《建筑施工手冊》第四版地基處理TOC地基處理 2地基處理 21換填地基 21-1灰土地基 21-2砂和砂石地基 41-3粉煤灰地基 92夯實地基 122-1重錘夯實地基 122-2強夯地基 153擠密樁地基 263-1灰土樁地基 263-2砂石樁地基 303-3水泥粉煤灰碎石樁地基 343-4夯實水泥土復合地基 374深層密實地基 404-1振沖地基 404-2水泥土攪拌樁地基 455高壓噴射注漿地基 525-1旋噴注漿樁地基 526注漿地基 606-1水泥注漿地基 606-2硅化注漿地基 627預壓地基 697-1砂井堆載預壓地基 697-2袋裝砂井堆載預壓地基 727-3塑料排水帶堆載預壓地墓 757-4真空預壓地基 808土工合成材料地基 858-1土工織物地基 858-2加勁土地基 899局部地基處理 949-1松土坑、古墓、坑穴 949-2土井、磚井、廢礦井 979-3軟硬地基 98地基處理地基處理1換填地基1-1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、水穩性和抗滲性，施工工藝簡單，費用較低，是一種應用廣泛、經濟、實用的地基加固方法。適于加固深1~4m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III級以上新鮮的塊灰，含氧化鈣、氧化鎂愈高愈好，使用前1~2d消解并過篩，其顆粒不得大于5mm，且不應夾有未熟化的生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，現場以手握成團，兩指輕捏即散為宜，一般最優含水量為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7-1，夯實機具可根據工程大小和現場機具條件用人力或機械夯打或碾壓，遍數按設計要求的干密度由試夯（或碾壓）確定，一般不少于4遍?；彝磷畲筇撲伜穸缺?-1夯實機具種類重量（t）虛鋪厚度（mm）備注石夯、木夯0.04~0.08200~250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0.12~0.4200~250蛙式夯機、柴油打夯機，夯實后約100~150mm厚壓路機6~10200~300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，入槽（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、夯壓遍數等。（3）每層施工結束后檢查灰土地基的壓實系數。壓實系數λc為土在施工時實際達到的干密度ρd與室內采用擊實試驗得到的最大干密度ρdmax之比，即：λc＝ρd/ρdmax（7-1）灰土應逐層用貫入儀檢驗，以達到控制（設計要求）壓實系數所對應的貫入度為合格，或用環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，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7-2所示。灰土地基質量檢驗標準表7-2項序檢查項目允許偏差或允許值檢查方法單位數值主控項目1地基承載力設計要求載荷試驗或按規定方法2配合比設計要求按拌合時的體積比3壓實系數設計要求現場實測一般項目1石灰粒徑mm≤5篩分法2土料有機質含量%≤5試驗室焙燒法3土顆粒粒徑mm≤15篩分法4含水量（與要求的最優含水量比較）%±2烘干法5分層厚度偏差（與設計要求比較）mm±50水準儀1-2砂和砂石地基砂和砂石地基（墊層）采用砂或砂礫石（碎石）混合物，經分層夯（壓）實，作為地基的持力層，提高基礎下部地基強度，并通過墊層的壓力擴散作用，降低地基的壓實力，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3.0m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20~50mm的卵石（或碎石），但要分布均勻。砂中有機質含量不超過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）之和大于軟弱土層經深度修正后的地基承載力標準值（圖7-1），并應符合下式要求：pz＋pcz≤faz（7-2）圖7-1墊層內應力的分布1-基礎；2-砂墊層；3-回填土式中pz——墊層底面處的附加壓力值（kPa），可根據基礎不同形式分別按以下簡化式計算：條形基礎（7-3）矩形基礎（7-4）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）；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）；θ——墊層的壓力擴散角，可按表7-3采用；pcz——墊層底面處土的自重壓力值（kPa）；faz——經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θ（°）表7-3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（8＜Ip＜14）灰土0.2520630≥0.503023注：1．當z/b＜0.25時，除灰土仍取θ＝30°外，其余材料均取θ＝0°；2．當0.25＜z/b＜0.5時，θ值可內插求得。按公式（7-2）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（7-2）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0.5~2.5m，不宜大于3.0m，否則費工費料，施工比較困難，也不夠經濟，小于0.5m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＋2ztgθ（7-5）式中b'——墊層底面寬度；θ——墊層的壓力擴散角，可按表7-3采用；當z/b＜0.25時，仍按表中z/b＝0.25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地經驗的要求放坡。大面積整片墊層的底面寬度，常按自然傾斜角控制（圖7-2）適當加寬。圖7-2砂或砂石墊層（a）柱基礎墊層；（b）設備基礎墊層1-柱基礎；2-砂或砂石墊層；3-回填土；4-設備基礎α-砂或砂石墊層自然傾斜角（休止角）；b-基礎寬度墊層的承載力宜通過現場試驗確定，當無試驗資料時，可按表7-4選用，并驗算下臥層的承載力。各種墊層的承載力表7-4施工方法換填材料壓實系數λc承載力fK（kPa）碾壓或振密碎石、卵石0.94~0.97200~300砂夾石（其中碎石、卵石占全重的30%~50%）200~250土夾石（其中碎石、卵石占全重的30%~50%）150~200中砂、粗砂、礫砂150~200粘性土和粉土（8＜Ip＜14）130~180灰土0.93~0.95200~250重錘夯實土或灰土0.93~0.95150~200注：1．