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文檔簡介

第二章 天然地基上的淺基礎(chǔ),特點(diǎn):施工一般采用敞開挖基坑修筑基礎(chǔ)的方 法,故亦稱為明挖基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)可以忽略基礎(chǔ)側(cè)面土體對基礎(chǔ)的影響,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式和施工方法也較簡單。 天然地基淺基礎(chǔ)由于埋深淺,結(jié)構(gòu)形式簡單,施工方法簡便,造價(jià)也較低,因此是建筑物(最)常用的基礎(chǔ)類型。,天然地基:沒有經(jīng)過人為加固處理的地基,人工地基:需人工加固的軟弱地基,淺基礎(chǔ):5m,用一般方法、工藝施工,深基礎(chǔ):(樁基、沉井),特殊工藝施工,方案組合,天然地基,人工地基,淺基礎(chǔ),深基礎(chǔ),方案選擇,造價(jià)低 易施工 安全合理 技術(shù)先進(jìn),地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原則 1.防止地基土發(fā)生剪切破壞和喪失穩(wěn)定性,應(yīng)具有足夠的安全度; 2.控制地基的變形量,使之不超過建筑物的地基特征變形允許值; 3.基礎(chǔ)本身應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性。,天然地基上淺基礎(chǔ)的類型、構(gòu)造和適用條件,淺基礎(chǔ)分類,按材料分類 按構(gòu)造分類 按受力性能分類,剛性基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)的概念,剛性基礎(chǔ),柔性基礎(chǔ),剛性基礎(chǔ):由剛性材料制作的基礎(chǔ)稱為剛性基礎(chǔ)。剛性基礎(chǔ)所用的材料如磚、石、混凝土等,它們的抗壓強(qiáng)度較高,但抗拉及抗剪強(qiáng)度偏低。 我們引入剛性角的概念:基礎(chǔ)懸出部分的寬度和基礎(chǔ)的高度的比值限制在一定范圍之內(nèi),這個(gè)限制界限用角度表示稱之為剛性角。在設(shè)計(jì)中,應(yīng)盡力使基礎(chǔ)大放腳與基礎(chǔ)材料的剛性角相一致, 目的:確?;A(chǔ)底面不產(chǎn)生拉應(yīng)力,最大限度地節(jié)約基礎(chǔ)材料。受剛性角限制的基礎(chǔ)稱為剛性基礎(chǔ)。構(gòu)造上通過限制剛性基礎(chǔ)寬高比來滿足剛性角的要求。,剛性基礎(chǔ)的概念,形式:剛性擴(kuò)大基礎(chǔ),單獨(dú)柱下剛性基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)等 。 優(yōu)點(diǎn):穩(wěn)定性好、施工簡便、能承受較大的荷載,所以只要地基強(qiáng)度能滿足要求,它是橋梁和涵洞等結(jié)構(gòu)物首先考慮的基礎(chǔ)形式。 缺點(diǎn):自重大,并且當(dāng)持力層為軟弱土?xí)r,由于擴(kuò)大基礎(chǔ)面積有一定限制,需要對地基進(jìn)行處理或加固后才能采用,否則會因所受的荷載壓力超過地基強(qiáng)度而影響建筑物的正常使用。,剛性基礎(chǔ)的特點(diǎn),柔性基礎(chǔ):當(dāng)建筑物的荷載較大而地基承載能力較小時(shí), 基礎(chǔ)底面B必須加寬,如果仍采用混凝土材料做基礎(chǔ),勢必 加大基礎(chǔ)的深度,這樣很不經(jīng)濟(jì)。如果在混凝土基礎(chǔ)的底部 配以鋼筋,利用鋼筋來承受拉應(yīng)力,使基礎(chǔ)底部能夠承受較 大的彎矩,這時(shí),基礎(chǔ)寬度不受剛性角的限制,故稱鋼筋混 凝土基礎(chǔ)為柔性基礎(chǔ)。 在同樣條件下,采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)比混凝土基礎(chǔ)可節(jié)省 大量的混凝土材料和挖土工程量。,柔性基礎(chǔ)的概念,形式:柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)、條形和十字形基礎(chǔ)筏板及箱形基礎(chǔ)。 優(yōu)點(diǎn):其整體性能較好,抗彎剛度較大。如筏板和箱形基礎(chǔ),在外力作用下只產(chǎn)生均勻沉降或整體傾斜,基本上消除了由于地基沉降不均勻引起的建筑物損壞。所以在土質(zhì)較差的地基上修建高層建筑物時(shí),采用這種基礎(chǔ)形式是適宜的。 缺點(diǎn):柔性基礎(chǔ),特別是箱形基礎(chǔ),鋼筋和水泥的用量較大,施工技術(shù)的要求也較高,所以采用這種基礎(chǔ)形式應(yīng)與其它基礎(chǔ)方案(如采用樁基礎(chǔ)等)比較后再確定。,柔性基礎(chǔ)的特點(diǎn),磚基礎(chǔ):低層建筑墻下基礎(chǔ)。砌筑方便,強(qiáng)度低、抗凍性差。砌法:二一間隔收(1/4磚)。,大放腳,二皮磚 一皮磚 二皮磚,片石基礎(chǔ):砌筑較方便,抗凍性好。砌法:錯(cuò)縫搭接。, MU20毛石,M5砂漿,M5砂漿,砼與片石砼基礎(chǔ):強(qiáng)度、耐久性和抗凍性均較好,適于荷載大及地下水位以下結(jié)構(gòu)。摻入片石要求:占體積2030%,尺寸300mm 。,摻入毛石 節(jié)約水泥,柱下砼基礎(chǔ),墻下砼基礎(chǔ),單獨(dú)基礎(chǔ) 聯(lián)合基礎(chǔ) 條形基礎(chǔ),擴(kuò)展基礎(chǔ),無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)(剛性基礎(chǔ)) 1、材料:磚、毛石、灰土或三合土。 2、構(gòu)造要求:保證抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度,鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ) 1、特點(diǎn):抗彎、剪性能好。 2、形式:墻下和柱下鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)。,條形基礎(chǔ)分為墻下和柱下條形基礎(chǔ),墻下條形基礎(chǔ)是擋土墻下或涵洞下常用的基礎(chǔ)形式。其橫剖面可以是矩形或?qū)⒁粋?cè)筑成臺階形。 