项目二地基与基础工程Word格式.docx
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(3)施工工艺方法要点
1)铺设垫层前应验槽,将基底表面浮土、淤泥、杂物清除干净,两侧应设一定坡度,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。
分层铺设时,接头应做成斜坡或阶梯形搭接,每层错开0.5~1.0m,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,在碾压荷载下抛石能挤入该层底面时,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,分层压实,基坑内预先安好5m×
5m网格标桩,控制每层砂垫层的铺设厚度。
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2-1。
夯压要做到交叉重叠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。
6)当地下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,保持基坑边坡稳定;
或采取降低地下水位措施,使地下水位降低到基坑底500mm以下。
表2-1砂垫层和砂石垫层铺设厚度及施工最优含水量
捣实方法
每层铺设
厚度/mm
施工时最优含水量/%
施工要点
备注
平振法
200~250
15~20
1.用平板式振捣器往复振捣,往复次数以简易测定密实度合格为准
2.振捣器移动时,每行应搭接三分之一,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
1.用插入式振捣器
2.插入间距可根据机械振捣大小决定
3.不用插至下卧粘性土层
4.插入振捣完毕,所留的孔洞应用砂填实
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
水撼法
250
1.注水高度略超过铺设面层
2.用钢叉摇撼捣实,插入点间距100mm左右
3.有控制地注水和排水
湿陷性黄土、膨胀土、细砂地基上不得使用
夯实法
150~200
8~12
1.用木夯或机械夯
2.木夯重40kg,落距400~500mm
3.一夯压半夯,全面夯实
适用于砂石垫层
碾压法
150~350
6~10t压路机往复碾压;
碾压次数以达到要求密实度为准,一般不少于4遍,用振动压实机械,振动3~5min
适用于大面积的砂石垫层,不宜用于地下水位以下的砂垫层
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层厚度,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)砂及砂石地基的质量验收标准如表2-2所示
砂和砂石地基密实度现场实测方法:
砂和砂石地基密实度主要通过现场测定其干密度来鉴定,常用方法有环刀取样法和贯入度测定法。
1)环刀取样法
在捣实后的砂地基中,用容积不小于200cm³
的环刀取样,测定其于密度,以不小于通过试验所确定的该砂料在中密状态时的干密度数值为合格。
若系砂石地基,可在地基中设置纯砂检查点,在同样施工条件下取样检查。
2)贯入度测定法
检查时先将表面的砂刮去30mm左右,用直径为20mm,长1250mm的平头钢筋举离砂层面700mm自由下落,或用水撼法使用的钢叉举离砂层面50mm自由下落。
以上钢筋或钢叉的插入深度,可根据砂的控制干密度预先进行小型试验确定。
表2-2砂及砂石地基质量检验标准
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
主控
项目
1
地基承载力
设计要求
载荷试验或按规定方法
2
配合比
检查拌合时的体积比或重量比
