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1、換填地基施工工藝標準4.1 灰土地基灰土地基是將基礎底面下要求范圍內的軟弱土層挖去，用一定比例的石灰與土，在最優(yōu)含水量情況下，充分拌合，分層回填夯實或壓實而成。灰土地基具有一定的強度、水穩(wěn)性和抗?jié)B性，施工工藝簡單，費用較低，是一種應用廣泛、經(jīng)濟、實用的地基加固方法。適于加固深14m 厚的軟弱土、濕陷性黃土、雜填土等，還可用作結構的輔助防滲層。1材料要求(1)土料采用就地挖出的粘性土及塑性指數(shù)大于4 的粉土，土內有機質含量不得超過5。土料應過篩，其顆粒不應大于15mm。(2)石灰應用級以上新鮮的塊灰，含氧化鈣、氧化鎂愈高愈好，使用前 12d 消解并過篩，其顆粒不得大于5mm，且不應夾有未熟化的生2、石灰塊粒及其他雜質，也不得含有過多的水分。2施工工藝方法要點(1)對基槽(坑)應先驗槽，消除松土，并打兩遍底夯，要求平整干凈。如有積水、淤泥應晾干；局部有軟弱土層或孔洞，應及時挖除后用灰土分層回填夯實。(2)灰土配合比應符合設計規(guī)定，一般用3：7 或 2：8(石灰：土，體積比)。多用人工翻拌，不少于 3 遍，使達到均勻，顏色一致，并適當控制含水量，現(xiàn)場以手握成團，兩指輕捏即散為宜，一般最優(yōu)含水量為14 18；如含水分過多或過少時，應稍晾干或灑水濕潤，如有球閉應打碎，要求隨拌隨用。(3)鋪灰應分段分層夯筑，每層虛鋪厚度可參見表41，夯實機具可根據(jù)工程大小和現(xiàn)場機具條件用人力或機械夯打或碾壓，遍數(shù)3、按設計要求的干密度由試夯(或碾壓)確定，一般不少于 4 遍。灰土最大虛鋪厚度表 4-1 夯實機具種類重量（t）虛鋪厚度(mm)備注石夯、木夯0.04 0.08 200 250 人力送夯,落距 400 500mm,一夯壓半夯,夯實后約 80 100mm厚輕型夯實機械0.12 0.4 200 250 蛙式打夯機、柴油打夯機，夯實后約 100 150mm 厚壓路機6 10 200 300 雙輪(4)灰土分段施工時，不得在墻角、柱基及承重窗間墻下接縫，上下兩層的接縫距離不得小于500mm，接縫處應夯壓密實，并作成直槎。當灰土地基高度不同時，應做成階梯形，每階寬不少于500mm；對作輔助防滲層的灰土，應4、將地下水位以下結構包圍，并處理好接縫，同時注意接縫質量，每層虛土從留縫處往前延伸500mm，夯實時應夯過接縫300mm以上；接縫時，用鐵鍬在留縫處垂直切齊，再鋪下段夯實。(5)灰土應當日鋪填夯壓，人槽(坑)灰土不得隔日夯打。夯實后的灰土30d 內不得受水浸泡，并及時進行基礎施工與基坑回填，或在灰土表面作臨時性覆蓋，避免日曬雨淋。雨季施工時，應采取適當防雨、排水措施，以保證灰土在基槽(坑)內無積水的狀態(tài)下進行。剛打完的灰土，如突然遇雨，應將松軟灰土除去，并補填夯實；稍受濕的灰土可在晾干后補夯。(6)冬期施工，必須在基層不凍的狀態(tài)下進行，土料應覆蓋保溫，凍土及夾有凍塊的土料不得使用；已熟化的石灰應5、在次日用完,以充分利用石灰熟化時的熱量，當日拌合灰土應當日鋪填夯完，表面應用塑料面及草袋覆蓋保溫，以防灰土墊層早期受凍降低強度。3質量控制(1)施工前應檢查原材料，如灰土的土料、石灰以及配合比、灰土拌勻程度。(2)施工過程中應檢查分層鋪設厚度，分段施工時上下兩層的搭接長度，夯實時加水量、夯壓遍數(shù)等。