换填地基施工技术.docx

7地基处理与桩基工程7-1地基处理7-1-1换填地基7-1-1-1灰土地基灰土地基是将基础底面下要求范闱内的软弱土层挖去，用定比例的石灰与土，在最优含水址情况下，充分拌合，分层胴填夯实或压实而成.灰土地基具有一定的强度、水稳性和抗渗性，施工工艺简堆，费用较低，是一种应用广泛、经济、实用的地基加固方法。适于加固深IXm厚的软弱土、湿陷性黄上、杂填土等，还可用作结构的辅助防渗层。1 .材料要求（1）土料采用就地挖出的粘性上及塑性指数大于4的粉土，土内有机质含量不得超过5%。士料应过筛，其颗粒不应大于15mm。（2）石灰应用I1.1.级以上新鲜的块灰，含氧化钙、氧化镁愈高愈好,使用前1.2d消解并过缔，其颗粒不得大于5mm,且不应夹有未熟化的生石灰块粒及其他杂质，也不得含有过多的水分。2 .施工工艺方法要点（1）对博槽坑应先验槽，消除松上，并打两遍底夯，要求平整干净。如有积水、淤泥应晾干；局部有软弱土层或孔洞，应及时挖除后用灰土分层回填夯实。（2）灰土配合比应符合设计规定，一般用3：7或2：8（石灰：土，体枳比）。多用人工翻拌，不少于3遍，使达到均匀，颜色致，并适当控制含水量，现场以手握成团，两指轻捏即散为宜，一般最优含水量为14%I8%:如含水分过多或过少时，应稍晾干或洒水湿润，如有球闭应打碎，要求随拌随用。（3）铺灰应分段分层夯筑，每层虚铺厚度可参见表7-1,夯实机具可根据工程大小和现场机具条件用人力或机械夯打或琥压，遍数按设计要求的干密度由试夯（或碾压）确定，一般不少下4遍.灰土最大虚铺厚度表7“夯实机具种类重埴（O虚铺厚度（mm）备注石夯、木夯0.04-0.082OO-25O人力送夯，落距4OO5OOnm,一夯压半夯，夯实后约80100mm屏轻型夯实机械0.12-0.42OO-25O蛀式夯机、柴油打夯机，夯实后妁100150mm厚压路机6-102OO3OO双轮（4）灰土分段施工时，不得在墙角、柱基及承重窗间墙下接缝，上下两层的接缝距离不得小于500mm,接健处应夯压密实，并作成直槎.当灰土地施高度不同时，应做成阶梯形，每阶宽不少于500mm：对作辅助防渗层的灰土，应将地下水位以下结构包围，并处理好接缝，同时注意接缝脑量，每层虚土从留缝处往前延伸500mm,夯实时应夯过接缝300mm以上：接缝时，用铁锹在留缝处垂直切齐，再铺下段夯实。（5）灰土应当日铺填夯压，入槽（坑）灰土不得隔日夯打。夯实后的灰土30d内不得受水浸泡，并及时进行基础施工与基坑回填.或在灰土表面作临时性覆盖，避免日晒雨淋。雨季施工时，应采取适当防雨、排水措施，以保证灰土在基槽（M）内无积水的状态下进行。刚打完的灰上，如突然遇雨，应将松软灰土除去，并补填夯实；稍受海的灰土可在晾干后补夯。（6）冬期施工，必须在基必不冻的状态下进行，土料应覆盖保温,冻土及夹有冻块的±料不得使用；已熟化的石灰应在次日用完，以充分利用石灰熟化时的热员，当日拌合灰土应当日铺填分完，表面应用鳖料面及草袋覆盖保温，以防灰土垫层早期受冻降低强度。3 .质量控制（I）施工前应检查原材料，如灰十的十.料、石灰以及配合比、灰土拌匀程度。（2）施工过程中应检查分层铺设厚度，分段施工时上卜两层的搭接长度，夯实时加水量、夯压遍数等。（3）每层施工结束后检查灰土地基的压实系数。