地基处理与基础工程课件

1、地基处理与基础工程,第一节 地基处理与加固 处理原则：建筑物各部位沉降尽量趋于 一致，减小地基不均匀沉降。 处理方法：换土地基、重锤夯实、强夯、振冲、砂桩挤密、深层搅拌、堆载预压、化学加固等。,第二章 地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,一、换土地基 分类：砂地基、砂石地基、灰土地基（按材料分）。 （一）砂地基和砂石地基： 施工方法：将基础下一定范围内的土层挖去，用砂或碎石回填分层夯实，以提高承载力，减少地基沉降。 特点：工艺简单、工期短、造价低。 适用：透水强的黏性土。不适应湿陷性黄土和不透水的黏土。,地基处理与基础工程,1、构造要求：厚度：0.53m，宽度：沿基础两边各放出300mm。

2、 2、材料要求：宜用级配良好，质地坚硬的中、粗、砾砂，碎石、石屑或工业废料。不得有草根、垃圾，含泥量 5%，碎石 50mm。 3、施工要点： 1）先验槽，清理基底（浮土、淤泥），稳定边坡，处理孔洞沟、井、墓穴等。,地基处理与基础工程,2）如深度不同，应先深后浅，挖成斜坡或阶梯搭接，分层夯实。 3）人工级配的砂石，应拌合均匀后铺填。 4）应分层铺筑压实，每层铺土厚度见下表。下层密实度合格后，再铺上层。 5）地下水位高于基底时，应降水，如用水撼砂或插入振动法时，应控制注水和排水。 6）冬期施工不得夹有冰块，防止砂石冻结。,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,4、质量验收标准和方法： （1）质量

3、验收标准见表2-2。 （2）密实度现场测定方法（测干密度）： a 环刀取样法：用200cm3的环刀取样测定干密度。 b 贯入测定法：先将表面刮去30mm，用直径20mm，长1250mm的钢筋，举高700mm，自由下落，其插入深度可实验确定。,地基处理与基础工程,（二）灰土地基 施工方法：将基础下一定范围内的土层挖去，用按一定体积配合比的石灰和黏性土拌和均匀在最优含水量情况下分层回填夯实。 特点：有一定的水稳性、抗渗性，工艺简单、取材容易、造价低。 适用：适应处理14m厚的软土。,地基处理与基础工程,1、构造要求： 厚度：0.53m， 宽度：基础宽+2.5倍灰土厚度。 2、材料要求： 土料可用就

4、地挖出的黏土或塑性指数4的粉土，但不得含有机杂质，应过筛粒径15mm。熟石灰粒径 5mm，不得有生石灰块， 配合比: 石灰:土=2:8或3:7。 3、施工要点： 1）先验槽，清除松土、软土、孔洞用灰土回填夯实。,地基处理与基础工程,2）灰土拌合均匀，含水量应适当，手握成团，两指轻捏即碎为宜。 3）铺灰应分段分层，厚度及夯打遍数见下表,地基处理与基础工程,4）分段施工时，不得在墙角、柱基及承重的窗间墙下接缝，上下两层的缝距应错开500mm，接缝处应注意夯实。 5）在地下水位以下的基坑，应排水，灰土3天内不得浸泡，应及时回填土，否则应进行覆盖，防止日晒雨淋。 6）冬期施工不得有冻块，应有防冻措施。

5、,地基处理与基础工程,4、质量验收标准和方法： （1）质量验收标准见表2-4。 （2）密实度现场测定方法（测干密度）： 方法：环刀取样法 压实系数c=现场干密度/击实实验干密度,地基处理与基础工程,二、重锤夯实地基,定义：用起重机械将夯锤（2-3t）提到一定高度（2.54.5m），用自由下落的冲击力来夯实基土。 （一）机具设备： 1）起重机械：履带式起重机、打桩机等， 起重量：自动脱钩：锤重1.5倍； 钢丝绳悬吊：锤重3倍。 2）夯锤：宜用截头圆锥体，可用C20混凝土制作，锤重23t，底直径11.5m，落距为2.54.5m，锤底面单位静压力为1520KPa。吊勾采用半自动脱勾器。,地基处理与基