(3)每層施工結束后檢查灰土地基的壓實系數(shù)。壓實系數(shù)入。為土在施工時實際達到的干密度d 與室內采用擊實試驗得到的最大干密度dmax。之比，即：c=（4-1）灰土應逐層用貫人儀檢驗，以達到控制(設計要求)壓實系數(shù)所對應的貫人度為合格，或用環(huán)刀取樣檢測灰土的干密度，除以試驗的最大干密度求得。施工結束后，6、應檢驗灰土地基的承載力。(4)灰土地基的質量驗收標準如表42 所示。項目序號檢查項目允許偏差或允許值檢查方法單位數(shù)值主控項目1 2 3 地基承載力配合比壓實系數(shù)設計要求設計要求設計要求荷試驗或按規(guī)定方法按拌合時的體積比現(xiàn)場實測d dmax c=d cdmax 一般項目1 2 3 4 5 石灰粒徑土料有機質含量土顆粒粒徑含水量（與要求的最優(yōu)含水量比較）分層厚度偏差（與設計要求比較）mm%mm%mm 5 5 15 2 50 篩分法試驗室焙燒法篩分法烘干法水準儀4.2 砂和砂石地基砂和砂石地基(墊層)系采用砂或砂礫石(碎石)混合物，經(jīng)分層夯(壓)實，作為地基的持力層，提高基礎下部地基強度，并通過墊層7、的壓力擴散作用，降低地基的壓應力，減少變形量，同時墊層可起排水作用，地基土中孔隙水可通過墊層快速地排出，能加速下部土層的沉降和固結。砂和砂石地基具有應用范圍廣泛；不用水泥、石材；由于砂顆粒大，可防止地下水因毛細作用上升，地基不受凍結的影響；能在施工期間完成沉陷；用機械或人工都可使地基密實，施工工藝簡單，可縮短工期，降低造價等特點。適于處理 30m 以內的軟弱、透水性強的粘性土地基，包括淤泥、淤泥質土；不宜用于加固濕陷性黃土地基及滲透系數(shù)小的粘性土地基。1材料要求(1)砂宜用顆粒級配良好、質地堅硬的中砂或粗砂，當用細砂、粉砂時，應摻加粒徑2050mm 的卵石(或碎石)，但要分布均勻。砂中有機質含8、量不超過5，含泥量應小于5，兼作排水墊層時，含泥量不得超過3。(2)砂石用自然級配的砂礫石(或卵石、碎石)混合物，粒級應在50mm 以下，其含量應在50以內，不得含有植物殘體、垃圾等雜物，含泥量小于5。2.構造要求墊層的構造既要求有足夠的厚度,以置換可能被剪切破壞的軟弱土層，又要有足夠的寬度，以防止墊層向兩側擠出。（1）墊層的厚度墊層的厚度z 應根據(jù)墊層底部軟弱土層的承載力確定,即作用在墊層底面處土的自重壓力(標準值)與附加壓力(設計 值)之和不大于軟弱土層經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值（圖4-1），并應符合下式要求：pz+pczfaz 式中PZ墊層底面處的附加壓力值（kPa）,可根據(jù)基礎不同9、形式分別按以下簡化式計算：條形基礎pz=矩形基礎pz=b 條形基礎或矩形基礎底面的寬度（m）；l 矩形基礎底面的長度（m）；p 基層底面壓力（kPa）；b(p-pc)b+2ztg bl(p-pc)(b+2ztg)(c+2ztg )圖 4-1 墊層內應力的分布1-基礎；2-砂墊層；3-回填土pc基礎底面處土的自重壓力值（kPa）z 基礎底面下墊層的厚度（m）墊層的壓力擴散角，可按表4-3 采用；pcz 墊層底面處土的自重壓力值（kPa）faz經(jīng)深度修正后墊層底面處土層的地基承載力特征值（kPa）。