教学材料《建筑施工 技术》-2

2.1地基处理2.建筑物对地基的要求(1)可靠的整体稳定性;(2)足够的地基承载力;(3)在建筑物的载荷作用下，其沉降值、水平位移及不均匀沉降满足要求。若地基整体稳定性、承载力不能满足要求，在上部载荷作用下，地基可能会产生局部或整体剪切破坏，若沉降值、水平位移及不均匀沉降超过允许值，将会影响建筑物的安全与正常使用，严重时会造成建筑物的破坏甚至倒塌。3.天然地基和地基处理基础直接建造在未经加固的天然土层上时，这种地基称为天然地基。若天然地基不能满足地基强度和变形的要求，则必须事先经过人工处理后再建造基础，这种地基加固称为地基处理。上一页下一页返回2.1地基处理4.地基处理的原理将地基土孔隙比由大变小，使地基土由松变密，提高土体密实度;将地基土含水量由高变低，使地基土由软变硬，提高土体坚硬度;将地基土内摩擦角由小变大，使地基土由弱变强，提高土体抗剪强度，即可达到地基加固的目的。5.地基处理方案的确定(1)准备工作。1)搜集详勘资料和地基基础设计资料。2)论证地基处理的必要性:了解采用天然地基存在的主要问题;是否可用建筑物移位、修改上部结构设计或其他简单措施来解决;明确地基处理的目的、处理范围和要求处理后达到的技术经济指标。3)调查本地区地基处理经验和施工条件。上一页下一页返回2.1地基处理(2)地基处理方案确定的步骤。1)初选几种可行性方案。根据结构类型、载荷大小及使用要求，结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水及环境情况和对邻近建筑的影响进行选择。2)选择最佳方案。对初选的各方案从加固原理、适用范围、预期处理效果、材料来源与消耗、机具条件、施工技术与进度和对环境的影响，进行全面的技术经济比较，从中选择一个最佳的地基处理方案。通常集中各方案的优点，采用一个综合处理方案。3)现场试验。对已选定的地基处理方法，按建筑物安全等级和场地复杂程度，选择代表性场地进行现场试验并进行必要的测试。检验处理效果，必要时修改处理方案。上一页下一页返回2.1地基处理2.1.2地基局部处理在基坑开挖施工中，有空洞、墓穴、枯井、暗沟等存在时，就应进行局部处理。处理的方法和原则:将局部软弱土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)的处理在基槽范围内，当软松土坑的范围较小时，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、3:7或2:8的灰土。对较深的土坑进行处理后，还可考虑加强上部结构的强度，以抵抗可能发生的不均匀沉降而引起的内力。上一页下一页返回2.1地基处理2.土井、石专井的处理如土井或砖井在室外，且距离基础边缘5m以内，应先用素土分层夯实，回填到室外地坪以下1.5}m处，将井壁四周砖圈拆除或将松软部分挖去，之后用素土分层回填并夯实。如井在室内基础附近，可将水位降低到最低可能的限度，用中、粗砂及块石、卵石或碎砖等回填到地下水位以上0.5m。砖井应将四周砖圈拆至坑(槽)底以下Im或更深些，然后再用素土分层回填夯实。如井已回填，但不密实或有软土，可用大块石将下面软土挤紧，再用素土分层回填、夯实。如井在基础下，应先用素土分层回填夯至基础底下2m处，将井壁四周松软部分挖去，有砖井圈时，将井圈拆至槽底以下1~1.5m。上一页下一页返回2.1地基处理当井内有水时，应用中、粗砂及块石、卵石或碎砖回填至水位以上0.5m，然后再按上述方法处理;当井内填有土，但不密实，且挖除困难时，可在部分拆出后的砖井圈上加钢筋混凝土盖封口，上面用2:8灰土分层回填夯实至槽底，如图2-1所示。如井在房屋转角处，且基础部分或全部压在井上，除用上述办法回填处理外，还应对基础进行加固处理。当基础压在井上部分较少时，可采用从基础中挑钢筋混凝土梁的办法处理，如图2-2(a)所示。当基础压在井上部分较多，用挑梁的方法较困难或不经济时，则可将基础沿墙长方向向外延长出去，使延长部分落在天然土上。落在天然土上基础的总面积应等于或稍大于井圈范围内原有基础的面积，并在墙内配筋或用钢筋混凝土梁来加固，如图2-2(b)所示。上一页下一页返回2.1地基处理3.局部范围内硬物的处理(1)当基础下局部遇基岩、旧墙基、大孤石、老灰土、化粪池、大树根、砖窑底等时，均应尽可能挖除，以防建筑物由于局部落于硬物上造成不均匀沉降，而使上部建筑物开裂。(2)若基础一部分落于基岩或硬土层上，一部分落于软弱土层上，基岩表面坡度较大，则应在软土层上采用现场钻孔灌注桩至基岩;或在软土部位做混凝土或砌石支承墙或支墩至基岩;或将基础下基岩凿去0.3~0.5m深，填以中、粗砂或土砂混合物做软性褥垫，调整岩土交界部位地基的相对变形，避免应力集中出现裂缝。(3)如基础一部分落于原土层上，另一部分落于回填土地基上，可在填土部位用现场钻孔灌注桩或钻孔爆扩桩直至原土层，使该部位上部载荷直接传至原土层，以避免地基的不均匀沉降。上一页下一页返回2.1地基处理4.橡皮土的处理当地基为茹性土，且含水量较大并趋于饱和时，夯拍后会使地基土变成踩上去有种颤动感觉的“橡皮土”。因此，要避免直接夯拍，这时，可采用晾槽或掺石灰粉的办法降低土的含水量。5.设备管道的处理当上下水等设备管道在槽底以上穿过时，应在基础墙处管道上方留出大于房屋预估沉降量的空隙，以避免建筑物产生沉降时引起管道损坏，同时，应采取防止管道漏水的措施，以避免漏水浸湿地基而引起不均匀沉降。当管道穿过基础时，可将基础局部落深，使管道穿过基础墙，同时，管道上方应按上述原则留出足够的空隙。上一页下一页返回2.1地基处理2.1.3软土地基加固软土是指以水下沉积的软弱茹性土或淤泥为主的地层，有时也有少量的腐泥或泥炭层。软土、沼泽分为软茹土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭五种类型。习惯上常把淤泥、淤泥质土、软茹土总称为软土，而把有机质含量高的泥炭、泥炭质土总称为沼泽。软土地基一般是指在静水或缓慢水流环境中沉积的饱和茹性土，并常夹有泥炭、贝壳及生物残骸。其特性如下:(1)天然含水量和孔隙比大。天然含水量高，一般大于35%，接近或大于液限;天然孔隙比一般大于1，多数在1.0~2.0之间。上一页下一页返回2.1地基处理(2)透水性差。软土亲水性强、透水性差，具有明显的方向性，软土的茹粒含量、有机质含量和液限越大，渗透系数就越小，一般为10-8~10-7cm/s，因此，可以确定其内部水分渗水条件不良，对地基排水不利。(3)压缩性高。软土由于孔隙比大，土粒间连接结构不稳定，具有高压缩性的特点，且随液限的增加而增加。(4)抗剪强度低。(5)触变性和蠕动性大。软土结构未被破坏前具有一定的结构强度，一经扰动，强度迅速降低，但随静置历时增加，强度将逐渐恢复。上一页下一页返回2.1地基处理1.换填法换填法就是将基础底面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去，然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填，并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动，使之达到要求的密实度，成为良好的人工地基。换土垫层与原土层相比，具有承载力高、刚度大、变形小等优点。垫层的作用有:(1)提高地基承载力。浅基础的地基承载力与基础下土层的抗剪强度有关，如果以抗剪强度较高的砂或其他填筑材料代替较软弱的土，可提高地基的承载力，避免地基破坏。上一页下一页返回2.1地基处理(2)减少沉降量。