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1、第3章 基础工程,主要内容,验 槽 地基处理 浅基础施工 桩基础施工,3.1 基坑验槽,当场地为天然地基，当基坑(槽)挖至基底设计标高后，施工单位必须会同勘察、设计、监理和业主共同进行检验，合格后方能进行基础工程施工，此工序叫基坑验槽。 基坑验槽常采用观察和钎探的方法进行。,基坑（槽）经过验槽，经各方签字合格后，即可进行下一工序基础工程的施工，如果经验槽有不合格或与原勘察设计不符之处，应会同各方进行基槽或地基的处理，否则不能开展下一工序施工。,浅基础施工,砖基础,砖石基础,300,300,300,80 150 150,3.3 地基处理,地基处理的目的 地基处理的原理,地基处理的方法,3.3.1
2、地基处理的目的,1 提高土的强度-地基承载力 2 增加土的刚度-减少地基沉降量 3 改善地基土的水力特性 4 改善抗震性能:(1)液化:加密,围封;(2)震陷:干松砂和溶洞.,换填法Soil replacement,1 垫层法 1.1 材料 (1)堆石,块石,毛石,抛石挤淤 (2)砾,中粗砂,振动压实,防冻,防液化,加速固结(3)灰土,三合土(有一定胶结)灰土2:8,3:7, 土-粉土,粉质粘土;三合土:灰土,灰渣及碎砖瓦 (4)工业废渣:粉煤灰,矿渣 (5)素土:Ip=1017,湿陷性黄土换除,分层垫入,压实,2 垫层法的适用性 (1)软粘土和淤泥 (2)湿陷性土 (3)填土,一般粘性土承载
3、力低 按承载力设计(与软弱下卧层相似),锤重 落距 10 kg, 100cm 12t, 34m 10t, 10m,强夯法,Heavy tamping,飞硪,振动式压路机,强夯地基加固机械,砂桩,振冲桩 (起源于德国,我国于70年代引入) (1)设备,振冲器d=270420mm,l=23m, G=820KN (2)原理:振:偏心轮旋转,振动加密,使颗粒移动 冲:高压水从中间穿过,土颗粒振浮液化固结,振冲器,预压方法 preloading,（1）堆载预压 （2）降水预压 增加有效应力wellpoint system （3）真空预压 密封层,-u,真空预压 密封层,胶结法,1 水泥和粘土浆 可灌物净
4、空比 R=Dpore/d=23; Dpore、 d为被灌材料的孔隙尺寸和灌浆材料的粒径，防止堵塞 可灌比 N=D15/d851015, 85%的灌浆材料充填 适用于砾石,粗砂，用以防渗，灌注桩加固,单液硅化法和碱液法 硅酸钠，氢氧化钠氯化钙 3 化学灌浆丙烯酰胺，聚氨酯 真溶液易灌， 凝固时间和强度可控， 污染， 造价高,高压喷射注浆法,高压旋喷 单管:浆液 双管:内浆外气 三管:气, 水, 浆 适用于:人工填土;黄土及一般粘性土;软粘土;砂石,深层搅拌法 Deep mixing 水泥土搅拌法,软粘土加固 1 工艺和机械 2 地基，高速公路，基坑,深层搅拌桩挡墙,地基处理方法小节,加密法：碾压
5、，爆破，强夯，深层挤 密形成复合地基，预压固结 换土垫层法：垫层0.5-3.0m,下卧层承载力验算 胶结法：适用于饱和软土 加筋法：适用性广,3.4 概 述,3.4.1 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,3.4.2 桩基础：,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。,2桩基础的分类：,按受力情况分类：,端承桩 摩擦桩,按施工方法分类：,锤击沉桩 静力压桩 振动沉桩 水冲
6、沉桩,灌注桩,干作业成孔 泥浆护壁成孔 套管成孔 人工挖孔 爆扩成孔,预制桩,3.4.1预制桩的制作、起吊、运输、堆放：,1制作：,方形桩：250550mm,管桩：400600mm,叠浇施工4层 30% 砼C30 min0.8% 桩顶一定范围内的箍筋应加密，并设置钢筋网片,预制桩施工,钢筋混凝土预制桩制作钢筋、模板施工,钢筋混凝土预制桩制作混凝土浇筑,运至施工现场的预应力混凝土管桩。,打入第一节、末节桩体与电焊接桩,静力压桩机,2起吊：,要求：砼强度等级75%； 吊点位置：符合设计。,3运输和堆放：,要求：砼强度等级100%； 宜采用随打随运，减少二次搬运； 堆放层数4层，垫木间距同吊点位置，
