项目2.2 地基及基础处理工程

建筑地基与基础工程是建筑物的重要部分，它影响着建筑物的结构安全，地基基础工程质量是整个建筑工程质量控制的核心，它对建筑工程质量起着决定性的作用，如果地基基础质量不合格，其不仅会影响整体建筑的质量，还会对人们的生命安全造成很大的威胁，加强建筑地基基础质量控制具有十分重要的意义。

建筑物地基的施工应具备下述资料：①岩土工程勘察资料；②邻近建筑物和地下设施类型、分布及结构质量情况；③工程设计图纸、设计要求及需达到的标准、检验手段。

砂、石子、水泥、钢材、石灰、粉煤灰等原材料的质量、检验项目、批量和检验方法，应符合国家现行标准的规定。

地基施工结束，宜在一个间歇期后，进行质量验收，间歇期由设计确定。地基施工考虑间歇期是因为地基土的密实，孔隙水压力的消散，水泥或化学浆液的固结等均无原则有一个期限，施工结束即进行验收有不符合实际的可能。至于间歇多长时间在各类地基规范中有所考虑，但是参数数字具体可由设计人员根据要求确定。有些大工程施工周期较长，一部分已到间歇要求，另一部分仍有施工，就不一定待全部工程施工结束后再进行取样检查，可先在已完工程部位进行，但是否有代表性就应由设计方确定。

地基加固处理的主要目的是提高软弱地基的承载力，保证地基的稳定。地基加固常用的方法有换土处理，人工或机械夯（压）实，振动压实，土（灰土）、砂、石桩挤密加固，排水固结及化学加固等。各种地基加固方法各有其适用范围和条件，如选用不当或施工方法有错误，不按规范和操作规程进行，就会造成质量事故。

地基加固工程，应在正式施工前进行试验施工，论证设定的施工参数及加固效果。为验证加固效果所进行的载荷试验，其施加载荷应不低于设计载荷的2倍。试验工程目的在于取得数据，以指导施工。对无经验可查的工程更应强调，这样做的目的，能使施工质量更容易满足要求，即不造成浪费也不会造成大面积返工。对试验荷载考虑稍大一些，有利于分析比较，以取得可靠的施工参数。

对灰土地基、砂和砂石地基、土工合成材料地基、粉煤灰地基、强夯地基、注浆地基、预压地基，其竣工后的结果（地基强度或承载力）必须达到设计要求的标准。检验数量，每单位工程不应少于3点，1000m²以上工程，每100m²至少应有1点，3000m²以上工程，每300m²至少应有1点。每一独立基础下至少应有1点，基槽每20延米应有1点。由于各地各设计单位的习惯、经验等不同，对地基处理后的质量检验指标均不一样，可按设计要求，采用标贯、静力触探、十字板剪切强度、静荷载试验等方法进行检验。各种指标的检验方法可按国家《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79—2012）的规定执行。

对水泥土搅拌复合地基、高压喷射注浆桩复合地基、砂桩地基、振冲桩复合地基、土和灰土挤密桩复合地基、水泥粉煤灰碎石桩复合地基及夯实水泥土桩复合地基，其承载力检验，检验数量为总数的1.5%～1%，但不应少于3根。检查方法可按国家行业标准《建筑工程基桩检测技术规范》（JGJ 106—2014）的规定执行。

除以上的主控项目外，其他主控项目及一般项目可随意抽查，但复合地基中的水泥土搅拌桩、高压喷射注浆桩、振冲桩、土和灰土挤密桩、水泥粉煤灰碎石桩及夯实水泥土桩至少应抽查20%。

以上各类地基的主控项目及数量是至少应达到的，其他主控项目及数量是至少应达到的，其他主控项目及检验数量由设计确定，一般项目可根据实际情况，随时抽查，做好记录。复合地基中桩的施工是主要的，应保证20%的抽查量。

任务2.2.1 素土及灰土地基

1.质量控制要点

（1）灰土的土料宜用黏土、粉质黏土。严禁采用冻土、膨胀土和盐渍土等活动性较强的土料。灰土土料、石灰或水泥（当水泥替代灰土中的石灰时）等材料及配合比应符合设计要求，灰土应搅拌均匀。

