土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理课件

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1、第第2 2章章 基础工程基础工程基坑验槽和地基加固处理基坑验槽和地基加固处理砼预制桩施工砼预制桩施工砼灌注桩施工砼灌注桩施工土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理【教学要求教学要求】了解基坑验槽和地基加固的方法，掌了解基坑验槽和地基加固的方法，掌握地基加固的原理和拟定加固方案的原则；了解预制桩握地基加固的原理和拟定加固方案的原则；了解预制桩的构造，掌握锤击沉桩、静力的构造，掌握锤击沉桩、静力沉桩、振动沉桩和射水沉沉桩、振动沉桩和射水沉桩的施工桩的施工方法；方法；掌握掌握各类灌注桩的工艺原理和施工要点。各类灌注桩的工艺原理和施工要点。了解了解桩基桩基桩基桩基工程质量控制和检测验收的方法。工程质

2、量控制和检测验收的方法。【教学重点教学重点】 预制桩的沉桩方法、沉桩顺序、贯入预制桩的沉桩方法、沉桩顺序、贯入预制桩的沉桩方法、沉桩顺序、贯入预制桩的沉桩方法、沉桩顺序、贯入度控制和质量控制方法，灌注桩常见质量问题的原因及度控制和质量控制方法，灌注桩常见质量问题的原因及度控制和质量控制方法，灌注桩常见质量问题的原因及度控制和质量控制方法，灌注桩常见质量问题的原因及预防、处理方法预防、处理方法预防、处理方法预防、处理方法。 【教学难点教学难点】预制桩沉桩施工质量控制；预制桩沉桩施工质量控制；预制桩沉桩施工质量控制；预制桩沉桩施工质量控制；灌注桩常灌注桩常灌注桩常灌注桩常见质量问题的预防及处理方法

3、见质量问题的预防及处理方法见质量问题的预防及处理方法见质量问题的预防及处理方法。第第2 2章章 基础工程基础工程土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理基本概念：基本概念：地基：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。筑物的基础。天然地基：天然地基：基础直接建造在未经加固的天然土层上时，这种地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。基称之为天然地基。人工地基：人工地基：若天然地基不能满足地基强度和变形的要求，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，则必须事先要经

4、过人工处理后再建造基础，这种地基成为人工地基。这种地基成为人工地基。上上部部结结构构基础基础地地 基基地基处理：地基处理：为提高地基承载力，为提高地基承载力，改善其变形性质或渗透性质而采取改善其变形性质或渗透性质而采取的人工处理地基的方法。的人工处理地基的方法。前前 言言第第2 2章章 基础工程基础工程土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理浅基础：浅基础：位于天然地基上、埋置深度小于位于天然地基上、埋置深度小于5m5m的基础的基础( (柱基或墙基柱基或墙基) )以以及埋置深度虽超过及埋置深度虽超过5m5m，但小于基础宽度的大尺寸基础，但小于基础宽度的大尺寸基础 ( (如箱形基础如箱形基础)

5、)。如天然浅土层软弱，可进行地基处理加固，将浅基础做在人工地基上。如天然浅土层软弱，可进行地基处理加固，将浅基础做在人工地基上。天然地基上浅基础优点：天然地基上浅基础优点：用料省，施工设备和工艺简单，工期短、造用料省，施工设备和工艺简单，工期短、造价低。价低。类型：类型：按构造形式：独立基础、带形基础、交梁基础、伐板基础按构造形式：独立基础、带形基础、交梁基础、伐板基础 按材料不同：砖基础、石基础、灰土基础、砼和钢筋砼基础按材料不同：砖基础、石基础、灰土基础、砼和钢筋砼基础深基础：深基础：位于地基深处承载力较高的土层上，埋置深度大于位于地基深处承载力较高的土层上，埋置深度大于5m5m或大于或大

6、于基础宽度的基础。基础宽度的基础。类型：类型：桩基础、地下连续墙、墩基础、沉井基础、沉箱基础桩基础、地下连续墙、墩基础、沉井基础、沉箱基础 第第2 2章章 基础工程基础工程土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理基坑验槽基坑验槽及地基加固处理及地基加固处理1基坑验槽基坑验槽2地基加固处地基加固处理理第第2 2章章 基础工程基础工程土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理1 1基坑验槽基坑验槽当基坑（槽）挖至设计标高后，应组织当基坑（槽）挖至设计标高后，应组织勘察、设计、监理、施勘察、设计、监理、施工方工方和和业主代表业主代表共同检查坑底土层是否与勘察、设计资料相符，是共同检查坑底土层是否与勘察

7、、设计资料相符，是否存在否存在填井、填塘、暗沟、墓穴填井、填塘、暗沟、墓穴等不良情况，这称为等不良情况，这称为验槽验槽。验槽验槽的方法以的方法以观察观察为主，辅以为主，辅以夯、拍夯、拍或或轻便勘探轻便勘探。基坑验槽基坑验槽基坑验槽基坑验槽第第2 2章章 基础工程基础工程土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理1.11.1观察验槽观察验槽 观察验槽的内容包括：观察验槽的内容包括： 检查基坑检查基坑( (槽槽) )的的位置、断面尺寸、位置、断面尺寸、标高标高和和边坡边坡等是否符合设计要求。等是否符合设计要求。 检查槽底是否已挖至老土层检查槽底是否已挖至老土层( (地基地基持力层持力层) )上，是否

