地基处理与桩基础讲义

《地基处理与桩基础讲义》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地基处理与桩基础讲义（169页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、建筑工程施工技术,李 鹏 建筑信息系,第三章 地基处理及桩基工程,3.1 地基处理 3.2 预制桩施工 3.3 灌注桩施工 3.4 桩基检测与验收 3.5 地下连续墙施工 3.6 箱形基础施工,一、 基底验收 基槽（坑）挖至基底设计标高后，必须通知勘察、设计、监 理、建设部门会同验槽，经处理合格后签证，再进行基础工程施 工。这是确保工程质量的关键程序之一。验槽目的在于检查地基是 否与勘察设计资料相符合。验槽主要靠经验观察为主，而对于基底 以下的土层不可见部位，要辅以钎探、夯音配合完成。主要验槽方 法有如下几种： 1、观察验槽 主要观察基槽基底和侧壁土质情况，土层构成及其走向，是否 有异常现象，

2、以判断是否达到设计要求的土层。由于地基土开挖后 的情况复杂、变化多样，这里只将常见基槽观察的项目和内容进行 简要说明。,第三章 地基处理与桩基工程 3.1 地基处理,第三章 地基处理与桩基工程 3.1 地基处理,表1 验槽观察内容,一、 基底处理 2、钎探 钎探方法：将一定长度的钢钎打入槽底以下的土层内，根据每 打入一定深度的锤击次数，间接的判断地基土质的情况。打钎分人 工和机械两种方法。 (1)钢钎的规格和数量 人工打钎时，钢钎用直径为2225毫米的钢筋制成，钎头为尖锥 状，钎长为1.82.0米。打钎用的锤重为3.64.5磅，举锤高度约 5070厘米，将钢钎垂直打入土中，并记录每打入土层30

3、厘米的锤 击数。机械打钎时，其锤重约10千克，锤的落距为50厘米，钢钎直 径25毫米，长1.8米。,第三章 地基处理与桩基工程 3.1 地基处理,钢钎 基坑钎探示意图 1重锤；2滑轮；3操纵绳； 4三角架；5钢钎；6基坑底,一、 基底验收2、钎探 （2）钎孔布置和钎探深度 钎孔布置和深度表,第三章 地基处理与桩基工程 3.1 地基处理,一、 基底验收2、钎探 （3）钎探记录和结果分析 先绘制基槽平面图，在图上根据要求确定钎探点的平面位置，并 依次编号制成钎探平面图。 钎探时按钎探平面图标定的钎探点顺序进行，最后整理成钎探记 录表。 全部钎探完毕后，逐层的分析研究钎探记录，逐点进行比较，将 锤击

4、数显著过多或过少的钎孔在钎探平面图上做上记号，然后再在该 部位进行重点检查，如有异常情况，要认真进行处理。,第三章 地基处理与桩基工程 3.1 地基处理,钎探记录表,逐层的分析研究钎探记录，逐点进行比较，将锤击数显著过多或过少的钎孔在钎探平面图上做上记号，然后再在该部位进行重点检查。,二、 地基处理 地基=基础？ 建筑物的全部重量最终都通过基础传递给地基 。 常用人工地基处理的方法有换土垫层法、重锤夯实法、强 夯法、振冲法、砂桩挤密法、深层搅拌法、堆载预压、化学加固 等。,第三章 地基处理与桩基工程 3.1 地基处理,二、 地基处理 （一）换土垫层法（换填法） 当建筑物基础下的地基比较软弱，不

5、能满足上部荷载对地基的要 求时，常用换土地基来处理。具体方法是挖去弱土，分层回填好土夯 实。按回填材料不同分砂地基、碎（砂）石地基、灰土地基等。 1、砂石地基 此法可以提高地基承载力、减少沉降、加速软弱土排水固结、防 止冻胀和消除膨胀土的胀缩等作用。适于透水性强的软弱粘性土，但 不适宜湿陷性黄土地基和不透水的粘性土地基。 一般采用级配良好的4：6砂石，由深至浅，分层回填，并用环刀 法进行质量检验。 宽度及施工要点见课本47.,第三章 地基处理与桩基工程 3.1 地基处理,二、 地基处理 （一）换土地基法（换填法） 2、灰土地基 将软土挖去，用一定体积比的石灰和粘性土拌和均匀，在最优含 水量情况

