项目三地基加固与桩基础工程学习教案

1、会计学1第一页，共55页。三 地基处理的方法(fngf)1、局部地基处理 在施工过程中如发现局部地基土质过软或过硬，不符合设计要求时，应本着使建筑物各部位沉降尽量趋于一致，以减小地基不均匀沉降的原则对地基进行处理，即地基的局部处理。2、软土地基加固 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，即地基的整体加固。第1页/共54页第二页，共55页。四 影响建筑物的地基的因素1、强度(qingd)及稳定性2、压缩与不均匀沉降3、地下水流失、潜蚀和管涌、液化4、失稳和震陷 第2页/共54页第三页，共55页。第

2、一节 地基(dj)的局部处理 根据勘察报告，局部存在异常的地基或经基槽检验查明(ch mn)的局部异常地基，均需根据实际情况、工程要求和施工条件，妥善进行局部处理。处理方法可根据具体情况有所不同，但均应遵循减小地基不均匀沉降的原则，使建筑物各部位的沉降尽量趋于一致。 第3页/共54页第四页，共55页。一、松土坑（填土、墓穴、淤泥等）的处理 （1）当坑的范围较小(在基槽范围内)，可将坑中松软土挖除，使坑底及四壁均见天然土为止，回填与天然土压缩性相近的材料(图7-1-a)。 常用回填材料：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。 （2）当坑的范围较大(j

3、io d)(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，采用与天然土压缩性相近的材料回填。如用砂土或砂石回填时，基槽每边均应按1:1坡度放宽；如用1:9或2:8灰土回填时，基槽每边均应按0.5:1坡度放宽；用3:7灰土回填时，如坑的长度不大于2m，基槽可不放宽，但第4页/共54页第五页，共55页。灰土与槽壁接触处应夯实(图7-1-b)。 （3）如坑在槽内所占的范围较大(长度在5m以上)，且坑底土质与一般槽底天然土质相同，可将此部分基础加深，做1：2踏步与两端相接(xin ji) ，踏步多少根据坑深而定，但每步高不大于0.5米，长不小于1米(图7-1-c)。（

4、4）在单独基础下，如果松土坑深度较浅时，可按压缩层的深度内的异常土进行处理，必要时应加强上部结构。（5）当地下水位较高时，可将坑中软弱的松土挖去后，用砂土、碎石或混凝土分层回填。第5页/共54页第六页，共55页。（6）若松土坑(t kn)较深，且大于槽宽或1.5m时，槽底处理完后，还应适当考虑是否需要加强上部结构的强度，常用的加强办法是；在灰土基础上l2皮砖处（或混凝土基础内）、防潮层下12皮砖处及首层顶板处各配置34根812钢筋，跨过该松土坑(t kn)两端各1m(图7-2)。 松土坑(t kn)埋藏深度很大时，也可部分挖除松土(一般深度不小于槽宽的2倍)，分层夯实回填，并加强上部结构的强度

5、和刚度；或改变基础形式，如采用梁板式跨越松土坑(t kn)、桩基础穿透松土坑(t kn)等方法。第6页/共54页第七页，共55页。二 砖井或土井的处理(chl) 1、当井在基槽范围内时，应将井的井圈拆至地槽下1m以上，在拆除范围内用28或37灰土分层回填夯实至槽底。如井的直径大于15m，则应适当考虑加强上部结构(jigu)的强度，如在墙内配筋或做地基梁跨越砖井。 2、若井在基础的转角处，除采用以上办法处理外，还应对基础加强处理(图7-3，7-4)。 (1)当井位于转角处，基础压在井上部分不多，则可从基础中挑梁。第7页/共54页第八页，共55页。(2)当井位于转角处，基础压在井上面积较大时，且采