8、继续下挖或进行处理。上，是否继续下挖或进行处理。 对整个槽底土进行全面观察：土对整个槽底土进行全面观察：土的的颜色颜色是否均匀一致；土的是否均匀一致；土的坚硬程度坚硬程度是否是否均匀一致，有无均匀一致，有无局部过软局部过软或或过硬过硬；土的含；土的含水量情况，有无水量情况，有无过干过湿过干过湿；在槽底行走或；在槽底行走或夯拍，有无夯拍，有无振颤现象振颤现象或或空穴声音空穴声音等。等。 挖掘探查挖掘探查拉线检查拉线检查1 1 基坑验槽基坑验槽土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理夯、拍验槽是用夯、拍验槽是用木夯、蛙式打夯机木夯、蛙式打夯机或其他施工工具对干燥的或其他施工工具对干燥的基坑进行夯、

9、拍（基坑进行夯、拍（对潮湿和软土地基不宜夯、拍，以免破坏基底对潮湿和软土地基不宜夯、拍，以免破坏基底土层土层），从夯、拍声音判断土中是否存在），从夯、拍声音判断土中是否存在土洞土洞或或墓穴墓穴。对可疑迹。对可疑迹象，应用轻便勘探仪进一步调查。象，应用轻便勘探仪进一步调查。1.21.2夯、拍验槽夯、拍验槽观察验槽应重点注意观察验槽应重点注意柱基、柱基、墙角、承重墙下墙角、承重墙下受力较大的部位。受力较大的部位。仔细观察基底土的仔细观察基底土的结构、孔隙、结构、孔隙、湿度、含有物湿度、含有物等，并与设计勘察等，并与设计勘察资料相比较，确定是否已挖到资料相比较，确定是否已挖到设设计的土层计的土层。对

10、于可疑之处应局部。对于可疑之处应局部下挖检查。下挖检查。1 1 基坑验槽基坑验槽土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理1.31.3轻便勘探轻便勘探验槽验槽轻便勘探验槽是用轻便勘探验槽是用钎探、轻便动力触探、手摇小螺纹钻、洛钎探、轻便动力触探、手摇小螺纹钻、洛阳铲阳铲等对地基等对地基主要受力层范围主要受力层范围的土层进行勘探，或对上述观察、的土层进行勘探，或对上述观察、夯或拍发现的异常情况进行夯或拍发现的异常情况进行探查探查。基坑底层基土质量钎探检查基坑底层基土质量钎探检查 1 1 基坑验槽基坑验槽土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理轻、重型轻、重型动力触探仪动力触探仪动力、静力触探动力、

11、静力触探一体履带车系统一体履带车系统地基钎探施工现场地基钎探施工现场地基钎探施工现场地基钎探施工现场1.3 1.3 轻便勘探验槽轻便勘探验槽土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理地基钎探地基钎探 地基与基地基与基础工程施工工程施工质量量验收收规范范（GB50202-2002） 一、主要机具：一、主要机具：穿心穿心锤重重1Okg，尖，尖锥头的触探器的触探器钎杆杆-25钢筋筋（间隔隔30cm的横的横线），），长度度1.51.8m。其他有。其他有铅丝、凳子、手推、凳子、手推车、夹具、撬棍具、撬棍(拔拔钢钎用用)、钢卷尺等。卷尺等。 钎探方法：钎探方法：将一定将一定长度的度的钢钎打入槽底以下的土打入

12、槽底以下的土层内，根据每打入一定深度的内，根据每打入一定深度的锤击次数，次数，间接的判接的判断地基土断地基土质的情况。打的情况。打钎分人工和机械两种方法。分人工和机械两种方法。钎杆杆1.3 1.3 轻便勘探验槽轻便勘探验槽土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理二、作二、作业条件条件 1、基土已挖至、基土已挖至设计基坑底基坑底标高，表面高，表面应平整，平整，轴线及坑及坑宽符合符合设计图纸要求。要求。 2、根据、根据设计图纸绘制制钎探孔位探孔位平面布置平面布置图。 3、按、按钎探孔位平面布置探孔位平面布置图放放线，孔位孔位钉上小木上小木桩或撒白或撒白灰点。灰点。 4、钎探孔的排列方式探孔的排列方

13、式根据槽根据槽宽确定，槽确定，槽宽大大于于200cm时采用梅花型采用梅花型排列方式，排列方式，间距距1.5米。米。 1.3 1.3 轻便勘探验槽轻便勘探验槽基坑钎探布点基坑钎探布点土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理三、操作工三、操作工艺：1、将触探杆尖、将触探杆尖对准孔位，再把穿心准孔位，再把穿心锤套在套在钎杆上，扶正杆上，扶正钎杆，拉起穿心杆，拉起穿心锤，使其，使其自由下落自由下落，锤落距落距50cm，把触探杆，把触探杆竖直打入土直打入土层中。中。 2、记录锤击数数。钎杆每打入土杆每打入土层30cm，记录一次一次锤击数。数。3、拔拔钎：用用铅丝将将钎杆杆绑好，留出活套，套内插入好，留出

14、活套，套内插入铁管，管，利用杠杆原理将利用杠杆原理将钎拔出，拔除后拔出，拔除后用用砖盖孔盖孔。 1.3 1.3 轻便勘探验槽轻便勘探验槽土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理4、移位：移位：将触探杆搬到下一个孔位，以便将触探杆搬到下一个孔位，以便继续打打钎。 5、灌砂：灌砂：打完的打完的钎孔，孔，经过质检人人员和工和工长检查孔深与孔深与记录无无误后，后，即即进行灌砂。灌砂行灌砂。灌砂时每填入每填入30cm左左右可用右可用钢筋筋捣实一次。一次。 6、整理整理记录：按孔按孔顺序序编号，将号，将锤击数填入数填入统一表格内，字迹清楚，一表格内，字迹清楚，经过技技术负责人、人、质检员、打、打钎人人员签

