建筑工程施工技术项目二-地基与基础工程.ppt

2.1 浅埋式基础施工 2.2 桩基础施工 2.3 地基处理及加固,项目二 地基与基础工程基本知识,天然浅基础的类型：常用的浅基础类型有条形基础、独立基础、筏形基础、箱型基础。 条形基础的分类：条形基础包括柱下钢筋混凝土独立基础(图2-3)和墙下钢筋混凝土条形基础(图2-4)。 特点及适用范围：条形基础的抗弯和抗剪性能良好，可在竖向荷载较大，地基承载力不高以及承受水平力和力矩荷载等情况下使用。因高度不受台阶宽高比的限制，故适宜于需要“宽基浅埋”的基础。,2.1浅埋式基础施工,一、条形基础,1构造要求 (1) 条形基础边缘高度h200；阶梯形基础的每阶高h1宜为300500。 (2) 垫层厚一般100，砼强度为C10，基础混凝土强度等级不宜低于C15。 (3) 底板受力钢筋的最小直径8，间距200。当有垫层时钢筋保护层的厚度不宜小于35，无垫层时不宜小于70。 (4) 插筋的数目与直径应与柱内纵向受力钢筋相同。,条形基础,墙下钢筋砼条形基础构造示意图,2施工要点 (1) 基坑(槽)在浇混凝土前应进行验槽清理干净。验槽后垫层混凝土应立即浇筑，以免地基土被扰动。 (2) 垫层混凝土达到一定强度即可在其上弹线、支模。 (3) 在浇筑混凝土前，应清除模板内的垃圾、泥土和钢筋上的油污等杂物，模板应浇水湿润。 (4) 基础混凝土宜分层连续浇筑。 (5) 锥形基础的斜面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。 (6) 基础上有插筋时，要加以固定，保证插筋位置的正确。混凝土浇筑完毕，外露表面应覆盖浇水养护。,杯形基础常用作钢筋混凝土预制柱基础 (图2-5)。 1构造要求 (1) 柱的插入深度h1，可按表2-8选用，并应满足锚固长度的要求。 (2)基础的杯底厚度和杯壁厚度，可按表2-9选用。 (3)当柱为轴心或小偏心受压，且t/h20.65时，或大偏心受压且t/h20.75时，杯壁可不配筋；,二、杯形基础,当柱为轴心或小偏心受压且0.5t0.65时，杯壁可按表2-10和图2-6构造配筋； 当柱为轴心或小偏心受压且t/h20.5时，或大偏心受压且t/h20.75时，按计算配筋。 (4) 预制钢筋混凝土柱(包括双肢柱)和高杯口基础的连接与一般杯口基础构造相同。,2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： (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。 (2) 杯口模板可作成二半式的定型模板，中间各加一块楔形板，拆模时，先取出楔形板，然后分别将两半杯口模板取出。,(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一侧。 (4) 施工时应先浇筑杯底混凝土并振实，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，并将杯口内侧表面混凝土凿毛。 (5) 施工高杯口基础时，可采用后安装杯口模板的方法施工。,筏式基础由钢筋混凝土底板、梁等组成。 筏式基础分为梁板式和平板式两类。 适用于上部荷载较大，而地基承载力较弱。 1构造要求 (1) 混凝土强度等级应C20，钢筋保护层厚度不小于35。 (2) 基础平面布置应尽量对称。底板厚度不宜小于200。 (3) 底板下一般设100厚的C10混凝土垫层，每边伸出基础底板100 。,三、筏式基础,2施工要点 (1)施工前，应将地下水位降至基坑底面下500 ，以保证在无水情况下进行基坑开挖和基础施工。 (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，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，继续浇筑完梁部分混凝土； (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，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。,箱形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的封闭箱体(图2-8)。 适用于建筑物荷载很大，或地质情况很差，或基础需要埋深很大时。 1构造要求 (1) 箱形基础在平面布置上尽可能对称，以减少荷载的偏心距，防止基础过度倾斜。 (2) 混凝土强度等级应C20，基础高度一般取建筑物高度的1/81/12，不宜低于箱型基础长度的1/161/18,且不小于3m。 (3) 底、顶板的厚度应满足柱或墙冲切验算要求，并根据实际受力情况通过计算确定。 (4) 为保证箱型基础的整体刚度，平均每平方米基础面积上墙体长度不应小于400mm，或墙体水平截面积不得小于基础面积的1/10,其中纵墙配置量不得小于墙体总配置量的3/5。,四、箱形基础,2施工要点 (1)施工前，应将地下水位降至基坑底面下500 ，以保证在无水情况下进行基坑开挖和基础施工。基坑开挖，在基坑底面以上200400厚的土层，应用人工挖除并清理。 (2)施工时，基础底板、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施工及验收规范有关要求，外墙接缝应设止水带。 (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，一般应设置贯通后浇带，带宽不宜小于800mm， (4)基础施工完毕在停止降水前，应验算基础的抗浮稳定性，抗浮稳定系数不宜小于1.2。,一、桩基的组成、作用和分类 1.桩基的组成 一般由桩和承台组成(图2-9)。 2.作用 桩的作用：桩将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较大的土层上；或使软弱土层挤压，以提高土壤的承载力和密实度，从而保证建筑物的稳定性和减少地基沉降。 承台的作用：承台将各根桩在上端联成一体。,2.2 桩基础工程,3分类 (1)按承载性质分为：摩擦型桩和端承型桩 1) 摩擦型桩：摩擦型桩又可分为摩擦桩和端承摩擦桩。 2)端承型桩：端承型桩又可分为端承桩和摩擦端承桩。 (2)按桩的使用功能分为：竖向抗压桩、竖向抗拔桩、水平受荷载桩、复合受荷载桩。 (3)按桩身材料分为：混凝土桩、钢桩、组合材料桩。 (4)按成桩方法分为：非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩。 (5)按桩制作工艺分为：预制桩和现场灌注桩。,（a）摩擦桩 （b）端承摩擦桩 （c）端承桩 (d) 摩擦端承桩,原理：静力压桩是在软土地基上，利用静力压桩机或液压压桩机用无振动的静压力将预制桩压入土中的一种沉桩新工艺。 特点：具有施工无噪音、无振动，节约材料，降低成本，提高施工质量，沉桩速度快等特点。,二、静力压桩施工工艺,(一) 原理及特点,1.机械静力压桩机的组成 由压桩架、传动设备、平衡设备(铁块)、量测装置及辅助设备等组成(图2-10)。 2.液压静力压桩机的组成 由液压吊装机构、液压夹持、压桩机构、行走及回转机构、液压及配电系统、配重铁等部分组成(图2-11)。,(二)压桩机械设备,1施工程序 静力压桩的施工程序为： 测量定位桩机就位吊桩插桩桩身对中调直静压沉桩接桩再静压沉桩终止压桩切割桩头 2压桩方法 将预制桩运至桩机附近堆放，桩机利用自身起重机将其吊入夹持器中，夹持油缸将桩从侧面夹紧，压桩油缸作伸程动作，把桩压入土层中。 