6、下分层回填夯实或压实而成的处理地基。课本48页 一般采用均匀拌和的2：8或3：7灰土，控制好含水量和每层铺土 厚度由深至浅，分层回填。用环刀法进行回填质量检验。,第三章 地基处理与桩基工程 3.1 地基处理,二、 地基处理 （二）重锤夯实地基 重锤夯实地基是用起重机械将重锤提升到一定高度后，利用自由 下落时的冲击能来夯实地基的。适宜处理地下水位以上稍湿的粘性 土、砂土、湿陷性黄土、杂填土等。 施工要点： （1）试夯确定夯锤重量、底面积、最后下沉量、遍数、总下沉量、落距等。 （2）每层铺土厚度以锤底直径为宜，一般铺设不少于两层。 （3）土以最佳含水量为准且夯扩面积比基础底面大300毫米以上。 （

7、4）夯扩方法：对基坑或条形基础应一夯接一夯顺序进行；独基应 先周边后中间进行；当底面不同高时应先深后浅；最后表面处理。,第三章 地基处理与桩基工程 3.1 地基处理,二、 地基处理 （三）强夯地基 利用起重机械将重锤（8- 30T）吊起从高处（6-30M）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 降低其压缩性的一种有效的地 基加固方法。 适宜碎石土、砂土、粘性 土、湿陷性黄土及填土地基的 加固处理。,第三章 地基处理与桩基工程 3.1 地基处理,二、 地基处理 （四）振冲地基 又称振动水冲法，用起重机吊起振冲器，启动潜水电机带动偏 心块，使振动器产生高频振动，同时起动水泵，通

8、过喷嘴喷射高压水 流，在边振边冲的共同作用下，将振动器沉到土中的预定深度，经清 孔后，从地面向孔内逐段填入碎石，使其在振动作用下被挤密实，达 到要求的密实度后即可提升振动器，如此反复直至地面，在地基中形 成一个大直径的密实桩体与原地基构成复合地基，提高地基承载力， 减少沉降，是一种快速、经济有效的加固方法。 具体课本53页,第三章 地基处理与桩基工程 3.1 地基处理,桩基础是深基础应用最多 的一种基础形式，它由若干个 沉入土中的桩和连接桩顶的承 台或承台梁组成。 桩的作用是将上部建筑物 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能力和 密实度。,第三章 地基

9、处理与桩基工程 3.2 预制桩施工,桩的分类,承台底高于地面，一般应用在桥梁、码头工程中。,承台底低于地面，一般用于房屋建筑工程中 。,穿过软弱土层而达到坚硬土层或岩层上的桩，并将上部结构荷载直接传给桩端的坚硬土层,沉入软弱土层一定深度，将荷载传布到四周土中和桩端的土中，主要是靠桩身侧面与土之间的摩擦阻力承受荷载的桩。,钢筋混凝土预制桩是在工厂或施工现场预制，用锤击打入、振动沉入等方法，使桩沉入地下。,直接在设计桩位的上成孔，在孔内放置钢筋笼，后灌筑混凝土成桩。与预制桩相比，可节省钢材,可以预制也可以现浇 。,有钢管桩和宽翼工字形钢桩。钢桩的承载力较大，施工方便，但消耗钢材多，造价高。只在少数

10、重点工程中使用。,泥浆护壁灌筑桩、人工挖孔灌筑桩，应用较广。,先钻孔后打入。,打入桩,钢筋混凝土预制桩：制作方便、成桩速度快、桩身质量易于控 制、承载力高等优点，能根据需要制成不同形状、尺寸的截面和长 度、且不受地下水位影响，不存在泥浆排放问题，是最常用的一种桩 型。 混凝土预制桩断面主要有实心方桩和管桩两种常见形式。 1、实心方桩：截面尺寸：一般200200mm600600mm。 桩身长度：限于桩架高度，现场预制桩的长度一般 2530m以内。限于运输条件，工厂预制桩，桩长一般不超过12m，否则应 分节预制，然后在打桩过程中予以接长。接头不宜超过2个。 优点：长度和截面可在一定范围内根据需要选

11、择，由于在地面上预 制，制作质量容易保证，承载能力高，耐久性好 。,第三章 地基处理与桩基工程 3.2 预制桩施工,材料要求： 混凝土的强度等级不宜低于C30（30N/mm2）。采用静压法沉桩 时，不宜低于C20，预应力混凝土桩的混凝土的强度等级不宜低于 C40。 主筋一般为48根，直径1225mm；不宜小于14，箍筋直径为 68mm，间距不大于200mm，打入桩桩顶23d长度范围内箍筋应 加密，并设置钢筋网片。 预制桩纵向钢筋的混凝土保护层厚度不宜小于30mm。 桩尖处可将主筋合拢焊在桩尖辅助钢筋上，在密实砂和碎石类 土中，可在桩尖处包以钢板桩靴，加强桩尖。 施工工艺见课本,第三章 地基处理