壓實系數小的墊層，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λc為土的控制干密度ρd與最大干密度ρmax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2.0~2.2t/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0.5~1.0m,并注意充分搗實。（3）人工級配的砂礫石，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，然后將其壓入以置換和擠出軟弱土，再做墊層。（5）墊層應分層鋪設，分層歷或壓實，基坑內預先安好5m×5m網格標樁，控制每層砂墊層的鋪設厚度。每層鋪設厚度、砂石最優含水量控制及施工機具、方法的選用參見表7-5。振夯壓要做到交叉重益1/3，防止漏振、漏壓。夯實、碾壓遍數、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，以免產生液化現象。砂墊層和砂石墊層鋪設厚度及施工最優含水量表7-5搗實方法每層鋪設厚度（mm）施工時最優含水量（%）施工要點備注平振法200~25015~201．用平板式振搗器往復振搗，往復次數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，插入點間距100mm左右3．有控制地注水和排水4．鋼叉分四齒，齒的間距30mm，長300mm，木柄長900mm濕陷性黃土、膨脹土、細砂地基上不得使用夯實法150~2008~121．用木夯或機械夯2．木夯重40kg，落距400~500mm3．一夯壓半夯，全面夯實適用于砂石墊層碾壓法150~3508~126~10t壓路機往復碾壓；碾壓次數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3~5min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（6）當地下水位較高或在飽和的軟弱地基上鋪設墊層時，應加強基坑內及外側四周的排水工作，防止砂墊層泡水引起砂的流失，保持基坑邊坡穩定；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400~500mm）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、壓實系數。（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7-6所示砂及砂石地基質量檢驗標準表7-6項序檢查項目允許偏差或允許值檢查方法單位數值主控項目1地基承載力設計要求載荷試驗或按規定方法2配合比設計要求檢查拌合時的體積比或重量比3壓實系數設計要求現場實測一般項目1砂石料有機質含量%≤5焙燒法2砂石料含泥量%≤5水洗法3石料粒徑mm100篩分法4含水量（與最優含水量比較）%±2烘干法5分層厚度（與設計要求比較）mm±50水準儀1-3粉煤灰地基粉煤灰是火力發電廠的工業廢料，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，經濟效果顯著等優點?？捎糜谧鞲鞣N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化學分析，粉煤灰中含有大量SiO2、A12O3、Fe2O3（表7-7），有類似火山灰的特性，有一定活性，在壓實功能作用下能產生一定的自硬強度。粉煤灰的化學成分（%）表7-7項目編號SiO2A12O3Fe2O3CaOMgOK2OSO3Na2O燒失量151.127.67.82.91.01.20.40.47.1251.430.97.42.80.70.70.40.34.9352.330.98.02.71.10.70.20.33.5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，其經驗數值是：對壓實系數λc＝0.90~0.95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λc＞0.90時，可抗地震液化。2．粉煤灰質量要求用一般電廠III級以上粉煤灰，含SiO2、A12O3、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。對小面積墓坑、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（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，先用推土機預壓二遍，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含水量范圍內；如含水量過大時，需攤鋪晾干后再碾壓。粉煤灰鋪設后，應于當天壓完；如壓實時含水量過小，呈現松散狀態，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“橡皮土”現象，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）每層鋪完經檢測合格后，應及時鋪筑上層，以防干燥、松散、起塵、污染環境，并應嚴禁車輛在其上行駛；全部粉煤灰墊層鋪設完經驗收合格后，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、地質條件予以檢驗。（2）施工過程中應檢查鋪筑厚度、碾壓遍數、施工含水量控制、搭接區碾壓程度、壓實系數等。（3）施工結束后，應對地基的壓實系數進行檢查，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7-8所示。粉煤灰地基質量檢驗標準表7-8項序檢查項目允許偏差或允許值檢查方法單位數值主控項目1壓實系數設計要求現場實測2地基承載力設計要求按規定方法一般項目1粉煤灰粒徑mm0.001~2.0過篩2氧化鋁及二氧化硅含量%≥70試驗室化學分析3燒失量%≤12試驗室燒結法4每層鋪筑厚度mm±50水準儀5含水量（與最優含水量比較）%±2取樣后試驗室確定2夯實地基2-1重錘夯實地基重錘夯實是利用起重機械將夯錘提升到一定高度，然后自由落下，重復夯擊基土表面，使地基表面形成一層比較密實的硬殼層，從而使地基得到加固。本法使用輕型設備易于解決，施工簡便，費用較低；但布點較密，夯擊遍數多，施工期相對較長，同時夯擊能量小，孔隙水難以消散，加固深度有限，當土的含水量稍高，易夯成橡皮土，處理較困難。適于地下水位0.8m以上、稍濕的粘性土、砂土、飽和度Sr≤60的濕陷性黃土、雜填土以及分層填土地基的加固處理。但當夯擊對鄰近建筑物有影響，或地下水位高于有效夯實深度時，不宜采用。重錘表面夯實的加固深度一般為1.2~2.0m。濕陷性黃土地基經重錘表面夯實后，透水性有顯著降低，可消除濕陷性，地基土密度增大，強度可提高30%；對雜填土則可以減少其不均勻性，提高承載力。1．機具設備（1）夯錘用C20鋼筋混凝土制成，外形為截頭圓錐體（圖7-3），錘重為2.0~3.0t，底直徑1.0~1.5m，錘底面單位靜壓力宜為15~20kPa。吊鉤宜采用自制半自動脫鉤器，以減少吊索的磨損和機械振動。