A. 地基与基础处理
(一)地基与基础处理的方法
地基与基础是两个不同的概念。
通常将埋入土层一定深度的建筑物下部承重结构称为基础。
地基是基础底面下,承受由基础传来荷载的那一部分岩土层。基础下的土层称为持力层;在地基范围内持力层以下的土层称为下卧层,强度低于持力层的下卧层称为软弱下卧层。
地基处理方法分为浅层处理方法与深层处理方法两种:地基浅层处理方法包括:机械碾压法、重锤夯实法、振动压实法及换土垫层法;地基深层处理方法包括:挤密法、砂井堆载预压法、高压喷射注浆法、深层搅拌法等。
基础按埋置的深度不同,可分为浅基础和深基础两大类。一般埋深在5m左右且能用一般方法施工的基础属于浅基础;如:单独基础、条形基础、片筏基础等;当需要埋置在较深的土层上、采用特殊方法施工的基础则属于深基础。如桩基础、沉井和地下连续墙等。
(二)粉喷桩、钻孔桩施工
1.粉喷桩
粉喷桩即是采用粉体喷射搅拌法(旋喷与深层搅拌相结合),以石灰或水泥等粉体材料,利用钻头的叶片旋转,将喷出的粉体与软土充分搅拌混合,从而形成强度较大的水泥土桩或石灰桩,并与桩周地基土起复合地基作用,加固效果显着。粉体喷射搅拌法能提高地基承载力,减少沉降量和增加边坡稳定性。
(1)粉喷桩的特点
1)粉体固化材料可更多地吸收软土地基中的水分,对加固含水量高的软土,极软土以及泥炭化土地基更适用,效果更为显着。
2)固化材料全面地被喷射到靠搅拌叶片旋转过程中产生的空隙里,同时又靠土的水分把它黏附到空隙内部,随着搅拌叶片的搅拌使固化剂均匀地分布在土中,不会产生不均匀的散乱现象,有利于提高地基土的加固强度。
3)与高压旋喷和浆喷深层搅拌比,输入地基土中的固化材料要少得多,无浆液排出,无地面起拱现象。加固1m3软土需水泥80～100kg,岩土条件适宜用生石灰时仅需40kg。
4)施工时不会发生粉尘外溢现象而污染环境,排出的只有空气,比旋喷和浆喷深层搅拌优越,几乎无材料损耗。
5)粉体可以是一种材料,也可是多种材料的混合体,因此来源广,成本低,对地基土加固适应性强,可用作建筑物的地基加固,防止土体滑动的支护桩,挡土墙以及水工构筑物的基础等。
(2)深层搅拌适用的范围
深层搅拌法适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高(一般在60%～80%,高者达100%～200%)且地基承载力标准值不＞1.2MPa的黏性土等地基。深层搅拌是相对于浅层搅拌而言,浅层搅拌处理深度一般在3～4m左右。而深层搅拌方法处理深度一般大于5.0m,国外最大加固深度可达60m。
粉体喷射搅拌机械一般由搅拌主机、粉体固化材料供给机、空压机、搅拌翼片和动力部分等组成。我国生产的GPP-5型粉喷搅拌机主要性能指标如表4-7,粉喷搅拌机配套机械如图4-5所示。
表4-7 GPP-5型粉喷搅拌机技术性能指标
(3)粉体喷射深层搅拌法施工的工艺流程
机械就位→钻进喷浆到底→喷浆搅拌提升→重复喷浆搅拌到底→重复搅拌提升直到孔口→成孔→泵洗管路→机械移位→结束。
从工艺流程来看,工艺比较简单,下面对以上过程作一说明。在使搅拌钻头对准桩位时,启动粉喷搅拌钻机,钻头边旋转边钻进,贯入喷射压缩空气,搅拌至设计深度时停止向下钻进。启动粉体喷射机,使搅拌钻头一边反向旋转一边提升,不断喷射粉状固化材料与土体拌合均匀,将搅拌钻头提升距地面30～50cm关闭粉体喷射机,以防粉体溢出地面,即完成该桩(柱)的施工转入另一桩位,如有必要可重复上述步骤进入复喷复搅。
