地基处理教案

1、第一章 绪 言1.1地基处理的含义场地（site）指工程建设所直接占有并直接使用的有限面积为土地。涉及某种地质现象和工程地质问题所概括的地区。地基（Foundation,Subgrade）指承托建筑物基础的这一部分很小的场地。地基的四个问题：1、强度和稳定性。抗剪强度不是引起的局部和整体剪切破坏。2、变形。过大变形影响使用功能，过大不均匀沉降结构可能开裂。3、渗漏。地下水损失，潜蚀或管漏引起的事故。4、液化。饱和松散粉细砂或部分粉土在动力荷载作用下，会失去强度，产生近似液体特征的现象，从而导致地在失稳或震陷。基础（Foundation，Footing），建筑物向地基传递荷载的下部结构。地基处理

2、（Foundation Treatment）,指天然地基很软弱，不能满足地基承载力变形的设计要求，而地基需经过人工处理后再建造基础者。1.2地基的分类 天然地基地基 均质地基 散体材料桩复合地基 人工地基 多层地基 竖向增强体复合地基 低粘结强度桩复合地基 复合地基 粘结材料桩复合地基 中等粘结强度桩复合地基水平增强体复合地基 高粘结强度桩复合地基 长、短桩型组合地基组合型复合地基 多桩型组合地基1.3地基处理的对象及其特性对象-软弱地基（Soft Foundation）和特殊土地基（Special Foundation）。一、软弱地基 建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）规定“软

3、弱地基是指主要由”淤泥、淤泥质土、冲填土或其它高压缩性土层构成的地基。在建筑地基的局部范围内高压缩性土层时，应按局部软弱土层考虑。淤泥： ；淤泥质土： （一）软土（Soft Soil）是淤泥（Muok）和淤泥质土（Mucky Soil）的总称。（二）冲填土（Hydraulic File）南方叫吹填土。强度低，压缩性高欠固结土（粘性土），而砂性土不属于软弱土。（三）杂填土（Miscellancous Fiel）特点：物质杂乱，分布不均，结构松散。强度低，压缩性高和均匀性差。一般还有浸水湿陷性，（高压缩性。低压缩性，中压缩性）（四）高压缩性土。饱和松散粉细砂包括部分粉土，可能产生液化、管涌。二、特

4、殊土地基、包括软土、膨胀土、红粘土、冻土和湿陷性黄土。（一）湿陷性黄土（Couapsiblc Loess）特点：在一定压力下受水浸湿，土结构迅速坏破，并产生显著附加下沉。处理方法：垫层法、夯实法、（强夯、重夯）挤密法、桩基础、预浸水法、原液硅化或碱液加固法。（二）膨胀土（Expansive Soil）是粘粒成份主要由亲水性粘土矿物组成的粘性土。特点：吸引膨胀、失水收缩，具有较大的胀缩变形性能。（三）红粘土（Red Clay）是指石灰岩和白云岩等碳酸盐类岩石在热带温湿气候条件下，经风化作用所形成的褐红色粘性土，通常是较为地基土，但由于下卧岩而起伏及丰存在软弱土层，一般容易引起地基不均匀沉降。（四

5、）季节性冻土。冻土（Froyen Soil）季节性冻土（Seasonally Froyen Soil）。（五） 盐渍土（Saline Soil ）。将易溶盐含量超过0.3的土称为盐渍土。盐渍土中的盐遇水溶解后，物理和力学性质均会发生变化，强度降低。盐渍土地基浸水后，因盐溶解而产生地基溶陷。14地基处理的目的一、改善剪切特性二、改善压缩特性。提高压缩模量，减少地基的沉降或不均匀沉降。三、改善透水特性四、改善动力特性五、改善特殊土的不良地基特性15地基处理方法的分类基本方法：换土垫层法（置换）、预压、夯实、挤密与振密、加筋、胶接法、冷热处理、组合法等处理方法。16基处理方案选择一、处理方案选择前调

