第二節 基礎工程施工
一、地基加固處理土木工程的地基問題,可包括以下四個方面: |
在各種地基中,需要根據不同條件進行處理的軟弱土和不良土主要包括:軟黏土、雜填土、沖填土、飽和粉細砂、濕陷性黃土、泥炭土、膨脹土、多年凍土、溶洞土等。除此 之外,當舊房改造、加高、工廠設備更新等造成荷載增大,對原來地基提出更高的要求, 或者在開挖深基坑,建造地下鐵道等工程中有土體穩定、變形或滲流問題時,也需要進行地基處理。 |
(1)強度和穩定性問題。 | |
(2)壓縮及不均勻沉降問題。 | |
(3)地基的滲漏量超過允許值時,會發生水量損失導致發生事故。 | |
(4)地震、機器以及車輛的振動、波浪作用和爆破等動力荷載可能引起地基土,特別是飽和無粘性土的液化、失穩和震陷等危害。 | |
工程中人們常常采用的地基處理方法: |
A.振動荷載引起亞粘土液化而失穩
B.地基承載能力不足產生剪切破壞
C.不均勻沉降引起結構破壞
D.地表水下滲引起砂礫石地基濕陷
E.地表水下滲膨脹土膨脹引起地面裝飾開裂
(一)砂樁、碎石樁、水泥粉煤灰碎石樁 |
1、碎石樁和砂樁合稱為粗顆粒土樁,是指用振動、沖擊或振動水沖等方式在軟弱地基中成孔,再將碎石或砂擠壓入孔,形成大直徑的由碎石或砂所構成的密實樁體,該類樁具有擠密、置換、排水、墊層和加筋等加固作用。 | |
2、水泥粉煤灰碎石樁(簡稱CFG樁) 是在碎石樁基礎上加進一些石屑、粉煤灰和少量水泥。承載能力來自樁全長產生的摩阻力及樁端承載力,樁越長承載力愈高,樁土形成的復合地基承載力提高幅度可達4倍以上且變形量小,適用于多層和高層建筑地基。 | ||
(二)土樁和灰土樁 |
定義 |
土樁和灰土樁擠密地基是由樁間擠密土和填夯的樁體組成的人工“復合地基”。 |
做法 |
土樁和灰土樁的施工方法是利用打入鋼套管(或振動沉管)在地基中成孔、通過擠壓作用,使地基上得到加密,然后在孔內分層填入素土(或灰土、粉煤灰加石灰)后夯實而成土樁或灰土樁。回填土料一般采用過篩的粉質黏土,并不得含有有機質物質;采用濕粉煤灰;石灰用塊灰消解形成的熟石灰。 | |
適用 |
適用于處理地下水位以上,深度5~15m的濕陷性黃土或人工填土地基。 | |
不適用 |
地下水位以下或含水量超過25%的土,不宜采用。 | |
特點 |
土樁擠密地基由樁間擠密土和分層填夯的素土樁組成,土樁擠密地基可視為厚度較大的素土墊層。 | |
在灰土樁擠密地基中,由于灰土樁的變形模量遠大于樁間土的變形模量,因此只占地基面積約20%的灰土樁可以承擔總荷載的1/2。而占地基總面積80%的樁間上僅承擔其余1/2。 | ||
石灰樁 |
還有單獨采用石灰加固軟弱地基的石灰樁。石灰樁的成孔也是采用鋼套管法成孔,然后在孔內灌入新鮮生石灰塊,或在石灰塊中摻入適量的水硬性摻和料粉煤灰和火山灰,一般的經驗配合比為8:2或7:3。在拔管的同時進行振搗或搗密。利用生石灰吸取樁周土體中水分進行水化反應,生石灰的吸水、膨脹、發熱以及離子交換作用,使樁周土體的含水量降低,孔隙比減小,使土體擠密和樁柱體硬化。柱和樁間共同承受荷載,成為一種復合地基。 | |
(三)深層攪拌法施工 |
做法 |
深層攪拌法是利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑,通過特制的深層攪拌機械,在地基深處就地將軟土和固化劑(漿液或粉體)強制攪拌,利用固化劑和軟土之間所產生的一系列物理—化學反應,使軟土硬結成具有整體性的并具有一定承載力的復合地基。 |
適用 |
深層攪拌法適宜于加固各種成因的飽和軟粘土,如淤泥、淤泥質土、粘土和粉質粘土等,用于增加軟土地基的承載能力,減少沉降量,提高邊坡的穩定性和各種坑槽工程施工時的擋水帷幕 | |
施工工藝 |
一種是用水泥漿和地基土攪拌的水泥漿攪拌(簡稱旋噴樁),另一種是用水泥粉或石灰粉和地基土攪拌的粉體噴射攪拌(簡稱粉噴樁)。 |
A.砂礫石松軟地基
B.松散砂地基
C.黏土軟弱地基
D.碎石土軟弱地基