一級(jí)建造師水利工程講義之地基處理
更新時(shí)間：2009-10-19 15:27:29
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1F413000 地基處理與灌漿工程
1F413010 地基基礎(chǔ)的要求及地基處理的方法
1F413011 掌握地基基礎(chǔ)的要求
一、水工建筑物的地基分類
水工建筑物的地基分為兩大類型，即巖基和軟基。
1．巖基是由巖石構(gòu)成的地基，又稱硬基。
2．軟基是由淤泥、壤土、砂、砂礫石、砂卵石等構(gòu)成的地基。又可細(xì)分為砂礫石地基、軟土地基。
（1）砂礫石地基是由砂礫石、砂卵石等構(gòu)成的地基，它的空隙大，孔隙率高，因而滲透性強(qiáng)。
（2）軟土地基是由淤泥、壤土、粉細(xì)砂等細(xì)微粒子的土質(zhì)構(gòu)成的地基。這種地基具有孔隙率大、壓縮性大、含水量大、滲透系數(shù)小、水分不易排出、承載能力差、沉陷大、觸變性強(qiáng)等特點(diǎn)，在外界的影響下很易變形。
二、水工建筑物地基基礎(chǔ)的施工特點(diǎn)
地基基礎(chǔ)工程，通常是指建筑物地基的處理和建筑物的基礎(chǔ)兩項(xiàng)工程的統(tǒng)稱。水利水電工程的地基基礎(chǔ)工程通常具有如下特點(diǎn)：
（一）直接事關(guān)建筑物安危
對(duì)于水工建筑物來(lái)說(shuō)，由于承受荷載復(fù)雜、運(yùn)行條件的不利因素多，地基與基礎(chǔ)非常重要。水工建筑物的失事，約有一半是由于地基失穩(wěn)或地基險(xiǎn)情引發(fā)的。
（二）技術(shù)復(fù)雜，前期工作重要
由于水工建筑物地基的地質(zhì)條件復(fù)雜多樣，其上部結(jié)構(gòu)物的要求也復(fù)雜多樣，因此地基與基礎(chǔ)工程在許多情況下十分復(fù)雜。為了避免或減少大的失誤，減少損失，地質(zhì)勘探工作應(yīng)做細(xì)，需要在施工前進(jìn)行必要的補(bǔ)充勘探或現(xiàn)場(chǎng)施工試驗(yàn)。
（三）隱蔽工程施工質(zhì)量至關(guān)重要
地基基礎(chǔ)工程是隱蔽工程，工程完工以后難以進(jìn)行直觀的質(zhì)量檢查和評(píng)定，其質(zhì)量缺陷在運(yùn)行使用階段方能暴露出來(lái)，一旦發(fā)生質(zhì)量缺陷或事故，返工修補(bǔ)十分困難。因此地基基礎(chǔ)工程施工應(yīng)當(dāng)特別重視施工過(guò)程的質(zhì)量檢查和控制。
（四）施工工期短
水工建筑物的地基基礎(chǔ)工程常常利用枯水期施工，工期緊迫、干擾大，需要進(jìn)行周密的組織與安排，應(yīng)當(dāng)盡量選擇工效高的施工方法和機(jī)械。
（五）注重環(huán)境保護(hù)
地基基礎(chǔ)工程的施工，有的排棄水、廢渣很多，施工噪聲很大，對(duì)臨近建筑物的震動(dòng)大。因此，應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程和環(huán)境要求，選擇對(duì)環(huán)境污染小的施工方法，并采取必要的環(huán)保措施。
三、水工建筑物對(duì)地基基礎(chǔ)的基本要求
1．具有足夠的強(qiáng)度。能夠承受上部結(jié)構(gòu)傳遞的應(yīng)力。
2．具有足夠的整體性和均一性。能夠防止基礎(chǔ)的滑動(dòng)和不均勻沉陷。
3．具有足夠的抗?jié)B性。以免發(fā)生嚴(yán)重的滲漏和滲透破壞。
4．具有足夠的耐久性。以防在地下水長(zhǎng)期作用下發(fā)生侵蝕破壞。
1F413012 掌握地基處理的方法
水利水電工程地基處理的基本方法主要有開挖、灌漿、防滲墻、樁基礎(chǔ)、錨固，還有置換法、排水法以及擠實(shí)法等。
（一）開挖
開挖處理是將不符合設(shè)計(jì)要求的覆蓋層、風(fēng)化破碎有缺陷的巖層挖掉，是地基處理最通用的方法。
（二）灌漿