6、查研究1、结构条件：体型、刚度、受力体系、建材、荷载大小及分布、基础、地基。2、地基条件：地形、地质、软弱土厚度、持力层、地下水、地基土物理力学性质。3、环境影响：振动、噪音、污染4、施工条件：5、用地条件：占地面积6、工期：7、工程用料、能否就地取材8、其它。施工机械、难易程度、施工管理、工程造价等。二、地基处理方案确定步骤1、选择方案前应具备的资料1）勘察资料：若勘察资料不全，必要补充，2）施工对周围环境的影响3）地基处理设计，除应满足地基土强度、变形、抗液化和抗渗外，尚应确定处理范围。如柔性桩都要较原定建筑物基轮廓线范围外放大若干尺寸，以满足土体中的应力扩散和抗液化要求。4）视类似场地上

7、同类工程地基处理经验。2、步骤1）搜集上述资料，定出几种方案2）选择最佳方案考虑因素：预期处理效果，材料来源和消耗、施工机具和进度，对周围环境影响等。注意：一种处理方法不是万能的；多种方案法综合应用；同时考虑加强上部结构的整体性和刚度。现场实体试验：检验设计参数，选择合理的施工方法。17地基处理效果检验1、检验时间：地基处理施工结束后经一定时间的休止恢复，再进行检验。2、检验方法：钻孔取样，静力触探试验，轻便触探试验，标准贯入试验、载荷试验，取芯试验等措施。有时多采用多种手段试验，综合评价处理效果。18地基处理的监测和监理一、 专人负责，做好施工记录；二、 属隐蔽工程，必须重视施工质量监测和质

8、量检验；三、 沉降和位移观测。19地基处理技术的国内发展地基处理最新发展主要反映在地基处理机械、材料、地基处理设计计算理论、施工工艺、现场监测技术、以及新方法和多种地基处理方法综合应用等各个方面。1、地基处理机械发展很快。例：强夯机械系列化、标准化。深层搅拌机型号增加：单轴固定双轴深层搅拌机可变距双轴深层搅拌机，同时适用喷粉和喷浆。高压喷射注浆机械：井口传动由液压代替，改进了气、水浆液的输送装置，提高了喷射压力。换填1概述换填法（Rcplacement Method）：当软弱土地基的承载力和变形满足不了建筑物的要求，而软弱土层的厚度又不很大时，采用换填法。换填材料：砂、碎石、素土、灰土、二灰（

9、石灰和粉煤灰）、粉煤灰、高炉干渣等。换填层称为垫层（Cushion）,和砂垫层、砂石垫层、碎石垫层、素土垫层、二灰垫层、粉煤灰垫层和干渣垫层。适用范围：淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理。（表2-1）P12处理深度：0.5-3.0M，对湿陷性黄土地区，坑壁可直立或边坡稳定时，处理浓度可达5M以内。施工方法：机械碾压、重锤夯实、平板振动等。原理：置换。压实后，增加了土的抗剪强度，提高了地基承载力；减少了渗透性和压缩性，降低了沉降量；减弱了液化势，消除了膨胀土的胀缩性，湿陷性黄土地基的湿陷性和季节性冻土的冻胀性。通过沉降观察资料知：不同材料垫层的特性基本相似，故

10、均可按砂垫层的计算方法进行计算但对特殊土处理目的不同。2压实原理及压实参数一、压实原理：土样中，W小时其粒间引力大若不能有效地粒间引力，而使土粒相对移动不得以压实。土样中：W结合水膜增厚，粒间引力减小，在压实功能条件下易于移动而挤密，压实效果较好。W孔隙中就出现了自由水，结合水膜的扩大作用就不大了，因而引力的减少就不显著，此时自由水填充在孔隙中，从而阻止土粒移动的作用，压实效果又趋下降。寻找最优含水量-土的压实机理。二、压实参数“最优含水量”最大干密度Pdmax对垫层碾压质量的检验，是能获得填土的Pdmax。施工控制参数压实系数： 施工含水量：施工机械、虚铺土厚度、碾压遍数、填筑含水量等都必须

