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地基加固施工工艺
发布时间:2022-05-05 14:46 浏览:[]次
 

1换填垫层法加固地基

换填垫层法将基础下一定范围内的土层挖去,然后回填以强度较大的砂、砂石或灰土等,并分层夯实至设计要求的密实程度,作为地基的持力层。换填法适于浅层地基处理,处理深度可达2~ 3米。在饱和软土上换填砂垫层时,砂垫层具有提高地基承载力,减小沉降量,防止冻胀和加速软土排水固结的作用。
1.1适用范围
换填法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等浅层软弱地基及不均匀地基的处理。但在用于消除黄土湿陷性时,尚应符合国家现行标准《湿陷性黄土地区建筑规范》中的有关规定。在采用大面积填土作为建筑地基时,应符合国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007)的有关规定。
换填时应根据建筑体型、结构特点、荷载性质和地质条件,并结合施工机械设备与当地材料来源等综合分析,进行换填垫层的设计,选择换填材料和夯压施工方法。
1.2材料选择
垫层的材料可以选用砂石、粉质粘土、灰土、粉煤灰、矿渣、其他工业废渣以及土工合成材料。其中,粉质粘土要求有机质含量不得超过5%,且不得含有膨胀土或是冻土;灰土宜选用新鲜的消石灰,体积配合比为2 : 8或是3 : 7;粉煤灰应该满足相关对腐蚀性和放射性的要求,矿渣在设计、施工前要对选用的矿渣进行试验,来确定其稳定性,同时也要满足腐蚀性和发射性的要求;土工合成材料应该采用抗拉强度、耐久性好、抗腐蚀的土工带、土工格栅或土工织物等。
1.3施工流程
(1)将拟建范围内一定深度内的软弱土挖出至设计要求;
(2)将底部土体碾压加固;
(3)分层填筑,逐层加密。
1.4质量检验
施工质量检验
对粉质黏土、灰土、砂垫层和砂石垫层可用环刀法、贯入仪、静力触探、轻型动力触探或标准贯人试验检验,对砂垫层、矿渣垫层可用重型动力触探检验。并均应通过现场试验以设计压实系数所对应的贯人度为标准检验垫层的施工质量。压实系数的检验可采用环刀法、灌砂法或其他方法。
垫层的质量检验必须分层进行。夯压分层,应检验该层的平均压实系数。当压实系数符合设计要求后,才能铺填上层土。
当采用环刀法取样时,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应不少于1个检验点对基槽每10~20m应不少于1个点,每个单独柱基应不少于1个点。当采用贯人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。
1.5竣工验收
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,对大型工程则应按单体工程的数量或工程面积确定检验点数。
1.6注意事项
(1)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,并经检验合格后,方可铺填垫层。
(2)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。严禁扰动垫层下卧层的淤泥或淤泥质土层,防止其被践踏、受冻或受浸泡。在碎石或卵石垫层底部宜设置150~300mm厚的砂垫层或铺设一层土工织物,以防止淤泥或淤泥质土层表面的局部破坏。
(3)垫层底面宜设在同一标高上,如深度不同,基坑底上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,并按先深后浅的顺序进行垫层施工,搭接处应夯砸密实。
(4)粉质黏土及灰土垫层分段施工时,不得在柱基、墙角及承重窗间墙下接缝。上下两层的缝距不得小于500mm。接缝处应夯压密实。
(5)灰土应拌和均匀并应当日铺填夯压。灰土夯压密实后3d内不得受水浸泡。粉煤灰垫层铺填后宜当天压实,每层验收后应及时铺填上层或封层,防止干燥后松散起尘污染,同时应禁止车辆通行。垫层竣工后,应及时进行基础施工与基坑回填。
(6)铺设土工合成材料时,下铺地基土层顶面应平整,防止土工合成材料被刺穿、顶破。铺设时应把土工合成材料张拉平直、绷紧,严禁有褶皱;端头应固定或回折锚固;切忌曝晒或裸露;连接宜用搭接法、缝接法和胶结法,并均应保证主要受力方向的联结强度不低于所采用材料的抗拉强度。