灌漿是利用灌漿泵的壓力，通過(guò)鉆孔、預(yù)埋管路或其他方式，把具有膠凝性質(zhì)的材料（水泥）和摻合料（如黏土等）與水?dāng)嚢杌旌系臐{液或化學(xué)溶液灌注到巖石、土層中的裂隙、洞穴或混凝土的裂縫、接縫內(nèi)，以達(dá)到加固、防滲等工程目的的技術(shù)措施。
（三）防滲墻
防滲墻是使用專用機(jī)具鉆鑿圓孔或直接開挖槽孔，以泥漿固壁，孔內(nèi)澆灌混凝土或其他防滲材料等，或安裝預(yù)制混凝土構(gòu)件，而形成連續(xù)的地下墻體。也可用板樁、灌注樁、旋噴樁或定噴樁等各類樁體連續(xù)形成防滲墻。
（四）置換法
夂肀置換法是將建筑物基礎(chǔ)底面以下一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去，換填無(wú)侵蝕性及低壓縮性的散粒材料，從而加速軟土固結(jié)的一種方法。
（五）排水法
排水法是采取相應(yīng)措施如砂墊層、排水井、塑料多孔排水板等，使軟基表層或內(nèi)部形成水平或垂直排水通道，然后在土壤自重或外荷壓載作用下，加速土壤中水分的排除，使土壤固結(jié)的一種方法。
（六）擠實(shí)法
擠實(shí)法是將某些填料如砂、碎石或生石灰等用沖擊、振動(dòng)或兩者兼而有之的方法壓入土中，形成一個(gè)個(gè)的柱體，將原土層擠實(shí)，從而增加地基強(qiáng)度的一種方法。
（七）樁基礎(chǔ)
可將建筑物荷載傳到深部地基，起增大承載力，減小或調(diào)整沉降等作用。樁基礎(chǔ)有打入樁、灌注樁、旋噴樁及深層攪拌樁。
1．打入樁。將不同材料制作的樁，采用不同工藝打入、振入或插入地基。
2．灌注樁。向使用不同工藝鉆出不同形式的鉆孔內(nèi)，灌注砂、礫石（碎石）或混凝土，建成砂樁、礫（碎）石樁或混凝土灌注樁。
3．旋噴樁。利用高壓旋噴射流，將地層與水泥基質(zhì)漿液攪動(dòng)混合而成的圓斷面樁。
4．深層攪拌樁。以機(jī)械旋轉(zhuǎn)方法攪動(dòng)地層，同時(shí)注入水泥基質(zhì)漿液或噴入水泥干粉，在松散細(xì)顆粒地層內(nèi)形成的樁體。
1F413010 地基基礎(chǔ)的要求及地基處理的方法
1F413011 掌握地基基礎(chǔ)的要求
一、水工建筑物的地基分類
水工建筑物的地基分為兩大類型，即巖基和軟基。
1．巖基是由巖石構(gòu)成的地基，又稱硬基。
2．軟基是由淤泥、壤土、砂、砂礫石、砂卵石等構(gòu)成的地基。又可細(xì)分為砂礫石地基、軟土地基。
（1）砂礫石地基是由砂礫石、砂卵石等構(gòu)成的地基，它的空隙大，孔隙率高，因而滲透性強(qiáng)。
（2）軟土地基是由淤泥、壤土、粉細(xì)砂等細(xì)微粒子的土質(zhì)構(gòu)成的地基。這種地基具有孔隙率大、壓縮性大、含水量大、滲透系數(shù)小、水分不易排出、承載能力差、沉陷大、觸變性強(qiáng)等特點(diǎn)，在外界的影響下很易變形。
二、水工建筑物地基基礎(chǔ)的施工特點(diǎn)
地基基礎(chǔ)工程，通常是指建筑物地基的處理和建筑物的基礎(chǔ)兩項(xiàng)工程的統(tǒng)稱。水利水電工程的地基基礎(chǔ)工程通常具有如下特點(diǎn)：
（一）直接事關(guān)建筑物安危
對(duì)于水工建筑物來(lái)說(shuō)，由于承受荷載復(fù)雜、運(yùn)行條件的不利因素多，地基與基礎(chǔ)非常重要。水工建筑物的失事，約有一半是由于地基失穩(wěn)或地基險(xiǎn)情引發(fā)的。
（二）技術(shù)復(fù)雜，前期工作重要
由于水工建筑物地基的地質(zhì)條件復(fù)雜多樣，其上部結(jié)構(gòu)物的要求也復(fù)雜多樣，因此地基與基礎(chǔ)工程在許多情況下十分復(fù)雜。為了避免或減少大的失誤，減少損失，地質(zhì)勘探工作應(yīng)做細(xì)，需要在施工前進(jìn)行必要的補(bǔ)充勘探或現(xiàn)場(chǎng)施工試驗(yàn)。
（三）隱蔽工程施工質(zhì)量至關(guān)重要
