于C10），核对后台原 材料，检查磅秤的精确性，作好搅拌前的一切准备工作。 后台操作人员认真按混凝土的配合比投料，每盘投料顺序 为石子水泥砂水。应严格控制用水量，搅拌要均匀 ，搅拌时间不少于90s。 b.按建筑地面工程施工及验收规范的要求制作试块 。试块组数，按每一楼层建筑地面工程不应少于一组。当 每层建筑地面工程面积超过1000m2时，每增加1000m2各 增做一组试块，不足1000m2按1000m2计算。 D.铺设混凝土：混凝土垫层厚度不应小于60mm。为了 控制垫层的平整度，首层地面可在填土中打入小木桩（ 30mm 30mm200mm），拉水平标高线在木桩上做垫 层上平的标记（间距2m左右）。在楼层混凝土基层上可 抹100mm100mm，找平墩（用细石混凝土），墩上平为 垫层的上标高。 大面积地面垫层应分区段进行浇筑。分区段应结合变形 缝位置、不同材料的地面面层的连接处和设备基础位置等 进行划分。 铺设混凝土前先在基层上洒水湿润，刷一层素水泥浆（ 水次比为0.40.5），然后从一端开始铺设，由室内向外 退着操作。 E.振捣：用铁锹铺混凝土，厚度略高于找平堆，随即用平 板振捣器振捣。厚度超过20cm时，应采用插入式振捣器 ，其移动距离不大于作用半径的1.5倍，做到不漏振，确 保混凝土密实。 F.找平：混凝土振捣密实后，以墙上水平标高线及找平 堆为准检查平整度，高的铲掉，凹处补平。用水平木刮杠 刮平，表面再用木抹子搓平。有坡度要求的地面，应按设 计要求的坡度做。 G. 养护：已浇筑完的混土垫层，应在12h左右覆盖和浇 水，一般养护不得少于7d。 冬期施工操作时，环境温度不得低于+5。如在负温下 施工时，所掺防冻剂必须经试验室试验合格后方可使用。 氯盐掺量不得大于水泥重量的3%。小于、等于C10的混 凝土，在受冻前混凝土的抗压强度不得低于5.0N/mm2。 3)质量标准 保证项目 A.混凝土所用的水泥、水、骨料、外加剂等必须符合施 工规范和有关的规定。 B.混凝土的配合比、原材料计量、搅拌、养护和施工缝 处理等必须符合施工规范的规定。 C.评定混凝土强度的试块，必须按混凝土强度检验评 定标准（GBJ107?7）的规定取样、制作、养护和试验 ，其强度必须符合施工规范的规定。 允许偏差项目，见下表2-4。 表2-4 地面垫层混凝土允许偏差 序号 项 目 允许偏差 (mm) 检验 方法 1 表面平整度 10 用2m靠尺和楔 形塞尺检查 2标 高 10用水平仪检查 3 坡 度 不大于房间相对尺寸 的2/1000，且不大于30 用坡度尺检查 4厚 度 在个别地方不大于设计 厚度的1/10 尺量检查 4)成品保护 在已浇筑的垫层混凝土强度达到12MPa以后 ，才可允许人员在其上走动和进行其它工序。 在施工操作过程中，注意运混凝土小车不要碰 动门框（应预先有保护措施），并在铺设混凝土 时要保护好电气等设备暗管。 混凝土垫层浇筑完满足养护时间后，可继续进 行面层施工，如继续施工时，应对垫层加以覆盖 保护，并避免在垫层上搅拌砂浆。存放油漆桶等 物以免污染垫层，影响面层与垫层的粘结力，而 造成面层空鼓。 5)应注意的质量问题 混凝土不密实：主要由于漏振和振捣不密实，或配合 比不准及操作不当而造成。基底末洒水太干燥和垫层过薄 ，也会造成不密实。 表面不平、标高不准：操作时未认真找平。铺混凝土 时必须根据所拉水平线掌握混凝土的铺设厚度，振捣后再 次拉水平线检查平整度，去高填平后，用木刮杠以水平堆 （或小木桩）为标准进行刮平。 