深基础工程课件

1,第二章 深基础工程,概述 第一节 桩基础 一、钢筋混凝土预制桩 二、混凝土及钢筋混凝土灌注桩 第二节 地下连续墙 一、地下连续墙的施工过程 二、地下连续墙的施工工艺 第三节 墩基础 第四节 沉井基础,2,概述,天然浅基础 人工地基浅基础 深基础：桩基础、墩基础、沉井基础、沉箱基础和地下连续墙等，其中桩基础应用最广。,3,第一节 桩基础,桩的分类 桩基础的组成：由桩和桩顶承台组成，是一种常用的深基础形式。 桩按传力分为：端承桩、磨擦桩、磨擦端承桩、端承磨擦桩 桩按材料分为：木桩、砼桩、钢筋混凝土桩、预应力钢筋砼桩和钢桩等。桩按成桩时挤土状况，分为挤土桩、部分挤土桩和非挤土桩。 桩按施工方法分为：预制桩和灌注桩 预制桩：锤击桩、静力压桩、振动沉桩、水冲沉桩、 灌注桩：钻孔灌注桩、冲孔灌注桩、挖孔灌注桩、套管成孔灌注桩（沉管桩）、 爆扩成孔灌注桩等,4,一、钢筋混凝土预制桩,特点：能承受较大的荷载、坚固耐久、施工速度快，但对周围环境影响大，是我国广泛应用的桩型之一。 预制桩的形状：方形混凝土实心方桩、圆形预应力混凝土空心管桩。 方形：250-500MM，长7-25米 圆形空管： 直径 300-500MM， 每节长4-12米， 管壁厚度： 80MM。 钢筋混凝土预制桩施工过程包括： 预制、起吊、运输、堆放、打桩、接桩、 截桩、送桩等。,5,（一）桩的预制、起吊、运输和堆放,预制：工厂或施工现场，间接重叠法生产，重叠层数4， L/ b（D） 50，钢筋骨架制作符合要求， 起吊：R70% 若提前吊运：需经强度和抗裂度验算。 运输和打桩：R100% 吊点位置：P71 图2-1 吊点3个或以下，按正、负M相等定位置； 吊点3个以上，按反力相等定位置； 3点吊适用于20-30M的长桩。 堆放：场地平整坚实，分层叠置，支点应设在吊点或近旁处，堆放层数4层。,8,（3）打桩的质量控制及打桩记录,质量：偏差、贯入度、标高 垂直度：不大于1%，平面位置偏差（1/2-1）D。 打桩的质量控制： 摩擦桩：标高控制为主，贯入度为辅。 端控桩：贯入度控制为主，标高度为辅。 （四）沉桩常遇问题的分析和处理,9,（三）预制钢筋混凝土桩的特点,优点： 1、承载力大，材料强度高；2、不受地下水位的限制； 3、施工速度快、效率高；4、制作方便，质量可靠。 缺点： 1、自重大，需大量打桩设备； 2、钢筋用量大； 3、抗裂性稍差；4、打桩噪声大，影响周围环境； 5、存在成桩挤土问题，会影响周围已有建筑物； 6、截桩、接桩工艺较复杂； 7、造价高。,10,图片,11,2、静力压桩,能克服上述锤击沉桩的一些缺点，并可方便迅速的确定桩的承载力，但施工速度较慢，需要大型打桩机械。,12,3、振动法,13,4、水冲法（射水沉桩）,14,二、 混凝土及钢筋混凝土灌注桩,一、 钻孔灌注桩施工（直径0.3-1.5米） （一） 钻孔设备 1、螺旋钻机 2、回转钻机 3、潜水钻机 4、冲击钻孔机 （二）钻孔灌注桩的一般施工方法 1、 施工工艺 （1）钻孔：干作业成孔、湿作业成孔（2）安放钢筋骨架 （3）灌注混凝土 2、适用土层 一般粘性土、淤泥和淤泥质土及砂土地基、地下水较高的土层。,15,（三）钻孔灌注桩的特点,1、优点 （1）施工中的噪声及振动较小，对周围环境及已有建筑物的影响小，不存在沉桩挤土的问题。 （2）在作业场地空间较小的场所也可施工。 （3）造价较低，较省钢筋。 （4）对各种不同地质条件的适应较强，能在淤泥质土、砂土、砼石土、粘性土及风化岩石中成桩。 （5）不存在挤土问题，可完成大D、大H的单桩。,16,（2）缺点,（1）水泥用量大。 （2）干作业成孔有虚土间，套管或泥浆护壁成孔有沉渣间，震动成孔遇砂及卵石不易成孔，螺施钻孔遇有地下水或上层滞水时成孔困难。 （3）成孔作业需出土，尤其是湿作业成孔时废泥浆的处理及弃运对施工现场有一定的环境污染，现场较为零乱。 （4）整个成桩工艺过程较为复杂，尤其是湿作业成孔，成桩过程较慢。,17,3、套管成孔灌注桩（沉管桩）,套管成孔灌注桩（沉管桩）是指利用锤击打桩法或振动沉桩法，将带有钢筋混凝土桩靴（又叫桩尖）或带有活瓣桩靴的钢套管沉入土中，然后灌注混凝土拔管，在设计标高处吊放钢筋骨架，再灌注混凝土拔管的桩。 根据沉桩的方法不同分为锤击沉管灌注桩和振动沉管灌注桩。 锤击沉管灌注桩：利用锤击沉桩设备沉管、拔管。 振动沉管灌注桩：利用激振器（振动锤）沉管、拔管。