地基加固检测学习资料.doc

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《建筑结构检测、鉴定与加固》
论文

院 别： 建筑工程学院
指导老师： 刘重庆
专 业： 11级土木工程 1班
姓 名： 周思杰
学 号： 1111111096

浅谈地基承载力的检测与地基的加固
摘要：地基与建筑物的关系非常密切，地基虽不是建筑物本身的一部分。但它在建筑物中占有十分重要的地位，地基问题的处理恰当与否，不仅直接影响建筑物的安危，即它关系到整个工程质量、投资和进度，因此其重要性已愈来愈多地被人们所认知。在众多的土木工程建设中，地基的处理是不容小觑的。尤其近年来，随着自然灾害的发生，地基对于建筑物的坚固耐久具有非常重要的作用应当加强技术处理。科学技术的曰新月异也使结构物的荷载曰益增大，对变形要求越来越严，因而原来一般可被评价为良好的地基，也可能在某种特定条件下非进行地基处理不可，因此，地基处理和地基承载力的检测的重要地位也曰益明显。
关键词地基加固,处理方式,承载力检测

一.地基承载力的检测
  1.平板荷载试验是一项使用最早、应用最广泛的原位试验方法，该试验是在一定尺寸的刚性承压板上分级施加荷载，观测各级荷载作用下天然地基土随压力和变形的原位试验，它可用于：根据荷载-沉降关系线(曲线)确定地基力的承载力；设计土的变形模量；估算土的不排水抗剪强度及极限填土高度。平板荷载试验适用于地表浅层地基，特别适用于各种填土、含碎石的土类。由于试验比较直观、简单，因此多年来应用广泛，但本方法的使用有以下局限性：平板荷载试验的影响深度范围不超过两倍承压板宽度(或直径)，故只能了解地表浅层地基土的特性；承压板的尺寸比实际基础小，在刚性板边缘产生塑性区的开展，更易造成地基的破坏，使预估的承载力偏低。 
  2. 螺旋板载荷试验是将一螺旋型的承压板用人力或机械旋入地面以下的预定深度，通过传力杆向螺旋形承压板施加压力，测定承压板的下沉量，其深度可达10-15米，可测求地基土的压缩模量、固结系数、承载力等指标。        
试验时应按如下步骤进行： 
        2.1 在所需进行试验的位置进行钻孔，当钻至试验深度上20-30cm处，停止钻进，清除孔底受压或受扰动土层。 
        2.2 将螺旋板连接在传力杆上旋入土层，螺旋板入土时，应按每转一圈下入一个螺距进行操作，减少对土的扰动。螺旋板与土层的接触面应加工光滑，可使对土体的扰动大大减少。 
        2.3 在测试点周围将反力锚旋入周边土层，固定好反力梁，将油压千斤顶与反力装置安装好，将测读承压板位移的两个百分表安装好，确保测读准确。将测力传感器连接线与数显仪正确连接并调校正确。 
        2.4 用油压千斤顶对载荷板分级加压，对砂土、中低压缩性的粘性土、粉土宜采用每级50kPa，对于高压缩性土宜采用每级25kPa。第一级荷载可视土层性质适当调整。一般情况下砂类土为100kPa、粘性土为50kPa、高压缩性土为25kPa 
       2.5 每级加荷后，按间隔时间10、10、10、15、15min，以后每隔半小时读一次承压板沉降量，当连续两小时，每小时沉降量小于0.1mm时，则达到相对稳定标准，可施加下一级载荷。 
       2.6 满足下列条件时可终止加载：①沉降s急骤增大，荷载-沉降（p-s）曲线上有可判定极限承载力的陡降段，且沉降量超过0.06d（d为承压板直径）；②某级荷载下24h沉降速率不能达到相对稳定标准；③当出现本级荷载的沉降量大于前级荷载沉降量的5倍；④当持力层坚硬，沉降量很小时，最大加载量不小于设计要求的2倍。        
2.7 试验精度：位移量测的精度不应低于±0.01mm；荷载量测精度不应低于最大荷载的±1%；同一试验孔在垂直方向的试验点间距应大于1m，以保证试验的准确性。
3.标准贯入试验：适用于一般粘性土、粉土及砂类土。 
       此法多与钻探相配合使用，操作要点是： 
       3.1钻具钻至试验土层标高以上约15厘米处，以避下层土受扰动。       
 3.2贯入时，穿心锤落距为76厘米，使其自由下落，将贯入器直打入土层中15厘米。以后每打入土层30厘米的锤击数，即为实测锤击数N0。 
        4.动力触探是在现场测定砂的天然密度用以确定地基承载力的一种方法。动力触探的设备有：穿心试验重锤，重28公斤，探头直径6.18厘米，锥角60度，钻杆直径3.5毫米，钻杆接手与钻杆直径同大。试验时，测定重锤打击触探头的自由落距（H）为80厘米、贯入10厘米时所需的锤击数，以N10表示。确定击数N时，必须消除钻杆能量消耗的影响。 
    5 .静力触探是指利用压力装置将有触探头的触探杆压入试验土层，通过量测系统测土的贯入阻力，可确定土的某些基本物理力学特性，如土的变形模量、土的容许承载力等。静力触探加压方式有机械式、液压式和人力式三种。静力触探在现场进行试验，将静力触探所得比贯入阻力（Ps）与载荷试验、土工试验有关指标进行回归分析，可以得到适用于一定地区或一定土性的经验公式，可以通过静力触探所得的计算指标确定土的天然地基承载力。静力触探
的贯入机理与建筑物地基强度和变形机理存在一定差异性，故不常使用。
6.岩体直剪试验：适用于具有软弱结构面的岩体和软质岩。
7.预钻式旁压试验：适用于确定粘性土、粉土、黄土、砂类土、软质岩石及风化岩石。
8.十字板剪切试验：适用于测定饱和软粘性土的不排水抗剪强度及灵敏度等参数。 十字板剪切试验是一种用十字板测定软粘性土抗剪强度的原位试验。将十字板头由钻孔压入孔底软土中，以均匀的速度转动，通过一定的测量系统，测得其转动时所需之力矩，直至土体破坏，从而计算出土的抗剪强度。由十字板剪力试验测得之抗剪强度代表土的天然强度。