15、字后字后归档。档。 7、如工程在冬季施工，每打、如工程在冬季施工，每打1孔孔及及时覆盖保温材料，不能大面覆盖保温材料，不能大面积掀开，以免地基土受掀开，以免地基土受冻。 1.3 1.3 轻便勘探验槽轻便勘探验槽土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理四、四、质量要求量要求1、钎探深度必探深度必须符合要求，符合要求，锤击数数记录准确，不得作假准确，不得作假钎。2、钎位基本准确，位基本准确，钎孔不得孔不得遗漏；漏；钎孔灌砂孔灌砂应密密实。五、成品保五、成品保护钎探完探完毕后，后，应作好作好标记，保保护好好钎孔孔，未，未经质量量检查、有关工、有关工长复复验，不得堵塞或灌砂。，不得堵塞或灌砂。六、六、

16、应注意的注意的质量量问题：1、地基土受雨后不得、地基土受雨后不得钎探。探。2、如打、如打钎进行不下去行不下去时，应请示有关工示有关工长，适当移位打，适当移位打钎，不，不得不打得不打钎而任意填而任意填锤击数。数。3、记录和平面布置和平面布置图的整理：在的整理：在记录表上用有色表上用有色铅笔或符号将笔或符号将不同的不同的锤击数孔位分开。数孔位分开。4、在、在钎孔布置平面孔布置平面图上，注明上，注明过硬或硬或过软孔号的位置，以便孔号的位置，以便设计勘察人勘察人员分析分析处理。理。1.3 1.3 轻便勘探验槽轻便勘探验槽土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理2 2 地基加固处理地基加固处理 当结构的

17、荷载较大，地基土质又较软弱当结构的荷载较大，地基土质又较软弱( (强度不足强度不足或或压缩性大压缩性大) )，不能作为天然地基时，可采取人工加固处理的方法改善地基性，不能作为天然地基时，可采取人工加固处理的方法改善地基性质，质，提高承载力、增加稳定性，减少地基变形提高承载力、增加稳定性，减少地基变形和和基础埋置深度基础埋置深度。基坑验槽及地基加固处理基坑验槽及地基加固处理2.12.1地基加固处理的原因地基加固处理的原因地基碾压加固地基碾压加固土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理 提高软弱地基的提高软弱地基的强度强度、保证地基的、保证地基的稳定性稳定性；降低软；降低软弱地基的弱地基的压缩性压

18、缩性、减少基础的、减少基础的沉降沉降；防止地震时地基土；防止地震时地基土的的振动液化振动液化；消除特殊土的；消除特殊土的湿陷性、胀缩性湿陷性、胀缩性和和冻胀性冻胀性。 2.22.2 地基加固处理的目的地基加固处理的目的坚实稳定的建筑地基坚实稳定的建筑地基在可靠地基上建造的基础在可靠地基上建造的基础2 2 地基加固处理地基加固处理土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理 软弱地基包括：软弱地基包括：淤泥、淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。高压缩性土层构成的地基。 2.32.3地基加固处理的对象地基加固处理的对象 特殊土地基包括：特殊土地基包

19、括：软土、软土、湿陷性黄土、膨胀土、红粘土和冻湿陷性黄土、膨胀土、红粘土和冻土等地基。土等地基。吹填土的施工现场吹填土的施工现场 淤泥质土淤泥质土湿陷性黄土湿陷性黄土膨胀土膨胀土2 2 地基加固处理地基加固处理土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理2.42.4 地基加固处理的综合措施地基加固处理的综合措施拟定地基加固处理方案时，应考虑拟定地基加固处理方案时，应考虑地基与上部结构共同工作地基与上部结构共同工作的原则，从地基处理、建筑和结构设计、施工方案方面均采取相的原则，从地基处理、建筑和结构设计、施工方案方面均采取相应措施，绝不能单纯对地基进行处理。其具体措施有：应措施，绝不能单纯对地基进行

20、处理。其具体措施有：改变改变建筑体形建筑体形，简化，简化建筑平面建筑平面；调整调整荷载差异荷载差异；合理设置合理设置沉降缝沉降缝；采用采用轻型结构、柔性结构轻型结构、柔性结构；加强房屋的加强房屋的整体刚度整体刚度；偏心荷载较大时，对偏心荷载较大时，对基础进行移轴处理基础进行移轴处理；施工中正确安排施工中正确安排施工顺序施工顺序和和施工进度施工进度。2 2 地基加固处理地基加固处理土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理2 2 地基加固处理地基加固处理2.52.5 地基加固处理的方法地基加固处理的方法 挖去厚度不大的软土层挖去厚度不大的软土层 地基加固处理的方法很多，归纳起来是：地基加固处理的方

21、法很多，归纳起来是：“挖挖”、填、填”、“换换”、“夯夯”、“压压”、“挤挤”、“拌拌”七个字。加固七个字。加固原理就是原理就是将土质由松变实将土质由松变实，将土的含水量由高变低将土的含水量由高变低，达到，达到地基加固的目的。地基加固的目的。挖：挖：当当软弱土地基的承弱土地基的承载力力或或变形形满足不了建筑地基的足不了建筑地基的要求，而要求，而软弱土弱土层的厚度不的厚度不大大时，挖去，挖去软土土层将基将基础置置于承于承载力大的基岩或力大的基岩或坚硬的硬的土土层中，最中，最为经济。土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理在在软软土土层层上上回回填填好好土土2.5 2.5 地基加固的方法地基加固的