圖7-3鋼筋混凝土夯錘構造1-20mm厚鋼板；2-L100×10mm角鋼；3、4、5-φ8mm鋼筋＠100mm雙向；6-φ10mm錨筋；7-φ30mm吊環（2）起重機可采用配置有摩擦式卷揚機的履帶式起重機、打樁機、懸臂式桅桿起重機或龍門式起重機等。其起重能力：當采用自動脫鉤時，應大于夯錘重量的1.5倍；當直接用鋼絲繩懸吊夯錘時，應大于夯錘重量的3倍。2．施工工藝方法要點（1）施工前應進行試夯，確定有關技術參數，如夯錘重量、底面直徑及落距，最后下沉量及相應的夯擊遍數和總下沉量。最后下沉量系指最后2擊平均每擊土面的夯沉量，對粘性土和濕陷性黃土取10~20mm；對砂土取5~10mm；對細顆粒土不宜超過10~20mm。落距宜大于4m，一般為4~6m。夯擊遍數由試臉確定，通常取比試夯確定的遍數增加1~2遍，一般為8~12遍。土被夯實的有效影響深度，一般約為重錘直徑的1.5倍。（2）夯實前，槽、坑底面的標高應高出設計標高，預留土層的厚度可為試夯時的總下沉量再加50~100mm；基槽、坑的坡度應適當放緩。（3）夯實時地基土的含水量應控制在最優含水量范圍以內，一般相當于土的塑限含水量±12%?，F場簡易測定方法是：以手捏緊后，松手土不散，易變形而不擠出，拋在地上即呈碎裂為合適；如表層含水量過大，可采取撒干土、碎磚、生石灰粉或換土等措施；如土含水量過低，應適當灑水，加水后待全部滲入土中，一晝夜后方可夯打。（4）大面積基坑或條形基槽內夯實時，應一夯換一夯順序進行（圖7-4a），即第一遍按一夯換一夯進行，在一次循環中間同一夯位應連夯兩下，下一循環的夯位，應與前一循環錯開1/2錘底直徑的搭接，如此反復進行，在夯打最后一循環時，可以采用一夯壓半夯的打法。在獨立柱基夯打時，可采用先周邊后中間或先外后里的跳打法（圖7-4b、c）。為了使夯錘底面落下時與土接觸嚴密，各次夯跡之間不互相壓疊，而是相切或靠近。壓疊易使錘底面傾斜，與土接觸不嚴，功能消耗，降低夯實效率。當采用懸臂式桅桿式起重機或龍門式起重機夯實時，可采用圖7-4（d）順序，以提高功效。圖7-4重錘夯打順序1-夯位；2-重疊夯d-重錘直徑（5）基底標高不同時，應按先深后淺的程序逐層挖土夯實，不宜一次挖成階梯形，以免夯打時在高低相交處發生坍塌。夯打做到落距正確，落錘平穩，夯位準確，基坑的夯實寬度應比基坑每邊寬0.2~0.3m?；鄣酌孢吔遣灰缀粚嵅课粦m當增大夯實寬度。（6）重錘夯實填土地基時，應分層進行，每層的虛鋪厚度以相當于錘底直徑為宜。夯實層數不宜少于2層。夯實完后，應將基坑、槽表面修整至設計標高。（7）重錘夯實在10~15m以外對建筑物振動影響較小，可不采取防護措施，在10~15m以內，應挖防振溝等作隔振處理。（8）冬期施工，如土已凍結，應將凍土層挖去或通過燒熱法將土層融解。若基坑挖好后不能立即夯實，應采取防凍措施，如在表面覆蓋草墊、鋸屑或松土保溫。（9）夯實結束后，應及時將夯松的表層浮土清除或將浮土在接近最優含水量狀態下重新用1m的落距夯實至設計標高。（10）根據經驗，采用錘重2.5~3.0t，錘底直徑1.2~1.4m，落距4~4.5m，錘底靜壓力為20~25MPa，消除濕陷性的土層厚度為1.2~1.75m，對非自重濕陷性黃土地區，采用重錘表面夯實的效果明顯。3．質量控制重錘夯實地基質量控制可參考7-1-2-2強夯地基一節。2-2強夯地基強夯法是用起重機械（起重機或起重機配三角架、龍門架）將大噸位（一般8~30t）夯錘起吊到6~30m高度后，自由落下，給地基土以強大的沖擊能量的夯擊，使土中出現沖擊波和很大的沖擊應力，迫使土層孔隙壓縮，土體局部液化，在夯擊點周圍產生裂隙，形成良好的排水通道，孔隙水和氣體逸出，使土料重新排列，經時效壓密達到固結，從而提高地基承載力，降低其壓縮性的一種有效的地基加固方法，也是我國目前最為常用和最經濟的深層地基處理方法之一。1．加固機理及特點強夯法是在極短的時間內對地基土體施加一個巨大的沖擊能量，使得土體發生一系列的物理變化，如土體結構的破壞或液化、排水固結壓密以及觸變恢復等。其作用結果使得一定范圍內地基強度提高，孔隙擠密并消除濕陷性。強夯過程對地基狀態的影響如圖7-5所示，強度提高明顯的區段是II區，壓密區的深度即為加固深度。圖7-5強夯加固地基模式I-膨脹區；II-加固區；III-影響區；IV-無影響區pL-地基極限強度；pr-地基屈服強度強夯法加固特點是：使用工地常備簡單設備；施工工藝、操作簡單；適用土質范圍廣；加固效果顯著，可取得較高的承載力，一般地基強度可提高2~5倍；變形沉降量小，壓縮性可降低2~10倍，加固影響深度可達6~10m；土粒結合緊密，有較高的結構強度；工效高，施工速度快（一套設備每月可加固5000~10000m2地基），較換土回填和樁基縮短工期一半；節省加固原材料；施工費用低，節省投資，比換土回填節省60%費用；與預制樁加固地基相比可節省投資50%~70%；與砂樁相比可節省投資40%~50%，同時耗用勞動力少和現場施工文明等。2．適用范圍適于加固碎石土、砂土、低飽和度粉土、粘性土、濕陷性黃土、高填土、雜填土以及“圍海造地”地基、工業廢渣、垃圾地基等的處理；也可用于防止粉土及粉砂的液化，消除或降低大孔土的濕陷性等級；對于高飽和度淤泥、軟粘土、泥炭、沼澤土，如采取一定技術措施也可采用，還可用于水下夯實。強夯不得用于不允許對工程周圍建筑物和設備有一定振動影響的地基加固，必需時，應采取防振、隔振措施。3．機具設備（1）夯錘用鋼板作外殼，內部焊接鋼筋骨架后澆筑C30混凝土（圖7-6），或用鋼板作成組合成的夯錘（圖7-7），以便于使用和運輸。夯錘底面有圓形和方形兩種，圓形不易旋轉，定位方便，穩定性和重合性好，采用較廣；錘底面積宜按土的性質和錘重確定，錘底靜壓力值可取25~40kPa；對于粗顆粒土（砂質土和碎石類土）選用較大值，一般錘底面積為3~4m2；對于細顆粒土（粘性土或淤泥質土）宜取較小值，錘底面積不宜小于6m2。一般10t夯錘底面積用4.5m2，15t夯錘用6m2較適宜。錘重一般為8、10、12、16、25t。夯錘中宜設1~4個直徑250~300mm上下貫通的排氣孔，以利空氣迅速排走，減小起錘時，錘底與土面間形成真空產生的強吸附力和夯錘下落時的空氣阻力，以保證夯擊能的有效性。圖7-6混凝土夯錘（圓柱形重12t；方形重8t）1-30mm厚鋼板底板；2-18mm厚鋼板外殼；3-6×φ159mm鋼管；4-水平鋼筋網片φ16@200mm；5-鋼筋骨架φ14@400mm；6-φ50mm吊環；7-C30混凝土圖7-7裝配式鋼夯錘（可組合成6、8、10、12t）1-50mm厚鋼板底盤；2-15mm厚鋼板外殼；3-30mm厚鋼板頂板；4-中間塊（50mm厚鋼板）；5-φ50mm吊環；6-φ200mm排氣孔；7-M48mm螺栓（2）起重設備由于履帶式起重機重心低，穩定性好，行走方便，多使用起重量為15、20、25、30、50t的履帶式起重機（帶摩擦離合器）（圖7-8）。圖7-8用履帶式起重機強夯1-夯錘；2-自動脫鉤裝置；3=起重臂桿；4-拉繩；5-錨繩；6-廢輪胎（3）脫鉤裝置采用履帶式起重機作強夯起重設備，國內目前使用較多的是通過動滑輪組用脫鉤裝置來起落夯錘。脫鉤裝置要求有足夠的強度，使用靈活，脫鉤快速、安全。常用的工地自制自動脫鉤器由吊環、耳板、銷環、吊鉤等組成（圖7-9），系由鋼板焊接制成。