地基处理加固及桩基础教学ppt

1、第二章 地基处理与 基础工程 一、地基处理与加固 比萨斜塔比萨斜塔 地基质量问题地基质量问题 地基质量问题地基质量问题 墙体开裂墙体开裂 地基质量问题地基质量问题 墙体开裂墙体开裂 地基质量问题地基质量问题 不均匀沉降不均匀沉降 二、基础工程 浅基础工程浅基础工程筏板基础筏板基础 浅基础工程浅基础工程筏板基础筏板基础 浅基础工程浅基础工程筏板基础筏板基础 浅基础工程浅基础工程筏板基础筏板基础 浅基础工程浅基础工程筏板基础筏板基础 柔性基础常见质量问题柔性基础常见质量问题 1 1、钢筋工程、钢筋工程 （1 1）钢筋位移钢筋位移 （2 2）梁钢筋骨架尺寸小于设计尺寸梁钢筋骨架尺寸小于设计尺寸 （3

2、 3）钢筋搭接质量问题钢筋搭接质量问题 柔性基础常见质量问题柔性基础常见质量问题 2 2、混凝土工程、混凝土工程 （1 1）蜂窝蜂窝 （2 2）露筋露筋 （3 3）麻面麻面 （4 4）孔洞孔洞 （5 5）缝隙与夹渣层缝隙与夹渣层 （6 6）现浇楼板面和楼梯踏步上表面平整度偏差太大现浇楼板面和楼梯踏步上表面平整度偏差太大 学习重点：学习重点： 钢筋混凝土预制桩和混凝土灌注桩施工钢筋混凝土预制桩和混凝土灌注桩施工 泥浆护壁成孔灌注桩施工过程及方法泥浆护壁成孔灌注桩施工过程及方法 桩基础工程的质量验收标准桩基础工程的质量验收标准 n学习要求学习要求 v掌握预制桩施工顺序确定、注意事项、质量事掌握预制

3、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；了解静力压桩特点故产生的原因和预防措施；了解静力压桩特点 和施工方法；和施工方法； v掌握泥浆护壁成孔施工过程及工艺原理；掌握泥浆护壁成孔施工过程及工艺原理； v掌握沉管灌注桩的施工方法，常见质量事故的掌握沉管灌注桩的施工方法，常见质量事故的 预防和处理，安全施工措施；预防和处理，安全施工措施； v了解预制桩、灌注桩质量检验标准。了解预制桩、灌注桩质量检验标准。 二、钢筋混凝土预制桩二、钢筋混凝土预制桩 本本 节节 内内 容容 三、混凝土灌注桩施工三、混凝土灌注桩施工 一、概一、概 论论 桩基础组成：若干个沉入土中的桩和连接桩顶的承台或

4、承台梁。 桩的作用是：1）传递荷载 2）挤密土层 桩的分类：桩的分类： v按受力情况分为按受力情况分为端承桩端承桩和和摩擦桩摩擦桩两种两种( (图图2.12.1) )； v按制作方法分为按制作方法分为预制桩预制桩和和灌注桩灌注桩； v预制桩按沉桩方法不同分为：打入桩、水冲沉桩、预制桩按沉桩方法不同分为：打入桩、水冲沉桩、 振动沉桩、静力压桩等；振动沉桩、静力压桩等； v灌注桩按成孔方法不同分为：钻孔灌注桩、沉管灌注桩按成孔方法不同分为：钻孔灌注桩、沉管 灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩成孔灌注桩等；灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩成孔灌注桩等； v按桩体形状不同分为：方桩和圆桩；按桩体形状不同分为：方

5、桩和圆桩； v按构造不同分为：实心桩和空心桩。按构造不同分为：实心桩和空心桩。 特点特点：坚固耐久，不受地下水或潮湿环境影响，能承受：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，较大荷载，施工机械化程度高，进度快，能适应不同土进度快，能适应不同土 层施工。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。钢筋混凝土预制桩是我国目前广泛采用的一种桩型。 钢筋混凝土预制桩有方形实心断面桩和圆柱体空心断面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。桩。 1 1、 施工准备施工准备 场地平整及周边障碍物处理；场地平整及周边障碍物处理； 定桩位及埋设水准点；定

6、桩位及埋设水准点； 桩帽、垫衬和送桩设备等机具准备；桩帽、垫衬和送桩设备等机具准备； 主要内容主要内容包括包括：确定施工方法，选择打桩机械，：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。中的技术和安全措施。 2 2、桩的制作工艺、桩的制作工艺 现场布置现场布置场地平整场地平整混凝土地坪施工混凝土地坪施工 支模支模绑扎钢筋、安设吊环绑扎钢筋、安设吊环混凝土浇筑混凝土浇筑 养护至养护至30%30%强度拆模强度拆模 支间隔桩模板、绑扎钢筋支间隔桩模板、绑扎钢筋 浇筑间隔桩砼浇筑间隔桩砼叠浇法生产其他层桩叠浇法

