地基處理就是按照上部結(jié)構(gòu)(Structure)對(duì)地基的要求,對(duì)地基進(jìn)行必要的加固或改良,提高地基土的承載力,保證地基穩(wěn)定,減少房屋的沉降或不均勻沉降,消除濕陷性黃土的濕陷性及提高抗液化能力等。地基
打樁工程施工將木樁或石樁等砸進(jìn)地里,為了使建筑物基礎(chǔ)堅(jiān)固。在工程建設(shè)中經(jīng)常存在著不能直接承載建筑物和構(gòu)筑物全部荷載的軟弱地基和不良地基,如何處理這些地基成了工程建設(shè)中的難題(difficulty)。地基處理的優(yōu)劣,關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量、造價(jià)與工期,直接影響著建筑物和構(gòu)筑物的安全。各種不同的地基處理方法,都有其適用性。針對(duì)不同的地基情況(Condition)應(yīng)恰當(dāng)?shù)倪x擇不同的地基處理方法。
地基處理方法的具體選用,應(yīng)從地基條件、處理的指標(biāo)及范圍(fàn wéi)、工程費(fèi)用、工程進(jìn)度及材料來(lái)源、當(dāng)?shù)丨h(huán)境(environmental)等多方面因素進(jìn)行考慮(consider)。
常用的地基處理方法有:換填墊層法、強(qiáng)夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預(yù)壓法、夯實(shí)水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴(kuò)樁法、單液硅化法和堿液法等。
1、換填墊層法
適用于淺層軟弱地基(dì jī)及不均勻地基的處理。其主要作用是提高地基承載力,減少沉降量,加速軟弱土層的排水固結(jié),防止凍脹和消除膨脹土的脹縮。
2、強(qiáng)夯法
適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。地基打樁工程施工將木樁或石樁等砸進(jìn)地里,為了使建筑物基礎(chǔ)堅(jiān)固。強(qiáng)夯置換法適用于高飽和度的粉土,軟-流塑的粘性土等地基上對(duì)變形控制不嚴(yán)的工程,在設(shè)計(jì)前必須通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性和處理效果(effect)。強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法主要用來(lái)提高土的強(qiáng)度,減少壓縮性,改善土體抵抗振動(dòng)液化能力和消除土的濕陷性。對(duì)飽和粘性土宜結(jié)合堆載預(yù)壓法和垂直排水法使用。
3、砂石樁法
適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基,提高地基的承載力和降低壓縮性,也可用于處理可液化地基。對(duì)飽和粘土地基上變形控制不嚴(yán)的工程也可采用砂石樁置換處理,使砂石樁與軟粘土構(gòu)成復(fù)合地基,加速軟土的排水固結(jié),提高地基承載力。
4、振沖法
分加填料和不加填料兩種。加填料的通常稱為振沖碎石樁法。振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基。對(duì)于處理不排水抗剪強(qiáng)度不小于20kPa的粘性土和飽和(saturation)黃土地基,應(yīng)在施工前通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。不加填料振沖加密適用于處理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振沖碎石樁主要用來(lái)提高地基承載力,減少地基沉降量,還可用來(lái)提高土坡的抗滑穩(wěn)定性或提高土體的抗剪強(qiáng)度。
5、水泥土攪拌法
分為漿液深層攪拌法(簡(jiǎn)稱濕法)和粉體噴攪法(簡(jiǎn)稱干法)。水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、飽和(saturation)黃土、素填土以及無(wú)流動(dòng)地下水的飽和松散砂土等地基。不宜用于處理泥炭土、塑性指數(shù)大于25的粘土、地下水具有腐蝕性以及有機(jī)質(zhì)包含比重較高的地基。若需采用時(shí)必須通過(guò)試驗(yàn)(test)確定其適用性。當(dāng)?shù)鼗奶烊缓啃∮?0%(黃土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH值小于4時(shí)不宜采用于法。連續(xù)搭接的水泥攪拌樁可作為基坑的止水帷幕,受其攪拌能力(Ability)的限制,該法在地基承載力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的應(yīng)用有一定難度(difficulty)。
6、高壓噴射注漿法