3
压实系数
现场实测
一
般
目
砂石料有机质含量
%
≤5
焙烧法
砂石料含泥量
水洗法
石料粒径
mm
100
筛分法
4
含水量(与最优含水量比较)
±
烘干法
5
分层厚度(与设计要求比较)
50
水准仪
2.灰土地基
灰土地基是将基础底面下要求范围内的软弱土层挖去,用一定比例的石灰与土,在最优含水量情况下,充分拌合,分层回填夯实或压实而成。
灰土地基具有一定的强度、水稳性和抗渗性,施工工艺简单,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1~4m厚的软弱土、湿陷性黄土、杂填土等,还可用作结构的辅助防渗层。
灰土的土料宜采用就地挖出的粘性土及塑性指数大于4的粉土,土内有机质含量不得超过5%。
土料应过筛,其颗粒不应大于15mm。
用作灰土的石灰应用III级以上新鲜的块灰,含氧化钙、氧化镁愈高愈好,使用前1~2d消解并过筛,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。
灰土地基厚度的确定原则同砂地基。
地基宽度一般为灰土顶面基础砌体宽度加2.5倍灰土厚度之和。
1)对基槽(坑)应先验槽,消除松土,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,体积比)。
多用人工翻拌,不少于3遍,使达到均匀,颜色一致,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%~18%;
如含水分过多或过少时,应稍晾干或洒水湿润,如有球团应打碎,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2-3,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碾压,遍数按设计要求的干密度由试夯(或碾压)确定,一般不少于4遍。
表2-3灰土最大虚铺厚度
夯实机具种类
重量/t
虚铺厚度/mm
石夯、木夯
0.04~0.08
人力送夯,落距400~500mm,夯实后约80~100mm厚
轻型夯实机械
0.12~0.4
蛙式夯机、柴油打夯机,夯实后约100~150mm厚
压路机
6~10
200~300
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,接缝处应夯压密实,并作成直槎。
当灰土地基高度不同时,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,同时注意接缝质量,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(坑)内无积水的状态下进行。
刚打完的灰土,如突然遇雨,应将松软灰土除去,并补填夯实;
稍受湿的灰土可在晾干后补夯。
6)冬期施工,必须在基层不冻的状态下进行,土料应覆盖保温,冻土及夹有冻块的土料不得使用;
已熟化的石灰应在次日用完,以充分利用石灰熟化时的热量,当日拌合灰土应当日铺填夯完,表面应用塑料面及草袋覆盖保温,以防灰土垫层早期受冻降低强度。
(4)质量控制
1)施工前应检查原材料,如灰土的土料、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,分段施工时上下两层的搭接长度,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λc为土在施工时实际达到的干密度ρd与室内采用击实试验得到的最大干密度ρdmax之比。
灰土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,应检验灰土地基的承载力。
4)灰土地基的质量验收标准如表2-4所示。
表2-4灰土地基质量检验标准
序号
按拌合时的体积比
石灰粒径
土料有机质含量
试验室焙烧法