7、且上下一致。,正负弯矩相等原则,2.2.2 预制桩沉桩：,1锤击沉桩：（打入桩）,是利用桩锤下落产生的冲击能量将桩沉入土中。,打桩机具：,桩锤、桩架、动力装置,桩锤：,落锤、蒸汽锤、柴油锤、液压锤、振动锤。,桩架：,作用：悬吊桩锤、固定桩身、为桩锤导向。 种类：（按行走方式）滚筒式、轨道式、步履式、履带式 高度确定：,打桩施工：,准备工作：,三通一平 材料机具 打桩试验 确定打桩顺序：4d时，,履带式桩架,多功能桩架,打桩施工工艺：,桩架就位 吊桩就位 检查桩垂直度 扣桩帽 打桩,打桩方法：,重锤低击,打桩质量控制：,满足贯入度及桩尖设计标高要求 桩位偏差在允许范围之内,接桩：,焊接接桩、浆锚
8、法、法兰接桩,打桩常见问题：,桩顶、桩身破坏； 打歪； 滞桩； 浮桩。,对桩顶的冲击能量小，动量大，桩顶不易损坏，大部分能量用于克服桩身摩擦力与桩尖阻力；落距小，打桩速度快，效率高；另外，桩身反弹小，反弹张力波产生的拉应力不致使桩身被拉坏。,2静力压桩：,是利用压桩机桩架自重和配重的静压力，将桩逐节压入土中。,特点：,节约钢筋、砼，降低造价，无噪音、无振动，对周围环境影响小。,适用范围：,软土地基、城市中心、建筑物密集处、精密工厂扩建等。,压桩机械：,机械式、液压式,施工方法：,分段压入 L6m 硫磺胶泥接桩,3振动沉桩：,是利用振动箱的振动力将桩沉入土中。,原理：,偏心块 力传桩 桩传土 土
9、松 f 沉桩,适用范围：,粘土、松散砂土、软土，更适合打钢板桩。,4水冲沉桩：,用高压水冲刷桩尖部土壤，减小桩下沉阻力。,全液压式静力压桩机压桩示意图,泥浆循环：正循环、反循环。,水下浇筑砼：导管法,砼充盈系数：实际浇筑砼量与理论计算砼浇筑量之比。,3.4.2 泥浆护壁成孔灌注桩,成孔方法：钻孔、冲击,适用范围：不限。,正循环回转钻机成孔工艺原理图,由空心钻杆内部通入泥浆或高压水，从钻杆底部喷出，携带钻下的土渣沿孔壁向上流动，由孔口将土渣带出流入泥浆池。,反循环回转钻机成孔工艺原理图,反循环工艺的泥浆上流的速度较高，能携带较大的土渣。,泥浆循环：正循环、反循环。,水下浇筑砼：导管法,砼充盈系数
10、：实际浇筑砼量与理论计算砼浇筑量之比。,3.4.3 套管成孔灌注桩：（沉管、打拔式）,成孔方法：锤击沉管、振动沉管,适用范围：一般粘性土、淤泥质土、砂土、人工填土地基。 稍密及中密的碎石土地基。,复打法：目的：提高桩的质量或使桩径扩大，提高桩的承载能力。 要求：二次沉管的轴线一致； 必须在第一次灌注的砼初凝以前全部完成。 检查方法：用吊砣检查管内有无泥浆或渗水，并测孔深。 用测锤或浮标检查砼的下降。,振动灌注桩的施工：单振法、复振法、反插法。,常遇问题及处理方法：,断桩,缩颈桩,吊脚桩,桩尖进水进泥,2.3 灌注桩施工,2.3.1 干作业螺旋钻孔灌注桩：,300600mm 820m,适用范围：
11、地下水位较低，土质为填土层、粘性土层、粉土层、 砂土层和粒径不大的砾砂层。,施工工艺：确定成孔顺序 桩机就位 成孔 钢筋笼 浇砼 桩承台,钻头的类型：锥式钻头、平底钻头、耙式钻头。,成孔方法：长螺旋、短螺旋（正转钻进、反转提土）,2.3.2 泥浆护壁钻孔灌注桩：,泥浆的作用：护壁、携渣、冷却、润滑。,施工工艺：测定桩位 埋设护筒 桩基就位 成孔 清孔 钢筋笼 浇砼,成孔机械：回转钻机、冲击钻、潜水钻机。,沉管灌注桩施工过程,3.4.4爆扩成孔灌注桩,步骤：成孔放炸药灌砂及压爆混凝土引爆成扩大头检查置筋灌筑混凝土。 炸药用量：依扩大头径及土质而定，可用计算、试验、查表三法。,内容：爆桩孔； 爆扩
12、大头,爆扩桩施工工艺,钻孔 (直径5060mm),放炸药管,扩孔清土,放炸药包 灌混凝土,爆扩大头,放入钢筋骨架,灌注混凝土,3.4.5 人工挖孔桩：,适用范围：土质较好、地下水位较低的粘土、亚粘土、含少量砂卵石的粘土层等。,构造要求：8002000mm。 最大3500mm。 扩底：1.33.0d， 最大4500mm。 护壁厚度：,支护方法：,现浇砼、喷射砼、波纹钢模板工具式护壁。,地下连续墙施工过程示意图,沉井施工主要程序示意图,总结,3.1预制砼桩的制作、起吊、运输与堆放有哪些基本要求？ 3.2桩锤有哪些类型？工程中如何选择锤重？ 3.3简述打桩方法与质量控制标准。 3.4预制桩的沉桩方法有哪些？ 3.5泥浆护壁钻孔灌注桩的泥浆有何作用？泥浆循环有哪两种 方式，其效果如何？ 3.6套管成孔灌注桩的施工流程如何？复打法应注意哪些问题？,1名词解释：, 最后贯入度： 重锤低击： 复打法： 砼充盈系数：,最后贯入度是指锤击沉桩施工中，最后10击内桩的平均入土深度。 重锤低击指选用较重的锤，以较低的落距锤击沉桩。 复打法：即在同一桩孔内进行两次单打。目的是为了提高桩的质量或使桩 径增大，提高桩的承载能力。 砼充盈系数指灌注桩施工时，砼的实际浇筑量与理论计算浇筑量的比值。,