適用于處理(chǔ lǐ)淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。當(dāng)?shù)鼗泻休^多的大粒徑塊石、大量植物根莖或較高的有機(jī)質(zhì)時(shí),應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)(spot)試驗(yàn)結(jié)果確定其適用性。對(duì)地下水流速度(speed)過(guò)大、噴射漿液無(wú)法在注漿套管周圍凝固等情況不宜采用。高壓旋噴樁的處理深度較大,除地基加固外,也可作為深基坑或大壩的止水帷幕,目前最大處理深度已超過(guò)30m。
7、預(yù)壓法
適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土等飽和粘性土地基。按預(yù)壓方法分為堆載預(yù)壓法及
真空預(yù)壓法。堆載預(yù)壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預(yù)壓和天然地基堆載預(yù)壓。當(dāng)軟土層厚度小于4m時(shí),可采用天然地基堆載預(yù)壓法處理,當(dāng)軟土層厚度超過(guò)4m時(shí),應(yīng)采用塑料排水帶、砂井等豎向排水預(yù)壓法處理。對(duì)真空預(yù)壓工程,必須在地基內(nèi)設(shè)置排水豎井。預(yù)壓法主要用來(lái)解決地基的沉降及穩(wěn)定問(wèn)題(Emerson)。
8、夯實(shí)水泥土樁法
適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基(dì jī)。該法施工周期短、造價(jià)低、施工文明、造價(jià)容易控制,目前在北京、河北等地的舊城區(qū)危改小區(qū)工程中得到不少成功的應(yīng)用。
9、水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)法
適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。對(duì)淤泥質(zhì)土應(yīng)根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。基礎(chǔ)和樁頂之間需設(shè)置一定厚(thickness)度的褥墊層,保證樁、土共同承擔(dān)荷載形成復(fù)合(recombination)地基。該法適用于條基、獨(dú)立基礎(chǔ)、箱基、筏基,可用來(lái)提高地基承載力和減少變形。對(duì)可液化地基,可采用碎石樁和水泥粉煤灰碎石樁多樁型復(fù)合地基,達(dá)到消除地基土的液化和提高承載力的目的(Purpose)。
10、石灰樁法
適用于處理飽和(saturation)粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土層時(shí),可采取減少生石灰用量和增加摻合料含水量的辦法提高樁身強(qiáng)度。該法不適用于地下水下的砂類土。
11、灰土擠密樁法和土擠密樁法
適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基,可處理的深度為5~15m。當(dāng)用來(lái)消除地基土的濕陷性時(shí),宜采用土擠密樁法;當(dāng)用來(lái)提高地基土的承載力或增強(qiáng)其水穩(wěn)定性時(shí),宜采用灰土擠密樁法;當(dāng)?shù)鼗恋暮看笥?4%、飽和度大于65%時(shí),不宜采用這種方法?;彝翑D密樁法和土擠密樁法在消除土的濕陷性和減少滲透性方面效果基本相同,土擠密樁法地基的承載力和水穩(wěn)定性不及灰土擠密樁法。
12、柱錘沖擴(kuò)樁法
適用于處理雜填土、粉土、粘性土、素填土和黃土等地基,對(duì)地下水位以下的飽和松軟土層,應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。地基處理深度不宜超過(guò)6m。
13、單液硅(silicon)化法和堿液法
適用于處理地下水位以上滲透系數(shù)為0.1~2m/d的濕陷性黃土等地基。在自重濕陷性黃土場(chǎng)地,對(duì)Ⅱ級(jí)濕陷性地基,應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)(test)確定堿液法的適用性。
14、在確定地基處理方案時(shí),宜選取不同的多種方法進(jìn)行比選
對(duì)復(fù)合地基來(lái)說(shuō),方案(fāng àn)選擇是針對(duì)不同土性、設(shè)計(jì)要求的承載力提高幅質(zhì)、選取適宜的成樁工藝和增強(qiáng)體材料。地基打樁工程施工將木樁或石樁等砸進(jìn)地里,為了使建筑物基礎(chǔ)堅(jiān)固。
采用科學(xué)合理地基處理方法(method),有充分發(fā)揮原地基土承載力,就地取材,施工工藝簡(jiǎn)單,施工速度快,地基處理費(fèi)用低的特性。中國(guó)地域廣闊,地質(zhì)條件變化大,差異顯著,建筑工程量大,施工周期長(zhǎng),經(jīng)濟(jì)(jīng jì)欠發(fā)達(dá),設(shè)計(jì)可靠度低,如使用大量樁基礎(chǔ)工程,必然造成施工工期延長(zhǎng),施工費(fèi)用加大,也造成工程費(fèi)用的浪費(fèi),這是國(guó)情和財(cái)力所不允許的。因此,低廉、快速的地基處理方法配合科學(xué)設(shè)計(jì)的打樁機(jī)與施工技術(shù)非常適合中國(guó)國(guó)情。