地基处理与桩基工程

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1、第二章第二章 地基处理与桩基工程地基处理与桩基工程学习重点：基坑验槽内容；地基加固的原理与方法；钢筋混凝土预制桩和混凝土灌注桩施工及质量检验标准。学习要求：了解基坑验槽内容；掌握地基加固的原理和拟定加固方案的原则；掌握预制桩施工顺序确定、注意事项；掌握常见灌注桩的工艺原理和施工要点。2-1 2-1 基坑验槽基坑验槽(1) 观察验槽的内容 基槽(坑)的轴线位置、宽度、断面尺寸、槽壁的边坡坡度、基槽底面的标高； 土质及颜色是否一样；基槽(坑)和管沟底的土质情况及处理；槽底土的含水量。 (2) 钎探验槽步骤： 1.布置钎探点、绘制钎探点平面布置图； 2.准备锤及钢钎，同一工程应统一规格；3.按照图纸

2、编号依次进行钎探施工，并记录每步的锤击数；4.对数据进行分析处理；5.钎探孔用砂填实。 2-2 2-2 地基加固处理地基加固处理(1) 地基加固原理 提高土的密实度、降低土的含水量；加固时应考虑上部主体结构的性质。 加固措施： 1.改变建筑体形，简化建筑平面； 2.合理设置沉降缝；a.不同土层的交接处；b.建筑平面的转折处；c.荷载或高度差异处；d.结构或基础类型不同处；e.分期建筑交界处；f.局部地下室边缘；g.过长房屋的适当部位。3.采用轻型、柔性结构；4.加强建筑的整体刚度；5.合理安排施工顺序及施工进度；6.调整荷载差异。（2）加固方法： 1.挖去软土层； 2.在软土层上回填一定厚度的

3、好土；3.换土垫层；砂垫层示意图 1基础；2砂垫层换土垫层法： a.垫层宽度的确定垫层底部宽度b.基础垫层的施工砂分层铺设，分层夯实，每层的铺设厚度不应超过规范的规定。 4.夯实土壤，降低土的含水量a.机具设备:强夯法的主要设备包括夯锤、起重设备、脱钩装置等。b.强夯法技术参数：单击夯击能、夯击遍数、加固范围、夯点布置、两次夯击之间的时间间隔等。C.施工要点及注意事项。夯位搭接示意图夯打顺序 (a)先周边后中间打法；(b)先外后里跳打法5.压实土体，使地基排水固结a.机械压实b.预压固结法砂井堆载预压法袋装砂井堆载预压法塑料排水带堆载预压法真空预压法 砂井布置剖面图6.采用挤密桩法碎石桩制桩步

4、骤 (a)定位；(b)振冲下沉；(c)加填料；(d)振密；(e)成桩7.深层搅拌法深层搅拌桩施工工艺流程a.定位下沉 b.深入到设计深度 c.喷浆搅拌提升 d.原位重复搅拌下沉 e.重复搅拌提升 f.搅拌完成形成加固体分 类处理方法原理及作用适用范围换 土 垫 层 法机械碾压法挖除浅层软弱土或不良土，分层碾压或夯实土 ，按回填的材料可分为砂垫层、碎石垫层、粉 煤灰垫层、干渣垫层、灰土垫层、二灰垫层和 素土垫层等。它可提高持力层的承载力，减少 沉降量，消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性 ，防止土的冻胀作用以及改善土的抗液化性常用于基坑面积较大和开挖土方量较大的回填土 方工程，一般适用于处理浅层软弱

5、地基、湿陷性 黄土地基、膨胀土地基、季节性冻土地基、素填 土和杂填土地基重锤夯实法一般适用于地下水位以上稍湿的粘性土、砂土、 湿陷性黄土、杂填土以及分层填土地基平板振动法适用于处理无粘性土或粘粒含量少和透水性好的 杂填土地基强夯挤淤法采用边强夯、边填碎石、边挤淤的方法，在地 基中形成碎石墩体，以提高地基承载力和减小 沉降适用于厚度较小的淤泥和淤泥质土地基。应通过 现场试验才能确定其适用性深 层 密 实 法强夯法强夯法系利用强大的夯击能，迫使深层土液化 和动力固结而密实适用于碎石土、砂土、素填土、杂填土、低饱和 度的粉土与粘性土、湿陷性黄土。对淤泥质土经 试验证明施工有效时方可使用挤密法 砂桩挤

