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1、v本章重点： v地基加固的原理 v钢筋混凝土预制桩、灌注桩的施工 v打桩的质量控制 v灌注桩产生质量事故的原因及预防、处理方 法 第二章 地基处理与基础工程 v1 什么时候需要加固地基? v当土层的承载能力较差，如淤泥、冲填土及 其它软弱土层 v或虽然土层较好，但上部荷载甚大时，为使 地基具有足够的坚固性和稳定性，可以对土 层进行加固。 2.1 地基加固处理 地基即指建筑 物基础以下的 土体，地基的 主要作用是承 托建筑物的基 础基础直接建造在未经加固的天然土 层上时，这种地基称之为天然地基 。若天然地基不能满足地基强度和 变形的要求，则必须事先要经过人 工处理后再建造基础，这种地基加 固称为
2、地基处理。 v2 地基加固 v1)地基加固原理： v “将土质由松变实”，“将土的含水量由高变 低”。 v2) 拟订加固方案 v 在拟订地基加固处理方案时，应充分考虑地 基与上部结构共同工作的原则，从地基处理、 建筑、结构设计和施工方面均应采取相应的措 施进行综合治理，决不能单纯的进行加固处理 ，否则，不仅会增加工程费用，反而难以达到 理想的效果。 v3 地基加固的方法 v七字方法：挖、填、换、夯、压、挤、拌 v一、“挖” v 就是挖去软土层，把基础埋置在承载力大的基 岩上或坚硬的土层中。这种方法当软土层不厚 时，利用坚硬的岩/土层作为天然地基，甚为经 济。 v二、“填” v当软土层很厚时，而
3、又需大面积对地基进行加 固处理时，则可在软土层上直接回填一层一定 厚度的好土，以提高地基的承载力减小软土层 的承压力。 （主要用于竖向荷载较小且分布均匀的道路、环 境地坪处理） v三、“换” v 换就是将挖与填相结合，它是将基础 下面一定范围内的软弱土层挖去，而代 之以人工填筑的垫层作为持力层。 v 这种方法适用于软土层较厚，而仅对 局部地基进行加固处理。 v 垫层材料有砂石，碎石，三合土（石 灰：砂：碎砖（石）1：2：4），三 七灰土（石灰：土3：7） ，矿渣，素 土等。 v素土：指碎石土、砂土、粉土、粘性土 等 “换”的两种常用方法 v（一）灰土垫层地基 v灰土垫层具有一定的强度、水稳定性
4、和抗渗 性，施工工艺简单，取材容易，费用较低， 是一种应用广泛、经济、实用的地基加固方 法。 v适用加固深1-4m厚的软弱土、沉陷性黄土、 杂填土等，还可用作结构的辅助防渗层。 禁忌： 1、灰土早期泡水 2、灰土受冻胀、疏松 、开裂(冻胀是由于土中水的冻 结和冰体（特别是凸镜状冰体）的 增长引起土体膨胀、地表不均匀隆 起的作用 ) 砂垫层地基 v（二）砂垫层地基 v砂垫层地基是用夯（压）实的砂或砂石垫层 替换基础下部一定厚度的软土层，以起到提 高基础下地基承载力，减少沉降，加速软土 层的排水固结作用。 v适用处理3.0m以内的软弱、透水性强的粘性 土地基；不宜用于加固湿陷黄土地基及渗透 系数小
5、的粘性土地基。 禁忌： 1、用干细砂或含泥量大的砂 铺设砂地基 2、湿陷性黄土、膨胀土地基 上用水撼法铺设砂和砂石地基 3、人工级配砂石地基不拌合 均匀铺设 4、地基底面标高不一时，不 挖成阶梯或斜坡搭接，不采取 先深后浅的顺序铺设 5、局部软弱土层不处理就施 工 6、铺设的地基密实度差 四、“夯” v利用打夯工具或机具夯击土壤，排出土壤中 的水分，加速土壤的固结，以提高土壤的密 实度和承载力。 “夯”的两种常用方法 v（一）重锤夯实地基 v重锤夯实是利用起重机械将夯锤提升到一 定高度，然后自由落下，重复夯击基土表 面，使地基表面形成一层比较密实的硬壳 层，从而使地基得到加固。 v适用范围：地