7、生产其他层桩 养护至养护至70%70%强度起吊强度起吊达达100%100%强度运输、打桩强度运输、打桩 打桩机械打桩机械 3 3、打桩顺序的确定、打桩顺序的确定 条件选择条件选择：打桩顺序直接影响到桩基础的质量和：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施工速度，应根据桩的密集程度( (桩距大小桩距大小) )、桩、桩 的规格、长短、桩的设计标高、工作面布的规格、长短、桩的设计标高、工作面布置、工置、工 期要求等综合考虑，合理确定打桩顺序。期要求等综合考虑，合理确定打桩顺序。 方案方案：根据桩的密集程度，打桩顺序一般分为逐：根据桩的密集程度，打桩顺序一般分为逐 段打设、自中

8、部向四周打设和由中间向两侧打设段打设、自中部向四周打设和由中间向两侧打设 三种，如图所示。三种，如图所示。 v当桩的中心距不大于当桩的中心距不大于4 4倍桩的直径或边长时，应由倍桩的直径或边长时，应由 中间向两侧对称施打中间向两侧对称施打( (图图2.7(c)2.7(c) )，或，或由中间向四由中间向四 周施打周施打( (图图2.7(b)2.7(b) )。 v当桩的中心距大于当桩的中心距大于4 4倍桩的边长或直径时，可采用倍桩的边长或直径时，可采用 上述两种打法，或逐排单向打设上述两种打法，或逐排单向打设( (图图2.7(2.7(a)a) ) 。 v原则原则：根据基础的设计标高和桩的规格，宜按

9、先：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。深后浅、先大后小、先长后短的顺序进行打桩。 3 3、打桩顺序的确定、打桩顺序的确定 4 4、打桩、打桩 打桩工艺打桩工艺：吊装就位、打桩、接桩、：吊装就位、打桩、接桩、 桩的施打要求是桩的施打要求是低锤轻击低锤轻击，重锤低击重锤低击； 打桩方案：打桩方案：锤击沉桩锤击沉桩、振动沉桩、振动沉桩、静力压桩静力压桩等；等； 控制方法控制方法：端承桩：端承桩最后贯入度最后贯入度不大于设计规定贯入不大于设计规定贯入 度数值时，桩端设计标高可作参考；摩擦桩端标高度数值时，桩端设计标高可作参考；摩擦桩端标高 达到达到设计规定

10、的标高设计规定的标高范围时，贯入度可作参考。范围时，贯入度可作参考。 静力压桩施工静力压桩施工 静力压桩静力压桩是利用无噪声、无振动的静压力将桩压入是利用无噪声、无振动的静压力将桩压入 土中，常用于土质均匀的软土地基的沉桩土中，常用于土质均匀的软土地基的沉桩施工。施工。 静力压桩机械设备静力压桩机械设备( (如图如图) )； 施工工艺流程；施工工艺流程； 压桩施工一般采取分节压入、逐段接长的方案；压桩施工一般采取分节压入、逐段接长的方案； 接桩的方法接桩的方法：焊接法、硫磺浆锚法：焊接法、硫磺浆锚法( (如图如图) )； 施工要点。施工要点。 静力压桩施工静力压桩施工 静力压桩施工静力压桩施工

11、 静力压桩施工静力压桩施工 5 5、打桩施工常见问题的分析、打桩施工常见问题的分析 在打桩施工过程中会遇见在打桩施工过程中会遇见各种各样的问题各种各样的问题，例如桩顶破，例如桩顶破 碎；桩身断裂；桩身位移、扭转、倾碎；桩身断裂；桩身位移、扭转、倾斜；桩锤跳跃，桩斜；桩锤跳跃，桩 身严重回弹等。身严重回弹等。 发生这些问题的原因有钢筋混凝土预制桩发生这些问题的原因有钢筋混凝土预制桩制作质量制作质量、沉沉 桩桩操作工艺操作工艺和和复杂土层复杂土层等三个方面的原因。等三个方面的原因。 工程及施工验收规范规定，打桩过程中如遇到上述问题，工程及施工验收规范规定，打桩过程中如遇到上述问题， 都应立即暂停打

12、桩，施工单位应与勘察、设计单位共同都应立即暂停打桩，施工单位应与勘察、设计单位共同 研究，查明原因，提出明确的研究，查明原因，提出明确的处理意见，采取相应的技处理意见，采取相应的技 术措施后，方可继续施工。术措施后，方可继续施工。 6 6、质量要求、质量要求 桩的桩的垂直偏差垂直偏差应控制在应控制在1%之内；之内； 桩的桩的平面位置平面位置的允许偏差，对于建筑物桩基，单排或双排桩的允许偏差，对于建筑物桩基，单排或双排桩 的条形桩基，垂直于条形桩基纵轴线方向为的条形桩基，垂直于条形桩基纵轴线方向为100mm，平行于，平行于 条形桩基纵轴线方向为条形桩基纵轴线方向为150mm；桩数为；桩数为13根

