一級建造師水利工程講義之地基處理
更新時間：2009-10-19 15:27:29
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1F413000 地基處理與灌漿工程
1F413010 地基基礎的要求及地基處理的方法
1F413011 掌握地基基礎的要求
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、砂卵石等構成的地基。又可細分為砂礫石地基、軟土地基。
（1）砂礫石地基是由砂礫石、砂卵石等構成的地基，它的空隙大，孔隙率高，因而滲透性強。
（2）軟土地基是由淤泥、壤土、粉細砂等細微粒子的土質構成的地基。這種地基具有孔隙率大、壓縮性大、含水量大、滲透系數小、水分不易排出、承載能力差、沉陷大、觸變性強等特點，在外界的影響下很易變形。
二、水工建筑物地基基礎的施工特點
地基基礎工程，通常是指建筑物地基的處理和建筑物的基礎兩項工程的統稱。水利水電工程的地基基礎工程通常具有如下特點：
（一）直接事關建筑物安危
對于水工建筑物來說，由于承受荷載復雜、運行條件的不利因素多，地基與基礎非常重要。水工建筑物的失事，約有一半是由于地基失穩或地基險情引發的。
（二）技術復雜，前期工作重要
由于水工建筑物地基的地質條件復雜多樣，其上部結構物的要求也復雜多樣，因此地基與基礎工程在許多情況下十分復雜。為了避免或減少大的失誤，減少損失，地質勘探工作應做細，需要在施工前進行必要的補充勘探或現場施工試驗。
（三）隱蔽工程施工質量至關重要
地基基礎工程是隱蔽工程，工程完工以后難以進行直觀的質量檢查和評定，其質量缺陷在運行使用階段方能暴露出來，一旦發生質量缺陷或事故，返工修補十分困難。因此地基基礎工程施工應當特別重視施工過程的質量檢查和控制。
（四）施工工期短
水工建筑物的地基基礎工程常常利用枯水期施工，工期緊迫、干擾大，需要進行周密的組織與安排，應當盡量選擇工效高的施工方法和機械。
（五）注重環境保護
地基基礎工程的施工，有的排棄水、廢渣很多，施工噪聲很大，對臨近建筑物的震動大。因此，應當根據工程和環境要求，選擇對環境污染小的施工方法，并采取必要的環保措施。
三、水工建筑物對地基基礎的基本要求
1．具有足夠的強度。能夠承受上部結構傳遞的應力。
2．具有足夠的整體性和均一性。能夠防止基礎的滑動和不均勻沉陷。
3．具有足夠的抗滲性。以免發生嚴重的滲漏和滲透破壞。
4．具有足夠的耐久性。以防在地下水長期作用下發生侵蝕破壞。
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、錨固，還有置換法、排水法以及擠實法等。
（一）開挖
開挖處理是將不符合設計要求的覆蓋層、風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，通過鉆孔、預埋管路或其他方式，把具有膠凝性質的材料（水泥）和摻合料（如黏土等）與水攪拌混合的漿液或化學溶液灌注到巖石、土層中的裂隙、洞穴或混凝土的裂縫、接縫內，以達到加固、防滲等工程目的的技術措施。
（三）防滲墻
防滲墻是使用專用機具鉆鑿圓孔或直接開挖槽孔，以泥漿固壁，孔內澆灌混凝土或其他防滲材料等，或安裝預制混凝土構件，而形成連續的地下墻體。也可用板樁、灌注樁、旋噴樁或定噴樁等各類樁體連續形成防滲墻。
（四）置換法
夂肀置換法是將建筑物基礎底面以下一定范圍內的軟弱土層挖去，換填無侵蝕性及低壓縮性的散粒材料，從而加速軟土固結的一種方法。
（五）排水法
排水法是采取相應措施如砂墊層、排水井、塑料多孔排水板等，使軟基表層或內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，使土壤固結的一種方法。
（六）擠實法
擠實法是將某些填料如砂、碎石或生石灰等用沖擊、振動或兩者兼而有之的方法壓入土中，形成一個個的柱體，將原土層擠實，從而增加地基強度的一種方法。
（七）樁基礎
可將建筑物荷載傳到深部地基，起增大承載力，減小或調整沉降等作用。樁基礎有打入樁、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，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，將地層與水泥基質漿液攪動混合而成的圓斷面樁。
