山西某高校地基改造工程方案设计

中国地质大学（武汉）高等教育自学考试

本科毕业论文（设计）

题目： 山西某高校地基改造工程方案设计

姓 名： 陈 庚 准考证号： 014312110544 院 （系）： 国土资源调查 专 业： 工程管理 指导老师： 职 称： 评 阅 人： 职 称：

2015 年 9 月

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指导教师指导意见表

中国地质大学（武汉）高等教育自学考试 本科毕业论文（设计）指导教师指导意见表

学生姓名： 陈庚 准考证号码： 014312110544 专业： 工程项目管理 毕业设计（论文）题目：《山西某高校地基改造工程方案设计》

指导教师意见：（请对论文的学术水平做出简要评述。包括选题意义；文献资料的掌握；所用资料、实验结果和计算数据的可靠性；写作规范和逻辑性；文献引用的规范性等。还须明确指出论文中存在的问题和不足之处。） 指导教师结论： （合格、不合格） 指导教师 姓名 所在单位 指导时间 中国地质大学（武汉）高等教育自学考试 本科毕业论文（设计）

评阅教师评阅意见表

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学生姓名： 陈庚 准考证号码： 014312110544 专业： 工程管理 毕业设计（论文）题目：《山西某高校地基改造工程方案设计》

评阅意见：（请对论文的学术水平做出简要评述。包括选题意义；文献资料的掌握；所用资料、实验结果和计算数据的可靠性；写作规范和逻辑性；文献引用的规范性等。还须明确指出论文中存在的问题和不足之处。） 修改意见：（针对上面提出的问题和不足之处提出具体修改意见。评阅成绩合格，并可不用修改直接参加答辩的不必填此意见。） 毕业设计（论文）评阅成绩 （百分制）： 评阅结论： （同意答辩、修改后答辩、不同意答辩） 评阅人姓名 所在单位 评阅时间

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论文原创性声明

本人郑重声明：本人所呈交的本科毕业论文《山西某高校地基改造工程方案设

计》，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。论文中引用他人

的文献、资料均已明确注出，论文中的结论和结果为本人完成，不包含他人成果及使用过的材料。对论文的完成提供过帮助的有关人员已在文中说明并致以谢意。

本人所呈交的本科毕业论文没有违反学术道德和学术规范，没有侵权行为，并愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果。

论文作者（签字）：

日期：2015年9月15日

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摘要

夯实水泥土桩复合地基是上世纪九十年代兴起的一种地基处理方法，因为具有很多优点而被认为是一种很有前景的地基处理方法。本设计阐述了夯实水泥土桩的地基加固机理，并根据山西省某高校文科群的实际情况，对地基处理的桩长、桩径、桩距进行了设计，验算了地基承载力和沉降量，并设计了褥垫层，同时做了施工进度安排和工程预算。

关键词：1、单桩承载力 2、褥垫层设计 3、地基承载力 4、地基沉降量

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ABSTRACT

The composite foundation of compacted soil-cement pile, one of ground improvement methods developed in 1990\"s, is regarded as a promising foundation treatment method due to its many advantages. This design is expounded the ramming cement-soil pile foundation reinforce -ment mechanism, according to the actual situation of a university of in hebei province, design the pile length, diameter, pile spacing, calculate the bearing capacity and settlement,and design the serveral problems layer, while doing the construction schedule and project budget.

Key words:1、compacted cement-soil pile 2、composite foundation; 3、

Foundation bearing capacity 4、ground settlement

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目录

一、工程综合概况 .................................................... 1 （一）工程概况 .................................................... 1 （二）场地岩土工程条件 ............................................ 1 （三）施工目的 .................................................... 1 二、打桩预选方案 .................................................... 2 （一）振冲碎石桩法 ................................................ 2 （二）夯实水泥土桩法 .............................................. 3 三、桩基础处理方案设计 .............................................. 5 （一）设计依据 .................................................... 5 （二）桩端持力层和处理深度的确定 .................................. 5 （三）桩体材料设计 ................................................ 6 （四）单桩承载力的计算 ............................................ 6 （五）桩的平面布置 ............................................... 10 （六）褥垫层设计 ................................................. 10 四、施工工艺 ....................................................... 11 （一）设计机具 ................................................... 11 （二）材料配备 ................................................... 11 （三）工艺流程 ................................................... 11 （四）施工要点 ................................................... 11 （五）施工进度 ................................................... 12 五、地基处理质量控制措施 ........................................... 13 （一）建筑地基基础质量控制措施与方法 ............................. 13 （二）基础施工中常见的质量问题及控制措施 ......................... 14 （三）几种常见建筑地基施工方法的质量控制 ......................... 16 结论 ............................................................... 18 致谢 ............................................................... 20 参考文献 ........................................................... 21

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一、工程综合概况

（一）工程概况

随着建筑行业的发展，建筑地基问题也越来越突出，已成为影响工程质量、工程造价和建设工期的关键因素之一。因此，如何选择技术可靠、经济合理、安全适用的地基处理方案具有重大的理论和实际意义。下面以朔州市某高校为拟建场地，对工程地基设计方案进行探讨和研究。

拟建建筑为文科群，基础，本工程±0.000相当于绝对标高68.200m，基底埋深-3.00m。根据（拟建场地实际情况）设计要求，需地基处理，处理后复合地基承载力特征值fspk≥250kPa，Es≥12.0MPa，相邻柱基沉降≤0.002L。

