浅谈地基处理及基础托换技术

第二讲地基处理及基础托换5/28/20231概述1、选择方案前应完成下列工作1)搜集详细的工程地质，水文地质及地基基础设计资料等2)据设计要求或天然地基存在的主要问题确定地基处理的目的，处理的范围及处理后要求达到的各项技术指标3)结合工程情况，了解本地区地基处理经验和施工条件及其他地区相似场地上同类工程的地基处理经验和使用情况。5/28/202322、方案选择时考虑上部结构，基础和地基的共同作用，并经技经比较选用地基处理方案或加强上部结构和处理地基相结合的方案3、处理方法的确定步骤：1)据结构类型、荷重大小及使用要求，结合地形地貌，地层结构，地质条件，地下水环境情况和对邻近建筑的影响等。（初选方案）2)分别从加固原理，适用范围，预期处理效果，材料来源及消耗，机具条件，施工进度和对环境的影响等进行技经分析和对比。（选择最佳方案）5/28/202333)对选定的方法，按建筑物的安全等级和场地复杂程度，在有代表性的场地上进行相应的现场试验或试验性施工，并进行必要的测试，以检验设计参数和处理效果。若达不到设计要求，应查原因，采取措施或修改设计。4、处理后的地基，其承载力标准值的修正应使基础宽度的地基承载力修正系数应取零，基础埋深的地基承载力修正系数应取1.0。5/28/202344、处理后的地基，其承载力标准值的修正应使基础宽度的地基承载力修正系数应取零，基础埋深的地基承载力修正系数应取1.0。5、技术人员应掌握相应工程的处理目的，加固原理和质量标准，做好质量控制和监测并记录；施工中做好质量监理；施工期间进行沉降观测，重要建筑物须于使用中继续观测5/28/202356、具体方法：换填法 土或灰挤密桩法 预压法 砂石桩法强夯法 深层搅拌法振冲法 高压喷射注浆法托换法（桩式，灌浆，基础）5/28/20236

第一章地基处理技术5/28/202371―1.注浆法特点:1)应用广泛，新建、改建和扩建工程中均有应用2)水泥系与水玻璃系占主导地位。3)电子监测如注浆压力、浆液调度、进浆量，提高工效，控制注浆工程和质量。4)理论不足5/28/20238适用范围：

①处理砂土、粉性土，粘性土和一般填土层，以提高地基土的强度和变形模量，控制沉降。②在桩侧和桩底进行水泥注浆以提高单桩承载力③深基坑开挖中，对支护桩的后侧及基坑底面注浆，可形成挡水帷幕防渗作用。④对结构物及文物的修补和修复。⑤在地铁和敷设地下管道工程中，用注浆法加固粉砂和淤泥质地层。5/28/202391-1-1.注浆法设计注浆设计前必须通过调查研究，设计包括注浆材料的选择、初凝时间、注浆量和压力、注浆孔布置和注浆顺序等。1.注浆浆液注浆法处理软土的浆液材料可选用以水泥为主的悬浊液，也可选用水泥和不玻璃的双液混合液。后者具有凝结时间快的特点，在有地下动水流的情况下，应采用双液水泥浆。浆液的初凝时间应根据地基土质条件决定。在砂土地基注浆中，一般使用的浆液初凝时间为5～20min；在粘性土中劈裂注浆时，一般浆液初凝时间为1～2h。5/28/2023102.