6、用挑梁办法较困难或不经济时，则可将基础沿墙长方向向外延长，延长部分落在天然土上的基础总面积应等于井圈范围(fnwi)内原有基础的面积(即A1+A2=A)，然后在基础墙内配筋或做钢筋混凝土梁来加强。(3)如井已回填但不密实，甚至还是软土时，可用大块石将下面软土挤紧，再选用上述办法回填处理。若井内不能夯填密实时，则可在井的砖圈上加钢筋混凝土盖封口，上部再回填处理。第8页/共54页第九页，共55页。三、局部范围内硬土(或其他硬物)的处理(chl) 当独立基础或部分沟槽下，有较其他部分过于竖硬的土质时，例如基岩、旧墙基、老灰土、化粪池、大树根、砖窑底、压实的路面等，均应尽可能挖除，以防建筑物由于局部落

7、于较硬物上造成不均匀沉降，而使上部建筑物开裂。硬土(或硬物)挖除后，视具体情况回填土砂混合物或落深基础。第9页/共54页第十页，共55页。四、橡皮(xingp)土的处理 第10页/共54页第十一页，共55页。1-软弱土2-2：8灰土3-松土(snt)全部挖除，然后填以好土4-天然地面图7-1松土坑(tkn)处理示意图返回第11页/共54页第十二页，共55页。1-软弱土2-2：8灰土3-松土全部(qunb)挖除，然后填以好土4-天然地面图7-1松土坑(tkn)处理示意图返回第12页/共54页第十三页，共55页。1-新建基础2-局部松软(sngrun)土3-地基土4-换填后土料图7-2 松土坑(t

8、 kn)处理示意图 返 回第13页/共54页第十四页，共55页。1-局部加强(jiqing)的新建基础2-地基土3-局部松软土4-新建基础5-拆除老土井填筑土料6-老土井1-砖井2-回填土图7-4基槽下砖井处理(chl)方法示意图图7- 3 地基(dj)的局部处理示意图 返回第14页/共54页第十五页，共55页。 深基础的类型深基础的类型 桩基础（深基础中应用桩基础（深基础中应用(yngyng)最最多）多） 墩基础墩基础 地下连续墙地下连续墙 沉井基础沉井基础 沉箱基础沉箱基础第15页/共54页第十六页，共55页。一、桩的作用一、桩的作用(zuyng)1、作为基础、作为基础(jch)使用使用2

9、、起护壁、起护壁(hb)作作用用 （a a）端承桩；（）端承桩；（b b）摩擦桩；）摩擦桩；1 1桩；桩；2 2承台；承台；3 3上部结构上部结构 图图2 21 1 桩基础桩基础组成组成若干根桩若干根桩承台承台（承台梁）第16页/共54页第十七页，共55页。二、桩的分类二、桩的分类(fn li)1、按材料分：钢、混凝土、钢筋混凝土、钢管混凝土等、按材料分：钢、混凝土、钢筋混凝土、钢管混凝土等2、按横向截面分：、按横向截面分： 方、圆、多边、三角方、圆、多边、三角(snjio)、十字、十字3、按竖向荷载方向分：抗压（较多）、抗拔、按竖向荷载方向分：抗压（较多）、抗拔4、按受力性质分：、按受力性质

10、分： 摩擦桩、摩擦桩、 端承桩、端承桩、 抗拔（浮）桩抗拔（浮）桩5、按制作（施工）方法分：、按制作（施工）方法分： 预制桩、灌注桩预制桩、灌注桩第17页/共54页第十八页，共55页。实心桩：一般为方形断面，截面实心桩：一般为方形断面，截面(jimin)尺寸尺寸200mm 200mm 500mm 500mm。空心桩：空心桩：一般为预应力管桩，离心成型，直径400 500，壁厚80100。第18页/共54页第十九页，共55页。图图2-2预应力管桩预应力管桩图2-3 实心(shxn)方桩第19页/共54页第二十页，共55页。一、运输与堆放一、运输与堆放 1、桩的预制、桩的预制 管桩及长度在管桩及长

