地基处理与基础施工.pptx

（3）地下水流失及侵蚀和管涌问题：而导致地基破坏。（4）动力荷载作用下的液化、失稳和震陷问题：地基土，特别是饱和无粘性土在地震、机器以及车辆的振动、波浪作用和爆破等动力荷载作用下，可能产生液化、失稳和震陷等危害。当结构物的天然地基发生上述情况之一或其中几个时，须采用适当的地基处理，以保证结构的安全与正常使用。第1页/共138页地基处理原则地基处理原则：符合使建筑物的各个部位沉降量趋于一致，以减小地基不均匀沉降符合使建筑物的各个部位沉降量趋于一致，以减小地基不均匀沉降的处理原则。的处理原则。人工地基处理方法有人工地基处理方法有：换土地基、重锤夯实、强夯、振冲、砂桩挤密、深层搅拌、堆载预换土地基、重锤夯实、强夯、振冲、砂桩挤密、深层搅拌、堆载预压、化学加固等。压、化学加固等。第2页/共138页换土地基换土地基 挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层，回填坚硬、较挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层，回填坚硬、较大粒径的材料，并夯实密实，形成垫层的地基处理方法。（大粒径的材料，并夯实密实，形成垫层的地基处理方法。（2:82:8、3:73:7灰土；砂石垫层）灰土；砂石垫层）重锤夯实重锤夯实 反复将夯锤提到高处使其自由落下，给地基以冲击和反复将夯锤提到高处使其自由落下，给地基以冲击和振动能量，将地基土夯实的地基处理方法。振动能量，将地基土夯实的地基处理方法。强夯强夯 将重锤提到高处使其自由落下形成夯坑，并不断夯击坑内将重锤提到高处使其自由落下形成夯坑，并不断夯击坑内回填的砂石、钢渣等硬粒料，使其形成密实的敦体的地基处理方回填的砂石、钢渣等硬粒料，使其形成密实的敦体的地基处理方法。法。第3页/共138页振冲振冲 在振冲器水平振动和高压水的共同作用下，使松砂土层在振冲器水平振动和高压水的共同作用下，使松砂土层振密，或在软弱土层中成孔，然后回填碎石等粗粒料形成桩柱，振密，或在软弱土层中成孔，然后回填碎石等粗粒料形成桩柱，并和原地基土组成复合地基的地基处理方法。并和原地基土组成复合地基的地基处理方法。砂桩挤密砂桩挤密 采用振动、冲击或水冲等方式在地基中成孔后，再采用振动、冲击或水冲等方式在地基中成孔后，再将碎石、砂或砂石挤压入已成的孔中，形成砂石所构成的密实将碎石、砂或砂石挤压入已成的孔中，形成砂石所构成的密实桩体，并和原桩周土组成复合地基的地基处理方法。桩体，并和原桩周土组成复合地基的地基处理方法。第4页/共138页水泥土搅拌法水泥土搅拌法 以水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅以水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，将固化剂和地基土强制搅拌，使软土硬结成具有整体拌机械，将固化剂和地基土强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体的地基处理方法。分为深层搅性、水稳定性和一定强度的桩体的地基处理方法。分为深层搅拌法和粉体喷搅法。拌法和粉体喷搅法。深层搅拌法深层搅拌法 是使用水泥浆作为固化剂的水泥土搅拌法，简称湿是使用水泥浆作为固化剂的水泥土搅拌法，简称湿法。法。粉体喷搅法粉体喷搅法 是使用干水泥粉作为固化剂的水泥土搅拌法，简称是使用干水泥粉作为固化剂的水泥土搅拌法，简称干法。干法。第5页/共138页第一节、局部地基处理第一节、局部地基处理一、松土坑（填土、墓穴、菜窖、淤泥）的处理一、松土坑（填土、墓穴、菜窖、淤泥）的处理 1 1、松土坑在基槽范围内松土坑在基槽范围内时，将坑中松软虚土挖出，使坑底及四壁均见天然土时，将坑中松软虚土挖出，使坑底及四壁均见天然土为止，回填与天然土压缩性相接近的材料：为止，回填与天然土压缩性相接近的材料：1 1）当天然土为砂土时，用砂或级配砂石回填；）当天然土为砂土时，用砂或级配砂石回填；2 2）当天然土为较密实的粘性土时，用）当天然土为较密实的粘性土时，用3 3：7 7灰土分层夯实回填；灰土分层夯实回填；3 3）天然土为中密可塑的粘性土或新近沉积的粘性土，可用）天然土为中密可塑的粘性土或新近沉积的粘性土，可用1 1：9 9或或2 2：8 8灰土分灰土分层回填夯实，每层厚度不超过层回填夯实，每层厚度不超过20cm20cm。