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地基即指建筑物基礎(chǔ)以下的土體，地基的主要作用是承托建筑物的基礎(chǔ)；地基雖不是建筑物本身的一部分，但與建筑物的關(guān)系非常密切。地基問題處理恰當(dāng)與否，不僅影響建筑物的造價(jià)，而且直接影響建筑物的安危。

基礎(chǔ)直接建造在未經(jīng)加固的天然土層上時(shí)，這種地基稱之為天然地基。若天然地基不能滿足地基強(qiáng)度和變形的要求，則必須事先要經(jīng)過人工處理后再建造基礎(chǔ)，這種地基加固稱為地基處理。

地基加固處理的原理是：將土質(zhì)由松變實(shí)，將水的含水量由高變低。即可達(dá)到地基加固的目的。常用的人工地基處理方法有換填法、重錘夯實(shí)法、機(jī)械碾壓法、擠密樁法、深層攪拌法、化學(xué)加固法等。

換填法施工工藝

當(dāng)建筑物的地基土比較軟弱、不能滿足上部荷載對(duì)地基強(qiáng)度和變形的要求時(shí)，常采用換填來處理。具體實(shí)踐中可分以下幾種情況。

(1)挖：就是挖去表面的軟土層，將基礎(chǔ)埋置在承載力較大的基巖或堅(jiān)硬的土層上，此種方法主要用于軟土層不厚、上部結(jié)構(gòu)荷載不大的情況。

(2)填：當(dāng)軟土層很厚，而又需要大面積進(jìn)行加固處理時(shí)，則可在原有的軟土層上直接回填一定厚度的好土或砂石、礦石等。

(3)換：就是將挖與填相結(jié)合，即換土墊層法，施工時(shí)先將基礎(chǔ)下一定范圍內(nèi)的軟土挖去，而用人工填筑的墊層作為持力層，按其回填的材料不同可分為砂墊層、碎石墊層、素土墊層、灰土墊層等。

換填法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、膨脹土、凍漲土、素填土、雜填土及暗溝、暗塘、古井等的地基處理。

換土墊層的處理深度應(yīng)根據(jù)建筑物的要求，由基坑開挖的可能性等因素綜合決定，一般多用于上部荷載不大，基礎(chǔ)埋深較淺的多層民用建筑的地基處理工程中，開挖深度不超過3m。

一、砂和砂石地基

砂和砂石地基(墊層)是采用級(jí)配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬的中粗砂和碎石、卵石等，經(jīng)分層夯實(shí)，作為基礎(chǔ)的持力層，以提高基礎(chǔ)下地基強(qiáng)度，降低地基的壓應(yīng)力，減少沉降量，加速軟土層的排水固結(jié)作用。

1)材料要求

砂石墊層材料，宜采用級(jí)配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬的中砂、粗砂、石屑和碎石、卵石等，含泥量不應(yīng)超過5%，且不含植物殘?bào)w、垃圾等雜質(zhì)。若用作排水固結(jié)地基，含泥量不應(yīng)超過3%；在缺少中、粗砂的地區(qū)，若用細(xì)砂或石屑，因其不容易壓實(shí)，而強(qiáng)度也不高，因此在用作換填材料時(shí)，應(yīng)摻入粒徑不超過50mm，不少于總重30%的碎石或卵石并拌和均勻。若回填在碾壓、夯、振地基上時(shí)，其最大粒徑不超過80mm。

2)施工技術(shù)要點(diǎn)

(1)鋪設(shè)墊層前應(yīng)驗(yàn)槽，將基底表面浮土、淤泥、雜物等清理干凈，兩側(cè)應(yīng)設(shè)一定坡度，防止振搗時(shí)塌方。基坑(槽)內(nèi)如發(fā)現(xiàn)有孔洞、溝和墓穴等，應(yīng)將其填實(shí)后再做墊層。

(2)墊層底面標(biāo)高不同時(shí)，土面應(yīng)挖成階梯或斜坡，并按先深后淺的順序施工，搭接處應(yīng)夯壓密實(shí)。分層鋪實(shí)時(shí)，接頭應(yīng)做成斜坡或階梯搭接，每層錯(cuò)開0.5m～1.0m，并注意充分搗實(shí)。

(3)人工級(jí)配的砂石材料，施工前應(yīng)充分拌勻，再鋪夯壓實(shí)。

(4)砂石墊層壓實(shí)機(jī)械首先應(yīng)選用振動(dòng)碾和振動(dòng)壓實(shí)機(jī)，其壓實(shí)效果、分層填鋪厚度、壓實(shí)次數(shù)、最優(yōu)含水量等應(yīng)根據(jù)具體的施工方法及施工機(jī)械現(xiàn)場確定。如無試驗(yàn)資料，砂石墊層的每層填鋪厚度及壓實(shí)邊數(shù)可參考表2.1。分層厚度可用樣樁控制。施工時(shí)，下層的密實(shí)度應(yīng)經(jīng)檢驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行上層施工。一般情況下，墊層的厚度可取200mm～300mm。

