1、2 桩基础工程桩基础工程 教学目标： 了解地基局部处理和软土地基加固的方法，熟悉常见浅基础的构造并掌握其施工要点，掌握预制桩和灌注桩的施工方法，了解地下连续墙、箱形基础的基本构造。 教学要求：能 力 目 标 知识要点 权重了解地基局部 处 理的方法，掌握 软 土地基加固方法、施工要点 地基 处 理与加固 10%熟悉浅基 础 的构造，掌握常用浅基 础 的施工要点 浅基 础 施工 20%预 制 桩 的 预 制、起吊、运 输 及堆放方法；掌握 预 制 桩 施工的全 过 程和施工要点钢 筋混凝土 预 制桩 施工 20%掌握泥 浆护 壁灌注 桩 和干作 业 成孔灌注 桩的施工要点；掌握沉管灌注 桩 施工
2、工 艺 和 质量控制方法；熟悉人工挖孔 桩 施工工 艺钢 筋混凝土灌注桩 施工 30%熟悉地下 连续墙 的构造和施工工 艺 地下 连续墙 施工 10%熟悉箱形基 础 的构造和施工工 艺 箱形基 础 施工 10%2.1 地基处理与加固本章内容End 2.2 浅基础施工 2.3 桩基础施工 2.4 地下连续墙施工 2.5 箱形基础施工 2.1 地基处理与加固地基处理与加固 地基的局部处理 ：在施工过程中如发现局部地基土质过软或过硬，应设法使建筑物各部位沉降尽量趋于一致。2.1 地基局部处理地基局部处理 地基局部 处 理： 指在浅基 础 开挖基槽 (坑 )的施工中或验 槽 (坑 )时 ， 发现 基槽
3、 (坑 )范 围 内有洞穴、 软 弱土 层或岩基、 墙 基等局部异常地基的 处 理。 处 理的方法和原 则 ： 将局部 软 弱 层 或硬物尽可能挖除，回填与天然土 压缩 性相近的材料，分 层 夯 实 ； 处 理后的地基 应 保 证 建筑物各部位沉降量 趋 于一致，以减少地基的不均匀下沉。 1 软松土坑 (填土、墓穴、淤泥 )的处理 将坑中的 软 松土、虚土全部挖除，使坑底及四周均 见天然土，然后用与坑 边 天然土 层 相近的材料分 层 夯实 回填至坑底 标 高 处 。 常用回填材料有砂、砂 砾 石、天然土、 37 或 28 的灰土。采用天然土分 层 夯 实 回填 时 ，每 层 厚度 200mm
4、， 如 图 1.36(a)所示。 软 松土坑范 围较 大，超 过 地槽的 宽 度 时 ， 应 将 该 范围 内的基槽适当加 宽 ，挖至天然 层 ，将部分基 础 加深，做成 12 踏步与两端相接，如 图 1.36(c)所示。 对 于范 围 和深度 较 大的软 土坑，由于回填材料与天然地基密 实 度相差较 大，会造成基 础 不均匀下沉，所以 还 要考 虑加 强 上部 结 构的 强 度，以抵抗地基不均匀沉降而引起的内力。在防潮层 下 设钢 筋混凝土或 钢筋 砖 圈梁 (图 1.37) 2 砖井、枯井、土井的处理方法 当井在基槽范 围 内 时， 应 将井的井圈拆至地槽下 1m以上，井内用中砂、砂卵石材
5、料分 层 夯填 处 理，在拆除范 围 内用 28 或37 灰土分 层 回填夯 实 至槽底 (图 1.38)。3 局部范围内 (硬物 )的处理 当桩基或部分基槽下有基岩、旧墙基、老灰土、压实路面等硬土或坚硬物时，首先在地坑、地槽范围内尽可能地挖除，以免基础局部落在硬物上造成不均匀沉降使上部建筑物开裂。硬土、硬物挖除后，若深度小于 1 5m时，可用砂、砂卵石或灰土回填；若长度大于 5m时，则将槽底做 1 2踏步灰土垫层与两端紧密连接，然后做落深基础。 4 橡皮土的处理 当地基为粘性土，含水量大且趋于饱和时，如果直接夯打或反复碾压，就容易形成有颤动弹性感的 “橡皮土”。对于含水量高的粘性土，施工中避
6、免直接夯拍，拟采用晾槽或掺石灰粉的办法降低含水量后压实。若施工中已出现橡皮土，则应将橡皮土层挖除，然后在槽底适当加深的情况下铺垫一层承载力高、适应设计要求的垫层地基，如砂土或级配砂石垫层等。 软土地基的加固 ：在软弱地基上建造建筑物或构筑物，利用天然地基有时不能满足设计要求，需要对地基进行人工处理，提高其承载力、减小沉降，以满足结构对地基的要求。2.1.2 软土地基加固 n 地基加固的方法n 七字方法： 挖、填、换、夯、压、挤、拌 n 一、 “挖 ”n 就是挖去软土层，把基础埋置在承载力大的基岩上或坚硬的土层中。这种方法当软土层不厚时，利用坚硬的土层作为天然地基，甚为经济。n 二、 “填 ”n