6、础工程,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,2、施工要点：,1）首先要试夯，选定锤重、直径、落距，从而确定最后下沉量、夯击遍数、总下沉量。 最后下沉量: 指最后2击平均每击的夯沉量。 黏土和湿陷性黄土取1020mm、砂土取510mm， 试夯一般610遍，施工时增加12遍。 2）分层填土时，分层虚铺厚度以锤底直径为宜，遍数由试夯确定，试夯层数不少于两层。 3）夯实范围，每边应比基础底面加宽0.3m，边坡应适当放缓。 4）夯实前如表层土含水量过大，可铺撒吸水材料，或换土，含水量低应适当撒水。,地基处理与基础工程,独立柱基内：先周边后中间，先外后里的跳打法,地基处理与基础工程,三、强夯地基,定义

7、：锤重830t，吊起高度630m自由下落，给地基以冲击和振动，从而提高强度并降低压缩性。 特点：效果好、速度快，但噪声和振动大 适用范围：碎石、砂土、黏土、湿陷性黄土、填土地基等。 是我国目前最常用和最经济的深层地基处理方法之一。,地基处理与基础工程,1、机具设备 1）起重机械：用150KN以上的履带起重机，也可用三角架或龙门架。 起重量：自动脱钩：锤重1.5倍； 钢丝绳悬吊：锤重3-4倍。 2）夯锤：可用钢制的，也可用钢板外壳，内装C30混凝土，有圆和方型两种。 面积：砂土34m2，黏土6m2。,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,2、施工要点,1）首先试夯，确定施工

8、技术参数。 2）平地、排水、测量放线，铺修道路。 3）强夯时的控制以夯击数或沉降量为准，落锤应平稳、准确。 4）每夯完一遍后测量下沉量，填平后再夯，直到满足要求。 5）应做好强夯测量记录。 3、质量检查：检查记录、标准贯入、静力触探等，符合试验指标为合格。,地基处理与基础工程,四、振冲地基（振冲桩复台地基）,定义：以起重机吊起振冲器进行振动，同时用高压水冲成孔，然后分批填筑砂石并振实，形成桩体，与原地基形成复合地基，提高承载力。分振冲置换法和振冲密实法。 1、机具设备：有振冲器、起重机、水泵及管道、运料设备，控制电流操作台等。 2、施工要点： 1）先进行振冲试验，确定水压、水量、成孔速度、填料

9、方法、填料量、密实电流、留振时间。 2）放线定孔位并编号。,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,3）启动水泵和振冲器，徐徐沉入土中，达到设计深度后，减小水压进行清孔，提振冲器。 4）填料振密：按试验方法，分次填料振密。 5）顶部一米内质量差，应以挖除。 6）冬期冻土破碎后施工，防止水管冻结。 3、质量检查 定位偏差不大于100mm，完成后偏差不大于0.2倍孔径。砂土半月，黏土一个月方可检验，方法可采用载荷试验、标准贯入，静力触探等。,地基处理与基础工程,五、地基局部处理及其他加固方法简介,（一）地基局部处理 1、松土坑的处理：当范围较小时可挖除回填，

10、砂土用砂石回填，黏土用3:7灰土回填。范围超出基槽边沿时，回填槽可适当加宽，用砂石回填时按1:1放坡，用灰土回填时按0.5:1放坡。当坑的长度大于5米时可做1:2的踏步与两端相连。当坑深1.5m时，处理后再加强上部结构，例如用配筋砖跨过松土坑两端各1米。,地基处理与基础工程,2、砖井或土井处理：在室外距基础5m以内时，先用素土分层夯实，到1.5m深时，拆去砖圈，再回填到顶；如井在室内基础附近，先降水，然后用中粗砂石碎砖等回填到1.5m，然后拆砖圈，用素土回填夯实。如井已回填但不密实有软土，用大块石挤紧再夯实。 当井在基础下时，先回填至2m处然后拆除井圈，回填夯实。如井在转角处，除回填外，基础做