22、方法填：填：当当软土土层较厚、厚、承承载力或力或变形又与建筑地基要求的差形又与建筑地基要求的差距不大距不大时，可在，可在软土土层上直接回填一定厚度的好土，以提上直接回填一定厚度的好土，以提高地基持力高地基持力层的承的承载力，减小力，减小软土土层的承的承压力。力。土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理2.5.12.5.1换填法换填法 2.5 2.5 地基加固的方法地基加固的方法 软土层较厚时，将基础下面一定范围内的软土挖去软土层较厚时，将基础下面一定范围内的软土挖去, ,回填强度高、压缩性低、无侵蚀性的材料回填强度高、压缩性低、无侵蚀性的材料作持力层作持力层。采用。采用砂石、灰土、矿渣、素土等

23、材料换土的地基分别称为砂石、灰土、矿渣、素土等材料换土的地基分别称为砂石砂石地基地基、灰土地基灰土地基、粉煤灰地基粉煤灰地基。对于解决荷于解决荷载较大的中小型建筑大的中小型建筑物的地基物的地基问题比比较有效。有效。处理深度通常控制在理深度通常控制在3m以内以内时较为经济合理。合理。对于承受振于承受振动荷荷载的地基，不的地基，不应选择换填填垫层法法进行行处理。理。土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理换土种类换土种类适适用用范范围围砂石（砂砾、砂石（砂砾、碎卵石）碎卵石） 垫层垫层适用于一般饱和、非饱和的软弱土和水下黄土地基处理；适用于一般饱和、非饱和的软弱土和水下黄土地基处理；不宜用于湿陷性

24、黄土地基，也不适宜用于大面积堆载、密不宜用于湿陷性黄土地基，也不适宜用于大面积堆载、密集基础和动力基础的软地基处理；可有条件地用于膨胀土集基础和动力基础的软地基处理；可有条件地用于膨胀土地基；砂垫层不宜用于有地下水且流速快、流量大的地基地基；砂垫层不宜用于有地下水且流速快、流量大的地基处理；不宜采用粉细砂作垫层。处理；不宜采用粉细砂作垫层。土土垫垫层层素土垫层素土垫层适用于中小型工程及大面积回填、湿陷性黄土地基的处理适用于中小型工程及大面积回填、湿陷性黄土地基的处理灰土垫层灰土垫层适用于中小型工程，尤其适用于湿陷性黄土地基的处理，适用于中小型工程，尤其适用于湿陷性黄土地基的处理，也可用于膨胀土

25、地基处理。也可用于膨胀土地基处理。粉煤灰垫层粉煤灰垫层用于厂房、机场、港区陆域和堆场等大、中、小型工程的用于厂房、机场、港区陆域和堆场等大、中、小型工程的大面积填筑，粉煤灰垫层在地下水位以下时，强度降低幅大面积填筑，粉煤灰垫层在地下水位以下时，强度降低幅度在度在3030左右。左右。矿渣垫层矿渣垫层用于中小型建筑工程，尤其适用于地坪、堆场等工程大面用于中小型建筑工程，尤其适用于地坪、堆场等工程大面积的地基处理和场地平整，铁路、道路地基等；但不得用积的地基处理和场地平整，铁路、道路地基等；但不得用于受酸性或碱性废水影响的地基处理。于受酸性或碱性废水影响的地基处理。各种换填材料的适用范围各种换填材料

26、的适用范围2.5.1 2.5.1 换填法换填法 土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理砂石垫层的施工砂石垫层的施工砂石垫层的设计：砂石垫层的设计：主要内容：垫层厚度和宽度主要内容：垫层厚度和宽度垫层的厚度：垫层的厚度：根据垫层底部软弱土层的承载力来确定，即当上部根据垫层底部软弱土层的承载力来确定，即当上部荷载通过砂垫层按一定的荷载通过砂垫层按一定的扩散角扩散角传至下卧土层时，下卧土层顶面传至下卧土层时，下卧土层顶面所受的总压力所受的总压力不应超过不应超过其承载力特征值。其承载力特征值。扩散角：碎石、粗砂、中砂：扩散角：碎石、粗砂、中砂：30300 0 其它较细的材料：其它较细的材料：2222

27、0 0砂垫层的厚度：一般砂垫层的厚度：一般12m，当厚度小于当厚度小于0.5m时，作用不明时，作用不明显，大于显，大于3m施工困难，不经济。施工困难，不经济。 砂石垫层剖面图砂石垫层剖面图2.5.1 2.5.1 换填法换填法 H H垫层下地基土下地基土土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理垫层的宽度：垫层的宽度：满足两方面的要求：满足两方面的要求： 应力扩散的要求；应力扩散的要求； 防止砂垫层向两边软弱土层挤出防止砂垫层向两边软弱土层挤出式中：式中：B B垫层底部宽度垫层底部宽度BB基础宽度基础宽度HH垫层厚度垫层厚度扩散角扩散角垫层底宽确定后，按照基坑的坡度向上延伸至基础底面。垫层底宽确定

