第二章地基處理與樁基工程ppt課件

1、河南工業(yè)大學(xué)土木建筑學(xué)院Henan University of TechnologyCollege of Civil Engineering and Architecture第二章 地基處理與樁基工程河南工業(yè)大學(xué) 土木建筑學(xué)院主講：劉海河南工業(yè)大學(xué)土木建筑學(xué)院Henan University of TechnologyCollege of Civil Engineering and Architecture基 坑 驗(yàn) 槽1地基加固處理2樁 基 施 工3教學(xué)目的和要求：u目的：通過(guò)本章節(jié)的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握樁基工程的施工工藝和方法。 u要求：掌握預(yù)制樁沉樁的施工工藝及質(zhì)量控

2、制，掌握泥漿護(hù)壁灌注樁、沉管灌注樁的施工工藝和常見(jiàn)事故的分析與處理。u教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：套管成孔灌注樁施工中常易產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題的原因和預(yù)防處理的措施。u考核知識(shí)點(diǎn)：樁基的施工工藝及注意事項(xiàng)。32.1基坑驗(yàn)槽4觀察驗(yàn)槽釬探驗(yàn)槽(動(dòng)力觸探)方式u 基槽(坑)開(kāi)挖完畢并清理好以后，在墊層施工以前，施工單位應(yīng)會(huì)同勘察、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、建設(shè)單位一起進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查并驗(yàn)收基槽，通常稱為驗(yàn)槽。建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50202-20192.1基坑驗(yàn)槽u附錄A 地基與基礎(chǔ)施工勘察要點(diǎn)uA.1.1所有建構(gòu)筑物均應(yīng)進(jìn)行施工驗(yàn)槽。遇到下列情況之一時(shí)，應(yīng)進(jìn)行專門的施工勘察。u1.工程地質(zhì)條件復(fù)雜，詳勘階段難

3、以查清時(shí)；u2.開(kāi)挖基槽發(fā)現(xiàn)土質(zhì)、土層結(jié)構(gòu)與勘察資料不符時(shí)；u3.施工中邊坡失穩(wěn)，需查明原因，進(jìn)行觀察處理時(shí)；u4.施工中，地基土受擾動(dòng)，需查明其性狀及工程性質(zhì)時(shí)；u5.為地基處理，需進(jìn)一步提供勘察資料時(shí)；u6.建構(gòu)筑物有特殊要求，或在施工時(shí)出現(xiàn)新的巖土工程地質(zhì)問(wèn)題時(shí)。52.1基坑驗(yàn)槽2.1.1觀察驗(yàn)槽 天然地基基礎(chǔ)基槽檢驗(yàn)要點(diǎn)（1核對(duì)基坑的位置、平面尺寸、坑底標(biāo)高、（放坡）；（2核對(duì)基坑土質(zhì)和地下水情況；（3空穴、古墓、古井、防空掩體及地下埋設(shè)物的位置、深度、性狀。6建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50202-2019重點(diǎn)觀察：顏色、堅(jiān)硬程度、含水量；重點(diǎn)部位：柱基、墻角、承重墻下、 受

4、力較大部位。2.1基坑驗(yàn)槽2.1.2釬探驗(yàn)槽 遇到下列情況之一時(shí)，應(yīng)在基坑底普遍進(jìn)行輕型動(dòng)力觸探： 1.持力層明顯不均勻；2.淺部有軟弱下臥層；3.有淺埋的坑穴、古墓、古井等，直接觀察難以發(fā)現(xiàn)時(shí)；4.勘察報(bào)告或設(shè)計(jì)文件規(guī)定應(yīng)進(jìn)行輕型動(dòng)力觸探時(shí)。72.1基坑驗(yàn)槽2.1.2釬探驗(yàn)槽 步驟及要點(diǎn)：合理布點(diǎn)，并進(jìn)行編號(hào)，繪制釬探點(diǎn)平面布置圖；準(zhǔn)備設(shè)備：同一工程釬徑一致，錘重一致；按編號(hào)打釬；打釬時(shí)，用力一致，落距一致；30cm為一步，記錄錘擊數(shù)；自上而下分析錘擊數(shù)；釬探結(jié)束，孔內(nèi)灌砂。822-25鋼筋、穿心錘、錘距50cm判斷有無(wú)軟弱層、空穴2.2地基加固處理u2.2.1地基加固原理u2.2.0.1地