3桩拼接的方法 (1)浆锚接头(见图2-12)。 (2)焊接接头(见图2-13)。,(三)压桩工艺方法,2第二段桩,3第三段桩,4送桩,5接桩结点,1第一段桩,1压桩应连续进行，停歇时间不宜过长，否则压桩力将大幅度增长而导致桩压不下去或桩机被抬起。 2压桩的终压控制 纯摩擦桩，终压时以设计桩长为控制条件； 长度大于21m的端承摩擦型静压桩，应以设计桩长控制为主，终压力值作对照； 长1421m静压桩，以终压力达满载值为终压控制条件； 对桩周围土质较差且设计承载力较高的，宜复压12次为佳，对长度小于14m的桩，宜连续多次复压，特别对长度小于8m的短桩，连续复压的次数应适当增加。 3静力压桩单桩竖向承载力，可通过桩的终止压力值大致判断。,(四)压桩施工要点,分类：按其成孔方法不同，可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等。 钻孔灌注桩是指利用钻孔机械钻出桩孔，并在孔中浇筑混凝土(或先在孔中吊放钢筋笼)而成的桩。 分类：根据钻孔机械的钻头是否在土壤的含水层中施工，又分为泥浆护壁成孔和干作业成孔两种施工方法。,三、现浇混凝土桩施工工艺,(一)钻孔灌注桩,1泥浆护壁成孔灌注桩 (1)施工设备：主要有冲击、冲抓、回转钻及潜水钻机 (2)施工要点： 1）施工准备：场地平整，挖设排水沟，设泥浆池制备泥浆，做试桩成孔，设置桩基轴线定位点和水准点，放线定桩位及复核。 2）设备安装：安装桩架及水泵设备，桩位处埋设孔口护筒。 3）泥浆：钻孔中应始终保持泥浆液面高于地下水位1.0m以 上。 4）钻孔速度：应根据土层类别、孔径大小、钻孔深度和供水量。 5）清孔：钻孔深度达到设计要求后，必须进行清孔。可采用换浆法清孔，置换出泥浆密度小于1.151.25为合格。 6）钢筋笼安装：清孔完毕后，应立即吊放钢筋笼。 7）混凝土浇筑：水下浇筑混凝土通常采用导管法施工。,(3)质量要求 1）护筒中心与桩中心偏差不大于50mm，埋深在粘土中不小于1m，在砂土中不小于1.5m。 2）泥浆比重：粘土和亚粘土应控制在1.11.2，较厚夹砂层应控制在1.11.3，穿过砂夹卵石层或易于坍孔的土层中应控制在1.31.5。 3）孔底沉渣必须设法清除，要求端承桩沉渣厚度不得大于50，摩擦桩沉渣厚度不得大于150。 4）水下浇筑混凝土应连续施工，导管应始终埋入混凝土中0.81.3m。,2干作业成孔灌注桩 (1)施工设备：主要有螺旋钻机、钻孔扩机、机动或人工洛阳铲等。 (2)施工要点： 1）施工准备：钻孔场地必须平整、碾压或夯实。 2）钻机就位：钻机按桩位就位时，钻杆要垂直对准桩位中心，放下钻机使钻头触及土面。 3）钻孔：钻孔应先慢后快，避免钻杆摇晃，并随时检查钻孔偏移，有问题应及时纠正。 4）清孔：钻孔至要求深度后，可用钻机在原处空转清土，并用辅助掏土工具或二次投钻清底。,5）浇筑混凝土： 桩孔钻成并清孔后，先吊放钢筋笼，并及时浇筑混凝土；从成孔至混凝土浇筑的时间间隔，不得超过24h。混凝土应连续浇筑，分层捣实；当混凝土浇筑到桩顶时，应适当超过桩顶标高，以保证在凿除浮浆层后，使桩顶标高和质量能符合设计要求。 (3)质量要求 1）垂直度容许偏差1%。 2）孔底虚土容许厚度不大于100mm。 3）桩位允许偏差：单桩、条形桩基沿垂直轴线方向和群桩基础边沿的偏差是1/6桩径；条形桩基沿顺轴方向和群桩基础中间桩的偏差为 1/4桩径。,3施工中常遇问题及防止措施 (1)孔壁坍塌：钻孔过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，这表示有孔壁坍塌现象。 防止措施：此时应保持孔内水位并加大泥浆比重以稳定钻孔的护壁。如坍塌严重，应立即回填粘土，待孔壁稳定后再钻。 (2)钻孔偏斜：钻杆不垂直，钻头导向部分压短、导向性差，土质软硬不一，或者遇上孤石等，都会引起钻孔偏斜。