二.地基加固技术 
  1.换土法： 
当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时，常采用换土垫层来处理软弱地基。即将基础下一定范围内的土层挖去，然后回填以强度较大的砂、碎石或灰土等，并夯实至密实。 
同时换填法是将基础底面天然的或后天形成的软弱土层挖去或部分挖去, 分层回填强度高、压缩性低且无腐蚀性的砂石、素土、灰土、工业废料等材料, 压实后作为基础持力层。  
常见的有换填砂卵石和灰土法。其主要作用表现为以下几个方面:
①换填强度较高的垫层材料后, 可以有效地提高地基的承载力。
②换填压缩性较低的材料后, 可减少建筑物的沉降量。
③换填透水性较大的材料(砂石) , 可使基础下面的孔隙水压力迅速消散, 避免基土的塑性破坏, 并可加速垫层下软弱土层的固结及其强度提高。另外换填砂石等材料, 因其颗粒粗大、孔隙大、无毛细水现象, 可以防止材料受冻而造成的冻胀, 如很多建筑物的散水和台阶以及道路的面层下均铺一定厚度的砂石,就是这个道理。
④在湿陷性黄土地基中, 用素土或灰土材料置换黄土, 可消除湿陷变形, 同时, 换填后的材料因其密实度增加, 还可做为防水层, 减少下卧天然黄土层被水浸泡的可能性。
⑤换填法除能满足上述要求外, 在对环保要求较高的现代社会, 它基本对周边环境不构成噪声、水质污染、大气污染、地面泥浆污染等, 只有一定的振动感, 但波及范围较小。 
2.预压法： 
预压法是一种有效的软土地基处理方法。该方法的实质是，在建筑物或构筑物建造前，先在拟建场地上施加或分级施加与其相当的荷载，使土体中孔隙水排出，孔隙体积变小，土体密实，提高地基承载力和稳定性。堆载预压法处理深度一般达10m左右，真空预压法处理深度可达15m左右。  
3.强夯法： 
强夯法是法国L•梅纳（Menard）1969年首创的一种地基加固方法，即用几十吨重锤从高处落下，反复多次夯击地面，对地基进行强力夯实。实践证明，经夯击后的地基承载力可提高2～5倍，压缩性可降低200～500%，影响深度在10m以上。  
4.振冲法： 
振冲法是振动水冲击法的简称，按不同土类可分为振冲置换法和振冲密实法两类。振冲法在粘性土中主要起振冲置换作用，置换后填料形成的桩体与土组成复合地基；在砂土中主要起振动挤密和振动液化作用。振冲法的处理深度可达10m左右。  
5.深层搅拌法： 
深层搅拌法系利用水泥或其它固化剂通过特制的搅拌机械，在地基中将水泥和土体强制拌和，使软弱土硬结成整体，形成具有水稳性和足够强度的水泥土桩或地下连续墙，处理深度可达8～12m。 施工过程：定位—沉入到底部—喷浆搅拌（上升）—重复搅拌（下沉）—重复搅拌（上升）—完毕。 
  6.砂石桩法： 
振动沉管砂石桩是振动沉管砂桩和振动沉管碎石桩的简称。振动沉管砂石桩就是在振动机的振动作用下，把套管打入规定的设计深度，夯管入土后，挤密了套管周围土体，然后投入砂石，再排砂石于土中，振动密实成桩，多次循环后就成为砂石桩。也可采用锤击沉管方法。桩与桩间土形成复合地基，从而提高地基的承载力和防止砂土振动液化，也可用于增大软弱粘性土的整体稳定性。其处理深度达10m左右。 
7.土或灰土挤密桩法： 
土桩及灰土桩是利用沉管、冲击或爆扩等方法在地基中挤土成孔，然后向孔内夯填素土或灰土成桩。成孔时，桩孔部位的土被侧向挤出，从而使桩周土得以加密。土桩及灰土桩挤密地基，是由土桩或灰土桩与桩间挤密土共同组成复合地基。土桩及灰土桩法的特点是：就地取材，以土治土，原位处理、深层加密和费用较低。 
因此，地基处理的重要地位也曰益明显，已成为制约工程建设的主要因素，如何选择一种既满足工程要求，又节约投资的设计、施工和验算方法，已经刻不容缓的呈现在广大的工程技术人员面前。为了在地基处理设计和施工中贯彻执行国家的经济技术政策，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境、质量检验规范和地基处理施工中做到因地制宜、就地取材、节约资源等。就的对地基处理方案进行可行性研究，编制施工技术方案，经相关部门核对检验方可进行施工。然而针对不同的地基经地质勘探，组织策划，选用不同的施工方式对地基加固为确保建筑物在使用年限安全使用起着关键性的作用。 

  三．参考文献 
[1] 李彰明．软土地基加固理论，设计与施工[M]．北京：中国电力出版社，2006
 [2]中华人们共和国国家标准《建筑地基基础施工质量验收规范》（GB 50202-2002）.北京：中国建筑工业出版社. 
[3] 中华人们共和国国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）.北京：中国建筑工业出版社.

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