5、基處理目的u（1地基可能存在的問(wèn)題u承載力及穩(wěn)定性；u沉降變形；u動(dòng)荷載下的地基液化、失穩(wěn)和震陷；u滲透破壞9飽和無(wú)粘性土(砂土、粉土)流砂、管涌102.2.1地基加固原理（2地基處理的目的提高土的抗剪強(qiáng)度，使地基保持穩(wěn)定；降低土的壓縮性，使地基的沉降和不均勻沉降減至允許范圍內(nèi)；降低土的滲透性或滲流的水力梯度，減少或防止水的滲流；改善土的動(dòng)力性能；減少或消除土的濕陷性或脹縮性引起的地基變形。112.2.1地基加固原理（3地基加固原理12 承載力、穩(wěn)定性低；沉降、不均勻沉降；滲流問(wèn)題提高抗剪強(qiáng)度減少壓縮性土質(zhì)由松變實(shí)含水量由高變低問(wèn)題目的原理具體措施：P41(1)-(7)2.2.2地基加固方法（

6、1挖挖去軟弱土層（2填軟土上回填好土（3換換填，挖填結(jié)合（4夯打夯，加速排水固結(jié)，提高密實(shí)度、承載力13（5壓壓路機(jī)、羊足碾等機(jī)具；堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓；（6擠擠密土壤、排水固結(jié)、提高承載力；砂樁、碎石擠密樁、灰土樁等等；（7拌旋噴法、深層攪拌法；注入水泥、化學(xué)漿液等，改善土體性能；挖、填、換、夯、壓、擠、拌14（a定位；（b攪拌下沉；（c提升噴漿；（d重復(fù)向下攪拌；（e提升向上攪拌；（f移位 152.3樁基施工樁基礎(chǔ)端承樁摩擦樁受力預(yù)制樁灌注樁施工方法2.3.1鋼筋混凝土預(yù)制樁錘擊法施工制、運(yùn)、打、接、送、截等 。（1制截面、砼等級(jí)、配筋、長(zhǎng)短等依設(shè)計(jì)圖紙?？涩F(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，也可預(yù)制廠預(yù)制。16方樁

7、、管樁有噪音（現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制可節(jié)省場(chǎng)外運(yùn)輸費(fèi)，但地胎膜費(fèi)用及現(xiàn)場(chǎng)搬運(yùn)費(fèi)較高）2.3.1鋼筋混凝土預(yù)制樁錘擊法施工u注意問(wèn)題：44u主筋接長(zhǎng)：宜采用對(duì)焊，且接頭相互錯(cuò)開(kāi)；u補(bǔ)：混凝土保護(hù)層：5，不可過(guò)厚，否則易剝落；u混凝土澆筑：由樁頂向樁尖連續(xù)澆搗，嚴(yán)禁中斷，一次完成；u養(yǎng)護(hù)：灑水養(yǎng)護(hù)不少于7天；u按規(guī)定做好灌注日期、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、外觀檢查、質(zhì)量鑒定記錄，以供驗(yàn)收時(shí)查用；172.3.1鋼筋混凝土預(yù)制樁錘擊法施工u注意問(wèn)題：44u疊置：4層，隔離劑塑料布、廢機(jī)油等）；u應(yīng)待下層或鄰樁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30以上u吊環(huán)：留設(shè)適當(dāng)依設(shè)計(jì)）；（彎矩最小原則）u或44圖2.8u補(bǔ)質(zhì)量及允許偏差：滿足GB

8、50202-2019相關(guān)規(guī)定。182.3.1鋼筋混凝土預(yù)制樁錘擊法施工（2運(yùn)運(yùn)輸強(qiáng)度達(dá)到100設(shè)計(jì)強(qiáng)度，起吊運(yùn)輸。宜隨打隨運(yùn)避免二次搬運(yùn)）運(yùn)距不大，起重機(jī)運(yùn)輸運(yùn)距較大，平臺(tái)車運(yùn)輸堆放4層；墊木間距同吊點(diǎn)位置192.3.1鋼筋混凝土預(yù)制樁錘擊法施工（3打 樁錘施力1)打樁設(shè)備樁架支撐錘樁，吊裝就位，打樁導(dǎo)向 動(dòng)力裝置內(nèi)燃機(jī)、蒸汽鍋爐、空氣壓縮機(jī)20履帶式樁架履帶式樁架多功能樁架多功能樁架2.3.1鋼筋混凝土預(yù)制樁錘擊法施工u落錘：構(gòu)簡(jiǎn)、使便、錘高可調(diào)；效率低，樁損大。錘重0.52t，動(dòng)力卷?yè)P(yáng)機(jī)、人。u柴油錘：(導(dǎo)桿式、筒式) 構(gòu)簡(jiǎn)、使便、自供能源、適于中型樁；錘重0.126.0t；不適過(guò)軟過(guò)硬土