一般地基浅层部分的沉降量在总沉降量中所占的比例是比较大的。以条形基础为例，在相当于基础宽度的深度范围内的沉降量约占总沉降量的50%。加以密实砂或其他填筑材料代替上部软弱土层，就可以减少这部分的沉降量。由于砂垫层或其他垫层对应力的扩散作用，使作用在下卧层土上的压力减小，这样也会相应减小下卧层土的沉降量。(3)加速软弱土层的排水固结。建筑物的不透水基础直接与软弱土层相接触时，在载荷的作用下，软弱土地基中的水被迫绕基础两侧排出，因而使基底下的软弱土不易固结，形成较大的孔隙水压力，还可能导致由于地基强度降低而产生塑性破坏的危险。砂垫层和砂石垫层等垫层材料透水性大，软弱土层受压后，垫层可作为良好的排水面，可以使基础下面的孔隙水压力迅速消散，加速垫层下软弱土层的固结和提高其强度，避免地基土塑性破坏。上一页下一页返回2.1地基处理(4)防止冻胀。因为粗颗粒的垫层材料孔隙大，不易产生毛细管现象，因此，可以防止寒冷地区土中结冰所造成的冻胀。这时，砂垫层的底面应满足当地冻结深度的要求。(5)消除膨胀土的胀缩作用。在膨胀土地基上采用换填法时，一般可选用砂、碎石、块石、煤渣或灰土等作为垫层，但是垫层的厚度应根据变形计算确定，一般不小于30cm，且垫层的宽度应大于基础的宽度，而基础两侧宜用与垫层相同的材料回填。(6)消除湿陷性黄土的湿陷作用。采用素土、灰土或二灰土垫层处理湿陷性黄土，可用于消除1~3m厚黄土层的湿陷性。上一页下一页返回2.1地基处理(7)用于处理暗洪和暗沟。此类地基具有土质松软、均匀性差、有机质含量较高等特点，其承载力一般都满足不了建筑物的要求。一般的处理方法有基础加深、短柱支承和换土垫层。而换土垫层适用于需要处理范围较大，处理深度不大，土质较差，无法直接作为基础持力层的情况。根据换填材料的不同，可将换土分为砂石(砂砾、碎卵石)垫层、土(素土、灰土)垫层、粉煤灰垫层、矿渣垫层等，其适用范围见表2-1。(1)砂和砂石换土的施工。1)材料要求。砂石垫层材料宜采用级配良好、质地坚硬的石屑、中砂、粗砂、砾砂、圆砾、角砾、卵石、碎石等材料，应不含植物残体、垃圾等杂质，且含泥量不应超过5%(若用作排水固结的垫层，其含泥量不应超过3%)。上一页下一页返回2.1地基处理2)施工技术要点。①砂垫层施工中的关键是将砂加密到设计要求的密实度。加密的方法常用的有振动法(包括平振、插振、夯实)、碾压法等。这些方法要求在基坑内分层铺砂，然后逐层振密或压实，分层的厚度视振动力的大小而定，一般为15~20cm。施工时，应将下层的密实度经检验合格后，方可进行上层施工。②砂及砂石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。③铺筑前，应先行验槽。浮土应清除，边坡必须稳定，防止塌土。基坑(槽)两侧附近如有低于地基的孔洞、沟、井和墓穴等，应在未做垫层前加以填实。上一页下一页返回2.1地基处理④开挖基坑铺设砂垫层时，必须避免扰动软弱土层的表面，否则坑底土的结构在施工时遭到破坏后，其强度就会显著降低，以致在建筑物荷重的作用下，产生很大的附加沉降。因此，基坑开挖后应及时回填，不应暴露过久或浸水，并防止践踏坑底。⑤砂、砂石垫层底面应铺设在同一标高上，如深度不同，基坑地基土面应挖成踏步(阶梯)或斜坡搭接，搭接处应注意捣实，施工应按先深后浅的顺序进行。⑥人工级配的砂石垫层，应将砂石拌合均匀后，再行铺填捣实。采用细砂作为垫层的填料时，应注意地下水的影响，且不宜使用平振法、插振法。⑦冬期施工时，不得采用夹有冰块的砂石作为地基，并应采取措施防止砂石内水分冻结。上一页下一页返回2.1地基处理⑧地下水位高出基础底面时，应采用排水降水措施，这时要注意边坡的稳定，以防止塌土混入砂石垫层中影响垫层的质量。(2)灰土换土的施工。1)作业条件。基坑(槽)要事先进行钎探，当垫层底部存在古井、古墓、洞穴、旧基础、暗塘等软硬不均的部位时，应根据建筑对不均匀沉降的要求予以处理，经检验合格并及时力、好隐蔽验槽手续后，方可铺填垫层。基坑(槽)要事先进行测量放线，保证基坑(槽)尺寸、位置准确。要制定灰土工程施工工艺，并做好水平标高标志。基坑开挖时应避免坑底土层受扰动，可保留约200mm厚的土层暂不挖去，待铺填垫层前再挖至设计标高。上一页下一页返回2.1地基处理2)材料要求。灰土垫层的灰料宜用新鲜的消石灰，用前充分熟化，不得夹有未熟化的生石灰块，也不得含有过量的水。灰料应过筛，粒径不得大于5mm。3)施工要点。①灰土体积配合比宜按2：8或3：7配置，必须用斗量并拌合均匀后在当日铺填压实。含水量宜控制在最优含水量±2%的范围内，最优含水量可通过击实试验确定，也可按当地经验取用。如水分过多或不足时，应晾干或洒水湿润，一般可按经验在现场直接判断，判断方法为:手握成团，落地开花。上一页下一页返回2.1地基处理②灰土垫层施工应选用平碾、振动碾或羊足碾，也可采用轻型夯实机或压路机等。垫层的施工方法、分层铺填厚度、每层压实遍数等宜按所使用的夯实机具及设计的压实系数通过现场试验确定。当无实测资料时，除接触下卧软土层的垫层底部应根据施工机械设备及下卧层土质条件确定厚度外，一般情况下，垫层的分层铺填厚度可取200~300mm(表2-2)。③换土垫层底面宜设在同一标高上，如深度不同，基坑底土面应挖成阶梯或斜坡搭接，并按先深后浅的顺序进行垫层施工，搭接处应夯压密实。垫层分段施工时，不得在墙角、柱基及承重窗间墙下接缝。上、下两层的接缝距离不得小于500mm，接缝处应夯压密实。上一页下一页返回2.1地基处理④雨期施工应连续进行，并应尽快完成，防止受水浸泡和边坡塌方，通常要求灰土夯压密实后3d内不得受水浸泡。已遭雨淋浸泡灰土，要挖去补填夯实或晾干后再夯打密实。⑤冬期施工不准有冻块，做到随筛、随拌、随打、随盖。对松散土，允许洒盐水防冻，已冻灰土要清除重打，气温在-10℃以下不宜施工。4)质量检验。灰土土料、石灰或水泥(当水泥替代灰土中的石灰时)等材料及配合比应符合设计要求，灰土应搅拌均匀。施工过程中应检查分层铺设的厚度、分段施工时上下两层的搭接长度、夯实时加水量、夯压遍数、压实系数。上一页下一页返回2.1地基处理2.灰土挤密桩法灰土挤密桩复合地基是利用沉管、冲击或爆扩等方法成孔时的侧向挤土作用，使桩间一定范围内的土得以挤密、扰动和重塑，然后将桩孔用2:8或3:7灰土分层夯填密实，与桩间土共同组成复合地基以承受上部载荷。该法属于深层挤密加固地基处理的一种，是一种人工复合地基。灰土挤密桩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，可处理的深度为5~15m。桩孔直径宜为300~450mm，并可根据所选用的成孔设备或成孔方法确定。桩孔宜按等边三角形布置，桩孔之间的中心距离可为桩孔直径的2~2.5倍。上一页下一页返回2.1地基处理(1)作业条件。1)要切实了解建筑场地的工程地质条件和环境情况，需要收集的资料有:建筑场地的岩土工程勘察报告，施工钻探资料，地基土和桩孔填料的击实试验资料;建筑物的平面定位图，基础和桩施工布孔图;建筑场地内外、地面上下有无影响施工的障碍物;主要施工机械及配套设备的技术性能情况和目前的状态;工程的施工技术要求等。2)编制施工技术方案及相应的技术措施;做好场地平整工作;复测基线、水准点和基础轴线，定出控制桩和各基桩的中心点。3)进行成孔试验(一般不宜少于两组)，当普遍出现缩孔、回淤或沉管贯入反常等情况时，应及时会同设计单位、建设单位、监理单位解决(提出切实可行的施工技术措施或拟定补救措施，甚至重新考虑地基处理方案)。上一页下一页返回2.1地基处理(2)材料要求。