压实系数3为土在施工时实际达到的干密度Pd与室内采用击实试验得到的最大干密度Pdmiu之比，即：C=P<Pd11x>x（7-1）灰上应逐层用贯入仪检验，以达到控制（设计要求）压实系数所对应的贯入度为合格，或用环刀取样检测灰土的干密度，除以试验的最大干密度求得。施工结束后，应检5金灰土地基的承载力。（4）灰土地基的质量验收标准如表72所示。灰土地基质量检验标准表7-2项序检查项目允许偏差或允许位检查方法单位数（ft*控I地基承岐力设计要求我背试脍或按规定方法项2配合比设计要求按拌合时的体枳比目3压实系数设计要求现场实测1石灰粒径nm5筛分法2土料有机及含垃%5试验室焙烧法取rffi3土颗粒粒径mm15筛分法H4含水埴（与要求的做优含水量比较）%±2烘干法5分层厚度偏差（与设计要求比较IIIm±50水准仪7-1-1-2砂和砂石地基砂和砂石地基（垫层）采用砂或砂砾M（碎石）混合物，经分层夯（压）实，作为地基的持力层，提高基础下部地基强度，并通过垫层的压力扩散作用，降低地基的压实力，减少变形量，同时垫层可起排水作用，地基土中孔隙水可通过垫层快速地排出，能加速卜部土层的沉降和固结。砂和砂石地基具有应用范围广泛：不用水泥、石材：由丁砂颗粒大，可防止地下水因毛细作用上升，地基不受冻结的影响：能在施工期间完成沉陷：用机械或人工都可使地基密实，施工工艺简单，可缩短工期，降低造价等特点。适处理3.0m以内的软弱、透水性强的粘性土地基，包括淤泥、淤泥质土：不宜用于加固湿陷性黄土地基及渗透系数小的粘性土地基。I.材料要求b条形基础或矩形基础底面的宽度（m）：1矩形基础底面的长度（m）：P一一基层底面压力（kPa）；PC一基础底面处土的自重压力值<kPa）:Z一基础底面下垫层的厚度<m）:0一一垫层的压力扩散角，可按表7-3采用:一一垫层底而处土的自重压力值（kPa）：Q一经深度修正后垫U底面处土乂的地基承教力特征值（kPa）。压力扩散角。（°）表73材料z/b中砂、粗眇、砾砂、圆砾、角砾、卵石,碎石拈性土和松土（8<p<1.4）灰土0.2520630£0.503023注；I.zb<O.25Ht,除灰土仍取0=30"外，其余材料均取。=0°：2.当O.25Vzb<O.S时，。值可内插求得。按公式（72）确定垫层厚度时，需要用试算法，即预先估计一个厚度，再按式（7-2）校核，如不能满足耍求时，再增加垫层厚度,直至满足要求为止。垫层的厚度般为O525m,不宜大于3.0m,否则费工费料，施工比较困难，也不够经济，小于OSn则作用不明显。（2）垫层的宽度垫层的宽度应满足基础底面应力扩散的要求，可按下式计算：b，2b+IztR8（7-5）式中b,一一型层底面宽度：。垫层的压力扩散角，可按表7-3采用：当z<0.25时，仍按表中zb=0.25取值。其他符号意义网上.垫层顶面每边宜超出基础底边不小于300mm,或从垫层底面两侧向上按当地经验的要求放坡。大面积整片型层的底面宽度，常按自然帧斜角控制（图7-2）适当加宽.图7-2砂或砂石垫层（八）柱基础垫层：（b）设需基础密层I-柱基础：2-砂或砂石垫层：3-回填土：4-设备基础砂或砂石垫层自然倾斜角（休止角）：b基础宽度犁层的承载力宜通过现场试验确定，当无试验资料时，可按表7-4选用,并验算卜卧层的承载力。