11、度在10m以内的方桩在预制厂制作，以内的方桩在预制厂制作，较长的方桩在打桩现场制作。较长的方桩在打桩现场制作。 桩的长度主要取决于运输条件桩的长度主要取决于运输条件(tiojin)及桩及桩架高度，一般不超过架高度，一般不超过30m。如桩长超过。如桩长超过30m，可，可将桩分成几段预制，在打桩过程中接桩。将桩分成几段预制，在打桩过程中接桩。第20页/共54页第二十一页，共55页。 制作要点：制作要点：叠制叠制 4层，上下隔离，下层强度达层，上下隔离，下层强度达30再制再制上层上层 钢筋接长用对焊，接头错开，桩尖用钢制。钢筋接长用对焊，接头错开，桩尖用钢制。 混凝土由顶至尖连续浇筑，注意养护与保护

12、，混凝土由顶至尖连续浇筑，注意养护与保护，养护时间不少于养护时间不少于7d，所用混凝土强度等级，所用混凝土强度等级(dngj)不宜低于不宜低于C30。 预应力管桩离心成型，节长预应力管桩离心成型，节长810m，所用混，所用混凝土强度等级凝土强度等级(dngj)不宜低于不宜低于C60 。第21页/共54页第二十二页，共55页。2、桩的接头、桩的接头(ji tu)形式形式 角钢帮焊接头角钢帮焊接头(ji tu)、钢板对焊接头、钢板对焊接头(ji tu)、钢法兰盘焊、钢法兰盘焊接头接头(ji tu)、硫磺胶泥浆锚接头、硫磺胶泥浆锚接头(ji tu)。3 3、起吊、运输防止损坏、起吊、运输防止损坏(1

13、)(1)混凝土强度：混凝土强度： 起吊移位起吊移位7070设计强度设计强度 运输、起吊就位运输、起吊就位100100设计强度设计强度(2)(2)合理吊点：正负弯矩值相等则均小，见图合理吊点：正负弯矩值相等则均小，见图2 24 4。(3)(3)吊、运平稳，避免吊、运平稳，避免(bmin)(bmin)损坏：损坏： 运输过程中支点应与吊点位置一致，且随打随运输过程中支点应与吊点位置一致，且随打随运，避免运，避免(bmin)(bmin)二次搬运。二次搬运。第22页/共54页第二十三页，共55页。4、堆放、堆放(du fn)（见图（见图24） 高度不超过四层。高度不超过四层。 地面坚实、平整，垫长枕木。

14、地面坚实、平整，垫长枕木。 垫木间距应与吊点位置相同，各层垫木应位于同垫木间距应与吊点位置相同，各层垫木应位于同一垂直线上，最下层垫木应适当加宽。堆放层数一垂直线上，最下层垫木应适当加宽。堆放层数不宜超过不宜超过4层。层。 不同不同(b tn)规格的桩应分开堆放。规格的桩应分开堆放。第23页/共54页第二十四页，共55页。(e)4个吊点、(f)预制桩堆放 (a)、(b)1个吊点(c)2个吊点、(d)3个吊点图2-4预制桩吊点位置(wi zhi)及堆放 第24页/共54页第二十五页，共55页。二、锤击二、锤击(chu j)(chu j)法沉桩的机法沉桩的机械设备械设备 桩锤桩锤对桩施加动力对桩施

15、加动力 桩架桩架 支持支持(zhch)桩身和桩锤，桩身和桩锤，打桩过程中引导桩的导向打桩过程中引导桩的导向 动力装置动力装置 施加动力的装置，包括起施加动力的装置，包括起动桩锤用的动桩锤用的 动力设施，如卷扬机、动力设施，如卷扬机、锅炉、空气压锅炉、空气压 缩机缩机第25页/共54页第二十六页，共55页。第26页/共54页第二十七页，共55页。第27页/共54页第二十八页，共55页。 用锤击用锤击(chu j)沉桩时，为防止桩受冲击应力过大沉桩时，为防止桩受冲击应力过大而损坏，力求采用而损坏，力求采用 “ 重锤轻击重锤轻击 ” 。如采用轻锤重击，锤击。如采用轻锤重击，锤击(chu j)功能很大