土料应采用一般茹性土或粉土，使用前要过筛，土粒粒径不得大于15mm，有机质含量不得超过5%，严禁使用耕土、杂填土、淤泥质土等，不得夹有砖块、瓦砾、生活垃圾、杂土、冻土和膨胀土。当含有碎石时，其粒径不得大于的mm。含水量应接近最优含水量，一般可控制在±3%之内。石灰宜用新鲜的消石灰，一般是生石灰消解(闷透)3~4d后过筛的熟石灰粉，其粒径不得大于5mm，石灰储存时间不得超过3个月。灰土的配合比应符合设计要求(常用体积配合比为2:8或3:7)，在接近最优含水量(一般为14%~18%)的情况下拌合而成。在配制灰土过程中，一般需均匀加水浸湿、搅拌均匀、颜色一致，并应随拌随填孔，不得隔日使用。上一页下一页返回2.1地基处理(3)成孔设备。一般采用0.6t或1.2t柴油打桩机或自制锤击式打桩机，亦可采用冲击钻机或洛阳铲成孔。(4)施工工艺方法要点。1)施工前应在现场进行成孔、夯填工艺和挤密效果试验，以确定分层填料厚度、夯击次数和夯实后干密度等要求。2)桩施工一般先将基坑挖好，预留20~30cm土层，然后在坑内施工灰土桩。桩的成孔方法可根据现场机具条件选用沉管(振动、锤击)法、爆扩法、冲击法或洛阳铲成孔法等。3)桩施工顺序应先外排后里排，同排内应间隔1~2孔进行;对大型工程，可采取分段施工，以免因振动挤压造成相邻孔缩孔或坍孔。成孔后，应清底夯实、夯平，夯实次数不少于8击，并立即夯填灰土。上一页下一页返回2.1地基处理4)桩孔应分层回填夯实，每次回填厚度为250~400mm，人工夯实用重25kg带长柄的混凝土锤，机械夯实用偏心轮夹杆或夯实机。一般落锤高度不小于2m，每层夯实不少于10锤。施打时，逐层以量斗定量向孔内下料，逐层夯实。当采用连续夯实机时，则将灰土用铁锹不间断地下料，每下2锹夯2击，均匀地向桩孔下料、夯实。桩顶应高出设计标高15cm，挖土时，将高出部分铲除。5)若孔底出现饱和软弱土层，可加大成孔间距，以防由于振动而造成已打好的桩孔内挤塞;当孔底有地下水流入时，可采用井点降水后再回填填料或向桩孔内填入一定数量的干砖渣和石灰，经夯实后再分层填入填料。上一页下一页返回2.1地基处理3.水泥粉煤灰碎石桩法水泥粉煤灰碎石桩(CcmcntFly-ashGravelPilc,CFG桩)，是在碎石桩的基础上加一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌合制成的具有一定粘结强度的桩体，与周围地基土体形成复合地基。(1)材料要求。集料采用级配碎石，粒径为20~50mm，石屑粒径一般为2.5~10mm,碎石与石屑杂质含量小于5%，水泥常采用42.5级及以上的普通硅酸盐水泥。粉煤灰粒度组成是影响其质量的主要指标，由于球形颗粒在水泥浆体中起润滑作用，所以，要求粉煤灰颗粒越细越好。(2)构造要求。水泥粉煤灰碎石桩桩径一般为350~600mm，桩距选用视承载力要求、场地地质条件、造价等因素而定，一般取3~6倍桩径，只在基础范围内布桩。上一页下一页返回2.1地基处理(3)施工要点。CFG桩施工工艺有振动沉管CFG桩施工工艺和长螺旋钻管内泵压CFG桩施工工艺等。施工时，要根据场地和土层条件，选择适宜的施工工艺。其施工工艺流程为:沉管→投料→拔管。1)沉管。桩机就位应平整、稳固，沉管过程中注意调整桩机的稳定，并做好记录，保证垂直偏差不大于1%。2)投料。沉管过程中用料斗进行空中投料。沉管至设计标高后尽快投料，直到管内混合料面与钢管投料口平齐。3)拔管。当混合料加至与钢管投料口平齐后，沉管原地留振10s左右，然后边振动边拔管，拔管速度要均匀，一般控制在1.2~1.5m/min。如遇淤泥或淤泥质土，拔管速度应适当放慢。上一页下一页返回2.1地基处理4)施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0.5m。5)冬期施工时混合料入孔温度不得低于5℃，对桩头和桩间土应采取保温措施。(4)质量控制与检验。1)水泥、粉煤灰、砂及碎石等原材料经检验应符合设计要求。2)施工中应检查桩身混合料的配合比、坍落度、提拔杆速度、成孔深度、混合料灌人量等。3)施工结束后应对桩顶标高、桩位、桩数、桩身强度、复合地基承载力以及褥垫层厚度、夯实度进行检查。4)CFG桩质量检验的具体要求是:现场抽取桩芯、桩间土进行承载力和试块的抗压强度试验、桩间土标准贯入试验和十字板剪切试验、现场复合地基载荷试验等。上一页下一页返回2.1地基处理5)成桩过程中应抽样做混合料试块，每台机械la应做一组(3块)试块，标准养护，测定其立方体抗压强度。6)桩的施工垂直度偏差不应大于100;桩位偏差，对满堂布桩基础不应大于0.4倍桩径，对条形基础不应大于0.25倍桩径，对单排布桩不应大于60mm。4.预压法预压法是在建筑物建造前，对建筑物进行预压，使土体中的水排出，地基发生沉降，逐渐固结，同时强度逐步提高的方法。(1)堆载预压法。在建造建筑物之前，用临时堆载(砂石料、土料、其他建筑材料、货物等)的方法对地基施加载荷，给予一定的预压期，使地基预先压缩完成大部分沉降，并使地基承载力得到提高后，卸除载荷再建造建筑物。上一页下一页返回2.1地基处理该法适用于各类软弱地基，包括天然沉积土层和人工冲填土层，如沼泽土、淤泥以及水力冲填土;较广泛用于冷藏库、油罐、机场跑道、集装箱码头等沉降要求比较高的地基。该法施工工艺要点如下:1)预压载荷一般宜大于或等于设计载荷。2)大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业，对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业。3)堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度，底面应适当放大。4)作用于地基上的载荷不得超过地基的极限载荷。上一页下一页返回2.1地基处理(2)砂井堆载预压法。该法是在软弱地基中用钢管打孔，灌砂设置砂井作为竖向排水通道，并在砂井顶部设置砂垫层作为水平排水通道，在砂垫层上部压载以增加土中附加应力，附加应力产生超静水压力，使土体中孔隙水较快地通过砂井从砂垫层排出，以达到加速土体固结，提高地基土强度的目的(图2-3)。该法适用于透水性低的饱和软弱茹性土加固，常用于机场跑道、油罐、水池、水工结构、道路、堤坝码头、岸坡等工程地基的处理。(3)袋装砂井堆载预压法。该法是在普通砂井堆载预压法基础上改良和发展起来的一种新方法。其特点是:1)能保证砂井的连续性，不易混入泥砂。2)打井设备实现了轻型化，比较适应在软弱的地基上施工。上一页下一页返回2.1地基处理3)采用小截面砂井，用砂量大为减少。4)施工速度快。5)工程造价低，每1m2地基袋装砂井费用仅为普通砂井的50%。该法适用范围同砂井堆载预压法。其施工工艺过程如图2-4所示。(4)塑料排水板堆载预压法。该法是将带状塑料排水板(图2-5)用插板机插入软弱土层中，组成垂直和水平排水系统，然后在地基表面堆载预压(或真空预压)，土中孔隙水沿塑料板的沟槽上升逸出地面，从而加快软土地基的沉降过程，使地基得到压密加固(图2-6)。该法适用范围同砂井堆载预压法和袋装砂井堆载预压法。上一页下一页返回2.1地基处理(5)真空预压法。该法是在软茹土地基表面铺设砂垫层，用土工薄膜覆盖且周围密封。用真空泵对砂垫层抽气，使薄膜下的地基形成负压。随着地基中气和水的抽出，地基土得到固结。为了加速固结，也可采用打砂井或插塑料排水板的方法，即在铺设砂垫层和土工薄膜之前打砂井或插塑料排水板，达到缩短排水距离的目的。该法施工要点是:先设置竖向排水系统，水平分布的滤管埋设宜采用条形或鱼刺形，砂垫层上的密封膜采用2~3层的聚氯乙烯薄膜，按先后顺序同时铺设。