第6页/共138页2 2、松土坑在基槽范围较大松土坑在基槽范围较大，且超过基槽边沿时，因条件限制，槽壁挖不到天，且超过基槽边沿时，因条件限制，槽壁挖不到天然土层时，则应将该范围内的基槽适当加宽，加宽按如下规定：然土层时，则应将该范围内的基槽适当加宽，加宽按如下规定：1 1）当用砂土或砂石回填时，基槽每边均应按）当用砂土或砂石回填时，基槽每边均应按l l：h h1 1：1 1坡度放宽；坡度放宽；2 2）用）用1 1：9 9或或2 2：8 8灰土回填时，基槽每边均应按灰土回填时，基槽每边均应按0.50.5：1 1坡度放宽；坡度放宽；3 3）用）用3 3：7 7灰土回填时，如坑的长度小于等于灰土回填时，如坑的长度小于等于2m2m，基槽可不放宽，但灰土，基槽可不放宽，但灰土与槽壁接触处夯实。与槽壁接触处夯实。第7页/共138页3 3、松土坑范围较大，且长度超过松土坑范围较大，且长度超过5m5m时时，如坑底土质与一般槽底土质相同，可，如坑底土质与一般槽底土质相同，可将该部分基础加深，做将该部分基础加深，做1 1：2 2踏步与两端相接，但每步不高于踏步与两端相接，但每步不高于0.5m0.5m，长度不，长度不小于小于1m1m。4 4、松土坑较深（大于槽宽或大于松土坑较深（大于槽宽或大于1.5m1.5m时）时），按以上要求处理到老土，槽底处，按以上要求处理到老土，槽底处理完毕后，还应当考虑是否需要加强上部结构的强度，常用的加强方法是：理完毕后，还应当考虑是否需要加强上部结构的强度，常用的加强方法是：在灰土基础上在灰土基础上1 12 2皮砖处（或混凝土基础内），防潮层下皮砖处（或混凝土基础内），防潮层下1 12 2皮砖处及首皮砖处及首层顶板处各加配层顶板处各加配4 4根根8 8 1212钢筋，跨过该松土坑两端各钢筋，跨过该松土坑两端各1m1m，以防止过大，以防止过大的局部不均匀沉降。的局部不均匀沉降。第8页/共138页5 5、地下水位较高的松土坑地下水位较高的松土坑，如遇到地下水位较高，坑内无法夯实时，可将坑（槽）中软弱虚土挖去，再用砂，如遇到地下水位较高，坑内无法夯实时，可将坑（槽）中软弱虚土挖去，再用砂土、砂石或混凝土代替灰土回填；或地下水位以下用粗砂与碎石（比例土、砂石或混凝土代替灰土回填；或地下水位以下用粗砂与碎石（比例1 1：3 3）回填，地下水位以上用）回填，地下水位以上用3 3：7 7灰土回填夯实至要求高度。灰土回填夯实至要求高度。第9页/共138页二、砖井及土井的处理二、砖井及土井的处理 1 1、砖井、土井在室外，据基础边缘砖井、土井在室外，据基础边缘5m5m以内以内:先用素土分层夯实，回填到室外地坪以下先用素土分层夯实，回填到室外地坪以下1.5m1.5m处，将井壁四周砖圈拆除或松软部分处，将井壁四周砖圈拆除或松软部分挖去，然后用素土分层回填并夯实。挖去，然后用素土分层回填并夯实。2 2、砖井、土井在室内基础附近砖井、土井在室内基础附近:1 1）将水位降低到最低可能的限度，用中、粗砂及块石、卵石或碎砖等回填到地）将水位降低到最低可能的限度，用中、粗砂及块石、卵石或碎砖等回填到地下水位以上下水位以上50cm50cm；2 2）砖井应将四周砖圈拆至坑（槽）底以下）砖井应将四周砖圈拆至坑（槽）底以下1m1m或更深些，然后再用素土分层回填或更深些，然后再用素土分层回填并夯实，如井已回填，但不密实或并夯实，如井已回填，但不密实或 有软土，可用大块石将下面软土挤紧，再分层有软土，可用大块石将下面软土挤紧，再分层回填素土夯实。回填素土夯实。第10页/共138页3 3、砖井、土井在基础下或条形基础砖井、土井在基础下或条形基础3B3B或柱基或柱基2B2B范围内范围内:先用素土分层回填夯实，至基础底下先用素土分层回填夯实，至基础底下2m2m处，将井壁四周松软部分挖去，处，将井壁四周松软部分挖去，有砖井圈时，将井圈拆至槽底以下有砖井圈时，将井圈拆至槽底以下1 11.5m1.5m，当井内有水，应用中、粗砂及，当井内有水，应用中、粗砂及碎石、卵石或碎砖回填至水位以上碎石、卵石或碎砖回填至水位以上50cm50cm，然后再按上述方法处理。，然后再按上述方法处理。当井内已有填土，但不密实，且挖除困难时，可在部分拆除后的砖井圈当井内已有填土，但不密实，且挖除困难时，可在部分拆除后的砖井圈上加钢筋混凝土盖封口，上面用素土或上加钢筋混凝土盖封口，上面用素土或2 2：8 8灰土回填，夯实至槽底。灰土回填，夯实至槽底。第11页/共138页4 4、砖井、土井在房屋转角处，且基础部分或全部压在井上砖井、土井在房屋转角处，且基础部分或全部压在井上 除用以上办法回填处理外，还应对基础加固处理（除用以上办法回填处理外，还应对基础加固处理（设计设计）：）：1 1）当基础压在井上部分较少，可采用从基础中挑钢筋混凝土梁的办法处理。）