壓力擴散角()表 4-3換填材料z/b 中砂、粗砂、礫砂、圓礫、角礫、卵石，碎石粘性土和粉土（8Ip10、14）灰土025 0.50 20 30 6 23 30 注:1 注：1當 zb025 時，除灰土仍取30外，其余材料均取0；2.當 025zb05 時，值可內插求得。按公式(42)確定墊層厚度時，需要用試算法，即預先估計一個厚度，再按式（4-2）2)校核，如不能滿足要求時，再增加墊層厚度，直至滿足要求為止。墊層的厚度一般為0525m，不宜大于3Om，否則費工費料，施工比較困難，也不夠經(jīng)濟，小于05m 則作用不明顯。(2)墊層的寬度墊層的寬度應滿足基礎底面應力擴散的要求，可按下式計算：b b+2ztg 式中b 墊層底面寬度；墊層的壓力擴散角，可按表73 采用；當zb025 時，仍按表中zb=0.11、25 取值.其他符號意義同上。墊層頂面每邊宜超出基礎底邊不小于300mm，或從墊層底面兩側向上按當?shù)亟?jīng)驗的要求放坡。大面積整片墊層的底面寬度，常按自然傾斜角控制(圖 4-2)適當加寬。墊層的承載力宜通過現(xiàn)場試驗確定，當無試驗資料時，可按表 44 選用，并驗算下臥層的承載力。各種墊層的承載力表 4-4 施工方法換填材料壓實系數(shù)c承載力fk(kPa)碾壓或振密碎石、卵石0940.97 200300 砂夾石（其中碎石、卵石占全重的 30%50%）200250 土夾石（其中碎石、卵石占全重的 30%50%）150200 中砂、粗砂、礫砂150200 粘性土和粉土（8Ip14）130180 灰土093012、.95 200250 重錘土或灰土0930.95 150200 注 1.壓實系數(shù)小的墊層，承載力取低值，反之取高值；2.重錘夯實土的承載力取低值，灰土取高值；3.壓實系數(shù) c為土的控制干密度pd與最大干密度pdmax的比值；土的最大干密度宜采用擊實試驗確定，碎石或卵石的最大干密度可取2.02.2t/m3。3施工工藝方法要點(1)鋪設墊層前應驗槽，將基底表面浮土、淤泥、雜物清除干凈，兩側應設一定坡度，防止振搗時塌方。(2)墊層底面標高不同時，土面應挖成階梯或斜坡搭接，并按先深后淺的順序施工，搭接處應夯壓密實。分層鋪設時，接頭應做成斜坡或階梯形搭接，每層錯開0.51.0m，開注意充分搗實。(3)人13、工級配的砂礫石，應先將砂、卵石拌合均勻后，再鋪夯壓實。(4)墊層鋪設時：嚴禁擾動墊層下臥層及側壁的軟弱土層，防止被踐踏、受凍或受浸泡，降低其強度。如墊層下有厚度較小的淤泥或淤泥質土層，在碾壓荷載下拋石能擠入該層底面時，可采取擠淤處理。先在軟弱土面上堆填塊石、片石等，然后將其壓人以置換和擠出軟弱土，再做墊層。墊層和砂石墊層鋪設厚度及施工最優(yōu)含水量表 4-5 搗實方法每層鋪設厚度（mm）施工時最優(yōu)含水量（%）施 工 要 點備注平振法200500 1520 1、用平板式振搗器往復振搗，往復次數(shù)以簡易測定密實度合格為準2、振搗器移動時，每行應搭接三分之一，以防振動面積不搭接不宜使用干細砂或含泥量較大的14、砂鋪筑砂墊層插振法振搗器插入深度飽和1、用插入式振搗器2、插入間距可根據(jù)機械振搗大小決定3、不用插至下臥粘性土層4、插入振搗完畢，所留的孔洞應用砂填實5、應有控制地注水和排水不宜使用干細砂或含泥量較大砂鋪筑砂墊層水撼法250 飽和1、注水高度略超過鋪設面層2、用鋼叉搖撼搗實，插入點濕陷性黃土、膨脹土、細砂地基上間距 100mm 左右3、有控制地注水和排水鋼 叉 分 四 齒，齒 的 間 距30mm，長 