大型施工单位内部培训--基础工程

1、土方、地基与基础工程员工基础知识培训之1第二部分：地基与基础工程第一章 各类地基处理方式简介第二章 各类基础形式简介第三章 各类桩基础简介第四章 各类地基处理方法施工技术简介2建筑物由上部结构、基础与地基三部分组成。建筑物的全部荷载均由其下的地层来承担。受建筑物影响的那一部分地层称为地基。所以地基是指基础底面以下，承受基础传递过来的建筑物荷载而产生应力和应变的土壤层。建筑物向地基传递荷载的下部结构称为基础，是建筑物的墙或柱埋在地下的扩大部分，是建筑物的“脚”。作用是承受上部结构的全部荷载，把它传给地基。基 础上部结构地 基地基与基础的概念3第一 章 各类地基处理方式简介4地基天然地基：岩石、碎

2、石土、砂土、粘性土等人工地基换填地基排水固接预压地基强夯地基振冲地基砂石桩、石灰桩水泥粉煤灰碎石桩（CFG）夯实水泥土桩水泥土搅拌桩高压喷射注浆地基灰土（土）挤密桩其他地基1.地基分类5天然地基是指自然状态下即可满足承担基础全部荷载要求，不需要人工处理的地基。天然地基土分为四大类：岩石、碎石土、砂土、粘性土。1.1 天然地基天然黄土地基天然砂土地基6正在做静载试验的天然砂土地基天然砂石地基7天然地基的承载力不能承受基础传递的全部荷载，需经人工处理后作为地基的土体称为人工地基。 处理的方法有：换填法、预压法、强夯法、振冲法、砂石桩法、石灰桩法、柱锤冲扩桩法、土挤密桩法、水泥土搅拌法（含深层搅拌法

3、、粉体喷搅法、深层搅拌法简称湿法，粉体喷搅法简称干法）、高压喷射注浆法、单液规划法、碱液法等。2.2 人工地基82.2.1 换填法当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部荷载对地基的要求时，常采用换土垫层法来处理软弱土地基，即将基础下一定深度内的土层挖去，然后回填以强度较高的砂、碎石或灰土等，并夯至密实。砂石垫层换填实践证明：换土垫层可以有效地处理某些荷载不大的建筑物地基问题。换土垫层按其回填的材料可分为砂垫层、碎石垫层、灰土垫层等。垫层的主要作用： 1.提高地基承载力；2.减少沉降量；3.加速软弱土层的排水固结；4.防止冻胀； 5.消除膨胀土的胀缩作用。9素土垫层换填 灰土垫层换填换填法

4、适用于浅层地基处理，包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土等。换填法还适用于一些地域性特殊土的处理，例如在西安地区可消除黄土的湿陷性，用于山区地基可用于处理岩面倾斜、破碎、高低差，软硬不匀以及岩溶等，用于季节性冻土地基可消除冻胀力和防止冻胀损坏等。10强夯法是用几吨至几十吨的重锤从高处落下，反复多次夯击地面，对地基进行强力夯实。这种强大的夯击力在地基中产生动应力和振动，从夯击点发出纵波和横波，向地基纵深方向传播，使地基浅层和深处产生不同程度的加固作用。2.2.2 强夯法机械强夯地基11强夯后效果强夯法主要用于砂性土、非饱和粘性土与杂填土地基。对非饱和的粘性土地基，一般采用连续夯击或分遍间歇夯击

5、的方法；并根据工程需要通过现场试验以确定夯实次数和有效夯实深度。现有经验表明：在100200吨米夯实能量下，一般可获得36米的有效夯实深度。 12振冲法是利用振冲器，在高压水流的作用下边振边冲，使松砂地基变密；或在粘性土地基中成孔，在孔中填入碎石制成一根根的桩体，这样的桩体和原来的土构成复合地基。 在砂土中和粘性土中振冲法的加固机理是不同的。在砂土中主要是振动挤密和振动液化作用；在粘性土中主要是振冲置换作用，置换的桩体与土组成复合地基。振冲法适用于各类可液化土的加密和抗液化处理，以及碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土、湿陷性土等地基的加固处理。采用振冲法地基处理技术，可以达到提高地基承载力、