当基础压在井上部分较少，可采用从基础中挑钢筋混凝土梁的办法处理。2 2）当基础压在井上部分较多，挑梁的方法较困难或不经济时，则可将基础沿）当基础压在井上部分较多，挑梁的方法较困难或不经济时，则可将基础沿墙长方向向外延长出去，使延长部分落在天然土上，落在天然土上基础总面积墙长方向向外延长出去，使延长部分落在天然土上，落在天然土上基础总面积应等于或稍大于井圈范围内原有基础的面积，并在墙内配筋或用钢筋混凝土梁应等于或稍大于井圈范围内原有基础的面积，并在墙内配筋或用钢筋混凝土梁来加强。来加强。第12页/共138页5 5、砖井、土井、已淤填，但不密实砖井、土井、已淤填，但不密实:可用大块石将下面软土挤密，再用上述办法回填处理，如井内可用大块石将下面软土挤密，再用上述办法回填处理，如井内不能夯填密实而上部荷载又较大，可在井内设灰土挤密桩或石灰柱不能夯填密实而上部荷载又较大，可在井内设灰土挤密桩或石灰柱处理，如土井在大体积混凝土基础下，可在井圈上加钢筋混凝土盖处理，如土井在大体积混凝土基础下，可在井圈上加钢筋混凝土盖板封口，上部再用素土或板封口，上部再用素土或2 2：8 8灰土回填密实的办法处理，使基土内灰土回填密实的办法处理，使基土内附加应力传布范围比较均匀，盖板到基底的高差附加应力传布范围比较均匀，盖板到基底的高差h h大于等于井径。大于等于井径。第13页/共138页三、局部范围内软硬土的处理三、局部范围内软硬土的处理 1 1、基础下局部遇基岩、旧墙基、大孤石、老灰土、大树根、砖窑、化粪池等，、基础下局部遇基岩、旧墙基、大孤石、老灰土、大树根、砖窑、化粪池等，尽可能挖除，以防建筑物由于局部落于坚硬地基上，造成不均匀沉降而使建筑物尽可能挖除，以防建筑物由于局部落于坚硬地基上，造成不均匀沉降而使建筑物开裂；开裂；2 2、若基础一部分落于硬土层上，一部分落于软土层上时、若基础一部分落于硬土层上，一部分落于软土层上时（设计出变更）（设计出变更），将，将坚硬地基部分凿去坚硬地基部分凿去303050cm50cm深，再回填土、砂混合物或砂作软性褥垫，起到调节深，再回填土、砂混合物或砂作软性褥垫，起到调节变形作用，避免裂缝；如硬物挖出困难，可再其上设置钢筋混凝土过梁跨越，并变形作用，避免裂缝；如硬物挖出困难，可再其上设置钢筋混凝土过梁跨越，并与硬物间保留一定空隙或在硬物上部设置一层软性褥垫以调整沉降与硬物间保留一定空隙或在硬物上部设置一层软性褥垫以调整沉降 3 3、若基础一部分落于原土层上，一部分落于回填土层上时、若基础一部分落于原土层上，一部分落于回填土层上时（设计出变更）（设计出变更）。第14页/共138页四、橡皮土的处理四、橡皮土的处理 1 1、定义定义：当地基为粘性土，且含水量很大趋于饱和时，夯拍会使地基土：当地基为粘性土，且含水量很大趋于饱和时，夯拍会使地基土变成踩上去有一种颤动感的土，称变成踩上去有一种颤动感的土，称“橡皮土橡皮土”2 2、性质性质：橡皮土不宜直接夯拍，因为夯拍将扰动原状土，土颗粒之间的：橡皮土不宜直接夯拍，因为夯拍将扰动原状土，土颗粒之间的毛细孔将被破坏，在夯拍面形成硬壳，水分不易渗透和散发。毛细孔将被破坏，在夯拍面形成硬壳，水分不易渗透和散发。第15页/共138页3 3、处理方法处理方法：1 1）采用翻土晾槽或掺石灰法降低土的含水量，然后再根据具体情况选）采用翻土晾槽或掺石灰法降低土的含水量，然后再根据具体情况选择施工方法及基础类型。择施工方法及基础类型。2 2）如果地基土已发生了颤动现象，可加铺一层碎石夯击，以将土挤密。）如果地基土已发生了颤动现象，可加铺一层碎石夯击，以将土挤密。3 3）如果基础荷载较大，可在橡皮土上打入大块毛石或红砖挤密土层，）如果基础荷载较大，可在橡皮土上打入大块毛石或红砖挤密土层，然后满铺然后满铺50cm50cm碎石后再夯实。碎石后再夯实。4)4)可采用换土方法，将橡皮土挖除，填以砂土或级配碎石。可采用换土方法，将橡皮土挖除，填以砂土或级配碎石。第16页/共138页第二节第二节 浅埋式钢筋混凝土基础施工浅埋式钢筋混凝土基础施工一、独立基础与条形基础一、独立基础与条形基础1 1、构造要求：见书、构造要求：见书P68P68页页第17页/共138页2 2、施工要点、施工要点1 1）基坑（槽）应进行验槽，局部软弱土层应挖去，用灰土或砂砾分层回填）基坑（槽）应进行验槽，局部软弱土层应挖去，用灰土或砂砾分层回填夯实至基底相平。