面积大时，宜分区预压，做好真空度、地面沉降量、深层沉降、水平位移等观测;预压结束后，应清除砂槽和腐殖土层，应注意对周边环境的影响(图2-7)。上一页下一页返回2.1地基处理该法适用于饱和均质茹性土及含薄层砂夹层的茹性土，特别适用于新淤填土、超软土地基的加固。5.强夯法强夯地基是用起重机或起重机配三脚架、龙门架等起重机械，将重8~30t的重锤吊起并从6~30m的高度自由落下，给地基施加强大的冲击力和振动，在地基土中产生强大冲击波和冲击应力，迫使土体空隙压缩，排出空隙中的气和水，使土颗粒重新排列，迅速固结，从而降低压缩性，提高地基承载力的有效方法。通常强夯夯击第一锤，可使锤陷入地面达1m左右。强夯法加固地基有以下三种不同的加固机理:上一页下一页返回2.1地基处理(1)动力密实机理。强夯法加固多孔隙、粗颗粒、非饱和土为动力密实机理，即冲击型动力载荷，使土体中的孔隙减小，土体变得密实，从而提高地基土强度。非饱和土的夯实过程，就是土中的气相(空气)被挤出的过程，其夯实变形主要是由土颗粒的相对位移引起的。(2)动力固结机理。强夯加固细颗粒饱和土为动力固结机理，即强大的冲击能与冲击波破坏土的结构，使土体局部液化并产生许多裂隙，作为孔隙水的排水通道，使孔隙水顺利逸出，待超孔隙水压力消散后，土体固结。由于软土的触变性，强度逐步恢复。(3)动力置换机理。动力置换可分成整体置换和桩式置换。整体置换是采用强夯将碎石整体挤入淤泥中，其作用机理类似于换土垫层。桩式置换是通过强夯将碎石填筑土体中，部分碎石桩(或墩)间隔地夯入软土中，形成桩式(或墩式)的碎石墩(或桩)。上一页下一页返回2.1地基处理该法具有效果好、速度快、节省材料、施工简便等特点，但施工时噪声和振动大。对于加固碎石土、砂土、低饱和度茹性土、湿陷性黄土及填土地基效果明显，但用来处理高饱和度的茹性土效果不大，尤其是淤泥和淤泥土地基处理效果更差，应慎用。(1)施工准备。1)技术准备。①根据工程地质勘察报告编制施工组织设计或施工方案。②埋设好稳定可靠的水准点，避开强夯影响范围。③对现场施工人员进行技术交底、测量基准交底、复测及验收工作。④施工前检查夯锤重量、尺寸，落距控制手段，排水设施及被夯地基的土质。上一页下一页返回2.1地基处理⑤强夯前应进行试夯，根据试夯的效果调整、修正并最后确定施工参数。试夯区数量应根据建筑场地复杂程度、建筑规模及建筑类型确定。⑥采取必要措施，以确保强夯影响范围的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高不受损害。2)机具准备。强夯法的机具设备很简单，主要为夯锤、起重机械、自动脱钩装置和锚系设备四种。①夯锤。常采用钢材制作的装配式钢夯锤，或采用在钢板外壳内部焊接钢筋骨架，浇筑C30混凝土的整体式夯锤。常见装配式钢夯锤有6t,8t,10t,12t等不同规格。上一页下一页返回2.1地基处理②起重机械。多使用15t,20t,25t,30t,50t履带式起重机(带摩擦离合器)，也可采用三脚架或龙门架作为起重设备。当履带式起重机能力不足时，也可采用加钢制辅助桅杆的方法，以加大起重能力(图2-8)。③自动脱钩装置。自动脱钩装置由鼓形轮、架板、锁卡、吊钩等组成。操作时，将夯锤挂在脱钩装置上，当夯锤起吊到要求高度时，张紧的拉绳将脱钩装置的伸臂拉转一个角度，脱钩装置开启，夯锤自动脱钩下落，同时，可以控制每次夯击落距一致。脱钩装置要求有足够的强度，使用灵活，脱钩快速、安全。④锚系设备。为防止夯锤突然脱钩使起重臂回弹后仰，可采用一台推土机设在起重机的前方作为地锚(图2-9)，在起重机臂杆的顶部与推土机之间用两根钢丝绳连系作为锚旋。钢丝绳与地面的夹角应不大于300。推土机还可以用于夯完后做表土推平、压实等辅助性工作。上一页下一页返回2.1地基处理3)作业条件。①施工现场已经完成“三通一平”工作，雨期施工的相关措施已经到位。②施工之前，不适合强夯施工的大块物体已经清除出场区，完成现场积水的排除和松软地面的碾压工作，满足机械行走作业。③强夯前，妥善处理好施工噪声和振动对居民和危房产生的影响。④设备安装及调试完毕，起重机运转正常。(2)施工技术参数。1)有效加固深度。强夯法的有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定。在缺少资料或经验时，可按表2-3预估。上一页下一页返回2.1地基处理2)锤重和落距。锤重和落距是影响夯击能和加固深度的重要因素，夯击能。锤重一般不宜小于8t，落距不宜小于6m。3)夯击能。重锤与落距的乘积称为夯击能，一般取600~1500kJ。4)夯击点布置及间距。夯击点布置应根据基础的形式和加固要求而定。对大面积地基，一般采用等边三角形、等腰三角形或正方形;对条形基础，夯点可成行布置;对独立基础，可按柱网设置采取单点或成组布置，在基础下面应布置夯点。5)夯击遍数与击数。夯击遍数一般为2~5遍，前2~3遍为“间夯”，最后一遍为低能量进行(为前几遍能量的1/5~1/4>满夯(即锤印彼此搭接)，以加固前几遍夯点之间的茹土和被振动的表土层。上一页下一页返回2.1地基处理6)两遍夯击的间隔时间。两遍夯击之间应有一定的时间间隔，以利于土中超静孔隙水压力的消散，间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。7)强夯处理范围。强夯地基处理范围应大于建筑物地基范围，每边超出基础外缘的宽度宜为基底下设计深度的1/3~1/2，并不宜小于3m。(3)施工工艺。1)工艺流程。平整场地→测量场地高程→标出夯点位置→起重机及夯锤就位→测量夯前锤顶高程→夯锤起吊、自由落地→测量夯后锤顶高程→重复操作到下一夯点→完成第二遍点夯→推平场地并测量标高→重复点夯操作并至设计规定遍数→低能量满夯→测量夯后场地高程~检测。上一页下一页返回2.1地基处理2)施工要点。①正式施工前应做强夯试验(试夯)。根据勘察资料、建筑场地的复杂程度、建筑规模和建筑类型，在拟建场地选取一个或几个有代表性的区段作为试夯区。试夯结束待孔隙水压力消散后进行测试，对比分析夯前、夯后试验结果，确定强夯施工参数，并以此指导施工。②强夯前应平整场地，标出夯点布置并测量场地高程。当地下水位较高时，宜采取人工降水使地下水位低于坑底面以下2m;或在地表铺一定厚度的砂砾石、碎石、矿渣等粗颗粒垫层，其目的是在地表形成硬层，支承起重设备，确保机械设备通行和施工，同时，还可加大地下水和地表面的距离，防止夯击时夯坑积水。上一页下一页返回2.1地基处理③强夯前应查明场地范围内的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等，并采取必要的措施，以免因强夯施工而造成破坏。当强夯产生的振动对邻近建筑物或设备有影响时，应设置监测点，并应采取挖隔振沟等隔振或防振措施。④强夯施工应按设计和试夯的夯击次数及控制标准进行。落锤应保持平稳，夯位应准确，若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜，应及时将坑底整平。⑤每夯击一遍后，用推土机将夯坑填平，并测量场地平均下沉量，停歇规定的间歇时间，待土中超静孔隙水压力消散后，进行下一遍夯击。完成全部夯击遍数后，再用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯实后场地高程。场地平均下沉量必须符合要求。上一页下一页返回2.1地基处理⑥强夯施工过程中应有专人负责监测工作，并做好详细现场记录，如夯击次数、每击夯沉量、夯坑深度、开口大小、填料量、地面隆起与下沉、孔隙水压力增长与消散、附近建筑物的变形等，并注意吊车、夯锤附近人员的安全。