1.材料要求
碎石要求质地坚硬,粒径为5~40mm的自然级配碎石,含泥量不得大于5%。矿渣垫层当大面积铺填时,多采用高炉混合矿渣(即破碎后不经筛分的不分级矿渣),最大粒径不得超过200mm;小面积铺填时,可用粒径为20~60mm的分级矿渣,其泥土及有机质含量不得超过5%。
2.施工要点
①基坑(槽)开挖后须先行验槽。在基坑(槽)底部及四周应设置一层15~30mm厚的砂垫层,以防止基坑(槽)表层软弱土与碎石或矿渣在压力作用下相互挤入引起沉陷。砂料应采用中、粗砂,含泥量不大于5%,然后再分层铺设碎石或矿渣垫层。当软弱土厚度不同时,垫层应做成阶梯形,见图5-2,但两垫层的高差不得大于1m,同时阶梯须符合b>2h的要求,砂垫层可用平板式振捣器振实。
②碎石或矿渣垫层的压实方法可用碾压法或平振法。碾压法系采用重80~120kN压路机或用拖拉机牵引50kN重的平碾分层碾压,每层铺设厚度为200~300mm,用人工或推土机推平后,往返碾压4~6遍,每次碾压均与前次碾压轮迹重叠半个轮宽,碾压时应适当洒水湿润以利密实。平振法仅适用于小面积垫层的压实,系用功率大于1.5kW,频率为2000次/min以上的平板式振捣器往复振捣,每层铺设厚度为200~250mm,振捣时间不少于60s,振捣遍数由试验确定,一般振3~4遍,做到交叉、错开、重叠。施工时按铺设面积大小,以总的振捣时间来控制碎石或矿渣分层振实的质量。
五、重锤夯实
重锤夯实是用起重机械将特制的重锤,提升到一定高度后,利用自由下落时的冲击能来夯实基土表面,使其形成一层较为均匀的硬壳层,重锤夯实适用于处理地下水位0.8m以上稍湿的湿陷性黄土、黏性土、砂性土、杂填土和分层填土地基。但当夯击振动对邻近的建筑物、设备以及施工中的砌筑工程或浇筑混凝土等产生有害影响时,或地下水位高于有效夯实深度以及在有效深度内存在软黏土层时,不宜采用。
1.机具设备
(1)起重机械
起重机械可采用履带式起重机、打桩机、龙门式起重机或自制的桅杆式起重机等。起吊设备的起重能力,当直接用钢索悬吊夯锤时,应大于夯锤重量的3倍;当采用脱钩夯锤时,应大于夯锤重量的1.5倍。
(2)夯锤
夯锤形状宜采用截头圆锥体,可用钢筋混凝土制作,其底部可填充废铁并设置钢底板以使重心降低。夯锤重量宜采用15~30kN,落距一般为2.5~4.5m。由锤重在锤底面上的静压力为15~20kPa来控制锤重与底面积的关系。
2.施工要点
①重锤地基夯实前,应在现场进行试夯,选定夯锤重量、底面直径和落距,以便确定停夯标准。当最后两遍平均夯沉量对于黏性土和湿陷性黄土为10~20mm;对于砂性土为5~10mm时即可停夯。通过试夯可确定夯实遍数,一般试夯6~10遍,施工时可适当增加1~2遍。
②采用重锤夯实分层填土地基时,每层的虚铺厚度一般相当于锤底直径,夯击遍数由试夯确定,试夯层数不宜少于两层。
③基坑(槽)的夯实范围应大于基础底面。开挖时坑(槽)每边比设计宽度加宽不小于0.3m,坑(槽)边坡应适当放缓。夯实前坑(槽)底面应高出设计标高,预留土层的厚度可为试夯的总下沉量加50~100mm。
④夯实施工前,应检查基坑(槽)中土的含水量,并根据试夯结果决定是否需要加水,以保证地基土在最佳含水量下夯实。坑(槽)加水则需待水全部渗入土中一昼夜后方可夯击。如土的表层含水量过大,夯击成软塑状态时,可采取铺撒吸水材料(如干土、碎砖、生石灰等)、换土或其他有效措施处理。分层填土时,应取用含水量为最佳含水量的土料。如土料含水量太低,宜加水至最佳含水量。每层土铺填后应及时夯实。在基坑(槽)周边应作好排水设施,防止向坑(槽)灌水。
⑤在大面积基坑(槽)内夯击时,应按一夯挨一夯顺序进行[图5-3(a)]。同一夯位应连夯两遍,下一循环的夯位,应与前一循环错开1/2锤底直径,落锤应平稳,夯位准确。在独立柱基基坑内夯击时,可采用先周边后中间[图5-3(b)]或先外后里的跳打法[图5-3(c)]进行。基坑(槽)底面的标高不同时,应按先深后浅的顺序逐层夯实。
⑥夯击过程中,应随时检查坑(槽)壁有无坍塌的可能,必要时应采取防护措施。夯实完后,应将基坑(槽)表面拍实至设计标高。冬季施工时,必须保证地基在不冻的状态下进行夯击。
3.质量检查
检查施工记录,除应符合试夯最后下沉量的规定外,还应检查基坑(槽)表面的总下沉量,以不小于试夯总下沉量的90%为合格。也可采用在地基上选点夯击检查最后下沉量。夯击检查点数,每一单独基础至少应有1点;基槽每30㎡应有一点;整片地基每100㎡不得少于2点。检查后如质量不合格,应进行补夯,直到合格为止。
六、强夯地基
强夯法是将很重的锤(一般为100~400kN)从高处(一般为6~40m)自由落下,给地基以冲击力和振动,从而提高地基土的强度并降低其压缩性。强夯适用范围广,可用于碎石土、砂土、黏性土、湿陷性黄土及杂填土地基的施工。