基坑（槽）内浮土、积水、淤泥、垃圾、杂物应清扫干夯实至基底相平。基坑（槽）内浮土、积水、淤泥、垃圾、杂物应清扫干净。验槽后应立即浇筑垫层混凝土，以免地基土被扰动。净。验槽后应立即浇筑垫层混凝土，以免地基土被扰动。2 2）垫层达到一定强度后，在其上弹线、支模。铺放钢筋网片时底部用与混）垫层达到一定强度后，在其上弹线、支模。铺放钢筋网片时底部用与混凝土保护层同厚度的水泥砂浆垫块，以保证钢筋的保护层符合设计要求。凝土保护层同厚度的水泥砂浆垫块，以保证钢筋的保护层符合设计要求。3 3）在浇筑混凝土前，应清扫模板上的垃圾、泥土和钢筋上的油污等杂物，）在浇筑混凝土前，应清扫模板上的垃圾、泥土和钢筋上的油污等杂物，模板应浇水加以湿润。模板应浇水加以湿润。第18页/共138页4 4）基础混凝土宜分层连续浇筑完成。阶梯型基础的每一台阶高度内应分层浇）基础混凝土宜分层连续浇筑完成。阶梯型基础的每一台阶高度内应分层浇捣，每浇筑完一台阶应稍停捣，每浇筑完一台阶应稍停0.5-1.0h,0.5-1.0h,待其初步获得沉实后，再浇筑上层，待其初步获得沉实后，再浇筑上层，以防止下台阶混凝土溢出，在上台阶根部出现烂脖子，台阶表面应基本抹平。以防止下台阶混凝土溢出，在上台阶根部出现烂脖子，台阶表面应基本抹平。5 5）锥形基础的斜面部分模板应随混凝土浇捣分段支设并顶压紧，以防模板上）锥形基础的斜面部分模板应随混凝土浇捣分段支设并顶压紧，以防模板上浮变形，边角处的混凝土应注意捣实。严禁斜面部分不支模，用铁锹拍实。浮变形，边角处的混凝土应注意捣实。严禁斜面部分不支模，用铁锹拍实。6 6）基础上有插筋时，要加以固定，保证插筋位置的正确，防止浇捣混凝土发）基础上有插筋时，要加以固定，保证插筋位置的正确，防止浇捣混凝土发生位移。混凝土浇筑完毕，外露表面覆盖浇水养护。生位移。混凝土浇筑完毕，外露表面覆盖浇水养护。第19页/共138页二、杯形基础二、杯形基础 是用于装配式钢筋混凝土柱的基础是用于装配式钢筋混凝土柱的基础1 1、构造要求、构造要求 第20页/共138页2、施工要点、施工要点 杯形基础除参照板式基础的施工要点外，还应注意以下几点：杯形基础除参照板式基础的施工要点外，还应注意以下几点：1）混凝土应按台阶分层浇筑，对高杯口基础的高台阶部分按整段分层浇筑。）混凝土应按台阶分层浇筑，对高杯口基础的高台阶部分按整段分层浇筑。2）杯口模板可做成二半式的定型模板，中间各加一块锲形板，拆模时，先）杯口模板可做成二半式的定型模板，中间各加一块锲形板，拆模时，先取锲形板，然后分别将两半杯口模板取出。为便于周转宜做成工具式的，取锲形板，然后分别将两半杯口模板取出。为便于周转宜做成工具式的，支模时杯口模板要固定牢固并压浆。支模时杯口模板要固定牢固并压浆。第21页/共138页3 3）浇筑杯口混凝土时，应注意四侧要对称均匀进行，避免将杯口模板挤向）浇筑杯口混凝土时，应注意四侧要对称均匀进行，避免将杯口模板挤向一侧。一侧。4 4）施工时应先浇筑杯底混凝土并振实，注意在杯底一般有）施工时应先浇筑杯底混凝土并振实，注意在杯底一般有50mm50mm厚的细石混厚的细石混凝土找平层，应仔细留出。待杯底混凝土沉实后，再浇筑杯口四周混凝土。凝土找平层，应仔细留出。待杯底混凝土沉实后，再浇筑杯口四周混凝土。基础浇捣完毕，在混凝土初凝后终凝前将杯口模板取出，并将杯口内侧表基础浇捣完毕，在混凝土初凝后终凝前将杯口模板取出，并将杯口内侧表面混凝土凿毛。面混凝土凿毛。5 5）施工高杯口基础时，可采用后安装杯口模板的方法施工，即当混凝土浇）施工高杯口基础时，可采用后安装杯口模板的方法施工，即当混凝土浇捣接近杯口底时，再安装固定杯口模板，继续浇筑杯口四周混凝土。捣接近杯口底时，再安装固定杯口模板，继续浇筑杯口四周混凝土。第22页/共138页三、片筏基础三、片筏基础 片筏基础由钢筋混凝土底板、纵横地基梁等组成。当建筑物有地片筏基础由钢筋混凝土底板、纵横地基梁等组成。当建筑物有地下室或地基承载力较低、上部荷载较大时采用。有梁板式、平板式两类。下室或地基承载力较低、上部荷载较大时采用。有梁板式、平板式两类。1 1、构造要求（书）、构造要求（书）2 2、施工要点、施工要点1 1）施工前，如地下水位较高，可采用人工降低地下水位至基坑底不少于）施工前，如地下水位较高，可采用人工降低地下水位至基坑底不少于500mm500mm，以保证在无水情况下进行基坑开挖和基础施工。，以保证在无水情况下进行基坑开挖和基础施工。