6、密法 振动水冲法 灰土、二灰或土桩挤密法 石灰桩挤密法挤密法系通过挤密或振动使深层土密实，并在 振动挤密过程中，回填砂、砾石、灰土或石灰 等形成砂桩、碎石桩、灰土桩、二灰桩和石灰 桩等，与桩间土一起组成复合地基，从而提高 地基承载力，减少沉降量，消除或部分消除土 的湿陷性或液化性砂桩挤密法和振动水冲法一般适用于杂填土和松 散砂土，对软土地基经试验证明加固有效时方可 使用。灰土桩、二灰桩、土桩挤密法一般适用于 地下水位以上，深度为510m的湿陷性黄土和人工 填土 排 水 固 结 法堆载预压法 真空预压法 降水预压法 电渗排水法通过布置垂直排水井，改善地基的排水条件， 及采取加压、抽气、抽水和电渗

7、等措施，以加 速地基土的固结和强度增长，提高地基土的稳 定性，并使沉降提前完成适用于处理厚度较大的饱和软土和冲填土地基， 但需要有预压的荷载和时间的条件。对于较厚的 泥炭层要慎重对待加 筋 法加筋土、土锚及土钉 在人工填土的路堤或挡墙内，铺设土工聚合物 、钢带、钢条、尼龙绳或玻璃纤维等作为拉筋 或在软弱土层上设置树根桩或碎石桩等，使这 种人工复合土体，可承受抗拉、抗压、抗剪和 抗弯作用，以提高地基承载力，增加地基稳定 性和减少沉降加筋土和土锚适用于人工填土的路堤和挡墙结构 ，土钉适用于土坡稳定土工聚合物适用于砂土、粘性土和软土树根桩适用于各类土碎石桩适用于粘性土，对于软土，经试验证明施工有效

8、时方可采用分 类处理方法原理及作用适用范围热 学 法热加固法热加固法是通过渗入压缩的热空气和燃 烧物，并依靠热传导，将细颗粒土加热 到适当温度（如温度在100摄氏度以上 ），则土的强度就会增加，压缩性随之 降低适用于非饱和粘性土、粉土和湿陷性黄土冻结法冻结法是采用液体氧或二氧化碳膨胀的 方法，或采用普通的机械制冷设备与一 个封闭式液压系统相连接，而使冷却液 在里面流动，从而使软而湿的土进行冻 结，以提高土的强度和降低土的压缩性适用于各类土。化 学 加 固 法灌浆法通过注入水泥浆液或化学浆液的措施， 使土粒胶结，用以改善土的性质，提高 地基承载力，增加稳定性，减少沉降， 防止渗漏适用于处理岩基、

9、砂土、粉土、淤泥质粘 土、粉质粘土、粘土和一般填土层高压喷射注浆法将带有特殊喷嘴的注浆管通过钻孔置入 要处理的土层的预定深度，然后将浆液 （常用水泥浆）以高压冲切土体。在喷 射浆液的同时，以一定速度旋转、提升 ，即形成水泥土圆柱体；若喷嘴提升不 旋转，则形成墙状固化体。可用以提高 地基承载力，减少沉降，防止砂土液化 、管涌和基坑隆起，建成防渗帷幕适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉 土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地 基。当土中含有较多的大粒径块石、坚硬 粘性土、大量植物根茎或有过多的有机质 时，应根据现场试验结果确定其适用程度水泥土搅拌法分为湿法（亦称深层搅拌法）和干法（ 亦称粉体喷射搅拌

10、法）两种。湿法是利 用深层搅拌机，将水泥浆与地基土在原 位拌合；干法是利用喷粉机，将水泥粉 （或石灰粉）与地基土在原位拌合。搅 拌后形成柱状水泥土体，可提高地基承 载力，减少沉降量，防止渗漏，增加稳 定性适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水 量较高且地基承载力标准值不大于120KPa 的粘性土等地基。当用于处理泥炭土或地 下水具有侵蚀性时，宜通过试验确定其适 用程度2-3 2-3 桩基施工桩基施工 桩基础是一种常用的深基础形式，它由若干个沉入土中的桩和连接桩顶的承台组成。 桩的分类：预制桩、灌注桩。 桩的作用：将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强的土层上，或将软弱土层挤密实以提高地基土的承载

11、能力和密实度。 桩的直径不大于250mm的称为小直桩；250mm800mm的桩称为中等直径桩；直径大于等于800mm的桩称为大直径桩。桩按受力情况分为端承桩和摩擦桩两种v端承桩是穿过软弱土层而达到坚硬土层或岩层上的桩，上部结构荷载主要由岩层阻力承受；施工时以控制贯入度为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考。v摩擦桩完全设置在软弱土层中，将软弱土层挤密实，以提高土的密实度和承载能力，上部结构的荷载由桩尖阻力和桩身侧面与地基土之间的摩擦阻力共同承受，施工时以控制桩尖设计标高为主，贯入度可作参考。 桩的分类 (a)端承桩；(b)摩擦桩 1桩；2承台；3上部结构；4软弱土层；5下卧硬土层1 1 钢