11、由工地试验确定。3砂（砂石、碎石）垫层一、砂（砂石、碎石）垫层设计要求：有足够的厚度以置换可能被剪切破坏的软弱土层，有足够的宽度以防止砂垫层向两侧挤出。排水垫层不同于置换垫层，前者主要是在基础底面设置厚度为30cm的砂（砂石、碎石）垫层，以利于软土层的排水固结。（一）、砂垫层的厚度确定依据：砂垫层底面下卧层的承载力及建筑物对地基变形的要求确定。按下卧层承载力确定。 （2-1）-式中：-垫层底面处的附加压力值（）-垫层底面处土自重压力值（）-垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值（）（一般只作深度修正，不作宽度修正）的规范公式：条形基础 = （2-2）矩形基础 = （2-3）-相应于荷载效应标

12、准组合时，基础底面处的平均压力值（）-基础底面处的自重压力（）垫层的压力扩散角表2-2 P16b基础宽方法：先定Z用（2-1）验算，若不符合要求，重新设一个厚度值重新再验算直至满足要求为止。（二）砂垫层的宽度确定满足：基础底面压力扩散和不破坏垫层侧面土质为原则。 （2-4）垫层每边叠起出基础边底不小于300mm整片垫层的宽度可根据施工要求适当加宽（三）垫层承载力的确定取决于填筑材料的性质，施工机具能量大小及施工质量的优劣等。（要有试验报告）一般应通过现场载荷试验确定，另外，垫层承载力的设计值尚必须对软弱下卧层的承载力验算后再确定，并满足（2-1）式。对一般工程，尚无试验资料时，各种垫层压实标准

13、可按规范中表2-3选用。（书P17）表2-3承载力必须试验。（四）沉降计算式中：S基础降沉量（mm）S1垫层自身变形量（mm）S2压缩层厚度范围内容（自垫层底面算起）各土层压缩变形之和（mm）。地基基础规范5.3.5条，分层部和法，满足式2-1或2-2或2-3及表2-3要求时，垫层地基的变形可供考虑，其下卧层的变形，对沉降要求严格的建筑或垫层厚的建筑（2-5）应计算其自身的变形。垫层的压缩模量应由载荷试验确定，当无试验资料时，取24-30Mpa，垫层压缩模量可由试验确定。砂垫层自身变形量Z）/ （2-6）式中：P基底平均有效压力（kpa）;有相邻基础影响时，应另加相邻基础传来的附加应力。 （基

14、底有效压力）基底有效应力扩散系数。需找工程实例，取值，条基矩形基础：二、砂（砂石、碎石）垫层施工（一）砂（砂石、碎石）料中砂、粗砂、砾砂、园砾、卵石或碎石等（或石膏）（规范P10）。含泥量不得超过5%。用于排水固结地基垫层的砂石料，含泥量不叠超过3%，对湿陷性黄土地基，不得选用砂石等渗水材料。（二）施工参数实验确定：最大干密度；最优含水量；压实系数；控制干密度中粗砂垫层经验数据：（施工控制技术指标）（无实验资料时）中砂，粗砂为，碎石和卵石。（三）施工要点（1）施工方法1）机械碾压法。用于基坑面积大和开挖土方量较大的工程，机械、虚铺厚度、每层压实遍数。表2-4(P18)2） 重锤夯实法。适用于地

15、下水距地表0.8m以上稍湿的粘性土,砂土、湿陷性黄土、杂填土和分层填土。累计10-15击，最后两击平均夯沉量5-10mm,对细砂颗粒土10-20mm。3）平板振动法。适用，无粘性土或粘粒含量少，透水性较好的松散杂填土等地基。图2-6（P19）。 夯锤重2T，静压力10-20kpa,落距4m,有效夯击深度1m。三、砂（砂石、碎石）垫层质量检验1、环刀法。砂垫层，环刀宽积不小于2002/3深度取样。砂石或卵（碎）石垫层，设置纯砂点检测。2、贯入测定法。20及长度1.25m的平头钢筋，自700mm高处自由落下，测贯入深度，贯入深度以不大于根据该砂的控制干密度测定的深度为合格。预先进行相关性试验确定贯