300mm，木柄長900mm 不得使用夯實法150200 812 1、用木夯或機械夯2、木夯 重40kg，落 距400500mm 3、一夯壓半夯，全面夯實適用于砂石墊層碾壓法150350 812 15、610t 壓壓路機往復碾壓；碾壓次數(shù)以達到要求密實度為準，一般不少于4 遍，用 振 動 壓 實 機 械，振 動35mm 適用于大面積的砂 石 墊層，不宜用于地下水位以下的砂墊層(5)墊層應分層鋪設，分層歷或壓實，基坑內預先安好5m5m 網(wǎng)格標樁,控制每層砂墊層的鋪設厚度。每層鋪設厚度、砂石最優(yōu)含水量控制及施工機具、方法的選用參見表4-5。振夯壓要做到交叉重疊1/3，防止漏振、漏壓。夯實、碾壓遍數(shù)、振實時間應通過試驗確定。用細砂作墊層材料時，不宜使用振搗法或水撼法，以免產(chǎn)生液化現(xiàn)象（6）當?shù)叵滤惠^高或在飽和的軟弱地地基上鋪設墊層時，應加強基坑內及外側四周的排水工作，防目砂墊層泡水引起砂的流失，16、保持基坑邊坡穩(wěn)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。（7）當采用水撼法或插振法施工時，以振搗棒振幅半徑的 1.75 倍為間距(一般為400500mm)插入振搗,依次振實,以不再冒氣泡為準，直至完成；同時應采取措施做到有控制地注水和排水。墊層接頭應重復振搗，插入式振動棒振完所留孔洞應用砂填實；在振動首層的墊層時，不得將振動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度。（8）墊層鋪設完畢，應即進行下道工序施工，嚴禁小車及人在砂層上面行走，必要時應在墊層上鋪板行走。4質量控制（1）施工前應檢查砂、石等原材料質量及砂、石拌合均勻程度。（2）施工過程中必17、須檢查分層厚度，分段施工時搭接部分的壓實情況、加水量、壓實遍數(shù)、壓實系數(shù)。（3）施工結束后，應檢查砂及砂石地基的承載力。（4）砂及砂石地基的質量驗收標準如表4-6 所示砂及砂石地基質量檢驗標準表 4-6 項 序檢 查 項 目允許偏差或允許值檢 查 方 法單位數(shù)值主控項目1 2 3 地基承載力配合比壓實系數(shù)設計要求設計要求設計要求載 荷 試 驗 或 按 規(guī)定方法檢 查 拌 合 時 的 體積比或重量比現(xiàn)場實測一般項目1 2 3 4 5 砂石料有機質含量砂石料含泥量石料粒徑含水量（與最優(yōu)含水量比較）分層厚度（與設計要求比較）%mm%mm 5 5 100 2 50 焙燒法水洗法篩分法烘干法水準儀4.318、 粉煤灰地基粉煤灰是火力發(fā)電廠的工業(yè)廢料，有良好的物理力學性能，用它作為處理軟弱土層的換填材料，已在許多地區(qū)得到應用。它具有承載能力和變形模量較大，可利用廢料，施工方便、快速，質量易于控制，技術可行，經(jīng)濟效果顯著等優(yōu)點。可用于作各種軟弱土層換填地基的處理，以及作大面積地坪的墊層等。1粉煤灰墊層的特性根據(jù)化學分析，粉煤灰中含有大量SiO2、Al2O3、Fe2O3（表 4-7），有類似火山灰的特性，有一定活性，在壓實功能作用下能產(chǎn)生一定的自硬強度。