根据拟建建筑设计要求，需要对上述建筑地基进行加固处理。

（二）场地岩土工程条件

根据中国第三建设局勘察设计研究院《山西某****区建设项目c区岩土工程勘察报告》，场地各土层物理力学指标及设计参数参见表1。

表1 场地土层主要物理力学指标表 层号及土层名称 新近沉积黄土状粉质粘土① 黄土状粉质粘土② 粉细砂③ 粉质粘土④ 中粗砂⑤ 天然容重 γ 3kN/m 19.6 19.5 18.0 20.1 承载力 特征值 (kPa) 120 140 180 210 280 压缩模量（Es0.1-0.2） MPa 7.9 7.8 16.0﹡ 9.7 25.0﹡ 侧阻力 特征值 (kPa) 17.5 22.5 25.0 端阻力 特征值 (kPa) 550 注：1.《山西某****区建设项目C区岩土工程勘察报告》中天然容重取平均值，未给的为经验值。

（三）施工目的

针对地基的强度和稳定性，压缩及不均匀沉降，渗漏等问题，应采取相应措施，来改善地基条件来满足上部结构对地基的要求，保证建筑物的安全和正常使用。本工程主要是对地基进行加固，旨在提高地基土层承载力及压缩模量并消除部分湿陷。

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二、打桩预选方案

当前地基处理的方法很多，但是并没有哪种方法可以适用于所有的工程地基问题。对于不同的工程，需要根据其不同的地质要求和地质状况选择相应的地基打桩处理方法。

（一）地基打桩处理可行性方案

对于本工程，根据其地基要求和地质状况，初步确定了3种可行性地基处理方案：CFG桩法，振冲碎石桩法，夯实水泥土桩法。

1、CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩）

CFG桩（Cement Fly-ash Gravel Pile）复合地基是20世纪90年代初出现的一种地基处理新技术。CFG桩为用少量的水泥加粉煤灰、石屑或砂及碎石，加水搅拌，用普通振动式沉管桩机施工的具有高黏结强度的桩，CFG桩与桩间土和桩顶与基底间的褥垫层共同组成复合地基，属刚性桩复合地基。

CFG桩地基处理加固机理：

当基础承受垂直荷载时,桩和桩间土均会发生沉降变形,桩的变形模量(Es)远比土的变形模量大,也就是桩的变形比土小，桩在受力后向上位移,刺入基础下部设置的一定厚度的褥垫层中,垫层被不断调整并与桩间土良好接触,从而基础通过褥垫层也与桩间土保持良好接触,由此,桩间土与桩协同工作形成了一个复合地基的受力整体,共同承担上部基础传来的荷载。

由于CFG 桩不配筋,桩体采用工业废料粉煤灰作掺和料,大大降低了工程造价。CFG桩地基通过改变桩长、桩距、褥垫厚度和桩体混合料配比，可使复合地基承载力幅度的提高有很大的可调性。综合来看，CFG桩复合地基具有沉降变形小、施工简单、造价低、承载力提高幅度大、适用范围较广、社会和经济效益明显等特点。

2、振冲碎石桩

振冲碎石桩加固地基的原理：

振冲碎石桩是利用一种能产生水平向振动的管状机械设备在高压水流下边振边冲，在软弱粘性土地基中成孔，再在孔内分批填人碎石或卵石等材料制成的桩体，桩体和原土层构成复合地基，以提高地基承载力，并降低压缩性，碎石桩

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的承载力和沉降量在很大程度上取决于周围软土对碎石桩的约束作用，如周围软土过于软弱，对碎石桩的约束作用就差。碎石桩复合地基桩体贯穿整个软弱土层，达到相对硬层时，桩体起着应力集中作用；桩体未达到相对硬层时，桩体起应力扩散和均布作用。由于复合地基中的碎石桩体由粗粒材料组成，可起到加速排水固结作用。

振冲碎石桩是加固处理软土地基的好方法，具有技术先进、经济合理、施工安全可行、质量可靠等优点，能满足一般工程要求。

3、夯实水泥土桩法

夯实水泥土桩地基处理技术是近年来在北京等地旧城区危改小区工程中开发的地基处理新技术，他是用人工或机械成孔，选用相对单一的土质材料，与水泥按一定配比，在孔外充分拌和均匀制成水泥土，分层向孔内回填并强力夯实，制成均匀的水泥土桩。通过在基础和桩顶之间设置一定厚度的褥垫层，使桩、桩间土和褥垫层一起构成复合地基。

由于夯实中形成的高密度及水泥土本身的强度，与搅拌水泥土桩相比，夯实水泥土桩桩体有较高强度。夯实水泥土桩复合地基具有桩身强度均匀、施工速度快、不受场地的影响、造价低、无污染等特点。适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基，处理深度不宜超过10m。

夯实水泥土桩的加固机理：通过专用的施工机械，在土中形成一定直径的桩体，桩体由于采用分层机械夯实，桩体与桩间土形成复合地基承担基础传来的荷载，可提高地基承载力和改善地基变形特性。夯实水泥土桩通过两方面作用使地基强度提高，一是成桩夯实过程中挤密桩间土，使桩周土强度有一定程度提高，二是水泥土本身夯实成桩，且水泥与土混合后可产生离子交换等一系列物理化学反应，使桩体本身有较高强度，具水硬性。处理后的复合地基强度和抗变形能力有明显提高。