16、入度值。3、检测点对大基坑每50-100不少于一个检验点，对基槽每10-20m不少于一个点。4、竣工质量验收方法静载荷试验法；标准贯入试验法；轻便触探法；动测法；静力触探法。强制性标准（4.4.2）条，垫层的施工质量检验必须分层进行。应在每层的压实系数符合设计要求后铺填上层土。四、砂垫层工程实例：P20（讲）土（素土）、灰土和灰土垫层素土垫层-土垫层，粉质粘土（10I17）灰土垫层石灰与土的体积比2：8或3：7，土料粉质粘土二灰垫层石灰与粉煤灰体积比2：8或3：7，夯实后强度比灰土垫层高的多。适用于：湿陷性黄土地区处理宽度：局部处理：外扩宽度大于厚度的1/2。处理后仍有可能地面水下渗，整片每边

17、超出建筑物外墙基础外缘的宽度不应小于垫层的厚度，并不得小于2m。可防止地面水下渗。一、土（素土）、灰土和灰土垫层设计和施工（一） 局部垫层的平面处理范围每边超出基础底边的宽度，可按下式计算 （2-8）B需处理土层底面的宽度（m），每边超出基础底边之宽度垫层厚度的一半C=0.2 m考虑施工机具的影响而增设的附加宽度地基压力扩散线与垂直线的夹角，宜为用素土处理宜取小值，用灰土或二灰处理宜取大值 P16表2-2（二）整片垫层的平面处理范围每边超出建筑物外墙基础外缘的宽度，不应小于垫层的厚度，并不应小于2 m。（三）控制垫层质量的压实系数1、当垫层厚度不大于3 m时，;2、当垫层厚度大于3 m时，。粉

18、质粘土0.94-0.97; 灰土0.95; 粉煤灰0.90-0.95.（四）垫层的承载力设计值1、现场荷载试验确定 强调载荷试验2、无试验资料时：土垫层不宜超过180kpa；对灰土（或二灰）垫层不宜超过250kpa。3、灰土垫层承载力不宜大于250kpa。（五）土料要求。1、有机质含量不得超过5%，不得含有冻土或膨胀土，不得夹有砖、瓦和石块导渗水材料，碎石粒径不得大于50mm。2、灰土体积比 （灰土中）2：8或3：7。3、粉质粘土过筛，颗粒不得大于15mm；灰土，新鲜的消石灰，颗粒不得大于5mm，生石灰消（闷透）3-4天后，过筛使用。，灰土中塑性指数越高（粘粒0.005 mm,胶粒6000KN

19、.m=200mm四、强夯施工1、 正式强夯前的试夯1） 根据要求确定加固后的地基承载力、模量、有效加固影响深度，特别是消除地震液化的深度和消除黄土湿陷的深度，以此根据土的类型和特征，选定单击夯击能、单位面积夯击能、夯击遍数（包括夯击批次）及夯点间距，确定是否需加垫层及填料并确定其厚度。时效作用，在孔隙水完全消散情况下，6个月较一个月抗剪强度增长20-30%变形模量增长30-80%。时效：对碎石土和砂石土地基，间隔时间可取1-2周，对低饱和度粉土和粘性土地基，可取3-4周。2） 试夯a)测试地表位移；记录每击夯沉量；测定坑深及直径体积；测定孔隙水压力增长消散值及时间；振动影响值及范围；测定夯坑填

20、料厚度。b)夯后检验（应在时效后进行）。取土试验（抗剪强度指标、压缩模量、密度、含水量、孔隙比、渗透系数）；十字板剪切试验；动力触探；标准贯入试验；静力触探试验；旁压试验；波速试验；载荷试验。c)试验孔布置。包括坑心、坑侧。坑侧：一般应在距坑心2.5-3.0D内布置3-4点，以测定加固影响范围，确定合理的夯点间距。2、 强夯施工要点1） 编制施工组织与管理计划2） 在了解研究强夯设计意图及设计方案的基础上，提出意见，使方案更趋完善合理。3） 施工机具（1） 吊车：采用单缆起吊，吊车起重量应为锤重的3倍以上。（2） 夯锤：铸钢（铸铁）锤、外包钢板的砼锤。（3） 自动脱钩装置（P3-9，P44）（