6、减小建（构）筑物地基沉降量、提高土石坝（堤）体及地基的稳定性、消除地基液化的目的。2.2.3 振冲（置换）法振冲法处理地基13振冲碎石桩施工现场振冲碎石桩是利用在地基中就地振制的碎石快速加固松软地基的方法。近几年来在高层建筑地基的加固及处理中也得到了广泛地应用。它具有技术可靠、设备简单、操作技术易于掌握、施工简便快速、工期短、既不用水泥，又不用钢材，加固后地基承载力有显著提高等优点。适用于中、粗砂和部分细砂或粉砂土地基。2.2.3.1 振冲碎石桩法142.2.4 排水固结预压法排水固结预压法是利用地基土排水固结的特性，通过施加预压荷载，并增设各种排水条件（砂井和排水垫层等排水体），以加速饱和软

7、粘土固结发展的一种软土地基处理方法。排水固结法适用于处理饱和和软弱土层，按照采用的各种排水技术措施的不同，排水固结法可分为以下几种方法：n堆载预压法n真空预压法n降水预压法n电渗排水法软土地区饱和软粘土152.2.4.1 真空排水固结预压法真空排水预压地基真空预压指的是砂井真空预压。即在粘土层上铺设砂垫层，然后用薄膜密封砂垫层，用真空泵对砂垫及砂井进行抽气，使地下水位降低，同时在地下水位作用下加速地基固结。亦即真空预压是在总压力不变的条件下，使孔隙水压力减小、有效应力增加而使土体压缩和强度增长。162.2.4.2 堆载预压法堆载土石预压地基在建筑场地临时堆填土石等，对地基进行加载预压，使地基沉

8、降能够提前完成，并通过地基土固结提高地基承载力，然后卸去预压荷载建造建筑物，以消除建筑物基础的部分均匀沉降，这种方法就成为堆载预压法。 一般情况是预压荷载与建筑物荷载相等，但有时为了减少再次固结产生的障碍，预压荷载也可大于建筑物荷载，一般预压荷载的大小约为建筑物荷载的1.3倍，特殊情况则可根据工程具体要求来确定。堆水预压172.2.5 挤密法挤密法的加固机理主要靠桩管打入地基中，对土产生横向挤密作用，在一定挤密功能作用下，土粒彼此移动，小颗粒填入大颗粒的空隙，颗粒排列紧密，孔隙体积减少，地基土的强度也随之增强。所以挤密法主要是使松软土地基挤密，改善土的强度和变形特性。 灰土挤密桩18灰土挤密桩

9、在大厚度自重湿陷性黄土地区的应用现场192.2.6 深层搅拌法深层搅拌法是一种化学加固地基的方法。它通过特制机械各种深层搅拌机，沿深度将固化剂（水泥浆、水泥粉或石灰粉，外掺一定的添加剂）与地基土强制就地搅拌，利用固化剂自身及其与地基土之间所产生的一系列物理、化学反应，使地基土硬结成为具有整体性、水稳定性、较低渗透性和一定强度的复合土桩（体），或与地基土构成复合地基，从而提高软土地基的承载力、减小地基的变形。水泥深层搅拌桩20水泥深层搅拌桩施工现场212.2.7 高压喷射注浆法高压喷射注浆法是利用高压射流技术，喷射化学浆液，破坏地基土体，并强制土与化学浆液混合，形成具有一定强度的加固体，来处理软

10、弱地基的一种方法。 高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土。高压喷射注浆法同时适用于地基或土体的防渗处理，形成防渗帷幕，防止渗流破坏、流土或管涌。在西安地铁车站围护结构止水帷幕设计中大量采用。高压喷射注浆机22西安地铁大量采用高压喷射旋喷桩施工止水帷幕23采用高压喷射摆喷工艺形成的止水墙242.2.8 水泥粉煤灰碎石桩（CFG）水泥粉煤灰碎石桩是在碎石桩基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和，用振动沉管打桩机或其它成桩机具制成的一种具有一定粘结强度的桩。桩和桩间土通过褥垫层形成复合地基。水泥粉煤灰碎石桩及褥垫层25水泥粉煤灰碎石桩施工现场这种桩是一种低强度混凝土

11、桩，由它组成的复合地基能够较大幅度提高承载力。26CFG桩桩头破除前后272.2.9 水泥搅拌桩水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，是软基处理的一种有效形式，利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌，使水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结而提高基础强度。软土基础经处理后，加固效果显著，可很快投入使用。适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土土质。 水泥搅拌桩按材料喷射状态可分为湿法和干法两种。湿法以水泥浆为主，搅拌均匀，易于复搅，水泥土硬化时间较长；干法以水泥干粉为主，水泥土硬化时间较短，能提高桩间的强度。但搅拌均匀性欠佳，很难全程复搅。水泥搅拌桩施工现场28水泥搅拌桩施工现场29采用水泥搅