拉繩一端固定在銷柄上，另一端穿過轉向滑輪，固定在懸臂桿底部橫軸上，當夯錘起吊到要求高度，升鉤拉繩隨即拉開銷柄，脫鉤裝置開啟，夯錘便自動脫鉤下落，同時可控制每次夯擊落距一致，可自動復位，使用靈活方便，也較安全可靠。圖7-9強夯自動脫鉤器1-吊環；2-耳板；3-銷環軸輥；4-銷柄；5-拉繩（4）錨系設備當用起重機起吊夯錘時，為防止夯錘突然脫鉤使起重臂后傾和減小對臂桿的振動，應用T1-100型推土機一臺設在起重機的前方作地錨（圖7-8），在起重機臂桿的頂部與推土機之間用兩根鋼絲繩連系錨旋。鋼絲繩與地面的夾角不大于30°，推土機還可用于夯完后作表土推平、壓實等輔助性工作。當用起重三角架、龍門架或起重機加輔助桅桿起吊夯錘時，則不用設錨系設備。4．施工技術參數（1）錘重與落距錘重M（t）與落距h（m）是影響夯擊能和加固深度的重要因素，它直接決定每一擊的夯擊能量。錘重一般不宜小于8t，常用的為10、12、17、18、25t。落距一般不小于6m，多采用8、10、12、13、15、17、18、20、25m等幾種。（2）單位夯擊能錘重M與落距h的乘積稱為夯擊能E（＝M×h）。強夯的單位夯擊能（指單位面積上所施加的總夯擊能），應根據地基土類別、結構類型、載荷大小和要求處理的深度等綜合考慮，并通過現場試夯確定。在一般情況下，對于粗顆粒土可取1000~3000kN·m/m2；細顆粒土可取1500~4000kN·m/m2。夯擊能過小，加固效果差；夯擊能過大，不僅浪費能源，相應也增加費用（圖7-10），而且，對飽和粘性土還會破壞土體，形成橡皮土，降低強度。從國內強夯施工現狀來看，選用單擊夯擊能以不超過3000kN·m較為經濟。圖7-10單擊夯擊能與有效加固深度的關系1-碎石土、砂土等；2-粉土、粘性土、濕陷性黃土（3）夯擊點布置及間距夯擊點布置應根據基礎的形式和加固要求而定。對大面積地基，一般采用等邊三角形、等腰三角形或正方形（圖7-11）；對條形基礎，夯點可成行布置；對獨立柱基礎，可按柱網設置采取單點或成組布置，在基礎下面必須布置夯點。圖7-11夯點布置（a）梅花形布置；（b）方形布置夯擊點間距取決于基礎布置、加固土層厚度和土質等條件。加固土層厚、土質差、透水性弱、含水率高的粘性土，夯點間距宜大，如果夯擊點太密，相鄰夯擊點的加固效應將在淺處疊加而形成硬殼層，影響夯擊能向深部傳遞；加固土層薄、透水性強、含水量低的砂質土，間距宜小些，通常夯擊點間距取夯錘直徑的3倍，一般第一遍夯擊點間距為5~9m，以便夯擊能向深部傳遞，以后各遍夯擊點可與第一遍相同，也可適當減小。對處理深度較深或單擊夯擊能較大的工程，第一遍夯擊點間距宜適當增大。（4）單點的夯擊數與夯擊遍數單點夯擊數指單個夯點一次連續夯擊次數。夯擊遍數指以一定的連續擊數，對整個場地的一批點，完成一個夯擊過程叫一遍，單點的夯擊遍數加滿夯的夯擊遍數為整個場地的夯擊遍數。單點夯擊數應按現場試夯得到的夯擊次數和夯沉量關系曲線確定，且應同時滿足以下條件：1）最后兩擊的平均夯沉量不大于50mm，當單擊夯擊能量較大時不大于100mm；2）夯坑周圍地面不應發生過大的隆起；3）不因夯坑過深而發生起錘困難。每夯擊點之夯擊數一般為3~10擊。夯擊遍數應根據地基土的性質確定，一般情況下，可采用2~3遍，最后再以低能量（為前幾遍能量的1/4~1/5，錘擊數為2~4擊）滿夯一遍，以加固前幾遍之間的松土和被振松的表土層。為達到減少夯擊遍數的目的，應根據地基土的性質適當加大每遍的夯擊能，亦即增加每夯點的夯擊次數或適當縮小夯點間距，以便在減少夯擊遍數的情況下能獲得相同的夯擊效果。（5）兩遍間隔時間兩遍夯擊之間應有一定的時間間隔，以利于土中超靜孔隙水壓力的消散，待地基土穩定后再夯下遍，一般兩遍之間間隔1~4周。對滲透性較差的粘性土不少于3~4周；若無地下水或地下水在-5m以下，或為含水量較低的碎石類土，或透水性強的砂性土，可采取只間隔1~2d，或在前一遍夯完后，將土推平，接著隨即連續夯擊，而不需要間歇。（6）處理范圍強夯處理范圍應大于建筑物基礎范圍，每邊超出基礎外緣的寬度宜為設計處理深度的1/2~2/3，并且不小于3m。（7）加固影響深度強夯法的有效加固深度H（m）與強夯工藝有密切關系，法國梅那（Menard）氏曾提出以下公式估算：（7-6）式中M——夯錘重（t）；h——落距（m）。經國內外大量試驗研究和工程實測資料表明，采用梅那公式估算有效加固深度將會得到偏大的結果，實際影響有效加固深度的因素很多，除錘重和落距外，與地基土性質、不同土層的厚度和埋藏順序、地下水位以及強夯工藝參數（如夯擊次數、錘底單位壓力等）都有著密切關系，因此國內經大量實測統計分析，建議采用以下修正公式估算，比較接近實際情況：（7-7）式中M——夯錘重力（kN）；h——落距（錘底至起夯面距離）（m）；K——折減系數，與土質、能級、錘型、錘底面積、工藝選擇等多種因素有關，一般粘性土取0.5；砂性土取0.7；黃土取0.35~0.50。5．準備工作（1）熟悉施工圖紙，理解設計意圖，掌握各項參數，現場實地考察，定位放線。（2）制定施工方案和確定強夯參數。（3）選擇檢驗區作強夯試驗。（4）場地整平，修筑機械設備進出場道路，使有足夠的凈空高度、寬度、路面強度和轉彎半徑。填土區應清除表層腐殖土、草根等。場地整平挖方時，應在強夯范圍預留夯沉量需要的土厚。6．施工程序強夯施工程序為：清理、平整場地→標出第一遍夯點位置、測量場地高程→起重機就位、夯錘對準夯點位置→測量夯前錘頂高程→將夯錘吊到預定高度脫鉤自由下落進行夯擊，測量錘頂高程→往復夯擊，按規定夯擊次數及控制標準，完成一個夯點的夯擊→重復以上工序，完成第一遍全部夯點的夯擊→用推土機將夯坑填平，測量場地高程→在規定的間隔時間后，按上述程序逐次完成全部夯擊遍數→用低能量滿夯，將場地表層松土夯實，并測量夯后場地高程。7．施工工藝方法要點（1）做好強夯地基的地質勘察，對不均勻土層適當增多鉆孔和原位測試工作，掌握土質情況，作為制定強夯方案和對比夯前、夯后加固效果之用。必要時進行現場試驗性強夯，確定強夯施工的各項參數。同時應查明強夯范圍內的地下構筑物和各種地下管線的位置及標高，并采取必要的防護措施，以免因強夯施工而造成損壞。（2）強夯前應平整場地，周圍作好排水溝，按夯點布置測量放線確定夯位。地下水位較高時，應在表面鋪0.5~2.0m中（粗）砂或砂礫石、碎石墊層，以防設備下陷和便于消散強夯產生的孔隙水壓，或采取降低地下水位后再強夯。（3）強夯應分段進行，順序從邊緣夯向中央（圖7-12）。對廠房柱基亦可一排一排夯，起重機直線行駛，從一邊向另一邊進行，每夯完一遍，用推土機整平場地，放線定位即可接著進行下一遍夯擊。強夯法的加固順序是：先深后淺，即先加固深層土，再加固中層土，最后加固表層土。最后一遍夯完后，再以低能量滿夯一遍，如有條件以采用小夯錘夯擊為佳。圖7-12強夯順序（4）回填土應控制含水量在最優含水量范圍內，如低于最優含水量，可鉆孔灌水或灑水浸滲。（5）夯擊時應按試驗和設計確定的強夯參數進行，落錘應保持平穩，夯位應準確，夯擊坑內積水應及時排除。坑底上含水量過大時，可鋪砂石后再進行夯擊。在每一遍夯擊之后，要用新土或周圍的土將夯擊坑填平，再進行下一遍夯擊。強夯后，基坑應及時修整，澆筑混凝土墊層封閉。（6）對于高飽和度的粉土、粘性土和新飽和填土，進行強夯時，很難以控制最后兩擊的平均夯沉量在規定的范圍內，可采取：1）適當將夯擊能量降低；2）將夯沉量差適當加大；3）填土采取將原土上的淤泥清除，挖縱橫盲溝，以排除土內的水分，同時在原土上鋪50cm的砂石混合料，以保證強夯時土內的水分排除，在夯坑內回填塊石、碎石或礦渣等粗顆粒材料，進行強夯置換等措施。