28、后，按照基坑的坡度向上延伸至基础底面。2.5.1 2.5.1 换填法换填法 目前缺乏可靠的理论计算，常用的方法是确定垫层底部宽度目前缺乏可靠的理论计算，常用的方法是确定垫层底部宽度H HBBB B土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理 砂石垫层砂石垫层材料要求：材料要求：宜选用颗粒级配良好、质地坚硬的中砂、粗砂、砾石、碎石、宜选用颗粒级配良好、质地坚硬的中砂、粗砂、砾石、碎石、石屑等，含泥量不宜超过石屑等，含泥量不宜超过5%5%；在缺少中粗砂和砾石地区，也可采用细砂，但同时宜掺入最在缺少中粗砂和砾石地区，也可采用细砂，但同时宜掺入最大粒径不宜大于大粒径不宜大于50mm50mm碎石或卵石，以保

29、证垫层的密实和稳定，其掺碎石或卵石，以保证垫层的密实和稳定，其掺量按设计，不少于总重量按设计，不少于总重30%30%，不大于，不大于50%50%；所用砂石料不得含草根、垃所用砂石料不得含草根、垃圾等有机杂物，兼起排水固结作圾等有机杂物，兼起排水固结作用时，含泥量不宜超过用时，含泥量不宜超过3%3%；若回填在碾压、夯、振地基若回填在碾压、夯、振地基土上时，其最大粒径不超过土上时，其最大粒径不超过80mm80mm。砂石地基施工砂石地基施工2.5.1 2.5.1 换填法换填法 土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理砂石垫层的施工要点：砂石垫层的施工要点：施工前应验槽，先将浮土、淤泥、杂物等清除，施

30、工前应验槽，先将浮土、淤泥、杂物等清除，基坑或槽的边坡必须稳定，防止振捣时塌方。基坑或槽的边坡必须稳定，防止振捣时塌方。铺填换土施工前应注意基坑（槽）排水，不得在铺填换土施工前应注意基坑（槽）排水，不得在浸水条件下施工，当地下水位高于基坑（槽）时，应浸水条件下施工，当地下水位高于基坑（槽）时，应先行降水至施工面下先行降水至施工面下500mm500mm。人工级配的砂石材料，应按级配拌和均匀，再铺人工级配的砂石材料，应按级配拌和均匀，再铺填捣实，捣实砂垫层时不能扰动基坑底及侧壁土。填捣实，捣实砂垫层时不能扰动基坑底及侧壁土。2.5.1 2.5.1 换填法换填法 土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固

31、处理 在软土层上采用砂垫层时，注意保护好基坑底及在软土层上采用砂垫层时，注意保护好基坑底及侧壁土的侧壁土的原状结构原状结构，以免降低软土的强度。在垫层的最，以免降低软土的强度。在垫层的最下一层，宜先铺设粗砂下一层，宜先铺设粗砂1520cm1520cm厚，用木夯夯实，不得厚，用木夯夯实，不得使用振捣器；采用碎石垫层时，也应在软土上先铺一层使用振捣器；采用碎石垫层时，也应在软土上先铺一层砂垫底。砂垫底。 砂垫层的施工关键是如何使砂层密实，以达到设计砂垫层的施工关键是如何使砂层密实，以达到设计要求，施工时应根据选用的要求，施工时应根据选用的压实机械压实机械和和施工方法施工方法确定确定最最佳含水量、压

32、实遍数和铺设厚度佳含水量、压实遍数和铺设厚度，分层铺设、分层夯实，分层铺设、分层夯实，每铺好一层，经密实度检验合格方可进行上一层施工。每铺好一层，经密实度检验合格方可进行上一层施工。2.5.1 2.5.1 换填法换填法 土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理砂和砂石垫层每层铺筑厚度及最佳含水量砂和砂石垫层每层铺筑厚度及最佳含水量振捣振捣方法方法每层铺筑厚每层铺筑厚度（度（m m） 施工时最佳施工时最佳含水量含水量（% %） 施工说明施工说明 备注备注平振法平振法 200200250 250 151520 20 用平板式振捣往复器振捣用平板式振捣往复器振捣 不宜使用干细砂或含泥量不宜使用干细砂

33、或含泥量较大的砂铺筑砂垫层较大的砂铺筑砂垫层 插振法插振法 振捣器插入振捣器插入深度深度 饱和饱和 用插入式振捣器；用插入式振捣器； 插入间距根据机械振幅大小决定插入间距根据机械振幅大小决定不应插入下卧粘性土层不应插入下卧粘性土层 插入式振捣器所留的孔洞，应用插入式振捣器所留的孔洞，应用砂填实。砂填实。 水撼法水撼法 250250饱和饱和 注水高度应超过每次铺筑面；注水高度应超过每次铺筑面； 钢叉摇撼捣实，插入点间距为钢叉摇撼捣实，插入点间距为100mm100mm。 湿陷性黄土、膨胀土、细湿陷性黄土、膨胀土、细沙地基不得使用沙地基不得使用 夯实法夯实法 150150200 200 8 812

34、12 用木夯或机械夯；用木夯或机械夯；一夯压半夯，全面夯实。一夯压半夯，全面夯实。 适用于砂石垫层适用于砂石垫层 碾压法碾压法 250250350 350 8 812 12 6060100kN100kN压路机往复碾压压路机往复碾压 适用大面积砂石垫层适用大面积砂石垫层 不宜用于地下水位以下不宜用于地下水位以下的砂垫层的砂垫层 2.5.1 2.5.1 换填法换填法 土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理 地基底面标高不同时，边坡应挖成阶梯形（或平缓地基底面标高不同时，边坡应挖成阶梯形（或平缓斜坡），每层错开斜坡），每层错开0.51.0m0.51.0m，按先深后浅的顺序分层铺设，按先深后浅的顺序