图4-5 粉喷搅拌机配套机械示意图
如遇土体含水量很高,强度低的软弱土,出现液化的土,可在向下钻进搅拌的同时喷射粉体固化材料,改善土的稠度,以防由于压缩空气的脉动使粉体液化。
根据《GB50202-2002建筑地基基础工程施工质量验收规范》的规定,浆喷和粉喷深层搅拌法施工的工程,都可以用下面的方法检验其处理的质量。
1)搅拌桩应在成桩后7天用轻便触探器钻取桩身被加固土样,观察搅拌均匀程度,同时根据轻便触探击数用对比法判断桩身强度,检验桩的数量应不少于已完成桩数的2%。
2)有下列情况之一者还应进行取样、单桩载荷试验或开挖试验。①经触探检验时对桩身强度有怀疑的桩应钻取桩身心样,制成试块并测定桩身强度。场地复杂或施工有问题的桩应进行单桩载荷试验,检验其承载力;②对相邻桩搭接要求严格的工程,应在桩养护到一定龄期时,选取数根桩体进行开挖,检查桩顶部分外观质量。
3)基桩开挖后应检验桩位,桩数与桩顶质量,如不符合规定要求,应采取有效的补救措施。
4)沉降观测,采用深层搅拌加固的建筑地基,应在施工期间对建筑物进行沉降观测,对重要的或对沉降有严格限制的建筑物,尚应在使用期间进行沉降观测,用以评价地基加固效果和作为使用的依据。
2.钻孔桩施工
早期钻孔桩施工,是用人工开挖井孔,穿过软土而到第一个能胜任的持力层,这种开挖工作一般用木挡土板或钢圈作支撑,并随着开挖进展而支设。用这种方式挖孔筑桩,除了费时间外,当桩基穿过含水的非黏性土时会遇到一些重大的施工问题。
到了20世纪40年代的后期,随着车装式和起重机式钻孔机和开挖机具的发展,使施工周期缩短、成本降低。这些高效能的工具,除了遇到硬的岩石和灌注混凝土前清理井底与侧壁外,几乎已完全代替了人工操作。现在的钻机已能钻进各类岩层。钻机可以把井孔钻进到50m以下的深度,直径可达3m以上,底部直径可扩大到6m以上。所以,钻孔灌注桩作为深基础的主要形式之一,在国内外被广泛地应用于基础工程之中。
近十几年来,大承载力的钻孔灌注桩的应用日益频繁,而且越来越受到信任,特别是对于现代高层建筑和工业设施中的重型荷载,当沉降的准则规定结构物必须支撑于硬土或基岩时,尤其如此。
对钻孔桩的高度信任主要是由于可以对持力层作直观的检查和试验。钻孔灌注桩基础因承载力不足而破坏的情况,是很少的。遇有问题发生时,往往都是因孔壁坍塌致使桩身混凝土质量降低,或因排水(漏水)问题致使混凝土离析以及其他质量问题。这些问题,有关部门和施工单位极为重视,并已制定了相应规范、施工细则和检测条例。
钻孔灌注桩按其支撑岩土的种类和荷载抵抗力的主要分量进行分类。一般将钻孔灌注桩按其功能分为均质土中摩擦桩、端承于硬土桩和端承于岩石桩三种主要类型,如图4-6所示。
图4-6 钻孔灌注桩的主要类型
(三)双重旋喷桩施工
图4-7 二重法示意图