通過強夯將坑底軟土向四周擠出，使在夯點下形成塊（碎）石墩，并與四周軟土構成復合地基，一般可取得明顯的加固效果。（7）雨季填土區強夯，應在場地四周設排水溝、截洪溝，防止雨水流入場內；填土應使中間稍高；土料含水率應符合要求；認真分層回填，分層推平、碾壓，并使表面保持1%~2%的排水坡度；當班填土當班推平壓實；雨后抓緊排除積水，推掉表面稀泥和軟土，再碾壓；夯后夯坑立即推平、壓實，使高于四周。（8）冬期施工應清除地表的凍土層再強夯，夯擊次數要適當增加，如有硬殼層，要適當增加夯次或提高夯擊功能。（9）做好施工過程中的監測和記錄工作，包括檢查夯錘重和落距，對夯點放線進行復核，檢查夯坑位置，按要求檢查每個夯點的夯擊次數和每擊的夯沉量等，并對各項參數及施工情況進行詳細記錄，作為質量控制的根據。8．質量控制（1）施工前應檢查夯錘重量、尺寸、落錘控制手段、排水設施及被夯地基的土質。（2）施工中應檢查落距、夯擊遍數、夯點位置、夯擊范圍。（3）施工結束后，檢查被夯地基的強度并進行承載力檢驗。檢查點數，每一獨立基礎至少有一點，基槽每20延米有一點，整片地基50~100m2取一點。強夯后的土體強度隨間歇時間的增加而增加，檢驗強夯效果的測試工作，宜在強夯之后1~4周進行，而不宜在強夯結束后立即進行測試工作，否則測得的強度偏低。（4）強夯地基質量檢驗標準如表7-9所示。強夯地基質量檢驗標準表7-9項序檢查項目允許偏差或允許值檢查方法單位數值主控項目1地基強度設計要求按規定方法2地基承載力設計要求按規定方法一般項目1夯錘落距mm±300鋼索設標志2錘重kg±100稱重3夯擊遍數及順序設計要求計數法4夯點間距mm±500用鋼尺量5夯擊范圍（超出基礎范圍距離）設計要求用鋼尺量6前后兩遍間歇時間設計要求3擠密樁地基3-1灰土樁地基灰土擠密樁是利用錘擊將鋼管打入土中側向擠密成孔，將管拔出后，在樁孔中分層回填2：8或3：7灰土夯實而成，與樁間土共同組成復合地基以承受上部荷載。1．特點及適用范圍灰土擠密樁與其他地基處理方法比較，有以下特點：灰土擠密樁成樁時為橫向擠密，可同樣達到所要求加密處理后的最大干密度指標，可消除地基土的濕陷性，提高承載力，降低壓縮性；與換土墊層相比，不需大量開挖回填，可節省土方開挖和回填土方工程量，工期可縮短50%以上；處理深度較大，可達12~15m；可就地取材，應用廉價材料，降低工程造價2/3；機具簡單，施工方便，工效高。適于加固地下水位以上、天然含水量12%~25%、厚度5~15m的新填土、雜填土、濕陷性黃土以及含水率較大的軟弱地基。當地基土含水量大于23%及其飽和度大于0.65時，打管成孔質量不好，且易對鄰近已回填的樁體造成破壞，拔管后容易縮頸，遇此情況不宜采用灰土擠密樁?；彝翉姸容^高，樁身強度大于周圍地基土，可以分擔較大部分荷載，使樁間土承受的應力減小，而到深度2~4m以下則與土樁地基相似。一般情況下，如為了消除地基濕陷性或提高地基的承載力或水穩性，降低壓縮性，宜選用灰土樁。2．樁的構造和布置（1）樁孔直徑根據工程量、擠密效果、施工設備、成孔方法及經濟等情況而定，一般選用300~600mm。（2）樁長根據土質情況、樁處理地基的深度、工程要求和成孔設備等因素確定，一般為5~15m。（3）樁距和排距樁孔一般按等邊三角形布置，其間距和排距由設計確定。（4）處理寬度處理地基的寬度一般大于基礎的寬度，由設計確定。（5）地基的承載力和壓縮模量灰土擠密樁處理地基的承載力標準值，應由設計通過原位測試或結合當地經驗確定?；彝翑D密樁地基的壓縮模量應通過試驗或結合本地經驗確定。3．機具設備及材料要求（1）成孔設備一般采用0.6t或1.2t柴油打樁機或自制錘擊式打樁機，亦可采用沖擊鉆機或洛陽鏟成孔。（2）夯實機具常用夯實機具有偏心輪夾桿式夯實機和卷揚機提升式夯實機兩種，后者工程中應用較多。夯錘用鑄鋼制成，重量一般選用100~300kg，其豎向投影面積的靜壓力不小于20kPa。夯錘最大部分的直徑應較樁孔直徑小100~150mm，以便填料順利通過夯錘4周。夯錘形狀下端應為拋物線形錐體或尖錐形錐體，上段成弧形。（3）樁孔內的填料樁孔內的填料應根據工程要求或處理地基的目的確定。土料、石灰質量要求和工藝要求、含水量控制等同灰土墊層。夯實質量應用壓實系數λc控制，λc應不小于0.97。4．施工工藝方法要點（1）施工前應在現場進行成孔、夯填工藝和擠密效果試驗，以確定分層填料厚度、夯擊次數和夯實后干密度等要求。（2）樁施工一般采取先將基坑挖好，預留20~30cm土層，然后在坑內施工灰土樁。樁的成孔方法可根據現場機具條件選用沉管（振動、錘擊）法、爆擴法、沖擊法或洛陽鏟成孔法等。沉管法是用打樁機將與樁孔同直徑的鋼管打入土中，使土向孔的周圍擠密，然后緩慢拔管成孔。樁管頂設樁帽，下端作成錐形約成60°角，樁尖可以上下活動（圖7-13），以利空氣流動，可減少拔管時的阻力，避免坍孔。成孔后應及時拔出樁管，不應在土中擱置時間過長。成孔施工時，地基土宜接近最優含水量，當含水量低于12%時，宜加水增濕至最優含水量。本法簡單易行，孔壁光滑平整，擠密效果好，應用最廣。但處理深度受樁架限制，一般不超過8m。爆擴法系用鋼釬打人土中形成直徑25~40mm孔或用洛陽鏟打成直徑60~80mm孔，然后在孔中裝人條形炸藥卷和2~3個雷管，爆擴成直徑20~45cm。本法工藝簡單，但孔徑不易控制。沖擊法是使用沖擊鉆鉆孔，將0.6~3.2t重錐形錘頭提升0.5~2.0m高后落下，反復沖擊成孔，用泥漿護壁，直徑可達50~60cm，深度可達15m以上，適于處理濕陷性較大的土層。圖7-13樁管構造1-φ275mm無縫鋼管；2-φ300mm×10mm無縫鋼管；3-活動樁尖；4-10mm厚封頭板（設φ300mm排氣孔）；5-φ45mm管焊于樁管內，穿M40螺栓；6-重塊（3）樁施工順序應先外排后里排，同排內應間隔1~2孔進行；對大型工程可采取分段施工，以免因振動擠壓造成相鄰孔縮孔或坍孔。成孔后應清底夯實、夯平，夯實次數不少于8擊，并立即夯填灰土。（4）樁孔應分層回填夯實，每次回填厚度為250~400mm,人工夯實用重25kg，帶長柄的混凝土錘，機械夯實用偏心輪夾桿或夯實機或卷揚機提升式夯實機（圖7-14），或鏈條傳動摩擦輪提升連續式夯實機，一般落錘高度不小于2m，每層夯實不少于10錘。施打時，逐層以量斗定量向孔內下料，逐層夯實。當采用連續夯實機時，則將灰土用鐵鍬不間斷地下料，每下2鍬夯2擊，均勻地向樁孔下料、夯實。樁頂應高出設計標高15cm，挖土時將高出部分鏟除。圖7-14灰土樁夯實機構造（樁直徑350mm）1-機架；2-鑄鋼夯錘，重45kg；3-1t卷揚機；4-樁孔（5）若孔底出現飽和軟弱土層時，可加大成孔間距，以防由于振動而造成已打好的樁孔內擠塞；當孔底有地下水流入時，可采用井點降水后再回填填料或向樁孔內填入一定數量的干磚渣和石灰，經夯實后再分層填入填料。5．質量控制（1）施工前應對土及灰土的質量、樁孔放樣位置等進行檢查。（2）施工中應對樁孔直徑、樁孔深度、夯擊次數、填料的含水量等進行檢查。（3）施工結束后應對成樁的質量及地基承載力進行檢驗。（4）灰土擠密樁地基質量檢驗標準如表7-10所示?