35、分层铺设，搭接处充分夯实。搭接处充分夯实。2.5.1 2.5.1 换填法换填法 土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理砂石垫层的质量检查砂石垫层的质量检查垫层的施工质量均应通过现场试验以垫层的施工质量均应通过现场试验以设计压实系数设计压实系数所对应的贯所对应的贯入度为标准进行检验。压实系数可采用环刀法、贯入仪、静力触探、入度为标准进行检验。压实系数可采用环刀法、贯入仪、静力触探、轻型动力触探或标准贯入试验等取得。轻型动力触探或标准贯入试验等取得。垫层的施工质量垫层的施工质量检验必须分层进行检验必须分层进行。应在每层的压实系数符合。应在每层的压实系数符合设计要求后铺填上层。设计要求后铺填上层。

36、采用采用环刀法环刀法检验垫层的施工质量时，取样点应位于检验垫层的施工质量时，取样点应位于每层厚度的每层厚度的2/32/3深度处深度处。检验点数量，对大基坑每。检验点数量，对大基坑每5050100m100m2 2不应少于不应少于1 1个检验点；个检验点；对基槽每对基槽每101020m20m不应少于不应少于1 1个点；每个独立柱基不应少于个点；每个独立柱基不应少于1 1个点。个点。竣工验收采用载荷试验检验垫层承载力时，每个单体工程不宜竣工验收采用载荷试验检验垫层承载力时，每个单体工程不宜少于少于3 3点；对于大型工程则应按单体工程的数量或工程的面积确定检点；对于大型工程则应按单体工程的数量或工程的

37、面积确定检验点数。验点数。2.5.1 2.5.1 换填法换填法 土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理 利用打夯机具夯击土壤，排出土壤中的水分利用打夯机具夯击土壤，排出土壤中的水分, ,加速土加速土壤的固结，提高土壤的密实度和承载力。壤的固结，提高土壤的密实度和承载力。 2.5.22.5.2夯实法夯实法 平板振动夯进行地基夯实平板振动夯进行地基夯实冲击夯进行软土压实施工冲击夯进行软土压实施工2.5 2.5 地基加固的方法地基加固的方法土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理 是一种较常采用的地基处理方法是一种较常采用的地基处理方法, ,它是用起重机械将它是用起重机械将大吨位夯锤大吨位夯锤(

38、(一般不一般不小于小于8t8t) )起吊到起吊到高处高处( (一般不小于一般不小于6m6m) )后，后，自由落下自由落下，对土体进行，对土体进行强力夯实强力夯实。 强夯施工中强夯施工中2.5 2.5 地基加固的方法地基加固的方法 强夯适用于碎石土、砂土、非饱和强夯适用于碎石土、砂土、非饱和粘性土、湿陷性黄土粘性土、湿陷性黄土及及人工填土地基人工填土地基的的加固。但强夯产生的振动对已建成或在加固。但强夯产生的振动对已建成或在建的建筑物有影响时，不得采用。建的建筑物有影响时，不得采用。 强夯法施工强夯法施工 强夯可提高地基土的强度，降低土强夯可提高地基土的强度，降低土的压缩性，改善土的抗液化条件。

39、的压缩性，改善土的抗液化条件。 土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理吊吊起起夯夯锤锤自自动动脱脱钩钩装装置置起起重重机机配配三三角角架架起起吊吊夯夯锤锤下下落落瞬瞬间间起起重重机机配配龙龙门门架架起起吊吊夯坑夯坑2.5 2.5 地基加固的方法地基加固的方法土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理 夯锤一般重夯锤一般重101025t25t，大吨位锤通常采用，大吨位锤通常采用钢板外壳内灌砼，也可用局部钢板浇筑砼组合钢板外壳内灌砼，也可用局部钢板浇筑砼组合锤。锤。锤底面积锤底面积宜按表面土的性质确定，锤底静宜按表面土的性质确定，锤底静压力值可取压力值可取252540KPa40KPa。夯锤中宜设置

40、若干上。夯锤中宜设置若干上下下贯通的气孔贯通的气孔，可减小夯锤起吊时的吸力（夯，可减小夯锤起吊时的吸力（夯锤吸力可达锤吸力可达3 3倍锤重）。倍锤重）。 夯锤上气孔夯锤上气孔长园柱夯锤长园柱夯锤短园柱夯锤短园柱夯锤园锥形夯园锥形夯锤锤园柱形夯锤高宽园柱形夯锤高宽比过大，容易偏比过大，容易偏锤，要慎用锤，要慎用园锥形夯锤底园锥形夯锤底面积小，会形面积小，会形成很深的夯坑成很深的夯坑2.5 2.5 地基加固的方法地基加固的方法土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理 在夯坑内回填块、碎石，强行在夯坑内回填块、碎石，强行夯入并排开软土，形成砂石桩与软夯入并排开软土，形成砂石桩与软土的复合地基，称之为