21、4） 辅助机械：推土机、碾压机。4） 夯击过程的记录及数据（1） 每个夯点的每击夯沉量、夯坑深度、开口大小、夯坑体积、填料量都须记录。（2） 场地隆起，下沉记录，特别是邻近有建、构筑物时。（3） 每遍夯后场地的夯沉量、填料量记录。（4） 附近建筑物的变形监测。（5） 孔隙水压力增长、消散监测。5） 对每个夯点的最后一遍夯击及满夯，应控制最后二击的贯入度符合设计或试验要求值。五、强夯检验1、 检验的数量。简单场地上的一般建筑物，每个建筑物地基不少于3处；复杂场地应根据场地变化类型，每个类型不少于3处；强夯面积超过1000，每增加1000以内，应增加一处。强夯置换地基载荷试验，检验和置换墩看底情况

22、检验数量均不小于墩点数的1%，且不应少于3点。2、 检验的目的和方法。对于一般工程，应用两种和两种以上方法综合检验；对于重要工程，应增加检验项目并须做现场大型载荷试验；对液化场地，应做标贯试验。3、 检验时间，经时效后进行。粗粒土地基，1-2周（7-14天）；粉土、粘性土2-4周（14-28d）；强夯置换地基取28d；静力触探效果较好，可作为主要的使用方法。六、工程实例P47补充：1、建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002中强夯验收表P92、介绍建筑工程施工质量验收统一标准中GB50300-2001中关于强夯是属于分项工程3、 介绍分项、检验批表格的填法第二节碎（砂）石桩一、

23、概述碎石桩、(Stone Columu)砂桩(Sand Pile)统称为碎（砂）石桩。是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后，再将碎石或砂挤压入已成的孔中，形成大直径的碎（砂）石所构成的密实桩体。1835年法国在Bayonne建造兵工厂车间时使用。1937年德国人发明了振动水冲法（Vibroflotation）.1977年开始我国开始用振冲法。施工工艺：沉管法、振动水冲法、袋装碎石桩法、强夯置换法。（一）碎石桩 表3-11 P53（二）砂桩适用：1、中小型工业与民用建筑物2、港湾构筑物，如码头、护等；3、土工构筑物，如土石坎、路基等； 4材料堆置场，如矿石场、原料场；5其它如轨道、滑道

24、、船等。二、加固原理（一）对松散砂土的加固原理主要目的：提高地基承载力、减少变形和增强抗液化性。1、 挤密作用：有效挤密范围可达3-4倍桩直径。砂土在强烈的高频强压迫振动下产生液化并重新排列致密，使砂土的密实度增加，孔隙率降低，干密度和内摩擦角增大，土的物理力学性能改善，使地基承载力大幅度提高，抗液化的性能提高一般可提高2-5倍。2、 排水减压作用。桩孔内充填碎石（卵石、砾石）等滤性好的粗颗粒料，在地基中形成渗透性能良好的人工竖向排水减压通道，可有效地消散和防止超孔隙水压力的增高和砂土地产生液化，并可加快地基的排水固结。3、 砂基预震效应。国外报道中指出，只要小于0.074mm的细颗粒含水量不

25、超过10%，都可得到显著的挤密效应。根据经验数据，土中细颗粒含量超过20%，振动挤密法不再有效。（二）对粘性土加固机理对粘性土地基（特别是饱和软土），由于土的粘粒含量多，粒间结合加强，渗透性低，在振动力或挤压力的作用下土中水不易排走，所以碎石（砂）石桩的作用不是使地基挤密，而是置换。桩体应力/桩间粘性土应力=24碎（砂）石桩作为复合地基的加固作用，除了提高地基承载力，减少地基的沉降量外，还可用来提高土体的抗剪强度，增大土坡的抗滑稳定性。不论对疏松砂性土或软弱粘性土，碎（砂）石桩的加固作用有：挤密、置换、排水、垫层和加筋的五种作用。三、设计计算（一） 一般设计原则1、加固范围。一般地基，在基础外

