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建筑施工技术
Construction Technology of
Civil Engineering
地基处理及加固
目录
CONTENTS
一、地基的局部处理
二、换填垫层
三、压实、夯实、挤密地基
01
地基的局部处理
一、地基的局部处理
任何建筑物都必须有可靠的地基和基础。建筑物的全部重量(包括各种荷载)最终将通过基础传给地基，所以，对某些地基的处理及加固就成为基础工程施工中的一项重要内容。根据地基情况不同，地基处理分为整体处理和局部处理。
比如：在施工过程中如发现局部地基土质过软或过硬，不符合设计要求时，应本着使建筑物各部位沉降尽量趋于一致，以减小地基不均匀沉降的原则对地基进行处理，采用地基的局部处理
在软弱地基上建造建筑物或构筑物，利用天然地基有时不能满足设计要求，需要对地基进行人工处理，提高其承载力、减小沉降，以满足结构对地基的要求，采用地基的整体加固。
一、地基的局部处理
地基局部处理：指在浅基础开挖基槽(坑)的施工中或验槽(坑)时，发现基槽(坑)范围内有洞穴、软弱土层或岩基、墙基等局部异常地基的处理。
处理的方法和原则：将局部软弱层或硬物尽可能挖除，回填与天然土压缩性相近的材料，分层夯实；处理后的地基应保证建筑物各部位沉降量趋于一致，以减少地基的不均匀下沉。
一、地基的局部处理
松土坑的处理
（1）松土坑范围在基槽范围内
将坑中的软松土全部挖除，使坑底及四周均为天然土，然后回填与天然土压缩性相近的材料，如图1所示。
回填材料：砂、砂砾石、天然土、3∶7或2∶8的灰土。
一、地基的局部处理
松土坑的处理
（2）松土坑超过在基槽边缘
将该范围内的基槽适当加宽，采用与天然土压缩性相近的材料回填。
回填材料：砂土或砂石回填，基槽每边1：1坡度放宽；
1：9或2：8灰土回填时，基槽每边1：2坡度放宽；详见图2。
一、地基的局部处理
松土坑的处理
（3）较深的松土坑（深度大于槽宽或大于1.5m）
槽底处理后，还应适当考虑上部结构的强度和刚度。
处理方法：在灰土基础上1~2皮砖处、防潮层下1~2皮砖处及首层顶板处各配置3根（或4根）直径为8~12mm的钢筋，跨过该松土坑两端1m；或改变基础形式等，如图3所示。
一、地基的局部处理
2. 砖井或土井的处理方法
（1）井位于基槽中部，井口填土较密实时，应将井的井圈拆去1m以上，用2∶8或3∶7灰土回填，分层夯实至槽底；若井的直径大于1.5m时，可将土井挖至地下水面，每层铺20cm的粗骨料，分层夯实至槽底平，上做钢筋混凝土梁（板）跨越它们，如图4所示。
（2）井位于基础转角处，除上述回填方法外，还可视基础压在井口的面积大小，采用从两端墙基中伸出挑梁，或将基础沿墙长方向向外延长出去，跨越井的范围，然后在基础墙内采用配筋或加钢筋混凝土梁(板)来加强。
一、地基的局部处理
3. 局部硬土的处理
基础下局部遇基岩、旧墙基、大孤石、老灰土或圬工构筑物，尽可能挖去，以防建筑物由于局部落于坚硬地基上，造成不均匀沉降而使建筑物开裂;或将坚硬地基部分凿去300~500mm深，再回填土砂混合物或砂作软性褥垫，使软硬部分起到调整地基变形的作用，避免产生裂缝，如图5所示。
02
换填垫层
二、换填垫层
换填垫层是指挖去表面浅层软弱土层或不均匀土层，回填坚硬、较粗粒径的材料，并夯压密实而形成的垫层。换填垫层根据换填材料的不同可分为灰土、石垫层等垫层。
1．换填垫层的方法