16、一部分被桩身吸收，桩不易打入，且桩功能很大一部分被桩身吸收，桩不易打入，且桩头容易打碎。头容易打碎。 2、桩锤选择(xunz)的原则第28页/共54页第二十九页，共55页。 支撑锤桩支撑锤桩 吊桩就位吊桩就位 打桩导向打桩导向作用作用具备三种具备三种(sn zhn)功能功能悬挂悬挂(xungu)打桩锤、起吊预制桩打桩锤、起吊预制桩给打桩给打桩(d zhung)锤导向锤导向能行走、转向能行走、转向类型类型( (常用常用) )滚管式桩架滚管式桩架轨道式桩架轨道式桩架步履式桩架步履式桩架履带式桩架履带式桩架第29页/共54页第三十页，共55页。图图2-52-5 步履步履(bl)(bl)式桩架式桩架

17、图图2-62-6 轨道轨道(gudo)(gudo)式桩架式桩架 图图2-72-7履带式桩架履带式桩架 第30页/共54页第三十一页，共55页。（三）振动(zhndng)沉桩机 其主要装置为振动器，利用振动器所产生的激振力，使桩身产生高频振动而沉入地层。作业时，桩与周围土壤产生振动， 使桩面的摩擦阻力减小，桩杆由于自重(zzhng)克服桩面及桩尖的阻力而穿破地层下沉，还可以利用共振原理，加强沉桩效果。图图2-9 振动振动(zhndng)锤锤图图2-8 振动沉桩机振动沉桩机第31页/共54页第三十二页，共55页。优点：优点： 噪音小，不产生废气，沉桩速度快，施工简便，操作噪音小，不产生废气，沉桩速

18、度快，施工简便，操作安全，结构简单、铺助设备少、重量轻、安全，结构简单、铺助设备少、重量轻、 体积小、对桩体积小、对桩头的作用力均匀而使桩头不易损坏等特点，还可以用来头的作用力均匀而使桩头不易损坏等特点，还可以用来(yn li)拔桩。拔桩。缺点：缺点： 适于砂质粘土、砂土、软土地区施工，不宜用于砾石适于砂质粘土、砂土、软土地区施工，不宜用于砾石和密实的粘土层。如用于砂砾石和粘土层中，需配以水冲和密实的粘土层。如用于砂砾石和粘土层中，需配以水冲法辅助施工。法辅助施工。第32页/共54页第三十三页，共55页。（四）静力压桩机（四）静力压桩机 静力压桩是在均匀软弱土中利用压桩架的自重和配重，通过卷扬

19、机的牵引(qinyn)传到桩顶，将桩逐节压入土中的一种沉桩方法。特点：特点： 噪声低、振动小、无污染，适合在城市中施工。与冲击式噪声低、振动小、无污染，适合在城市中施工。与冲击式施工方式比较，桩身不受冲击应力，损坏可能性小，施工质施工方式比较，桩身不受冲击应力，损坏可能性小，施工质量好，效率高。不用试桩可以量好，效率高。不用试桩可以(ky)得出单桩承载力。得出单桩承载力。 适用于软弱土地基和压垂直桩，压斜桩困难。适用于软弱土地基和压垂直桩，压斜桩困难。第33页/共54页第三十四页，共55页。图2-10 静力压桩机动画演示(ynsh)第34页/共54页第三十五页，共55页。活动压梁活动压梁油压表

20、油压表桩帽桩帽上段桩上段桩上段桩锚筋上段桩锚筋下段桩下段桩加压重物加压重物底盘底盘轨道轨道导笼导笼口口操作平台操作平台卷扬机卷扬机加压钢丝加压钢丝绳滑轮组绳滑轮组桩架导向桩架导向笼笼图图2-11 静力压桩机构静力压桩机构(jgu)造原理造原理图图第35页/共54页第三十六页，共55页。图图2-12 全液压式静力压桩机压桩示意图全液压式静力压桩机压桩示意图11第36页/共54页第三十七页，共55页。三、打桩三、打桩(d zhung)施工工艺施工工艺（一）、打桩前的准备工作（一）、打桩前的准备工作（1）清除障碍物）清除障碍物 打桩前，认真处理高空、地上和地下障碍物，对现场周围（打桩前，认真处理高空