（2）施工过程中应检查分层铺设的厚度、分段施工时上下两层的搭接长度、夯实时加水量、夯压遍数、压实系数。验槽发现有软弱土层或孔穴时，应挖除并用素土或灰土分层填实。最优含水量可通过击实试验确定。分层厚度可参考表2.6所示数值。

（3）施工结束后，应检验灰土地基的承载力。灰土地基的质量验收标准应符合表2.7规定。

2.常见质量通病与预防措施

砂和砂石地基主要质量通病主要是地基密实度达不到要求。即经换土后的地基，经夯击、碾压后，达不到设计要求的密实度。防治措施如下。

（1）土料要求。素土地基的土料一般以粉土或粉质黏土、重粉质黏土、黏土为宜，不应采用地表耕植土、淤泥及淤泥质土、膨胀土及杂填土。

灰土地基的土料应尽量采用就地基槽中挖出的土，凡有机质含量不大的黏性土，都可用作为灰土的土料，但不应采用地表耕植土。土料应予过筛，其粒径不大于15mm。石灰必须经消解3～4天后方可使用，粒径不大于5mm，且不能夹有未熟化的生石灰块粒，灰、土配合比 （体积比）一般为2∶8或3∶7，拌和均匀后铺入基坑 （槽）内。

（2）含水量要求。素土地基必须采用最佳含水量；灰土经拌和后，如水分过多或不足时，可晾干或洒水润湿。一般可按经验在现场直接判断，其方法为：手握灰土成团，两指轻捏即碎。此时灰土基本上接近最佳含水量。

任务2.2.2 砂及砂石地基

1.质量控制要点

（1）砂、石等原材料质量、配合比应符合设计要求，砂、石应搅拌均匀。原材料宜用中砂、粗砂、砾砂、碎石（卵石）、石屑。细砂应同时掺入25%～35%碎石或卵石。

（2）施工过程中必须检查分层厚度、分段施工时搭接部分的压实情况、加水量、压实遍数、压实系数。砂和砂石地基每层铺筑厚度及最优含水量可参考表2.8所示数值。

（3）施工结束后，应检验砂石地基的承载力。砂和砂石地基的质量验收标准应符合表2.9的规定。

2.常见质量通病与预防措施

（1）级配不良。

防治措施：砂夹石垫层要先拌和，后铺，不得在槽坑内随拌随铺。应配专人及时处理砂窝、石堆等问题，做到砂石级配良好。

（2）密实度不符合要求。

产生原因：分层铺筑过厚、碾压遍数不够、洒水不足等。

防治措施：①垫层铺设必须严格控制材料含水量，每层厚度、碾压遍数，边缘和转角、接槎按规定搭接和夯实；②坚持分层检查砂石地基的质量，每层砂或砂石的干密度必须符合设计规定，不合要求的部位应经处理，方可进行上层铺设；③施工前应处理好基底土层，先用打夯机打一遍使其密实；当有地下水位降低到基底500mm以下，铺设下层砂或砂石垫层厚度应比上层加厚50mm。

（3）施工造成环境污染。

防治措施：①及时清理施工现场周围的泥土、泥水，保证施工现场的清洁卫生；②尽量减少各类振动机械对周边居民的噪音影响。

任务2.2.3 水泥土搅拌桩地基

水泥土搅拌桩地基系利用水泥作为固化剂，通过深层搅拌机在地基深部，就地将软土和固化剂强制拌和，利用固化剂和软土发生一系列物理、化学反应，使凝结成具有整体性，水稳性好和较高强度的水泥加固体，与天然地基形成复合地基。适用于加固较深厚的淤泥、淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土和含水量较高且地基承载能力不大于120kPa的黏性土地基。多用于墙下条形基础、厂房地基、深基坑支护防渗墙等。

1.质量控制要点

（1）水泥土搅拌桩施工前应检查水泥及外掺剂的质量、桩位、搅拌机工作性能及各种计量设备完好程度（主要是水泥浆流量计及其他计量装置）。水泥土搅拌桩对水泥压力量要求较高，必须在施工机械上配置流量控制仪表，以保证一定的水泥用量。