9、、噪音大、污染，4080次/分。u蒸汽錘：?jiǎn)蝿?dòng)升耗能、自重降，力大慢1.515t，2530次/分；u雙動(dòng)式雙向耗能，效率高，0.66t；100200次/分；可打可拔。u液壓錘：無(wú)噪、無(wú)污、頻率高，復(fù)雜、價(jià)高。油氣二壓施力長(zhǎng)，貫入度大。21P45樁錘選擇：1.5-2倍樁重；重錘低擊。2.3.1鋼筋混凝土預(yù)制樁錘擊法施工2打樁施工打樁準(zhǔn)備場(chǎng)地平整定位放線確定打樁順序、線路設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)（2個(gè)）22（GB50202-20195.1.1放線允許偏差：群樁， 20mm;單排樁：10mm2.3.1鋼筋混凝土預(yù)制樁錘擊法施工打樁順序47圖2.14）232.3.1鋼筋混凝土預(yù)制樁錘擊法施工u當(dāng)樁中心距4倍樁徑時(shí)，

10、u可：.由一側(cè)向另一側(cè)打； u.由中心向兩側(cè)對(duì)稱打；u .自中間向四周打；u當(dāng)樁中心距4倍樁徑時(shí)，可按施工方便順序打u當(dāng)樁的規(guī)格不同時(shí)，先大后小，先長(zhǎng)后短；u當(dāng)樁尖設(shè)計(jì)標(biāo)高不同時(shí)，先深后淺。242.3.1鋼筋混凝土預(yù)制樁錘擊法施工打樁方法工藝：設(shè)置標(biāo)尺樁架就位吊樁就位扣樁帽、落錘、脫吊鉤低錘輕打正式打接樁，截樁，靜、動(dòng)載試驗(yàn)，承臺(tái)施工）。要點(diǎn)：采用重錘低擊，開(kāi)始要輕打；注意貫入度變化，做好打樁記錄編號(hào)、每米錘擊數(shù)、樁頂標(biāo)高、最后貫入度）；如遇異常情況(貫入度劇變；樁身突然傾斜、位移、回彈；樁身嚴(yán)重裂縫或樁頂破碎)，暫停施打，與有關(guān)單位研究處理。252.3.1鋼筋混凝土預(yù)制樁錘擊法施工(4)接樁

11、26問(wèn)題：為什么不用混凝土焊接:（適用各類土層使用最多法蘭：（適用各類土層）填硫磺膠泥：(適用軟土層)2.3.1鋼筋混凝土預(yù)制樁錘擊法施工（5送送樁器工具樁）：硬木或鋼制將樁打入土中，拔出送樁器，樁孔及時(shí)回填或加蓋。27282.3.1鋼筋混凝土預(yù)制樁錘擊法施工（6截2.3.1鋼筋混凝土預(yù)制樁錘擊法施工292.3.1鋼筋混凝土預(yù)制樁錘擊法施工項(xiàng)項(xiàng)目允許偏差備注1蓋有基礎(chǔ)梁的樁垂直基礎(chǔ)梁的中心線100+0.01H沿基礎(chǔ)梁的中心線150+0.01H2樁數(shù)為13根樁基中的樁1003樁數(shù)為416根1/2樁徑或1/2邊長(zhǎng)承臺(tái)4樁數(shù)大于16根最外邊的樁1/3樁徑或1/3邊長(zhǎng)5中間樁1/2樁徑或1/2邊長(zhǎng)注：