,18,二、套管成孔灌注桩（沉管桩）,-打拔管灌注桩（打拔灌注桩） （1）锤击沉管灌注桩 （2）振动击沉管灌注桩 桩头有活瓣桩头和预制钢筋混凝土桩头两种（P80 图2-12，13）,19,1、施工工艺,（1）就位； （2）钢套管沉入土中； （分为振动沉管、锤击沉管等） （3）开始灌注混凝土； （4）放入钢筋骨架继续灌注混凝土； （5）随浇砼随拔钢管，拔完成型。 施工中关键控制好拔管：混凝土灌注的量和拔管速度。 拔管速度控制：一般土层1.2-1.5m/min，软土不大于0.8m/min。 桩的中心距在5倍桩管以内或小于2m时，均应跳打，跳打须在邻桩砼强度达到设计的50%。 适用范围： 粘性土、淤泥质土、 砂土、人工填土 及中密碎石地基。,20,2、提高桩质量与承载力的方法,（1）局部复打法； （2）全部复打法； （3）反插法。 以上（复打）必须在第一灌注的混凝土初凝之前进行。 控制沉管和拔管速度是保证质量的关键。 3、施工中常遇问题及处理 （1）断桩：挤土。S3-3.5d （2）缩颈：挤土。反插，复打。 （3）桩头进水进泥：修整活瓣，水泥砂浆封低。 （4）吊脚桩：桩与桩脚分开，进土进水。密振慢拔，反插。 （5）有隔层：砼分层离析。密振慢拔。,21,4、优点,（1）制作较方便，质量较易保证。 （2）施工速度较快，效率较高。 （3）造价低，节约钢筋。 （4）在有地下水、流砂、淤泥的情况下，施工方便。 （5）成桩机械较钻孔简便。,22,5、缺点,（1）锤击沉管存在噪声问题，对周围环境有一定影响。 （2）存在一定的挤土问题。 （3）桩架移动，定位不太方便。 （4）施工中常遇问题较多。 （5）承载力较低，直径较小。 （6）技术间隔时间较长。,23,三、人工挖孔灌注柱-墩基础,直径不小于800MM，通常1000MM以上，长度20-60米，承载力数十吨数千吨。 1、施工工艺： （1）人工挖孔，孔内取土； （2）制作砼护圈； （3）扩大头施工； （4）放入钢筋骨架； （5）浇砼。,24,图片资料,25,2、应解决的问题有：,孔壁坍落，施工排水和管涌冒砂。 3、人工挖孔护圈种类 砼护圈，钢套管护圈，沉井护圈。 4、用途： （1）深基础 （2）降水井 （3）基坑支护,26,5、优点,（1）人工挖孔，机具简单，一般不需求各种大型机械施工方便。 （2）整个现场可全面铺开或分批施工，不受大型机械 施工的限制，施工速度较快。 （3）无噪声，无振动，不污染环境，不影响周围建筑。 （4）经济性好，其费用约为钻孔桩之1/3-2/3。 （5）其刚度大，侧移小，安全度大。 （6）在挖孔过程中能更进一步地了解地层土质情况，为设计施工方案的修改，补充创造有利条件。 （7）孔底便于检查，可以做到没有虚土，能保证孔底土层质量，锤施工方便，质量可靠。 （8）扩大头承载力高。,27,6、缺点,（1） 人工挖孔存在安全问题，主要是在较深的地下施工，氧气不足，有时尚有有害气体的出现。 （2） 地面落物对工人有人身危害。 （3） 在地下水较为丰富的地方，人工挖孔不太方便，需解决地下水问题，易流砂处理困难。 （4） 劳动力消耗大，人工开挖效率低。 （5） 砼扩时间较长。 四、爆扩桩自学：了解定义和原理,28,第二节 地下连续墙,一、地下连续墙的施工过程 通过施工沿建筑物外边线形成的地下连续的钢筋混凝土墙。 1、用作深基坑的支护结构； 2、既作为深基坑的支护，又用作建筑物的地下室外墙。 优点：刚度大，既挡土、又挡水，施工时无振动，噪音低，可用于任何土质，还可用于逆筑法施工。 缺点：造价高，施工技术复杂，须配备专用设备，施工中的泥浆有一定的污染性。 地下连续墙的施工过程（P69图2-17） 成槽 插入接头管 放入钢筋笼 浇筑混凝土 二、地下连续墙的施工工艺 导墙施工 成槽 插入接头管 放入钢筋笼 浇筑混凝土 泥浆护壁、接头半圆形或钢板、钢筋笼整体起吊、浇筑混凝土导管法,29,第三节 墩基础,墩基础是在人工或机械成孔的大直径孔中浇混凝土或钢筋混凝土而成，我国多用人工开挖，亦称大直径人工挖孔桩。直径在1-5m，多为一柱一墩。 特点：墩身直径大，刚度、强度大，可直接检查成孔质量，易于清除孔底虚土，施工时无噪音、无振动，扩底施工容易。 人工开挖须作护圈，注意通风、照明、排水和漏电。 地下水涌水量大时，要注意隔水，以防降水量过大，地面下沉，影响附近已有建筑物和管线的安全。,30,第四节 沉井基础,沉井是由刃脚、井筒、内隔墙等组成的圆形和矩形的筒状钢筋混凝土结构，下沉到设计标高后，用混凝土封底，浇钢筋混凝土底