第2章地基与基础 02.1地基处理及加固 92.2桩基工程 82.3桩承台筏式基础施工 02.4工程实践案例
第2章 地基与基础 2.1地基处理及加固 2.2桩基工程 2.3桩承台筏式基础施工 2.4工程实践案例
2.1地基处理及加固 口地基即指建筑物基础以下的土体，地基的主要作用是承托建筑物 的基础； ⊙基础直接建造在未经加固的天然土层上时，这种地基称之为天然 地基。若天然地基不能满足地基强度和变形的要求，则必须事先 要经过人工处理后再建造基础，这种地基加固称为地基处理。 。地基加固处理的原理是：将土质由松变实，将水的含水量由高变 低。即可达到地基加固的目的。常用的人工地基处理方法有换填 法、重锤夯实法、机械碾压法、挤密桩法、深层搅拌法、化学加 固法等
2.1 地基处理及加固 地基即指建筑物基础以下的土体，地基的主要作用是承托建筑物 的基础； 基础直接建造在未经加固的天然土层上时，这种地基称之为天然 地基。若天然地基不能满足地基强度和变形的要求，则必须事先 要经过人工处理后再建造基础，这种地基加固称为地基处理。 地基加固处理的原理是：将土质由松变实，将水的含水量由高变 低。即可达到地基加固的目的。常用的人工地基处理方法有换填 法、重锤夯实法、机械碾压法、挤密桩法、深层搅拌法、化学加 固法等
2.1.1换填法 0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。 。填：软土层很厚，而又需要大面积进行加固处理，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。 。换：就是将挖与填相结合，即换土垫层法，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 的材料不同可分为砂垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层等
2.1.1 换填法 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。 填：软土层很厚，而又需要大面积进行加固处理，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。 换：就是将挖与填相结合，即换土垫层法，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 的材料不同可分为砂垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层等
(1)砂和砂石地基（垫层） 禁忌1：用干细砂或含泥量大的砂铺设砂地基 现象、危害性：干细砂含水量低，孔隙率大，难以振捣，压 夯实；含泥量大的砂铺设砂地基，阻塞排水通道，不利于下层地基 孔隙水排出，两者都造成地基承载力降低，变形大。 防治措施：砂地基宜用颗粒级配良好，质地坚硬的中砂或 粗砂。当用细砂应掺加25%一30%的粒径20-50mm的卵石（或碎 石)，但要分布均匀；或掺加一定比例的中、粗砂拌均，在最优含 水量下分层铺设，振捣或压、夯实；砂含泥量应小于5%，兼作排水 地基时，含泥量不得超过3%
（1）砂和砂石地基（垫层） 禁忌1: 用干细砂或含泥量大的砂铺设砂地基 现象、危害性: 干细砂含水量低，孔隙率大，难以振捣，压 夯实；含泥量大的砂铺设砂地基，阻塞排水通道，不利于下层地基 孔隙水排出，两者都造成地基承载力降低，变形大。 防治措施: 砂地基宜用颗粒级配良好，质地坚硬的中砂或 粗砂。当用细砂应掺加25%—30%的粒径20-50mm的卵石（或碎 石），但要分布均匀；或掺加一定比例的中、粗砂拌均，在最优含 水量下分层铺设，振捣或压、夯实；砂含泥量应小于5%，兼作排水 地基时，含泥量不得超过3%