21、、地上和地下障碍物，对现场周围（一般一般10米以内）的建筑物作全面检查，如有危房或危险米以内）的建筑物作全面检查，如有危房或危险(wixin)构筑物，预以加固；构筑物，预以加固；（2）平整场地）平整场地 平整、压实场地，设置排水沟；平整、压实场地，设置排水沟；（3）定位放线）定位放线 放轴线、定桩位、设置水准点（放轴线、定桩位、设置水准点（ 2个）；个）；（4）料具进场；）料具进场；（5）进行打桩试验）进行打桩试验 2根，检验工艺、设备是否符合要求。根，检验工艺、设备是否符合要求。第37页/共54页第三十八页，共55页。（二）、确定（二）、确定(qudng)(qudng)打桩顺序打桩顺序 图图

22、2-13 2-13 打桩打桩(d zhung)(d zhung)顺序顺序（a）逐段打设；（b）自中部向四周打设；（c）分段(fn dun)打设（可同时施工）第38页/共54页第三十九页，共55页。打桩时应避免：桩入土深度打桩时应避免：桩入土深度(shnd)(shnd)不一，导不一，导致不均匀沉降；致不均匀沉降； 桩难打易碎；邻桩移位倾斜。桩难打易碎；邻桩移位倾斜。 根据地形、土质(t zh)、桩布置的密度决定，若桩的中心范围小于四倍的桩径或边长，应选择合理的打桩顺序。1 1、 当桩中心距当桩中心距44倍桩径时，倍桩径时， 可：自中部向四周环绕或放射打；（图（可：自中部向四周环绕或放射打；（图（

23、b b） 分段对称打；（图（分段对称打；（图（c c）2 2、 当桩中心距当桩中心距4 4倍桩径时，可按施工方便顺序倍桩径时，可按施工方便顺序(shnx)(shnx)打；打；3 3、 当桩的规格不同时，先大后小，先长后短；当桩的规格不同时，先大后小，先长后短；4 4、 当桩尖设计标高不同时，先深后浅。当桩尖设计标高不同时，先深后浅。第39页/共54页第四十页，共55页。（三）、打桩（三）、打桩(d zhung)方法方法工艺顺序：工艺顺序： 设置标尺设置标尺桩架就位桩架就位(jiwi)(jiwi)吊桩吊桩扣桩扣桩帽、落锤、脱吊钩帽、落锤、脱吊钩低锤轻打低锤轻打正式打（重正式打（重锤低击）锤低击）

24、 接桩（长桩时需要）接桩（长桩时需要）送桩送桩（拔桩拔桩截桩）截桩）1、定锤吊桩、定锤吊桩 桩锤就位，桩锤、桩帽和桩身应在同一直线桩锤就位，桩锤、桩帽和桩身应在同一直线(zhxin)上，尽量避免偏心。桩插入土中应校正其垂上，尽量避免偏心。桩插入土中应校正其垂直度。桩在桩重和锤重作用下沉入土中一定深度而达到直度。桩在桩重和锤重作用下沉入土中一定深度而达到稳定后，应再校正一次垂直度。稳定后，应再校正一次垂直度。第40页/共54页第四十一页，共55页。2、打桩、打桩 打桩时应打桩时应“重锤低击重锤低击”、“低提重打低提重打”，开始打要用，开始打要用小落距（小落距（0.50.8m左右），入土一定深度（

25、约左右），入土一定深度（约1-2m）后再全落距击打。打桩过程中，如突然出现桩）后再全落距击打。打桩过程中，如突然出现桩锤回弹，贯入度突增，锤击时桩弯曲、倾斜、颠动、锤回弹，贯入度突增，锤击时桩弯曲、倾斜、颠动、桩顶破坏加剧等，则表明桩身可能已破坏。桩顶破坏加剧等，则表明桩身可能已破坏。 贯入度一般指最后贯入度，在正常条件下进行（贯入度一般指最后贯入度，在正常条件下进行（桩顶没有桩顶没有(mi yu)破坏、锤击没有破坏、锤击没有(mi yu)偏偏心、锤落距符合规定、桩帽与弹性桩垫正常），最后心、锤落距符合规定、桩帽与弹性桩垫正常），最后10击内桩的平均入土深度。击内桩的平均入土深度。第41页/共