13、桩基中的桩为根桩基中的桩为 100mm；桩数为；桩数为416根桩基中的桩为根桩基中的桩为1/3桩径或桩径或1/3边长；桩边长；桩 数大于数大于16根桩基中的桩最外边的桩为根桩基中的桩最外边的桩为1/3桩径或桩径或1/3边长，中边长，中 间桩为间桩为1/2桩径或边长。桩径或边长。 桩的承载力检验桩的承载力检验 打桩工程是隐蔽工程，施工中应做好每根桩的观打桩工程是隐蔽工程，施工中应做好每根桩的观 测和记录，这是工程验收时检验质量的依据测和记录，这是工程验收时检验质量的依据。各项观各项观 测数据应记入混凝土预制桩施工记录，测数据应记入混凝土预制桩施工记录，如图所示。如图所示。 7 7、桩头的处理、桩

14、头的处理 在打完各种预制桩开挖基坑时，按设计要求的桩在打完各种预制桩开挖基坑时，按设计要求的桩 顶标高将桩头多余的部分截去。截桩头时不能破坏桩身，顶标高将桩头多余的部分截去。截桩头时不能破坏桩身， 要保证桩身的主筋伸入承台，长度应符合设计要求。当要保证桩身的主筋伸入承台，长度应符合设计要求。当 桩顶标高在设计标高以下时，在桩位上挖成喇叭口，凿桩顶标高在设计标高以下时，在桩位上挖成喇叭口，凿 掉桩头混凝土，剥出主筋并焊接接长至设计要求长度，掉桩头混凝土，剥出主筋并焊接接长至设计要求长度， 与承台钢筋绑扎在一起，用桩身同强度等级的混凝土与与承台钢筋绑扎在一起，用桩身同强度等级的混凝土与 承台一起浇

15、筑接长桩身。承台一起浇筑接长桩身。 承台施工承台施工 承台施工承台施工 承台施工承台施工 承台施工承台施工 承台施工承台施工 灌注桩灌注桩：直接在桩位上用机械成孔或人工挖孔，：直接在桩位上用机械成孔或人工挖孔， 在孔内安放钢筋、灌注混凝土而成型的桩。在孔内安放钢筋、灌注混凝土而成型的桩。 与预制桩相比与预制桩相比：不受地层变化限制，不需要接桩：不受地层变化限制，不需要接桩 和截桩，节约钢材、振动小、噪和截桩，节约钢材、振动小、噪声小等特点。声小等特点。 灌注桩按成孔方法分为灌注桩按成孔方法分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、钻孔灌注桩、沉管灌注桩、 人工挖孔灌人工挖孔灌注桩、爆扩成孔灌注桩注桩、爆扩成

16、孔灌注桩等。等。 一、钻孔灌注桩一、钻孔灌注桩干作业干作业 干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔。干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔。 适用于成孔深度内没有地下水的一般粘土层、适用于成孔深度内没有地下水的一般粘土层、 砂砂土及人工填土地基，不适于有地下水的土层土及人工填土地基，不适于有地下水的土层 和淤泥质土。和淤泥质土。 干作业钻孔灌注桩施工过程如图所示。主要包干作业钻孔灌注桩施工过程如图所示。主要包 括：现场准备、测定桩位、钻机就为、钻机钻括：现场准备、测定桩位、钻机就为、钻机钻 孔、清理桩孔、安装钢筋骨架、浇筑混凝土。孔、清理桩孔、安装钢筋骨架、浇筑混凝土。 成桩演示成桩演示 一、钻孔灌注桩一、钻

17、孔灌注桩湿作业湿作业 泥浆护壁成孔灌注桩施工适用于有地下水和无地下泥浆护壁成孔灌注桩施工适用于有地下水和无地下 水的土层。水的土层。 成孔机械有成孔机械有潜水钻潜水钻、冲击钻冲击钻、冲抓钻冲抓钻等。等。 泥浆护壁成孔灌注桩的泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺流程施工工艺流程：测定桩位、：测定桩位、 埋设护筒、桩机就位、制备泥浆、机械埋设护筒、桩机就位、制备泥浆、机械( (潜水钻机、潜水钻机、 冲击钻机等冲击钻机等) )成孔、泥浆循环出渣、清孔、安放钢筋成孔、泥浆循环出渣、清孔、安放钢筋 骨架、浇筑水下混骨架、浇筑水下混凝土。凝土。 潜水钻机成孔排渣有潜水钻机成孔排渣有正循环排渣正循环排渣和和反循环排