,防止措施：钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次削去硬土；或在孔中回填粘土至偏孔处0.5m以上重新钻进。 (3)孔底虚土：施工时，孔底虚土较规范大时必须清除，因虚土影响承载力。 防止措施：目前常用的治理虚土的方法是用20kg铁饼人工夯实。 (4)断桩：水下灌注混凝土桩的质量除混凝土本身质量外，是否断桩是鉴定其质量的关键。 防止措施：力争首批混凝土浇灌一次成功；分析地质情况，研究解决对策；严格控制现场混凝土配合比。,沉管灌注桩：指利用锤击打桩法或振动打桩法，将带有活瓣式桩靴或预制钢筋混凝土桩尖的钢管沉入土中，然后边浇筑混凝土(或先在管内放入钢筋笼)边锤击或振动拔管而成。 前者称为锤击沉管灌注桩，后者称为振动沉管灌注桩。 1锤击沉管灌注桩 锤击沉管灌注桩是采用落锤、蒸汽锤或柴油锤将钢套管沉入土中成孔，然后灌注混凝土或钢筋混凝土，抽出钢管而成。锤击沉管灌注桩适宜于一般粘性土、淤泥质土和人工填土地基 (1)施工设备: 锤击沉管机械设备如图2-16所示。,(二)沉管灌注桩,(2)施工方法： 单打灌注桩的施工工艺： 1)打桩准备：施工时，先将桩机就位，吊起桩管，垂直套入预先埋好的预制混凝土桩尖，压入土中。 2）打桩：桩管与桩锤、桩架等在同一垂直线上即可在桩管上扣上桩帽，起锤沉管。打桩时先用低锤轻击，观察无偏移后方可进入正常施打，直至符合设计要求深度。 3）浇筑混凝土：在检查管内无泥浆或水进入后，即可灌注混凝土。桩管内混凝土应尽量灌满，然后开始拔管。,4）拔管：拔管速度要均匀；拔管时应注意使管内的混凝土量保持略高于地面，直到桩管全部拔出地面为止。桩管内混凝土尽量填满，拔管时要均匀，保持连续密锤轻击，并控制拔管速度，一般土层以不大于1m/min为宜，软弱土层与软硬交界处，应控制在0.8m/min以内为宜。 复打扩大灌注桩施工工艺： 在第一次单打法施工完毕并拔出桩管后，清除桩管外壁上和桩孔周围地面上的污泥，立即在原桩位上再次安放桩尖第二次沉管，使未凝固的混凝土向四周挤压扩大桩径，然后灌注第二次混凝土，拔管方法与第一次相同。复打施工时要注意前后二沉管的轴线应重合，复打应在第一次灌注的混凝土初凝前进行。,(3)质量要求 1）锤击沉管灌注桩混凝土强度等级应不低于C20；混凝土坍落度，在有钢筋时宜为80100，无筋时宜为6080；碎石粒径，有筋时不大于25，无筋时不大于40；桩尖混凝土强度等级不得低于C30。 2）当桩的中心距桩管外径的倍以内或小于2m时，均应跳打，中间空出的桩须待邻桩混凝土达到设计强度的50%以后，方可施打。 3）桩位允许偏差：群桩不大于0.5d(d为桩管外径)，对于两个桩组成的基础，在两个桩的连线方向上偏差不大于0.5d，垂直此线的方向上则不大于1/6d；墙基由单桩支承的，平行墙的方向偏差不大于0.5d，垂直墙的方向不大于1/6d。,2振动沉管灌注桩 采用激振器或振动冲击锤沉管和拔管。 (1)施工设备：振动沉管机械设备如图2-17所示。 (2)施工方法： 1）沉管：安装好桩机后将桩管下端活瓣合起来，对准桩位徐徐压入土中，即可开动激振器沉管。 2）浇筑混凝土：当桩管下沉到设计要求的深度后，便停止振动，用吊斗向管内灌满混凝土，并再次开动激振器，并边振动边拔管，在拔管过程中继续向管内浇筑混凝土。如此反复进行，直至桩管全部拔出地面后即形成混凝土桩身。 振动灌注桩可采用单振法、反插法或复振法施工。,单振法：在沉入土中的桩管内灌满混凝土，开动激振器510S，开始拔管，边振边拔。每拔0.51.0m，停拔振动510S，如此反复，直到桩管全部拔出。在一般土层内拔管速度宜为1.21.5m/min，在较软弱土层中，不得大于0.8m/min。施工速度快，混凝土用量少，但桩的承载力低，适用于含水量较少的土层。 反插法：在桩管内灌满混凝土后，先振动再开始拔管。