粉煤灰的化學成分（%）表 4-7 項目編號SiO2AL2O3FE2O3CaO MgO K2O SO3Na2O 燒失量1 2 3 51.1 51.4 5219、.327.6 30.9 30.9 7.8 7.4 8.0 2.9 2.8 2.7 1.0 0.7 1.1 1.2 0.7 0.7 0.4 0.4 0.2 0.4 0.3 0.3 7.1 4.9 3.5 注：1編號 1 為國內百多個電廠粉煤灰化學成分的平均值；2編號 2 為上海地區(qū)粉煤灰化學成分平均值；3編號 3 為寶鋼電廠粉煤灰化學成分。粉煤灰墊層具有遇水后強度降低的特性，其經(jīng)驗數(shù)值是：對壓實系數(shù) c0.90 0.95 的浸水墊層，其容許承載力可采用 120 200kPa，可滿足軟弱下臥層的強度與地基變形要求；當c0.90 時，可抗地震液化。2粉煤灰質量要求用一般電廠級以上粉煤灰，含 SiO220、Al2O3、Fe2O3總量盡量選用高的，顆粒粒徑宜0.001 2.0mm，燒失量宜低于12%，含 SO3宜小于 0.4%，以免對地下金屬管道等產(chǎn)生一定的腐蝕性。粉煤灰中嚴禁混入植物、生活垃圾及其他有機雜質。粉煤灰進場，其含水量應控制在2%范圍內。3施工工藝方法要點（1）鋪設前，應清除地基土垃圾，排除表面積水，平整場地，并用8t 壓路機預壓兩遍，使密實。（2）墊層應分層鋪設與碾壓，鋪設厚度用機械夯為200 300mm，夯 完 后 厚 度 為 150 200mm；用 壓 路 機 為300 400mm，壓實后為250mm 左右。對小面積基坑、槽墊層，可用人工分層攤鋪，用平板振動器或蛙式打夯機進行振21、（夯）實，每次振（夯）板應重疊1/2 1/3 板，往復壓實，由兩側或四側向中間進行，夯實不少于3 遍。大面積墊層應采用推土機攤鋪，先用推土機預壓三遍，然后用 8t 壓路機碾壓，施工時壓輪重疊1/2 1/3 輪寬，往復碾壓，一般碾壓 4 6遍。（3）粉煤灰鋪設含水量應控制在最優(yōu)含水量范圍內；如含水量過大時，需推鋪晾干后再碾壓。粉煤灰鋪設后，應于當天壓完；如壓實時含水量過小，呈現(xiàn)松散狀態(tài)，則應灑水濕潤再壓實，灑水的水質不得含有油質，pH 值應為 6 9。（4）夯實或碾壓時，如出現(xiàn)“橡皮土”現(xiàn)象,應暫停止壓實,可采取將墊層開槽、翻松、晾曬或換灰等辦法處理。（5）每層鋪完經(jīng)檢測合格后，應及時鋪筑上層，22、以防干燥、松散、起塵、污染環(huán)境，并應嚴禁車輛在其上行駛；全部粉煤灰墊層鋪設完經(jīng)驗收合格后，應及時進行澆筑混凝土墊層，以防日曬、雨淋破壞。（6）冬期施工，最低氣溫不得低于0，以免粉煤灰含水凍脹。4質量控制（1）施工前應檢查粉煤灰材料，并對基槽清底狀況、地質量條件予以檢驗。（2）施工過程中應檢查鋪筑厚度、碾壓遍數(shù)、施工含水量控制、搭接區(qū)碾壓程度、壓實系數(shù)等。（3）施工結束后，應對地基的壓實系數(shù)進行檢查，并做載荷試驗。載荷試驗（平板載荷試驗或十字板剪切試驗）數(shù)量，每單位工程不少于3 點，3000m2以上工程，每300m2至少一點。（4）粉煤灰地基質量檢驗標準如表4-8 所示。粉煤灰地基質量檢驗標準表 4-8 項目序號檢查項目允許偏差或允許值檢查方法單位數(shù)量主控項目1 2 壓實系數(shù)地基承載力設計要求設計要求現(xiàn)場實測按規(guī)定方法一般項目1 2 3 4 5 粉煤灰粒徑氧化鋁及二氧化硅含量燒失量每層鋪筑厚度含水量（與最優(yōu)含水量比較）mm%mm%0.0012.0 70 12 50 2 過篩試驗室化學分析試驗室燒結法水準儀取樣后試驗室確定