地基基礎(chǔ)工程是隱蔽工程，工程完工以后難以進(jìn)行直觀的質(zhì)量檢查和評(píng)定，其質(zhì)量缺陷在運(yùn)行使用階段方能暴露出來(lái)，一旦發(fā)生質(zhì)量缺陷或事故，返工修補(bǔ)十分困難。因此地基基礎(chǔ)工程施工應(yīng)當(dāng)特別重視施工過(guò)程的質(zhì)量檢查和控制。
（四）施工工期短
水工建筑物的地基基礎(chǔ)工程常常利用枯水期施工，工期緊迫、干擾大，需要進(jìn)行周密的組織與安排，應(yīng)當(dāng)盡量選擇工效高的施工方法和機(jī)械。
（五）注重環(huán)境保護(hù)
地基基礎(chǔ)工程的施工，有的排棄水、廢渣很多，施工噪聲很大，對(duì)臨近建筑物的震動(dòng)大。因此，應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程和環(huán)境要求，選擇對(duì)環(huán)境污染小的施工方法，并采取必要的環(huán)保措施。
三、水工建筑物對(duì)地基基礎(chǔ)的基本要求
1．具有足夠的強(qiáng)度。能夠承受上部結(jié)構(gòu)傳遞的應(yīng)力。
2．具有足夠的整體性和均一性。能夠防止基礎(chǔ)的滑動(dòng)和不均勻沉陷。
3．具有足夠的抗?jié)B性。以免發(fā)生嚴(yán)重的滲漏和滲透破壞。
4．具有足夠的耐久性。以防在地下水長(zhǎng)期作用下發(fā)生侵蝕破壞。
1F413012 掌握地基處理的方法
水利水電工程地基處理的基本方法主要有開挖、灌漿、防滲墻、樁基礎(chǔ)、錨固，還有置換法、排水法以及擠實(shí)法等。
（一）開挖
開挖處理是將不符合設(shè)計(jì)要求的覆蓋層、風(fēng)化破碎有缺陷的巖層挖掉，是地基處理最通用的方法。
（二）灌漿
灌漿是利用灌漿泵的壓力，通過(guò)鉆孔、預(yù)埋管路或其他方式，把具有膠凝性質(zhì)的材料（水泥）和摻合料（如黏土等）與水?dāng)嚢杌旌系臐{液或化學(xué)溶液灌注到巖石、土層中的裂隙、洞穴或混凝土的裂縫、接縫內(nèi)，以達(dá)到加固、防滲等工程目的的技術(shù)措施。
（三）防滲墻
防滲墻是使用專用機(jī)具鉆鑿圓孔或直接開挖槽孔，以泥漿固壁，孔內(nèi)澆灌混凝土或其他防滲材料等，或安裝預(yù)制混凝土構(gòu)件，而形成連續(xù)的地下墻體。也可用板樁、灌注樁、旋噴樁或定噴樁等各類樁體連續(xù)形成防滲墻。
（四）置換法
夂肀置換法是將建筑物基礎(chǔ)底面以下一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去，換填無(wú)侵蝕性及低壓縮性的散粒材料，從而加速軟土固結(jié)的一種方法。
（五）排水法
排水法是采取相應(yīng)措施如砂墊層、排水井、塑料多孔排水板等，使軟基表層或內(nèi)部形成水平或垂直排水通道，然后在土壤自重或外荷壓載作用下，加速土壤中水分的排除，使土壤固結(jié)的一種方法。
（六）擠實(shí)法
擠實(shí)法是將某些填料如砂、碎石或生石灰等用沖擊、振動(dòng)或兩者兼而有之的方法壓入土中，形成一個(gè)個(gè)的柱體，將原土層擠實(shí)，從而增加地基強(qiáng)度的一種方法。
（七）樁基礎(chǔ)
可將建筑物荷載傳到深部地基，起增大承載力，減小或調(diào)整沉降等作用。樁基礎(chǔ)有打入樁、灌注樁、旋噴樁及深層攪拌樁。
1．打入樁。將不同材料制作的樁，采用不同工藝打入、振入或插入地基。
2．灌注樁。向使用不同工藝鉆出不同形式的鉆孔內(nèi)，灌注砂、礫石（碎石）或混凝土，建成砂樁、礫（碎）石樁或混凝土灌注樁。
3．旋噴樁。利用高壓旋噴射流，將地層與水泥基質(zhì)漿液攪動(dòng)混合而成的圓斷面樁。
4．深層攪拌樁。以機(jī)械旋轉(zhuǎn)方法攪動(dòng)地層，同時(shí)注入水泥基質(zhì)漿液或噴入水泥干粉，在松散細(xì)顆粒地層內(nèi)形成的樁體。
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