12、拌桩工艺形成的基坑围护结构302.2.10 砂石挤密桩砂石桩挤密法是指碎石桩法和砂桩合称为粗颗粒土桩，是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后，再将碎石或砂挤压入土孔中，形成大直径的碎石或砂所构成的密实桩体。按制桩工艺可为振冲（湿）碎石和干法碎石桩。采用振动加水冲的制桩工艺制成的碎石桩称为振冲碎石桩或湿法碎石桩。采用无水冲工艺（如干振、振挤、锤击等）制成的桩为砂石桩。砂石挤密桩的施工原理31砂石挤密桩的施工现场32以上介绍的各类地基处理方式适用于不同的地区和地质条件，如排水固结法适合于沿海软土地区，高压喷射注浆法适用于软弱地区。在西安地区普遍应用的是各类换填法、灰土挤密法、CFG法和碎石

13、桩法，在实践工作中应熟悉掌握。33第二章 各类基础形式简介341. 基础分类基础浅基础深基础柱下单独扩大基础柱下、墙下条形基础筏板基础（满堂基础）桩基础沉箱基础混合基础连续墙基础基础指建筑底部与地基接触的承重构件，它的作用是把建筑上部的荷载传给地基。因此地基必须坚固、稳定而可靠。 工程结构物地面以下的部分结构构件，用来将上部结构荷载传给地基，是房屋、桥梁、码头及其他构筑物的重要组成部分。353.1 柱下单独扩大基础每根柱子单独有一个基础，有钢性也有柔性的，有扩大基础也有十字交叉形，形式很多。 刚性基础没有钢筋，柔性基础有钢筋。柱下独立基础36柱下独立柔性基础钢筋及模板柱下柔性基础有钢筋，可以减

14、小基础高度和基底面积。在开挖深度和基础面积受限的情况下比刚性基础有节省造价的优势。37装配式厂房的柱下独立基础38柱下独立柔性基础39十字交叉主要用于一些有特殊要求（如抗震）或地基不好，但又必须采用独立形式，一般工程中很少用到。柱下十字交叉独立基础403.2 柱下、墙下条形基础条形基础是指基础长度远远大于宽度的一种基础形式。按上部结构分为墙下条形基础和柱下条形基础。基础的长度大于或等于10倍基础的宽度。 条形基础的特点是，布置在一条轴线上且与两条以上轴线相交，有时也和独立基础相连，但截面尺寸与配筋不尽相同。 另外横向配筋为主要受力钢筋，纵向配筋为次要受力钢筋或者是分布钢筋。主要受力钢筋布置在下

15、面。柱下、墙下条形基础示意图41墙下条形基础设计配筋图示意42小型框架结构建筑的的柱下条形基础框架柱43砖混结构的墙下条形基础44砖混结构的墙下条形基础453.3 筏形基础筏形基础亦称片筏基础、筏板基础。当建筑物上部荷载较大而地基承载能力又比较弱时，用简单的独立基础或条形基础已不能适应地基变形的需要，这时常将墙或柱下基础连成一片，使整个建筑物的荷载承受在一块整板上，这种满堂式的板式基础称筏形基础。筏形基础由于其底面积大，故可减小基底压力，同时也可提高地基土的承载力，并能更有效地增强基础的整体性，调整不均匀沉降。筏板基础46低板位筏板基础施工现场47高板位筏板基础钢筋绑扎前施工现场48平板式筏板

16、基础有梁式筏板基础493.4 箱形基础箱形基础是由钢筋混凝土的底板、顶板和若干纵横墙组成的，形成中空箱体的整体结构，共同来承受上部结构的荷载。箱形基础整体空间刚度大，对抵抗地基的不均匀沉降有利，一般适用于高层建筑或在软弱地基上造的上部荷载较大的建筑物。当基础的中空部分尺寸较大时，可用作地下室。50首钢建设公司总承包的2160热轧主设备箱形基础施工现场51圆形粮仓筏板基础钢筋绑扎施工现场52高层民用建筑箱型基础顶板钢筋绑扎施工现场53第三章 各类桩基础简介建筑物荷载较大，地基上部土层为强度低、压缩性大，不能满足设计要求的软弱土层或采用人工处理效果不大、不经济或施工困难的软弱土层，而地基下部不太深