有時(shí)為了增強(qiáng)橋柱下基礎(chǔ)的承載能力,將同一排若干個(gè)柱子的基礎(chǔ)聯(lián)合起來,也就成為柱下條形基礎(chǔ)。其構(gòu)造與倒置的T形截面梁相類似。,條形基礎(chǔ),條形基礎(chǔ),擋土墻下條形基礎(chǔ),柱下條形基礎(chǔ),柱下十字交叉基礎(chǔ),柱,基礎(chǔ)底板,梁,筏形基礎(chǔ),梁,柱,底板,箱形基礎(chǔ),柱,頂板,底版,梁,隔板,殼體基礎(chǔ),淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟 1.了解擬建場地工程地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,合理選擇基礎(chǔ)類型、平面布置及埋深; 2.按地基承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸; 3.進(jìn)行必要的地基穩(wěn)定性和變形驗(yàn)算; 4.基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析和截面設(shè)計(jì),并繪制施工圖。,基礎(chǔ)埋置深度的確定 基礎(chǔ)底面尺寸的擬定 地基承載力驗(yàn)算 基礎(chǔ)穩(wěn)定性和地基穩(wěn)定性驗(yàn)算 基礎(chǔ)沉降驗(yàn)算,基礎(chǔ)埋置深度的選擇,一、工程水文地質(zhì)條件: 基礎(chǔ)底面應(yīng)盡量埋于地下水位以上,以避免地下水對基坑施工的影響,如必須埋在地下水位以下時(shí),則應(yīng)采取措施(如基坑排水、坑壁圍護(hù)等),以保證地基土施工時(shí)不受擾動。地下水對基礎(chǔ)材料的侵蝕作用及防護(hù)措施也應(yīng)充分考慮。,二、建筑物的用途及基礎(chǔ)類型 建筑物的用途影響基礎(chǔ)埋深的選擇。如有地下室的建筑,埋深由地下室標(biāo)高決定;工業(yè)建筑中的地下設(shè)施和設(shè)備基礎(chǔ),不能離建筑物基礎(chǔ)太近。 基礎(chǔ)類型是影響埋深的另一個(gè)主要因素。對于由磚石材料砌筑的剛性基礎(chǔ),因其高度相對較大,若埋深較小則有露的可能。因此,基礎(chǔ)的埋深由基礎(chǔ)的構(gòu)造高度決定。,三、作用在基礎(chǔ)上的荷載大小和性質(zhì) 對于只受垂直荷載作用的基礎(chǔ),可根據(jù)荷載的大小經(jīng)過地基承載力的計(jì)算,選擇持力層,確定埋深;如果基礎(chǔ)同時(shí)還承受水平荷載作用(如擋土墻、廠房柱基、煙囪、水塔等構(gòu)筑物的基礎(chǔ)),則應(yīng)加大埋深,以增強(qiáng)土層對基礎(chǔ)的嵌固作用,保證構(gòu)筑物的穩(wěn)定性,四、相鄰建筑物基礎(chǔ)埋深 為保證相鄰原有建筑物在施工期間的安全和正常使用,基礎(chǔ)埋深不宜深于相鄰原有建筑物的基礎(chǔ)。,五、地基土的凍脹和融陷 在有凍脹性土的地區(qū)建設(shè)時(shí),除基礎(chǔ)埋深必須符合上述規(guī)定外,還應(yīng)根據(jù)土的凍脹性和凍深的大小,采取一些相應(yīng)的防凍害措施。,樁基礎(chǔ),1 樁基的作用 樁基-樁是深入土層的柱型構(gòu)件,柱與連接樁頂?shù)某信_組成深基礎(chǔ)。 其作用-將上部結(jié)構(gòu)的荷載,通過較弱地層或水傳遞到深部較堅(jiān)硬的、壓縮性小的土層或巖層。,2、特點(diǎn): (1) 承載力高; (2) 穩(wěn)定性好; (3) 沉降??; (4) 便于機(jī)械化施工。 樁基礎(chǔ)已成為建筑、交通、水利、港口等工程中 廣為采用的基礎(chǔ)形式。,3、應(yīng)用 樁基礎(chǔ)主要通過作用于樁尖土層的阻力和樁周土的摩阻力來支承軸向荷載,也可利用樁側(cè)土的側(cè)向阻力抵抗水平荷載。 通常遇以下情況時(shí)可選用樁基礎(chǔ): (1) 對地基沉降要求嚴(yán)格,不允許有不均勻或過大沉降的建筑物; (2) 采用地基加固措施不合適的軟弱地基或特殊土地基;,(3) 當(dāng)施工水位或地下水位很高或基礎(chǔ)位于水中的建筑物; (4) 高聳建筑物等; (5) 建筑物受到大面積地面超載的影響,或軟土上活荷載比較大的筒倉、油庫等; (6) 承受大荷載、動荷載、大偏心荷載的建筑物; (7) 精密或大型設(shè)備的基礎(chǔ),對基礎(chǔ)振動有較高要求的建筑; (8) 意義重大或需長期保存的建筑物。,a)樁筏基礎(chǔ); b)單樁單柱基礎(chǔ); c)廠房與設(shè)備樁基,建筑物樁基,橋梁樁基,港灣和海洋構(gòu)筑物樁基,影響樁基承載力的因素甚多,主要有以下幾方面: (1)樁側(cè)土的性質(zhì)與土層分布; (2). 樁端土層的性質(zhì); (3). 樁身與樁底的幾何特征; (4). 成樁效應(yīng),5 樁基設(shè)計(jì)內(nèi)容 樁基設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容包括: (1) 選擇樁的類型和幾何尺寸; (2) 確定單樁豎向(和水平向)承載力設(shè)計(jì)值; (3) 確定樁的數(shù)量、間距和布置方式; (4)驗(yàn)算樁基的承載力和沉降; (5)樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì); (6)承臺設(shè)計(jì); (7)繪制樁基施工圖,樁的分類,1、端承型樁 (1)端承樁 在極限承載力狀態(tài),樁頂荷載由樁端承受,樁側(cè)阻力可忽略不計(jì)。 (2) 摩擦端承樁 在極限承載力狀態(tài),樁頂荷載主要由樁端阻力承受,樁側(cè)阻力屬次要地位。,2、摩擦型樁 (1)摩擦樁 豎向極限荷載作用下,樁頂荷載絕大部分由樁側(cè)阻 力承擔(dān),樁端阻力可忽略不計(jì)。 (2)端承摩擦樁 樁頂極限荷載由樁側(cè)阻力和樁端阻力共同承擔(dān),大 部分由樁側(cè)阻力承擔(dān)。,(1) 豎向抗壓樁,以承受豎向荷載為主的樁; (2) 豎向抗拔樁,以承受豎向上拔荷載為主的樁; (3) 水平受荷樁,以承受水平荷載為主的樁; (4) 復(fù)合受荷樁,所受的豎向、水平荷載均較大的樁。