地基和桩基PPT课件

1、,地基处理与桩基工程,主要内容,2.1 基坑验槽 2.2 地基加固处理 2.3 桩基施工,主要内容,2.1 基坑验槽 2.2 地基加固处理 2.3 桩基施工,2.1.1 观察验槽,重点对基坑（基槽）底部土质进行观察 土质、颜色均一 坚硬程度 含水量 振颤、空穴等,2.1.2 钎探验槽,将钎探打入基坑（基槽）底部以下一定深度 根据次数和难易度判断软硬状况、有无异状,主要内容,2.1 基坑验槽 2.2 地基加固处理 2.3 桩基施工,2.2.1 地基加固,地基即指建筑物基础以下的土体，其主要作用是承托建筑物的基础 基础直接建造在未经加固的天然土层上时，这种地基称之为天然地基。若天然地基不能满足地基

2、强度和变形的要求，则必须事先要经过人工处理后再建造基础，这种地基加固称为地基处理。 地基加固处理的原理是：将土质由松变实，将水的含水量由高变低，即可达到地基加固的目的。,2.2.2 地基加固方法,挖：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。 填：软土层很厚，需要大面积进行加固处理，可在软土层上直接回填一定厚度的好土或砂石、矿石等。 换：将挖与填结合，换土垫层法。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（砂垫层、碎石垫层、素土垫层、矿渣垫层、三合土垫层等）。,2.2.2 地基加固方法,夯：利用打夯工具或机具夯击土壤，排出土壤中的水分，加速土壤的固结，以提

3、高土壤的密实度和承载力。 利用起重机械将夯锤（8t以上）提升到一定高度（6m以上），然后自由落下，通过强力夯实加固地基 适用于粘性土、湿陷性黄土及人工填土地基 缺点：震动和噪音,2.2.2 地基加固方法,2.2.2 地基加固方法,压：利用压路机、羊足碾、轮胎碾等机械碾压地基，使地基压实排水固结。也可采用预压固结法，使地基压密，以提高承载力，减少沉降量 注意要形成良好的排水系统,2.2.2 地基加固方法,挤：先用带桩靴的工具式桩管打入土中，挤压土壤形成桩孔，然后拔出桩管，再在桩孔中灌入砂石或石灰、素土、灰土等填充料进行捣实，或者随着填充料的灌入逐渐拔出桩管。 适用于松软饱和地基，其原理就是挤密土

4、壤，排水固结，以提高地基的承载力。,2.2.2 地基加固方法,2.2.2 地基加固方法,拌：利用高压射流切削土壤，旋喷浆液（水泥浆、水玻璃等），搅拌浆土，使浆液和土壤混合，凝结成坚硬的柱体或土壁。 方法：旋喷法和深层搅拌法 近年兴起深层搅拌水泥粉喷桩，可作为软土地基改良加固方法和重力式支护结构,2.2.2 地基加固方法,主要内容,2.1 基坑验槽 2.2 地基加固处理 2.3 桩基施工,概述,基础：深基础和浅基础 当地基较好时一般建筑物或构筑物多采用天然浅基础，它造价低、施工简便 如深部土层软弱，或上部荷载较大，或对沉降有严格要求的建筑物、构筑物以及桥梁基础等，则需采用深基础,概述,一般工业与

5、民用建筑在基础设计中多采用天然浅基础。它造价低、施工简便。常用的浅基础类型有条式基础、杯形基础、筏式基础和箱形基础等 条式基础包括柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础。这种基础的抗弯和抗剪性能良好，可在竖向荷载较大、地基承载力不高以及承受水平力和力矩等荷载情况下使用。适宜 “宽基浅埋”,概述,概述,概述,概述,杯形基础,概述,概述,筏片基础,概述,筏片基础,概述,筏片基础,概述,箱形基础 适用条件：高层建筑，具有特大荷载且需设地下室的建筑。 具有刚度大、抗震性能好的特点。,概述,概述,预留管道套管,预留管道孔,概述,桩基础是深基础应用最多的一种基础形式，它由若干个沉入土中的桩和连接桩

6、顶的承台组成,作用是将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强的土层上，或将软弱土层挤密以提高地基土的承载能力和密实度,概述,桩按受力情况分为端承桩和摩擦桩两种,概述,端承桩是穿过软弱土层而达到坚硬土层或岩层上的桩，上部结构荷载主要由岩层阻力承受。 摩擦桩完全设置在软弱土层中，将软弱土层挤密实，以提高土的密实度和承载能力，上部结构的荷载由桩尖阻力和桩身侧面与地基土之间的摩擦阻力共同承受。,概述,桩按施工方法分为预制桩和灌注桩 预制桩是在工厂或施工现场制成各类桩（木桩、钢筋混凝土方桩、预应力钢筋混凝土管桩、钢桩等），用沉桩设备将桩沉入土中 根据沉入土中的方法，可分打入桩（锤击）、射水沉桩、振动沉桩和