17、处埋藏有坚实地层。高层建筑或重要建筑，不允许地基有过大沉降或不均匀沉降时；高耸建筑物或构筑物对限制倾斜有特殊要求时；地震区，以桩基作为结构抗震措施等。3.1 桩基础的适用条件54桩基础由基桩和联接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。高层建筑中，桩基础应用广泛。按照基础的受力原理大致可分为摩擦桩和承载桩。 摩擦桩：系利用地层与基桩的摩擦力来承载构造物并可分为压力桩及拉力桩，大致用于地层无坚硬之承载层或承载层较深。 端承桩：系使基桩座落于承载层上（岩盘上）使可以承载构造

18、物。 按照施工方式可分为预制桩和灌注桩。 预制桩：通过打桩机将预制的钢筋混凝土桩打入地下。优点是材料省，强度高，适用于较高要求的建筑，缺点是施工难度高，受机械数量限制施工时间长。 灌注桩：首先在施工场地上钻孔，当达到所需深度后将钢筋放入浇灌混凝土。优点是施工难度低，尤其是人工挖孔桩，可以不受机械数量的限制，所有桩基同时进行施工，大大节省时间，缺点是承载力低，费材料。3.2 桩基础概述553. 3 混凝土预制桩预制桩是在工厂或施工现场制成的各种材料、各种形式的桩（如木桩、混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢桩等），用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中。采用较多的预制桩主要是混凝土预制桩和钢桩两大类。预

19、制高强混凝土管桩56在偏远地区预制管桩的锤击送桩过程柴油锤捶击沉桩方式，一般用在对周围居民影响不大的空旷地区。57在城市居民区预制管桩的静力压桩过程58预制管桩的接桩过程59预制桩打压过程中的接桩60预制管桩的截桩过程61方形预制桩制作过程的钢筋骨架、模板拼装和混凝土浇筑62预制成型后堆放的方形桩63钢桩包括钢管桩、H 型桩及其他异型钢桩。常用钢管桩与 H 型钢桩。钢管桩直径有 500 1200 ，钢管壁厚为 918mm ； H 型钢则有 200 200400 400 ，其翼缘和腹板厚度为 1225mm。钢桩的承载力较大，起吊、运输、沉桩、接桩都较方便，但消耗钢材多，造价高，我国目前只在少数重

20、点工程中和海洋工程中使用。钢管桩3. 4 钢桩H型钢桩64打压钢桩的高频液压振动锤钢桩桩尖65海上油井平台钢桩的吊装及锤击过程66目前已很少使用，只在某些加固工程或能就地取材临时工程中使用。在地下水位以下时，木材有很好的耐久性，而在干湿交替的环境下，极易腐蚀。3.5 木桩渡桥木桩古代房屋建筑中的木桩673.6 灌注桩灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。依照成孔方法不同，灌注桩又可分为冲击钻成孔灌注桩、旋挖钻成孔灌注桩、沉管灌注桩、长螺旋钻成孔灌注桩、人工挖孔桩等几类。冲击法冲抓法旋转法湿作业成孔方法螺旋钻人工

21、挖孔干作业成孔方法68旋挖钻成孔旋挖钻是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工工艺。具有装机功率大、输出扭矩大、轴向压力大、机动灵活，施工效率高及多功能特点。旋挖钻机适应我国大部分地区的土壤地质条件，使用范围广，基本可满足桥梁建设，高层建筑地基础等工程的使用。目前，旋挖钻机已被广泛推广于各种钻孔灌注桩工程。施工时，应根据不同的土壤、地质条件选择不同的钻头。3.6.1 旋挖钻成孔69冲击钻成孔冲击钻成孔灌注桩是用冲击式钻孔架悬吊冲击钻头（又称冲锤）上下往复冲击，将土层或岩层破碎成孔，部分碎渣和泥渣挤入孔壁中，大部分成为泥渣，用泥浆循环带出成孔，然后再灌注混凝土成桩。冲击式钻机能适应各种不同地质情况