,(a)受壓樁 (b)抗拔樁 (c)復(fù)合受荷樁 (d水平受荷樁 不同功能的樁,1、 混凝土樁 (1) 預(yù)制樁 在工廠或工地預(yù)先將樁身制作 好,待就位后用打入或射水法將樁送入土中 (2) 灌注樁 用機(jī)械或人工在現(xiàn)場開孔,就地 澆筑混凝土而形成的樁 2、 鋼樁 鋼樁主要有鋼管樁、H型鋼樁和鋼板樁 3、 木樁,按照成樁的方法和工藝,樁基礎(chǔ)可分為: (1) 打入樁 將預(yù)制好的樁體用擊打或振動的方 法打入地下成樁; (2)灌注樁 先成孔后澆筑混凝土; (3)靜壓樁 利用機(jī)械以強(qiáng)力將預(yù)制樁壓入到設(shè) 計(jì)位置。,按成樁方法劃分的樁,預(yù)制樁 粘性土 1、擠土樁 沉管灌注樁 無粘性土 2、 部分?jǐn)D土樁(小量擠土樁) 開口鋼管樁 H型鋼樁 開口的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁 3、 非擠土樁 預(yù)鉆孔的鋼筋混凝土樁 鉆(挖、沖孔)灌注樁,按照樁徑大小,樁基礎(chǔ)可分為: (1)小樁 (d250mm); (2)中等直徑樁 (250mmd800mm); (3)大直徑樁 (d800mm) 工程中選用何種樁型,受地質(zhì)條件、場地條件、 承載力要求、施工設(shè)備、地下水位和經(jīng)濟(jì)條件等方 面的限制。,預(yù)制樁施工,預(yù)制樁包括鋼筋混凝土方樁、管樁、鋼管樁和錐形樁,其中以鋼筋混凝土方樁和鋼管樁應(yīng)用較多。 其沉樁方法有錘擊沉樁、振動沉樁和靜力沉樁等,其中又以錘擊沉樁應(yīng)用較為普遍。 本節(jié)以鋼筋混凝土方樁為例介紹沉樁的施工工藝,其它樁形施工方法類似,不再重復(fù)。,一、鋼筋混凝土預(yù)制樁的制作、運(yùn)輸和堆放 (一)樁的制作 鋼筋混凝土預(yù)制樁一般在預(yù)制廠制作,較長的樁在施工現(xiàn)場附近露天預(yù)制。樁的長度主要取決于運(yùn)輸條件及樁架高度,一般不超過25m。如樁長超過25m,可將樁分成幾段預(yù)制,在打樁過程中接樁。 混凝土澆筑應(yīng)由樁頂向樁尖連續(xù)進(jìn)行,嚴(yán)禁中斷。樁頂和樁尖處不得有蜂窩、麻面、裂縫和掉角。樁的制作偏差應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定。,(二)樁的起吊、運(yùn)輸和堆放 起吊:吊點(diǎn)位置的選擇隨樁長而異。(圖示) 運(yùn)輸:當(dāng)運(yùn)距不大時(shí),可采用滾筒、卷揚(yáng)機(jī)等拖動樁身運(yùn)輸;當(dāng)運(yùn)距較大時(shí)可采用小平臺車運(yùn)輸。運(yùn)輸過程中支點(diǎn)應(yīng)與吊點(diǎn)位置一致。 堆放:樁在施工現(xiàn)場的堆放場地應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí),并不得產(chǎn)生不均勻沉陷。堆放時(shí)應(yīng)設(shè)墊木,墊木的位置與吊點(diǎn)位置相同,各層墊木應(yīng)上、下對齊,堆放層數(shù)不宜超過4層。,樁的吊點(diǎn)位置 (a)1個(gè)吊點(diǎn)(b)2個(gè)吊點(diǎn)(c)3個(gè)吊點(diǎn)(d)4個(gè)吊點(diǎn),二.錘擊沉樁的施工方法 打樁機(jī)具主要包括樁錘、樁架和動力裝置三個(gè)部分。樁錘是對樁施加沖擊力,將樁打入土中的機(jī)具;樁架的作用是將樁吊到打樁位置,并在打樁過程中引導(dǎo)樁的方向,保證樁錘能沿要求的方向沖擊;動力裝置包括驅(qū)動樁錘及卷揚(yáng)機(jī)用的動力設(shè)備。 在選擇打樁機(jī)具時(shí),應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)、工程的大小、樁的種類、施工期限、動力供應(yīng)條件和現(xiàn)場情況確定。,1.樁架:主要由底盤、導(dǎo)向桿、斜撐、 滑輪組等組成。樁架應(yīng)能前后左右靈活移 動,以便于對準(zhǔn)樁位。 2.樁錘:施工中常用的樁錘有落錘、 單動汽錘、雙動汽錘、柴油樁錘和振動 樁錘。,壓樁施工,一般情況下都采用分段壓入、逐節(jié)接長的方法,其程序如左圖。施工時(shí),先將第一節(jié)樁壓入土中,當(dāng)其上端與壓樁機(jī)操作平臺齊平時(shí),進(jìn)行接樁。 a)準(zhǔn)備壓第一段 b)接第二段樁 c)接第三段樁 d)整根樁壓平至地面 e)采用送樁壓樁完畢 1第一段樁 2第二段樁 3第三段樁 4送樁 5接樁處,接樁后,將第二節(jié)樁繼續(xù)壓入土中。每節(jié)樁的長度根據(jù)壓樁架的高度而定,一般高為16m20 m。 a)焊接結(jié)合b)管式結(jié)合c)硫磺砂漿鋼筋結(jié)合d)管樁螺栓結(jié)合 115010010 2予埋鋼管 3予留孔洞 4予埋鋼筋5法蘭螺栓連接,靜力壓樁是在均勻軟弱土中利用壓樁架(型鋼制作)的自重和配重,將樁逐節(jié)壓入土中的一種沉樁方法。這種沉樁方法無振動、無噪音、對周圍環(huán)境影響小,適合在城市中施工。 壓樁施工時(shí)應(yīng)隨時(shí)注意使樁保持軸心受壓,接樁時(shí)也應(yīng)保證上下接樁的軸線一致,并使接樁時(shí)間盡可能的縮短,否則,間歇時(shí)間過長會由于壓樁阻力過大導(dǎo)致發(fā)生壓不下去的事故。當(dāng)樁接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),不可過早停壓,否則,在補(bǔ)壓時(shí)也會發(fā)生壓不下去或壓入過少的現(xiàn)象。,預(yù)制樁的其他施工方法 1、振動沉樁 振動沉樁是利用固定在樁頂部的振動器所產(chǎn)生的激振力,通過樁身使土顆粒受迫振動,使其改變排列組織,產(chǎn)生收縮和位移,這樣樁表面與土層間的摩擦力就減少,樁在自重和振動力共同作用下沉入土中。適用于在粘土、松散砂土及黃土和軟土中沉樁,更適合于打鋼板樁,同時(shí)借助起重設(shè)備可以拔樁。,2、射水法沉樁 射水法沉樁又稱水沖法沉樁,是將射水管附在樁身上,用高壓水流束將樁尖附近的土體沖松液化,以減少土對樁端的正面阻力,同時(shí)水流及土的顆粒沿樁身表面涌出地面,減少了土與樁身的摩擦力,使樁借自重(或稍加外力)沉入土中。本法最適用于堅(jiān)實(shí)砂土或砂礫石土層上的支承樁,在特性土中亦可使用。 射水法沉樁的特點(diǎn)是:當(dāng)在堅(jiān)實(shí)的砂土中沉樁,樁難以打下或久打不下時(shí),使用射水法可防止將樁打斷或樁頭打壞。 水沖法沉樁大多與錘擊或振動相輔使用,視土質(zhì)情況可采取先用射水管沖樁孔,然后將樁身隨之插入;或一面射水,面錘擊(或振動);或射水錘擊交替進(jìn)行或以錘擊或振動為主,射水為輔等方式,3、植樁法沉樁 植樁法沉樁又稱鉆孔植樁法,它是為防止在軟土地區(qū)打長樁對鄰近建筑物和地下管線造成隆起和位移等危害的一種有效方法。 