11、挑梁压在井上。 如上部荷载较大，可做石灰挤密桩，或做钢筋混凝土井盖封闭井口。,地基处理与基础工程,3、局部软硬土的处理,当基础下局部遇基岩、旧墙基、大孤石、化粪池、大树根等均应挖除后回填夯实。 当基础落于一部分硬土，一部分软土上时。可在软土做钻孔灌注桩，或做混凝土或砌石支承墙。也可将硬基部分凿去0.30.5米，填以中粗砂，做软性褥垫，调整交界部位的不均匀变形。或加大基础的刚度来克服软硬地基的不均匀变形。,地基处理与基础工程,（二）其他地基加固方法简介,1、砂桩地基：通过冲击和振动，把砂挤入土中形成砂桩。适应于挤密松散砂土、素填土。 2、水泥土搅拌桩：用深层搅拌机，把水泥或石灰喷入地下和土搅拌均

12、匀，形成水泥土桩。和原土形成复合地基。适用于淤泥、粉土、软黏土。也可用于基坑护坡。 3、预压地基：在施工前先在地基表面压荷重，使其压密、沉降固结，提高强度。 4、注浆地基：通过压力贯注化学浆液或胶结剂，将土粒胶结起来的处理方法。,地基处理与基础工程,本课小结 2.1,1、换土地基：砂石地基、灰土地基，构造要求、材料要求、施工要点。 2、重锤夯实地基：机具设备、施工要点、质量要求 3、强夯地基：机具、施工、质量。 4、振冲地基：机具、施工、质量。,地基处理与基础工程,复习提问,1、砂石地基的适用范围是什么？ 2、振冲的机具设备有那些？ 答1、适应于处理透水性强的软弱黏土地基。 答2、有振冲器、起

13、重机、水泵及管道、加料设备、控制设备。,地基处理与基础工程,第二节 浅埋式钢筋混凝土基础施工,一、条式基础：柱下独立基础、墙下条形基础。 1、构造要求： 1）锥形（条形）基础边缘高度200mm； 阶梯形基础每阶高度:300500mm。 2）地基垫层 厚度：100mm， 强度等级：C10（或C15） 3）底板受力钢筋直径 8mm， 间距200mm。 保护层厚度：有垫层 40mm， 无垫层 70mm。,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,4）竖向插筋的数量应与柱内受力筋相同。,2、施工要点： 1）先验槽，清理槽底做垫层。 2）弹线、安放钢筋、支模，支垫保

14、护层。 3）湿润模板后，连续分层浇筑混凝土，台阶下层浇完停0.51h，再浇上层。 4）锥形基础斜面，应随浇随支模，并压紧，以防上浮变形。严禁斜面不支模，用铁锹拍。 5）插筋要固定，保证位置正确，防止浇混凝土时位移。混凝土浇完后要覆盖洒水养护。,地基处理与基础工程,二、杯形基础,常用作钢筋混凝土预制柱的基础，中间留凹槽（杯口），插入预制柱。 1、构造要求： 1）柱的插入深度应满足锚固长度的要求，一般不小于柱长的0.05倍。 2）基础的杯底和杯壁厚度应满足设计要求。 3）杯底和杯壁配筋应满足设计要求。,地基处理与基础工程,2、施工要点： 1）混凝土应按台阶分层浇筑，高杯口基础的高台阶应按整段分层浇

15、筑。 2）杯口模板可做成两半式的定型模板，支模时应固定牢固并压浆。 3）浇筑杯口时要四侧对称进行，防止挤偏。,地基处理与基础工程,4）先浇杯底混凝土并振实，并用50mm厚的细石混凝土找平，待杯底混凝土沉实后，再浇杯口混凝土，初凝后取出杯口模板，并把杯口内侧凿毛。 5）施工高杯口基础时，可用后安杯口模板的方法，即当混凝土浇筑接近杯底时，再安杯口模板，浇四周混凝土。,地基处理与基础工程,三、筏式基础,由钢筋混凝土板和梁组成，适用于地基承载力较低，而上部荷载较大的工程。外形象倒置的楼盖，整体刚度较大。分梁板式和平板式。 1、构造要求： 1）砼强度等级 C20。 2）平面布置应尽量对称， 底板厚200