(4)质量检验。检查点数，每一独立基础至少有1点，基槽每20延米有1点，整片地基每50~100m2有1点。强夯后的土体强度随间歇时间的增加而增加，检验强夯效果的测试工作宜在强夯后1~4周进行，而不宜在强夯结束后立即进行，否则测得的强度较低。(5)安全操作要求。1)完善施工现场的安全保证体系，建立健全安全生产责任制，对全体施工人员进行安全教育，组织学习安全技术规范及施工设备的安全操作规程。上一页下一页返回2.1地基处理2)施工中经常对夯锤、脱钩装置、吊车臂杆及索具进行检查，发现问题应及时处理后方可继续施工。3)强夯场地应平整，软土应压实，防止机械倾覆。4)夯点30m范围内不得出现闲杂人等，在距离夯机30m以外的地方安放测量仪器，保持施工人员与落锤下落位置有20m的安全距离。5)进入现场必须戴安全帽，施工人员持证上岗。6)起重机司机应按信号操作。为避免夯击飞石伤人，夯锤起夯后，地面操作人员应迅速撤至安全距离以外。7)严禁起重机超负荷工作，施工中应定期进行保养。8)严禁在起重机起重臂活动范围内站人，严禁无关人员进入强夯区。9)在汽车式起重机的行走面下铺放1m×2m×0.02mm的钢板。上一页下一页返回2.1地基处理10)施工时应随时观察机械的工作状态，发现问题及时解决。11)定期或不定期地组织安全检查，发现隐患应及时整改。12)六级以上大风天、雨天、雪天或视线不清时，不准进行强夯施工。6.振冲法振冲法又称振动水冲法，是以起重机吊起振冲器，启动潜水电机带动偏心块，使振动器产生高频振动，同时启动水泵，通过喷嘴喷射高压水流，在边振边冲的共同作用下，将振动器沉到土中的预定深度，经清孔后，从地面向孔内逐段填入碎石，或不加填料，使地基土在振动作用下被挤密实，达到要求的密实度后，即可提升振动器，如此重复填料和振密，直至在地基中形成一个大直径的密实桩体与原地基构成复合地基，从而提高地基的承载力，减少沉降和不均匀沉降，是一种快速、经济、有效的加固方法。上一页下一页返回2.1地基处理振冲法按加固机理和效果的不同，又分为振冲置换法和振冲密实法两类。前者是在地基土中借振冲器成孔，振密填料置换，制造一群以碎石、砂砾等散粒材料组成的桩体，与原地基土一起构成复合地基，使地基承载力提高，沉降减少，它又名振冲置换碎石桩法;后者主要是利用振动和压力水使砂层液化，砂颗粒相互挤密、重新排列、孔隙减少，从而提高砂层的承载力和抗液化能力，它又名振冲挤密砂桩法，这种桩根据砂土质的不同，又有加填料和不加填料两种。(1)特点及适用范围。振冲法加固地基的特点是:技术可靠，机具设备简单，操作技术易于掌握，施工简便，可节省“三材”，因地制宜，就地取材，采用碎石、卵石、砂或矿渣等作为填料;加固速度快，节约投资;碎石桩具有良好的透水性，可加速地基固结，使地基承载力提高1.2~1.35倍;此外，振冲过程中的预振效应，可使砂土地基增加抗液化能力。上一页下一页返回2.1地基处理(2)构造要求。1)振冲置换法。①处理范围。应大于基底面积;对于一般地基，在基础外缘宜扩大1~2排桩;对可液化地基，在基础外缘应扩大2~4排桩。②桩位布置。对大面积满堂处理，宜用等边三角形布置;对独立或条形基础，宜用正方形、矩形或等腰三角形布置。③桩的间距。应根据载荷大小和原土的抗剪强度确定，一般取1.5~2.5m，对载荷大或原土强度低，或桩末端达相对硬层的短桩，宜取小值，反之，宜取大的间距。上一页下一页返回2.1地基处理④桩长的确定。当相对硬层的埋藏深度不大时，应按相对硬层埋藏深度确定;当相对硬层的埋藏深度较大时，应按建筑物地基的变形允许值确定。桩长不宜短于4m。在可液化的地基中，桩长应按要求的抗震处理深度确定。桩顶应铺设一层200~500mm厚的碎石垫层。⑤桩的直径。可按每根桩所用的填料计算，一般为0.8~1.2m。2)振冲密实法。①处理范围。应大于建筑物基础范围，在建筑物基础外缘每边放宽不得小于5m。②振冲深度。当可液化土层不厚时，应穿透整个可液化层;当可液化土层较厚时，应按要求的抗震处理深度确定。③每一振点所需的填料量随地基土要求达到的密实程度和振点间距而定，应通过现场试验确定。上一页下一页返回2.1地基处理(3)施工工艺要点。1)施工前应先进行振冲试验，以确定成孔合适的水压、水量、成孔速度及填料方法，达到土体密实时的密实电流、填料量和留振时间(称为施工工艺的三要素)。一般控制标准是:密实电流不小于50A;填料量为每米桩长不小于0.6m3，且每次搅拌量控制在0.20~0.35m2;留振时间30~60s。振冲法施工工艺如图2-10所示。2)振冲成孔方法如图2-11所示，可按表2-4选用。3)振冲置换法施工顺序为:定位→成孔→清孔→填料→振实。启动水泵和振冲器，水压可用400~600kPa(对于较硬土层应取上限，对于软土层取下限)，水量可用200~400L/min,使振冲器徐徐沉入土中，直至达到设计处理深度以上0.3~0.5m。上一页下一页返回2.1地基处理4)封振冲挤密法施工顺序为:定位→成孔→边振边上提→振密。5)填料和振料方法，一般采取成孔后，将振冲器提出少许，从孔口往下填料，填料从孔壁间隙下落，边填边振，直至该段振实，然后将振冲器提升0.5m，再从孔口往下填料，逐段施工。6)振冲挤密法施工操作关键是控制水量大小和留振时间。控制水量的大小是为了保证地基中砂土充分饱和，受到振动能够产生液化;足够的留振时间(30~60s)是为了使地基中的砂土完全液化，在停振后，土颗粒便重新排列，使孔隙比减小，密实度提高。7)加固区的振冲桩施工完毕，在振冲最上m:左右时，由于土覆压力小，桩的密实度难以保证，故宜予挖除，另做垫层，或另用振动碾压机进行碾压密实处理。上一页下一页返回2.1地基处理(4)质量控制。1)施工前应检查振冲器的性能;电流表、电压表的准确度;填料的性能。2)施工中应检查密实电流、供水压力、供水量、填料量、孔底留振时间、振冲点位置、振冲器施工参数等(施工参数由振冲试验或设计确定)。3)施工结束后应在有代表性的地段做地基强度(标准贯入、静力触探)或地基承载力(单桩静载荷或复合地基静载荷)检验。4)振冲施工结束后，除砂土地基外，应间隔一定时间方可进行质量检验。对茹性土地基，间隔时间为3~4周;对粉土地基，为2~3周。5)振冲地基质量检验标准见表2-5。上一页下一页返回2.1地基处理7.深层搅拌法深层搅拌法是用于加固饱和茹性土地基的一种方法，它是利用水泥、石灰作为固化剂，通过深层搅拌机械在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌，固化剂和软土之间会产生一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基，与天然地基形成复合地基，从而提高地基承载力，增大变形模量。根据施工方法的不同，深层搅拌法分为水泥浆搅拌和粉体喷射搅拌两种。前者是用水泥浆和地基土搅拌;后者是用水泥粉或石灰粉和地基土搅拌。(1)特点和适用范围。1)特点。深层搅拌法加固软土具有如下特点:上一页下一页返回2.1地基处理①深层搅拌法将固化剂和原地基软土就地搅拌混合，以最大限度地利用原土。②施工过程中无振动、无噪声、无污染。③深层搅拌法施工时对土无侧向挤压，因而对周围既有建筑物的影响很小。④按照不同地基土性质及工程设计要求，合理选择固化剂及其配方，设计比较灵活。⑤土体加固后重度基本不变，对软弱下卧层不致产生附加沉降。⑥根据上部结构的需要，可灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固体，与天然地基形成复合地基，有效提高地基承载力，共同承担建筑物的载荷。