土颗粒粒径
≤15
含水量(与要求的最优含水量比较)
分层厚度偏差(与设计要求比较)
2.1.2夯实地基
1.重锤夯实地基
重锤夯实是利用起重机械将夯锤提升到一定高度,然后自由落下,重复夯击基土表面,使地基表面形成一层比较密实的硬壳层,从而使地基得到加固。
本法施工简便,费用较低;
但布点较密,夯击遍数多,施工期相对较长,同时夯击能量小,孔隙水难以消散,加固深度有限,当土的含水量稍高,易夯成橡皮土,处理较困难。
适于地下水位0.8m以上、稍湿的粘性土、砂土、饱和度Sr≤60的湿陷性黄土、杂填土以及分层填土地基的加固处理。
但当夯击对邻近建筑物有影响,或地下水位高于有效夯实深度时,不宜采用。
重锤表面夯实的加固深度一般为1.2~2.0m。
湿陷性黄土地基经重锤表面夯实后,透水性有显著降低,可消除湿陷性,地基土密度增大,强度可提高30%;
对杂填土则可以减少其不均匀性,提高承载力。
(1)机具设备
1)夯锤
用C20钢筋混凝土制成,外形为截头圆锥体,锤重为2.0~3.0t,底直径1.0~1.5m,锤底面单位静压力宜为15~20kPa。
吊钩宜采用自制半自动脱钩器,以减少吊索的磨损和机械振动。
2)起重机
可采用配置有摩擦式卷扬机的履带式起重机、打桩机、悬臂式桅杆起重机或龙门式起重机等。
其起重能力:
当采用自动脱钩时,应大于夯锤重量的1.5倍;
当直接用钢丝绳悬吊夯锤时,应大于夯锤重量的3倍。
(2)施工工艺方法要点
1)施工前应进行试夯,确定有关技术参数,如夯锤重量、底面直径及落距,最后下沉量及相应的夯击遍数和总下沉量。
最后下沉量系指最后2击平均每击土面的夯沉量,对粘性土和湿陷性黄土取10~20mm;
对砂土取5~10mm;
对细颗粒土不宜超过10~20mm。
落距宜大于4m,一般为4~6m。
夯击遍数由试验确定,通常取比试夯确定的遍数增加1~2遍,一般为8~12遍。
土被夯实的有效影响深度,一般约为重锤直径的1.5倍。
2)夯实前,槽、坑底面的标高应高出设计标高,预留土层的厚度可为试夯时的总下沉量再加50~100mm;
基槽、坑的坡度应适当放缓。
3)夯实时地基土的含水量应控制在最优含水量范围以内,一般相当于土的塑限含水量±
12%。
现场简易测定方法是:
以手捏紧后,松手土不散,易变形而不挤出,抛在地上即呈碎裂为合适。
4)大面积基坑或条形基槽内夯实时,应一夯挨一夯顺序进行(图2.1a),在一次循环中间同一夯位应连夯两下,下一循环的夯位,应与前一循环错开1/2锤底直径的搭接。
在独立柱基夯打时,可采用先周边后中间或先外后里的跳打法(图2.1b、c)。
基底标高不同时,应按先深后浅的程序逐层挖土夯实,不宜一次挖成阶梯形,以免夯打时在高低相交处发生坍塌。
基坑的夯实宽度应比基坑每边宽0.2~0.3m。
基槽底面边角不易夯实部位应适当增大夯实宽度。
图2.1重锤夯打顺序
1—顺序夯实;
2—跳打法;
3—从外向里跳打法
5)重锤夯实填土地基时,应分层进行,每层的虚铺厚度以相当于锤底直径为宜。
夯实层数不宜少于2层。
夯实完后,应将基坑、槽表面修整至设计标高。
6)重锤夯实在10~15m以外对建筑物振动影响较小,可不采取防护措施,在10~15m以内,应挖防振沟等作隔振处理。
7)夯实结束后,应及时将夯松的表层浮土清除或将浮土在接近最优含水量状态下重新用1m的落距夯实至设计标高。
(3)质量检查
重锤夯实后应检查施工记录,除应符合试夯最后下沉量的规定外,还应检查基坑(槽)表面的总下沉量,以不小于试夯总下沉量的90%为合格。
也可采用在地基上选点夯击检杳最后下沉量。
夯击检查点数:
独立基础每个不少于1处,基槽每20m不少于1处,整片地基每50m2不少1处。
检查后如质量不合格,应进行补夯,直至合格为止。
2.强夯地基