第23页/共138页2）施工时，可采用先在垫层上绑扎底板、梁的钢筋和柱子锚固插筋，）施工时，可采用先在垫层上绑扎底板、梁的钢筋和柱子锚固插筋，浇筑底板混凝土，待达到浇筑底板混凝土，待达到25%设计强度后，再在底板上支梁模板，继设计强度后，再在底板上支梁模板，继续浇筑完梁部分混凝土；也可采用底板和梁模板一次同时支好，混凝续浇筑完梁部分混凝土；也可采用底板和梁模板一次同时支好，混凝土一次连续浇筑完成，梁侧模板采用支架支承并固定牢固。土一次连续浇筑完成，梁侧模板采用支架支承并固定牢固。3）混凝土浇筑时一般不留施工缝，必须留设时，应按施工缝要求处理，）混凝土浇筑时一般不留施工缝，必须留设时，应按施工缝要求处理，并应设置止水带。并应设置止水带。4）基础浇筑完毕，表面应覆盖和洒水养护，并防止地基被水浸泡。）基础浇筑完毕，表面应覆盖和洒水养护，并防止地基被水浸泡。第24页/共138页四、箱型基础四、箱型基础 箱型基础是由钢筋混凝土底板、顶板、外墙以及一定数量的箱型基础是由钢筋混凝土底板、顶板、外墙以及一定数量的内隔墙构成封闭的箱体，基础中部可在内隔墙开门洞作地下室。内隔墙构成封闭的箱体，基础中部可在内隔墙开门洞作地下室。适用作软弱地基上的面积较小、平面形状简单、上部结构荷适用作软弱地基上的面积较小、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的基础。载大且分布不均匀的高层建筑物的基础。1 1、构造要求、构造要求第25页/共138页2 2、施工要点、施工要点1 1）基坑开挖，如地下水位较高，应采取措施降低地下水位至基坑底以下）基坑开挖，如地下水位较高，应采取措施降低地下水位至基坑底以下500mm500mm处，并尽量减少对基坑底土的扰动。当采用机械开挖基坑时，处，并尽量减少对基坑底土的扰动。当采用机械开挖基坑时，在基坑底面以上在基坑底面以上200-400mm200-400mm厚的土层，应用人工挖除并清理，基坑厚的土层，应用人工挖除并清理，基坑验槽后，应立即进行基础施工。验槽后，应立即进行基础施工。2 2）施工时，基础顶板、内外墙和顶板的支模、钢筋绑扎和混凝土浇筑，）施工时，基础顶板、内外墙和顶板的支模、钢筋绑扎和混凝土浇筑，可采取分块进行，其施工缝的留设位置和处理应符合钢筋混凝土工程可采取分块进行，其施工缝的留设位置和处理应符合钢筋混凝土工程施工及验收规范有关要求，外墙接缝应设止水带。施工及验收规范有关要求，外墙接缝应设止水带。第26页/共138页3 3）基础的底板、内外墙和顶板宜连续浇筑完毕。为防止出现温度收缩裂缝，）基础的底板、内外墙和顶板宜连续浇筑完毕。为防止出现温度收缩裂缝，一般应设置贯通后浇带，带宽不宜小于一般应设置贯通后浇带，带宽不宜小于800mm800mm，在后浇带处钢筋应贯通，在后浇带处钢筋应贯通，顶板浇筑后，相隔顶板浇筑后，相隔2-42-4周，用比设计强度提高一级的细石混凝土将后周，用比设计强度提高一级的细石混凝土将后浇带填灌密实，并加强养护。浇带填灌密实，并加强养护。4 4）基础施工完毕，应立即进行回填土。停止降水时，应验算基础的抗浮稳）基础施工完毕，应立即进行回填土。停止降水时，应验算基础的抗浮稳定性，抗浮稳定系数不宜小于定性，抗浮稳定系数不宜小于1.21.2，如不能满足时，应采取有效措施，如不能满足时，应采取有效措施，譬如继续抽水直至上部结构荷载加上后能满足抗浮稳定系数要求为止，譬如继续抽水直至上部结构荷载加上后能满足抗浮稳定系数要求为止，或在基础内采取灌水或加重物等，防止基础上浮或倾斜。或在基础内采取灌水或加重物等，防止基础上浮或倾斜。第27页/共138页作业作业P715P715、1313、1717、1919第28页/共138页2 桩基础工程学习重点：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：v了解桩基础组成及分类；v了解泥浆护壁成孔施工过程及工艺原理；v了解预制桩、灌注桩质量检验标准。第29页/共138页v掌握预制桩施工顺序确定、注意事项、质量事故产生的原因和预防措施；了解静力压桩特点和施工方法；v掌握沉管灌注桩、大直径人工挖孔灌注桩的施工方法，常见质量事故的预防和处理，安全施工措施；第30页/共138页桩基础桩基础 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。中的桩和连接桩顶的承台或承台梁组成。桩的作用桩的作用 是将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强的土层上，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。