22、，特别是卵石层中钻孔，冲击式钻机较之其它型式钻机适应性强。同时，用冲击式钻机造孔，成孔后，孔壁四周形成一层密实的土层，对稳定孔壁，提高桩基承载能力，均有一定作用。3.6.2 冲击钻成孔70冲抓钻成孔冲抓钻成孔打桩机是由溜放型卷扬机、自挂卸冲抓钻、底架、塔架、塔架撑杆、夯筒、小车等组成。应用范围广、工效高、造孔直径大、结构筒单、移动、操作和维修方便。冲抓钻除了在一般地层中可以顺利钻进外，更适合于对礓石层，卵石层，以及大的漂石等地区提供了一种较好的打桩工具。冲抓钻还可以捞取井内杂物及石块，是修复废井的最好工具。3.6.3 冲抓钻成孔71长螺旋钻成孔螺旋钻孔灌注桩系用长螺旋钻机钻孔，至设计深度后进行

23、孔底清理，下钢筋笼，灌注混凝土成柱。其特点是成孔不用泥浆或套管护壁，施工无噪声、无振动，对环境无泥浆污染；机具设备简单，装卸移动快速，施工准备工作少，工效高，降低施工成本等。长螺旋钻孔灌注桩适用于民用与工业建筑地下水位以上的一般粘性土、砂土及人工填土地基等采用长螺栓钻成孔的灌注桩工程。 3.6.4 螺旋钻成孔723.6.4 螺旋钻成孔73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或带有活瓣式桩靴的钢管沉入土中（钢管直径应与桩的设计尺寸一致），造成桩孔，然后放入钢筋骨架并浇筑混凝土，随之拔出套管，利用拔管时的振动将混凝土捣实，便形成所需要的灌注桩。与一般钻孔灌注桩比，沉管灌注桩避免了

24、一般钻孔灌注桩桩尖浮土造成的桩身下沉、持力不足的问题，同时也有效改善了桩身表面浮浆现象，另外，该工艺也更节省材料。但是施工质量不易控制，拔管过快容易造成桩身缩颈，而且由于是挤土桩，先期浇注好的桩易受到挤土效应而产生倾斜断裂甚至错位。 由于施工中锤击会产生较大噪音，振动会影响周围建筑物，故不太适合在市区运用。这种工艺非常适合土质疏松、地质状况比较复杂的地区，但遇到土层有较大孤石时，该工艺无法实施。3.6.5 沉管成孔74沉管灌注桩施工现场75人工挖孔灌注桩3.6.7 人工挖孔人工挖孔桩是用人力挖土、现场浇筑的钢筋混凝土桩。人工挖孔桩一般直径较粗，最细的也在800毫米以上，能够承载楼层较少且压力较

25、大的结构主体。人工挖孔桩施工方便、速度较快、不需要大型机械设备，挖孔桩要比木桩、混凝土打入桩抗震能力强，造价比冲锥冲孔、冲击锥冲孔、冲击钻机冲孔、回旋钻机钻孔、沉井基础节省。从而在公路、民用建筑中得到广泛应用。但挖孔桩井下作业条件差、环境恶劣、劳动强度大，目前许多地区都已经限制使用。76人工挖孔桩的施工现场77挖孔前地表硬化层破除孔口现浇混凝土支护78地下挖孔过程79挖孔过程中的出土挖孔成型后的钢筋笼803.6.8 泥浆护壁钻孔灌注桩泥浆护壁成孔是用泥浆保护孔壁并排出土渣而成孔。泥浆护壁钻孔灌注桩适用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎 ( 砾 ) 石土及风化岩层，以及地质情况复杂，夹

26、层多、风化不均、软硬变化较大的岩层，冲孔灌注桩除适应上述地质情况外，还能穿透旧基础、大孤石等障碍物，但在岩溶发育地区应慎重使用。泥浆护壁钻孔灌注桩工艺流程81泥浆护壁钻孔灌注桩螺旋钻头82泥浆护壁钻孔灌注桩螺旋钻机泥浆池83泥浆护壁钻孔灌注桩成孔方式84泥浆护壁钻孔灌注桩成孔方式85泥浆护壁钻孔灌注桩成孔过程及孔内泥浆86泥浆护壁钻孔灌注桩成孔后测量孔底高程吊装钢筋笼87导管法浇筑水下混凝土883.7 桩承台当建筑物采用桩基础时，在群桩基础上将桩顶用钢筋混凝土平台或者平板连成整体基础，以承受其上荷载的机构，此结构名为桩承台。桩承台可分为高桩承台和低桩承台两类。高桩承台的承台底位于地面或冲刷线以