（2）施工中应检查机头提升速度、水泥浆或水泥注入量、搅拌桩的长度及标高。水泥土搅拌桩施工过程中，为确保搅拌充分，桩体质量均匀，搅拌机头提速不宜过快，否则会使搅拌桩体局部水泥量不足或水泥不能均匀地拌和在土中，导致桩体强度不一，因此规定了机头提升速度。

（3）施工结束后，应检查桩体强度、桩体直径及地基承载力。进行强度检验时，对承重水泥土搅拌桩应取90天后的试件；对支护水泥土搅拌桩应取28天后的试件。强度检验取90天的试样根据水泥土的特性而定，如工程需要（如作为围护结构用的水泥搅拌桩）可根据设计要求，以28天强度为准，由于水泥土搅拌桩施工的影响因素较多，故检查数量略多于一般桩基。水泥土搅拌桩地基质量检验标准应符合表2.10的规定。

2.常见质量通病与预防措施

（1）喷浆不正常。

防治措施：①注浆泵、搅拌机等施工中应定期维修、试运转，保证正常使用；喷浆口采用逆止阀，不得倒灌水泥；注浆应选用合适的水灰比（一般为0.6～1.0）；注浆作业应连续进行，不得中断，在钻头喷浆口上方设置越浆板，防止堵塞；②泵与管路用完后，要清洗干净，并在集浆池上部设细筛过滤，防止杂物及硬块进入管路，造成堵塞。

（2）搅拌体质量不均匀或出现无水泥浆拌和情况。

防治措施：施工前应对搅拌机械、注浆设备、制浆设备等进行检查、维修、试运转；选择合理的成桩工艺；灰浆搅拌时间不应少于2min，增加拌和次数，保证拌和均匀，不使浆液沉淀；采用提高搅拌转数，降低钻进速度，边搅拌，边提升，提高拌和均匀性，空竹单位时间内注浆量相等；重复搅拌下沉及提升各一次，以解决钻进速度快和搅拌速度慢的矛盾，即采用一次喷浆二次补浆或重复搅拌的施工工艺。

（3）桩顶加固体疏松，强度较低。

预防措施：在成桩时将桩顶标高1m内作为加强段，进行一次注浆复搅拌，并适当加掺10%～15%水泥量；在设计桩顶标高时，应考虑凿除0.5m，以加强桩顶部位。

（4）桩底出现松散层，强度偏低。

防治措施：①在切上下沉至桩底时，在桩底输送一次水泥浆液，在桩底喷浆30s，边喷边搅不提升搅拌头，使水泥浆与底端的松散土体充分拌和，30s后再提升喷浆，以保证底加固密实；②在桩底0.5m范围内进行二次提升喷浆二次搅拌，确保桩底的强度。

（5）成桩后桩直径达不到设计要求。

防治措施：成桩过程中要经常定期测量刀排的直径，刀排直径小于桩直径允许偏差时，应及时加焊，至符合设计要求桩径时才能施工。

（6）压浆泵输浆量不正常，过多或不足现象。

防治措施：①定期对压浆泵输出浆液的计量装置进行校验、维修和保养，使处于良好工作状态。对计量系统要保持清洁，使用完后即立即进行清洗，保持管路畅通；②对实际输出的浆液量和计量系统反映的数量进行检定、分析，发现问题立即停止使用，查明原因，及时纠正，保证桩体质量。

（7）桩身喷粉不均匀。

防治措施：严格控制提升搅拌速度，定时检查电子秤进行监控；防止管路阻塞；遇到局部松软土、黏土采取低速钻进、喷灰、搅拌，改变无级变速器、输出转速进行调整，使喷粉达到均匀。