26、54页第四十二页，共55页。3、接桩及截桩头、接桩及截桩头 分节制作的长桩，分节打入，在现场接桩。一分节制作的长桩，分节打入，在现场接桩。一般砼预制桩接头不宜超过般砼预制桩接头不宜超过2个，预应力管桩接头不宜个，预应力管桩接头不宜超过超过4个。应避免个。应避免(bmin)在桩尖接近硬持力层或在桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中时接桩。桩尖处于硬持力层中时接桩。接头的连接方法有三种：接头的连接方法有三种：焊接法（见图焊接法（见图a）法兰接桩法（见图法兰接桩法（见图b）浆锚法（硫磺胶泥，见图浆锚法（硫磺胶泥，见图c）适用于各类土层适用于各类土层适用于软弱适用于软弱(runru)土层。土层。第42

27、页/共54页第四十三页，共55页。a ）焊接； b ）法兰接； c ）硫磺胶泥锚接 图2-14 桩接头的连接(linji)方法1 下节桩； 2 上节桩； 3 桩帽； 4 连接(linji)角钢；5 连接(linji)法兰； 6 预留锚筋孔； 7 预埋锚接钢筋 第43页/共54页第四十四页，共55页。 截桩： 当桩顶露出地面影响后续(hux)桩施工时，应立即截桩头；而桩顶在地面以下或不影响后续(hux)桩施工时，可结合凿桩头进行。预制混凝土桩可用人工或风动工具来截除；混凝土管桩宜人工截除。第44页/共54页第四十五页，共55页。4、送桩、送桩 桩顶设计标高低于地表时，要将桩顶打入（或压桩顶设计标

28、高低于地表时，要将桩顶打入（或压入）至设计标高，这称为送桩。送桩一般入）至设计标高，这称为送桩。送桩一般(ybn)采采用工具式送桩器进行。用工具式送桩器进行。 设计要求送桩时，则送桩的中心线应与桩身吻合设计要求送桩时，则送桩的中心线应与桩身吻合一致，才能进行送桩。若桩顶不平，可用麻袋或厚纸一致，才能进行送桩。若桩顶不平，可用麻袋或厚纸垫平。送桩留下的桩孔应立即回填密实。垫平。送桩留下的桩孔应立即回填密实。 第45页/共54页第四十六页，共55页。5、测量和记录、测量和记录 打桩工程是隐蔽工程，施工中应做好每根桩的观测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和记录，

29、这是工程验收时检验(jinyn)质量的依据。质量的依据。图2-15 混凝土预制桩施工(sh gng)记录第46页/共54页第四十七页，共55页。 桩停止锤击（俗称：“停锤”或“收锤”）控制原则：1、桩端位于一般土层时（摩擦桩），以控制桩端设计 标高为主，贯入度作参考。2、桩端达到坚硬(jinyng)、硬塑的粘性土、碎石土、中密以上 的粉土和砂土或风化岩等土层时，应以贯入度控制 为主，桩端进入持力层深度或桩尖标高作参考。3、若贯入度已达到而桩端标高未达到时，应继续锤击 3阵，其每阵10击的平均贯入度不应大于规定的数 值。第47页/共54页第四十八页，共55页。序号项 目允许偏差（mm）1盖有基础

30、梁的桩垂直于基础梁中心线100+0.01H沿基础梁中心线150+0.01H2桩数为13根桩基中的桩1003桩数为416根桩基中的桩1/3桩径或边长4桩数大于16根桩基中的桩最外边的桩1/3桩径或边长中间桩1/2桩径或边长注：H为施工现场地面标高与设计(shj)桩顶标高的距离。打入桩的桩位偏差打入桩的桩位偏差(pinch) 第48页/共54页第四十九页，共55页。（四）桩及桩头处理（四）桩及桩头处理 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顶标高将桩头多余(duy)的部分截去。截桩头时的部分截去。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。应符合设计要求。 当桩顶标高在设