6、下水位以上稍湿的粘性土、 砂土、湿陷性黄土、杂填土和分层填土的 加固处理。 v缺点：振动 v锤表面夯实的加固深度一般为1.22.0m。 重锤夯实地基 v1. 机具设备 v1.1 夯锤 v夯锤形状宜采用截头圆锥体，可用C20钢筋混 凝土制成。其底部可采用20mm厚钢板，以使 重心降低。 v锤重为1.5-3.0t， v落距一般采用2.5-4.5m。 重锤夯实地基 v1.2 起重机 v有摩擦式卷扬机的履式起重机 v打桩机 v悬臂式桅杆起重机 v龙门式起重机 重锤夯实地基 v1.3 施工要点 v1）最优含水量 现场简易测定：以手捏 紧后，松手土不散，易变形而不挤出，抛 在地上即呈碎裂为合适 v2） 夯
7、打顺序： v大面积基坑或条形基槽内：一夯挨一夯 v独立柱基础基坑内：先周边后中间或先外 后里的跳打法 先周边后中间 先外后里 独立柱基础基坑内夯打顺序 （二）强夯地基 v强夯法是用起重机械将8-40t的夯锤吊起， 从6-30m的高处自由下落，对土体进行强力 夯实的地基加固方法。 v强夯法与重锤夯实法的区别：强夯法属于 高能量夯击，是用巨大的冲击能，使土中 出现冲击波和很大的应力，迫使土颗粒重 新排列，排除孔隙中的气和水，从而提高 地基强度，降低其压缩性。 强夯地基 v适用范围：碎石土、砂土、粘性土、湿陷性 黄土及杂填土地基的深层加固。 v优点：地基经强夯加固后，承载能力可以提 高2-5倍，压缩
8、性可降低200-1000%。是一种 效果好、速度快、节省材料、施工简便的地 基加固方法。 v缺点：是施工时噪音和振动很大，离建筑物 小于10m时，应挖防震沟，沟深要超过建筑物 基础深。 强夯地基 v1. 机具设备 v1.1 夯锤： v 夯锤重：8-40t v 材料：首选铸钢或铸铁， 次选钢板外壳内浇筑钢筋混凝土。 v夯锤底面：圆形（常用）或方形 v锤的底面积大小：取决于表面土质， 对砂土一般为3-4m2，粘性土为不小于6m2 夯锤中宜设置若干个上下贯通的气孔，以减少夯 击时空气阻力。 强夯地基 v1.2 起重机：一般采用自行式起重机。 起重能力取大于1.5倍锤重，并需设安全 装置，防止夯击时臂
9、杆后仰。 v1.3 脱钩装置： 五、“压” v利用压路机、羊足碾、轮胎碾等机械压地基 土壤，使地基压实排水固结。也可采用预压 固结法，即先在地基范围的地面上，堆置重 物预压一段时间，使地基压密，以提高承载 力，减少沉降量。注意要形成良好的排水系 统。 v主要方法：砂井堆载预压法、袋袋砂井堆载 预压法、塑料排水带堆载预压法和真空预压 法。 真空预压处理软基 六、“挤” v就是先用带桩靴的工具式桩管打入土中， 挤压土壤形成桩孔，然后拔出桩管，再在 桩孔中灌人砂石或石灰、素土、灰土等填 充料进行捣实，或者随着填充料的灌入逐 渐拔出桩管。 v适用于松软饱和地基，其原理就是挤密土 壤，排水固结，以提高地
10、基的承载力，所 以也叫挤密桩。 七、“拌” v利用高压射流切削土壤，旋喷浆液（水 泥浆、水玻璃、丙凝等），搅拌浆土， 使浆液和土壤混合，凝结成坚硬的柱体 或土壁。 v方法：旋喷法和深层搅拌法 深层搅拌水泥粉喷桩施工 v近年来新兴起了深层搅拌水泥粉喷桩（简称粉喷 桩），可作为软土地基改良加固方法和重力式支 护结构。 v施工时，以钻头在桩位搅拌后将水泥干粉用压缩 空气输入到软土中，强行拌合，使其充分吸收地 下水并与地基土发生理化反应，形成具有水稳定 性、整体性和一定强度的柱状体，同时桩间土得 到改善，从而满足建筑基础的设计要求。 v其桩径一般为500、600、700mm，桩长可达18m。 第二节
