一、影响地基稳定性的因素及地基处理的原则和方法
(一)影响基础的因素
强度和稳定性;压缩和不均匀沉降;地下水流失、腐蚀、管涌和液化;不稳定性和地震沉降
(2)地基处理的方法
局部地基处理;软土地基加固
(3)地基处理的原则
尽量开挖局部软层/硬物,回填压缩性与天然土相近的材料,分层夯实;处理后的地基应保证建筑物各部分的沉降趋于一致(均匀),以减少地基的不均匀沉降。
二、局部地基处理
(1)古墓葬和古坑的处理
将坑内的松软松散土和虚土全部挖除,使坑底和坑周可见自然土,然后用与坑边自然土层相似的材料夯实回填至坑底标高。
常用回填材料:砂、碎石、天然土、3∶7或2∶8灰土。当用天然土分层夯实回填时,每层厚度为200毫米,如图1.36(a)所示。
当松软土坑的范围大于地槽宽度时,应适当加宽此范围内的基槽,挖至自然层,并加深部分基础,使其以1: 2台阶与两端相连,如图1.36(c)所示。
(2)砖井、枯井和污水井的处理
当井在基槽范围内时,应将井的井圈移至地槽以下1m以上,并用中砂和砂卵石料分层夯实。在清除范围内,应回填2: 8或3: 7的灰土,并分层夯实至沟底(图1.38)。
对于范围大、深度大的软土基坑,由于回填土的密实度与天然地基的密实度相差较大,会造成地基的不均匀沉降,因此需要考虑加强上部结构的强度来抵抗地基不均匀沉降引起的内力。防潮层下设置钢筋混凝土或钢筋砖圈梁(图)
(3)局部硬物的处理
当桩基或部分基槽下有基岩、旧墙基础、旧灰土、压实路面等硬土或硬物时,先在坑槽范围内尽量挖出来,避免硬物上的基础部落不均匀沉降和上部结构开裂。硬土、硬物开挖后,深度小于1.5m的,可用沙子、砂卵石或灰土回填;长度大于5m时,在槽底做1: 2台阶灰土垫层并与两端紧密连接,然后做深基础。
(4)橡胶土的处理
概念:含水量高的粘性土趋于饱和。如果直接夯击或反复碾压,容易形成弹性颤抖的“橡皮土”。
处理方法:
避免直接捣实,通过烘干罐体或掺入石灰粉后压实来降低含水量。
施工中如已出现橡皮土,应将其挖除,然后在槽底适当加深的情况下,铺设承载力高、符合设计要求的垫层基础,如砂或级配砂垫层。
三、软土地基加固
换填法、重锤夯实法、强夯法、灰土挤密桩法、深层搅拌桩法。
(1)置换法施工
1、施工顺序:
挖软弱层→分层回填→分层夯实→每层夯实后检测→回填至设计标高并验收。
2.适用范围
淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土和杂填土地基
上层负荷不算太大。
砂/砾石/碎石地基适用于处理透水性强的软粘性土地基,但不适用于湿陷性黄土地基和不透水粘性土地基。
灰土地基适用于处理厚度为1 ~ 4m的软土。
3、材料要求
灰土材料应为塑性指数大于4的粘性土或粉土。混合比例为2:8和3:7。
4.施工要点
施工前,应进行两次沟槽、浮土清除、排水和基底夯实。
分层回填,厚度为200~300毫米,用机械夯实或碾压灰土;砂的振动碾压。
灰土垫层不得在柱基、转角处和承重窗下接缝,上下接缝的间隙不得小于500mm,接缝应密实。灰土压实后3天内不要泡水。
分段施工或基础面不在同一标高时,接缝应呈阶梯状,上下错开0.5 ~ 1m。
基础宽度沿基础外缘应为200~300mm。
5.质量检查
施工中检查分层摊铺厚度、上下分层搭接长度、加水量、捣实遍数和压实系数。
用贯入仪检查垫层质量(现场压实系数与贯入量相对应)。压实系数用圆刀法检查,取样点在每层2/3深度处。
逐层检查垫层质量。当该层压实系数达到设计要求时,填筑上层。
施工结束后,检查换填垫层的地基承载力。
换填地基质量检验标准
灰土垫层检验批的验收
(2)压实方法
原理:重锤提升到一定高度后自由下落,通过对地基的冲击力和振动使地基土密实。
适用范围:
重锤夯实法:粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土、埋深大于0.8m的分层填土地基。
强夯法:碎石土、砂土、粘性土、湿陷性黄土、填土地基。
机具:夯锤、起重设备、(脱钩装置)
施工要点:
(1)编制施工方案,确定捣固顺序(先四周,后中间,先外后内),并进行施工技术交底。
②试夯:确定夯击时的施工参数(最终沉降量和总沉降量)。
(3)压实范围>基础范围,每边宽度> 0.3米;
(4)夯实前基坑底标高=设计标高+总沉降量+50 ~ 100 mm..地基土的含水量应控制在ωop 2%
⑤做好施工记录。
⑥强夯夯击时,若地下水位较高,应在地表铺设0.5 ~ 2m的中粗砂基础,以支撑提升设备,迅速消除孔隙水压力。
差异:
质量验收标准和方法:
(3)深层搅拌法施工(水泥土搅拌桩)
原理:在土体加固范围内,用专用深层搅拌机强制搅拌软土和固化剂,使软土硬化成整体性、水稳性和足够强度的水泥加固土。
固化剂:水泥浆或水泥砂浆,水泥用量为加筋土重量的7% ~ 15%,水泥砂浆的配合比为1: 1或1: 2。
施工工艺:深层搅拌机定位→预拌下沉→制浆→喷浆搅拌→复拌下沉→提升→停机→清理→移至下一桩。
质量检验
(4)灰土挤密桩施工
原理:首先在地基地面形成若干个桩孔,然后分层填筑灰土并夯实,以提高地基的承载力或水稳性。
适用范围:用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土。
素土桩与灰土桩的区别
(5) CFG桩
钻孔→压CFG料成桩。
CFG桩+桩间土+垫层→复合地基