植樁法沉樁是在沉樁部位按設(shè)計(jì)要求的孔徑和孔深先用鉆機(jī)鉆孔,在孔內(nèi)再插入預(yù)制鋼筋混凝土樁,然后采用錘擊或振動錘打入法,將樁打入設(shè)計(jì)持力層標(biāo)高。 植打樁順序?yàn)椋合却蜷L樁,后打短樁;先打外圍樁,后打中間樁,以防止土體位移對四周建筑物及各種設(shè)施造成的影響。對超軟土宜間隔鉆孔施打。,灌注樁施工,灌注樁是直接在樁位上就地成孔,然后在孔內(nèi)灌 注混凝土或鋼筋混凝土的一種成樁方法。與預(yù)制樁 相比由于避免了錘擊應(yīng)力,樁的混凝土強(qiáng)度及配筋 只要滿足使用要求就可以,因而具有節(jié)約材料、成 本低廉、施工不受地層變化的限制、無需接樁及截 樁等優(yōu)點(diǎn)。但也存在著技術(shù)間隔時(shí)間長,不能立即 承受荷載,操作要求嚴(yán),在軟土地基中易縮頸、斷 裂,在冬季施工較困難等缺點(diǎn)。 灌注樁的施工方法,常用的有鉆孔灌注樁、挖 孔灌注樁、套管成孔灌注樁和爆擴(kuò)成孔灌注樁等多 種。,一、鉆孔灌注樁 鉆孔灌注樁是利用鉆孔機(jī)在樁位成孔,然后在樁孔內(nèi)放入鋼筋骨架再灌混凝土而成的就地灌注樁。它能在各種土質(zhì)條件下施工,具有無振動、對土體無擠壓等優(yōu)點(diǎn)。常用的施工方法根據(jù)地質(zhì)條件的不同可分為干作業(yè)成孔灌注樁和濕作業(yè)成孔灌注樁。,(一)干作業(yè)成孔灌注樁 干作業(yè)成孔灌注樁適用于成孔深度內(nèi)沒有地下水的情況,成孔時(shí)不必采取護(hù)壁措施而直接取土成孔。 干式成孔一般采用螺旋鉆機(jī),它由主機(jī)、滑輪組、螺旋鉆桿、鉆頭、滑動支架、出土裝置等組成。由螺旋鉆頭切削土體,切下的土隨鉆頭旋轉(zhuǎn)并沿螺旋葉片上升而排出孔外。,(二)濕作業(yè)成孔灌注樁 軟土地基的深層鉆進(jìn),會遇到地下水問題。采用泥漿護(hù)壁濕作業(yè)成孔能夠解決施工中地下水帶來的孔壁塌落,鉆具磨損發(fā)熱及沉渣問題。 常用的濕作業(yè)成孔機(jī)械有沖抓錐成孔機(jī)、斗式鉆頭成孔機(jī)、沖擊式鉆孔機(jī)、潛水電鉆、大直徑旋入全套管護(hù)壁成孔鉆機(jī)和工程水文地質(zhì)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)等,其中回轉(zhuǎn)鉆機(jī)是目前灌注樁施工用得最多的施工機(jī)械。,回轉(zhuǎn)鉆機(jī)配有移動裝置,設(shè)備性能可靠,噪音和振動小,效率高,質(zhì)量好。適用于松散土層、粘土層、砂礫層、軟巖層等地質(zhì)條件。 回轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆孔前,應(yīng)先在孔口處埋設(shè)護(hù)筒,護(hù)筒的作用是固定樁孔位置、保護(hù)孔口、防止塌孔、增加樁孔內(nèi)水壓。護(hù)筒由3mm5mm鋼板制成,其內(nèi)徑比鉆頭直徑大100mm,埋在樁位處,其頂面應(yīng)高出地面或水面400mm600mm,周圍用粘土填實(shí)。,二挖孔灌注樁 在土木工程中,有些高層建筑、大型橋梁、重要的水利工程由于自重大,底面積小,對地基的單位壓力很高,需要大直徑的樁來承受,但卻往往受到鉆孔設(shè)備的限制而難以完成。在這種情況下,人們較多地采用了挖孔灌注樁。 挖孔灌注樁的施工,是測量定位后開挖工人下到樁孔中去,在井壁護(hù)圈的保護(hù)下,直接進(jìn)行開挖,待挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高,樁底擴(kuò)孔后,對基底進(jìn)行驗(yàn)收,驗(yàn)收合格后下放鋼筋籠,澆筑混凝土成樁。挖孔時(shí)如遇地下水,可使用潛水泵隨時(shí)將水排除。,三套管成孔灌注樁 套管成孔灌注樁又稱為打拔管灌注樁。(圖示) 是利用一根與樁的設(shè)計(jì)尺寸相適應(yīng)的鋼管,其下端 帶有樁尖。采用錘擊或振動的方法將其沉入土中, 然后將鋼筋籠放入鋼管內(nèi),再灌注混凝土,并隨灌 隨將鋼管拔出,利用拔管時(shí)的振動將混凝土搗實(shí)。,四、爆擴(kuò)成孔灌注樁(動畫) 爆擴(kuò)成孔灌注樁是用鉆孔爆擴(kuò)成孔,孔底放入炸藥,再灌入適量的混凝土,然后引爆,使孔底形成擴(kuò)大頭,再放入鋼筋蘢,澆筑樁身混凝土。 爆擴(kuò)樁在粘性土層中使用效果較好,但在軟土及砂土中不易成型,樁長(H)一般為36m,最大不超過10m。擴(kuò)大頭直徑D為2.53.5d。這種樁具有成孔簡單,節(jié)省勞力和成本低等優(yōu)點(diǎn)。但檢查質(zhì)量不便,施工質(zhì)量要求嚴(yán)格。爆擴(kuò)大頭的施工要點(diǎn)如下:,單樁豎向承載力的確定,單樁承載力:是指單樁在荷載作用下,地基土和樁本身的強(qiáng)度和穩(wěn)定性均能得到保證,變形也在容許范圍內(nèi),以保證結(jié)構(gòu)物的正常使用所能承受的最大荷載。一般情況下,樁受到軸向力、橫軸向力及彎矩作用,因此須分別研究和確定單樁的軸向承載力和橫軸向承載力。,樁側(cè)阻力與樁端阻力的發(fā)揮過程就是樁、土體系荷載的傳遞過程。,樁士體系荷載傳遞分析,基本概念: 當(dāng)豎向荷載逐步施加于單樁樁頂,樁身上部受到壓縮而產(chǎn)生相對于土的向下位移,與此同時(shí)樁側(cè)表面就會受到土的向上摩阻力。樁頂荷載通過所發(fā)揮出來的樁側(cè)摩阻力傳遞到樁周土層中去,致使樁身軸力和樁身壓縮變形隨深度遞減。在樁土相對位移等于零處,其摩阻力尚未開始發(fā)揮作用而等于零。隨著荷載增加,樁身壓縮量和位移量增大,樁身下部的摩阻力隨之逐步調(diào)動起來,樁底土層也因受到壓縮而產(chǎn)生樁端阻力。樁端土層的壓縮加大了樁土相對位移,從而使樁身摩阻力進(jìn)一步發(fā)揮到極限值,,樁側(cè)摩阻力和樁底阻力的發(fā)揮程度:樁端極限阻力的發(fā)揮需要比發(fā)生樁側(cè)極限摩阻力大得多的位移值,這時(shí)總是樁側(cè)摩阻力先充分發(fā)揮出來。當(dāng)樁身摩阻力全部發(fā)揮出來達(dá)到極限后,若繼續(xù)增加荷載,其荷載增量將全部由樁端阻力承擔(dān)。由于樁端持力層的大量壓縮和塑性擠出,位移增長速度顯著加大,直至到樁端阻力達(dá)到極限,位移迅速增大而破壞。此時(shí)樁所受的荷載就是樁的極限承載力。 