夯实水泥土桩，同时施工机具简单，施工质量容易控制，施工速度快，工期短，且施工文明，无泥浆无噪音。这也是最近几年其迅速发展应广泛应用的主要原因。

（二）地基处理方案的选定

地基处理有多种方法可供选择，但对某一特定工程项目，选择某一方案，主要是考虑它在场地地质条件、环境条件、工期、造价等方面比其他方案具有更好

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的适宜性，而当某方案有一两项明显的缺点难以克服时，即应予以否定。

本工程对所提出的3种可行性方案进行了详细的对比，结果如下： 第1方案，振冲碎石桩: 施工时噪声的振动较大，有扰民问题，且不能充分利用场地粉土、粉质粘土等土料。

第2方案，夯实水泥土桩复合地基: 混合料采用水泥和土，充分利用场地开挖的土料，且施工机具简单，施工质量容易控制，具有适应环境能力强、工期可调、无环境噪音污染，对水、电条件要求不高，造价低廉等优点。

第3方案，CFG桩:施工振动较大，有扰民问题，不能充分利用场地开挖的土料。

经过综合分析考虑，最后确定采用夯实水泥土桩复合地基处理方案。

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三、桩基础处理方案设计

（一）设计依据

1、《山西某高校新校区建设项目B区岩土工程勘察报告》 2、《文科群A区基础平面布置图(一)》 3、《文科群A区基础平面布置图(二)》 4、《文科群B区基础平面布置图(一)》 5、《文科群B区基础平面布置图(二)》

6、现行国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002） 7、现行国家行业标准《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002） 8、现行国家行业标准《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)

9、现行山西省标准《水泥土桩复合地基技术规程》(DB13(J)39-2003) 10、现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）

（二）桩端持力层和处理深度的确定

山西省标准《水泥土桩复合地基技术规程》第4.1.2条规定，夯实水泥土桩处理地基的深度，应根据土质情况、工程要求和成孔设备等因素确定，夯实水泥土桩最大桩长不宜超过10m。

夯实水泥土桩可只在基础范围内布置。桩孔直径宜为300～600MM，可根据设计及所选用的成孔方法确定。桩距宜为2～4倍桩径。

桩长的确定：当相对硬层的埋藏深度不大时，应按相对硬层埋藏深度确定；当相对硬层埋藏深度较大时，应按建筑物地基的变形允许值确定。

根据设计要求及建筑物基础埋深并参照勘察报告资料，文科群地基持力层均按新近沉积黄土状粉质粘土①层设计，选用粉细砂③层为桩端持力层，根据勘察报告揭露粉细砂③层层顶埋深确定A区水泥土桩施工桩长为4.7m，有效桩长（自褥垫层底）为4.5m；B区水泥土桩施工桩长为4.5m，有效桩长（自褥垫层底）为4.3m。

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（三）桩体材料设计

夯实水泥土强度主要由土的性质、水泥品种、水泥标号、龄期、养护条件等控制。夯实水泥土设计强度应采用现场土料和施工采用的水泥品种、标号进行混合料配比设计，并应满足要求。夯实水泥土桩法使用的主要材料是水泥和土。

水泥：宜用32.5级普通硅酸盐水泥和32.5级矿渣硅酸盐水泥。

土：宜优先选用原位土作混合料，土料中有机质含量不得超过5％，不得含有冻土或膨胀土，使用时应过10～25mm筛，混合料含水量应满足土料的最优含水量、其允许偏差不得大于±2%。土料和水泥应拌和均匀。

本次文科群夯实水泥土桩复合地基桩体材料配比选用1：5；水泥采用32.5级矿渣硅酸盐水泥，土料采用场地符合规范的粉土、粉质粘土等土料。

（四）单桩承载力的计算

1.按桩侧阻和端阻进行计算

本工程采用机械洛阳铲成孔，桩直径设计为0.35m。按山西省标准《水泥土桩复合地基技术规程》第4.2.3条规定，计算公式为：

RaqpApUpqsiLi （3-1）

式中 up --桩的周长；

Ra—单桩竖向承载力特征值； qsi--第i层土的侧阻力特征值； lI--第i层土厚度； qP--端阻力特征值 ； Ap --单桩截面面积。 详细计算如下：

31号钻孔：Ra=1.1*（0.32*17.5+3.60*22.5+0.58*25）+0.096*550=1.1kN 28号钻孔：Ra=1.1*（0.38*17.5+3.30*22.5+0.82*25）+0.096*550=1.4kN 29号钻孔：Ra=1.1*（0.05*17.5+3.80*22.5+0.65*25）+0.096*550=165.8kN 42号钻孔：Ra=1.1*（0.17*17.5+3.60*22.5+0.53*25）+0.096*550=159.8kN 34号钻孔：Ra=1.1*（0.24*17.5+3.40*22.5+0.66*25）+0.096*550=159.8kN 39号钻孔：Ra=1.1*（0.06*17.5+3.70*22.5+0.54*25）+0.096*550=160.5kN

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根据勘察报告钻孔地基土层计算出各楼单桩承载力（见表2）。