⑦施工工期较短，造价低廉，效益显著。上一页下一页返回2.1地基处理2)适用范围。深层搅拌法适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120kPa的茹性土地基等，对超软土效果更为显著。当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时，宜通过试验确定其适用性。冬期施工时，应注意负温对处理效果的影响。其多用于墙下条形基础、大面积堆料厂房地基，在深基坑开挖时，用于防止坑壁及边坡塌滑、坑底隆起等，以及做地下防渗墙等工程。(2)施工工艺。1)水泥浆搅拌法。水泥浆搅拌法的施工工艺流程如图2-12所示。2)粉体喷射搅拌法。粉体喷射搅拌法的施工顺序如图2-13所示。上一页返回2.2浅基础施工2.2.1无筋扩展基础无筋扩展基础又称刚性基础，一般指由砖、石、素混凝土、灰土和三合土等材料建造的墙下条形基础或柱下独立基础。其特点是抗压强度高，而抗拉、抗弯、抗剪性能差，适用于6层和6层以下的民用建筑和轻型工业厂房。为保证无筋扩展基础内的拉应力及剪应力不超过基础的允许抗拉、抗剪强度，一般基础的刚性角及台阶宽高比应满足设计及施工规范要求。1.砖基拙砖基础由普通烧结砖与水泥砂浆砌成。砖基础砌成的台阶形状称为“大放脚”，有等高式和不等高式两种。等高式大放脚是两皮一收，两边各收进1/4砖长;不等高式大放脚是两皮一收与一皮一收相间隔，两边各收进1/4砖长。下一页返回2.2浅基础施工砖基础施工时，应注意下列事项:(1)基槽(坑)开挖:应设置好龙门桩及龙门板，标明基础、墙身和轴线的位置。(2)大放脚的形式:当地基承载力大于150kPa时，采用等高式大放脚，即两皮一收;否则，应采用不等高式大放脚，即两皮一收与一皮一收相间隔，基础底宽应根据计算而定。(3)砖基础若不在同一深度，则应先由底往上砌筑。在高低台阶接头处，下面台阶要砌一定长度(一般不小于基础扩大部分的高度)的实砌体，砌到上面后与上面的砖一起退台。(4)砖基础接搓应留成斜搓，如因条件限制留成直搓时，应按规范要求设置拉结筋。上一页下一页返回2.2浅基础施工2.砌石基拙在石料丰富的地区，可因地制宜利用本地资源优势，做成砌石基础。基础采用的石料分毛石和料石两种，一般建筑采用毛石较多，价格低廉，施工简单。毛石分为乱毛石和平毛石。(1)料石基础的第一皮料石应坐浆丁砌，以上各层料石可按一顺一丁进行砌筑。阶梯形料石基础，上级阶梯的料石至少应压砌下级阶梯料石的1/3。(2)毛石基础的第一皮料石应坐浆，并将石块大面朝下，转角处、交接处应用较大的平毛石砌筑。毛石基础的扩大部分，如为阶梯形，上级阶梯的石块应至少压砌下级接头石块的1/2，相邻阶梯的毛石应相互错缝搭砌。上一页下一页返回2.2浅基础施工毛石基础必须设置拉结石，且应均匀分布，同皮内每隔2m左右设置一块拉结石。(3)料石、毛石砌体砌筑均应采用铺浆法砌筑。3.毛石混凝土基拙(1)混凝土中掺用的毛石应选用坚实、未风化的石料，毛石尺寸不应大于所浇筑部位最小宽度的1/3，并不得大于300mm，石料表面污泥、水锈应在填充前用水冲洗干净。(2)毛石混凝土的厚度不宜小于400mm。灌注前，应先铺一层100~150mm厚混凝土，上铺毛石，浇筑混凝土，每浇捣一层(厚200~250mm)，铺一层毛石，直至基础顶面，保持毛石顶部有不少于100mm厚的混凝土覆盖层。上一页下一页返回2.2浅基础施工(3)混凝土应连续浇筑，一般不留设施工缝，如必须留设，应留在混凝土与毛石交接处，并使毛石露出混凝土一半，且按要求进行接缝处理。混凝土终凝后，外露部分要加以覆盖，并适当洒水养护。4.混凝土基拙(1)混凝土浇筑前，应进行验槽，轴线、基坑(槽)尺寸和土质等均应符合设计要求。(2)基坑(槽)内浮土、积水、淤泥、杂物等均应清除干净。基底局部软弱土层应挖去，用灰土或砂砾回填夯实至基底相平。(3)混凝土质量检查，主要是施工过程中的质量检查和养护后的质量检查。施工过程中的质量检查，是在制备和浇筑过程中对原材料的质量、配合比、坍落度等的检查。养护后的质量检查，即混凝土的强度、外观质量、构件的轴线、标高、断面尺寸等的检查。上一页下一页返回2.2浅基础施工2.2.2扩展基础扩展基础一般均为钢筋混凝土基础，按构造形式不同，又可分为条形基础(包括墙下条形基础与柱下独立基础)、杯口基础、筏形基础、箱形基础等。1.条形基拙墙下或柱下钢筋混凝土条形基础较为常见。工程中，柱下基础底面形状大多采用矩形，因此也称为柱下独立基础。柱下独立基础只不过是条形基础的一种特殊形式，有时也统一称为条形基础或条式基础。条形基础的抗弯和抗剪性能良好，可在竖向载荷较大、地基承载力不高的情况下采用，因为高度不受台阶宽高比的限制，故适宜于“宽基浅埋”的场合下使用，其横断面一般呈倒T形。上一页下一页返回2.2浅基础施工(1)构造要求。1)底板受力钢筋的最小直径不宜小于8mm，间距不宜大于200mm。当有垫层时，钢筋保护层的厚度不宜小于35mm;无垫层时，不宜小于70mm。2)插筋的数目与直径应和柱内纵向受力钢筋相同。插筋的锚固及柱的纵向受力钢筋的搭接长度，按国家现行设计规范的规定执行。(2)工艺流程。土方开挖、验槽→混凝土垫层施工→恢复基础轴线、边线、校正标高→基础钢筋，柱、墙钢筋安装~基础模板及支撑安装→钢筋、模板验收→混凝土浇筑、试块制作→养护、模板拆除。(3)施工要点。1)混凝土浇筑前应进行验槽，轴线、基坑(槽)尺寸和土质等均应符合设计要求。上一页下一页返回2.2浅基础施工2)基坑(槽)内浮土、积水、淤泥、杂物等均应清除干净。基底局部软弱土层应挖去，用灰土或砂砾回填夯实至基底相平。3)当基槽经验收合格后，应立即浇筑混凝土垫层，以保护地基。4)当钢筋经验收合格后，应立即浇筑混凝土。5)质量检查。混凝土的质量检查，主要包括施工过程中的质量检查和养护后的质量检查。2.杯口基拙杯口基础常用于装配式钢筋混凝土柱的基础，形式有一般杯口基础、双杯口基础、高杯口基础等。上一页下一页返回2.2浅基础施工(1)杯口模板。杯口模板可用木模板或钢模板，可做成整体式，也可做成两半形式，中间各加楔形板一块，拆模时，先取出楔形板，然后分别将两半杯口模板取出。为便于拆模，杯口模板外可包钉薄铁皮一层。支模时，杯口模板要固定牢固。在杯口模板底部留设排气孔，避免出现空鼓，如图2-14所示。(2)混凝土浇筑。1)混凝土一般应按台阶高度分层浇筑，并用插入式振动器振实。2)浇捣杯口混凝土时，应特别注意杯口模板尺寸和位置的准确性，以利于柱子的安装。3)杯口基础在浇筑时，应注意将杯底混凝土面比设计标高降低5cm左右，以使柱子制作长度有误差时便于调整。上一页下一页返回2.2浅基础施工4)在基础拆除模板或基坑回填土后，应根据轴线控制桩在杯口上表面弹出柱子中心线位置，以作为柱子安装时固定及校正位置的依据。在杯口内侧弹一标高控制线(杯口水平线、高程线)，用作控制杯口底抄平的标高。3.筏形基拙筏形基础[图2-15(a)]在外形和构造上如倒置的钢筋混凝土楼盖，分为梁板式和平板式两类。梁板式筏形基础用于载荷较大的情况;平板式筏形基础一般在载荷不大，柱网较均匀且间距较小的情况下采用。4.箱形基拙箱形基础是由钢筋混凝土底板、顶板、外墙以及一定数量的内隔墙构成的封闭箱体[图2-15(b)]。它是多层和高层建筑中广泛采用的一种基础形式，以承受上部结构载荷，并把它传递给地基。上一页下一页返回2.2浅基础施工箱形基础适用于软土地基，在非软土地基出于人防、抗震考虑和设置地下室时，也常采用箱形基础。(1)构造要求。1)箱形基础在平面布置上应尽可能对称。2)混凝土强度等级应为C20及以上。