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31页/共138页桩按受力情况分为端承桩和摩擦桩两种(图2.1)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。第32页/共138页第33页/共138页 桩按施工方法分为预制桩和灌注桩v预制桩 根据沉入土中的方法，可分打入桩、水冲沉桩、振动沉桩和静力压桩等；v灌注桩 是在桩位处成孔，然后放入钢筋骨架，再浇筑混凝土而成的桩。灌注桩按成孔方法不同，有钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、冲孔灌注桩、套管成孔灌注桩及爆扩成孔灌注桩等。第34页/共138页2.1 钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土预制桩施工 本章小结本章小结 本本 章章 内内 容容End End 本章作业本章作业 2.2 混凝土灌注桩施工混凝土灌注桩施工 第35页/共138页2.1 钢筋混疑土预制桩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，其特点：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。第36页/共138页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。其主要内容包括：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。预制桩的施工，主要包括预制、起吊、运输、堆放、沉桩等过程第37页/共138页制作制作 管桩及长度在管桩及长度在10m10m以内的方桩在预制厂制作，较长的方桩在打桩以内的方桩在预制厂制作，较长的方桩在打桩现场制作。现场制作。模模板板 可可以以保保证证桩桩的的几几何何尺尺寸寸准准确确，使使桩桩面面平平整整挺挺直直；桩桩顶顶面面模模板板应应与与桩桩的的轴轴线线垂垂直直；桩桩尖尖四四棱棱锥锥面面呈呈正正四四棱棱锥锥体体，且且桩桩尖尖位位于于桩桩的的轴轴线线上上；底底模模板板、侧侧模模板板及及重重叠叠法法生生产产时时，桩桩面面间间均均应应涂涂刷刷好好隔隔离离层层，不不得得粘粘结。结。2.1.2.1.1 1 桩的制作、运输、堆放桩的制作、运输、堆放 第38页/共138页钢筋骨架的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30d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(如图2.2所示)应作特殊处理。钢筋骨架制作允许偏差应符合表2.1的规定。第39页/共138页第40页/共138页表表2.1 2.1 预制桩钢筋骨架质量检验标准预制桩钢筋骨架质量检验标准项目项目序号序号检查项目检查项目允许偏差或允许值允许偏差或允许值(mm)(mm)检查方法检查方法 主主控控项项目目1 1主筋距桩顶距离主筋距桩顶距离 55用钢尺量用钢尺量2 2多节桩锚固钢筋位置多节桩锚固钢筋位置 55用钢尺量用钢尺量3 3多节桩预埋铁件多节桩预埋铁件 33用钢尺量用钢尺量4 4主筋保护层厚度主筋保护层厚度 55用钢尺量用钢尺量一一般般项项目目1 1主筋间距主筋间距 55用钢尺量用钢尺量2 2桩尖中心线桩尖中心线 1010用钢尺量用钢尺量3 3箍筋间距箍筋间距 2020用钢尺量用钢尺量4 4桩顶钢筋网片桩顶钢筋网片 1010用钢尺量用钢尺量5 5多节桩锚固钢筋长度多节桩锚固钢筋长度 1010用钢尺量用钢尺量第41页/共138页预制桩混凝土强度等级不宜低于C30；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。钢筋混凝土预制桩的质量检验标准应符合表2.2的规定。