27、上，部分桩身裸露在地面以上。低桩承台的承台位于地面或冲刷线以下。其特点恰好与高桩承台相反。 高桩承台一般用于港口、码头、海洋工程及桥梁工程。低桩承台一般用于工业与民用房屋建筑物。桩头一般伸入承台0.1米，并有钢筋锚入承台。承台上再建柱或墩，形成完整的传力体系。 近年来由于大直径钻孔灌注桩的采用，桩的刚度、强度都较大，因而高桩承台在桥梁基础工程中已得到广泛采用。89高承台：铁路、桥梁的桩基承台90低承台：陆上高铁桥墩的桩基承台91预制管桩三桩、二桩桩基承台（未施工）92一般高层建筑的桩基承台设计图及桩基承台的砖胎模和框架柱定位标示933.8 桩基检测桩基属于地下隐蔽工程，施工技术比较复杂，工艺流

28、程相互衔接紧密，施工时稍有不慎极易出现断桩等多种形态复杂的质量缺陷，影响桩身的完整性和桩的承载能力，从而直接影响上部结构的安全。因此，其质量检测成为桩基工程质量控制的重要手段。根据建筑桩基检测技术规范(JGJ106-2003),目前桩基检测的主要方法有静载试验、钻芯法、低应变法、高应变法、声波透射法等几种。在桩基检测中，各个检测手段需要配合使用，利用各自的特点和优势，按照实际情况，灵活运用各种方法，才能够对桩基进行全面准确的评价。94桩基静载试验3.8.1 桩基静载试验这是目前公认的检测基桩竖向抗压承载力最直接、最可靠的试验方法。但在工程实践中发现，基准桩的问题有时会被检测人员所忽视，容易出现

29、基准桩打入深度不足，试验过程产生位移的问题。95桩基抗拔试验桩基液压静载试验96桩头钻芯取样3.8.2 钻芯法这种方法具有科学、直观、实用等特点，在检测混凝土灌注桩方面应用较广。一次完整、成功的钻芯检测，可以得到桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性的情况，并判定或鉴别桩端持力层的岩土性状。97桩头钻芯取样过程及试件编号98桩身低应变检测3.8.3 低应变法目前在国内，绝大多数的检测机构采用反射波法（瞬态时域分析法）检测桩身完整性，主要原因是其仪器轻便、现场检测快捷，同时将激励方式、频域分析方法等作为测试、辅助分析手段融合进去。低应变法检测时，不论缺陷的类型如何，其综合表现均为桩的阻抗

30、变小，而对缺陷的性质难以区分，这是其最大的局限性。99高应变桩基检测系统3.8.4 高应变法它的主要功能是判定桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。高应变法在判定桩身水平整合型缝隙、预制桩接头等缺陷时，能够在查明这些缺陷是否影响竖向抗压承载力的基础上，合理判定缺陷程度，可作为低应变法的补充验证手段。目前在某些地区，利用高应变法增加承载力和完整性的抽查频率，已成为一种普遍做法。钻孔安装大应变感应装置100非金属声波检测仪3.8.5 声波透射法与其他完整性检测方法相比，声波透射法能够进行全面、细致的检测，且基本上无其他限制条件。但由于存在漫射、透射、反射，对检测结果会造成影响。101桩基超声波投射检测

31、1023.9 桩基验收验收桩基工程，应该验收是否符合设计要求和施工质量验收规范的规定，在验收前，不得切去混凝土预制桩和灌注桩。工程桩应该进行承载力检验。桩身质量应该进行检验。验收时应该提交下列资料：n工程勘察报告、桩基施工图、图纸会审纪要、设计变更及材料代用通知单等；n桩位测量放线图，包括工程桩位线复核验证单；n制作桩的材料试验记录、成桩质量检查报告；n单桩承载力检查报告；n基坑挖至设计标高的基础竣工平面图及桩顶标高图。103第四章 各类常见地基处理方法施工技术简介104地基的主要作用是承托建筑物的基础，地基虽不是建筑物本身的一部分，但与建筑物的关系非常密切。地基问题处理恰当与否，不仅影响建筑