3)底、顶板的厚度应满足柱或墙冲切验算要求，并根据实际受力情况通过计算确定。(2)施工要点。1)施工前，应将地下水位降至基坑底面下500mm，以保证在无水情况下进行基坑开挖和基础施工。在基坑底面以上200~400mm厚的土层，应人工挖除并清理。上一页下一页返回2.2浅基础施工2)施工时，基础底板、内外墙和顶板的支模、钢筋绑扎和混凝土浇筑，可采取分块进行，其施工缝的留设位置和处理应符合钢筋混凝土工程施工及验收有关规范的要求，外墙接缝应设止水带。3)基础的底板、内外墙和顶板宜连续浇筑完毕。为防止出现温度收缩裂缝，一般应设置贯通后浇带，带宽不宜小于800mm。4)基础施工完毕，在停止降水前，应验算基础的抗浮稳定性，抗浮稳定系数不宜小于1.2。上一页返回2.3桩基础施工一般工程结构中，常采用在地表浅层地基土建造浅基础。但当地基土为较厚的软土层，建筑物载荷大或对变形和稳定性要求高时，宜采用深基础。桩基是深基础中的一种，由基桩(沉入土中的单桩)和连接于桩基桩顶的承台共同组成。桩基础的作用是将上部结构的载荷传递到深部较坚硬、压缩性较小、承载力较大的土层上;或使软弱土层受挤压，提高地基土的密实度和承载力，以保证建筑物的稳定性，减少地基沉降。承台的作用是将各根桩在上端连成一体。(1)按桩的承载性质不同，桩基础可分为端承型桩和摩擦型桩，如图2-16所示。下一页返回2.3桩基础施工端承型桩是穿过软土层并将建筑物的载荷传递给坚硬土层的桩，又可分为端承桩和摩擦端承桩。端承桩是指在极限承载力状态下，桩顶载荷由桩端阻力承受的桩;摩擦端承桩是指在极限承载力状态下，桩顶载荷主要由桩端阻力承受的桩。(2)按桩的施工方法不同，桩基础有预制桩和灌注桩两类。预制桩是在工厂或施工现场制成的各种材料和形式的桩(如木桩、混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢管或型钢钢桩等)，用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中，也有的用高压水冲沉入土中。(3)按成桩时挤土状况，桩基础可分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩。上一页下一页返回2.3桩基础施工2.3.1预制桩施工预制桩主要有钢筋混凝土方桩、钢筋混凝土管桩、钢管或型钢钢桩等，预制桩能承受较大的载荷、坚固耐久、施工速度快，是广泛应用的桩型之一。1.钢筋混凝土预制桩制作、运输和堆放钢筋混凝土预制桩可以制作成各种需要的断面及长度，桩的制作及沉桩工艺简单，不受地下水位高低变化的影响，常用的为钢筋混凝土实心方桩和空心管桩。钢筋混凝土实心桩由桩尖、桩身和桩头组成，断面一般呈方形(图2-17)。桩身截面一般沿桩长不变，截面尺寸一般为200mm×200mm~600mm×600mm。上一页下一页返回2.3桩基础施工钢筋混凝土预制桩应在混凝土达到设计强度标准值的70%方可起吊，达到100%方能运输和打桩。如需提前起吊，必须做强度和抗裂度验算，并采取必要的防护措施。起吊时，吊点位置应符合设计规定，如设计未作规定时，应符合起吊弯矩最小的原则，其合理吊点位置如图2-18所示。起吊时应平稳提升，吊点同时离地，保证桩不受损坏。桩堆放时，场地应平整、坚实、排水良好，桩应按规格、桩号分层叠置，桩尖应朝向一端，支撑点应设在吊点或近旁处，上下垫木应在同一直线上，并支撑平稳;堆放层数不宜超过4层。不同规格的桩，应分别堆放。上一页下一页返回2.3桩基础施工2.锤击沉桩施工锤击沉桩也称打入桩，是靠打桩机的桩锤下落到桩顶产生的冲击能而将桩沉入土中的一种沉桩方法。该法施工速度快，机械化程度高，适用范围广，是预制钢筋混凝土桩最常用的沉桩方法。但施工时有噪声和振动，对施工场所、时间有所限制。(1)打桩机具。打桩用的机具主要包括桩锤、桩架及动力装置三部分。1)桩锤。桩锤是对桩施加冲击，把桩打入土中的主要机具。主要有落锤、蒸汽锤、柴油锤和液压锤。蒸汽锤(图2-19)利用蒸汽的动力进行锤击，根据其工作情况又可分为单动式汽锤与双动式汽锤。单动式汽锤的冲击体只在上升时耗用动力，下降靠自重;双动式汽锤的冲击体升降均由蒸汽推动。上一页下一页返回2.3桩基础施工2)桩架。桩架的作用是支持桩身和桩锤，将桩吊到打桩位置，并在打入过程中引导桩的方向，保证桩锤沿着所要求的方向冲击。常用桩架基本为两种形式，一种是沿轨道行走移动的多功能桩架(图2-20)，另一种是装在履带式底盘上自由行走的桩架(图2-21)。多功能桩架由立柱、斜撑、回转工作台、底盘及传动机构组成。它的机动性和适应性很大，在水平方向可做3600回转，立柱可前后倾斜，底盘下装有铁轮，可在轨道上行走。这种桩架可适应各种预制桩，也可用于灌注桩施工。其缺点是机构较庞大，现场组装和拆迁比较麻烦。履带式桩架是以履带式起重机为底盘，增加立柱和斜撑用以打桩。性能较多功能桩架灵活，移动方便，可适应各种预制桩施工，目前应用最多。上一页下一页返回2.3桩基础施工3)动力装置。打桩机构的动力装置及辅助设备主要根据选定的桩锤种类而定。落锤以电源为动力，需配置电动卷扬机等设备;蒸汽锤以高压饱和蒸汽为驱动力，配置蒸汽锅炉等设备;汽锤以压缩空气为动力源，需配置空气压缩机等设备;柴油锤以柴油为能源，桩锤本身有燃烧室，不需外部动力设备。(2)打桩施工。打桩前应做好下列准备工作:处理架空高压线和地下障碍物，场地应平整，排水应畅通，并满足打桩所需的地面承载力;设置供电、供水系统;安装打桩机等。施工前应做好定位放线，桩基轴线的定位点及水准点，应设置在不受打桩影响的区域，水准点设置不少于2个，在施工过程中，可据此检查桩位的偏差以及桩的入土深度。上一页下一页返回2.3桩基础施工沉桩前应做数量不少于2根桩的打桩工艺试验，用以了解桩的贯入度、持力层强度、桩的承载力等。没有打过桩的地方先打试桩是必要的，通过试验来校核拟订设计方案，确定打桩方案，保证质量措施和打桩技术要求。因此，试桩必须细致地进行，根据地质勘探钻孔资料，选择能代表工程所处的地质条件的桩位，打试桩时，要做好详细的施工记录，画出各土层深度、打入各土层的锤击次数，最后精确地测量贯入度。1)打桩顺序(图2-22)。由于锤击沉桩是挤土法成孔，桩入土后，对周围土体产生挤压作用，一方面，先打入的桩会受到后打入的桩的推挤而发生水平位移或上拔;另一方面，由于土被挤紧使后，打入的桩不易达到设计深度或造成土体隆起。特别是在群桩打入施工时，这些现象更为突出。上一页下一页返回2.3桩基础施工为了保证打桩工程质量，防止周围建筑物受土体挤压的影响，打桩前应根据场地的土质、桩的密集程度、桩的规格和长短及桩架的移动方便等因素来正确选择打桩顺序。2)打桩程序。打桩程序包括吊桩、插桩、打桩、接桩、送桩和截桩。①吊桩:按既定的打桩顺序，先将桩架移至设计所定的桩位处并用缆风绳等稳定，然后将桩运至桩架下，一般利用桩架附设的起重钩借桩机上的卷扬机吊桩就位，或配一台履带式起重机送桩就位，并用桩架上夹具或落下桩锤借桩帽固定位置。桩提升为直立状态后，对准桩位中心，缓缓放下插入土中，桩插入时，垂直度偏差不得超过0.5%。上一页下一页返回2.3桩基础施工②插桩:桩就位后，在桩顶安上桩帽，然后放下桩锤轻轻压住桩帽。桩锤、桩帽和桩身中心线应在同一垂直线上。在桩的自重和锤重的压力下，桩便会沉入一定深度，等桩下沉达到稳定状态后，再一次复查其平面位置和垂直度，若有偏差，应及时纠正，必要时，要拔出重打，校核桩的垂直度可采用垂直角，即用两个方向(互成900)的经纬仪使导架保持垂直。校正符合要求后，即可进行打桩。为了防止击碎桩顶，应在混凝土桩的桩顶和桩帽之间、桩锤与桩帽之间放上硬木、麻袋等弹性衬垫作为缓冲层。