16、mm， 梁高出底板顶 300mm，宽 250mm。 3）底板下设100mm厚的C15砼垫层，每边伸出底板 100mm。,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,2、施工要点,1）要保证在无水情况下开挖和基础施工。 2）先做垫层，然后绑钢筋，安模板，浇筑混凝土（可以板梁一次浇完，也可先板后梁）。 3）基础长度超过40m时，易设置后浇带，缝宽不宜小于80cm。 4）基础浇筑完毕，表面应覆盖洒水养护，并防止地基被水浸泡。,地基处理与基础工程,四、箱形基础,由钢筋混凝土底板、顶板、外墙以及内隔墙构成的封闭箱体。可做地下室，整体性好，刚度大，适应软弱地基，荷载较大的工程。 1、构造要求： 1）平面布置尽

17、量对称，减少偏心矩，防止基础过度倾斜。 2）砼强度 C20，基础高为建筑物高的1/81/12，不小于3m。,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,3）底、顶板厚度应设计确定，一般为200400mm，内墙厚 200mm，外墙厚 250mm。 4）为保证基础的整体刚度，平均每平方米基础面积上墙体长度 400mm，或墙体水平截面基础面积的1/10，其中纵墙数量墙总量的3/5。,地基处理与基础工程,2、施工要点： 1）应保证在干地上施工，减小对地基的扰动。 2）基础可分块施工，施工缝的留设和处理应符合要求，外墙接缝应设止水带。 3）内外墙应连续浇筑，为防止收缩应设后浇带，宽度不小于800mm，钢筋应

18、贯通。 4）施工完应立即回填土，停止降水，应验算抗浮稳定性，如不满足，应对基础加重物。,地基处理与基础工程,本课小结 2.2,1、地基的局部处理：松土坑、砖井、局部软硬土的处理。 2、其他地基加固方法简介：砂桩地基、水泥土搅拌桩、预压地基、注浆地基。 3、浅埋式钢筋混凝土基础施工：板式基础、杯形基础、筏式基础、箱形基础的构造要求、施工要点。 4、作业：浅埋式钢筋混凝土基础有那几种？各自的构造要求是什么？,地基处理与基础工程,复习提问,1、浅埋式钢筋混凝土基础有那几种？ 2、箱形基础的平面布置为什么要对称？ 答1、有板式、杯形、筏式、箱形基础。 答2、为减少偏心距，防止基础过度倾斜。,地基处理与

19、基础工程,第三节 桩基础工程,深基础分类：桩基础、墩基础、沉井、 地下连续墙等 一、 桩的作用和分类 1、作用：将上部荷载传到承载力大的土层上；或使软土挤压密实，提高承载力（图）。 2、分类： 1）按承载性质分：摩擦型桩和端承型桩,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,2）按使用功能分：竖向抗压桩、抗拔桩、水平受荷桩、复合受荷桩。 3）按材料分：混凝土、钢桩、复合材料桩。 4）按成桩方法：非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩 5）按制作工艺分：预制桩和现场灌注桩。,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,地基处理与基础工

20、程,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,二、钢筋混凝土桩施工工艺,（一）预制桩的制作 制作程序： 现场布置 场地整平压实 打混凝土面 支模 绑钢筋、安吊环 浇筑混凝土拆模养护到70%强度起吊 达到100%强度后运输、打桩。,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,（二）预制桩的起吊运输和堆放,1、起吊：强度达到70%后可起吊，吊点可按设计规定。起吊应平稳提升，防止撞击和震动。 2、强度达到100%方可运输，用平板拖车，桩下设活动支座，应平稳运输，不得损坏。 3、堆放场地应平整坚实，垫木与吊点位置相同，上下应对齐，最下层垫木应适当加