每次拔管高度0.51.0m，向下反插深度0.30.5m。如此反复进行直至桩管全部拔出地面。 反插法能扩大桩的截面，从而提高了桩的承载力，但混凝土耗用量较大，一般适用于饱和软土层。 复振法：施工方法及要求与锤击沉管灌注桩的复打法相同。,(3)质量要求 1）振动沉管灌注桩的混凝土强度等级不宜低于C15；混凝土坍落度，在有筋时宜为80100，无筋时宜为6080；骨料粒径不得大于30。 2）在拔管过程中，桩管内应随时保持有不少于2m高度的混凝土，以便有足够的压力，防止混凝土在管内的阻塞。 3）振动沉管灌注桩的中心距不宜小于4倍桩管外径，否则应采取跳打。相邻的桩施工时，其间隔时间不得超过混凝土的初凝时间。 4）为保证桩的承载力要求，必须严格控制最后两个两分钟的沉管贯入度，其值按设计要求或根据试桩和当地长期的施工经验确定。 5）桩位允许偏差同锤击沉管灌注桩。,3.沉管灌注桩容易出现的质量问题及处理方法,(1) 颈缩 颈缩：指桩身的局部直径小于设计要求的现象。 当在淤泥和软土层沉管时，由于受挤压的土壁产生空隙水压，拔管后便挤向新灌注的混凝土，桩局部范围受挤压形成颈缩。 当拔管过快或混凝土量少，或混凝土拌和物和易性差时，周围淤泥质土趁机填充过来，也会形成颈缩。 处理方法：拔管时应保持管内混凝土面高于地面，使之具有足够的扩散压力，混凝土坍落度应控制在5070mm。拔管时应采用复打法，并严格控制拔管的速度。,(2) 断桩 断桩：指桩身局部分离或断裂，更为严重的是一段桩没有混凝土。 原因：桩距离太近，相邻桩施工时混凝土还未具备足够的强度，已形成的桩受挤压而断裂。 处理方法：施工时，控制中心距离不小于4倍桩径；确定打桩顺序和行车路线，减少对新灌注混凝土桩的影响。采用跳打法或等已成型的桩混凝土达到60%设计强度后，再进行下根桩的施工。,(3) 吊脚桩 吊脚桩是指桩底部混凝土隔空或松软，没有落实到孔底地基土层上的现象。 原因：当地下水压力大时，或预制桩尖被打坏，或桩靴活瓣缝隙大时，水及泥浆进入套筒钢管内，或由于桩尖活瓣受土压力，拔管至一定高度才张开，使得混凝土下落，造成桩脚不密实，形成松软层。 处理方法：为防止活瓣不张开，开始拔管时，可采用密张慢拔的方法，对桩脚底部进行局部翻插几次，然后再正常拔管。桩靴与套管接口处使用性能较好的垫衬材料，防止地下水及泥浆的渗入。,(4) 混凝土灌注过量 如果灌桩时混凝土用量比正常情况下大1倍以上，这可能是由于孔底有洞穴，或者在饱和淤泥中施工时，土体受到扰动，强度大大降低，在混凝土侧压力作用下，桩身扩大而混凝土用量增大所造成的。因此，施工前应详细了解现场地质情况，对于在饱和淤泥软土中采用沉管灌注桩时，应先打试桩。若发现混凝土用量过大时，应与设计单位联系，改用其他桩型。,(5) 桩尖进水进泥 桩尖进水进泥常发生在地下水位高或含水量大的淤泥和粉泥土土层中。 原因：是钢筋混凝土桩尖与钢套管接合处或钢活瓣桩尖闭合不紧密；钢筋混凝土桩尖被打破或钢活瓣桩变形等所致。 处理方法：将桩管拔出，清除管内泥沙，修整桩尖钢活瓣变形缝隙，用砂回填桩孔后再重打；若地下水位较高，待钢管至地下水位时，先在桩管内灌0.5m厚的水泥砂浆作封底，再灌1m厚混凝土增压，然后再继续下沉桩管。,桩孔采用人工挖掘方法进行成孔，然后安放钢筋笼，浇筑混凝土而成的桩。 施工特点： 1）设备简单；无噪音、无振动、不污染环境，对施工现场周围原有建筑物的影响小； 2）施工速度快，各桩孔可同时施工； 3）土层情况明确，可直接观察到地质变化，桩底沉渣能清除干净，施工质量可靠。 4）缺点：是人工耗量大，开挖效率低，安全操作条件差等。,(三)人工挖孔灌注桩,定位放线,开挖土方,支设护壁模板,安放操作平台,浇筑护壁砼,拆模、逐断施工,清 孔,成 桩,1施工设备 根据孔径、孔深和现场具体情况加以选用，常用的有：电动葫芦、提土桶、潜水泵、鼓风机和输风管、镐、锹、土筐、照明灯、对讲机及电铃等。 