第42页/共138页项项目目序序号号检查项目检查项目允许偏差或允许值(mm)检查方法检查方法 单位单位数值数值主主控控项项目目1 1桩体质量检验桩体质量检验 按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范 按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范 2 2桩位偏差桩位偏差 见本表见本表 用钢尺量用钢尺量3 3承载力承载力 按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范 按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范 一一般般项项目目1 1砂、石、水泥、钢材等原砂、石、水泥、钢材等原材料材料(现场预制时现场预制时)符合设计要求符合设计要求 查查出出厂厂质质保保文文件件或或抽抽样送检样送检 2 2混凝土配合比及强度混凝土配合比及强度(现现场预制时场预制时)符合设计要求符合设计要求检检查查称称量量及及查查试试块块记记录录 3 3成品桩外形成品桩外形 表表面面平平整整、颜颜色色均均匀匀、掉掉角角深深度度1010mmmm，蜂蜂窝窝面积小于总面积面积小于总面积0.0.5%5%直观直观 表2.2 钢筋混凝土预制桩的质量检验标准 第43页/共138页项项目目序序号号检查项目检查项目允许偏差或允许值允许偏差或允许值(mm)(mm)检查方法检查方法 单位单位数值数值一一般般项项目目4 4成品桩裂缝成品桩裂缝(收缩裂缝或起吊、收缩裂缝或起吊、装、堆放引起的裂缝装、堆放引起的裂缝)深深度度2020mmmm，宽宽度度0.250.25mmmm，横横向向裂裂缝缝不不超超过过边边长长的的一一半半 裂裂缝缝测测定定仪仪，该该基基在在地地下下水水有有侵侵蚀蚀地地区区及及锤锤击击数数超超过过500500击的长桩不适用击的长桩不适用 5 5成品桩尺寸：横截面边长成品桩尺寸：横截面边长 桩顶对角线差桩顶对角线差 桩尖中心线桩尖中心线 桩身弯曲矢高桩身弯曲矢高 桩顶平整度桩顶平整度 mmmmmmmmmmmmmmmm5 5 10101010 L/1000L/100021.01.01010L/1000L/1000秒表测定秒表测定用钢尺量用钢尺量 用钢尺量用钢尺量 7 7硫磺胶泥接桩：胶泥浇筑时间硫磺胶泥接桩：胶泥浇筑时间 浇筑后停歇时间浇筑后停歇时间 minminminmin277秒表测定秒表测定秒表测定秒表测定8 8桩顶标高桩顶标高 mmmm50 50 水准仪水准仪 9 9停锤标准停锤标准 设计要求设计要求现场实测或查沉桩记录现场实测或查沉桩记录 第44页/共138页起吊、运输、堆放：钢筋混凝土预制桩应达到设计强度的70%才可起吊；达到100%设计强度才能运输和打桩。若提前吊运，必须采取措施并经过验算合格方可进行。桩在起吊搬运时，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。如无吊环，设计又未作规定时，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，可按图2.3所示的位置捆绑。堆放时，地面必须平整、坚实，垫木间距应与吊点位置相同，堆放层数不宜超过4层。第45页/共138页第46页/共138页2.1.2.1.2 2 打桩设备及选择打桩设备及选择 打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置。(1)桩锤桩锤可选用落锤、汽锤、柴油打桩锤和振动锤。落锤 一般由铸铁制成。有穿心锤和龙门锤两种，重0.22t。它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(如图2.4)。适用于粘土和含砂砾较多的土层。缺点 打桩速度慢、功效低，对桩的损伤较大，噪音大，影响环境。第47页/共138页第48页/共138页汽锤汽锤 是以高压蒸汽或压缩是以高压蒸汽或压缩空气为动力的打桩机械，有空气为动力的打桩机械，有单动汽锤单动汽锤和和双动汽锤双动汽锤两种两种(如如图图2.52.5)。优点优点 冲击频率高，功效较高。冲击频率高，功效较高。适宜打各种桩，还可用于水适宜打各种桩，还可用于水下打桩、打钢板桩，并可用下打桩、打钢板桩，并可用于拔桩。于拔桩。第49页/共138页柴油打桩锤 利用燃油爆炸来推动活塞往返运动进行锤击打桩，柴油桩锤与桩架、动力设备配套组成柴油打桩机。用于打木桩、钢板桩和混凝土预制桩。缺点 容易熄火，噪声和空气污染而影响环境，在城市中施工受到一定限制。振动锤 是利用机械强迫振动，通过桩帽传到桩上使桩下沉。适合在砂类土中的打桩，并适合打钢筋混凝土管桩。锤重选择 应根据地质条件、工程结构、桩的类型、密集程度及施工条件等参考表2.3选用。