表2 代表钻孔单桩承载力计算 代表 楼号 文科群A区(一) 文科群A区(二) 文科群B区(一) 文科群B区(二) 钻孔 31 28 31 29 42 34 42 39 钻孔各土层深度（m） ① 0.32 0.38 0.32 0.05 0.17 0.24 0.17 0.06 ② 3.60 3.30 3.60 3.80 3.60 3.40 3.60 3.70 ③ 0.58 0.82 0.58 0.65 0.53 0.66 0.53 0.54 单桩承载力特征值（kN） 1.1 1.4 1.1 165.8 159.8 159.8 159.8 160.5 159 综合取值 （kN）

2.按桩身强度计算

按山西省标准《水泥土桩复合地基技术规程》第4.2.4条规定，计算公式为：

fcu≥3Ra/Ap (3-2)

式中 fcu—桩体抗压强度平均值；

Ra—单桩竖向承载力特征值； Ap --单桩截面面积 。

其中配比为1：5的32.5级矿渣硅酸盐水泥fcu为4.0MPa， 代入公式得到Ra=128.0kN。

3.单桩承载力的综合确定

根据规范要求、勘察报告资料及两种单桩承载力特征值计算公式，综合确定出文科群的单桩承载力特征值为125.0kN。

4.复合地基置换率计算

根据山西省标准《水泥土桩复合地基技术规程》第4.2.2条,置换率按下式计算：

（3-3）

式中 m--面积置换率；

fspk--复合地基承载力特征值；

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mfsp,kβfskRaβfskAp中国地质大学（武汉）高等教育自学考试 本科毕业论文（设计）

fsk--天然地基承载力特征值； Ap --单桩截面面积 ；

β--桩间土承载力折减系数，(规范规定β可取0.75-0.95)； Ra—单桩竖向承载力特征值。 其中设计参数取值如下：

fsp,k=250kPa；

fsk=120kPa( 槽底为①层土)； Ra=125.0kN；

Ap=3.14/4*0.352=0.096m2

β=0.85(规范规定β可取0.75-0.95) 计算结果m=12.6%

5.复合地基承载力和下卧层验算

根据规范规定，复合地基承载力按下式计算：

式中 m--面积置换率；

fspk--复合地基承载力特征值； fsk--天然地基承载力特征值； Ap --单桩截面面积 ；

β--桩间土承载力折减系数，(规范规定β可取0.75-0.95)； Ra—单桩竖向承载力特征值。

根据规定夯实水泥土桩下卧层验算按下式计算：

pzpczfz （3-4）

式中 θ——土层的应力扩散角；

pz——下卧层顶面处的附加应力值 pcz——下卧层顶面处土的自重压力值

fz——下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值

经计算，复合地基承载力特征值fspk≥250kPa复合设计要求，下卧层演算结果也表明，地基处理深度满足要求（以A区31号，B区42号钻孔为例）。 详见附件：文科群A区地基处理计算书；

文科群B区地基处理计算书。

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6.复合地基沉降验算

地基沉降变形采用分层总和法计算

s=ψss′ s′=

式中 s地基最终变形量（mm）；

s′按照分层总和法计算出的地基变形量；

ψs沉降计算经验系数，按照变形计算深度范围内压缩模量的当量值确定； p0对应于荷载效应准永久组合时的基础底面处的附加压力(kPa); Esi基础底面下第层土的压缩模量（取土的自重压力至土的自重压力与附加压力之和的压力段）；

zi、zi-1—基础底面至第i层土、第i-1层土底面的距离（m）； 经过计算，复合地基的沉降量都满足规范要求。

从中选取有代表性的两个基础计算，其计算结果见表3。从表中可以看出，相邻柱基沉降≤0.002L，满足规范要求。

以文科群A区（一）JA1-11和文科群A区（一）JA1-11北侧JA1-1为例，计算详见附件：

文科群A区(一)沉降计算书(以JA1-11为例) ；

文科群A区(一)沉降计算书(以JA1-11北侧JA1-1为例)； 其他几个基础的沉降计算方法同上述附件，这里不予给出。

表3 沉降计算表 楼号 文科群A区(一) 文科群A区(二) 代表基础编号 JA1-11 JA1-1 JA2-8 JA2-1 JB1-3** JB1-3* JB2-4* JB2-8 代表基础位置 A-C-A-B—A-13 A-D—A-13 A-K—A-4-A-5 A-K—A-6 B-N—B-10 B-M—B-10 B-E—B-13 B-E—B-14-B-15 沉降量（mm） 35.915 31.286 40.277 34.010 21.312 18.923 31.136 37.111 倾斜（‰） 0.842 1.124 文科群B区(一) 文科群B区(二) 0.796 1.077 9

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（五）桩的平面布置

根据山西省标准《水泥土桩复合地基技术规程》第4.1.1条，本工程夯实水泥土桩宜在基础边线内布桩，布桩形式为矩形，文科群的桩距0.85m×0.90m，局部加以调整，桩的总数为3537根。实际处理后复合地基承载力特征值应满足设计要求。

（六）褥垫层设计

在复合地基设计中，基础与桩和桩间土之间设置一定厚度散体粒状材料组成的褥垫层，是复合地基的一个核心技术。基础下是否设置褥垫层，对复合地基受力影响很大。若不设置褥垫层，复合地基承载特性与桩基础相似，桩间土承载能力难以发挥，不能成为复合地基。基础下设置褥垫层，桩间土载力的发挥就不单纯依赖于桩的沉降，即使桩端落在好土层上，也能保证荷载通过褥垫层作用到桩间土上，使桩土共同承担荷载。若褥垫层厚度过小，桩间土承载能力不能充分发挥，厚度过大，桩承担的荷载太小，复合地基中桩的设置又失去意义。