2施工工艺 现浇混凝土护壁人工挖孔桩的施工工艺流程。 (1)按设计图纸放线、定桩位。 (2)采取分段开挖桩孔土方，每段高度一般取0.51.0m为一施工段。开挖范围为设计桩径加护壁的厚度。 (3)支设护壁模板：模板高度取决于开挖土方施工段的高度，一般为1m，由4块至8块活动模板组合而成，支成有锥度的内模。,(4) 内模支设后，吊放用角钢和钢板制成的两半园形合成的操作平台置于内模顶部，以放置料具和浇筑混凝土操作之用。 (5)浇筑护壁混凝土：护壁混凝土起着防止土壁塌陷与防水的双重作用。上下段护壁要错位搭接5075 以便起连接上下段之用。 (6) 当护壁混凝土达到1MPa方可拆除模板，开挖下段的土方，并支模浇筑护壁混凝土，如此循环，直至挖到设计要求的深度。 (7) 当桩孔挖到设计深度，并检查孔底土质是否已达到设计要求后，再在孔底挖成扩大头。待桩孔全部成型后，排出孔底积水，然后立即浇筑混凝土。当混凝土浇筑至钢筋笼的底面设计标高时，再吊入钢筋笼就位，并继续浇筑桩身混凝土形成桩基。,3质量要求 (1) 桩孔挖成后应有专人检验，桩孔的土质、几何尺寸孔底虚土残渣情况并做好隐蔽验收记录归档。 (2) 桩孔中心线的平面位置偏差20，桩的垂直度偏差1%桩长，桩径不得小于设计直径。 (3)钢筋骨架要保证不变形，箍筋与主筋要点焊，钢筋笼吊入孔内后，要保证其与孔壁间有足够的保护层。 (4)混凝土坍落度宜在100左右，避免离析，必须振捣密实。 4安全措施,人工挖掘成孔过程中，应严格按操作规程施工。 认真清除孔底浮渣余土，排净积水。 人工挖掘成孔应连续施工，成孔验收后立即进行桩身混凝土浇筑，浇筑混凝土过程中防止地下水流入。 井面应设置安全防护栏，当桩孔净距小于2倍桩径且小于2.5m时，应间隔挖孔施工。 井内应有可靠的通风和安全的照明。,爆扩成孔灌注桩是用钻孔或爆扩成孔，孔底放入炸药，再灌入适量的混凝土，然后引爆，使孔底形成扩大头，再放入钢筋笼，浇筑桩身混凝土。 爆扩桩在粘性土层中使用效果较好，但在软土及砂土中不易成型，桩长（H）一般为36m，最大不超过10m。扩大头直径D为2.53.5d。这种桩具有成孔简单，节省劳力和成本低等优点。但检查质量不便，施工质量要求严格。,(四)爆扩成孔灌注桩,当结构的荷载较大，地基土质又较软弱(强度不足或压缩性大)，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质，提高承载力、增加稳定性，减少地基变形和基础埋置深度。,共41页 第6页,2.3 地基处理及加固,提高软弱地基的强度、保证地基的稳定性；降低软弱地基的压缩性、减少基础的沉降；防止地震时地基土的振动液化；消除特殊土的湿陷性、胀缩性和冻胀性。,1 地基处理的目的,坚实稳定的建筑地基 在可靠地基上建造的基础,共41页 第8页, 软弱地基包括：淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。,2 地基处理的对象, 特殊土地基包括：软土、湿陷性黄土、膨胀土、红粘土和冻土等地基。,吹填土的施工现场,淤泥质土 湿陷性黄土 膨胀土,3 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应措施，绝不能单纯对地基进行处理。其具体措施有： 改变建筑体形，简化建筑平面； 调整荷载差异； 合理设置沉降缝； 采用轻型结构、柔性结构； 加强房屋的整体刚度； 偏心荷载较大时，对基础进行移轴处理； 施工中正确安排施工顺序和施工进度。,人工地基的处理方法：有换土地基、重锤夯实 、强夯、振冲、砂桩挤密、深层搅拌、堆载预压、 化学加固等。 概念：换土地基先将基础下一定范围内承载力 的软土层挖去，然后回填强度较大的砂、碎石或灰 土等，并夯至密实。 