樁側(cè)摩阻力和樁底阻力的發(fā)揮程度與樁土間的變形性態(tài)有關(guān),并各自達(dá)到極限值時(shí)所需要的位移量是不相同的。試驗(yàn)表明:樁底阻力的充分發(fā)揮需要有較大的位移值,而樁側(cè)摩阻力只要樁土間有不太大的位移就能得到充分的發(fā)揮。,按材料強(qiáng)度計(jì)算單樁豎向承載力時(shí),將樁視為一軸向受壓構(gòu)件,混凝土樁單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值公式: (1) 式中: R 單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值; 混凝軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù); fc 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值; 縱向受力鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值; Ac 樁身橫截面面積; 縱向受力鋼筋的截面面積。,按材料強(qiáng)度計(jì)算單樁豎向承載力,靜載試驗(yàn)是在施工現(xiàn)場進(jìn)行的,考慮: (1)地基土的支承能力; (2)樁身材料強(qiáng)度對承載力的影響。 規(guī)范規(guī)定,對于一級建筑物必須通過靜荷載試驗(yàn),同一條件下的試樁數(shù)不宜少于總樁數(shù)的1%,并不少于3根;工程樁總數(shù)在50根以內(nèi)時(shí),不應(yīng)少于2根。 對于地基條件復(fù)雜、樁的施工質(zhì)量可靠性低等某些情況下的二級建筑樁基,也須通過靜荷載試驗(yàn)。,按靜載試驗(yàn)計(jì)算單樁豎向承載力,加載系統(tǒng):主要有堆載法與錨樁法兩種。堆載法是在荷載平臺上堆放重物,一般為鋼錠或砂包,也有在荷載平臺上置放水箱,向水箱中充水作為荷載。堆載法適用于極限承載力較小的樁。錨樁法是在試樁周圍布置46根錨樁,常利用工程樁群。錨樁深度不宜小于試樁深度,且與試樁有一定距離,一般應(yīng)大于3d且不小于1.5m(d為試樁直徑或邊長),以減少錨樁對試樁承載力的影響。,錨樁法試驗(yàn)裝置,分級加載:試樁加載應(yīng)分級進(jìn)行,每級荷載約為預(yù)估破壞荷載的1/101/15;有時(shí)也采用遞變加載方式,開始階段每級荷載取預(yù)估破壞荷載的1/2.51/5,終了階段取1/101/15。,測讀沉降時(shí)間:在每級加荷后的第一小時(shí)內(nèi),按2、5、15、30、45、60min測讀一次,以后每隔30min測讀一次,直至沉降穩(wěn)定為止。沉降穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn),通常規(guī)定為對砂性土為30min內(nèi)不超過0.1mm;對粘性土為1h內(nèi)不超過0.1mm。待沉降穩(wěn)定后,方可施加下一級荷載。循此加載觀測,直到樁達(dá)到破壞狀態(tài),終止試驗(yàn)。,破壞荷載的確定:當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí),一般認(rèn)為樁已達(dá)破壞狀態(tài),所相應(yīng)施加的荷載即為破壞荷載: (1)樁的沉降量突然增大,總沉量大于40mm,且本級荷載下的沉降量為前一級荷載下沉降量的5倍。 (2)本級荷載下樁的沉降量為前一級荷載下沉降量的2倍,且24h樁的沉降未趨穩(wěn)定。,單樁荷載沉降(P-S)曲線 單樁S-logt曲線,試驗(yàn)曲線法: (1)P-S曲線明顯轉(zhuǎn)折點(diǎn)法 (2)S-logt法(沉降速率法),破壞荷載求得以后,可將其前一級荷載作為極限荷載,從而確定單樁軸向容許承載力 式中:P單樁軸向受壓容許承載力(kN); 試樁的極限荷載(kN); K安全系數(shù),一般為2。,靜力觸探法在確定混凝土預(yù)制樁的豎向承載力時(shí)被廣泛應(yīng)用。 根據(jù)探頭的不同分為單橋探頭法和雙橋探頭法。,按靜力觸探法計(jì)算單樁豎向承載力,(1)根據(jù)單橋靜力觸探確定,(2)根據(jù)雙橋靜力觸探確定,-第i層土的探頭平均側(cè)阻力,樁基設(shè)計(jì),進(jìn)行樁基設(shè)計(jì)前應(yīng)進(jìn)行調(diào)查研究: (1) 建筑物上部結(jié)構(gòu)的類型、構(gòu)造以及上部結(jié)構(gòu)的荷載; (2) 符合國家現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的工程地質(zhì)勘探報(bào)告和現(xiàn)場勘察資料; (3) 當(dāng)?shù)亟ㄖ牧系墓?yīng)及施工條件; (4) 施工場地及周圍環(huán)境。,我國使用的樁主要是鋼筋混凝土樁。 鋼筋級別按混凝土強(qiáng)度等級相應(yīng)選級、級或級。 樁型的選擇應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)荷載的大小及性質(zhì)、工程地質(zhì)條件、施工條件等進(jìn)行綜合考慮,(一) 基樁根數(shù)的確定 初擬樁數(shù)時(shí),大多不考慮群樁效應(yīng)及承臺底面處地基土的承載力,當(dāng)樁基為軸心受壓時(shí),基樁數(shù) n 可按下式估算: F 作用在承臺頂面的豎向力設(shè)計(jì)值; G 樁基承臺及承臺上填土自重的設(shè)計(jì)值; R 單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值。,(二)樁間距的確定 樁間距一般取為45倍樁徑,不可太大(樁間距太大會增加承臺的體積和用料),也不可太?。堕g距太小會造成施工困難,樁的承載力得不到發(fā)揮)。 樁的最小中心距應(yīng)符合建筑樁基技術(shù)規(guī)范規(guī)定。對于大面積樁群,尤其是擠密樁,樁的最小中心距應(yīng)適量加大。,(三) 樁的平面布置 根據(jù)樁基的受力情況,樁可采用多種形式的平面布置。 布置時(shí)應(yīng)盡量使上部荷載的中心與樁群的中心重合或接近,以使樁基中各樁受力比較均勻。 當(dāng)作用在承臺底面的彎矩較大時(shí),應(yīng)設(shè)法增大樁基橫截面的慣性矩。,沉井基礎(chǔ),沉井是井筒狀的結(jié)構(gòu)物,它是以井內(nèi)挖 土依靠自身重量克服井壁摩擦阻力后,下沉 至設(shè)計(jì)標(biāo)高,然后通過混凝土封底而形成的 地下深基礎(chǔ)。