(5)砂石墊層的材料可根據(jù)施工方法的不同控制最優(yōu)含水量。最優(yōu)含水量由工地試驗(yàn)確定，也可參考表2.1選擇。對(duì)于礦渣應(yīng)充分灑水，濕透后進(jìn)行夯實(shí)。

(6)當(dāng)采用水撼法施工或插振法施工時(shí)，應(yīng)在基槽兩側(cè)設(shè)置樣樁，控制鋪砂厚度，每層為250mm。鋪砂后，灌水與砂面齊平，以振動(dòng)棒插入振搗，依次振實(shí)，以不再冒氣泡為準(zhǔn)，直至完成。墊層接頭應(yīng)重復(fù)振搗，插入式振動(dòng)棒振完所留孔洞應(yīng)用砂填實(shí)。在振動(dòng)首層墊層時(shí)，不得將振動(dòng)棒插入原土層或基槽邊部，以避免使軟土混入砂墊層而降低砂墊層的強(qiáng)度。

(7)墊層鋪設(shè)完畢，應(yīng)及時(shí)回填，并及時(shí)施工基礎(chǔ)。

砂石墊層的施工質(zhì)量檢驗(yàn)，應(yīng)隨施工分層進(jìn)行。檢驗(yàn)方法主要有環(huán)刀法和貫入法。

(1)環(huán)刀取樣法

用容積不小于200cm3的環(huán)刀壓入墊層的每層2/3深處取樣，測(cè)定其干密度，以不小于通過試驗(yàn)所確定的該砂料在中密狀態(tài)時(shí)的干密度數(shù)值為合格。如是砂石地基，可在地基中設(shè)置純砂檢驗(yàn)點(diǎn)，在相同的試驗(yàn)條件下，用環(huán)刀測(cè)其干密度。

(2)貫入測(cè)定法

檢驗(yàn)前先將墊層表面的砂刮去30mm左右，再用貫入儀、鋼筋或鋼叉等以貫入度大小。來定性地檢驗(yàn)砂墊層的質(zhì)量，以不大于通過相關(guān)試驗(yàn)所確定的貫入度為合格。鋼筋貫入法所用的鋼筋的直徑φ20，長1.25m， 垂直舉離砂墊層表面700mm處自由下落，測(cè)其貫入深度。

二、灰土墊層

灰土墊層是將基礎(chǔ)底面以下一定范圍內(nèi)的軟弱土挖去，用按一定體積配合比的灰土在最優(yōu)含水量情況下分層回填夯實(shí)(或壓實(shí))。

灰土墊層的材料為石灰和土，石灰和土的體積比一般為3︰7或2︰8。灰土墊層的強(qiáng)度隨用灰量的增大而提高，但當(dāng)用灰量超過一定值時(shí)，其強(qiáng)度增加很小。

灰土地基施工工藝簡單，費(fèi)用較低，是一種應(yīng)用廣泛、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的地基加固方法。適用于加固處理1m～3m厚的軟弱土層。

1)材料要求

砂石墊層材料，宜采用級(jí)配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬的中砂、粗砂、石屑和碎石、卵石等，含泥量不應(yīng)超過5%，且不含植物殘?bào)w、垃圾等雜質(zhì)。若用作排水固結(jié)地基，含泥量不應(yīng)超過3%；在缺少中、粗砂的地區(qū)，若用細(xì)砂或石屑，因其不容易壓實(shí)，而強(qiáng)度也不高，因此在用作換填材料時(shí)，應(yīng)摻入粒徑不超過50mm，不少于總重30%的碎石或卵石并拌和均勻。

2)施工技術(shù)要點(diǎn)

(1)鋪設(shè)墊層前應(yīng)驗(yàn)槽，將基底表面浮土、淤泥、雜物等清理干凈，兩側(cè)應(yīng)設(shè)一定坡度，防止振搗時(shí)塌方?；?槽)內(nèi)如發(fā)現(xiàn)有孔洞、溝和墓穴等，應(yīng)將其填實(shí)后再做墊層。

(2)墊層底面標(biāo)高不同時(shí)，土面應(yīng)挖成階梯或斜坡，并按先深后淺的順序施工，搭接處應(yīng)夯壓密實(shí)。分層鋪實(shí)時(shí)，接頭應(yīng)做成斜坡或階梯搭接，每層錯(cuò)開0.5m～1.0m，并注意充分搗實(shí)。

(3)人工級(jí)配的砂石材料，施工前應(yīng)充分拌勻，再鋪夯壓實(shí)。