12、与桩基工程 3.2 预制桩施工,2、钢筋混凝土管桩 混凝土管桩一般在预制厂用离心法生产。桩径有300、400、 500mm等，每节长度8m、10m、12m不等，接桩时，接头数量不宜超过 4个。 管壁内设12mm22mm主筋10根20根，外面绕以6mm螺旋箍 筋，多以C30混凝土制造。 由于用离心法成型，混凝土中多余的水分由于离心力而甩出，故 混凝土致密，强度高，抵抗地下水和其它腐蚀的性能好。 混凝土管桩应达到设计强度100%后方可运到现场打桩。堆放层数 不超过三层，底层管桩边缘应用楔形木块塞紧，以防滚动。,第三章 地基处理与桩基工程 3.2 预制桩施工,一、预制桩的制作、运输和堆放 1、桩的制

13、作 短桩一般在预制厂制作，长桩一般在施工现场露天预制。 （1）预制场地的地面要平整、夯实，并防止浸水沉陷。对于两个吊 点以上的桩，现场预制时，要根据打桩顺序来确定桩尖的朝向。 （2）钢筋绑扎：钢筋混凝土预制桩的钢筋骨架的主筋连接宜采用对 焊。主筋接头配置在同一截内的数量，当采用闪光对焊和电弧焊时， 不得超过50%；同一根钢筋两个接头的距离应大于30d,且不小于500mm。,第三章 地基处理与桩基工程 3.2 预制桩施工,（3）叠浇法浇筑混凝土 叠浇预制时，桩与桩之间要做隔离层（可涂皂角、废机油）， 以保证起吊时不互相粘结。叠浇层数一般不超过四层，上层桩必须 在下层桩的混凝土达到设计强度等级的3

14、0%以后，方可进行浇筑。 预制桩的混凝土浇筑应由桩顶向桩尖连续浇筑，严禁中断，洒水养 护不少于7天。 预制桩制作质量还应符合下列规定： (1)桩的表面应平整、密实，局部允许蜂窝和掉角，但总面积 不得超过该桩表面全部面积的0.5，同时不得过分集中； (2) 收缩裂缝深度不得大于20mm，宽度不得大于0.25MM；横向 裂缝长度不得超过0.5倍的边长。 （3）桩顶和桩尖处不得有蜂窝、麻面、裂缝和掉角。,第三章 地基处理与桩基工程 3.2 预制桩施工,1侧模板；2隔离剂或隔离层；3卡具； 第一批浇筑桩；第二批浇筑桩；第三批浇筑桩；,钢筋混凝土预制桩制作混凝土浇筑,一、预制桩的制作、起吊、运输和堆放

15、2、桩的起吊、运输、堆放 钢筋混凝土预制桩应在混凝土达到设计强度等级的70%方可起吊， 达到设计强度等级的100%才能运输和打桩。 桩在起吊时，必须做到平稳，避免冲击和振动，吊点应同时受 力，且吊点位置应符合设计规定。如设计无规定时，绑扎点的数量及 位置按桩长而定，应符合起吊弯矩最小的原则，可按下图所示的位置 捆绑。 桩的运输：打桩前，根据打桩顺序，把桩从制作处运到现场前以 备打桩。运距较小时可用吊车运输或桩下垫滚筒牵引运输；当运距较 大时，可采用平板拖车（场外运输）或轻轨平板车运输（场内运输） 桩的堆放：课本57页,第三章 地基处理与桩基工程 3.2 预制桩施工,二、锤击沉桩施工打桩 利用桩

16、锤冲击力来克服土对桩的阻力，使桩沉到预定的深度或达 到持力层的一种打桩施工方法。 它施工速度快，机械化程度高，适用范围广，但施工时有冲撞噪 声和对地表层有振动，在城区和夜间施工有所限制。 （一）打桩机械 打桩机械包括桩锤、桩架和动力装置三部分。 1、桩锤：对桩施加冲击力，将桩打入土中，可选用落锤、汽锤、 柴油锤和液压锤。 2、桩架：支持桩身和桩锤，将桩吊到打桩位置，并在打入过程中 引导桩的方向，保证桩锤沿着所要求的方向冲击。 3、动力装置：包括驱动桩锤用的动力设施，如卷扬机、锅炉、空 气压缩机和管道、绳索和滑轮等。,第三章 地基处理与桩基工程 3.2 预制桩施工,落锤：利用绳索或钢丝绳通过吊钩由卷扬机沿桩架导杆提升到 一定高度，然后自由落下击打桩顶。构造简单，使用方便，能随意 调整落锤高度，但生产效率低、桩身易损失。 汽锤：是以高压蒸汽或压缩空气为动力的打桩机械，有单动汽 锤和双动汽锤两种。适用于各种桩的施工。 柴油锤：利用燃油爆炸来推动活塞