双重旋喷桩也称为二重管旋喷注浆法,它是使用双通道的二重注浆管。当二重注浆管钻进到土层的预定深度后,通过在管底部侧面的一个同轴双重喷嘴,同时喷射出高压浆液和空气两种介质的喷射流冲击破坏土体,即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出20MPa左右压力的浆液,从内喷嘴中高速喷出,并用0.7MPa左右压力,把压缩空气从外喷嘴中喷出。在高压浆液流和它外围环绕气流的共同作用下,破坏土体的能量显着增大,喷嘴一面喷射一面旋转和提升,最后在土中形成圆柱状固结体如图4-7所示。
(四)地基灌浆
灌浆法是指利用液压、气压或电化学原理,通过注浆管把浆液均匀地注入地层中,浆液以填充、渗透和挤密等方式,占据土颗粒间或岩石裂隙中水分和空气的位置,经人工控制一定时间后,浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成个整体,形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性良好的“结石体”。
通过灌浆可以提高被灌地层或建筑物的抗渗性和整体性,改善地基条件,保证建筑物安全运行。
1.分类
1)按组成灌浆浆液材料划分为:水泥灌浆、水泥砂浆灌浆、黏土灌浆、水泥黏土灌浆、硅酸钠或高分子溶液化学灌浆。
2)按灌浆所起的作用划分为:防渗帷幕灌浆,岩石固结灌浆,填充隧洞混凝土衬砌层与岩石之间空隙的回填灌浆,混凝土坝体接缝灌浆,填充钢板衬砌与混凝土之间缝隙、混凝土坝体与基岩之间缝隙的接触灌浆,填充混凝土建筑物或土堤、土坝裂缝或空洞的补强灌浆。
3)按被灌地层的构成划分为:岩石灌浆、岩溶灌浆(见岩溶处理)、砂砾石层灌浆和粉细砂层灌浆。
4)按灌浆压力划分为:小于4MPa的常规压力灌浆;大于4MPa的高压灌浆。
5)按灌浆机理划分为:采用一般压力的压入式灌浆,采用较高压力将岩石中原有裂隙撑大或形成新的裂隙的劈裂式灌浆。
2.设计
设计前需做好工程地质和水文地质勘探,掌握岩性、岩层构造、裂隙、断层及其破碎带、软弱夹层、岩溶分布及其充填物、岩石透水性、砂或砂卵石层分层级配、地下水埋藏及补给条件、水质及流速等情况。进行坝体补强灌浆设计时,摸清裂缝、架空洞穴大小及分布情况。规模较大的灌浆工程需进行现场灌浆试验,以便确定灌浆孔的孔深、孔距、排距、排数,选定灌浆材料、压力、顺序、施灌方法、质量标准及检查方法等。灌浆压力是一项重要参数,既要保证灌浆质量,又要不破坏或抬动被灌地层和建筑物。一般先用公式算出初定数值,通过灌浆试验最后选定灌浆压力。
3.机具
钻孔和灌浆使用的主要机具有:
1)凿岩机。钻孔孔径为32～65mm,在岩石中钻深小于15m。
2)岩心钻机。钻孔孔径为75～110mm,在岩石中钻深大于15m。
3)灌浆泵。按其构造和工作原理分为往复式泵、隔膜泵和螺旋泵等,主要根据灌浆要求的压力和流量选用。
4)浆液搅拌机。分为旋流式、叶桨式和喷射式,搅拌机要保证机内浆液不沉淀和施工不间断。
5)灌浆塞。用橡胶制成,紧套在灌浆管上,外径略小于钻孔直径,加压后,外径增大可严密封堵灌浆段上部或下部。
4.施工
岩心钻机的钻进方法,根据岩石硬度及完整性,可选用硬质合金、钢粒或金刚石钻进。钢粒钻进时研磨的岩粉或铁屑常易堵塞孔壁裂隙,影响灌浆质量。在砂砾石层中钻孔,多采用优质泥浆固壁。在基岩中钻孔要分段测量孔斜,据以分析灌浆质量。为保证岩石灌浆质量,灌前要用有压水流冲洗钻孔,将裂隙或孔洞中的泥质充填物冲出孔外,或推移到灌浆处理范围以外。按一次冲洗的孔数分为单孔冲洗和群孔冲洗。按冲洗方法分为压力水连续冲洗、脉动冲洗和压气抽水冲洗。冲孔后灌浆前,每个灌浆段大都要做简易压水试验,即一个压力阶段的压水试验。其目的是:
1)了解岩层渗透情况,并与地质资料对照。
2)根据渗透情况储备一个灌浆段用的材料并确定开灌时的浆液浓度。
3)查看岩层渗透性与每米灌浆段实际灌入干料质量的大致关系,检查有无异常现象。
4)查看各次序灌浆孔的渗透性随次序增加而逐渐减少的规律。
5.各类灌浆施工都要按规定顺序进行
灌浆施工时一般分为一序孔、二序孔、三序孔等,随着序数增加,灌浆孔逐渐加密。单孔灌浆方法有两种:
1)全孔一次灌浆法。以灌浆塞封闭孔口,有压浆液灌入到全孔的岩层裂隙中,适于浅孔灌浆。
2)全孔分段灌浆法。将全孔自下而上分成若干段,用灌浆塞将其中一段与相邻段隔离,有压浆液只灌入到该段岩石裂隙中,适于深孔灌浆。按浆液注入方式,又分为:①纯压式灌浆法。灌入的浆液都压入岩石裂隙中,不让其返回地面,如化学灌浆多为定量灌浆,常采用这种方式;②循环式灌浆法。注入的浆量大于裂隙吸浆量,多余浆液经回浆管返回搅拌机。其主要优点是浆液不易沉淀,有利于保证灌浆质量,帷幕灌浆或固结灌浆多采用这种方式。
6.灌浆过程中可能出现的事故
1)灌浆中断。
2)地面抬动。
3)串浆、冒浆或绕塞返浆。
发生事故后应立即查明原因,及时采取处理措施,必要时停工处理。每个灌浆孔灌浆结束后都要用机械压浆法封孔。封孔质量非常重要,直接影响到建筑物的安全。
7.灌浆施工步骤和要点
1)注浆孔的钻孔孔径一般为75～110mm,垂直偏差应小于1%。注浆孔有设计角度时应预先调节钻杆角度,倾角偏差不得大于20°。
2)当钻孔钻至设计深度后,必须通过钻杆注入封闭泥浆,直到孔口溢出泥浆方可提杆,当提杆至中间深度时,应再次注入封闭泥浆,最后完全提出钻杆。
3)注浆压力一般与加固深度的覆盖压力、建筑物的荷载、浆液黏度、灌注速度和灌浆量等因素有关。注浆过程中压力是变化的,初始压力小,最终压力高,在一般情况下每深1m压力增加20～50kPa。
4)若进行第二次注浆,化学浆液的黏度应较小,不宜采用自行密封式封圈装置,宜采用两端用水加压的膨胀密封型注浆心管。
5)灌完化学浆后就要拔管,若不及时拔管,浆液会把管子凝住而将增加拔管困难。拔管时宜使用拔管机。用塑料阀管注浆时,注浆心管每次上拔高度为330mm;花管注浆时,花管每次上拔或下钻高度宜为500mm。拔出管后,及时刷洗注浆管等,以便保持通畅洁净。拔出管在土中留下的孔洞,应用水泥砂浆或土料填塞。
6)灌浆的流量一般为7～10L/min。对充填型灌浆,流量可适当加快,但也不宜大于20L/min。
7)在满足强度要求的前提下,可用磨细粉煤灰或粗灰部分地替代水泥,掺入量应通过试验确定,一般掺入量约为水泥质量的20%～50%。
8)为了改善浆液性能,可在水泥浆液拌制时加入如下外加剂:①加速浆体凝固的水玻璃,其模数应为3.0～3.3。水玻璃掺量应通过试验确定,一般为0.5～3%。②提高浆液扩散能力和可泵性的表面活性剂(或减水剂),如三乙醇胺等,其掺量为水泥用量的0.3～0.5%。③提高浆液的均匀性和稳定性,防止固体颗粒离析和沉淀而掺加的膨润土,其掺加量不宜大于水泥用量的5%。浆体必须经过搅拌充分搅拌均匀后,才能开始压注,并应在注浆过程中不停地缓慢搅拌,浆体在泵送前应经过筛网过滤。