(1)挖：挖去表面的软土层，将基础埋置在承载力较大的基岩或坚硬的土层上，此种方法主要用于软土层不厚、上部结构的荷载不大的情况；
(2)填：当软土层很厚，而又需要大面积进行加固处理时，则可在原有的软土层上直接回填一定厚度的好土或砂石、矿石等；
(3)挖与填相结合：施工时先将基础下一定范围内的软土挖去，而用人工填筑的垫层作为持力层，按其回填材料的不同可分为砂垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层等；
适用于淤泥、淤泥质土、膨胀土、冻胀土、素填土、杂填土及暗沟、暗塘、古井、古墓或拆除旧基础后的坑穴等的地基处理。
二、换填垫层
2．灰土地基
灰土地基是用一定比例的石灰和粘性土拌合均匀，然后分层夯实而成。适用于一般粘性土地基加固，施工简单，取材方便，费用较低。
1)土料：应采用就地挖土的黏性土及塑性指数大于4的粉土，土内不得含有松软杂质和耕植土;土料应过筛，其颗粒直径不应大于15 mm；
2) 石灰：应用Ⅲ级以上新鲜的块灰，其中，氧化钙、氧化镁的含量越高越好；
3)灰土:灰土土质、配合比、龄期对强度的影响见表2-2。
4)水泥(代替石灰)：可选用42.5级普通硅酸盐水泥，安定性和强度应经复试合格。
03
压实、夯实、挤密地基
三、压实、夯实、挤密地基
1．压实地基
压实地基是指将地基压实，常用的方法有砂井堆载预压法、袋装砂井堆载预压法、塑料排水带堆载预压法和真空预压法。
1)砂井堆载预压法：是在预压层的表面铺砂层，并用砂井穿过该土层，以利于排水固结，如图2-4所示。砂井直径一般为300～400 mm，间距为砂井直径的6～9倍。
三、压实、夯实、挤密地基
1．压实地基
2)袋装砂井堆载预压法：袋装砂井堆载预压法的施工过程如图2-5所示。首先用振动贯入法、锤击打入法或静力压人法将成孔用的无缝钢管作为套管埋入土层，到达规定标高后放排水砂层即可。用振动打桩机成孔时，一个长为井的全套工序只需6~8 min，施工十分简便。
3)塑料排水带堆载预压法：塑料排水带堆载预压法是将塑料排水带用插排机将其插入软土层中，组成垂直和水平排水体系，然后堆载预压。
(4)真空预压法：真空预压法利用大气压力作为预压荷载，无须堆载加荷，即在地基表面砂垫层上覆盖一层不透气的塑料薄膜或橡胶布。四周密封，与大气隔绝，然后用真空设施进行抽气，使土中孔隙水产生负压力，将土中的水和空气逐渐吸出，从而使土体固结，如右图所示。为了加速排水固结，也可在加固部位设置砂井、袋装砂井或塑料排水带等竖向排水系统。
三、压实、夯实、挤密地基
1．压实地基
三、压实、夯实、挤密地基
2．夯实地基
夯实地基是指采用强夯法或强夯置换法处理的地基。
(1)强夯法
用起重机械将大吨位夯锤(一般不小于8t)起吊到高处(一般不小于6m)后，自由落下，对土体进行强力夯实。夯击遍数应根据地基土的性质确定，夯击点布置一般呈梅花形或正方形。
适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土和杂填土等地基。
三、压实、夯实、挤密地基
3．挤密地基
挤密地基是指利用沉管、冲击、夯扩、振冲、振动沉管等方法在土中挤压、振动成孔，使桩孔周围土体得到挤密、振密，并向桩孔内分层填料形成的地基。挤密地基适用于处理湿陷性黄土、砂土、粉土、素填土和杂填土等地基。
原理：挤密土壤、排水固结，提高地基的承载力，俗称“挤密桩”。包括碎(砂)石桩、石灰桩、灰土桩、CFG桩等。

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