32、物的造价，而且直接影响建筑物的安危。西安地区常用的人工地基处理方法有换填法、机械碾压法、挤密桩法、深层搅拌法、CFG法等。第一节 概述105换填法适用于淤泥、淤泥质土、膨胀土、冻涨土、素填土、杂填土及暗沟、暗塘、古井、古墓或拆除旧基础后的坑穴等的地基处理。换土垫层的处理深度应根据建筑物的要求，由基坑开挖的可能性等因素综合决定，一般多用于上部荷载不大，基础埋深较浅的多层民用建筑的地基处理工程中，开挖深度不超过3m。1、挖：挖就是挖去表面的软土层，将基础埋置在承载力较大的基岩或坚硬的土层上，此种方法主要用于软土层不厚、上部结构荷载不大的情况。临近建筑、周边道路、地下管线等。2、填：当软土层很厚，而

33、又需要大面积进行加固处理时，则可在原有的软土层上直接回填一定厚度的好土或砂石、矿石等。3、换：换就是将挖与填相结合，即换土垫层法，施工时先将基础下一定范围内的软土挖去，而用人工填筑的垫层作为持力层，按其回填的材料不同可分为砂垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层等。第二节 换填法106砂和砂石地基（垫层）是采用级配良好、质地坚硬的中粗砂和碎石、卵石等，经分层夯实，作为基础的持力层，以提高基础下地基强度，降低地基的压应力，减少沉降量，加速软土层的排水固结作用。砂石垫层应用范围广泛，施工工艺简单，用机械和人工都可以使地基密实，工期短，造价低。适用于3.0m以内的软弱、透水性强的粘性土地基，不适用于加固

34、湿陷性黄土和不透水的粘性土地基。2.1 砂和砂石地基换填法1072.1.1 材料要求宜采用级配良好、质地坚硬的中砂、粗砂、石屑和碎石、卵石等，含泥量不应超过5%，且不含植物残体、垃圾等杂质。若用作排水固结地基，含泥量不应超过3%；在缺少中、粗砂的地区，若用细砂或石屑，因其不容易压实，而强度也不高，因此在用作换填材料时，应掺入粒径不超过50mm，不少于总重30%的碎石或卵石并拌和均匀。若回填在碾压、夯、振地基上时，其最大粒径不超过80mm。砂石原材料1082.1.2 施工技术要点n铺设垫层前应验槽，将基底表面浮土、淤泥、杂物等清理干净，两侧应设一定坡度，防止振捣时塌方。基坑(槽)内如发现有孔洞、

35、沟和墓穴等，应将其填实后再做垫层。n垫层底面标高不同时，土面应挖成阶梯或斜坡，并按先深后浅的顺序施工，搭接处应夯压密实。分层铺实时，接头应做成斜坡或阶梯搭接，每层错开0.5m1.0m，并注意充分捣实。n人工级配的砂石材料，施工前应充分拌匀，再铺夯压实。n砂石垫层压实机械首先应选用振动碾和振动压实机，其压实效果、分层填铺厚度、压实次数、最优含水量等应根据具体的施工方法及施工机械现场确定。n施工时，下层的密实度应经检验合格后，方可进行上层施工。一般情况下，垫层的厚度可取200mm300mm。109n砂石垫层的材料可根据施工方法的不同控制最优含水量。最优含水量由工地试验确定。对于矿渣应充分洒水，湿透

36、后进行夯实。n当地下水位高出基础底面时，应采取排、降水措施，要注意边坡稳定，以防止塌土混入砂石垫层中影响质量。n当采用水撼法施工或插振法施工时，应在基槽两侧设置样桩，控制铺砂厚度，每层为250mm。铺砂后，灌水与砂面齐平，以振动棒插入振捣，依次振实，以不再冒气泡为准，直至完成。垫层接头应重复振捣，插入式振动棒振完所留孔洞应用砂填实。在振动首层垫层时，不得将振动棒插入原土层或基槽边部，以避免使软土混入砂垫层而降低砂垫层的强度。n垫层铺设完毕，应及时回填，并及时施工基础。n冬期施工时，砂石材料中不得夹有冰块，并应采取措施防止砂石内水分冻结。1102.1.3 质量检查和验收砂石垫层砂石垫层的施工质量

37、检验，应随施工分层进行。检验方法主要有环刀法和贯入法。111灰土垫层是将基础底面以下一定范围内的软弱土挖去，用按一定体积配合比的灰土在最优含水量情况下分层回填夯实(或压实)。灰土垫层的材料为石灰和土，石灰和土的体积比一般为37或28。灰土垫层的强度随用灰量的增大而提高，但当用灰量超过一定值时，其强度增加很小。灰土地基施工工艺简单，费用较低，是一种应用广泛、经济、实用的地基加固方法。适用于加固处理1m3m厚的软弱土层。2.2 灰土垫层换填灰土拌和机1122.2.1 材料要求1 、土料：土料可采用就地基坑(槽)挖出来的粘性土或塑性指数大于4的粉土，但应过筛，其颗粒直径不大于15mm，土内有机含量不