9)冒浆处理。土层的上部压力小,下部压力大,浆液就有向上抬高的趋势。灌注深度大,上抬不明显,而灌注深度浅,浆液上抬较多,甚至会溢出地面上来,此时可采用间歇灌注法,即让一定数量的浆液灌注入上层孔隙大的土中后,暂停工作,让浆液凝固,几次反复,就可把上抬的通道堵死。或者加快浆液的凝固时间,使浆液出注浆管就凝固。工作实践证明,需加固的土层之上,应有不少于1m厚的土层,否则应采取措施防止浆液上冒。灌浆效果与灌浆质量的概念不完全相同。灌浆质量一般是指灌浆施工是否严格按设计和施工规范进行,例如灌浆材料的品种规格、浆液的性能、钻孔角度、灌浆压力等,都要求符合规范的要求,不然则应根据具体情况采取适当的补充措施,灌浆效果则指灌浆后能将地基土的物理力学性质提高的程度。灌浆质量高不等于灌浆效果好。因此,设计和施工中,除应明确规定某些质量指标外,还应规定所要达到的灌浆效果及检查方法。
8.质量评价
地基灌浆结束若干天后,通常要钻一定数量的检查孔,进行压水试验。通过对比灌浆前后地层渗透系数和渗透流量的变化,对施工资料和压水试验成果逐孔逐段分析,再与其他试验观测资料一起综合评定才能得出符合实际的质量评价。检查灌浆效果的方法还有:
1)工程地球物理勘探检查。
2)从检查孔采取岩心试验检查。
3)大口径钻孔直观检查。
4)孔内摄影或电视检查。
B. 地基与基础的关系如何地基处理常用的方法有哪些
建筑物由上部结构、基础与地基三部分组成。
建筑物的全部荷载均由其下的地层来承担。受建筑物影响的那一部分地层称为地基。所以地基是指基础底面以下，承受基础传递过来的建筑物荷载而产生应力和应变的土壤层。
建筑物向地基传递荷载的下部结构称为基础，是建筑物的墙或柱埋在地下的扩大部分，是建筑物的“脚”。作用是承受上部结构的全部荷载，把它传给地基。
地基是我们建造房屋的基础，它的稳固性直接决定了上部建筑的质量，因此，人们想出了许多地基处理的方法来加固地基，保护上层建筑。今天，我们就一起来了解一下地基处理方法有哪些。
地基处理其实就是指根据上层建筑物的需求对地基进行处理，使它更坚固，承重力更强，以此来保障建筑物的质量。地基处理的方法很多，下面，我们来一一了解。
换填垫层法
这种方法主要是用来弥补软弱或不均匀的地基，这类地基的承重程度较差，通过处理可以加固地基，增强它的承载力度。
强夯法
如果地基是由沙土、碎石或是杂填土等构成，它的密实性和强度就比较差，强夯法就是对这类地基进行压缩，增强土壤的紧密型，提高它的强度，这种方法在使用前需要测试是否适用。
水泥土搅拌法
水泥土搅拌法分为干法搅拌和湿法搅拌，当地基出现固结的淤泥、粘性土或是黄土等，可以使用这种方法，但是泥炭土、粘度较大的土质、水分过大或是过小的土质不适合用这种方法处理。
砂石桩法
这种方法是向地基里面加入砂石桩，使砂石桩与疏松、软粘的土壤形成复合地基，增强原有地基的承重力。
振冲法
振冲法可以加填料或是不加填料，加填料振冲是指向地基里加入碎石桩，主要用于处理粘土、粉土、素填土地基，增强它的坚固性。不加填料振冲可以用于处理粘度较小的地基，防止地基下沉。
预压法