7、静力压桩等,概述,桩按施工方法分为预制桩和灌注桩 灌注桩是在桩位处成孔，然后放入钢筋骨架，再浇筑混凝土而成的桩（或只浇注混凝土） 灌注桩按成孔方法不同，有钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、冲孔灌注桩、套管成孔灌注桩、爆扩成孔灌注桩等,2.3.1 钢筋混凝土预制桩,（一）预制、起吊、运输、堆放 实心桩：200200mm500500mm，长27m以内 管桩：直径400500mm 混凝土预制方桩多数是在施工现场预制，亦可在预制厂生产；管桩则均在工厂生产,2.3.1 钢筋混凝土预制桩,钢筋混凝土预制桩制作钢筋、模板施工 （预制厂制作）,2.3.1 钢筋混凝土预制桩,钢筋混凝土预制桩制作混凝土浇筑 （现场制作）,

8、2.3.1 钢筋混凝土预制桩,2.3.1 钢筋混凝土预制桩,2.3.1 钢筋混凝土预制桩,方桩的叠浇法制作 重叠层数： 取决于地面允许荷载和施工条件，一般不宜超过4层。 场地要求： 场地应平整、坚实，不得产生不均匀沉降。 隔离剂： 桩与桩间应做好隔离层，桩与邻桩、底模间的接触面不得发生粘结。 浇筑时间：上层桩或邻桩的浇筑，必须在下层桩或邻桩的混凝土达到设计强度的30%后方可进行。,注意： 钢筋骨架主筋的连接采用对焊；桩尖用钢制；混凝土宜采用机械搅拌,机械振捣,由桩顶向桩尖连续浇筑捣实,一次完成,2.3.1 钢筋混凝土预制桩,起吊和运输要求 混凝土强度达到设计强度的70%方可起吊；达到100%方

9、可运输和打桩，避免二次搬运。 起吊吊点符合设计要求，吊桩弯矩最小原则。,a）一点起吊；b）两点起吊；c）三点起吊 桩的合理吊点,0.586L,建筑施工手册（第四版），145页，中国建筑工业出版社，2003,2.3.1 钢筋混凝土预制桩,2.3.1 钢筋混凝土预制桩,堆放要求 堆放桩的地面必须平整、坚实； 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； 堆放层数不宜超过4层； 不同规格的桩，应分别堆放。,2.3.1 钢筋混凝土预制桩,锤击法施工,2.准备工作,6. 公害,4. 打桩方法,2. 准备工作,3. 打桩顺序,6. 公害现象,5. 质量控制,1. 打桩设备,锤击法施工,2.3.1

10、 钢筋混凝土预制桩,（1）打桩设备打桩机 主要包括: 桩锤、桩架和动力装置,施加冲击，将桩打入土中,支持桩和桩锤，引导方向,提供动力,2.3.1 钢筋混凝土预制桩,2.3.1 钢筋混凝土预制桩,桩锤的选择 用锤击沉桩时，为防止桩受冲击应力过大而损坏，应采用“重锤低击”。如采用轻锤重击，锤击功能很大一部分被桩身吸收，桩不易打入，且桩头容易打碎。 锤重一般根据土质、桩的规格等进行选择，如能进行锤击应力计算则更为科学。,2.3.1 钢筋混凝土预制桩,桩架 桩架是支持桩身和桩锤，在打桩过程中引导桩的方向，并保证桩捶能沿着所要求方向冲击的打桩设备。 常用的桩架： 多功能桩架 履带式桩架,2.3.1 钢筋

11、混凝土预制桩,多功能桩架 多功能桩架的机动性和适应性很大，水平方向可作360回转，立柱可前后倾斜，可在轨道上行走，但其机构较庞大。,2.3.1 钢筋混凝土预制桩,履带式桩架 履带式桩架以履带式起重机为底盘，增加立柱和斜撑用以打桩。性能灵活，移动方便，可适应各种预制桩施工，目前应用最多。,1-桩锤；2-桩帽；3-桩； 4-立柱；5-斜撑；6-车体,2.3.1 钢筋混凝土预制桩,动力装置 动力装置的配置取决于所选的桩锤，包括起动桩锤用的动力设施。当选用蒸汽锤时，则需配备蒸汽锅炉和卷扬机,2.3.1 钢筋混凝土预制桩,（2）准备工作 清除妨碍施工的地上和地下的障碍物、平整施工场地、定位放线、设置供电

12、供水系统、安装打桩机等 桩基轴线的定位点应设置在不受打桩影响的地点，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。 。,2.3.1 钢筋混凝土预制桩,（3）打桩顺序 原因：土体挤密，偏移 变位 浮桩 当桩的中心距小于4倍桩径时，打桩顺序尤为重要 由一侧向单一方向进行，自中间向两个方向对称进行 ，自中间向四周进行,2.3.1 钢筋混凝土预制桩,（3）打桩顺序,a）由一侧向单一方向进行；b）由中间向两个方向进行；c）由中间向四周进行,2.3.1 钢筋混凝土预制桩,（4）打桩方法 a控制垂直度 插入土中的垂直度偏差不得超过0.5%，桩、桩帽、桩锤在同一铅垂线上，确保桩身垂直