2排水固结法加固地基

2.1施工顺序
(1)铺设水平排水垫层; (2)设置竖向排水体; (3)埋设观测设备; (4)实施预压; (5)检查预压效果; (6)若不满足设计要求,则更改设计至满足设计要求为止。从施工角度分析,要保证排水固结法的加固效果,主要要做好三个环节,即铺设水平排水垫层、设置竖向排水体、施加固结压力。
2塑料排水板材料
塑料排水板由板芯与滤膜组成,板芯多用聚乙烯、聚丙烯或聚乙2烯制成,滤膜一般由土工布制成。在国内,塑料排水板通常使用的是滤套缝合式和滤套粘合式,断面形状多为口琴式,仅有个别厂家生产城墙式。最近国内开始有滤膜与板芯粘连为一体的塑料排水板,该产品克服了滤套式排水板包裹不紧、有连续针眼(缝合式)或滤套断裂后滤膜与板芯脱离现象(粘合式)。由于塑料排水板具有性能好、质量可靠、施工方便、 工效高、工程费用低对土体的扰动小可用轻型机械在超软土上施工等优点,迅速在国内得到推广,大有代替砂井、袋装砂井作为排水固结法垂直排水体的趋势。
2.3施工方法
塑料排水板打设时,必须使用套管,套管的驱动方式有静压和振动两种,因此其施工方法也就分为静压式与振动式两种。静压式施工是靠液压力将套管压入士中,其拔出利用链条拉力:振动式施工是靠振动锤的激振力将套管打人士中,其拔出套管-般利用卷扬机及振动力。
2.4施工流程
(1)施工准备:熟悉相关施工规范、固纸和要求等,查勘现场,了解施工环境。在施工区附近措建工地临时仓库,贮放排水板等相关的材料。插板机在进场之前要调试,以保证其具有良好的性能状况。在施工之前先铺设30cm厚砂作为垫层,待人工整平后插板机械即可开始施工。
(2)在已放样确定的加固区范围内,用钢尺和经纬仪按正三角形布置塑料排水板打设板位,并用竹签或排水板芯等插入砂垫层作标记。
(3)插板机移动定位,安装排水板桩靴。施打作业时,插板机操作人员控制好插板机桩靴的落地定位,其误差控制在士50mm范围内。
(4)垂直下插套管至设计标高。施工操作人员根据安装在插板机上的吊垂针和刻度盘,控制桩管下插时的垂直度偏差不得大于1.5%。
(5)拔套管至套管下端高出砂垫层面50cm。
(6)切割排水板,控制排水板在砂垫层顶面以上的外露长度为20~30cm。
(7)移机进行下一根排水板施工。
(8)塑料排水板施工完成后,应先进行自检,待自检合格后再由监理工程师验收。塑料排才板验收合格后,及时清除套管附带上来的淤泥,用砂料回填打设时在排水板周围形成的孔洞,并格排冰板埋置于砂垫层中。
2.5注意事项
(1)对排水固结法地基处理的填筑过程,应特别重视前期填土的填筑工艺,期间应避免使用大型的机械设备,一次性加载不宜过大。建议前期采用小型设备进行薄而多层法施工,以免对表层淤泥产生扰动,这是保证后期预压时间满足设计要求的前提。
(2)在加载过程中应严格控制加载速率,根据工期的要求合理安排施工工序,需特别注意间歇期的控制,以避免短时间内的集中加载,这是保证工程施工期的稳定和总工期达到设计妥求的重妥环节。
3在预压期应保证抽水力度持续稳定,使其尽可能产生大的超静孔隙水压力,促使沉降及早发生,以切实保证工后沉降量在设计要求之内。