,沉井基礎(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)是:埋置深度可以很大、整體性強(qiáng)、穩(wěn)定性好,能承受較大的垂直荷載和水平荷載;沉井既是基礎(chǔ),又是施工中擋土及擋水的圍堰結(jié)構(gòu)物,施工工藝也不復(fù)雜,且占地面積較小,與大開挖相比土方量較少,能節(jié)省投資。 沉井基礎(chǔ)的缺點(diǎn)是:施工期較長;對細(xì)砂及粉砂類地層因井內(nèi)抽水開挖,井內(nèi)容易發(fā)生涌砂現(xiàn)象,并造成沉井傾斜;沉井下沉過程中遇到大孤石、樹干或井底巖層傾角過大時(shí),都會給施工帶來一定困難。,由于沉井具有一系列優(yōu)點(diǎn),故其在國內(nèi)外都得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。沉井可用于橋梁墩臺基礎(chǔ)、取水構(gòu)筑物、污水泵站、地下工業(yè)廠房、大型設(shè)備基礎(chǔ)、地下(油、氣)倉庫、人防掩蔽所、盾構(gòu)拼裝井、船塢、礦山豎井,以及地下車道及車站等大型深埋基礎(chǔ)和地下構(gòu)筑物的圍壁。 為了降低井壁側(cè)面摩擦阻力,各國都開展了不少研究工作:日本曾首先采用壁外噴射高壓空氣(即空氣幕法)進(jìn)行助沉。在20世紀(jì)70年代初,用空氣幕法就使沉井下沉深度超過了200 m。但空氣幕法工藝比較復(fù)雜,使其推廣受到了限制。從50年代后,向井壁與土層之間壓人觸變泥漿降低側(cè)面摩阻力的方法,在西方各國得到了較廣泛的應(yīng)用。,2、 沉井的類型 沉井的類型較多。按沉井橫截面形狀分為: (1)單孔沉井 沉井只有一個(gè)井孔,其形狀有圓形、正方形及矩形等。 圓形沉井可承受較大的水平荷載,其井壁可做得稍薄些;而方形或矩形沉井在水平力作用下,其斷面會產(chǎn)生較大的內(nèi)力與變形,故其井壁較圓形沉井厚,制作時(shí)井壁的4個(gè)拐角可用圓弧過渡,以改善受力條件。 (2)單排孔沉井 沉井有兩個(gè)或兩個(gè)以上的井孔,各井孔以內(nèi)隔墻分開,且沿同一方向排列。按使用要求,單排孔可做成矩形、長圓形及組合形等形狀。 (3)多排孔沉井 在沉井內(nèi)部設(shè)置數(shù)道縱橫交叉的內(nèi)隔墻。這種沉井剛度大,且在施工中易于均勻下沉,如發(fā)生偏斜,可通過部分井孔內(nèi)挖土糾偏;多排孔沉井因承載力高,適合于做大平面尺寸的重型建筑物基礎(chǔ)。,按沉井垂直斷面形狀分 (1)柱形沉井。井壁外表面尺寸不隨深度變化,一般沉井深度較淺。 (2)階梯形沉井。井壁尺寸隨深度呈臺階形加大。 (3)錐形沉井。沉井的外壁帶有斜度,坡比一般為120150。,按沉井下沉方式分 (1)就地制造下沉的沉井。這種沉井多在陸地施工,如基礎(chǔ)位置在水中,需先在水中筑島,然后在島上筑井下沉。 (2)浮運(yùn)沉井。在深水地區(qū),筑島困難,或有礙通航,可在岸邊制作沉井,拖運(yùn)到設(shè)計(jì)位置后整體下沉(或分節(jié)進(jìn)行),這就是浮運(yùn)沉井。,按沉井材質(zhì)分 (1)混凝土沉井。因混凝土抗拉強(qiáng)度低,故這類沉井應(yīng)做成圓形,并僅適用于下沉深度不大(47 m)的軟土層中施工。 (2)鋼筋混凝土沉井??梢跃偷噩F(xiàn)澆,也可預(yù)制拼裝,還可以做成薄壁浮運(yùn)沉井。因就地整體現(xiàn)澆的,故我國應(yīng)用最多。 (3)鋼絲網(wǎng)水泥沉井。一般作成30 mm厚的雙壁空心浮運(yùn)沉井,它具有施工方便、節(jié)省鋼材等優(yōu)點(diǎn),適用于深水基礎(chǔ)。 (4)鋼沉井。其強(qiáng)度高、重量輕、易于拼裝,一般可做成雙層,但鋼材用量大。因此常用于深水大型基礎(chǔ)的浮運(yùn)沉井。,(5)竹筋混凝土沉井。井壁制作時(shí)可以采用耐久性差但抗拉能力好的竹筋代替鋼筋(但沉井的節(jié)接頭處及刃腳內(nèi)仍用鋼筋),以達(dá)到既降低成本又保證整體剛性的目的。 (6)木制沉井。為減輕沉井重量,可在鋼筋混凝土沉井和鋼沉井上作接高時(shí),用木制井筒。 (7)磚石沉井。在缺少水泥地區(qū),可就地取材做成磚石沉井。這種沉井抗拉強(qiáng)度低,下沉深度不大。為增加其整體性,常在磚石砌體內(nèi)加環(huán)向鋼筋,刃腳用鋼筋混凝土等高強(qiáng)度材料。,二、沉井的基本構(gòu)造 常用的鋼筋混凝土沉井主要由:刃腳、井壁、內(nèi)隔 壁、凹槽、封底及蓋板等組成。,1刃腳 井壁下端,形如楔狀的部分稱為刃腳。其作用在于減少沉井下沉?xí)r的阻力,使之能在沉井自重作用下切土下沉,并起到封閉與阻止壁外流砂或泥漿涌入井筒內(nèi)的作用。因此,要求刃腳有足夠的強(qiáng)度。 刃腳底平面稱為踏面,其寬度視所遇土層的軟硬及井壁重量、厚度等決定,一般為100200 mm。如下沉深度大且土質(zhì)較硬,刃腳底面可用鋼板或角鋼加強(qiáng)。刃腳內(nèi)側(cè)斜面與水平面的夾角,應(yīng)大于450。刃腳高度由施工決定,但不小于1.0 m。,2井壁 井壁是沉井的主體部分,它在沉井下沉過程中起擋土、擋水及利用本身重量克服土與井壁之間的摩阻力的作用。當(dāng)沉井施工完畢后,它就成為基礎(chǔ)或基礎(chǔ)的一部分而將上部荷載傳遞到地基中去。井壁的強(qiáng)度應(yīng)滿足下沉過程中最不利荷載組合下的受力要求。為使沉井在自重作用下順利下沉,還要求沉井有足夠的重量。 沉井高度如果很高,為便于施工,可分節(jié)制造,每節(jié)高度可根據(jù)沉井全部高度、土質(zhì)情況及施工條件確定,一般不超過610 m。,3隔墻與底梁 當(dāng)沉井長寬尺寸較大時(shí),則應(yīng)在沉井內(nèi)設(shè)置隔墻或設(shè)框架梁,以加強(qiáng)沉井的整體剛度,使井壁的撓曲應(yīng)力減小。同時(shí),把沉井分隔成若干個(gè)井孔,有利于控制挖土下沉的方向。內(nèi)隔墻間距一般要求不超過56 m,其厚度比井壁薄些,一般為0.51.2 m。 隔墻底面可加設(shè)底梁,起到增加刃腳剛度,控制下沉速度,防止偏沉發(fā)生,增強(qiáng)封底混凝土抵抗外力的能力等作用??紤]到內(nèi)隔墻既能對刃腳懸壁起支撐作用,又不會被土擱住,而妨礙沉井下沉,一般要求隔墻底高出刃腳底面0.51.0m。但當(dāng)沉井穿越松軟的土層時(shí),為防止沉井發(fā)生突沉。