21、宽，堆放高度不超过4层。,地基处理与基础工程,back,地基处理与基础工程,（三）静力压桩施工工艺,特点：利用无噪声、无振动的静压力将桩压入土中，用于土质均匀的软土地基的沉桩施工。 原理：静力压桩是借助专用桩架自重，通过液压系统施加压力在桩顶，使桩逐节压入土中的一种沉桩法。,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,压桩施工方法：分节压入、逐段接长 接桩方法：焊接、法兰连接、硫磺浆锚法。,地基处理与基础工程,焊接,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,法兰连接,地基处理与基础工程,硫磺浆锚法,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,施

22、工工序： 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 终止压桩切割桩头。,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,现浇混凝土桩（灌注桩)施工工艺 定义：直接在现场桩位上成孔，然后放入钢筋笼再浇筑砼而成桩。 分类：钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩。,地基处理与基础工程,（一）钻孔灌注桩 定义：钻机在桩位处钻孔吊放钢筋笼浇筑混凝土。 依据地质条件不同分干作业成孔和泥浆护壁（湿作业）成孔两类。,地基处理与基础工程,1泥浆护壁成孔灌注桩,定义：用成孔机械在桩位上成孔；为了防止孔壁坍塌，在孔中注入泥浆保护孔壁；当桩孔达到设计要求深度后，进行清孔，然后吊放钢筋笼，

23、用导管法进行水下浇筑砼成桩。,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,施工工艺,（1）测定桩位 （2）埋设护筒 护筒设于成孔处，起定位护孔保持水位的作用。 （3）泥浆制备 泥浆主要起护壁、排渣、冷却、润滑的作用。,地基处理与基础工程,泥浆制备,地基处理与基础工程,（4）成孔 1）回转钻成孔 2）潜水钻成孔 3）冲击钻成孔,地基处理与基础工程,回转钻机,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,（5）清孔 当钻孔达到设计深度后，既应进行验孔和清孔一般用清水清孔，钻机只钻不进。 （6）吊放钢筋笼 （7）水下浇注砼 用导管法分层连续浇注，用长轴振捣器振捣。,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,混凝

24、土灌注 采用导管法水下混凝土灌注方法施工,地基处理与基础工程,2干作业成孔灌注桩,（1）机械设备：螺旋钻孔机、钻孔扩机,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,施工工艺为：定桩位钻机对位校垂直开钻出土清孔检查垂度及虚土厚放钢筋笼浇筑砼。,地基处理与基础工程,二、沉管灌注桩施工 定义：沉管灌注桩是利用锤击、振动、静压或振动锤击的方法将带有钢筋砼桩靴或钢制活瓣桩尖的钢管沉入土中至设计标高，然后边浇筑砼边拔套管而成桩。 分类： 1 锤击沉管：用落锤等将钢套管沉入土中。分为单打法和复打法。 2 振动沉管：用激振器或振动冲击

25、将钢套管沉入土中，采用单振法、反插法、复振法。,地基处理与基础工程,钢筋砼桩靴,地基处理与基础工程,地基处理与基础工程,为了扩大桩径，提高承载力或补救缺陷，可采用复打法。,地基处理与基础工程,（三）沉管桩施工中常见问题的分析与处理 1断桩 断桩原因：桩距过小，邻桩挤土影响；土的水平力；砼终凝不久受外力作用。 避免措施： （1）布桩时应少桩疏排； （2）桩身砼强度较低时，尽量避免振动和外力干扰； （3）采用跳打和控制时间法以减少对邻桩的影响。,地基处理与基础工程,2瓶颈桩 产生原因：拔管过快，砼和易性差；土的含水量大，孔隙水压力的影响。 防治措施： （1）采用慢拔密挤，控制拔管速度； （2）砼坍落度要符合要求，管内砼必须高于地面。,地基处理与基础工程