3强夯法加固地基

3.1适用范围
强夯法加固地插适用于加固碎石士砂土、粉土、饱和的粘士、湿陷性黄土和人工填士等地基,当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时,应通过现场试验确定适用性。
3.2施工准备
3.2.1 主要施工机具
(1)夯锤
强夯锤锤重可取10~40t,底面形式宜采用圆形或多边形。夯锤的材质最好为铸钢,如条件所限,则可用钢板壳内填混凝土。夯锤底面宜对称设置若干个φ250~300mm与顶面贯通的排气孔,以利于夯锤着地时坑底空气迅速排出和起锤时减小坑底的吸力。锤底面积宜按土的性质确定,对于砂质土和碎石填土,采用底面积为2~4m较为合适;对于一般第四纪粘性土建议用3~4m;对于淤泥质土建议采用4~6m为宜。锤底静接地压力值可取25~40kPa,对于细颗粒土锤底静接地压力宜取较小值。
(2) 起重机具
宜选用15t以上的履带式起重机或其他专用的起重设备。当起重机吨位不够时,亦可采取加钢支腿的方法,起重能力应大于夯锤重量的1.5倍。采用履带式起重机时,可在臂杆端部设置辅助门架,或采用其他安全措施,防止落锤时机架倾覆。
(3)脱钩器:要求有足够强度,起吊时不产生滑钩,脱钩灵活,能保持夯锤平稳下落,同时挂钩方便、迅速。
(4) 推土机:用T3-100型,用作回填、整平夯坑。
(5)检测设备: 有标准贯入、静载荷试验、静力触探或轻便触探等设备以及土工常规试验仪器。
3.3施工操作工艺
流程:清理整平场地→确定夯点位置、测量高程→起重机就位→测量夯前锤顶标高→夯击→按设计控制标准,完成一个夯点的夯击→重复以上工序,完成所有夯点夯击→填平夯坑,测量场地高程→在规定时间间隔,按上述程序逐次完成全部夯击遍数→用低能量满夯→将场地表层松土夯实→测量夯后场地高程
3.4质量标准
3.4.1 主控项目、一般项目.
(1) 施工前应检查夯锤重量、尺寸,落距控制手段,排水设施及被夯地基的土质。
(2) 施工中应检查落距、夯击遍数、夯点位置、夯击范围。
(3)施工结束后,检查被夯地基的强度并进行承载力检验。
(4)强夯地基质量检验标准应符合下表规定。
强夯地基质量检验标准
项目 序号 检查项目 允许偏差或允许值 检查方法
单位 数量
主控项目 1 地基强度 设计要求 按规定检查
2 地基承载力 设计要求 按规定检查
一般项目 1 夯锤落距 mm ±300 钢索设标志
2 锤重 mm ±100 称重
3 夯击遍数及顺序 设计要求 计数法
4 夯点间距 mm ±500 用钢尺量
5 夯击范围(超出基础范围距离) 设计要求 用钢尺量
6 前后两遍间隙时间 设计要求  
 
 
 
 
 
3.4.2特殊工艺、关键控制点控制方法
特殊工艺、关键控制点控制方法
序号 关键控制点 主要控制方法
1 夯前原位测试 强夯前应做好夯区岩土工程勘察,对不均匀土层适当增加钻孔和原位测试工作,掌握土质情况,作为制定强夯方案和对比夯前、夯后的加固效果之用,必要时进行现场试验性强夯,确定强夯的各项参数
2 夯后原位测试 夯击后应对地基土进行原位测试,包括室内土工分析试验、野外标准贯入、静力(轻便)触探、旁压仪(或野外载荷试验),测定有关数据,以检验地基的实际影响深度
3 检测时间 检测强夯的测试工作时间,不得在强夯后立即进行,必须根据不同土质条件间歇一至数周,以避免测得的土体强度偏低,而出现较大误差,影响测试的准确性
 
3.5注意事项
3.5.1地面隆起及翻浆:
调整夯点间距、落距、夯击数等,使之不出现地面隆起和翻浆为准(视不同的土层、不同机具等确定)。在易翻浆的饱和粘性土上,可在夯点下铺填碎石垫层,以利孔隙水压的消散,可一次铺成或分层铺填。尽量避免雨期施工,必须雨期施工时,要挖排水沟,设集水井,地面不得有积水,诚少夯击数,增加孔隙水的消散时间。
3.5.2夯击效果差:
若基础埋置较深时,可采取先挖除表层土的办法,对荷载较大的部位,可适当增加夯击点。土层发生液化应停止夯击,此时的击数为该遍确定的夯击数或视夯坑周围隆起情况,确定最佳夯击数。目前常用夯击数在5-20击范围内。间歇时间是保证夯击效果的关键,主要根据孔隙水压力消散完来确定。
3.5.3土层中有软弱土:
尽量避免在软弱夹层地区采用强夯加固地基,如果必须用,应加大夯击能量。