注浆量注浆量取决于地基土性质和浆液的渗透性等因素。在进行大规模注浆施工时，宜在施工现场进行试验注浆以决定注浆量。一般粘性土地基中的浆液注入率为15%～20%。3.注浆压力注浆按其在土中的流动方式可分为渗透注浆、压密注浆及劈裂注浆。渗透注浆是指浆液以自然渗透方式渗入土体孔隙中的注浆方法，它往往只能在孔隙较大且贯通性良好的土中进行，如土的渗透系数小于10.5cm/s数量级的土层中，一般难以实现。5/28/202311压密注浆是用压力将很稠的浆液灌入预先在土层中钻进的孔中（图1-1）。图1-15/28/202312劈裂注浆则是通过压力将地层中原有裂隙或孔隙张开，形成扩张的裂隙与孔隙，使浆液灌入其中（图1-2）。图1-25/28/202313在实际注浆中，往往是多种形式同时出现，而以某一形式为主而已。不同注浆形式其注浆压力亦不同。对劈裂注浆，在注浆的范围内应尽量减小注浆压力。注浆压力的选用应根据土层的性质及其埋深确定。在砂土中的经验数值是0.2～0.5Mpa；在粘性土中为0.2～0.3Mpa。压密注浆的注浆压力主要取决于浆液材料的稠度。如采用水泥砂浆液，坍落度可在25～75mm左右，注浆压力可选定在1～7Mpa范围内。坍落度较小，注浆压力可取上限值。如采用水泥-水玻璃双液快凝浆液，则注浆压力应小于1Mpa。5/28/2023144.布孔及注浆顺序注浆孔的布置原则应能使被加固土体在平面和深度范围内连成一个整体，注浆孔间距可控制在1～2m，但应保证每孔注浆的影响半径相互搭接。注浆点上的覆盖土厚度应大于2m。注浆时应采用先外围后内部的注浆施工方式，以形成封存密区，提高浆液加固效果。如注浆范围以外有边界约束条件时，也可采用自内侧开始顺次往处侧注浆方法。5/28/2023151-1-2.注浆法施工1.施工准备注浆法施工的场地事先应予平整，除干钻法外，应沿外孔位置开挖沟槽与集水坑，以保持场地干燥。2.工艺流程（1）阀管注浆阀管亦称袖阀管，它是由塑料花管及橡皮套组成。塑料花管内径50mm，每隔一定距离（330-500mm）钻一组小孔，即注浆孔。在每组注浆孔（纵向100mm范围）的外部包裹1～2层橡皮套，它在沉管时可防止泥浆进入管内；注浆时又保证浆液在一定压力下冲开，使浆液灌入土层中；而当停止灌浆，橡皮套又回缩封住注浆口，防止土层中流体进入管中起到了“阀门”作用，而其形状又似“袖子”，故又称袖阀管（图1-3）。5/28/202316图1膛-35/撑13孕/2伸02课317塑料手阀管悲注浆素法施庭工可户按下硬列步源骤进习行（活图1主-4部）。图1批-45/右13珠/2豪02消318A束a.钻孔烈；b．网当钻宪孔钻婚到设摄计深蜡度后标，从睡钻杆疯内灌怎入封盾闭泥院浆；c．图插入第塑料图单向航阀管筐到设莲计深导度。窄当注绍浆孔犯较深艇时，戴阀管歉中应仆加入币水，桐以减似小阀够管插机入土疼层时览的弯央曲。d．爱待封境闭泥冶浆凝钱固后葬，在惨塑料专阀管促中插采入双脚向密晒封注首浆芯盼管再颈进行傅注浆肆；e．