；彝翑D密樁地垂質量檢驗標準表7-10項序檢查項目允許偏差或允許值檢查方法單位數值主控項目1樁體及樁間土干密度設計要求現場取樣檢查2樁長mm＋500－0測樁管長度或垂球測孔深3地基承載力設計要求按規定的方法4樁徑mm－20尺量一般項目1土料有機質含量%≤5試驗室焙燒法2石灰粒徑mm≤5篩分法3樁位偏差滿堂布樁≤0.4D條基布樁≤0.25D用鋼尺量，D為樁徑4垂直度%≤1.5用經緯儀測樁管5樁徑mm－20用鋼尺量注：樁徑允許偏差負值是指個別斷面。3-2砂石樁地基砂樁和砂石樁統稱砂石樁，是指用振動、沖擊或水沖等方式在軟弱地基中成孔后，再將砂或砂卵石（或礫石、碎石）擠壓入土孔中，形成大直徑的砂或砂卵石（碎石）所構成的密實樁體，它是處理軟弱地基的一種常用的方法。這種方法經濟、簡單且有效。對于松砂地基，可通過擠壓、振動等作用，使地基達到密實，從而增加地基承載力，降低孔隙比，減少建筑物沉降，提高砂基抵抗震動液化的能力；用于處理軟粘土地基，可起到置換和排水砂井的作用，加速土的固結，形成置換樁與固結后軟粘土的復合地基，顯著地提高地基抗剪強度；而且，這種樁施工機具常規，操作工藝簡單，可節省水泥、鋼材，就地使用廉價地方材料，速度快，工程成本低，故應用較為廣泛。適用于擠密松散砂土、素填土和雜填土等地基，對建在飽和粘性土地基上主要不以變形控制的工程，也可采用砂石樁作置換處理。1．一般構造要求與布置（1）樁的直徑根據土質類別、成孔機具設備條件和工程情況等而定，一般為30cm，最大50~80cm，對飽和粘性土地基宜選用較大的直徑。（2）樁的長度當地基中的松散土層厚度不大時，可穿透整個松散土層；當厚度較大時，應根據建筑物地基的允許變形值和不小于最危險滑動面的深度來確定；對于液化砂層，樁長應穿透可液化層。（3）樁的布置和樁距樁的平面布置宜采用等邊三角形或正方形。樁距應通過現場試驗確定，但不宜大于砂石樁直徑的4倍。（4）處理寬度擠密地基的寬度應超出基礎的寬度，每邊放寬不應少于1~3排；砂石樁用于防止砂層液化時，每邊放寬不宜小于處理深度的1/2，并且不應小于5m。當可液化層上覆蓋有厚度大于3m的非液化層時，每邊放寬不宜小于液化層厚度的1/2，并且不應小于3m。（5）墊層在砂石樁頂面應鋪設30~50cm厚的砂或砂礫石（碎石）墊層，滿布于基底并予以壓實，以起擴散應力和排水作用。（6）地基的承載力和變形模量砂石樁處理的復合地基承載力和變形模量可按現場復合地基載荷試驗確定，也可用單樁和樁間土的載荷試驗按“7-1-4-1振沖地基”相同的方法計算確定。2．機具設備及材料要求（1）振動沉管打樁機或錘擊沉管打樁機，其型號及技術性能參見7-2-3-2節。配套機具有樁管、吊斗、1t機動翻斗車等。（2）樁填料用天然級配的中砂、粗砂、礫砂、圓礫、角礫、卵石或碎石等，含泥量不大于5%，并且不宜含有大于50mm的顆粒。3．施工工藝方法要點（1）打砂石樁地基表面會產生松動或隆起，砂石樁施工標高要比基礎底面高1~2m，以便在開挖基坑時消除表層松土；如基坑底仍不夠密實，可輔以人工夯實或機械碾壓。（2）砂石樁的施工順序，應從外圍或兩側向中間進行，如砂石樁間距較大，亦可逐排進行，以擠密為主的砂石樁同一排應間隔進行。（3）砂石樁成樁工藝有振動成樁法和錘擊成樁法兩種。振動法系采用振動沉樁機將帶活瓣樁尖的砂石樁同直徑的鋼管沉下，往樁管內灌砂石后，邊振動邊緩慢拔出樁管；或在振動拔管的過程中，每拔0.5m高停拔振動20~30s；或將樁管壓下然后再拔，以便將落入樁孔內的砂石壓實，并可使樁徑擴大。振動力以30~70kN為宜，不應太大，以防過分擾動土體。拔管速度應控制在1.0~1.5m/min范圍內，打直徑500~700mm砂石樁通常采用大噸位KM2-1200A型振動打樁機（圖7-15）施工，因振動是垂直方向的，所以樁徑擴大有限。本法機械化、自動化水平和生產效率較高（150~200m/d），適用于松散砂土和軟粘土。錘擊法是將帶有活瓣樁靴或混凝土樁尖的樁管，用錘擊沉樁機打入土中，往樁管內灌砂后緩慢拔出，或在拔出過程中低錘擊管，或將樁管壓下再拔，砂石從樁管內排入樁孔成樁并使密實。由于樁管對土的沖擊力作用，使樁周圍土得到擠密，并使樁徑向外擴展。但拔管不能過快，以免形成中斷、縮頸而造成事故。對特別軟弱的土層，亦可采取二次打入樁管灌砂石工藝，形成擴大砂石樁。如缺乏錘擊沉管機，亦可采用蒸汽錘、落錘或柴油打樁機沉樁管，另配一臺起重機拔管。本法適用于軟弱粘性土。圖7-15振動打樁機打砂石樁（a）振動打樁機沉樁；（b）活瓣樁靴1-樁機導架；2-減震器；3-振動錘；4-樁管；5-活瓣樁尖；6-裝砂石下料斗；7-機座；8-活門開啟限位裝里；9-鎖軸（4）施工前應進行成樁擠密試驗，樁數宜為7~9根。振動法應根據沉管和擠密情況，以確定填砂石量、提升高度和速度、擠壓次數和時間、電機工作電流等，作為控制質量的標準，以保證擠密均勻和樁身的連續性。（5）灌砂石時含水量應加控制，對飽和土層，砂石可采用飽和狀態，對非飽和土或雜填土，或能形成直立的樁孔壁的土層，含水量可采用7%~9%。（6）砂石樁應控制填砂石量。砂石樁孔內的填砂石量可按下式計算：（7-8）式中S——填砂石量（以重量計）；Ap——砂石樁的截面積；l——樁長；ds——砂石料的相對密度；e——地基擠密后要求達到的孔隙比；w——砂石料的含水量（%）。砂樁的灌砂量通常按樁孔的體積和砂在中密狀態時的干密度計算（一般取2倍樁管入土體積）。砂石樁實際灌砂石量（不包括水重），不得少于設計值的95%。如發現砂石量不夠或砂石樁中斷等情況，可在原位進行復打灌砂石。4．質量控制（1）施工前應檢查砂、砂石料的含泥量及有機質含量、樣樁的位置等。（2）施工中檢查每根砂樁、砂石樁的樁位、灌砂、砂石量、標高、垂直度等。（3）施工結束后檢查被加固地基的強度（擠密效果）和承載力。樁身及樁與樁之間土的擠密質量、可用標準貫入、靜力觸探或動力觸探等方法檢測，以不小于設計要求的數值為合格。樁間土質量的檢測位置應在等邊三角形或正方形的中心。（4）施工后應間隔一定時間方可進行質量檢驗。對飽和粘性土應待超孔隙水壓基本消散后進行，間隔時間宜為1~2周；對其他土可在施工后2~3d進行。（5）砂樁、砂石樁地基的質量檢驗標準如表7-11所示。砂樁、砂石樁地基的質量檢驗標準表7-11項序檢查項目允許偏差或允許值檢查方法單位數值主控項目1灌砂、砂石量%≥95實際用砂、砂石量與計算體積比2地基強度設計要求按規定的方法3地基承載力設計要求按規定的方法一般項目1砂、砂石料的含泥量%≤3試驗室測定2砂、砂石料的有機質含量%≤5焙燒法3樁位mm≤50用鋼尺量4砂樁、砂石樁標高mm±150水準儀5垂直度%≤1.5經緯儀檢查樁管垂直度3-3水泥粉煤灰碎石樁地基水泥粉煤灰碎石樁（CementFly-ashGravelPile），簡稱CFG樁，是近年發展起來的處理軟弱地基的一種新方法。它是在碎石樁的基礎上摻入適量石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌合后制成具有一定強度的樁體。其骨料仍為碎石，用摻入石屑來改善顆粒級配；摻入粉煤灰來改善混合料的和易性，并利用其活性減少水泥用量；摻入少量水泥使具一定粘結強度。它不同于碎石樁，碎石樁是由松散的碎石組成，在荷載作用下將會產生鼓脹變形，當樁周土為強度較低的軟粘土時，樁體易產生鼓脹破壞；并且碎石樁僅在上部約3倍樁徑長度的范圍內傳遞荷載，超過此長度，增加樁長，承載力提高不顯著，故此碎石樁加固粘性土地基，承載力提高幅度不大（約20%~60%）。