禁忌2湿陷性黄土、膨胀土地基上用水撼法铺设砂和砂石地基 现象、危害性湿陷性黄土受水浸湿后土的结构迅速破坏而发 生显著附加下沉；膨胀土具有受水浸湿后膨胀，失水后收缩的特 性。在这类地基上采用水撼法铺设砂和砂石地基，使地基大量泡 水，对前者将产生大量不均匀沉陷，使地基遭受破坏；对后者将反 复产生不均匀的升降，同样使地基遭受破坏产生严重的后果 防治措施：应防止在湿陷性黄土地基和膨胀土地基上用水撼法 施工砂和砂石地基
禁忌2 湿陷性黄土、膨胀土地基上用水撼法铺设砂和砂石地基 现象、危害性 湿陷性黄土受水浸湿后土的结构迅速破坏而发 生显著附加下沉；膨胀土具有受水浸湿后膨胀，失水后收缩的特 性。在这类地基上采用水撼法铺设砂和砂石地基，使地基大量泡 水，对前者将产生大量不均匀沉陷，使地基遭受破坏；对后者将反 复产生不均匀的升降，同样使地基遭受破坏产生严重的后果 防治措施：应防止在湿陷性黄土地基和膨胀土地基上用水撼法 施工砂和砂石地基
禁忌3人工级配砂石地基不拌合均匀铺设 现象、危害性人工级配砂石地基配合比例是通过试验确 定，如不拌合均匀铺设，将使地基中存在不同比例的砂石料， 甚至出现砂窝或石子窝，使密实度达不到要求，降低地基承载力， 在荷载作用下产生不均匀沉陷。 防治措施人工级配砂石料必须按体积比或重量比准确计量， 用人工或机械拌合均匀，分层铺填夯、压实；不合要求的部位应挖 出，重新拌合均匀，再按要求铺填夯、压密实
禁忌3 人工级配砂石地基不拌合均匀铺设 现象、危害性 人工级配砂石地基配合比例是通过试验确 定，如不拌合均匀铺设，将使地基中存在不同比例的砂石料， 甚至出现砂窝或石子窝，使密实度达不到要求，降低地基承载力， 在荷载作用下产生不均匀沉陷。 防治措施 人工级配砂石料必须按体积比或重量比准确计量， 用人工或机械拌合均匀，分层铺填夯、压实；不合要求的部位应挖 出，重新拌合均匀，再按要求铺填夯、压密实
禁忌4地基底面标高不一时，不挖成阶梯或斜坡搭接，不采取 先深后浅的顺序铺设 现象、危害性地基底面标高不同时，采取按原自然边坡不挖成 阶梯或斜坡搭接，不按先深后浅的顺序，不分层直接下料铺设，在 斜坡面处很难以夯压密实，使斜坡处承载力不足，且易产生滑动， 使地基产生不均匀下沉。 防治措施地基底面标高不同时，边坡应挖成阶梯形（或平缓斜 坡搭接，按先深后浅的顺序分层铺设，搭接处充分夯、压密实。 0十20
禁忌4 地基底面标高不一时，不挖成阶梯或斜坡搭接，不采取 先深后浅的顺序铺设 现象、危害性 地基底面标高不同时，采取按原自然边坡不挖成 阶梯或斜坡搭接，不按先深后浅的顺序，不分层直接下料铺设，在 斜坡面处很难以夯压密实，使斜坡处承载力不足，且易产生滑动， 使地基产生不均匀下沉。 防治措施 地基底面标高不同时，边坡应挖成阶梯形（或平缓斜 坡搭接，按先深后浅的顺序分层铺设，搭接处充分夯、压密实
禁忌5局部软弱土层不处理就施工 现象、危害性在地基中存在局部软弱土层，不经处理就直接 在其上施工砂或砂石地基，将在该部位形成软弱土夹层，降低地基 强度，产生不均匀沉降。 防治措施将局部软弱土层挖出，基底夯实后分层回填灰土或 砂、砂石料，仔细夯压实；如软弱土层为厚度较小的淤泥或淤泥质 土，可采取挤淤处理。在软弱土面上填块石、片石等，将其压入以 置换和挤出软弱土，再在其上施工砂或砂石地基