衣注浆原完毕宅后，倡用清稀水冲繁洗塑洞料阀躁管中棉的残过留浆秀液。鱼对于茄不宜辱用清僵水冲呢洗的宜场地滑，可浙用纯杂水玻公璃浆户或陶栽土浆阶灌满坑阀管浇内。5/刮13胀/2愧02脾319（2袄）花呢管注吃浆花管券注浆断是用登带孔拐的钢魂质花种管（六图1软-5悉）打师入或世钻孔企插入泽土中肿，再游用压健力浆念浆液呜注入饭花管场中，尽浆液旨从孔窗中灌徒入土拦层，妇随后她边提括升或趴沉下晋花管天并连泽续注撇浆，绩在土片中形雁成加聚固土死，提假高地瓣基强种度。么该方隶法施辟工简阻单，绢但注希浆时锻易发裕生沿劈燕管壁经冒浆造现象励，无导法进誓行“芦封顶煌”注花浆。图1飞-55/菠13幅/2盯02稻320花管斧注浆筑法施探工可寸按下筒列步杨骤进巩行（炒图1拦-6进）。图1烤-65/恳13撑/2呼02扇321a．乓钻孔球沉管练或采凶用振兵动法雷将花幼管压授入土资层。份若采洗用钻技孔法爹，应槽从钻委杆内钻灌入隔封闭彼泥浆喂，然窑后插激入花奴管；b．怀如钻则孔中介有封竿闭泥央浆，畜则应呆待闭顷泥浆惯凝固蓬后，梁再移民动花编管自速下向矛上（概或自些上向夹下）盲进行狭注浆腔。3.糖施工浊要点钻孔乔法施棚工的耽注浆爪孔的我钻孔祸孔径番一般猴为7惧0～逐10锯0m异m，弊垂直宅偏差贿应小框于1汽%。当钻漫到设场计深塌度后誉，必驱须通荣过钻叫杆注油入封玻闭泥背浆，千直到蛙孔口线溢出昌泥浆计方可沙提杆液。当腥提杆割至中潜间深尺度时弹，应况再次邮注入团封闭跳泥浆之，最聚后完却全提烘出钻桨杆。封闭虫泥浆杯的7纷d立异方体博搞压咐强度划宜为妖qu创=0颤.3联～0陆.5荐Mp勉a，铅浆液亦粘度测为8抵0s纲～9孩0s识。5/租13怒/2穴02生322注浆萝管上艰拔时鹿宜使侍用拔范管机田。塑孕料阀贯管注析浆时傅，注编浆芯劲管每菊次上咬拔高遇度应拴为3竟30灭mm照；花挂管注典浆时服，花估管每亲次上绢拔或琴下沉忍高度行宜为口50菊0m世m。注浆括的流烫量一共般为培7～骄10通L/谅mi木n，魄对充谱填型督灌浆帽，流槽量可狱适当浪加快社，但恼也不年宜大走于2倘0L资/m蚊in缎。在满寒足强锄度要岂求的矮前提许下，圆可用普磨细丝式粉煤变灰或款普通单粉煤荐灰部炭分代揪替水滥泥，药掺入谈量应筋通过样试验母确定草，一滋般掺花入量左约为浸水泥解重量漂的2渔0%秧～5蒸0%推。为了掏改善恳浆液艳性能拼，可征在浆轻液拌乖制时振加入稻如下溪外加莲剂：a.钞水玻来璃：占它可押加速上浆体晕凝固鲁，其丝式模数浓应为抄3.狭0～妥3.庙3。失水玻洁璃掺猎量应陶通过东试验百确定确，一腐般为衡水泥哥用量岂的0魄.5番%～扶3%墓。b.蛋表面疫活性美剂：蹲它可坝提高切浆液夸扩散龙能力闯和可酸泵性五，一俱般掺珍量为分水泥挠用量季的0寨.3赌%～薪0.威5%腰。c.华膨润松土：巷它可猫提高菊浆液异均匀惭性和泥稳定屋性，佣防止戴固体告颗料徐离析也和沉弦淀，杂其掺福加量辅不宜削大于赴水泥课用量僵的5舟%。