7、 当软土层很厚时，而又需大面积对地基进行加固处理时，则可在软土层上直接回填一层一定厚度的好土，以提高地基的承载力减小软土层的承压力。 n 三、 “换 ”n 换就是将挖与填相结合，它是将基础下面一定范围内的软弱土层挖去，而代之以人工填筑的垫层作为持力层。n 这种方法适用于软土层较厚，而仅对局部地基进行加固处理。n 垫层材料有砂石，碎石，三合土（石灰：砂：碎砖（石） 1： 2： 4），三七灰土，矿渣，素 土等。n 素土 ：指碎石土、砂土、粉土、粘性土等 “换 ”的两种常用方法n （一）灰土垫层地基n 灰土垫层具有一定的强度、水稳定性和抗渗性，施工工艺简单，取材容易，费用较低，是一种应用广泛、经济、
8、实用的地基加固方法。n 适用 加固深 1-4m厚的软弱土、沉陷性黄土、杂填土等，还可用作结构的辅助防渗层。 砂垫层地基n （二）砂垫层地基n 砂垫层地基是用夯（压）实的砂或砂石垫层替换基础下部一定厚度的软土层，以起到提高基础下地基承载力，减少沉降，加速软土层的排水固结作用。n 适用处理 3.0m以内的软弱、透水性强的粘性土地基； 不宜用于 加固湿陷黄土地基及渗透系数小的粘性土地基。四、 “夯 ”n 利用打夯工具或机具夯击土壤，排出土壤中的水分，加速土壤的固结，以提高土壤的密实度和承载力。 “夯 ”的两种常用方法n （一）重锤夯实地基n 重锤夯实是利用起重机械将夯锤提升到一定高度，然后自由落下，
9、重复夯击基土表面，使地基表面形成一层比较密实的硬壳层，从而使地基得到加固。n 适用范围： 地下水位以上稍湿的粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土和分层填土的加固处理。n 缺点： 振动n 锤表面夯实的 加固深度 一般为 1.2 2.0m。 重锤夯实地基n 1. 机具设备 n 夯锤n 夯锤形状宜采用 截头圆锥体 ，可用 C20钢筋混凝土制成。其底部可采用 20mm厚钢板，以使重心降低。n 锤重为 1.5-3.0t，n 落距一般采用 2.5-4.5m。重锤夯实地基n 施工要点n 夯打顺序：n 大面积基坑或条形基槽内： 一夯压半夯n （在一次循环中同一夯位应连夯两下，下一循环时，夯位应与前一循环错开 1/
10、2锤底直径，如此反复进行）n 独立柱基础基坑内： 先周边后中间或先外后里的跳打法 先周边后中间 先外后里独立柱基础基坑内夯打顺序（二）强夯地基n 强夯法是用起重机械将 8-40t的夯锤吊起，从 6-30m的高处自由下落，对土体进行强力夯实的地基加固方法。n 强夯法与重锤夯实法的 区别 ：强夯法属于高能量夯击 ，是用巨大的冲击能，使土中出现冲击波和很大的应力，迫使土颗粒重新排列，排除孔隙中的气和水，从而提高地基强度，降低其压缩性。强夯地基n 适用范围 ：碎石土、砂土、粘性土、湿陷性黄土及杂填土地基的深层加固。n 优点： 地基经强夯加固后，承载能力可以提高2-5倍，压缩性可降低 200-1000%
11、。是一种效果好、速度快、节省材料、施工简便的地基加固方法。n 缺点： 是施工时 噪音和振动 很大，离建筑物小于 10m时，应挖防震沟，沟深要超过建筑物基础深。 强夯地基n 1. 机具设备n 夯锤：n 夯锤重： 8-40tn 材料： 首选 铸钢或铸铁 ，次选 钢板外壳内浇筑钢筋混凝土 。n 夯锤底面： 圆形（常用）或方形n 锤的底面积大小： 取决于表面土质，对砂土一般为 2-4m2，粘性土为 3-4m2，淤泥质土为 4-6m2。夯锤中宜设置若干个上下贯通的 气孔 ，以减少夯击时空气阻力。 五、 “压 ”n 利用压路机、羊足碾、轮胎碾等机械压地基土壤，使地基 压实排水固结 。也可采用预压固结法，即
12、先在地基范围的地面上，堆置重物预压一段时间，使地基压密，以提高承载力，减少沉降量。注意要形成良好的排水系统。n 主要方法：砂井堆载预压法、袋装砂井堆载预压法等。 六、 “挤 ”n 就是先用带桩靴的工具式桩管打入土中，挤压土壤形成桩孔，然后拔出桩管，再在桩孔中灌人砂石或石灰、素土、灰土等填充料进行捣实，或者随着填充料的灌入逐渐拔出桩管。n 适用 于松软饱和地基，其原理就是挤密土壤，排水固结，以提高地基的承载力，所以也叫挤密桩。 七、 “拌 ” n 利用高压射流切削土壤，旋喷浆液（水泥浆、水玻璃、丙凝等），搅拌浆土，使浆液和土壤混合，凝结成坚硬的柱体或土壁。n 方法： 旋喷法 和 深层搅拌法深层搅拌水泥粉喷桩施工n 近年来新兴起了深层搅拌水泥粉喷桩（简称粉喷桩 ），可作为软土地基改良加固方法和重力式支护结构。n 施工时，以钻头在桩位搅拌后将 水泥干粉 用压缩空气输入到软土中，强行拌合，使其充分吸收地下水并与地基土发生理化反应，形成具有水稳定性、整体性和一定强度的柱状体，同时桩间土得到改善，从而满足建筑基础的设计要求。n 其桩径一般为 500、 600、 700mm，桩长可达18m。