也可以做成與刃腳底相平齊的,但隔墻下部應(yīng)設(shè)置過人孔,便于施工人員在井底挖土作業(yè)。,4底板、凹槽 待沉井下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,在沉井最下端刃腳踏面以上至凹槽下面澆筑混凝土,形成封底。封底可采用干封與水下澆筑兩種方法。如采用干封底法,將井底土面整平后,鋪設(shè)素混凝土墊層,然后在凹槽處澆筑鋼筋混凝土底板;如采用水下澆筑封底方法,需用水下導(dǎo)管灌注混凝土,待水下混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后,抽干井內(nèi)水后再澆筑鋼筋混凝土底板。 由于封底混凝土底面承受著土和水的反力,這就要求封底混凝土有一定的厚度與強(qiáng)度。,沉井井壁下部設(shè)凹槽是為了使封底混凝土底板嵌入井壁,增強(qiáng)井壁與底板的聯(lián)結(jié)強(qiáng)度,使封底混凝土底面的反力更好地傳遞給井壁。同時(shí),當(dāng)遇到意外困難,還可以在凹槽處澆筑鋼筋混凝土蓋板,將沉井變?yōu)槌料洹?對于橋梁墩臺基礎(chǔ)的沉井,因井孔內(nèi)需全部用混凝土或污土填塞,可不設(shè)置底板和凹槽。,5其他 根據(jù)沉井施工與使用要求,沉井還需設(shè)置其他結(jié)構(gòu)。 (1)井孔:井孔是挖土、排土的工作場所與通道。井孔尺寸 應(yīng)滿足施工要求,其寬度(直徑)一般不小于3m;井孔的布置 應(yīng)簡單對稱,便于對稱挖土使沉井均勻下沉。 (2)頂蓋:沉井封底后,如井孔中不填混凝土或僅填砂礫, 則應(yīng)在沉井頂部澆筑鋼筋混凝土頂蓋(或稱蓋板),以承托沉 井上部構(gòu)筑物的荷載。 (3)管路:射水管、高壓空氣管、壓漿管等,應(yīng)根據(jù)施工藝 要求設(shè)置。 此外,排水下沉的沉井,其頂面在地面或靜止水位以下 時(shí),應(yīng)設(shè)置擋土及防水裝置進(jìn)行沉井頂部的圍堰處理,以確 保正常施工。,三、沉井施工 一)、施工準(zhǔn)備 沉井施工前應(yīng)做必要的準(zhǔn)備,工作,如:熟悉施工設(shè)計(jì)圖紙;弄清沉井所穿過地層的水文地質(zhì)與工程地質(zhì)情況;平整場地;估算下沉系數(shù)等。,二)、沉井制造 1、筑島 在淺水域(水深16 m),一般采取人工筑島,再在島上制作沉井下沉。,2、沉井制造 1)、場地準(zhǔn)備 沉井制作以前,應(yīng)先確定地面的承載能力。一般沉井要求地面的允許承載力不應(yīng)該小于0.1 MPa。對于無積水的陸地沉井,如果土質(zhì)松軟,則應(yīng)換土或在其上鋪填一層不少于0.5 m厚的砂或砂夾卵石,并夯實(shí),以防沉井制作中不均勻沉降而產(chǎn)生裂縫。有時(shí)為了減少沉井在土中的穿越深度,或者為了便于沉井施工可先挖一個(gè)比沉井稍大的基坑,然后在坑內(nèi)制作沉井。但是先挖的基坑底必須高出地下水位0.51.0 m。,2)、沉井分節(jié) 沉井的分節(jié)應(yīng)視下沉進(jìn)度、開挖方法、土質(zhì)性質(zhì)、沉井的平面尺寸和沉井深度作全面分析而定。第一節(jié)沉井的最小高度,以在拆除墊木時(shí)沉井能抵抗縱向破裂為標(biāo)準(zhǔn),如沉井底節(jié)下為松軟土?xí)r,則其第一節(jié)(即底節(jié))的最大高度不得大于0.8B,B為沉井寬度。其次各節(jié)應(yīng)盡可能作高。 沉井下沉中,井頂高度(分節(jié))應(yīng)適合挖土起重機(jī)械工作的要求。,3)、鋪設(shè)墊木 (1)墊木材料應(yīng)用質(zhì)量良好的普通枕木及短方木; (2)墊木鋪設(shè)方向:刃腳的直線段垂直鋪設(shè),圓弧段徑向鋪設(shè); (3)鋪墊次序:應(yīng)先從各定位墊木開始向兩邊鋪設(shè); (4)支撐排架下的墊木應(yīng)先從各定位墊木開始向兩邊鋪設(shè); (5)鋪墊頂平面最大高差應(yīng)不大于3cm,相鄰兩墊木最大高差應(yīng)不大于0.5cm;,4)、沉井模板及支撐 根據(jù)沉井分節(jié)高度進(jìn)行井壁制作,由于沉井井壁厚,混凝土工程量大,井壁內(nèi)埋設(shè)鋼筋與管路較多,同時(shí)井壁還承受一定的不均勻糾偏力,澆筑沉井井壁時(shí),一定要保證質(zhì)量。以下幾方面應(yīng)特別注意:,(1)、混凝土材料與水灰比。 (2)、安裝模板的要求。安裝模板時(shí),應(yīng)掛線找正,并不 斷用儀器校核。 (3)、鋼筋與管道設(shè)置。鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小 于50 mm。各種管道距井壁內(nèi)、外邊緣保持一定距離,且誤 差不大于5 mm。管路接頭要嚴(yán)密,不漏氣、不漏水。 (4)、混凝土澆筑。沿井壁四周,對稱均勻地連續(xù)澆筑, 邊澆邊振搗。,三)、沉井下沉 1、拆除墊木 拆除墊木必須在沉井砼已達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,方可進(jìn)行,抽墊前應(yīng)作好技術(shù)交底工作。其順序方法及要求如下: 1)抽墊應(yīng)分區(qū)、依次、對稱、同步進(jìn)行。 2)抽墊前應(yīng)將井孔內(nèi)的所有雜物清除干凈,檢查其準(zhǔn)備工作全部就緒后,方可發(fā)出信號,開始抽墊。 3)抽墊時(shí),先掏挖墊木下的填砂,再用大錘、撬棍等錘打撬動,并在墊木上臨時(shí)釘一扒釘,掛上繩鉤,井內(nèi)外互相配合,連敲帶拖、一鼓作氣地迅速將墊木抽出。墊木宜向外抽出。 4)回填:開始幾組可不回填,當(dāng)抽出幾組現(xiàn)出空擋后,即應(yīng)回填,以后每抽出一組即應(yīng)進(jìn)行回填?;靥顣r(shí)應(yīng)分層灑水夯實(shí),每層厚20-30cm。 5)下沉測量,2、沉井內(nèi)挖土 沉井挖土下沉?xí)r,應(yīng)對稱均衡地進(jìn)行。根據(jù)沉井所遇到地層的土質(zhì)條件及透水性能等,下沉施工分為:排水下沉及不排水下沉兩種方法。 當(dāng)沉井穿過的土層較穩(wěn)定,井底排水量不大,沉井所穿過的土層不會因排水而產(chǎn)生大量涌砂或塌陷時(shí),可采用排水下沉。工藝如下:,1)、排水。 常采用離心式抽水泵、軟軸潛水泵等進(jìn)行排水。選用抽水設(shè)備應(yīng)考慮沉井內(nèi)涌水量大小。