41、土的复合地基，称之为强夯置换强夯置换（或（或动力置换动力置换、强夯挤淤强夯挤淤）。）。 强夯置换强夯置换2.5 2.5 地基加固的方法地基加固的方法强夯置换施工强夯置换施工碎石被夯入深坑中碎石被夯入深坑中起出并清理夯锤起出并清理夯锤土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理利用压实机械碾压地基土壤，使地基压实排水固结。也可采用利用压实机械碾压地基土壤，使地基压实排水固结。也可采用预压固结法预压固结法，即先在地基范围的地面上，堆置重物预压一段时间，即先在地基范围的地面上，堆置重物预压一段时间,使使地基压密，以提高承载力，减少沉降量。地基压密，以提高承载力，减少沉降量。2.5.32.5.3预压法预压

42、法排水固结法排水固结法 排排水水固固结结法法水平排水体水平排水体竖向排水体竖向排水体塑料排水带塑料排水带排水系统排水系统加压系统加压系统降低地下水法降低地下水法真空法真空法堆载法堆载法砂垫层砂垫层袋装砂井袋装砂井普通砂井普通砂井电渗法电渗法2.5 2.5 地基加固的方法地基加固的方法土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理堆载预压法堆载预压法 在饱和软土地基上在饱和软土地基上施加荷载施加荷载后，孔隙水被缓慢排出，孔隙体后，孔隙水被缓慢排出，孔隙体积随之减少，地基发生固结变形，土体的密实度和强度提高。积随之减少，地基发生固结变形，土体的密实度和强度提高。 加载预压加载预压堆载预压法包括堆载预压法

43、包括加压系统加压系统和和排水系统排水系统。按堆载材料分为按堆载材料分为自重预压、加载预压自重预压、加载预压和和加水预压加水预压。按加压程序可分为按加压程序可分为单级加荷单级加荷和和多级加荷多级加荷。加水预压加水预压2.5 2.5 地基加固的方法地基加固的方法土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理 是在软土地基表面先铺设砂垫层、埋设垂直排水竖井，再用是在软土地基表面先铺设砂垫层、埋设垂直排水竖井，再用不透气的封闭膜使之与大气隔绝，薄膜四周埋入土中，通过埋设不透气的封闭膜使之与大气隔绝，薄膜四周埋入土中，通过埋设的排水竖井，用真空装置进行抽气。抽气使地表砂垫层及排水竖的排水竖井，用真空装置进行抽

44、气。抽气使地表砂垫层及排水竖井内形成井内形成负压负压，使土体内部与排水竖井之间形成，使土体内部与排水竖井之间形成压力差压力差。压差作。压差作用下土体中的孔隙水不断由排水竖井排出，从而使用下土体中的孔隙水不断由排水竖井排出，从而使土体固结土体固结。真空预压法真空预压法 2.5 2.5 地基加固的方法地基加固的方法真空预压法真空预压法覆盖封闭膜覆盖封闭膜真空预压法真空预压法排气进行时排气进行时土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理按照竖向排水体的不同，真空预压法又可分为按照竖向排水体的不同，真空预压法又可分为普通砂井普通砂井、袋装砂井袋装砂井和和塑料排水带塑料排水带。2.5 2.5 地基加固的方

45、法地基加固的方法插板机在进行塑料排水带施工插板机在进行塑料排水带施工袋装砂井施工机械袋装砂井施工机械土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理袋装砂井埋设完毕袋装砂井埋设完毕2.5 2.5 地基加固的方法地基加固的方法土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理袋装砂井与排水横管连接袋装砂井与排水横管连接土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理2.5 2.5 地基加固的方法地基加固的方法塑料排水带埋设完毕塑料排水带埋设完毕土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理用带桩靴的工具式桩用带桩靴的工具式桩管打入土中，挤压土壤形管打入土中，挤压土壤形成桩孔，拔出桩管再在桩成桩孔，拔出桩管再在桩孔中灌入砂石或石

46、灰、素孔中灌入砂石或石灰、素土、灰土等填充料进行捣土、灰土等填充料进行捣实。其原理是挤密土壤、实。其原理是挤密土壤、排水固结，提高地基的承排水固结，提高地基的承载力，俗称载力，俗称“挤密桩挤密桩”。包括包括碎碎( (砂砂) )石桩、石灰桩、石桩、石灰桩、灰土桩、灰土桩、CFGCFG桩桩等。等。2.5.42.5.4 深层挤密法深层挤密法施工完的灰土桩施工完的灰土桩灰土桩施工现场灰土桩施工现场2.5 2.5 地基加固的方法地基加固的方法土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理 CFGCFG桩桩CFG桩又称桩又称水泥粉煤灰碎石桩水泥粉煤灰碎石桩。由。由长螺旋钻机或振动沉管桩机成孔，将碎长螺旋钻机或振

47、动沉管桩机成孔，将碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和灌注成桩。灌注成桩。CFG桩的适用范围很广桩的适用范围很广,在在砂砂土、粉土、粘土、淤泥质土、杂填土土、粉土、粘土、淤泥质土、杂填土等等地基均有大量成功的实例。地基均有大量成功的实例。CFGCFG桩破桩头施工现场桩破桩头施工现场C CF FG G桩桩施施工工现现场场CFG桩和桩和桩间土通过桩间土通过褥垫层形成褥垫层形成CFG桩复桩复合地基合地基 2.5 2.5 地基加固的方法地基加固的方法土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理 又称又称振冲碎石桩振冲碎石桩，是用振动或冲击，是用振动或冲击荷载将底部装有活瓣