按规范规定，复合地基应在基础和桩之间设置褥垫层。褥垫层厚度宜取150—300mm。其材料可选用中砂、粗砂、级配砂石等，最大粒径不宜大于20mm。

根据规定，本工程在夯实水泥土桩施工完毕并检测合格后，人工清桩头200mm，然后用褥垫层铺设至夯实水泥土桩底标高，褥垫层铺设厚度为200mm，铺设材料为中粗砂。范围应宽出基础外缘200mm，夯填度不大于0.90，施工时按有关规程及标准控制。

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四、施工工艺

（一）设计机具

成孔机具：机械洛阳铲等

辅助设备：搅拌机、手推车、铁锹、量孔器、料斗等。

（二）材料配备

水泥采用32.5级矿渣硅酸盐水泥。

土料采用本场地开挖的符合规范的粉土、粉质粘土等土料。

（三）工艺流程

夯实水泥土桩法施工工艺流程如下：

场地平整→测量放线→基坑开挖→洛阳铲或钻机成孔→清孔验收→孔底夯实→拌和水泥土→水泥土最优含水量检验→分层夯填成桩→夯至设计桩位标高→素土封顶→成桩质量检查

（四）施工要点

1.成孔施工应做到桩孔中心偏差不超过桩径设计值的1/4，对条形基础不应超过桩径设计值的1/6；桩孔垂直度偏差不应大于1.5%；桩孔直径不得小于设计桩径；桩孔深度不应小于设计深度。

2.垫层材料应级配良好，不含植物残体、垃圾等杂质。垫层铺设时应压(夯)密实，采用的施工方法应严禁使基底土层扰动。

3.施工过程中，应有专人监测成孔及回填夯实的质量，并做好施工记录，如发现地基土质与勘察资料不符合时，应查明情况，采取有效处理措施。

4.填料时一定要分层填，夯填桩孔时宜选用机械夯实。分段夯填时， 夯锤的落距和填料厚度应根据现场试验确定，混合料的压实系数不应小于0.93。

5.孔底如有积水可用干硬性混凝土夯填，桩体每次填料不能超量，以免夯压不密实。

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6.处理深度范围内的管道或墓穴等应予清除，并用土料分层回填夯实，经检验后，再重新布孔成桩，以免影响地基处理的整体质量。

7.施工过程中，对夯实水泥土桩的成桩质量，应及时进行抽样检验。抽样检验的数量不应少于总桩数的2%。

8.夯实水泥土桩桩体质量的检查，应在成桩过程中随时随机抽取，检验方法可采用轻型圆锥动力触探试验检测桩体的N10击数。成桩2h内击数（N10）一般不应小于40击。

9.夯实水泥土桩施工时，一般检验成桩干密度。目前检验干密度的手段一般采用取土和轻便触探等手段。

10.夯实水泥土桩地基检验数量应为总桩数的0.5%-1%，且每个单体工程不应少于3点。

11.施工结束后，应对桩体质量及复合地基承载力做检验，褥垫层应检查其夯填度。

12.雨季或冬期施工，应采取防雨、防冻措施，防止土料和水泥受雨水淋湿或冻结。

（五）施工进度

山西某高校文科群地基处理工程计划工期2个月，施工顺序及进度计划安排详见表4。

表4 施工顺序及进度计划安排

分项工程及工序 场地平整 机械材料进场 挖孔成桩 褥垫层 质量检测 工程验收 15 30 45 60 12

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五、地基处理质量控制措施

地基和基础都必地下隐蔽工程，建筑工程竣工后难以检查，一旦发生事故，难以补救，甚至造成灾难性后果。因此，研究并探讨地基基础工程事故发生的原因，并对地基基础工程事故采取有效的防治措施是十分重要的课题。

（一）建筑地基基础质量控制措施与方法

1.测量放线

测量放线能指引建筑地基基础施工工作的进行，只有准确丶严密的测量工作才能为工程提供必要的技术保障，并保证工程顺利依据图纸施工。建筑工程施工测量能很大程度上影响工程施工质量。在实际的施工过程中，必须充分认识到测量工作的重要性，科学管理使测量工作更好地为施工质量管理服务，提高施工质量。随着科技进步，工程测量引进了很多的高新技术，使得操作更便利、测量更准确、工作效率更高。但这同时需要工程测量人员不断学习高新技术，并熟练应用新技术、新设备。 2、控制建筑地基基础的质量，首先要控制施工材料质量 材料质量是工程施工质量的基础，工程使用原材料不符合规定，工程质量不可能符合要求。因此，在工程施工质量控制中不许再施工前对材料进行质量控制，保证材料质量，以此提高工程施工质量。对于材料的控制，首先要对材料供应厂家进行必要的审核，选择具有资质的供应厂家进行材料的供应。其次，要对进场原料进行必要的检验，包括：质量检验报告单的检查、外观的检查、理化检验的检查等等。通过一系列的检验来保证进场原料的质量。 3、基槽开挖与检验 （1） 基槽开挖。在平整完的场地上根据图纸放好线后，就可以进行基槽开挖。目前，为了加快工程进度，一般都采用机械开挖，人工整边、局部挖土。开挖中可根据现场实际情况，运走杂土，可用土在附近堆放，以便回填使用。基槽开挖接近底时，要及时测量槽底标高， 在达到设计基底标高后，应及早进行下一道工序的施工。避免基槽暴露时间过长和雨水浸泡，以免降低承载能力。