如果降水對周圍設(shè)施無多大影響時(shí),可采用沉井周圍設(shè)深井或其他形式的井點(diǎn)降水,將地下水降至沉井刃腳下再進(jìn)行井內(nèi)挖土下沉。,2)、除土。 排水后井內(nèi)除土常采用人力挖土,裝斗吊出井外;或采用抓斗抓土吊出。也可采用水槍高壓射水先將井孔里的地基土沖成泥漿,然后用水力吸泥機(jī)(射流泵)將井內(nèi)泥漿排至井外。人力挖土可使沉井均勻下沉,并能及時(shí)清除井底障礙物。倘用抓斗等機(jī)械開挖,也需人工配合挖除刃腳下部的土體。,3、下沉輔助措施 1)高壓射水 2)抽水下沉 3)壓重下沉 4)炮震下沉 5)空氣幕下沉 6)采用泥漿潤滑下沉,4、地基檢驗(yàn)與處理 沉井沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,應(yīng)進(jìn)行基底檢驗(yàn)。檢驗(yàn)內(nèi)容包括:地基土質(zhì)是否和設(shè)計(jì)相符;地層是否平整。如果是排水下沉的沉井,可以直接進(jìn)行檢查,若是不排水下沉的沉井,則由潛水工進(jìn)行檢查或鉆取土樣鑒定。根據(jù)檢驗(yàn)情況,必要時(shí)要進(jìn)行基底處理。,5、沉井封底 封底是穩(wěn)固沉井的重要組成部分,也是隔離水土,(砂)冒底的主要措施。常用的封底方法有:混凝土澆灌法、水下導(dǎo)管灌注混凝土法、壓漿法封底三種。選用時(shí)應(yīng)根據(jù)不同情況,分析比較確定。,6、封底后井孔填充和灌注蓋板 填充井孔前,應(yīng)先將井內(nèi)水抽干,并清理封底砼表面的浮漿后,按設(shè)計(jì)進(jìn)行填充。按設(shè)計(jì)不需填充的沉井,需設(shè)置鋼筋砼蓋板或模板,作為灌注承臺的底模板。蓋板可在場地預(yù)制后安裝于井孔頂。,沉井下沉常見問題及處理 1、難沉問題 沉井下沉困難,主要是由于沉井自身重量克服不了井壁摩阻力,或刃腳下遇到大的障礙物所致。遇到難沉?xí)r,應(yīng)根據(jù)具體情況采取適當(dāng)?shù)拇胧?,一般依靠增加沉井自重和減小井壁摩阻力兩個(gè)方面來解決,以提高下沉系數(shù)。,2、突沉問題 在軟弱地層中,施工沉井的下沉系數(shù)是大于1.25時(shí),常發(fā)生突然下沉的現(xiàn)象。突沉的主要原因是井壁側(cè)摩阻力較小,或當(dāng)刃腳下土被挖除時(shí),沉井支撐削弱。突沉容易產(chǎn)生較大的傾斜或超沉,必須采取措施以阻滯沉井的下沉速度。,(1)設(shè)計(jì)成倒錐形沉井外壁。 (2)井壁頂部設(shè)鋼筋混凝土懸挑梁或鋼翼架進(jìn)行阻沉,以確保沉井不超過設(shè)計(jì)標(biāo)高。 (3)沉井刃腳處設(shè)橫梁(底梁),當(dāng)沉井下沉過快時(shí),該梁支撐在基坑底土體上。 (4)沉井頂部預(yù)埋螺栓,與臨時(shí)性鋼梁連接,此方法僅適用于小斷面沉井如邊長67 m以內(nèi)的矩形沉井。 (5)增加刃腳的正面阻力,加大刃腳踏面寬度或分級設(shè)置刃腳斜面。,3、沉偏問題 沉井下沉過程中經(jīng)常發(fā)生偏斜。偏斜的客觀原因有刃腳下的土層不均、地層傾斜、地下水的流向影響等。主觀因素是施工質(zhì)量不符合要求,如刃腳歪頭、不圓,井壁尺寸誤差大及中心線不垂直,井內(nèi)挖土不均,發(fā)生過突沉,井底涌砂冒泥或壁后塌陷嚴(yán)重等。因此,沉井下沉過程中應(yīng)加強(qiáng)測量工作,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正偏斜。糾斜的常用方法有:,(1)在沉井高的一側(cè)集中挖土;在低的一側(cè)回填砂石。 (2)在沉井高的一側(cè)加重物或用高壓射水沖松土層;在井壁外側(cè)挖土以減小摩擦力。 (3)在下沉過多的一邊停止挖土,以鋼纜向下沉降量少的一邊扳拉進(jìn)行扶正。 (4)在刃腳遇到障礙物時(shí),必須予以清除后再下沉。,地下連續(xù)墻,一、概述: 地下連續(xù)墻是利用一定的設(shè)備和機(jī)具,在泥漿護(hù)壁的條件下向地下鉆挖一段狹長的深槽,在槽內(nèi)吊放入鋼筋籠,然后灌注混凝土筑成一段鋼筋混凝土墻段,再把每一墻段逐個(gè)連接起來形成一道連續(xù)的地下墻壁。,1地下連續(xù)墻基礎(chǔ)的特點(diǎn) (1)對地層的適應(yīng)性強(qiáng) (2)施工時(shí)振動小、噪音低 (3)墻體的剛度大 (4)防滲性好 (5)對周圍地基無擾動 (6)用途廣,2地下連續(xù)墻的應(yīng)用和種類 實(shí)施地下連續(xù)墻的初期階段,基本上是用作防滲墻或臨時(shí)擋土墻,但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和施工方法、機(jī)械的改進(jìn),現(xiàn)已能把地下連續(xù)墻用作結(jié)構(gòu)物的一部分或用作主體結(jié)構(gòu)。 地下連續(xù)墻之所以能夠用于大規(guī)模地下結(jié)構(gòu)工程,就是因?yàn)樗诜乐构捅WC施工安全方面優(yōu)于其他方法。,地下連續(xù)墻的應(yīng)用領(lǐng)域很廣,主要有: (1)超高層或高層大廈的地下部分的外墻。 (2)地下停車場、地下街道的外墻。 (3)地下鐵道、地下公路的側(cè)墻。 (4)盾構(gòu)、地下管道等工程的工作豎井。 (5)地下污水處理廠、凈水池、泵房的外墻。,(6)城市內(nèi)通用管道(包括:煤氣管、供水管、下水管、通訊電纜、電力電纜的分層使用)以及各種箱形渠。 (7)水工用擋水墻、防滲墻及防護(hù)墻。 (8)碼頭河港的駁岸、護(hù)岸。 (9)干船塢的周墻。 (10)地下貯存罐及貯存槽。 (11)各種基礎(chǔ)的構(gòu)造及墻或支承樁。 從上述各種用途來看,地下連續(xù)墻這一新的地下建筑技術(shù)有著廣泛發(fā)展前途的。,二、 地下連續(xù)墻的施工方法 施工前的準(zhǔn)備: 有關(guān)作業(yè)面積、作業(yè)空間、場地地基的加固等內(nèi)容。 施工程序: 地下連續(xù)墻的施工內(nèi)容包括:準(zhǔn)備工作、成槽工作、成墻工作、按工藝要求設(shè)置臨時(shí)設(shè)施、修筑道路;在施工區(qū)域設(shè)置導(dǎo)墻;安裝挖槽、泥漿制配、處理等機(jī)具設(shè)備;安裝水電線路;進(jìn)行試通水、通電、試運(yùn)轉(zhuǎn)、試挖槽、混凝土澆筑。現(xiàn)澆鋼筋混凝土地下

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