强夯法是用起重机械(起重机或起重机配三角架、龙门架)将大吨位(一般8~30t)夯锤起吊到6~30m高度后,自由落下,给地基土以强大的冲击能量的夯击,使土中出现冲击波和很大的冲击应力,迫使土层孔隙压缩,土体局部液化,在夯击点周围产生裂隙,形成良好的排水通道,孔隙水和气体逸出,使土料重新排列,经时效压密达到固结,从而提高地基承载力,降低其压缩性的一种有效的地基加固方法,也是我国目前最为常用和最经济的深层地基处理方法之一。
该法具有效果好、速度快、节省材料、施工简便、但施工时噪声和振动大等特点。
加固碎石土、砂土、低饱和度黏性土、湿陷性黄土及填土地基效果明显,用来处理高饱和度的黏性土效果不大,尤其是淤泥和淤泥质土地基处理效果更差,应慎用。
用钢板作外壳,内部焊接钢筋骨架后浇筑C30混凝土,或用钢板作成组合成的夯锤,以便于使用和运输。
夯锤底面有圆形和方形两种,圆形不易旋转,定位方便,稳定性和重合性好,采用较广;
锤底面积宜按土的性质和锤重确定,对于粗颗粒土(砂质土和碎石类土)选用较大值,一般锤底面积为3~4m2;
对于细颗粒土(粘性土或淤泥质土)宜取较小值,锤底面积不宜小于6m2。
一般10t夯锤底面积用4.5m2,15t夯锤用6m2较适宜。
锤重一般为8、10、12、16、25t。
夯锤中宜设1~4个直径250~300mm上下贯通的排气孔,以利空气迅速排走,减小起锤时锤底与土面间形成真空产生的强吸附力和夯锤下落时的空气阻力,以保证夯击能的有效性。
2)起重机械
多使用起重量为15、20、25、30、50t的履带式起重机(带摩擦离合器),也可采用三脚架或龙门架作起重设备。
当履带式起重机能力不足时,也可采用加辅助桅杆的方法,以加大起重能力(图2.2)。
3)脱钩装置
国内目前使用较多的是通过动滑轮组用脱钩装置来起落夯锤。
脱钩装置要求有足够的强度,使用灵活,脱钩快速、安全。
常用的工地自制自动脱钩器由吊环、耳板、销环、吊钩等组成,系由钢板焊接制成。
拉绳一端固定在销柄上,另一端穿过转向滑轮,固定在悬臂杆底部横轴上,当夯锤起吊到要求高度,升钩拉绳随即拉开销柄,脱钩装置开启,夯锤便自动脱钩下落,同时可控制每次夯击落距一致,可自动复位,使用灵活方便,也较安全可靠。
4)锚系设备
当用起重机起吊夯锤时,为防止夯锤突然脱钩使起重臂后倾和减小对臂杆的振动,应用一台推土机设在起重机的前方作地锚(图2.3),在起重机臂杆的顶部与推土机之间用两根钢丝绳连系。
钢丝绳与地面的夹角不大于30°
,推土机还可用于夯完后作表土推平、压实等辅助性工作。
当用起重三角架、龙门架或起重机加辅助桅杆起吊夯锤时,则不用设锚系设备。
图2.2用履带式起重机强夯加钢制辅助桅杆图2.3用履带式起重机强夯
1-钢管辅助桅杆2-底座3-弯脖接头1-夯锤;
2-自动脱钩装置;
3-起重臂杆;
4-自动脱钩器5-夯锤6-拉绳4-拉绳;
5-锚绳;
6-废轮胎
(3)施工工艺流程
清理、平整场地→标出第一遍夯点位置、测量场地高程→起重机就位、夯锤对准夯点位置→测量夯前锤顶高程→将夯锤吊到预定高度脱钩自由下落进行夯击,测量锤顶高程→往复夯击,按规定夯击次数及控制标准,完成一个夯点的夯击→重复以上工序,完成第一遍全部夯点的夯击→用推土机将夯坑填平,测量场地高程→在规定的间隔时间后,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,并测量夯后场地高程。
(4)施工要点
1)强夯施工前,应进行勘察和试夯,通过试夯前后试验结果的对比分析,确定正式施工时的技术参数。
同时应查明强夯范围内的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高,并采取必要的防护措施,以免因强夯施工而造成损坏。
2)强夯前应平整场地,周围作好排水沟,按夯点布置测量放线确定夯位。
地下水位较高时,应在表面铺0.5~2.0m中(粗)砂或砂砾石、碎石垫层,以防设备下陷和便于消散强夯产生的孔隙水压,或采取降低地下水位后再强夯。
3)强夯应分段进行,顺序从边缘夯向中央。
对厂房柱基亦可一排一排夯,起重机直线行驶,从一边向另一边进行,每夯完一遍,用推土机整平场地,放线定位即可接着进行下一遍夯击。