（2）基槽检验。基槽挖好后，需要检查基槽的平面尺寸及标高是否符合图纸设计要求，地基验槽是保证基础施工质量的重要举措。同时要从以下几方面

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进行观察检验：验槽的重点应选择在墙角、承重墙下、柱基或其他受力的部位。检查槽底是否挖到土，是否需要下挖或处理。检查槽底土的坚硬程度是否一样，土的颜色是否均匀一致，或有局部过硬或过软的地方。检查槽底土层有没有局部含水量异常现象，是否出现“橡皮土”现象。根据槽壁土层分布情况和走向，判断槽底是否已挖到设计要求的土层。 （3）基槽的钎探。基槽挖好后，根据图纸要求和布置进行钎探。判断下部是否与表面土质不同，是否均匀，有无软弱土层和人工活动遗迹，并详细记录墓坑、古井、管网、人工构筑物的具体位置，以便分析处理。 4、基础标高控制措施 应加强对基础层标高的控制,尽早控制在允许偏差之内。砌筑基础前,应对基层标高普查一遍,局部低凹处可用细石混凝土垫平。基础皮数杆可采用小断面(2×2)cm方木或钢筋制作。使用时,将皮数杆直接夹砌在基础中心位置。采用基础外侧在皮数杆检查标高时,应配以水准尺校对水平。宽大基础放大脚的砌筑,应采用双面挂线,保持横向水平。砌筑填芯砖应采取小面积铺灰,随铺随砌,顶面不应高于外侧跟线砖的高度。 5、强化施工过程质量控制

在地基基础工程施工中，因操作不当引起了很多质量问题，某些违规操作表面看对工程施工质量影响不大，但实际上却隐藏着巨大的质量危害，所以在工程施工过程中，有必要不断地巡视检查，一旦发现违章操作，就要立即予以纠正。通过工程施工工序交接检控。对整个工程施工过程的质量能起到有力的保障作用。工程施工工序交接检查须遵循若前道工序不合格就无法转入下道工序的施工原则，以此保障工程施工质量。此外，还需加强对施工过程中机械设备的操作使用的监控力度。在进行机械化施工方案的制定和评审时，考虑施工现场条件、施工工艺和方法、施工组织与管理、建筑结构型式、建筑技术经济、机械设备性能等各种因素，使之合理装备、配套使用、有机联系,以充分发挥建筑机械的效能,力求取得最优的综合经济效益。对施工设备的使用和操作必须进行着重的检控，通过合理使用机械设备,来保证项目施工质量。同时要求施工人员必须严格依据标准操作规程对设备进行操作，避免出现机械使用事故，造成人员伤亡。

（二）基础施工中常见的质量问题及控制措施

基础施工中，较常出现的质最问题有：基础轴线位移、基础标高误差和基础

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防潮层失效。这些质量问题直接影响上部结构质量和使用要求。

1、基础轴线位移的原因及控制措施。基础轴线位移是指基础由大放脚砌至室内标高(±0.00)处，其轴线与上部墙体轴线发生错位。基础的轴线位移多发生在建筑工程的内横墙，这将使上部墙体和基础产生偏心压，影响整体结构的受力性能。

（1）轴线位移原因。由于大放脚收分寸掌握不准确，砌至大放脚顶处时，已产生偏差，再砌基础直墙部位就容易发生轴线位移。施工中，横端基础轴线，一般应在槽边打中心柱，部分施工员在实际放线时仪在山墙处有控制桩，横端轴线由山端一端排尺控制。由于基础一般是先砌外纵墙和山墙部位，待砌横墙基础时，基础槽中线被封在纵墙基础外侧，无法吊线找中，轴线容易产生更大偏差，有的槽边控制桩保护不好，被施工人员或车辆碰撞发生移位，产生轴线位移。

（2）控制措施。定位放线时，外墙角处必须设置龙门板，并有相应的保护措施，防止槽边堆土和进行其他作业时碰撞而发生移动。龙门板下设永久性中心桃(打入与地面齐平，四周用混凝土封固)，龙门板拉通线时，应先与中心桩核对。横墙轴线不宜采用基槽内排尺法控制，应设置中心桩。横墙中心桩应打到与地面齐平，为便于排尺和拉中心线，中心桩之间不宜堆土和放料。挖榴时应用砖覆盖，以便于清土寻找，在槽墙基础拉中线时，可复核相邻轴线距离，以验证中心桩是否有移位情况。为防止因砌筑基础大放脚部分不均匀而造成的轴线位移，应在基础收分部分砌完后，拉通线重新核对，并以新定出的轴线为准，然后砌筑基础直墙部分。

2、基础标高偏差的原因及控制措施。当基础砌至室内地平(±0.00)处，常出现标高不在同一水平面。基础标高相关较大时，会影响上层墙体标高的控制。

（1）偏差原因。基础下部的基层(沙土、混凝土)标高相差较大，影响基础砌筑时对标高的控制。由于基础大放脚宽大，基础皮数杆不能贴近，难以观察所砌每一基础与皮数杆的标高差。砖基础大放脚填芯砖采用大面积铺灰的砌筑方法，由于铺灰厚度不均匀或铺灰面太长，砌筑速度跟不上，砂浆因歇停过久挤浆困难，灰缝不易压薄而出现冒高现象。