18、渣反循环排渣两种两种 方式，如图所示。方式，如图所示。 v正循环排渣法正循环排渣法: :在钻孔过程中，旋转的钻头将碎在钻孔过程中，旋转的钻头将碎 泥渣切削成浆状后，利用泥浆泵压送高压泥浆，泥渣切削成浆状后，利用泥浆泵压送高压泥浆， 经钻机中心管、分叉管送入到钻头底部强力喷经钻机中心管、分叉管送入到钻头底部强力喷 出，与切削成浆状的碎泥渣混合，携带泥土沿出，与切削成浆状的碎泥渣混合，携带泥土沿 孔壁向上运孔壁向上运动，从护筒的溢流孔排出。动，从护筒的溢流孔排出。 v反循环排渣法反循环排渣法: :砂石泵随主机一起潜入孔内，直砂石泵随主机一起潜入孔内，直 接将切削碎泥渣随泥浆抽排出孔外。接将切削碎泥

19、渣随泥浆抽排出孔外。 成桩演示：成桩演示：正循环正循环 反循环反循环 一、钻孔灌注桩一、钻孔灌注桩施工问题施工问题 孔壁坍塌孔壁坍塌 孔位偏斜孔位偏斜 孔底虚土孔底虚土 断桩断桩 二、沉管灌注桩二、沉管灌注桩 原理原理：利用锤击打桩设备或振动沉桩设备，将带：利用锤击打桩设备或振动沉桩设备，将带 有钢筋混凝土的桩尖有钢筋混凝土的桩尖( (或钢板靴或钢板靴) )或带有活瓣式桩或带有活瓣式桩 靴的钢管沉入土中靴的钢管沉入土中( (钢管直径应与桩的设计尺寸一钢管直径应与桩的设计尺寸一 致致) )，造成桩孔，然后放入钢筋骨架并浇筑混凝土，造成桩孔，然后放入钢筋骨架并浇筑混凝土， 随之拔出套管，利用拔管时

20、的振动将混凝土捣实，随之拔出套管，利用拔管时的振动将混凝土捣实， 便形成所需要的灌注便形成所需要的灌注桩。桩。 类型类型：锤击沉管灌注桩、振动器振动：锤击沉管灌注桩、振动器振动沉管。沉管。 二、沉管灌注桩二、沉管灌注桩锤击沉管锤击沉管 此方案适宜于一般粘性土、淤泥质土和人工填土地此方案适宜于一般粘性土、淤泥质土和人工填土地 基。基。 锤击沉管灌注桩施工机械设备，锤击沉管灌注桩施工机械设备，如图所示如图所示。 锤击沉管灌注桩施工工艺，锤击沉管灌注桩施工工艺，如图所示如图所示。 成桩方法：单打灌注桩、复打扩大灌注桩。成桩方法：单打灌注桩、复打扩大灌注桩。 二、沉管灌注桩二、沉管灌注桩振动沉管振动沉

21、管 此方案适宜于一般砂土、粉土或淤泥质土地基。此方案适宜于一般砂土、粉土或淤泥质土地基。 振动沉管灌注桩施工机械设备，振动沉管灌注桩施工机械设备，如图所示如图所示。 锤击沉管灌注桩施工工艺：桩机就位、振动沉管、锤击沉管灌注桩施工工艺：桩机就位、振动沉管、 上料、吊放钢筋骨架、拔管。上料、吊放钢筋骨架、拔管。 成桩演示成桩演示 成桩方法：单振法、反插法、成桩方法：单振法、反插法、复振法复振法。 二、沉管灌注桩二、沉管灌注桩施工问题施工问题 断桩断桩 瓶颈桩瓶颈桩 吊脚桩吊脚桩 桩尖进水进泥桩尖进水进泥 三、人工挖孔灌注桩三、人工挖孔灌注桩 大直径灌注桩大直径灌注桩是采用人工挖掘方法成孔，放置钢筋

22、是采用人工挖掘方法成孔，放置钢筋 笼，浇筑混凝土而成的桩基础，也称笼，浇筑混凝土而成的桩基础，也称墩基础墩基础。它由。它由 承台、桩身和扩大头组成，穿过深厚的软弱土层而承台、桩身和扩大头组成，穿过深厚的软弱土层而 直接坐落在坚硬的岩直接坐落在坚硬的岩石层上。石层上。 优点优点是桩身直径大，承载能力高；施工时可在孔内是桩身直径大，承载能力高；施工时可在孔内 直接检查成孔质量，观察地质土质变化情况；桩孔直接检查成孔质量，观察地质土质变化情况；桩孔 深度由地基土层实际情况控制，桩底清孔除渣彻底、深度由地基土层实际情况控制，桩底清孔除渣彻底、 干净，易保证混凝干净，易保证混凝土浇筑质量。土浇筑质量。