③打桩:打桩开始时，应先采用小的落距(0.5~0.8m)做轻锤高击，使桩正常沉入土中1~2m后，经检查桩尖不发生偏移，再逐渐增大落距至规定高度，继续锤击，直至把桩打到设计要求的深度。上一页下一页返回2.3桩基础施工④接桩:当设计的桩较长，但由于打桩机高度有限或预制、运输等因素，只能采用分段预制、分段打入的方法时，需在桩打入过程中将桩接长。接长预制钢筋混凝土桩的方法有焊接法和浆锚法，目前以焊接法应用最多。接桩时，一般在距离地面1m左右进行，上、下节桩的中心线偏差不得大于10mm，节点弯曲矢高不得大于0.1%的两节桩长。在焊接后，应使焊缝在自然条件下冷却10min后方可继续沉桩。浆锚法接头(图2-23)是将上节桩锚筋插入下节桩锚筋孔内，再用硫黄胶泥锚固。在预制桩时，在桩的端部设置法兰(图2-24)，需接桩时，用螺栓把它们连在一起。这种方法施工简便，速度快，主要用于混凝土管桩。但法兰盘制作工艺复杂，用钢量大。上一页下一页返回2.3桩基础施工⑤送桩和截桩。当桩顶接近地面，而沉桩压力距规定值还略有差值时，可以用送桩管放在桩顶上向下进行压送，使沉桩压力达到要求的数值。桩与送桩管的纵轴线应在同一直线上，拔出送桩管后，桩孔应及时回填或加盖。当桩顶高出地面一定距离，而沉桩压力已达到规定值时，则要截桩，以便压桩机移位和后续施工。截桩头宜用锯桩器截割，或用手锤人工凿除混凝土，钢筋用气割割齐。严禁用大锤横向敲击或强行扳拉截桩。3)打桩控制。打桩时主要控制两个方面的要求:一是能否满足贯入度及桩尖标高或入土深度要求;二是桩的位置偏差是否在允许范围之内。上一页下一页返回2.3桩基础施工

4)打桩的公害。打桩时，引起打桩区及附近地区的土体隆起和水平位移，虽然不属打桩本身的质量问题，但由于邻桩相互挤压导致桩位偏移，会影响整个工程质量。如在已有建筑群中施工，打桩还会引起临近已有地下管线、地面交通道路和建筑物的损坏和不安全。为此，在邻近建筑物(构筑物)打桩时，应采取适当的措施，如挖防振沟、砂井排水(或塑料排水板排水)、预钻孔取土打桩、合理的打桩顺序、控制打桩速度等。3.静力压桩施工静力压桩(图2-25)是利用无振动、无噪声的静压力将预制桩压入土中的沉桩方法。静力压桩的方法较多，有锚杆静压、液压千斤顶加压、绳索系统加压等，凡非冲击力沉桩均按静力压桩考虑。上一页下一页返回2.3桩基础施工静力压桩适用于软土、淤泥质土、沉桩截面小于400mm×400mm、桩长30~35m的钢筋混凝土实心桩或空心桩。与普通打桩相比，可以减少挤土、振动对地基和邻近建筑物的影响，桩顶不易损坏，不易产生偏心沉桩，节约制桩材料和降低工程成本，且能在沉桩施工中测定沉桩阻力，为设计、施工提供参数，并预估和验证桩的承载能力。静力压桩的施工程序为:测量定位→桩机就位→吊桩、插桩→桩身对中调直→静压沉桩→接桩→再静压沉桩→终止压桩→一切割桩头。静力压桩施工中，一般是采用分段预制、分段压入、逐段接长(可用焊接、硫黄胶泥接桩)的方法。当第一节桩压入土中，其上端距地面2m左右时，将第二节桩接上，继续压入。对每一根桩的压入，各工序应连续。上一页下一页返回2.3桩基础施工压桩顺序宜根据场地工程地质条件确定，并应符合下列规定:(1)对于场地地层中局部含砂、碎石、卵石时，宜先对该区域进行压桩;(2)当持力层埋深或桩的入土深度差别较大时，宜先施压长桩后再施压短桩。压桩过程中应测量桩身的垂直度。当桩身垂直度偏差大于1%时，应找出原因并设法纠正;当桩尖进入较硬土层后，严禁用移动机架等方法强行纠偏。压桩施工前，应了解施工现场土层土质情况，检查桩机设备，以免压桩时中途中断施工，造成土层固结，使压桩困难，如果桩需要停歇，则应考虑将桩尖停歇在软弱土层中，以使压桩启动时阻力不致过大。压桩机自重大，行驶路基必须有足够的承载力，必要时，应对路基进行加固处理。上一页下一页返回2.3桩基础施工4.振动沉桩施工预制桩除了采用打桩和压桩的方法进行沉桩外，还有用振动沉桩的方法。振动沉桩和打桩基本相同，所不同的是采用激振器代替桩锤。(1)振动沉桩法。振动沉桩过程中，如发现下沉速度突然减小，此时桩可能遇上了硬土层，应停止沉桩而将桩略为提升0.6~1.0m，重新快速振动冲下，这样可能较容易打穿硬土层而顺利下沉。(2)适用范围。振动沉桩适用于砂质茹土、砂土和软土地区的沉桩施工;不宜用在砾石和密实的茹土层中沉桩。(3)振动沉桩与水冲法配合。振动沉桩过程中，为了加速桩的下沉，可以用水冲法配合。水冲法是在桩旁插入一根与之平行的射水管，管下有喷嘴，沉桩时，从喷嘴射出压力400kPa的水，冲松土体。上一页下一页返回2.3桩基础施工5.预制桩在施工中常见的问题预制桩在施工中遇到的问题主要有桩上涌土隆起、桩顶位移、桩头破损及截桩等。(1)桩上涌土隆起。在打桩过程中，桩打入土中排挤土体，使土体压缩。当土被挤到极限时，即向上涌抬高地面，对桩承载力有一定影响。(2)桩顶位移。在软土地基上施工较密集的群桩时，由于打桩引起空隙水压力把相邻的桩推向一侧，导致桩位偏移。(3)桩头破损。在施工中，一般破坏以桩头破损为最多，约占95%。桩头破坏大多由于混凝土强度不足、桩头钢筋设置不合理、锤击偏心、桩垫厚度不够，并与锤的大小、落距、桩帽材料等因素有关。(4)截桩。打桩常遇到送桩和截桩，这主要是由于地质勘察报告不详，钻探孔和地层本身起伏的问题，常常使桩打不下去。上一页下一页返回2.3桩基础施工2.3.2灌注桩施工与预制桩相比，由于避免了锤击应力，灌注桩的混凝土强度及配筋只要满足使用要求就可以，因而具有节约材料、成本低廉、施工不受地层变化的限制、无须接桩及截桩等优点。但也存在着技术间隔时间长，不能立即承受载荷，操作要求严格，在软土地基中易缩颈、断裂，在冬期施工较困难等缺点。桩基础的使用可以在施工中省去大量土方支撑和排水降水设施，施工方便，且一般均能获得良好的技术经济效果。1.干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩适用于成孔深度内没有地下水的情况，成孔时不必采取护壁措施而直接取土成孔。上一页下一页返回2.3桩基础施工干作业成孔一般采用螺旋钻机，它由主机、滑轮组、螺旋钻杆、钻头、滑动支架、出土装置等组成。由螺旋钻头切削土体，切下的土随钻头旋转并沿螺旋叶片上升而排出孔外，如图2-26所示。螺旋钻机开始钻孔时，应保持钻杆垂直，位置正确，防止因钻杆晃动引起扩大孔径及增加孔底虚土。在钻孔过程中，要随时清理孔口积土。如发现钻杆跳动、机架晃动、钻不进去或钻头发出响声，说明钻机有异常情况，应立即停车，研究处理。当遇到地下水、塌孔、缩孔等情况时，应会同有关单位研究处理。当钻孔钻到预定深度后，先在原处空钻清土，然后停钻，提起钻杆。上一页下一页返回2.3桩基础施工2.泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩是利用泥浆护壁，钻孔时，通过循环泥浆将钻头切削下的土渣排出孔外而成孔，而后吊放钢筋笼，水下灌注混凝土而成桩。泥浆护壁成孔灌注桩适用于地下水位以下的茹性土、粉土、砂土、填土、碎(砾)石土及风化岩层，以及地质情况复杂、夹层多、风化不均、软硬变化较大的岩层。在钻孔过程中采用泥浆保护孔壁及排渣，常用回旋钻机成孔，其施工程序包括钻孔、造浆、排渣、清孔、吊放钢筋笼、浇筑混凝土。(1)钻孔。回旋钻机是由动力装置带动钻机的回旋装置转动，并带动带有钻头的钻杆转动，由钻头切削土壤。在钻孔时，应在桩位处设护筒。成孔方式有正(反)循环回转钻成孔、正(反)循环潜水钻成孔、冲击钻成孔、冲抓锥成孔、钻斗钻成孔等。上一页下一页返回2.3桩基础施工1)护筒的作用。①控制桩位，导正钻具。②保护孔口，防止孔口土层坍塌。③提高孔内的水头高度，增加