而CFG樁是一種低強度混凝土樁，可充分利用樁間土的承載力，共同作用，并可傳遞荷載到深層地基中去，具有較好的技術性能和經濟效果。1．特點及適用范圍CFG樁的特點是：改變樁長、樁徑、樁距等設計參數，可使承載力在較大范圍內調整；有較高的承載力，承載力提高幅度在250%~300%，對軟土地基承載力提高更大；沉降量小，變形穩定快，如將CFG樁落在較硬的土層上，可較嚴格地控制地基沉降量（在10mm以內）；工藝性好，由于大量采用粉煤灰，樁體材料具有良好的流動性與和易性，灌筑方便，易于控制施工質量；可節約大量水泥、鋼材，利用工業廢料，消耗大量粉煤灰，降低工程費用，與預制鋼筋混凝土樁加固相比，可節省投資30%~40%。CFG樁適于多層和高層建筑地基，如砂土、粉土、松散填土、粉質粘土、粘土、淤泥質粘土等的處理。2．構造要求（1）樁徑根據振動沉樁機的管徑大小而定，一般為350~400mm。（2）樁距根據土質、布樁形式、場地情況，可按表7-12選用。樁距選用表表7-12土質樁距布樁形式擠密性好的土，如砂土、粉土、松散填土等可擠密性土，如粉質粘土、非飽和粘土等不可擠密性土，如飽和粘土、淤泥質土等單、雙排布樁的條基（3~5）d（3.5~5）d（4~5）d含9根以下的獨立基礎（3~6）d（3.5~6）d（4~6）d滿堂布樁（4~6）d（4~6）d（4.5~7）d注：d——樁徑，以成樁后樁的實際樁徑為準。（3）樁長根據需擠密加固深度而定，一般為6~12m。3．機具設備CFG樁成孔、灌筑一般采用振動式沉管打樁機架，配DZJ90型變矩式振動錘，主要技術參數為：電動機功率：90kW；激振力：0~747kN；質量：6700kg。也可根據現場土質情況和設計要求的樁長、樁徑，選用其他類型的振動錘。亦可采用履帶式起重機、走管式或軌道式打樁機，配有挺桿、樁管。樁音外徑分φ325mm和φ377mm兩種。此外配備混凝土攪拌機及電動氣焊設備及手推車、吊斗等機具。4．材料要求及配合比（1）碎石粒徑20~50mm，松散密度1.39t/m3，雜質含量小于5%。（2）石屑粒徑2.5~10mm,松散密度1.47t/m3，雜質含量小于5%。（3）粉煤灰用III級粉煤灰。（4）水泥用強度等級32.5普通硅酸鹽水泥，新鮮無結塊。（5）混合料配合比根據擬加固場地的土質情況及加固后要求達到的承載力而定。水泥、粉煤灰、碎石混合料的配合比相當于抗壓強度為C1.2~C7的低強度等級混凝土，密度大于2.0t/m3。摻加最佳石屑率（石屑量與碎石和石屑總重量之比）約為25%左右情況下，當w/c（水與水泥用量之比）為1.01~1.47，F/c（粉煤灰與水泥重量之比）為1.02~1.65，混凝土抗壓強度約為8.8~1.42MPa。5．施工工藝方法要點（1）CFG樁施工工藝如圖7-16所示。圖7-16水泥粉煤灰碎石樁工藝流程（a）打入樁管；（b）、（c）灌水泥、粉煤灰、碎石振動拔管；（d）成樁1-樁管；2-水泥、粉煤灰、碎石樁（2）樁施工程序為：樁機就位→沉管至設計深度→停振下料→振動搗實后拔管→留振10s→振動拔管、復打。應考慮隔排隔樁跳打，新打樁與已打樁間隔時間不應少于7d。（3）樁機就位須平整、穩固，沉管與地面保持垂直，垂直度偏差不大于1.5%；如帶預制混凝土樁尖，需埋入地面以下300mm。（4）在沉管過程中用料斗在空中向樁管內投料，待沉管至設計標高后須盡快投料，直至混合料與鋼管上部投料口齊平。如上料量不夠，可在拔管過程中繼續投料，以保證成樁標高、密實度要求?；旌狭蠎丛O計配合比配制，投入攪拌機加水拌合，攪拌時間不少于2min，加水量由混合料坍落度控制，一般坍落度為30~50mm；成樁后樁頂浮漿厚度一般不超過200mm。（5）當混合料加至鋼管投料口齊平后，沉管在原地留振10s左右，即可邊振動邊拔管，拔管速度控制在1.2~1.5m/min左右，每提升1.5~2.0m，留振20s。樁管拔出地面確認成樁符合設計要求后，用粒狀材料或粘土封頂。（6）樁體經7d達到一定強度后，始可進行基槽開挖；如樁頂離地面在1.5m以內，宜用人工開挖；如大于1.5m，下部700mm亦宜用人工開挖，以避免損壞樁頭部分。為使樁與樁間土更好地共同工作，在基礎下宜鋪一層150~300mm厚的碎石或灰土墊層。6．質量控制（1）施工前應對水泥、粉煤灰、砂及碎石等原材料進行檢驗。（2）施工中應檢查樁身混合料的配合比、坍落度、提拔桿速度（或提套管速度）、成孔深度、混合料灌人量等。（3）施工結束后應對樁頂標高、樁位、樁體強度及完整性、復合地基承載力以及褥墊層的質量進行檢查。（4）水泥粉煤灰碎石樁復合地基的質量檢驗標準見表7-13。水泥粉煤灰碎石樁復合地基質量檢驗標準表7-13項序檢查項目允許偏差或允許值檢查方法單位數值主控項目1原材料符合有關規范、規程要求、設計要求檢查出廠合格證及抽樣送檢2樁徑mm－20尺量或計算填料量3樁身強度設計要求查28d試塊強度4地基承載力設計要求按規定的方法一般項目1樁身完整性按有關檢測規范按有關檢測規范2樁位偏差滿堂布樁≤0.4D條基布樁≤0.25D用鋼尺量，D為樁徑3樁垂直度%≤1.5用經緯儀測樁管4樁長mm+100測樁管長度或垂球測孔深5褥墊層夯填度≤0.9用鋼尺量注：1．夯填度指夯實后的褥墊層厚度與虛體厚度的比值。2．樁徑允許偏差負值是指個別斷面。3-4夯實水泥土復合地基夯實水泥土復合地基系用洛陽鏟或螺旋鉆機成孔，在孔中分層填入水泥、土混合料經夯實成樁，與樁間土共同組成復合地基。1．特點及適用范圍夯實水泥土復合地基，具有提高地基承載力（50%~100%），降低壓縮性；材料易于解決；施工機具設備、工藝簡單，施工方便，工效高，地基處理費用低等優點。適于加固地下水位以上，天然含水量12%~23%、厚度10m以內的新填土、雜填土、濕陷性黃土以及含水率較大的軟弱土地基。2．樁的構造與布置樁孔直徑根據設計要求、成孔方法及技術經濟效果等情況而定，一般選用300~500mm；樁長根據土質情況、處理地基的深度和成孔工具設備等因素確定，一般為3~10m，樁端進入持力層應不小于1~2倍樁徑。樁多采用條基（單排或雙排）、或滿堂布置；樁體間距0.75~1.0m，排距0.65~1.0m；在樁頂鋪設150~200mm厚3：7灰土褥墊層。3．機具設備及材料要求成孔機具采用洛陽鏟或螺旋鉆機；夯實機具用偏心輪夾桿式夯實機。采用樁徑330mm時，夯錘重量不小于60kg，錘徑不大于270mm，落距不小于700mm。水泥用強度等級32.5的普通硅酸鹽水泥，要求新鮮無結塊；土料應用不含垃圾雜物，有機質含量不大于8%的基坑挖出的粘性土，破碎并過20mm孔篩。水泥土拌合料配合比為1：7（體積比）。4．施工工藝方法要點（1）施工前應在現場進行成孔，夯填工藝和擠密效果試驗，以確定分層填料厚度、夯擊次數和夯實后樁體干密度要求。（2）夯實水泥土樁的工藝流程為：場地平整→測量放線→基坑開挖→布置樁位→第一批樁梅花形成孔→水泥、土料拌合→填料并夯實→剩余樁成孔→水泥、土料拌合→填料并夯實→養護→檢測→鋪設灰土褥墊層。（3）按設計順序定位放線，嚴格布置樁孔，并記錄布樁的根數，以防止遺漏。（4）采用人工洛陽鏟或螺旋鉆機成孔時，按梅花形布置進行并及時成樁，以避免大面積成孔后，再成樁。由于夯機自重和夯錘的沖擊，地表水灌入孔內而造成塌孔。（5）回填拌合料配合比應用量斗計量準確，拌合均勻；含水量控制應以手握成團，落地散開為宜。