（2）控制措施。应加强对基础层标高的控制，尽早控制在允许偏差之内。砌筑基础前，应对基层标高普查一遍，局部低凹处可用细石混凝土垫平。基础皮数杆可采用小断面(2×2)cm方术或钢筋制作。使用时，将皮数杆直接夹砌在基础中心位置。采用基础外侧在皮数杆检查标高时，应配以水准尺校对水平。宽大

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基础放大脚的砌筑，应采用双面挂线，保持横向水平。砌筑填芯砖应采取小面积铺灰，随铺随砌，顶面不应高于外侧跟线砖的高度。

3、基础防潮层失效原因及控制措施。防潮层开裂或抹灰不密实，不能有效地阻止地下水分沿基础向上渗透，造成墙体潮湿。外墙受潮后，经盐碱和冻融作用，砖墙表面逐层酥松剥落，影响居住环境美观和结构强度。

（1)防潮层失效原因。施工中浆混用，将砌基础剩余的砂浆作为防潮砂浆使用。在防潮层施工前，基面上不作清理，不浇水或浇水不够，影响防潮层砂浆与基面的粘结，操作时表面摸灰不实，养护不好，使防潮层因早期脱水，强度和密实度达不到要求而出现裂缝。冬季施工防潮层因受冻而失效。

（2）控制措施。施工中，防潮层应作为的隐蔽工程项目，在整个建筑物基础工程完工后进行操作，24cm墙防潮层下的丁皮砖，应采用满丁砌法。防潮层施工宜安排在基础房心回填后进行，以防填土时对防潮层的破坏。如图纸设计对防潮层未作具体规定，宜采用2cm厚1:2.5的水泥砂浆掺适量防水剂的做法，防潮层砂浆和混凝土中禁止掺盐，在无保温条件下，不应进行冬季施工。

（三）几种常见建筑地基施工方法的质量控制

1、强夯法的质量控制

首先，测量定位。这是关系到强夯处理的整体效果的关键环节，在具体操作上，应由施工单位根据试夯确定的夯点布置图，逐一测放夯点位置。其次，强夯前要用推土机预压二遍，场地平整后，测量场地高程，夯点布置是否符合测量放线确定点。如果地下水位较高，应在表面铺0.5—2.0m中(粗)砂或砂石垫层，或采取降低地下水位的方法(具体按照现场确定方案)，以防设备下陷和消散强夯产生的孔隙水压。再次，分段进行施工，从边缘夯向，从一边向另一边进行。每夯完一遍，用推土机整平场地，放线定位即可接着进行下一遍夯击。强夯法的加固顺序是：先深后浅，即先加固深层士，再加固中层土，最后加固表层土。最后一遍夯完后，再以低能量满夯一遍有条件以采用小夯锤击为佳。最后，夯击时应按试验确定的强夯参数进行，落锤应保持平衡，夯位应准确，夯击坑内积水应及时排除。夯击地段遇上含水量过大时，可铺砂石后再进行夯击。在每一遍夯击之后，要用新土或周围的土将夯击坑填平，再进行下一遍夯击。

2、注浆法质量控制点分析

首先，现场钻孔情况应安排专人如实地记录在钻孔记录表上：其次，硅化加

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固的土层以上应保留1m厚的不加固土层，以防浆液上冒，必要时须夯填素土或打灰土层；再次，灌注浆液的压力一般在0.2—0.4MPa(始)和0.8—1.0MPa(终)范围内i再次，土的加固程序，一般自上而下进行，如土的渗透系数随深度而增大时，则应自下而上进行。如相邻涂层的土质不同时，渗透系数较大的土层应先进行加固；再次，应经常抽查浆液的配比及主要性能指标、注浆顺序、注浆孔位、孔径、孔深以及注浆过程的压力值是否满足要求，并将自己的检查结果与现在记录人员的记录相核对(可通过量测注浆管的长度的方法来检查注浆孔的孔深)：再次，及时在编好号的孔位平面图上对已注浆孔进行标记并注明钻孔日期。避免漏孔情况出现；最后，如出现地面或附近建筑物变形的情况，应立即停止注浆，分析原因，调整注浆参数。

3、灰土挤密桩施工质量控制要点

首先要了解施工场地的工程地质条件和环境情况，需收集相关资料编制好施工技术方案及相应的技术措施，试成孔资料齐全，并做到放线定位准确后方可进行机械成孔施工。其次是在成孔过程严格按照成孔工艺进行，成孔顺序应从外向里间隔1-2孔进行，施工时，应保持桩位正确，桩身的垂直度符合设计和规范、规程的规定，宜打一孔，填一孔，或间隔几个桩位跳打：成孔深度、桩径应符合设计要求，若未达到设计要求时必须分析原因并采取相应措施比如复打等。再次，要控制好桩孔的回填夯实质量，孔内回填材料的质量尤为关键，灰土材料应优先采用按设计配合比要求的厂拌灰土，车辆运送时必须覆盖，填料随拌随填孔，不得隔日使用。回填夯实时，单点夯击能不得小于20kn.m，分层填料厚度不得大于35cm。灰土回填采用连续施工，每个桩孔一次性分层回填夯实，不得间隔停顿或隔日施工以免降低桩的承载力。若锤击数不够，可适当增加锤击数；若夯击能量比、夯击能不够，应更换夯锤或夯实机或调整夯锤落距。每个桩孔回填料应与设计计算量相当，并适当考虑1.1～1.2的充盈系数。