不规则裂缝：垫层面积过大、未分段分仓进行浇筑、 首层暖沟盖板上未浇混凝土、首层地面回填土不均匀下沉 或管线太多垫层厚度不足60mm等因素，都能导致裂缝产 生 6)质量记录 应具备以下质量记录： 水泥出厂合格证。 混凝土试块强度试验记录及混凝土质量评定表。 有防水要求的地面，防水材料出厂合格证及试验记录 、隐检记录。 垫层混凝土分项工程质量检验评定表。 二 沙石垫层施工 浅层软弱土的处理，常采用换土垫层法，即将基础底 面下处理范围内的软弱土层挖去，分层换填强度较大的砂 、碎石、灰土、二灰（石灰、粉煤灰）、煤渣、矿渣以及 其他性能稳定、无侵蚀性等的材料，并夯（压、振）实至 要求的密实度为止，以达到提高地基承载力，减少地基沉 降量的目的。 砂和砂石垫层具有应用范围广泛，不用水泥；由于砂石 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垫层 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.Om以内的软弱、透水性强的粘性土地基；不宜 用于加固湿陷性黄土地基及渗透性系数小的粘性土地基。 1.材料及施工方法、机具选择 （1）对材料的要求 砂石垫层的材料，宜采用级配良好、质地坚硬的材料， 其颗粒的不均匀系数最好不小于10，以中粗砂为好。当采 用细砂、粉砂时，应掺加粒径2050mm的卵石（或碎石 ），但要分布均匀。砂垫层含泥量不宜超过5，也不得 含有草根、垃圾等有机质杂物。作排水垫层时，含泥量不 宜超过3，并且不应有过大的石块和碎石，因为碎石过 大会导致垫层本身的不均匀压缩，一般要求碎（卵）石最 大粒径不宜大于50mm。对于湿陷性黄土地基不应选用透 水性的砂石垫层。 （2）施工方法和机具的选择 砂和砂石垫层采用什么方法和机具对于垫层的 质量至关重要，除下卧层是高灵敏度的软土在铺 设第一层时要注意不能采用振动能量大的机具扰 动下卧层外，在一般情况下，砂和砂石垫层首选 振动法，因为振动比碾压更能使砂和砂石密实。 我国目前常用的方法有振动法（包括平振、插振 ），夯实法、水撼法、碾压法等，如表2-5所示， 常采用的机具有：振捣器、振动压实机、平板振 动器、蛙式打夯机等。 表2-5 砂和砂石垫层每层铺筑厚度及最优含水量 注：在地下水位以下的垫层其最下层的铺筑厚度可比上表增加50mm。 项 次 捣实 方法 每层铺 筑厚度（mm） 施工时最优 含水量（% ） 施工说明 备 注 1平振法 200250 1520 用平板式振捣器往复振捣 2插振法 振捣器 插入深度 饱和 ）用插入式振捣器 2）插入间距 可根据机械振幅大小决定 3）不应插至下卧粘性土层 4）插入振捣器完毕后所留的孔洞，应用 砂填实 不宜使用于细砂 或含泥量较大的 砂所铺的砂垫 层 3水撼法 250 饱和 1）注水高度应超过每次铺筑面 2）钢 叉摇撼捣实 ，插入点间距为100mm 3）钢叉分四齿，齿的间30mm，长30mm ；柄长900mm，重4kg 湿陷性黄土、膨 胀土地区不得使 用 4夯实法 150200 812 1）用木夯或机械夯 2）木夯重40kg，落距400500mm 3）一夯压半夯，全面夯实 适用于砂石垫层 5碾压法 250350 12 610t压路机往复碾压，一般小少于4遍 1)适用于大面积 砂垫层 ； 2)不宜用于地下 水位以下的砂垫 层 2.施工要点 （1）铺设前应先验槽，将基底表面浮土、淤泥、杂物 清除干净，两侧应设一定坡度，防止振捣时塌方。基坑（ 槽）两侧附近如有低于地基的孔洞、沟、井和墓穴等，应 在未做垫层前加以填实。 （2）垫层底面宜铺设在同一标高上，如深度不同时， 土面应挖成阶梯或斜坡搭接，并按先深后浅的顺序施工， 搭接处应夯压密实。分层铺设时，接头应作成斜坡或阶梯 形搭接，每层错开0.51.Om，并注意充分捣实。 （3）人工级配的砂石垫层，应将砂石搅拌均匀后，再 铺设捣实。 （4）开挖基坑铺设垫层时，严禁扰动垫层下卧层及侧 壁的软弱土层，防止被践踏、受冻或受浸泡，否则土的结 构在施工时遭到破坏，其强度就会显著降低。因此，基坑 开挖后应及时回填，不应暴露过久。如垫层下有厚度较小 的淤泥或淤泥质土层，在碾压荷载下抛石能挤入该层底面 时，可采取挤淤处理，先在软弱土面上堆填块石、片石等 ，然后将其压入以置换和挤出软弱土，再作垫层。 （5）垫层应分层铺设，分层夯实或压实，基坑预先安 好5m5m网格标注，控制每层的铺设厚度。分层厚度视 振动力的大小而定，一般为1520cm，每层铺设厚度不 宜超过表4.2中的数值。振夯压要作到交叉重叠1/3，防止 漏振、漏压。夯实、碾压遍数、振实时间应通过试验确定 （6）采用细砂作垫层材料时，不宜使用平振法、插振 法和水撼法，以免产生液化现象。 （7）当地下水位较高或在饱和的软弱土地基上铺设垫 层时，应加强基坑内及外侧四周的排水工作，防止砂垫层 泡水引起砂的流失，保持基坑边坡稳定或采取降低地下水 位措施，使地下水位降低到基坑底500mm以下。 （8）当采用水撼法或插振法施工时，以振捣棒振幅半 径的1.75倍为间距（一般为400500mm)插入振捣，依 次振实，以不再冒气泡为准，直至完成；同时应采取措施 作到有控制地注水和排水。垫层接头应重复振捣，插入式 振动棒振完所留孔洞应用砂填实；在振动底层垫层时，不 得将振动棒插入原土层或基槽边部，以避免使软土混入砂 垫层而降低砂垫层强度。 （9）垫层铺设完毕，应即进行下道工序施工，严禁小 车及人在砂层上面行走，必要时，在垫层上铺板行走。 三、灰土垫层施工 灰土垫层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。一般用于加固深14m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.灰土垫层布置范围 灰土垫层布置范围可分为两种，即在建筑物基础（单独 基础和条形基础）底面下的灰土垫层和建筑物范围内的整 片垫层。设计时采用整片灰土垫层的目的是使整片垫层起 隔水作用，预防水从室内、外渗入地基，保护整个建筑物 范围内下部未经处理的湿陷性黄土层不致受水浸湿。所以 整片灰土垫层超出外墙基础外缘的宽度不宜小于其厚度， 并不得小于1.5m。 2.灰土垫层施工要点 （1）对基槽（坑）应先验槽，消除松土，并打两遍底 夯，要求平整干净，如有积水、淤泥应晾干；局部有软弱 土层或孔洞，应及时挖除后用灰土分层回填夯实。 （2）灰土配合比应符合设计规定，一般用3:7或2:8（石 灰：土，体积比）。多用人工翻拌，不少于三遍，使达到 均匀，颜色一致，并适当控制含水量，现场以手搓成团， 两指轻捏即散为宜，一般最优含水量为1418（质量 比）。如含水分过多或过少时，应稍晾干或洒水湿润，如 有球团应打碎，要求随拌随用。 （3）铺灰应分段分层夯筑，每层虚铺厚度参见表2-6， 夯实机具根据工程大小和现场机具条件或机械夯打或碾压 ，遍数按设计要求的干密度由试夯（或碾压）确定，一般 不少于4遍。 