48、式桩靴的荷载将底部装有活瓣式桩靴的桩管挤入桩管挤入地层地层，在软弱地基中，在软弱地基中成孔成孔后，再将碎石后，再将碎石从桩管投料口处投入桩管内，然后从桩管投料口处投入桩管内，然后边击边击实实、边上拔桩管边上拔桩管，形成密实碎石桩，并，形成密实碎石桩，并与桩间土体形成复合地基。与桩间土体形成复合地基。 挤密碎石桩挤密碎石桩碎石桩施工流程图碎石桩施工流程图边边击击实实、边边拔拔管管碎碎石石桩桩施施工工全全景景2.5 2.5 地基加固的方法地基加固的方法土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理干干法法振振冲冲碎碎石石桩桩- -底底部部给给料料( (法法国国公公司司) )2.5 2.5 地基加固的方法

49、地基加固的方法振冲碎石桩施工振冲碎石桩施工待待验验收收的的碎碎石石桩桩土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理2.5.52.5.5化学化学( (注浆注浆) )加固法加固法是指用是指用旋喷法旋喷法或或深层搅拌法深层搅拌法加固地基。原理是利用加固地基。原理是利用高压射流高压射流切削土壤切削土壤，旋喷浆液旋喷浆液( (水泥浆、水玻璃、丙凝等水泥浆、水玻璃、丙凝等) )，搅拌浆土搅拌浆土，使，使浆液浆液和和土壤混合土壤混合，凝结成坚硬的，凝结成坚硬的柱体柱体或或土壁土壁。深层搅拌桩深层搅拌桩深层搅拌机定位启动后，深层搅拌机定位启动后，叶片旋转切削土壤，下沉至设计叶片旋转切削土壤，下沉至设计深度后缓慢提

50、升搅拌机，同时喷深度后缓慢提升搅拌机，同时喷射水泥浆与软粘土射水泥浆与软粘土强制拌和强制拌和，待，待搅拌机提升到地面时再搅拌机提升到地面时再原位下沉原位下沉提升搅拌提升搅拌一次，使浆土均匀混合一次，使浆土均匀混合形成形成水泥土桩水泥土桩。深层搅拌桩施工工艺流程图深层搅拌桩施工工艺流程图2.5 2.5 地基加固的方法地基加固的方法土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理SMWSMW工法桩工法桩SMW工法桩是深层搅拌桩工法桩是深层搅拌桩的一项新工艺，以的一项新工艺，以多轴型钻掘搅多轴型钻掘搅拌机拌机钻掘，在钻头处喷出水泥系钻掘，在钻头处喷出水泥系强化剂与地基土强化剂与地基土反复混合搅拌反复混合搅拌

51、，各施工单元之间采取各施工单元之间采取重叠搭接重叠搭接施施工，在水泥土混合体未结硬前插工，在水泥土混合体未结硬前插入入H型钢或钢板作为型钢或钢板作为应力补强材应力补强材，形成一道具有一定强度和刚度的、形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的连续完整的、无接缝的地下墙体地下墙体。2.5 2.5 地基加固的方法地基加固的方法共共4141页页 第第3535页页土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理清除钻头上的余泥清除钻头上的余泥形成一道地下连续墙形成一道地下连续墙型型钢钢补补强强材材导导沟沟三三轴轴型型钻钻掘掘搅搅拌拌机机 水水泥泥浆浆液液钻钻杆杆2.5 2.5 地基加固的方法地基加固的

52、方法共共4141页页 第第3636页页土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理高压旋喷桩高压旋喷桩 是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻至设计深度，将水泥浆是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻至设计深度，将水泥浆液由喷嘴向四周液由喷嘴向四周高速喷射切削土层高速喷射切削土层，同时将旋转的，同时将旋转的钻杆徐徐提升钻杆徐徐提升, ,浆液与土体在高压射流作用下充分浆液与土体在高压射流作用下充分搅拌混合搅拌混合，形成连续搭接的，形成连续搭接的水水泥加固体泥加固体。高压旋喷桩施工高压旋喷桩施工旋喷法施工流程图旋喷法施工流程图2.5 2.5 地基加固的方法地基加固的方法土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理

53、 单管旋喷的成桩直径较小，为获得大直径截面的桩，可分别单管旋喷的成桩直径较小，为获得大直径截面的桩，可分别采用采用二重管旋喷二重管旋喷（二根同心管分别喷水、喷浆二根同心管分别喷水、喷浆），或），或三重管旋喷三重管旋喷（三根同心管分别喷水、喷气、喷浆三根同心管分别喷水、喷气、喷浆）。）。 喷浆方式有喷浆方式有旋喷、定喷旋喷、定喷和和摆喷摆喷三种，可分别获得三种，可分别获得柱状、壁状柱状、壁状和和块状加固体块状加固体。高压旋喷施工示意图高压旋喷施工示意图2.5 2.5 地基加固的方法地基加固的方法土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理高压旋喷设备及机具高压旋喷设备及机具滑撬式旋喷钻机滑撬式旋喷钻机 履带式旋喷钻机履带式旋喷钻机 高压注浆泵高压注浆泵单重管喷具单重管喷具 双重管喷具双重管喷具 三重管喷具三重管喷具 灰浆搅拌机灰浆搅拌机泥浆泵泥浆泵2.5 2.5 地基加固的方法地基加固的方法土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理旋喷法旋喷法可用于处理软弱地可用于处理软弱地基，也可用于桩、地下连续墙、基，也可用于桩、地下连续墙、挡土墙、深基坑支护结构的施挡土墙、深基坑支护结构的施工和防管涌、流砂的技术措施。工和防管涌、流砂的技术措施。2.5 2.5 地基加固的方法地基加固的方法土木工程施工第4讲基坑验槽及地基加固处理