第50页/共138页表2.3 锤重选择表 锤锤 型型 柴柴 油油 锤锤(t)t)202025253535454560607272锤的锤的动力动力性能性能 冲击部分重冲击部分重(t)t)2.02.02.52.53.53.54.54.56.06.07.27.2总总 重重(t)t)4.54.56.56.57.27.29.69.615.015.018.018.0冲击力冲击力(kN)kN)2000200020002000250025002500402500400000400050040005000 05000705000700000700070001000010000常用冲程常用冲程(m)m)1.82.31.82.3桩桩 的的 边长边长或直径或直径 预制方桩、预应力管桩的预制方桩、预应力管桩的边长或直径边长或直径(cm)cm)253525353540354040454045455045505055505555605560钢管桩直径钢管桩直径(cm)cm)4040606090909010090100持持力力层层粘性土粘性土粉土粉土 一般进入深度一般进入深度(m)m)12121.52.51.52.523232.53.52.53.534343535静力触探比贯入阻力静力触探比贯入阻力P Ps s平平均值均值(MPa)MPa)3 34 45 5555555砂土砂土一般进入深度一般进入深度(m)m)0.510.510.51.50.51.512121.52.51.52.523232.53.52.53.5标准贯入击数标准贯入击数N(N(未修正未修正)15251525203020303040304040454045455045505050锤的常用控制贯入度锤的常用控制贯入度(cm/10cm/10击击)232335354848设计单桩极限承载力设计单桩极限承载力(kN)kN)40040012012080080016001600250040250040000030003000500050005000705000700000700070001000010000第51页/共138页(2)桩架桩架 是支持桩身和桩锤，在打桩过程中引导桩的方向及维持桩的稳定，并保证桩锤沿着所要求方向冲击的设备。桩架一般由底盘、导向杆、起吊设备、撑杆等组成。根据桩的长度、桩锤的高度及施工条件等选择桩架和确定桩架高度。桩架高度=桩长+桩锤高度+滑轮组高桩架用钢材制作，按移动方式有轮胎式、履带式、轨道式等。履带式桩架(图2.6)以履带式起重机为主机，配备桩架工作装置而组成。操作灵活，移动方便，适用于各种预制桩和灌注桩的施工。第52页/共138页第53页/共138页(3)动力装置 打桩机械的动力装置是根据所选桩锤而定的。当采用落锤时，需配置电动卷扬机、变压器、电缆；当采用空气锤时，应配备空气压缩机、内燃机；当选用蒸汽锤时，则要配备蒸汽锅炉和卷扬机。柴油锤以柴油作为能源，不需外部动力设备。第54页/共138页2.1.3 2.1.3 打入法施工打入法施工 打入法 也称锤击法，是利用桩锤落到桩顶上的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。锤击沉桩 是混凝土预制桩常用的沉桩方法，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。第55页/共138页2 2.1.1.3.13.1 施工准备施工准备 场地平整及清除施工现场的地面和地下障碍物。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，用以检查桩位的偏差、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准备设置标尺 用以控制桩的入土深度。第56页/共138页2.1.3.2 2.1.3.2 打桩顺序的确定打桩顺序的确定 打桩顺序直接影响到桩基础的质量和施工速度，应根据桩的密集程度(桩距大小)、桩的规格、长短、桩的设计标高、工作面布置、工期要求等综合考虑，合理确定打桩顺序。根据桩的密集程度，打桩顺序一般分为逐排打设、自中部向四周打设和由中间向两侧打设三种，如图2.7所示。v当桩的中心距不大于4倍桩的直径或边长时，应由中间向两侧对称施打(图2.7(c)，或由中间向四周施打(图2.7(b)。v当桩的中心距大于4倍桩的边长或直径时，可采用上述两种打法，或逐排单向打设(图2.7(a)。第57页/共138页根据基础的设计标高和桩的规格，宜按先深后浅、先大后小、先长后短的顺序进行打桩。第58页/共138页2.1.3.3 2.1.3.3 打桩打桩