26、缘应扩大1-2排；（1-3）排 新规。对可液化地基，在基础外缘应扩大2-4排；（可液化土层的1/2，并不应小于5m）。2、桩位布置。满堂处理，桩位宜用等边三角形布置；对独立或条形基础桩位宜用正方形、矩形或等腰三角形；对圆形或环形基础，宜用放射形布置。3、加固深度（原则）1） 相对硬层埋藏深度不大时，按相对硬埋层确定；2） 相对硬层埋藏深度较大时，按容许变形值确定；3） 对按稳定性控制的工程，加固深度应不小于最危险滑动面的深度（大于最危险滑动面以下2m）；4） 在可液化地基中，加固深度应按抗震处理深度确定（大于可液化层的1/2，并不应小于5m）；5） 桩长不宜短于4m。4、 桩径30KW振冲器成

27、桩时，d=0.71.0m；沉管法成桩时，d=0.30.7m 一般为0.4m5、 材料中、粗混合砂、碎石、卵石、砂砾石等，含泥量不大于5%；粒径25cm,8cm(50mm)6、 垫层3050cm碎（砂）石垫层（二） 用于砂性土的设计计算根据工程对地基加固的要求（如提高地基承载力、减少变形或抗地震液化等）。确定要求达到的密实度和孔隙比，并考虑桩位布置形式和桩径大小。计算桩的间距1、 桩距的确定。假定在松散砂土中打入碎石桩或砂桩能起到100%的挤密效果。A-一根碎（砂）石桩所分担的加固面积；-单位深度灌碎（砂）石量；-原砂土地基单位深度的平均体积；-砂固体颗粒所占的体积；L-桩距为L当正方形布置时：

28、处理前体积： （3-2）处理后体积： （3-3）由（3-2），（3-3）得 （3-4）故： （3-5）-处理前地基砂土孔隙比；-地基挤密后要求达到的孔隙比设桩体直径为d由于得当正方形布置时： （3-6）当等边三角形布置时： （3-7）-修正系数，当考虑振动下沉密实作用时，可取1.11.2，不考虑振动下沉密实作用时可取1.0。设计时注意：（1）标高散性大，为消除误差每个场地钻孔不少于5个，每层土贯入击数不少于15个；（2）粘粒含量大于20%的砂性土，会影响挤密效果；（3）成桩时产生的超孔隙水压在粘土夹层内不易消散，一个月后再测试；（4）表面12m内，约束小，不能充分挤密，需用其它表层压实的方法再

29、处理。每根桩每米长的填料量的计算： （3-8）式中：-砂土的最大和最小孔隙比，按国家标准土工试验方法标准（GBJ123-88）确定。-地基挤密后要求达到的相对密实度。定义。= 可取0.70.852、 液化判别标贯试验判别法： （认为可液化） P58-粘粒含量百分率当小于3或为砂土时，均应采用3。（三）用于粘性土的设计计算1、 承载力计算（1） 单桩承载力1） Brauns单桩极限承载力法（略）得单桩极限承载力，=20.752） 综合单桩极限承载力法。假设单根碎（砂）石桩的破坏是空间轴对称问题，桩周土体是被动破坏。碎（砂）石桩的单桩极限承载力 （3-20）式中：-被动土压力系数）-碎（砂）石料的

30、内摩擦角；38（）-桩体侧向极限应力= (3-21)式中：-地基土的不排水抗剪强度（kpa）（土工试验可得） K-常量，对于不同的方法有不同的取值 -某深度处的初始总侧向应力本文作者推荐采用下式估算单桩极限承载力：=20 （3-23）（2） 复合地基承载力-桩应力-粘性土的应力 -桩间土承载力 （3-24）引入 桩土应力比面积置换率：（3-27）规范公式：只要测得和后，就可求得复合地基极限承载力P。一般取n=24，原土强度低者取大值；对小型工程的粘性土地基如无现场载荷试验资料，复合地基的承载力标准值计算式：P=m(n-1)+1.3 (3-28)-桩间土的十字板抗剪强度，也可用处理前地基土的十字