38、得超过5%。不宜使用块状的粘土和粉土、淤泥、耕植土、冻土。2、 石灰：应使用达到国家三等石灰标准的生石灰，使用前生石灰消解34天并过筛，其粒径不应大于5mm。1134.2 施工工艺流程灰土拌合基土清理弹线、设标志分层铺灰土找平验收夯打密实1、灰土拌制：灰土配合比除设计要求外一般采用3：7（石灰：土），石灰和土料应计量，用人工翻拌，不少于3遍，使达到均匀、颜色一致。并适当控制含水量，现场以手握成团，两指轻捏即散为宜，如土料水分过多或过少时，应晾干或洒水、湿润。2、灰土铺设：灰土摊铺虚铺厚度一般为200250mm（夯实后约100150mm厚，具体根据设计要求定）。垫层厚度不应小于100mm，当超过

39、150mm时，应由一端向另一端分段分层铺设，分层夯实。各层厚度钉标桩控制，夯打采用蛙式打夯机或木夯，大面积宜采用小型手扶振动压路机，夯打遍数一般不少于3遍，碾压遍数不少于6遍，人工打夯应一夯压半夯，夯夯相接，行行相接，纵横交错。应根据设计要求的干密度在现场试验确定。4.3 施工操作要点1143、垫层接缝：灰土分段施工时，不得在地面受荷重较大的部位接缝。上、下两层灰土的接缝距离不得小于500mm。当灰土垫层标高不同时，应作成阶梯形。接搓时，应将搓子垂直切齐。4、灰土施工应连续进行，尽快完成，施工中应有防雨排水措施，刚打完的或尚未夯实的灰土，如遭受雨淋浸泡，应将积水及松软灰土除去，并补惟夯实；受浸

40、湿的灰土，应晾干后再夯打密实。5、冬期施工 灰土垫层不宜在冬期施工，更不得在基土受冻的状态下铺设灰土，土料不得含有冻块，应覆盖保温，当日拌合灰土，应当日铺垫夯完，夯完灰土的表面应用塑料薄膜或草袋覆盖保温。6、灰土应逐层检验，用贯人仪检验，以达到控制压实系数所对应的贯人度为合格，或用环刀取样检验灰土干密度。4.3 施工操作要点115灰土垫层碾压完成后外观116第三节 挤密法3.1 灰土挤密桩灰土桩挤密法，是将钢管通过锤击、振动等方式沉人土中，形成孔位，孔中分层填人石灰与土的混合料，经分层捣实后，形成灰土桩。灰土桩挤密法的加固机理是：成孔过程中，桩位处土体被迫挤向桩周土中，土受挤压后，孔隙体积减少

41、，桩间土因而密实，地基承载力提高；同时，桩体捣实后，自身强度很高，桩与桩间土组成复合地基，共同承担建筑物荷载。灰土挤密桩机1173.2 灰土挤密桩的适用范围灰土桩挤密法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。当以消除地基湿陷性为主要目的时，宜选用土桩；当以提高地基承载力或水稳定性为主要目的时，宜选用灰土桩。处理深度宜为515m。 但当地基含水量大于23及其饱和度大于65时，拔管过程中，桩体易产生颈缩现象，沉管时桩周土易隆起，成桩质量得不到保证，因此不宜采用土或灰土桩挤密法。灰土桩的施工应按设计要求和现场条件选用沉管(振动或锤击)、冲击或爆扩等方法进行成孔，使土向孔的周围挤密。沉管(锤击、振动)成孔，宜为0.500.70m；冲击成孔，宜为1.201.50m。成孔时，地基土宜接近最优(或塑限)含水量，当土的含水量低于12时，宜对拟处理范围内的土层进行增湿。应于地基处理前46d，将需增湿的水通过一定数量和一定深度的渗水孔，均匀地浸入拟处理范围内的土层中。118灰土桩的施工应按设计要求和现场条件选用沉管(振动或锤击)、冲击或爆扩等方法进行成孔，使土向孔的周围挤密。沉管(锤击、振动)成孔，宜为0.500.70m；冲击成孔，宜为1.201.50m。成孔