强夯法的加固顺序是:
先深后浅,即先加固深层土,再加固中层土,最后加固表层土。
最后一遍夯完后,再以低能量满夯一遍,如有条件以采用小夯锤夯击为佳。
4)夯击时应按试验和设计确定的强夯参数进行,落锤应保持平稳,夯位应准确,夯击坑内积水应及时排除。
坑底上含水量过大时,可铺砂石后再进行夯击。
在每一遍夯击之后,要用新土或周围的土将夯击坑填平,再进行下一遍夯击。
强夯后,基坑应及时修整,浇筑混凝土垫层封闭。
5)对于高饱和度的粉土、粘性土和新饱和填土,进行强夯时,很难以控制最后两击的平均夯沉量在规定的范围内,可采取:
①适当将夯击能量降低;
②将夯沉量差适当加大;
③填土采取将原土上的淤泥清除,挖纵横盲沟,以排除土内的水分,同时在原土上铺50cm的砂石混合料,以保证强夯时土内的水分排除,在夯坑内回填块石、碎石或矿渣等粗颗粒材料,进行强夯置换等措施。
通过强夯将坑底软土向四周挤出,使在夯点下形成块(碎)石墩,并与四周软土构成复合地基,一般可取得明显的加固效果。
6)强夯施工最好在干旱季进行,如遇雨天施工,夯击坑内或夯击过的场地有积水时,必须及时排除。
冬期施工时,应将冻土击碎,夯击次数要适当增加,如有硬壳层,要适当增加夯次或提高夯击功能。
7)做好施工过程中的监测和记录工作,包括检查夯锤重和落距,对夯点放线进行复核,检查夯坑位置,按要求检查每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量等,并对各项参数及施工情况进行详细记录,作为质量控制的根据。
(5)质量控制
1)施工前应检查夯锤重量、尺寸、落锤控制手段、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。
检查点数,每一独立基础至少有一点,基槽每20延米有一点,整片地基50~100m2取一点。
强夯后的土体强度随间歇时间的增加而增加,检验强夯效果的测试工作,宜在强夯之后1~4周进行,而不宜在强夯结束后立即进行测试工作,否则测得的强度偏低。
4)强夯地基质量检验标准如表2-5所示。
表2-5强夯地基质量检验标准
主控项目
地基强度
按规定方法
一般项目
夯锤落距
300
钢索设标志
锤重
kg
称重
夯击遍数及顺序
计数法
夯点间距
500
用钢尺量
夯击范围(超出基础范围距离)
6
前后两遍间歇时间
2.1.3其他地基加固方法简介
1.砂石桩地基
砂桩和砂石桩统称砂石桩,是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后,再将砂或砂卵石(或砾石、碎石)挤压入土孔中,形成大直径的砂或砂卵石(碎石)所构成的密实桩体。
这种方法经济、简单且有效。
对于松砂地基,可通过挤压、振动等作用,使地基达到密实,从而增加地基承载力,降低孔隙比,减少建筑物沉降,提高砂基抵抗震动液化的能力;
用于处理软粘土地基,可起到置换和排水砂井的作用,加速土的固结,形成置换桩与固结后软粘土的复合地基,显著地提高地基抗剪强度;
而且,这种桩施工机具常规,操作工艺简单,可节省水泥、钢材,就地使用廉价地方材料,速度快,工程成本低,故应用较为广泛。
适用于挤密松散砂土、素填土和杂填土等地基,对建在饱和粘性土地基上主要不以变形控制的工程,也可采用砂石桩作置换处理。
2.水泥土搅拌桩地基
水泥土搅拌桩地基系利用水泥作为固化剂,通过深层搅拌机在地基深部,就地将软土和固化剂(浆体或粉体)强制拌合,利用固化剂和软土发生一系列物理、化学反应,使凝结成具有整体性、水稳性好和较高强度的水泥加固体,与天然地基形成复合地基。
本法在地基加固过程中无振动、无噪音,对环境无污染;
对土无侧向挤压,对邻近建筑物影响很小;
可按建筑物要求作成柱状、壁状、格栅状和块状等加固形状;
可有效地提高地基强度;
同时施工期较短,造
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