12、H為施工現(xiàn)場(chǎng)地面標(biāo)高與樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高的距離。30（6控制要點(diǎn)允許偏差垂直度控制樁的垂直偏差應(yīng)控制在1%之內(nèi)；平面位置的允許偏差依新規(guī)范。規(guī)范5.1.3預(yù)制樁鋼樁樁位的允許偏差 2.3.1鋼筋混凝土預(yù)制樁錘擊法施工控制原則摩擦樁：以標(biāo)高為主，最后貫入度為參考。端承樁：以最后貫入度為主，標(biāo)高為參考。問(wèn)題處理孤石、巖層：會(huì)同設(shè)計(jì)單位研究處理貫入度異常：會(huì)同設(shè)計(jì)單位研究處理樁頂、樁身被打壞：查找原因，處理后可繼續(xù)其他情況31最后貫入度：最后三陣，每陣十擊的平均入土深度2.3.1鋼筋混凝土預(yù)制樁錘擊法施工（7打樁公害1公害擠土、震動(dòng)、噪音、大氣污染等2防止措施防止擠土影響 挖防振溝、砂井排水或塑料排水板排

13、水）、預(yù)鉆孔取土打樁、采取合理打樁順序、控制打樁速度等。 防止震動(dòng)、噪音、大氣污染等選擇合適的打樁方法，如靜力壓樁、灌注樁等。322.3.2靜力壓樁、振動(dòng)沉樁、射水沉樁2.3.2.1靜力壓樁 靠樁架自重或液壓將樁壓入土中。優(yōu)點(diǎn)：無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音適用于軟弱土層和鄰近有怕振動(dòng)的建構(gòu)筑物的情況。332.3.2靜力壓樁、振動(dòng)沉樁、射水沉樁2.3.2.2振動(dòng)沉樁樁與振動(dòng)樁錘剛接，振動(dòng)力土體振動(dòng)土體擾動(dòng)樁身下沉。適用于砂土。342.3.2靜力壓樁、振動(dòng)沉樁、射水沉樁2.3.2.3射水沉樁高壓水流沖擊土層。適用于砂土和碎石土，或特長(zhǎng)預(yù)制樁。捶擊沉樁的輔助方法。 本卷須知：沉樁最后12時(shí)，停止沖水。35土體質(zhì)量

14、下降，樁身繼續(xù)下沉2.3.3混凝土灌注樁施工成孔安放鋼筋籠灌注混凝土362.3.3混凝土灌注樁施工372.3.3混凝土灌注樁施工 優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需接樁，無(wú)振動(dòng)，無(wú)擠壓，噪音小長(zhǎng)度大，能節(jié)約鋼材） 缺點(diǎn)：比同徑預(yù)制樁承載低、沉降大,操作嚴(yán)格，需養(yǎng)護(hù) 分類：干作業(yè)成孔灌注樁、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁、套管成孔灌注樁、爆破成孔灌注樁、人孔挖孔灌注樁382.2.3.1干作業(yè)成孔灌注樁u適用范圍：地下水位較低、土質(zhì)較好 、或已降水u施工工藝：定樁位鉆機(jī)對(duì)位、校垂直開(kāi)鉆出土清孔檢查垂直度及虛土情況放鋼筋骨架澆混凝土。3940步履式螺旋鉆機(jī)步履式螺旋鉆機(jī)（鉆桿可接長(zhǎng)）（鉆頭螺旋葉片切土，土塊隨螺旋葉片上升排出孔外）施工

15、機(jī)械2.2.3.1干作業(yè)成孔灌注樁2.2.3.1干作業(yè)成孔灌注樁u施工要點(diǎn)u土質(zhì)差、有振動(dòng)、間距小時(shí)，間隔鉆孔制作；u軟塑土層、含水量大用疏紋葉片鉆桿；u 可塑、硬塑粘土，含水量較小的砂土用密紋葉片鉆桿；u 鉆孔過(guò)程中，鉆桿垂直，遇到異物，停車檢查；u 及時(shí)灌注混凝土，防止孔壁坍塌；u 澆混凝土?xí)r放護(hù)筒，每層澆筑高度1.5m。 412.2.3.1干作業(yè)成孔灌注樁u質(zhì)量要求u 偏差要求：位置偏差70150mm；u 垂直度偏差1u 孔底虛土厚度： 端承樁50mm；u 摩擦樁150mm。u 避免出現(xiàn)縮徑和斷樁42訂正教材2.3.3.2泥漿護(hù)壁成孔 泥漿護(hù)壁成孔是用鉆機(jī)成孔的同時(shí)，用泥漿保護(hù)孔壁并排出