31、板抗剪强度代替。2、 沉降计算碎（砂）石桩的沉降计算主要包括复合地基加固区的沉降和加固区下卧层的沉降。（1） 加固区下卧层的沉降：按国家标准建筑地基基础设计规范GBJ50007-2002计算。（2） 加固区的沉降计算：按建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）E有关规定，复合土层的压缩模量 （3-29）式中：-复合土层的压缩模量；-桩间土的压缩模量式中，桩土应力比n在无实例资料时，对粘性土可取24，对粉土和砂土可取1.53,原强度低者取大值，原土强度高者取小值。3、 稳定分析四、施工方法有两种方法：振冲法、沉管法（一） 振冲法以起重机吊起振冲器，启动潜水电机后，带动偏心块，使振冲产生高

32、频振动，同时开动水泵，使高压喷嘴喷射高压水流，在边振边冲的联合作用下，将振冲沉到土中的设计深度。经过清孔后，就可从地面向孔中逐段填入碎石，每段填料均在振动作用下被振挤密实，达到所要求的密实度后提升振冲器，如此重复填料和振密，直至地面，从而在地基中形成一根大直径的和很密实的桩体。1、施工顺序P67 施工准备：三通一平、场地布置、桩的定位、施工组织设计。1） 由里向外。适用于原地基较好情况，避免中心区成孔困难2） 一边向另一边。不易错漏桩位，较密时桩体容易产生倾斜3） 间隔跳打。适用于强度较低的软粘土地基，为考虑减少对地基上的扰动。2、施工方法。三种方法：振冲器提出孔口，填料、振密；振冲器不提出孔

33、口，填料、挤密；边提升，边加料、边振密。1）振冲法。建筑地基处理技术规范P33 桩间距1.82.5m。分为加填料和不加填料两种方法。一般在中粗砂地基中使用时可不另外加料，而利用振器的振动力，使原地基的松散砂振挤密实。在粉细砂、粘质粉土中制桩，是边振动边填料，以防振动器提出地面孔内塌方。施工时，其关键是水量的大小和留振时间的长短。就规范中振冲挤密法与振冲置换法均是一种施工方法。2）振冲置换法。在粘性土中制桩。留有一定时间清孔，将回水把稠泥浆带出地面，降低泥浆比重，加料时宜“少吃多餐”软土地基中“先护壁后制桩”。3、施工质量控制。关键是：填料量、密实电流和留振时间。（二） 沉管法。分振动成桩法和冲

34、击成桩法两种。1）振动成桩（1）一次拔管法每次拔0.5m，留振205；（2）重复压拔管法。2）冲击成桩法已少用。1、 施工机具。振动打桩机，下端装有活瓣钢桩靴的桩管，移动式打桩机架，装碎（砂）石斗等。2、 施工工艺1） 桩靴闭合，桩管垂直就位；2） 将桩管沉入土层中到设计深度；3） 向桩管内灌碎（砂）石；4） 边振动边拔出桩管到地面。3、 质量控制1） 桩身连续性。用拔出桩管速度控制，一般30S/m；2） 桩直径。用灌碎（砂）石量控制。五、复合地基载荷试验1、 分类1） 工程类载荷试验（正式施工之后进行）。对工程质量和效果的检验，其检测数据直接作为设计依据，只是用以判断设计方案的正确性和施工质

35、量。判断方案的正确性检验施工效果。2） 试验类载荷试验（正式施工之前进行）。是提供工程设计的参数和确定质量检验的标准，要求准确，可靠和有代表性。为提供设计参数确定质量检验标准。2、 载荷板：刚性。单桩试验，载荷板形状与尺寸与桩相同；单桩复合，方形或圆形，面积为一根桩承担面积。3、 试坑深度、长度和宽度。大于载荷板尺寸的3倍。4、 垫层。中、粗砂找平厚度50mm。5、 载荷及等级1） 对于工程类载荷试验，总加荷量宜为1.21.5倍，加荷等级可分为57级，第一级荷载可加倍。2） 对于试验类载荷试验，总加荷量宜大于设计要求值的两倍，设计加荷等级为812级，第一级荷载可加倍。6、 沉降测读时间。每级荷