表2-6 灰土最大虚铺厚度 夯实机具种类 重量（t） 虚铺厚度（mm ） 备 注 石夯、木夯 0.040.08 200250 人力送夯，落距400 500mm，一夯压半夯，夯 实后约80100mm厚 轻型夯实机械 0.120.4 200250 压路机 610 200300 双轮 （4）灰土分段施工时，不得在墙角、柱基及承重窗间 墙下接缝，上下两层的接缝距离不得小于500mm，接缝 处应夯压密实，并作成直槎。当灰土地基高度不同时，应 作成阶梯形，每阶宽不少于500mm。对作辅助防渗层的 灰土，应将地下水位以下结构包围，并处理好接缝，同时 注意接缝质量，每层虚土从留缝处往前延伸500mm，夯 实时应夯过接缝300mm以上。接缝时，用铁锹在留缝处 垂直切齐，再铺下段夯实。 （5）灰土应当日铺填夯压，入槽（坑）灰土不得隔日 夯打。夯实后的灰土30d内不得受水浸泡，并及时进行基 础施工及基坑回填，或在灰土表面作临时性覆盖，避免日 晒雨淋。雨季施工时，应采取适当防雨、排水措施，以保 证灰土在基槽（坑）内无积水的状态下进行。刚打完的灰 土，如突然遇雨应将松软灰土除去，并补填夯实，稍受湿 的灰土可在晾干后补夯。 （6）冬季施工，必须在基层不冻的状态下进行，土料 应覆盖保温，冻土及夹有冻块的土料不得使用。已熟化的 石灰应在次日用完，以充分利用石灰熟化时的热量。当日 拌合灰土应当日铺填夯实，表面应用塑料布及草袋覆盖保 温，以防灰土垫层早期受冻降低强度。 四、垫层施工质量验评 垫层分项工程一般划分为一个检验批，若分阶段施工 或地基标高不同时也可划分成若干个检验批，但不宜过多 。 （一）主控项目要求 1.地基承载力或地基强度 地基承载力或地基强度必须达到设计要求的标准，可以 用不同的质量检验指标，如标贯、静力触探、十字板剪切 强度和承载力检验，但应由设计要求而定。检验数量，每 单位工程不应少于3点，1000m2以上工程，每100m2，至 少应有l点；3000m2以上工程，每300 m2至少应有l点； 每一独立基础下至少应有1点；基桩每20延长米应有1点。 检查方法：查验检验报告。 2.配合比 灰土的土料宜用粘土、粉质粘土，严禁使用冻土、膨胀 土或盐渍土。砂宜用中砂、粗砂、砾砂、碎石（卵石）、 石屑，细砂应加入2535碎石（卵石）。材料质量和 配合比应符合设计规定并搅拌均匀。 检查方法：监理工程师可在现场配制过程中按体积比 或重量比检查，检查数量同第1条。 3.压实系数 施工前验槽若发现有软弱土层，空穴时，应挖除并按 设计分层夯实，最优含水量可通过击实试验确定，分层铺 筑厚度按设计要求，当无设计要求时可参照建筑地基基 础工程质量验收规范（GB502022002）条文解释中 的4.2.2条和4.3.2条执行。 施工中必须检查分层铺筑厚度，分段施工时搭接部分 的压实情况、压实系数，每层压实后应现场实测压实系数 ，每层检测数量同第1条。监理工程师应实地抽查。 （二）一般项目要求 1.石灰粒径5mm，可用筛分法对尚未拌和的材料进行 抽查。 2.土颗粒粒径15mm，抽查时用1515mm的筛网进行 检查。 3.砂石粒含泥量5，检查试验报告。 4.石料粒径100mm，在拌和前用筛分法抽查。 5.土料、砂、石料有机质含量，检查试验报告。 6.含水量，施工中应按第l条检查数量的方法在每层铺筑 时取样用烘干法测定。监理工程师可查看试验单，与最优 值比较，允许偏差2 7.分层厚度偏差，与设计值比较以毫米计，50mm为合 格。 检查方法：查看施工记录，并用水准仪抽查。 灰土、砂和砂石地基检验批质量验收记录表见表2-7。 表2-7 灰土、砂和砂石地基检验