4．深層攪拌樁。以機械旋轉方法攪動地層，同時注入水泥基質漿液或噴入水泥干粉，在松散細顆粒地層內形成的樁體。
1F413010 地基基礎的要求及地基處理的方法
1F413011 掌握地基基礎的要求
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、砂卵石等構成的地基。又可細分為砂礫石地基、軟土地基。
（1）砂礫石地基是由砂礫石、砂卵石等構成的地基，它的空隙大，孔隙率高，因而滲透性強。
（2）軟土地基是由淤泥、壤土、粉細砂等細微粒子的土質構成的地基。這種地基具有孔隙率大、壓縮性大、含水量大、滲透系數小、水分不易排出、承載能力差、沉陷大、觸變性強等特點，在外界的影響下很易變形。
二、水工建筑物地基基礎的施工特點
地基基礎工程，通常是指建筑物地基的處理和建筑物的基礎兩項工程的統稱。水利水電工程的地基基礎工程通常具有如下特點：
（一）直接事關建筑物安危
對于水工建筑物來說，由于承受荷載復雜、運行條件的不利因素多，地基與基礎非常重要。水工建筑物的失事，約有一半是由于地基失穩或地基險情引發的。
（二）技術復雜，前期工作重要
由于水工建筑物地基的地質條件復雜多樣，其上部結構物的要求也復雜多樣，因此地基與基礎工程在許多情況下十分復雜。為了避免或減少大的失誤，減少損失，地質勘探工作應做細，需要在施工前進行必要的補充勘探或現場施工試驗。
（三）隱蔽工程施工質量至關重要
地基基礎工程是隱蔽工程，工程完工以后難以進行直觀的質量檢查和評定，其質量缺陷在運行使用階段方能暴露出來，一旦發生質量缺陷或事故，返工修補十分困難。因此地基基礎工程施工應當特別重視施工過程的質量檢查和控制。
（四）施工工期短
水工建筑物的地基基礎工程常常利用枯水期施工，工期緊迫、干擾大，需要進行周密的組織與安排，應當盡量選擇工效高的施工方法和機械。
（五）注重環境保護
地基基礎工程的施工，有的排棄水、廢渣很多，施工噪聲很大，對臨近建筑物的震動大。因此，應當根據工程和環境要求，選擇對環境污染小的施工方法，并采取必要的環保措施。
三、水工建筑物對地基基礎的基本要求
1．具有足夠的強度。能夠承受上部結構傳遞的應力。
2．具有足夠的整體性和均一性。能夠防止基礎的滑動和不均勻沉陷。
3．具有足夠的抗滲性。以免發生嚴重的滲漏和滲透破壞。
4．具有足夠的耐久性。以防在地下水長期作用下發生侵蝕破壞。
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、錨固，還有置換法、排水法以及擠實法等。
（一）開挖
開挖處理是將不符合設計要求的覆蓋層、風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，通過鉆孔、預埋管路或其他方式，把具有膠凝性質的材料（水泥）和摻合料（如黏土等）與水攪拌混合的漿液或化學溶液灌注到巖石、土層中的裂隙、洞穴或混凝土的裂縫、接縫內，以達到加固、防滲等工程目的的技術措施。
（三）防滲墻
防滲墻是使用專用機具鉆鑿圓孔或直接開挖槽孔，以泥漿固壁，孔內澆灌混凝土或其他防滲材料等，或安裝預制混凝土構件，而形成連續的地下墻體。也可用板樁、灌注樁、旋噴樁或定噴樁等各類樁體連續形成防滲墻。
（四）置換法
夂肀置換法是將建筑物基礎底面以下一定范圍內的軟弱土層挖去，換填無侵蝕性及低壓縮性的散粒材料，從而加速軟土固結的一種方法。
（五）排水法
排水法是采取相應措施如砂墊層、排水井、塑料多孔排水板等，使軟基表層或內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，使土壤固結的一種方法。
（六）擠實法
擠實法是將某些填料如砂、碎石或生石灰等用沖擊、振動或兩者兼而有之的方法壓入土中，形成一個個的柱體，將原土層擠實，從而增加地基強度的一種方法。
（七）樁基礎
可將建筑物荷載傳到深部地基，起增大承載力，減小或調整沉降等作用。樁基礎有打入樁、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，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，將地層與水泥基質漿液攪動混合而成的圓斷面樁。
4．深層攪拌樁。以機械旋轉方法攪動地層，同時注入水泥基質漿液或噴入水泥干粉，在松散細顆粒地層內形成的樁體。
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