各种垫层的承载力表7-4施工方法换填材料乐实系数AC承载力f(kPa)磁压或振密碎石、卵石0.94-0.97200-300砂夹石（其中碎石、卵石占全型的30%5（）%）2(X)-250土夹石（其中碎石、卵石占全重的3O%5O%）I5O2中砂、粗砂、砾砂I5O2OO粘性土和粉土<8<1.p<1.4）130-180灰土0.93-0.95200-250重懂夯实土或灰土0.93495150200注：I.压实系数小的垫层，承栽力取低值，反之取高值；2 .重锤分实土的承我力收低值,灰土取高值：3 .压实系数3为土的控制干密度Pd与最大干需度Pg的比伯:土的最大干密度宣采用击实试脸确定，碎石或卵石的几大干密度UJ取2.O22tn,3,施工工艺方法要点（1）铺设垫乂前应验槽，将基底表面浮土、淤泥、杂物清除干净，两（W应设一定坡度，防止振捣时塌方。（2）垫层底面标高不同时，土面应挖成阶梯或斜坡搭接，并按先深后浅的顺序施工，搭接处应夯压密实。分忆铺设时，接头应做成斜坡或阶梯形搭接，每层错开051.0m.并注意充分捣实。(3)人工级配的砂砾石，应先将砂、卵石拌合均匀后,再铺夯压实。(4)垫层铺设时，严禁扰动垫层下卧层及侧壁的软弱土层，防止被践踏、受冻或受浸泡，降低其强度。如垫层下有厚度较小的淤泥或淤泥质土层，在碾压荷载卜抛丁能挤入该层底面时，可采取挤淤处理。先在软弱土面上堆填块石、片石等，然后将其压入以置换和挤出软弱土，再做垫层.(5)垫层应分层铺设，分层历或压实，基坑内预先安好5mX5m格标桩，控制每层砂垫层的铺设厚度o每层铺设厚度、砂石最优含水量控制及施工机具、方法的选用参见表7-5.振夯压要做到交叉重益1/3,防止漏振、漏压。夯实、碾压遍数、振实时间应通过试验确定。用细砂作垫层材料时，不宜使用振捣法或水撼法，以免产生液化现象。砂垫层和砂石垫层铺设厚度及施工最优含水量表7-5弼实方法每层铺设厚度(mm)施工时最优含水量<%>施工要点备注平振法2OO25O15-201.用平板式振捣器往及振热，往复次数以筒易测定密实度合格为准2,振捣落移动时，每行应搭接三分之以防振动面积不搭接不宜使用干细砂或含泥量较大的砂铺筑砂垫层插振法振捣器插入深度饱和I,用插入式振捣涔2 .插入间即可根据机械提樨大小决定3 .不用插至下卧粘性土层4 .插入振捣完毕，所用的孔洞应用砂埴实5 .应有控制地注水和排水不宜使用干细砂或含泥量较大砂铺筑砂垫层水搏法250饱和1 .注水高度略超过铺设面层2 .用钢叉摇撼婶实,插入点间距100mm左右3 .有控制地注水和排水4 .钢叉分四齿.齿的间距30mm,长XK)mm.木柄长QUOmm湿陷性黄土、膨张土、细砂地基上不得使用夯实法150-20()8-121,用木夯或机械夯2.木夯理40kg.落即4005(X>mm3.一夯质半夯，全面夯实适用于砂石垫层碾压法15O35O812670t压路机往复碌压，碾压次数以达到要求需实度为准，一股不少于4遍，用振动压实机械，振动35min适用干大面积的砂石蛰层，不宜用于地下水位以下的眇垫层（6）当地卜水位较高或在饱和的软弱地基上铺设垫层时，应加强基坑内及外侧四周的排水工作,防止砂垫层泡水引起砂的流失,保持基坑边坡稔定：或采取降低地下水位措施，使地下水位降低到基坑底50Omm以下。（7）当采用水撼法或插振法施工时，以振捣棒振眼半径的1.75倍为间距（一般为400500mm）插入振捣，依次振实,以不再冒气泡为准,直至完成；同时应采取措施做到有控制地注水和排水。