分类：换土地基按其回填的材料可分为砂地基 、碎(砂)石地基、灰土地基等。,一、换土地基,构造要求 地基厚度一般不宜大于3m，也不宜小于0.5m。地 基的宽度应沿基础两边各放出200300mm。 材料要求 宜采用颗粒级配良好、质地坚硬的中砂、粗砂、 砾砂、碎(卵)石、石屑或其它工业废粒料。 所用砂石料，不得含有草根、垃圾等有机杂物； 含泥量不应超过5%，兼作排水地基时，含泥量不 宜超过3%，碎石或卵石最大粒径不宜大于50mm。,(一) 砂地基和砂石地基,施工要点 (1) 铺设地基前应先验槽； (2) 地基底面如深度不同时，施工应按先深后浅的程序进行； (3) 人工级配的砂、石材料，应按级配拌合均匀； (4) 地基应分层铺筑夯(压)实，每层的铺筑厚度不宜超过表2-1规定数值。施工时应对下层的密实度检验合格后，方可进行上层施工； (5) 在地下水位高于基坑(槽)底面施工时，应采取排水或降低地下水位的措施； (6) 冬期施工时，不得采用夹有冰块的砂石作地基 ，并应采取措施防止砂石内水分冻结。,4.砂和砂石地基的质量验收标准及方法 （1）砂和砂石地基的质量验收标准：砂和砂石地基的质量验收标准应符合表2-3的规定。 （2）砂和砂石地基密实度现场实测方法：常用方法有环刀取样法和贯入测定法。 1) 环刀取样法： 2) 贯入测定法：,1构造要求 灰土地基厚度确定原则同砂地基。地基宽度一般 为灰土顶面基础砌体宽度加2.5倍灰土厚度之和。 2材料要求 灰土的土料宜采用就地挖出的粘性土及塑性指数 大于4的粉土，使用前土料应过筛，其粒径不得大于 15mm。 用作灰土的熟石灰应过筛，粒径不得大于5mm。 灰土的配合比一般为2:8或3:7(石灰：土),(二) 灰土地基,3施工要点 (1) 施工前应先验槽； (2) 施工时，灰土拌合应均匀，颜色一致，含水量适宜，灰土拌好后及时铺好夯实，不得隔日夯打。 (3) 铺灰应分段分层夯筑，每层虚铺厚度应按所用夯实机具参照表2-2选用。 (4)灰土分段施工时，不得在墙角、柱基及承重窗间墙下接缝。上下两层灰土接缝距离不得小于500mm，接缝处的灰土应夯实。 (5) 在地下水位以下的基坑(槽)内施工时，应采取排水措施。 (6) 冬期施工时，不得采用冻土或夹有冻土的土料，并应采取有效的防冻措施。,4.灰土地基的质量验收标准及方法 （1）灰土地基的质量验收标准：灰土地基的质量验收标准应符合表2-4的规定。 （2）灰土地基压实系数现场实测方法：宜用环刀取样测定其干密度。 如无设计规定时，也可按表2-5要求执行。如用贯入仪检查灰土质量时，应先进行现场试验以确定贯入度的具体要求。,特点：该法具有施工简便、费用较低，但布点较密，夯击遍数多，施工期相对较长，同时夯击能量小，孔隙水难以消散，加固深度有限，当土的含水量稍高，易夯成橡皮土，处理较困难等特点。 适用范围：适用于处理地下水位以上稍湿的粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土和分层填土地基。 1机具设备 (1)起重机械：起重机械可采用履带式起重机、打桩机等。 (2)夯锤：夯锤形状宜采用截头圆锥体，可用C20钢筋混凝土制作。 吊钩宜采用半自动脱钩器，以减少吊索的磨损和机械振动。,三、重锤夯实地基,重锤强夯地基,2施工要点 (1) 施工前应通过现场试夯选定夯锤重量、底面直径和落距，确定最后下沉量及相应的夯击遍数和总下沉量。 (2) 采用重锤夯实分层填土地基时，每层的虚铺厚度以相当于锤底直径为宜，夯击遍数由试夯确定。 (3) 基坑(槽)的夯实范围应大于基础底面，每边应比设计宽度加宽0.3m以上，以便于底面边角夯打密实。 (4) 地基土的含水量应控制在最优含水量范围以内。 (5) 在大面积基坑或条形基槽内夯击时，应按一夯挨一夯顺序进行(图2-1a)。 (6) 夯实完后，应将基坑(槽)表面修整至设计标高。