（6）向孔內填料前，先夯實孔底，采用二夯一填的連續成樁工藝。每根樁要求一氣呵成，不得中斷，防止出現松填或漏填現象。樁身密實度要求成樁1h后，擊數不小于30擊，用輕便觸探檢查“檢定擊數”。（7）其他施工工藝要點及注意事項同灰土樁地基有關部分。5．質量控制（1）水泥及夯實用土料的質量應符合設計要求。（2）施工中應檢查孔位、孔深、水泥和土的配比、混合料含水量等。（3）施工結束后，應對樁體質量及復合地基承載力做試驗，褥墊層應檢查其夯填度。（4）夯實水泥土樁的質量標準應符合表7-14的要求。夯實水泥土樁復合地基質量檢驗標準表7-14項序檢查項目允許偏差或允許值檢查方法單位數值主控項目1樁徑mm－20用鋼尺量2樁長mm+500測樁孔深度3樁體干密度設計要求現場取樣檢查4地基承載力設計要求按規定的方法一般項目1土料有機質含量%≤5焙燒法2含水量（與最優含水量比）%±2烘干法3土料粒徑mm≤20篩分法4水泥質量設計要求查產品質量合格證書或抽樣送檢5樁位偏差滿堂布樁≤0.4D條基布樁≤0.25D用鋼尺量，D為樁徑6樁垂直度%≤1.5用經緯儀測樁管7褥墊層夯填度≤0.9用鋼尺量注：同表7-13。4深層密實地基4-1振沖地基振沖法，又稱振動水沖法，是以起重機吊起振沖器，啟動潛水電機帶動偏心塊，使振動器產生高頻振動，同時啟動水泵，通過噴嘴噴射高壓水流，在邊振邊沖的共同作用下，將振動器沉到土中的預定深度，經清孔后，從地面向孔內逐段填入碎石，或不加填料，使在振動作用下被擠密實，達到要求的密實度后即可提升振動器，如此重復填料和振密，直至地面，在地基中形成一個大直徑的密實樁體與原地基構成復合地基，從而提高地基的承載力，減少沉降和不均勻沉降，是一種快速、經濟有效的加固方法。振沖法按加固機理和效果的不同，又分為振沖置換法和振沖密實法兩類。前者是在地基土中借振沖器成孔，振密填料置換，制造一群以碎石、砂礫等散粒材料組成的樁體，與原地基土一起構成復合地基，使地基承載力提高，沉降減少，它又名振沖置換碎石樁法；后者主要是利用振動和壓力水使砂層液化，砂顆粒相互擠密，重新排列，孔隙減少，從而提高砂層的承載力和抗液化能力，它又名振沖擠密砂樁法，這種樁根據砂土質的不同，又有加填料和不加填料兩種。1．特點及適用范圍振沖法加固地基特點是：技術可靠，機具設備簡單，操作技術易于掌握，施工簡便，可節省三材，因地制宜，就地取材，采用碎石、卵石、砂或礦渣等作填料；加固速度快，節約投資；而且，碎石樁具有良好的透水性，可加速地基固結，使地基承載力可提高1.2~1.35倍；此外，振沖過程中的預震效應，可使砂土地基增加抗液化能力。振沖置換法適于處理不排水、抗剪強度小于20kPa的粘性土、粉土、飽和黃土和人工填土等地基，如果樁周土的強度過低，則難以形成樁體。振沖密實法適用于處理砂土和粉土等地基，不加填料的振沖密實法僅適用于處理粘土粒含量小于10%的粗砂、中砂地基。振沖法不適于地下水位較高、土質松散易塌方和含有大塊石等障礙物的土層中使用。國內應用振沖法加固地基的深度一般為14m，最大達18m，置換率一般在10%~30%，每米樁的填料量為0.3~0.7m3，直徑為0.7~1.2m。2．構造要求（1）振沖置換法1）處理范圍應大于基底面積；對于一般地基，在基礎外緣宜擴大1~2排樁；對可液化地基，在基礎外緣應擴大2~4排樁。2）樁位布置對大面積滿堂處理，宜用等邊三角形布置；對獨立或條形基礎，宜用正方形、矩形或等腰三角形布置。3）樁的間距應根據荷載大小和原土的抗剪強度確定，一般取1.5~2.5m，對荷載大或原土強度低、或樁末端達相對硬層的短樁宜取小值，反之宜取大的間距。4）樁長的確定當相對硬層的埋藏深度不大時，應按相對硬層埋藏深度確定；當相對硬層的埋藏深度較大時，應按建筑物地基的變形允許值確定。樁長不宜短于4m。在可液化的地基中，樁長應按要求的抗震處理深度確定。樁頂應鋪設一層200~500mm厚的碎石墊層。5）樁的直徑可按每根樁所用的填料計算，一般為0.8~1.2m。（2）振沖密實法1）處理范圍應大于建筑物基礎范圍，在建筑物基礎外緣每邊放寬不得小于5m；2）振沖深度當可液化土層不厚時，應穿透整個可液化層；當可液化土層較厚時，應按要求的抗震處理深度確定；3）每一振點所需的填料量隨地基土要求達到的密實程度和振點間距而定，應通過現場試驗確定。3．機具設備及材料要求振沖機具設備包括：振沖器、起重機和水泵。振沖器類似混凝土插入式振動器，其工作原理是，利用電機旋轉一組偏心塊產生一定頻率和振幅的水平振動，壓力水通過空心豎軸從振沖器下端噴口噴出。振沖器的構造如圖7-17所示，常用型號及技術性能見表7-15。圖7-17振沖器構造1-吊具；2-水管；3-電纜；4-電機；5-聯軸器；6-軸；7-軸承；8-偏心塊；9-殼體；10-翅片；11-頭部；12-水管振沖器的技術參數表7-15型號ZCQ-13ZCQ-30ZCQ-55BL-75電動功率（kW）13305575轉速（r/min）1450145014501450額定電流（A）25.560100150不平衡重量（kg）29.066.0104.0型號振動力（kN）3590200160振幅（mm）4.24.25.07.0振沖器外徑（mm）274351450426長度（mm）2000215025003000總重量（t）0.780.941.62.05操縱振沖器的起吊設備可采用8~10t履帶式起重機、輪胎式起重機、汽車吊或軌道式自行塔架等。水泵要求水壓力為400~600kPa，流量20~30m3/h，每臺振沖器備用一臺水泵?？刂圃O備包括：控制電流操作臺、150A電流表、500V電壓表以及供水管道、加料設備（吊斗或翻斗車）等。填料可用堅硬不受侵蝕影響的碎石、卵石、角礫、圓礫、礦渣以及礫砂、粗砂、中砂等；粗骨料粒徑以20~50mm較合適，最大粒徑不宜大于80mm，含泥量不宜大于5%，不得含有雜質、土塊和已風化的石子。4．施工工藝要點（1）施工前應先進行振沖試驗，以確定成孔合適的水壓、水量、成孔速度及填料方法；達到土體密實時的密實電流、填料量和留振時間（稱為施工工藝的三要素）。一般控制標準是：密實電流不小于50A；填料量為每米樁長不小于0.6m3，且每次攪拌量控制在0.20~0.35m3；留振時間30~60s。（2）振沖法施工工藝如圖7-18，振沖造孔順序方法可按表7-16選用。圖7-18振沖碎石樁施工工藝（a）定位；（b）振沖下沉；（c）振沖至設計標高并下料；（d）邊振邊下料，邊上提；（e）成樁振沖成孔方法的選擇表7-16造孔方法步驟優缺點排孔法由一端開始，依次逐步造孔到另一端結束易于施工，且不易漏掉孔位。但當孔位較密時，后打的樁易發生傾斜和位移跳打法同一排孔采取隔一孔造一孔先后造孔影響小，易保證樁的垂直度。但要防止漏掉孔位，并應注意樁位準確圍幕法先造外圍2~3圈（排）孔，然后造內圈（排）。采用隔圈（排）造一圈（排）或依次向中心區造孔能減少振沖能量的擴散，振密效果好，可節約樁數10%~15%，大面積施工常采用此法。但施工時應注意防止漏掉孔位和保證其位置準確（3）振沖置換法施工順序為：定位→成孔→清孔→填料→振實。啟動水泵和振沖器，水壓可用400~600kPa（對于較硬土層應取上限，對于軟土取下限），水量可用200~400L/min，使振沖器徐徐沉入土中，直至達到設計處理深度以上0.3~0.5m。如土層中夾有硬層時，應適當進行擴孔，即在硬層中將振