11、浅基础施工 基础是建筑物埋在地面以下的承重构件，用以承受建筑物 的全部荷载，并将这些荷载及其自重一起传给下面的地基 。基础是建筑的重要组成部分，因此基础应满足以下要求 ： （1）强度要求 （2）耐久性要求 （3）经济性要求 建筑物室外设计地坪至基础底面的垂直距离，称基础埋深 ，如图所示。其中埋置深度在5米以内的基础称为浅基础 ，埋置深度在5米以上的基础称为深基础。地基与基础的 关系如图所示。 （a）内墙（柱）基础埋深 （b）室内外设计地面标高相差不大 （c）室内外设计地面标高相差较大 基础埋深示意图 地基与基础的关系 一、浅基础的类型： 1按受力特点分：刚性基础 柔性基础 2按构造型式分： 独
12、立基础 带形基础 筏片基础 交梁基础 3按材料不同分： 砖基础 毛石基础 毛石砼基础 钢筋砼基础等 1构成及其特点：组成：桩及桩承台 特点：承载力高、沉降量小而均匀，能承 受竖向力、水平力、上拔力、振动力等， 施工速度快、质量好。 刚性基础指抗压强度较大，而抗弯、抗拉 强度较小的材料建造的基础如砖、灰土、 毛石、混凝土、三合土基础。 柔性基础指抗弯、抗压、抗剪强度都 很大，适用于地基土软弱，上部结构荷载 较大的基础。 （a）墙下基础 （b）柱下基础 无筋扩展基础构造示意图 d柱中纵向钢筋直径 一、条形基础 1构造要求 （1）锥形基础边缘高度不宜小于200mm，阶梯形基础每阶高 度宜为300-5
13、00mm （2）垫层厚度大于100mm，混凝土强度等级为C10，基础混 凝土强度不低于C15 （3）底板受力钢筋不小于8mm，保护层35mm，无地基时不 小于70mm （4）插筋直径与数量与柱内纵向受力钢筋相同。 （a）两皮一收 （b）二、一间隔收 砖基础构造示意图 混凝土基础构造示意图 2施工要点： 施工工艺流程： 基底土质验槽施工垫层在垫层上弹线抄平基础施工。 （1）基坑先验槽，换填不良土层，清除杂物、积水，验槽后 立即浇筑地基混凝土。 （2）地基达到一定强度后，弹线、支模，铺放钢筋网片。 （3）浇筑前，应清除模板垃圾和钢筋上的油污，模板应浇水 湿润。 （4）基础砼宜分层连续浇筑。 （5）
14、锥形基础的斜面部分模板应随砼浇捣分段支设并顶压紧 ，以防模板上浮变形，边角处应注意捣实。 （6）基础上有插筋时，要加以固定。砼外表面应浇水养护。 二、杯形基础 杯形基础常常是预制柱基础，基础中预留杯口，将柱子插入杯 口并用混凝土浇注固定的方法。 1构造要求：见混凝土设计规范有关规定。 2施工要点： 施工工艺流程 基底土质验槽施工垫层在垫层上弹线抄平基础施工。 （1）砼按台阶分层浇筑，高杯口的高台阶部分按整段分层。 （2）杯口模板应做成定型模板，并应固定牢固，压浆。 （3）浇注杯口砼，应对称均匀进行。 （4）浇注时注意在杯底留出50mm的细石砼找平层。基础浇 捣完毕，在砼初凝后终凝前取出杯口模板
15、，并将杯口内侧凿毛 。 （5）高杯口基础施工时，当砼浇捣至杯口底时再安装固定杯 口基础模板。 三、筏式基础 筏式基础是有由钢筋混凝土底板、梁等组成，适合于地础承载 力低且上部荷载大的结构。一般有梁板式和平板式两类。 1构造要求 （1）砼强度等级不宜小于C20，保护层厚不小于35mm。 （2）基础平面应尽量对称，以减小偏心距，底板厚不小于 200mm，梁顶高出底板顶不小于300mm，梁宽不小于250mm。 （3）底板下设100mm厚C10砼地基，每边伸出底板不小于100mm 。 2施工要求 （1）施工前降水至基坑底下不小于500mm。 （2）砼应平衡于次梁长度方向浇注，对于平板式应平行于基 础长边方向。 （3）砼浇注时一般不留施工缝，若不能一次浇注完，应留垂 直施工缝，对底板或梁上有立柱时，砼应浇到柱脚顶，留水 平施工缝。 （4）基础浇筑完毕，表面应盖草，洒水养护，并不少于7d。 四、箱形基础 箱形基础是由钢筋混凝土底板、顶板、外墙以及一定数量的内墙 组成。 特点：整体性好，刚度大，调整不均匀沉降能力及抗震能力强， 减少基底处原有地基自重应力。 适用于软弱地基上的面积较小计，平面形状简单，上部结构荷载 大且分布不均匀的高层建筑物基础。 1构造