垫层接头应重复振捣，插入式振动棒振克所留孔洞应用砂填实：在振动首层的垫层时，不得将振动棒插入原土层或基槽边部，以避免使软十混入砂垫瓜而降低砂垫层的强度（8）垫层铺设完毕，应即进行下道工序施工，严禁小车及人在砂层上面行走，必要时应在垫层上铺板行走。4 .质量控制（1）施工前应检查砂、石等原材料质量及砂、石拌合均匀程度。（2）施工过程中必须检查分丛厚度，分段施工时搭接部分的压实情况、加水量、压实遍数、压实系数，（3）施工结束后,应检查砂及砂石地基的承载力。（4）砂及砂石地基的顺价验收标准如表74所示砂及砂石地基质量检验标准表7心顶序检查项目允许«差或允许假检查方法的位主控I地法承载力设计要求我荷试骁或按规定方法检传拌合时的体积比项目2配合比设计要求或重型比3压实系数设计要求现场实测1砂石料有机质含麻%5焙烧法般项B2砂石料含泥fit%5水洗法3石料粒径mm1箭分法4含水景（与最优含水出比较）%±2烘干法5分层厚度（与设讨要求比较）mm±50水准仪7-1-1-3粉煤灰地基粉煤灰是火力发电厂的工业废料，有良好的物理力学性能，用它作为处理软弱土层的换填材料，已在许多地区得到应用。它具有承载能力和变形模量较大.可利用废料，施工方便、快速，质址易r控制，技术可行，经济效果显著等优点.可用于作各种软弱土层换填地基的处理，以及作大面积地坪的垫层等。1.粉煤灰垫层的特性根据化学分析，粉煤灰中含有大量Sio2、A1.g3、FsoJ（表7-7）,有类似火山灰的特性，有一定活性，在压实功能作用卜.能产生一定的自硬强度。粉煤灰的化学成分（）表7-7j5iB编於、SiOiA1.QFe。CaOMgOKQso.)NajO烧失最I51.127.67.82.91.01.20.40.47.1251.430.97.42.80.70.70.40.34.9352.330.98.02.71.10.70.20.33.5注：1.编号I为国内百多个电厂粉煤灰化学成分的平均值;2.编号2为某某地区酚圾灰化学成分平均值：3 .编号3为宝钢电厂酚煤灰化学成分。粉煤灰垫层具有遇水后强度降低的特性，其经的数值是：对压实系数1.=090095的浸水垫层，其容许承载力可采用1.2（）200kPa,可满足软弱下陆层的强度与地基变形要求：当'c>0.90时，可抗地震液化“4 .粉煤灰质量要求用一股电厂H1.级以上粉煤灰，含SiohA1.2O3XI23总总尽量选用高的,颗粒粒径宜0.001.20mm,烧失量宜低于12%,含SOI宜小于0.4%,以免对地卜.金属管道等产生一定的腐蚀性。粉煤灰中严禁混入植物、生活垃圾及其他有机杂质。粉煤灰进场，其含水量应控制在±2%范围内.5 .施工工艺方法要点（1）铺设前，应清除地基土垃圾，排除表面积水，平整场地,并用St压路机预压两遍，使密实。（2）垫层应分层铺设与碾压，铺设厚度用机械夯为200300mm,夯完后厚度为15（）2（X）mm:用压路机为300400mm.压实后为25Omm左右。对小面积要坑、槽垫层，可用人工分层擦铺,用平板振动器或蛙式打夯机进行振（夯）实,每次振（夯）板应重登1/27/3板,往复压实，由两侧或四侧向中间进行，夯实不少T3遍.大面积垫层应采用推上机捶铺.