当地基是由淤泥和冲填土构成时，可以采用预压法处理，粘度较小的地基可以使用堆载预压法，粘度较大时可以使用塑料预压法，防止地基下沉可以使用真空预压法，使用真空预压法需要在地基里安装排水竖井。
夯实水泥土桩法
这种方法造作简单，陈本低，见效快，主要适用于靠近地下水位的杂填土、素填土和粘土地基，尤其在危改小区作用明显。
高压喷射注浆法
高压喷射的深度较大，加固地基之外，还可以用于大坝止水，这种方法适合含有较大石块、较多有机质和植物茎根的地基，高压喷射可以将石块和根茎击碎，均匀地基土质，增强地基的稳定性，地下水流较大的地基不适宜这种方法。
除了上述几种方法，地基的处理方法还有石灰柱法、灰土挤密桩法、柱锤冲扩桩法等许多方法。这些方法的施工方式不尽相同，但是它们作用都是坚固地基，增强地基的坚固性，我们在使用时可根据实际情况选用。
C. 房屋基础一半在软基一半在硬基怎么处理
房屋基础一半在软基，一半在硬基
如果建房子，房子就容易出现倾斜
那么就应该在房子软基这一边
多用一些钢筋混泥土
这样就可以避免房子倾斜
D. 砖墙下面的地基怎么做
砖墙下面的基础做法：混凝土条形基础；砖墙放大基础；毛石基础。
一般两、三层民用楼，具体要看基础土质情况，也就是地质。如果地质是由砂土、风化岩层等一类硬基础组成，就不需要做混凝条基啦。埋入土中60cm左右。做毛石基础或砖放大基础。砖柱照样要做放大基础，构造样式有点像金字塔。
地基基础允许承载力是指在保证地基稳定的条件下，房屋和构筑物的沉降量不超过容许值的地基承载力。中国制定的“工业与民用建筑地基基础设计规范”（TJ7-74）中规定，在基础宽度小于3米， 埋深0.5—1.0米的条件下，粘性土主要根据孔隙比（e）、天然含水量（Wo）、相对含水量（Wb）考虑。
(4)下面是基础怎么办扩展阅读：
对于地基的改善措施：
1.、改善剪切特性
地基的剪切破坏表现在建筑物的地基承载力不够；使结构失稳或土方开挖时边坡失稳；使临近地基产生隆起或基坑开挖时坑底隆起。因此，为了防止剪切破坏，就需要采取增加地基土的抗剪强度的措施。
2、 改善压缩特性
地基的高压缩性表现在建筑物的沉降和差异沉降大，因此需要采取措施提高地基土的压缩模量。
3、改善透水特性
地基的透水性表现在堤坝、房屋等基础产生的地基渗漏；基坑开挖过程中产生流沙和管涌。因此需要研究和采取使地基土变成不透水或减少其水压力的措施。
4、改善动力特性
地基的动力特性表现在地震时粉、砂土将会产生液化；由于交通荷载或打桩等原因，使邻近地基产生振动下沉。因此需要研究和采取使地基土防止液化，并改善振动特性以提高地基抗震性能的措施。
5、 改善特殊土的不良地基的特性
主要是指消除或减少黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性等地基处理的措施。
E. 基础粱下面是地基有基础吗上面直接砌墙吗
老王，你这样回答不准确，这个问题有点笼统，对于结构泪水有框架结构，框剪结构，砖混结构，那么基础有独立基础，条形基础，筏板基础，还有毛石（砖砌）基础，等等，大概就这么几个大类，基础梁下面有基础，就上面所说的集中类型，基础下面有垫层，垫层直接跟持力层接触，也就是地基，地基有可持力的原状土层，有换填的砂加石，或者素混凝土等等，一般来说，是在基础梁上面砌砖，基础梁通常叫地圈梁