4夯实水泥土桩法加固地基

夯实水泥土桩地基处理时需用土料和水泥拌和形成混合料,通过各种机械成孔方法在.土中成孔并填入混合料夯实形成桩体。采用具有挤土效应的成孔工艺时,还可以将桩间土挤密,形成复合地基,来提高地基承载力,减少地基变形。
4.1适用范围
夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基,或有地下水但土的渗透系数小于10-5cm/s的粘性土,当地下水位在桩端以上不超过1米,采取某些工艺措施也可施工。处理深度不宜超过10m。适应的建筑结构类型为6层或6层以下多层建筑,适应的市政项目为铁路、公路路基。
4.2施工准备
4.2.1材料准备
(1)如有条件,可采用粉煤灰、炉渣等工业废料作拌和料。.
(2)现场取土,确定原位土的土质及含水量是否适宜作夯实水泥土桩的混合料,当采用原位土作混合料时,应采用无污染、有机质含量低于5%的粘性土、粉土或砂类土,使用粘性土时常有土团存在,使用前应过10-20m的筛子,如土料含水量过大,须风干或另加其他含水量较小的掺合料。在现场可按“一抓成团,一捏即散”的原则对土的含水量进行鉴别。
(3)水泥一般采用325水泥,使用前应做强度及稳定性试验
(4)桩顶垫层材料,垫层材料应级配良好,不含植物残体、垃圾等杂物。
4.2.2机具设备
根据夯实水泥士桩设计参数、工程地质水文地质条件、场地条件等确定成孔机具。
4.2.3夯锤
夯锤重量和形状对于夯实效果很重要,夯锤重一般1-1.5KN,下部-般为尖形,使其夯实时产生水平挤土力,使桩间土挤密,使湿陷性的黄土湿陷性可以消失,平底锤一般不产生挤土效应,锤径孔径比值称为锤孔比,一般锤孔比宜采用0.8-0.9,锤孔比越大,夯实效果越佳。
4.2.4作业条件
(1)施工作业范围的地表、地下和空中障碍物应清理或改移完毕,对不能改移的障碍物必须进行标示,并有保护措施。
(2)对施工场区进行清理平整,对不利于施工机械行走的松软地面进行碾压或夯实处理,以保证各种设备行走的安全和平稳。作到路通、电通。
(3)场地地面标高应高于设计桩顶标高0.3m以上,避免对成桩质量产生影.响。
(4)进场后,可根据施工场区的具体情况搭建施工临设用房,作为施工现场办公用,房及用品贮存用房。
4.2.5技术准备
(1)建筑场地工程地质及水文地质资料,须查明土层的厚度和组成、土的含水量、有机质含量和地下水水位埋深及水的腐蚀性等。
(2)施工前应进行现场踏勘,熟悉现场情况。
(3)建筑场地和临近区域内的地下管线(管道、电缆)、地下构筑物及地上障碍物等调查资料。
4.3施工操作工艺
流程:测定放线定桩位→机械就位调整垂直度成孔→成孔至设计标高验收→按比例水泥和土拌和→碎土机随混合料→填料夯实成桩→制桩完成。
4.4应注意的质量问题
(1)施工前应对设备进行调试,确保设备处于正常状态。
(2)为保证桩孔的垂直度,应在钻杆或夯锤钢丝绳的中部安装-扶正器。
(3)为准确控制钻孔深度,应作出控制标尺,以便在施工中进行观测、记录。
(4)钻孔时应对准桩位,不得晃动钻头。
(5)钻孔时应复核桩位,以防机械车辆行走时碾压使桩位发生偏差。
(6)施工期间应定期复核定位桩和高程控制点。
(7)施工期间应定期对设备进行日常保养。
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