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六、地基处理的安全防范措施

一、施工过程危害因素的控制措施

（一）现场管理。成孔时，距振动锤、落距、冲击锤6米范围内不得有人缘走动或进行其他作业；

（二）撞击成孔。在进行振动或锤击沉装机、冲击机操作时，应安放平稳，防止成孔时，突然倾倒或锤头突然下落，造成人员伤亡或设备损坏；

（三）桩架装拆。桩架装拆和维修机件是高空作业，必须系好安全带； （四）成孔。已成孔尚没填夯土前，应加盖板，以免人员或物件掉入孔内。 二、环境危害因素的控制措施

（一）扬尘。运输的水泥应覆盖；建筑垃圾运输应覆盖运出；道路要经常洒水维护和降尘；

（二）建筑垃圾。现场应设合格的卫生环保设施，施工垃圾集中分类堆放，严禁随意堆放和抛散；严禁机油等滴漏地表，造成土地污染。 三、管理控制措施

（一）所有操作人员经安全教育培训合格后方能上岗；

（二）进行每一道工序之前，应进行技术交底和安全防范措施交底； （三）定期进行安全检查和召开每周的安全例会。

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结论

地基处理的方法都很多，常用的主要有：换土垫层法，夯实法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、单液硅化法和碱液法等。

随着社会的进步，在地基处理中，经济、社会、环境效益也逐渐被提上日程。于是，在工程实践中还发展了许多新的地基处理方法。尤其夯实水泥土桩复合地基处理方法得到了广泛的应用。

夯实水泥土桩是用人工或机械成孔，选用相对单一的土质材料，与水泥按一定配比，在孔外充分拌和均匀制成水泥土，分层向孔内回填并强力夯实，制成均匀的水泥土桩。桩、桩间土和褥垫层一起形成复合地基。夯实水泥土桩作为中等粘结强度桩，不仅适用于地下水位以上淤泥质土、素填土、粉土、粉质粘土等地基加固，对地下水位以下情况，在进行降水处理后，采取夯实水泥土桩进行地基加固，也是行之有效的一种方法。夯实水泥土桩通过两方面作用使地基强度提高，一是成桩夯实过程中挤密桩间土，使桩周土强度有一定程度提高，二是水泥土本身夯实成桩，且水泥与土混合后可产生离子交换等一系列物理化学反应，使桩体本身有较高强度，具水硬性。处理后的复合地基强度和抗变形能力有明显提高。

在复合地基设计中，基础与桩和桩间土之间设置一定厚度散体粒状材料组成的褥垫层，是复合地基的一个核心技术。基础下是否设置褥垫层，对复合地基受力影响很大。若不设置褥垫层，复合地基承载特性与桩基础相似，桩间土承载能力难以发挥，不能成为复合地基。基础下设置褥垫层，使桩土共同承担荷载。

当前地基处理的方法很多，但是并不是哪种方法可以适用于所有的工程地基问题。对于不同的工程，需要根据其不同的地质要求和地质状况选择相应的地基处理方法。本工程通过对经济，环境，社会效益以及工程要求的综合评价和考虑，最后确定采用夯实水泥土桩复合地基处理方法。

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致谢

我要非常感谢我的指导老师。为人随和热情，治学严谨细心。在闲聊中老师总是能像知心朋友一样鼓励你，在论文的写作和措辞等方面她也总会以“专业标准”严格要求我，从选题、定题开始，一直到最后论文的反复修改、润色，指导老师始终认真负责地给予我深刻而细致地指导，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。正是指导老师的无私帮助与热忱鼓励，我的毕业论文才能够得以顺利完成，谢谢指导老师。

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参考文献

［1］钱家欢，殷宗泽主编．土工原理与计算．北京：中国水利水电出版社，1996 ［2］地基处理手册（第二版）编写委员会．地基处理手册（第二版）．北京：中国建筑工业出版社，2000

［3］高大钊主编．土力学与基础工程．北京：中国建筑工业出版社，1998 ［4］华南理工高校等四校编．地基及基础．北京：中国建筑工业出版社，1991 ［5］蔡伟铭，胡中雄编．土力学与基础工程．北京：中国建筑工业出版社，1991 ［6］新型混凝土及基础施工工艺 赵志缙等 中国建筑工业出版社 2005.11 ［7］叶观宝．地基加固新技术（第一、二版）．北京： 机械工业出版社，1998，2002

［8］龚晓南。复合地基理论及工程应用，杭州：浙江高校出版社，2002. ［9］中华人民共和国行业标准．建筑地基处理技术规范（JGJ 79－91）．北京：中国计划出版社， 1992

［10］中华人民共和国行业标准．建筑桩基技术规范（JGJ 94－94）．北京：中国建筑工业出版社， 1994

［11］中华人民共和国行业标准．《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－99）．北京：中国建筑工业出版社，1999

［12］中华人民共和国国家标准．建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）．北京：中国建筑工业出版社，2002

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