5/防13创/2井02背323施工枝中，订如注篮浆中贞途发铲生地得面冒桨浆现抱象应客立即印停止衡注浆英，调阀查冒闸浆原有因；屿如系讽注浆庄孔封彻闭效芝果欠岸佳，拒可待看浆液神凝固欢后重协复注棒浆；尼如系磨地层迷灌既注不疲进，耻则应拼结束仆注浆覆。5/骨13辩/2抱02乏3241-嘉2深层慰搅拌赴法水泥款土搅嫁拌桩段复合炎地基舌是通垦过水糠泥加且固土蛙(搅充拌桩造)与蚕桩间毅土共言同承没载,芳由于脉水泥乎加固扇土的冠无侧蛮限抗淋压强业度比仆原状叹土大俩大提俩高,况一般尖比原日状土畏提高蛮几十番倍乃滋至几跳百倍材,因桥此复讯合地猾基承福载力姻也相谱应有创所提佣高,约通常侍可提霜高3行0～陕50暗%.水泥峰土深甚层搅已拌法倾适用哨于处因理淤停泥，幕淤泥谅质土型，粉核土和侨含水喂量较棋高且冠地基烫承载蚀力标特准值冬不大谨于1吸20路mp朵a的低粘性宝土等禾地基浴，当耗用于哪处理中泥炭太土或牙地下情水具氏有侵剪蚀性泪时，贪宜通狠过试守验确开定其百适用燃性。工程陶地质炼勘察器应查罢明填辅土层贺的厚怪度和居组成厉，软瓦土层另的分封布范符围，犹含水誓量和糕有机莲质含池量，布地下砌水的滑侵蚀财性质墙等。设计隶前须借进行伐室内于加固金试验咽，针煌对现暂场土俯的性巾质，旧选择紫合适元的固养化剂购及外羊掺剂飞，为转设计孤提供校各种微配比双的强罗度参骄数。肚加固得土强尸度标周准宜借取9脚0d收龄期橡试块蚂的无壳侧限披抗压馒强度疲。5/棕13夫/2笨02顶3251-强2-碗1施贯工●准备坡工作施工鸟场地呆应平释整，装清除怀地上铜地下格的一原切障帽碍物病（大别块石税、树称根、出生活逝垃圾棍）。臭低洼律处须奥回填渣粘性他土料火，不轰能回腥填杂俊填土毕。开塌机前核必须像调试主,检劈燕查桩摇机运缸转和乖输料在管畅狠通情继况.●施工映要点基础悦底面钻以上坡宜预蔽留5屿00鹅以上煮的土寸层，露搅拌对桩施脉工到越地面尤；开达挖时首挖去5/核13酱/2央02透3261.户施工煎步骤里：1)深层翻搅拌拖机械益就位用起承重机速悬吊敲搅拌印机到男达指奔定桩欣位,帝对中套.2)预搅兴下沉待深够层搅适拌机敞的冷输却水犬循环立正常屋后,析启动慢搅拌判机,疗放松秃起重肉机钢肯丝绳条,使挥搅拌母机沿胖导向棍架搅瞎拌切麦土下苦沉.3)制备竿水泥饶浆待深辩层搅急拌机卷下沉维到一革定深脚度时乳,即膨开始缸按设怎计确仓定的锐配合态比拌烫制水槐泥浆4)提升志,喷罗浆,川搅拌待深阻层搅正拌机五下沉滋到设伶计深天度后赞,开肢启灰景浆泵窃将奖购液压勾入地敞基,鸽且边序喷浆市,边愤搅拌象,同政时按胶设计顶确定庄的提绪升速去度提蓄升深括层搅胀拌机绢.提限升速班度不贪宜大摩于0酬.5震m/虚mi踏n.5)重复海上下粪搅拌为使钱土和灭浆液泼搅拌工均匀念,可饼再次胳将搅价拌机容边旋骂转边多沉入声土中裁,至陡设计酷深度息后再额提升认出地坟面.6)清洗逐,移关位向集飘料斗陕中注棋入适冬量清越水,狭开启冈灰浆绢泵,西清洗叫全部雕管路签中残仅存的杆浆液症,并著将粘屿附在系搅拌型头的纳软土纤清洗侦干净己.移害位后别进行依下一仓根桩园的施个工.7)关闭碧搅拌蔑机械5/珠13庭/2叨02农3272.注意论事项1)水泥意土桩支