冬期施工时，必须保证地基在不冻的状态下进行夯击。,3质量检查 重锤夯实后应检查施工记录，除应符合试夯最后下沉量的规定外，还应检查基坑(槽)表面的总下沉量，以不小于试夯总下沉量的90%为合格。也可采用在地基上选点夯击检查最后下沉量。夯击检查点数：独立基础每个不少于1处，基槽每30m不少于1处，整片地基每50m2不少于1处。检查后如质量不合格，应进行补夯，直至合格为止。,振冲原理：振冲地基又称振冲桩复合地基，是以起重机吊起振冲器，启动潜水电机带动偏心块，使振冲器产生高频振动，同时开动水泵，通过喷嘴喷射高压水流成孔，然后分批填以砂石骨料形成一根根桩体，桩体与原地基构成复合地基，以提高地基的承载力，减少地基的沉降和沉降差的一种加固方法。 特点：该法具有技术可靠，机具设备简单，操作技术易于掌握，施工简便，节省三材，加固速度快，地基承载力高等特点。 分类：振冲地基按加固机理和效果的不同，可分为振冲置换法和振冲密实法两类。,四、振冲地基,1机具设备 振冲机具设备主要有振冲器、起重机械、水泵及供水管道 、加料设备 和控制设备部分组成。 2施工要点 (1) 施工前应通过现场振冲试验确定成孔水压、水量、成孔速度、填料方法、达到土体密实时的密实电流值、填料量和留振时间。 (2) 振冲前，应按设计图定出冲孔中心位置并编号。 (3) 振冲中振冲器每沉入0.51.0m，宜留振510s进行扩孔，待孔内泥浆溢出时再继续沉入。 (4) 填料和振密方法，一般采取成孔后，将振冲器提出孔口，从孔口往下填料，然后再下降振冲器至填料中进行振密(图2-2)，待密实电流达到规定的数值，将振冲器提出孔口。如此自下而上反复进行直至孔口。,(5) 振冲桩施工时桩顶部约1m范围内的桩体密实度难以保证，一般应予挖除，用振动碾压使之压实。 (6) 冬期施工应将表层冻土破碎后成孔。 3.振冲地基质量检验标准及方法 (1)振冲地基的质量检验标准：振冲地基的质量检验标准应符合表2-7的规定。 (2)振冲地基的质量检验方法： 施工前应检查振冲器的性能，电流表、电压表的准确度及填料的性能； 施工中应检查密实电流、供水压力、供水量、填料量、孔底留振时间、振冲点位置、振冲器施工参数等；施工结束后，应在有代表性的地段做地基强度或地基承载力检验。,1松土坑的处理 当坑的范围较小(在基槽范围内)，可将坑中松软土挖除，回填与天然土压缩性相近的材料。 当坑的范围较大(超过基槽边沿)或因条件限制，槽壁挖不到天然土层时，则应将该范围内的基槽适当加宽回填 对于较深的松土坑(如坑深大于槽宽或大于1.5m时)，槽底处理后，还应适当考虑加强上部结构的强度。,五、地基局部处理及其他加固方法简介,(一)地基局部处理,2砖井或土井的处理 （）当砖井或土井在室外，距基础边缘5m以内时，应先用素土分层夯实，回填到室外地坪以下1.5m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。 （）如井在室内基础附近，可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0.5m。砖井应将四周砖圈拆至坑(槽)底以下1m或更深些，然后再用素土分层回填并夯实。,（）当井在基础下时，应先用素土分层回填夯实至基础底下2m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11.5m。当井内有水，应用中、粗砂及块石、卵石或碎砖回填至水位以上0.5m，然后再按上述方法处理； （）若井在房屋转角处，且基础部分或全部压在井上，除用以上办法回填处理后还可采用从基础中挑梁或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的方法对基础加强。 （）当井已淤填，但不密实时，可用大块石将下面软土挤密，再用上述办法回填处理。,