16、土碴，防止塌孔。 適用范圍：地下水位高低均可，一般用于地下水位以下土的成孔。 成孔機(jī)械：回轉(zhuǎn)鉆機(jī)使用最多）、其他鉆機(jī)潛水鉆機(jī)、沖擊鉆機(jī)）43用于碎石土、砂土、粘性土、風(fēng)化巖用于粘性土、淤泥、砂土 回轉(zhuǎn)鉆機(jī)潛水鉆機(jī)沖擊鉆機(jī)2.3.3.2泥漿護(hù)壁成孔施工工藝：定樁位埋護(hù)筒埋入土中1）配泥漿鉆孔、灌泥漿清孔放鋼筋骨架水下灌注混凝土。442.3.3.2泥漿護(hù)壁成孔452.3.3.2泥漿護(hù)壁成孔46正循環(huán)回轉(zhuǎn)成孔：鉆桿高壓水或低比重泥漿，土渣泥漿自樁孔排出至沉淀池反循環(huán)回轉(zhuǎn)成孔：樁孔澆水或泥漿無(wú)壓），鉆桿在砂石泵帶動(dòng)下導(dǎo)出泥漿?；剞D(zhuǎn)鉆機(jī)2.3.3.2泥漿護(hù)壁成孔47砂石泵砂石泵鉆頭鉆頭新泥漿流向新泥漿流

17、向沉淀池沉淀池水龍頭水龍頭鉆桿鉆桿鉆機(jī)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置裝置泥漿循泥漿循環(huán)方向環(huán)方向水龍頭水龍頭鉆桿鉆桿鉆機(jī)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置裝置泥漿泵泥漿泵泥漿池泥漿池沉淀池沉淀池泥漿循環(huán)方向泥漿循環(huán)方向鉆頭鉆頭2.3.3.2泥漿護(hù)壁成孔481.51護(hù)筒作用：保護(hù)孔口、定位、提高孔內(nèi)泥漿水頭。2.泥漿作用：將孔內(nèi)不同土層中的空隙滲填密實(shí)，使孔內(nèi)漏水減至最低程度。（保持一定水壓，以穩(wěn)定護(hù)壁）要點(diǎn)：1護(hù)筒直徑比鉆頭大100，開(kāi)設(shè)12個(gè)溢漿口，埋入土中1m；2.3.3.2泥漿護(hù)壁成孔要點(diǎn)：492清孔判斷P49粘土，清水鉆進(jìn)，自造泥漿 砂土，注1.1泥漿，排1.21.4 泥漿密度1.1，清孔合格 泥漿密度1.15，清孔

18、合格 3)混凝土澆筑 導(dǎo)管法水下澆筑混凝土 超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)高，留足泛漿層。 2.3.3.2泥漿護(hù)壁成孔50導(dǎo)管最大外徑比鋼筋籠內(nèi)徑小100以上；筋的混凝土保護(hù)層厚度50mm混凝土墊塊）；提管時(shí)保證混凝土埋入1m。2.3.3.2泥漿護(hù)壁成孔51P50潛水鉆作業(yè)示意圖P50沖擊鉆作業(yè)示意圖正循環(huán)鉆頭沖擊力水管2.3.3.3套管成孔灌注樁沉管灌注樁）52樁靴、鋼管就位沉管檢查管內(nèi)有無(wú)砂、水放入鋼筋骨架澆灌混凝土、提管。鋼管活瓣樁尖鋼管活瓣樁尖2.3.3.3套管成孔灌注樁沉管灌注樁）532.3.3.3套管成孔灌注樁沉管灌注樁）54錘擊沉樁設(shè)備激振器沉管方式錘擊法：適用一般粘性土、淤泥質(zhì)土、松砂、人工填土地基 振動(dòng)法：適用稍密及中密的碎石土 552.3.3.3套管成孔灌注樁沉管灌注樁）（1錘擊沉樁P50 單打法沉管利用樁錘）放鋼筋籠澆混凝土邊拔邊振低錘輕擊）本卷須知：套管與樁靴處墊麻、草繩第一次澆混凝土量，應(yīng)盡量多些，保持一定高度第一次拔管高度：不宜拔管過(guò)高單打法復(fù)打法562.3.3.3套管成孔灌注樁沉管灌注樁）u拔管速度：一般土層1m/minu軟弱土層或軟硬土層交界處5或5du.（樁距5或2合理確定打樁順序：跳打或控制時(shí)間u.減少外力擾動(dòng)爆擴(kuò)樁架行走路線）63處理方法：