13、下沉。 b桩头保护 在桩锤和桩帽之间应加弹性衬垫，桩帽和桩顶周围四周应有510mm的间隙，以防损伤桩顶。,2.3.1 钢筋混凝土预制桩,（4）打桩方法 c打桩 开始锤击落距应较小，入土稳定后，最大落距不宜大于1m； 打桩中遇有贯入度剧变或异常，应暂停打桩，研究处理； 桩顶标高低于自然土面，则需用送桩杆将桩送入土中。,2.3.1 钢筋混凝土预制桩,2.3.1 钢筋混凝土预制桩,（4）打桩方法 d接桩 混凝土桩 焊接、法兰接以及硫磺胶泥锚接（软弱土）三种方法； 钢桩 一般均用焊接法。,2.3.1 钢筋混凝土预制桩,（5）质量控制 a桩的垂直偏差应控制在1%之内；平面位置的允许偏差单排桩不大于100

14、mm，多排桩为0.51个直径或边长 b贯入度与标高控制 端承型桩 以最后贯入度控制为主，桩尖设计标高为参考； 摩擦型桩 以桩尖设计标高控制为主，最后贯入度作参考。,2.3.1 钢筋混凝土预制桩,（6）公害现象 现象 挤土、震动、噪音、大气污染、已有线路影响等 防止措施 防止挤土影响：挖防振沟、砂井排水、预钻孔取土打桩、采取合理打桩顺序、控制打桩速度等。 防止震动、噪音、大气污染等：选择合适的打桩方法，如静力压桩、灌注桩等,2.3.2 其他沉桩方法,静力压桩 利用静压力将桩压入土中，施工中没有振动和噪音，但仍存在挤土效应。适用于软弱土层和严防振动的情况。 静力压桩机有机械式和液压式两类，目前使用

15、的多为液压式静力压桩机。,2.3.2 其他沉桩方法,静力压桩,2.3.3 灌注桩施工,灌注桩是直接在桩位上就地成孔，然后在孔内安放钢筋笼灌注混凝土而成。 能适应各种地层的变化，无需接桩，施工时无振动、无挤土、噪音小，宜在建筑物密集地区使用。 操作要求严格，施工后需较长的养护期方可承受荷载，成孔时有大量土渣或泥浆排出。 。,2.3.3 灌注桩施工,2.3.3 灌注桩施工,(1)干作业成孔灌注桩 干作业成孔灌注桩适用于地下水位较低在成孔深度内无地下水的土质，不需护壁可直接取土成孔。 目前常用螺旋钻机成孔，亦有用洛阳铲成孔的。 。,2.3.3 灌注桩施工,2.3.3 灌注桩施工,2.3.3 灌注桩施

16、工,2.3.3 灌注桩施工,(2)泥浆护壁成孔 泥浆护壁成孔是用钻机成孔的同时，用泥浆保护孔壁并排出土碴。 它不论地下水位高低都能适用，一般用于地下水位以下土的成孔。 。,保护孔壁、防止塌孔、排出土渣以及冷却与润滑钻头,2.3.3 灌注桩施工,成孔机械回转钻机 1、回转钻机 回转钻机是由动力装置带动钻机的回转装置转动，并带动带有钻头的钻杆转动，由钻头切削土壤。切削形成的土碴，通过泥浆循环排出桩孔,2.3.3 灌注桩施工,成孔机械回转钻机 2、泥浆正循环,1-钻头；2-泥浆循环方向； 3-沉淀池；4-泥浆池；5-泥浆泵；6-砂石泵；7-水龙头； 8-钻杆；9-钻机回转装置,2.3.3 灌注桩施工

17、,成孔机械回转钻机 3、泥浆反循环,1-钻头；2-泥浆循环方向；3-沉淀池；4-泥浆池；5-泥浆泵；6-砂石泵；7-水龙头；8-钻杆；9-钻机回转装置,2.3.3 灌注桩施工,回转钻机成孔,2.3.3 灌注桩施工,成孔机械回转钻机,2.3.3 灌注桩施工,(3)套管成孔 套管成孔灌注桩是利用锤击打桩法或振动沉桩法，将带有钢筋混凝土桩靴（桩尖）或带有活瓣式桩靴的钢套管沉入土中，然后边拔管边灌注混凝土而成。,2.3.3 灌注桩施工,(3)套管成孔,桩靴,活瓣桩尖 1-桩管；2-锁轴；3-活瓣,2.3.3 灌注桩施工,(3)套管成孔,施工过程,a）就位； b）沉套管； c）初灌混凝土； d）放置钢筋笼、灌注混凝土； e）拔管成桩 1钢管；2桩靴（活瓣）； 3桩,常采用复打扩大灌注桩,2.3.3 灌注桩施工,(3)套管成孔,锤击沉管灌注桩演示,2.3.3 灌注桩施工,(3)套管成孔 质量问题断桩 原因：桩距过近；或混凝土终凝不久 处理：桩距3.5倍桩径，跳打法或间歇 质量问题缩颈 原因:软土层含水率高，沉管时产生孔隙水压，拔管后 挤向新灌的混凝土 处理：控制拔管速度，保持不少于2m高的混凝土,2.3.3 灌注桩施工,(3)套管成孔 质量问题吊脚桩 原因：预制