任务2.2.4 水泥粉煤灰碎石桩地基

随着地基处理技术的不断发展，越来越多的材料可以作为复合地基的桩体材料。粉煤灰是我国数量最大、分布范围最广的工业废料之一，为桩体材料开辟了新的途径。

水泥粉煤灰碎石桩是采用碎石、石屑、粉煤灰、少量水泥加水进行拌和后，利用桩工机械，振动灌入地基中，制成一种具有黏结强度的非柔性、非刚性的亚类桩，它与桩间土形成复合地基，共同承受荷载，从而达到加固地基的目的。

1.质量控制要点

（1）水泥、粉煤灰、砂石碎石等原材料应符合设计要求。

（2）施工中应检查桩身混合料的配合比、坍落度和提拔钻杆速度（或提拔套管速度）、成孔深度、混合料灌入量等。提拔钻杆（或套管）的速度必须与泵入混合料的速度相配，否则容易产生缩颈或断桩，而且不同土层中提拔的速度不一样，砂性土、砂质黏土、黏土中提拔的速度为1.2～1.5m/min，在淤泥质土中应当放慢。桩顶标高应高出设计标高0.5m。由沉管方法成孔后时，应注意新施工桩对已成桩的影响，避免挤桩。

（3）施工结束后，应对桩顶标高、桩位、桩体质量、地基承载力以及褥垫层的质量做检查。复合地基检验应在桩体强度符合试验荷载条件时进行，一般宜在施工结束后2～4周后进行。

（4）水泥粉煤灰碎石桩复合地基的质量检验标准应符合表2.11的规定。

2.常见质量通病与预防措施

（1）缩颈、断桩。

防治措施：

1）要严格按不同土层进行配料，搅拌时间要充分，每盘至少3min。

2）控制拔管速度，一般1～1.2m/min。用浮标观测（测每米混凝土灌量是否满足设计灌量）以找出缩颈部位，每拔管1.5～2.0m，留振20s左右（根据地质情况掌握留振次数与时间或者不留振）。

3）出现缩颈或断桩，可采取扩颈方法（如复打法、翻插法或局部翻插法），或者加桩处理。

4）混合料的供应有两种方法。一是现场搅拌，一是商品混凝土。但都应注意做好季节施工。雨期防雨，冬期保温，都要苫盖，并保证灌入温度5℃以上。

5）每个工程开工前，都要做工艺试桩，以确定合理的工艺，并保证设计参数，必要时要做荷载试验桩。

6）混合料的配合比在工艺试桩时进行试配，以便最后确定配合比（荷载试桩最好同时参考相同工程的配合比）。

7）在桩顶处，必须每1.0～1.5m翻插一次，以保证设计桩径。

8）冬期施工，在冻层与非冻层结合部（超过结合部搭接1.0m为好），要进行局部复打或局部翻插，克服缩颈或断桩。

9）施工中要详细、认真地做好施工记录及施工监测。如出现问题，应立即停止施工，找有关单位研究解决后方可施工。

10）开槽与桩顶处理要合理选择施工方案，否则应采取补救措施，桩体施工完毕待桩达到一定强度（一般7天左右），方可进行开槽。

（2）局部实际灌量不足。

防治措施：

1）根据地质报告，预先确定出合理的施工工艺。开工前要先进行工艺试桩。

2）季节施工要有防水和保温措施，特别是未浇灌完的材料，在地面堆放或在混凝土罐车中时间过长，达到了初凝，应重新搅拌或罐车加速回转再用。

3）克服桩管沉入时进入泥水，应在沉管前灌入一定量的粉煤灰碎石混合材料，起到封底作用。

4）确定实际灌量的充盈系数［按《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79—2012）和《建筑地基基础施工质量验收规范》（GB 50202—2002）选用］。