36、载施加前后，均应各读记承压板沉降量一次，以后每隔半小时测读一次，当直至达到稳定标准。7、 稳定标准一小时内沉降量小于下列规定值时，可加下一级荷载。1） 单桩载荷试验时，稳定标准取0.1mm/h。2） 复合地基载荷试验时，对碎（砂）石桩，取0.25mm/h，其它类型桩均取0.1mm/h。8、 终止试验条件1） 对工程类载荷试验，（1.21.5）总加荷量。2） 对试验类载荷试验，下列情况之一。（1） 累计的沉降量已大于载荷板宽度或直径的10%；（2） 2.0倍以上设计要求荷载；（3） 某级荷载下，载荷板的沉降量大于前一级的两倍，且经24小时尚未稳定；（4） 载荷板突然下沉，下面的土被挤出，周围出现

37、明显的裂缝。9、 卸荷：卸荷级数为加荷的一半。卸除每级荷载维持30分钟，回弹量测读时间为1530。最后一级卸荷至零后应测读回弹量至符合稳定标准。10、 极限承载力确定：下列方法最小值1）P-S曲线上取第二拐点所对应的荷载；2）在S-曲线上取曲线尾部明显向下曲折的前一级荷载；3） 对于试验类载荷试验，达到终止试验条件时的荷载。11、 承载力设计值确定1） 按相对变形值确定（1） 碎（砂）石桩：以粘性土为主的地基，可取s/b=0.02所对应的荷土（s为载荷板稳定沉降值，b为载荷板边长或直径）；以粉性土、砂土或杂填土为主的地基，可取s/b=0.015所对应的荷载。（2） 其它类型的桩，可取s/b=0

38、.01所对应的荷载。2） 当p-s曲线上有明显的比例界限时，可取该比例界限所对应的荷载。3） 当极限荷载能确定，而其值又小于对应比例界限荷载值的1.5倍时，可取极限荷载的一半。六、桩的质量检验1、砂石桩的施工质量检验：1） 可采用单桩载荷试验；2） 对桩体可采用动力触探试验检测；3） 对桩间土可采用标准贯入、静力触探、动力触探其其他原位测试方法进行检测。数量不应小于2%。2、砂石桩（振冲桩）地基竣工验收时，承载力检测应采用复合地基载荷试验。（条）4、 复合地基载荷试验数量不应少于总桩数的0.5%，且每个体建筑不应少于3点。第三节 石灰桩一、概述石灰桩的发展 我国用石灰作建筑材料，始于距今五、六

39、千年的仰文化期。西方最早的石灰窟大约建于公元前2000年。 用石灰加固软弱地基至少有2000年历史。但到20世纪中叶都是表层或浅层处理，如37或28灰土夯实作为路基的房基。 1953年天津大学和天津厅等单位开始对石灰桩进行了研究。桩经100200mm，长度仅2m，又因发现中心软土等问题，所以工作未能继续。 1981年，江苏省建筑设计院对东南沿海地区的大面积软土地基采用生石灰与粉煤灰掺合料进行加固，采用生石灰桩加固了50余幢房屋的软土地基，加固面积达3万平方米。 浙江省建科院和湖北省建科院设计院相继进行了研究。用料特征和施工工艺 块灰灌入法：亦称石灰桩法。是钢套管成孔，然后在孔中灌入生石灰块，或

40、在生石灰块中掺入适量的水酸性掺和料和火山灰，配合比为82或73。在拔管的同事振密式捣密。构成复合地基。 粉灰搅拌法：易称石灰柱法，是一种粉体喷射搅拌法。原料是石灰粉。形成石灰土柱。相当于目前的粉喷柱（水泥） 石灰浆压力喷射法：是采用压力将石灰浆或石灰粉煤灰浆喷射于地基的孔隙内或预先钻好的孔内，使灰浆在地基土中扩散和硬凝，形成不透水的网状法构成，从而达到加固目的。适用范围石灰柱法适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、素填土和杂填土等地基；用于地下水位以上的土层时，宜增加掺合料的含水量并减少生石灰用量，或采取土层浸水等措施。二、 加固机理从桩间土、桩身和复合地基三方面分析桩间土成孔挤密 振动成孔，挤密桩间土。与土质压力及地下水状况有关。 地基土的渗透性愈大，打桩挤密性效果越好。 地下水