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第二章地基与基础工程
本章提要:与“基”有关的施工知识;学时4
关联学科:土力学、地基与基础,钢筋混凝土
2-1: 地基加固处理
一、换填法;二、夯实法;三、预压法;四、振冲法;
五、挤密法;六、注浆法、旋喷、搅拌;
2-2: 特殊基础工程
一、地下连续墙;二、墩式基础、三、沉井
2-3: 桩基工程
一、浅基础:基础类型与材料;浅基础施工;
二、深基础:桩基础分类;沉桩施工(锤击/振动/静压)
三、预制桩;(钢筋)混凝土预制桩;钢桩;
四、灌注桩:混凝土灌注桩;CFG桩;
五、搅拌桩:粉喷桩,SMW;
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2-1 地基处理
地基处理:在软弱的地基上建造建筑物时,对基础作用范围内的土采取一定的技术加固与处理措施;
强度要求;
变形要求;
稳定性要求;(静态整体/动力)
特殊土地基安定性要求;
地基处理和加固方法
“挖、填、换、压、夯、挤、搅(拌)、注”
换填法、预压法、强夯法、振冲法、
土与灰土挤密桩法、砂桩法、水泥粉煤灰碎石桩CFG桩、深层搅拌法、高压喷射注浆法、托换法
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2-1 地基处理
一、换填法
1)、目的和作用:
①提高地基承载能力,②减少地基沉降量,
③加速基础下部土层的排水固结,
④调整不均匀地基的刚度,⑤减少冻胀,
2)、换填材料及要求:
①砂石:>级配良好(直径<50mm;细粒<2mm≯45%,
细粒<<9%; 禁区:湿陷性黄土地基
②砂质粘土:有机物含量<5%,不含膨胀土和冻土。
③灰土:熟石灰:粘性土= 2:8 或 3:7(体积比)
宜用砂质粘土,土颗粒<15mm,石灰颗粒<5mm 。
不宜用块状粘土
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④粉煤灰和矿渣:用于道路,堆场,小型建筑;
松散重度≮11kN/m3,有机物≯5%,注意:放射性检测,腐蚀性
⑤土工合成材料:土+ 加筋土工合成材料(延伸率≮4%~5%) (土工格栅、土工格室、土工垫、土工织物)
3)、换填施工方法:
①机械碾压法:压路机,推土机,羊足碾;
②平板振动压实法:振动压实机;
粉质粘土和灰土:平碾,振动碾,羊足碾; 蛙式打夯机,柴油夯;
粉煤灰:平碾、振动碾、平板振动、蛙式打夯;
砂石:振动碾压法;矿渣:平板振动器振捣,振动碾、平碾等
4)、施工质量控制:层数和遍数、含水量;检验方法:原位测试(静力触探、动力触探:标准贯入试验;控制干密度(~);旁压试验)
换填法
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1、重锤夯实法:
夯锤: 直径1~; 重量:2~3吨,落距:4m;
起重机械:钢丝绳吊夯锤,起重能力>3倍锤重;>(脱钩夯锤)
施工:1夯挨1夯;独立柱子地基:先坑外后坑内;
基坑:先深后浅部;分层夯击厚度:层厚和锥底直径相当;
适用条件:,稍湿粘土、黄土、砂土、杂填土
检验:施工纪录(夯击遍数,层厚)、含水量、密实度、总夯击沉降量≮90%的试验沉降量); 现场:至少1点/独立柱;基槽:1点/300 m2 ; 基坑:2点/100m2 ;
二、夯
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2、强夯法:
起重机械:履带式起重机,三脚架,龙门架,
钢丝绳吊夯锤,起重能力>3倍锤重,自动脱钩能力>;
夯锤:重量:8~30吨,底面积:3~4m2/粘土6m2,落距:6~30m;
主控参数:
锤重Q吨,落距h米;加固深度H≈K(Qh)
最佳夯击能;达到上覆载荷时的孔隙压力所需的夯击能;通过试验确定
夯点布置;等腰三角形或方形布置,第一遍间距5~9m;第二遍在上次夯点之间,间距可逐渐缩小;最后以小的夯击能叠加地夯击一遍;
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夯击数与夯击遍数:一般2~5遍;重点的可增加;每遍各击点4~10击;最后一遍要小能量夯击(1/4);
间歇时间:孔隙压力的消散时间:砂砾层3~4min;粘土3~4周;
加固范围;按设计,扩大量一般1/2~1/3的深度
施工:1)平整场地;2)垫层敷设;
3)强夯施工(标点测高程;就位,夯后平整等);
4)检验:施工纪录(夯击点数、遍数,层厚、间歇时间)、含水量、密实度、总夯沉量小于试夯沉量;
现场承载能力原位测试及现场取样:
砂土地基: 7~14天;粘性土14~28天;
压(排水固结)
碾压、夯压、振动压(压路机、羊足碾、轮胎碾压)
砂井堆载预压法
砂袋砂井堆载预压法
塑料排水带堆载预压法
真空预压法
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挤
四、振冲法:利用振动器水冲成孔,填以砂石骨料,水平或垂直振动,形成碎石桩体和原地基复合。
加固深度一般14m,最大18m,~,置换率10%~30%。
搅拌