禁忌５ 局部软弱土层不处理就施工 现象、危害性 在地基中存在局部软弱土层，不经处理就直接 在其上施工砂或砂石地基，将在该部位形成软弱土夹层，降低地基 强度，产生不均匀沉降。 防治措施 将局部软弱土层挖出，基底夯实后分层回填灰土或 砂、砂石料，仔细夯压实；如软弱土层为厚度较小的淤泥或淤泥质 土，可采取挤淤处理。在软弱土面上填块石、片石等，将其压入以 置换和挤出软弱土，再在其上施工砂或砂石地基
禁忌6铺设的地基密实度差 现象、危害性地基铺设后，铺填的砂、砂石的干质量密度 或贯入度达不到设计要求和施工质量验收规范的规定。造成原因 有：砂、石质量不符合要求，砂石级配不良，铺填不分层或分层过 厚，导致无法夯、压实，甚至不夯压，铺填时对砂、砂石的含水率 控制不当等。从而使地基强度（承载力）降低、地基变形加大，甚 至上部建筑物开裂。 防治措施级配良好，施工时分段、分层进行，在下层密实 度检验合格后，可进行上层施工。每层铺筑厚度和砂、砂石含 水率控制不宜超过表中数值。分层厚度可用样桩控制，其中夯实法 适用于砂石地基
禁忌６ 铺设的地基密实度差 现象、危害性 地基铺设后，铺填的砂、砂石的干质量密度 或贯入度达不到设计要求和施工质量验收规范的规定。造成原因 有：砂、石质量不符合要求，砂石级配不良，铺填不分层或分层过 厚，导致无法夯、压实，甚至不夯压，铺填时对砂、砂石的含水率 控制不当等。从而使地基强度（承载力）降低、地基变形加大，甚 至上部建筑物开裂。 防治措施 级配良好，施工时分段、分层进行，在下层密实 度检验合格后，可进行上层施工。每层铺筑厚度和砂、砂石含 水率控制不宜超过表中数值。分层厚度可用样桩控制，其中夯实法 适用于砂石地基
表2.1 砂和砂石垫层每层铺筑厚度及最优含水量 每层铺筑厚施工时最优含 振捣方式 度(m) 水量(%) 施工说明 备注 平振法 200-250 15-20 用平板式振捣器往复振捣 (1)插入式振捣器 (2)插入间距可根据机械振幅大小决定 不宜用于细纱或含泥 量较大的砂所铺筑的 插振法 振捣器插入深 度 饱和 (3)不应插入下卧粘性土层 (4)插入式振捣器插入完毕后所留的孔 砂垫层 洞，应用砂填实 (1)注水高度应超过每次铺筑面 (2)钢叉摇撼捣实，插入点间距为100m 水撼法 250 饱和 ,钢叉分四齿，齿的间距800m,长300m ,木柄长90m,重40N 1用木奔成机城李 夯实法 150-200 8-12 2.木夯重400N,落距400-500四 适用于砂石地基 3.一夯压半夯，全面夯实 碾压法 250-350 8-12 60-100KN压路机往复碾压
表2.1 砂和砂石垫层每层铺筑厚度及最优含水量 振捣方式 每层铺筑厚 度（㎜） 施工时最优含 水量（℅） 施工说明 备注 平振法 200~250 15~20 用平板式振捣器往复振捣 不宜用于细纱或含泥 量较大的砂所铺筑的 插振法 砂垫层 振捣器插入深 度 饱和 （1）插入式振捣器 （2）插入间距可根据机械振幅大小决定 （3）不应插入下卧粘性土层 （4）插入式振捣器插入完毕后所留的孔 洞，应用砂填实 水撼法 250 饱和 （1）注水高度应超过每次铺筑面 （2）钢叉摇撼捣实，插入点间距为100㎜ ，钢叉分四齿，齿的间距800㎜，长300㎜ ，木柄长90㎜，重40N 湿陷性黄土、膨胀土 地区不得使用 夯实法 150~200 8~12 1.用木夯或机械夯 2.木夯重400N，落距400~500㎜ 3.一夯压半夯，全面夯实 适用于砂石地基 碾压法 250~350 8~12 60~100KN压路机往复碾压 （1）适用于大面积 砂垫层 （2）不宜用于3水位 以下的砂垫层