12、筋混疑土预制桩锤击法施工钢筋混疑土预制桩锤击法施工钢筋混凝土预制桩：在预制构件厂或施工现场预制，用沉桩设备在设计位置上将其沉入土中。特点：坚固耐久，不受地下水或潮湿环境影响，能承受较大荷载，施工机械化程度高，进度快，能适应不同土层施工。 钢筋混凝土预制桩是我国目前广泛采用的一种桩型。钢筋混凝土预制桩有方形实心断面桩和圆柱体空心断面桩。 钢筋混凝土预制桩施工前，应根据施工图设计要求、桩的类型、成孔过程对土的挤压情况、地质探测和试桩等资料，制定施工方案。主要内容包括：确定施工方法，选择打桩机械，确定打桩顺序，桩的预制、运输，以及沉桩过程中的技术和安全措施。（1） 施工准备 场地平整及周边障碍物处理

13、 定桩位及埋设水准点 ：依据施工图设计要求，把桩基定位轴线桩的位置在施工现场准确地测定出来，并作出明显的标志。在打桩现场附近设置24个水准点，用以抄平场地和作为检查桩入土深度的依据。桩基轴线的定位点及水准点，应设置在不受打桩影响的地方。 桩帽、垫衬和送桩设备机具等的准备。确定打桩顺序。 管桩及长度在10m以内的方桩在预制厂制作，较长的方桩在打桩现场制作；预应力砼空心管桩一般在工厂加工。 模板：保证桩的几何尺寸准确，使桩面平整挺直；桩顶面模板应与桩的轴线垂直；桩尖四棱锥面呈正四棱锥体，且桩尖位于桩的轴线上；底模板、侧模板及重叠法生产时，桩面间均应涂刷好隔离层，不得粘结。 （2） 桩的制作、起吊、

14、运输、堆放 钢筋骨架：主筋连接宜采用对焊；主筋接头配置在同一截面内数量不超过50%；同一根钢筋两个接头的距离应大于30d0并不小于500mm。桩顶和桩尖直接受到冲击力易产生很高的局部应力，桩顶和桩尖钢筋配置(如下图所示)应作特殊处理。钢筋骨架制作允许偏差应符合下表的规定。 混凝土预制桩尖预制桩钢筋骨架质量检验标准项序检 查 项 目允许偏差或允许值 (mm) 检查方法 主 控 项 目1主筋距桩顶距离 5用钢尺量2多节桩锚 固钢筋位置 5用钢尺量3多节桩预 埋铁件 3用钢尺量4主筋保护层厚度 5用钢尺量 一 般 项 目1主筋间距 5用钢尺量2桩尖中心线 10用钢尺量3箍筋间距 20用钢尺量 4桩顶

15、钢 筋网片 10用钢尺量 5多节桩锚 固钢筋长度 10用钢尺量混凝土制作宜用机械搅拌、机械振捣；浇筑混凝土过程中应严格保证钢筋位置正确，桩尖应对准纵轴线，纵向钢筋顶部保护层不宜过厚，钢筋网片的距离应正确，以防锤击时桩顶破坏及桩身混凝土剥落破坏。采用叠层法生产时，上层桩和邻桩浇筑，必须在下层和邻桩的混凝土强度达到设计强度的30%以后才能进行。浇筑完毕后，立即加强养护，防止由于混凝土收缩产生裂缝，养护时间不少于7d。砼预制桩的砼强度等级不宜低于C30。钢筋混凝土预制桩的质量检验标准应符合下表的规定。 项序检 查 项 目允许偏差或允许值 (mm) 检查 方法 单位数值 主 控 项 目1桩体质量检验

16、按基桩检测 技术规 范 按基桩检测 技术规范 2桩位偏差 见本表 用钢尺量3承载力 按基桩检测 技术规 范 按基桩检测 技术规范 一 般 项 目1砂、石、水泥、钢材 等原材料(现场预 制 时) 符合设计 要求 查出厂质保文件或抽 样送检 2混凝土配合比及强度 (现场预 制时) 符合设计 要求检查称量及查试块记 录 3成品桩外形 表面平整、颜色均匀 、掉角深度10mm， 蜂窝面积小于总面积 0.5% 直观 钢筋混凝土预制桩的质量检验标准 项序检 查 项 目允许偏差或允许值(mm) 检查方法 单位数值 一 般 项 目4成品桩裂缝(收缩裂缝或起 吊、装、堆放引起的裂缝) 深度20mm，宽度 0.25mm，横向裂缝不 超过边长 的一半 裂缝测定仪，该基在 地下水有侵蚀地区及 锤击数超过500击的 长桩不适用 5成品桩尺寸：横截面边长桩顶对 角线 差 桩尖中心线桩身弯曲矢高桩顶平