先用推十机侦压二遍，然后用81压路机碾压，施工时压轮重叠1/27/3轮宽，往复碾压，一般碾压46遍。（3）粉煤灰铺设含水量应控制在最优含水量范围内：如含水量过大时，需撞铺晾干后再碾压。粉煤灰铺设后，应于当天压完：如压实时含水量过小，呈现松散状态，则应洒水湿涧再压实，洒水的水质不得含有油质，pH值应为69。（4）夯实或碾压时，如出现“核皮土”现象，应哲停止压实，可采取将垫乂开槽、潮松、晾晒或换灰等办法处理。（5）每层铺完经检测合格后，应及时铺筑上层，以防干燥、松散、起生、污染环境，并应严禁车辆在其上行咬：全部粉煤灰型层铺设完经验收合格后，应及时进行浇筑混凝土垫层，以防日晒、雨淋破坏。（6）冬期施工，最低气温不得低于OC,以免粉煤灰含水冻张。4.版量控制（1）施工前应检包粉煤灰材料，并对基槽清底状况、地质条件予以检验。（2）施工过程中应检查铺筑厚度、碾压遍数、施工含水量控制、搭接区碾压程度、压实系数等.（3）施工结束后，应对地基的压实系数进行检杳，并做载荷试验。栽荷试验（平板敕荷试验或十字板剪切试验）数量，每单位工程不少于3点,300Onf以上工程，每300/至少一点。（4）粉煤灰地基质量检验标准如表，8所示。粉煤灰地基质量检验标准表7-8项,1-检变项目允许偏差或允许俶检查方法单位数值主控1压实系数设计要求现场实测项目2地茶承我力设计要求按规定方法一般项目I2345捞煤灰粒径氧化铝及二氧化硅含显烧失量每层铺筑厚度含水量（与以优含水也比较）mm%mm%O.（X）1.2.O7012±50±2过筛试验室化学分析试验室烧结法水准仪取样后试蛤空确定施工现场安全施工注意事项：1、施工人员进入施工现场前，必须要进行施工安全、消防知识的教育和考核工作，对考核不合格的职工，禁止进入施工现场参加施工。2,进入施工现场必须戴好安全帽，系好帽带，并正确使用个人劳动防护用品.3、严格执行操作规程，不得违章指挥和违章作业，对违章作业的指令有权拒绝并有责任制止他人违章作业。4,施工作业时必须正确穿戴个人防护用品，进入施工现场必须戴安全帽。不许私自用火，严禁酒后操作。5,穿拖鞋、高跟鞋、赤脚或赤膊不准进入施工现场.6、穿晚底鞋不得进行登高作业。7,在高空、钢筋、结构上作业时,，一定要穿防滑鞋.8、现场用电,一定要有专人管理，同时设专用配电箱，严禁乱接乱拉，采取用电挂牌制度,尤其杜绝违章作业，防止人身、线路，设备事故的发生。9、电钻、电锤、电焊机等电动机具用电、配电箱必须要有漏电保护装置和良好的接地保护地线，所有电动机具和线缆必须定期检杳,保证绝缘良好，使用电动机具时应穿绝缘鞋，戴绝缘手套。10、工地施工照明用电，必须使用36伏以下安全电压,所有电器机具在不使用时，必须随时切断电源,防止烧坏设备.11、在用喷灯、电焊机以及必要生火的地方，要填写用火申请登记和设专人看管，防带消防罂材等，保证消防措施的落实,施焊时，特别注意检查下方有无易燃物，并做好相应的防护，用完后要检查，确认无火后再离开.12、未经安全教育培训合格不得上面，非操作若严禁进入危险区域：特种作业必须持特种作业资格证上岗。13、凡2m以上的高处作业无安全设施,必须系好安全带：安全带必须先挂牢后再作业。14、高处作业材料和工具等物件不得上抛下挪.15、从事高空作业人员要定期体验。凡患有高血压、心脏病、贫It1.I症、痴痛病以及不适了高空作业的人员，不得从事虑空作业。