5）用浮标观测检查控制填充材料的灌量，否则应采取补救措施，并作好详细记录。

6）根据地质具体情况，合理选择桩间距，一般以4倍桩径为宜，若土的挤密性好，桩距可以取得小一些。

（3）成桩偏斜达不到设计深度。

防治措施：

1）施工前场地要平整压实（一般要求地面承载力为100～150kN/m²），若雨期施工，地面较软，地面可铺垫一定厚度的砂卵石、碎石、灰土或选用路基箱。

2）施工前要选好合格的桩管，稳桩管要双向校正（用锤球吊线或选用经纬仪成90°校正），规范控制垂直度0.5%～1.0%。

3）放桩位点最好用钎探查找地下物（钎长1.0～1.5m），过深的地下物用补桩或移桩位的方法处理。

4）桩位偏差应在规范允许范围之内（10～20mm）。

5）遇到硬夹层造成沉桩困难或穿不过时，可选用射水沉管或用“植桩法”（先钻孔的孔径应小于或等于设计桩径）。

6）沉管至于硬黏土层深度时，可采用注水浸泡24h以上，再沉管的办法。

7）遇到软硬土层交接处，沉降不均，或滑移时，应与设计研究采用缩短桩长或加密桩的办法等。

8）选择合理的打桩顺序，如连续施打，间隔跳打，视土性和桩距全面考虑。满堂红补桩不得从四周向内推进施工，而应采取从中心向外推进或从一边向另一边推进的方案。

任务2.2.5 土和灰土挤密桩地基

灰土桩是用石灰和土按一定体积比例 （2∶8或3∶7）拌和，并在桩孔内夯实加密后形成的桩，这种材料在化学性能上具有气硬性和水硬性，由于石灰内带正电荷钙离子与带负电荷黏土颗粒相互吸附，形成胶体凝聚，并随灰土龄期增长，土体固化作用提高，使土体逐渐增加强度。在力学性能上，它可达到挤密地基效果，提高地基承载力，消除湿陷性，沉降均匀和沉降量减小。

土和灰土挤密桩适用于地下水位以上的湿陷性黄土、人工填土、新近堆积土和地下水有上升趋势地区的地基加固。

1.质量控制要点

（1）挤密桩施工前，应在现场进行成孔、夯填工艺和挤密效果试验。通过试验可检验挤密桩地基的质量和效果，同时取得指导施工的各项技术参数：成孔工艺、桩径大小、桩孔回填料速度和夯击次数的关系、填料厚度、最优含水量、干密度和桩间土的挤密效果，以确定合适的桩间距等施工参数质量标准。施工前对土及灰土的质量、桩孔放样位置等做检查。成孔顺序应先外后内，同排桩应间隔施工。填料含水量如过大，宜预干或预湿处理后再填入。

（2）施工中应对桩孔直径、桩孔深度、夯击次数、填料的含水量等做检查。施工结束后，应检验成桩的质量及地基承载力。土和灰土挤密桩地基质量检验标准应符合表2.12的规定。

2.常见质量通病与预防措施

（1）桩缩孔或塌孔，挤密效果差。

防治措施：

1）地基土的含水量在达到或接近最佳含水量时，挤密效果最好。当含水量过大时，必须采用套管成孔。成孔后如发现桩孔缩颈比较严重，可在孔内填入干散砂土、生石灰块或砖渣，稍停一段时间后再将桩管沉入土中，重新成孔。如含水量过小，应预先浸湿加固范围的土层，使之达到或接近最佳含水量。

2）必须遵守成孔挤密的顺序，应先外圈后里圈并间隔进行。对已成的孔，应防止受水浸湿且必须当天回填夯实。

3）施工时应保持桩位正确，桩深应符合设计要求。为避免夯打造成缩颈堵塞，应打一孔，填一孔，或隔几个桩位跳打夯实。

4）控制桩的有效挤实范围，一般以2.5～3倍桩径为宜。

（2）桩身回填夯击不密实，疏松、断裂。

预防措施：

1）成孔深度应符合设计规定，桩孔填料前，应先夯击孔底3～4锤。根据成桩试验测定的密实度要求，随填随夯，对持力层范围内（约5～10倍桩径的深度范围）的夯实质量应严格控制。若锤击数不够，可适当增加击数。

2）回填料应拌和均匀，且适当控制其含水量，一般可按经验在现场直接判断。

3）每个桩孔回填用料应与计算用量基本相符。

4）夯锤重不宜小于100kg，采用的锤型应有利于将边缘土夯实（如梨形锤和枣核形锤等），不宜采用平头夯锤，落距一般应大于2m。

5）如地下水位很高时，可用人工降水后，再回填夯实。