大型施工單位內(nèi)部培訓(xùn)--基礎(chǔ)工程

1、土方、地基與基礎(chǔ)工程員工基礎(chǔ)知識培訓(xùn)之1第二部分：地基與基礎(chǔ)工程第一章 各類地基處理方式簡介第二章 各類基礎(chǔ)形式簡介第三章 各類樁基礎(chǔ)簡介第四章 各類地基處理方法施工技術(shù)簡介2建筑物由上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與地基三部分組成。建筑物的全部荷載均由其下的地層來承擔(dān)。受建筑物影響的那一部分地層稱為地基。所以地基是指基礎(chǔ)底面以下，承受基礎(chǔ)傳遞過來的建筑物荷載而產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變的土壤層。建筑物向地基傳遞荷載的下部結(jié)構(gòu)稱為基礎(chǔ)，是建筑物的墻或柱埋在地下的擴(kuò)大部分，是建筑物的“腳”。作用是承受上部結(jié)構(gòu)的全部荷載，把它傳給地基?；?礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)地 基地基與基礎(chǔ)的概念3第一 章 各類地基處理方式簡介4地基天然地基：巖石、碎

2、石土、砂土、粘性土等人工地基換填地基排水固接預(yù)壓地基強(qiáng)夯地基振沖地基砂石樁、石灰樁水泥粉煤灰碎石樁（CFG）夯實(shí)水泥土樁水泥土攪拌樁高壓噴射注漿地基灰土（土）擠密樁其他地基1.地基分類5天然地基是指自然狀態(tài)下即可滿足承擔(dān)基礎(chǔ)全部荷載要求，不需要人工處理的地基。天然地基土分為四大類：巖石、碎石土、砂土、粘性土。1.1 天然地基天然黃土地基天然砂土地基6正在做靜載試驗(yàn)的天然砂土地基天然砂石地基7天然地基的承載力不能承受基礎(chǔ)傳遞的全部荷載，需經(jīng)人工處理后作為地基的土體稱為人工地基。 處理的方法有：換填法、預(yù)壓法、強(qiáng)夯法、振沖法、砂石樁法、石灰樁法、柱錘沖擴(kuò)樁法、土擠密樁法、水泥土攪拌法（含深層攪拌法

3、、粉體噴攪法、深層攪拌法簡稱濕法，粉體噴攪法簡稱干法）、高壓噴射注漿法、單液規(guī)劃法、堿液法等。2.2 人工地基82.2.1 換填法當(dāng)建筑物基礎(chǔ)下的持力層比較軟弱、不能滿足上部荷載對地基的要求時(shí)，常采用換土墊層法來處理軟弱土地基，即將基礎(chǔ)下一定深度內(nèi)的土層挖去，然后回填以強(qiáng)度較高的砂、碎石或灰土等，并夯至密實(shí)。砂石墊層換填實(shí)踐證明：換土墊層可以有效地處理某些荷載不大的建筑物地基問題。換土墊層按其回填的材料可分為砂墊層、碎石墊層、灰土墊層等。墊層的主要作用： 1.提高地基承載力；2.減少沉降量；3.加速軟弱土層的排水固結(jié)；4.防止凍脹； 5.消除膨脹土的脹縮作用。9素土墊層換填 灰土墊層換填換填法

4、適用于淺層地基處理，包括淤泥、淤泥質(zhì)土、松散素填土、雜填土等。換填法還適用于一些地域性特殊土的處理，例如在西安地區(qū)可消除黃土的濕陷性，用于山區(qū)地基可用于處理巖面傾斜、破碎、高低差，軟硬不勻以及巖溶等，用于季節(jié)性凍土地基可消除凍脹力和防止凍脹損壞等。10強(qiáng)夯法是用幾噸至幾十噸的重錘從高處落下，反復(fù)多次夯擊地面，對地基進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)。這種強(qiáng)大的夯擊力在地基中產(chǎn)生動(dòng)應(yīng)力和振動(dòng)，從夯擊點(diǎn)發(fā)出縱波和橫波，向地基縱深方向傳播，使地基淺層和深處產(chǎn)生不同程度的加固作用。2.2.2 強(qiáng)夯法機(jī)械強(qiáng)夯地基11強(qiáng)夯后效果強(qiáng)夯法主要用于砂性土、非飽和粘性土與雜填土地基。對非飽和的粘性土地基，一般采用連續(xù)夯擊或分遍間歇夯擊

5、的方法；并根據(jù)工程需要通過現(xiàn)場試驗(yàn)以確定夯實(shí)次數(shù)和有效夯實(shí)深度?，F(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)表明：在100200噸米夯實(shí)能量下，一般可獲得36米的有效夯實(shí)深度。 12振沖法是利用振沖器，在高壓水流的作用下邊振邊沖，使松砂地基變密；或在粘性土地基中成孔，在孔中填入碎石制成一根根的樁體，這樣的樁體和原來的土構(gòu)成復(fù)合地基。 在砂土中和粘性土中振沖法的加固機(jī)理是不同的。在砂土中主要是振動(dòng)擠密和振動(dòng)液化作用；在粘性土中主要是振沖置換作用，置換的樁體與土組成復(fù)合地基。振沖法適用于各類可液化土的加密和抗液化處理，以及碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土、濕陷性土等地基的加固處理。采用振沖法地基處理技術(shù)，可以達(dá)到提高地基承載力、

6、減小建（構(gòu)）筑物地基沉降量、提高土石壩（堤）體及地基的穩(wěn)定性、消除地基液化的目的。2.2.3 振沖（置換）法振沖法處理地基13振沖碎石樁施工現(xiàn)場振沖碎石樁是利用在地基中就地振制的碎石快速加固松軟地基的方法。近幾年來在高層建筑地基的加固及處理中也得到了廣泛地應(yīng)用。它具有技術(shù)可靠、設(shè)備簡單、操作技術(shù)易于掌握、施工簡便快速、工期短、既不用水泥，又不用鋼材，加固后地基承載力有顯著提高等優(yōu)點(diǎn)。適用于中、粗砂和部分細(xì)砂或粉砂土地基。2.2.3.1 振沖碎石樁法142.2.4 排水固結(jié)預(yù)壓法排水固結(jié)預(yù)壓法是利用地基土排水固結(jié)的特性，通過施加預(yù)壓荷載，并增設(shè)各種排水條件（砂井和排水墊層等排水體），以加速飽和軟

7、粘土固結(jié)發(fā)展的一種軟土地基處理方法。排水固結(jié)法適用于處理飽和和軟弱土層，按照采用的各種排水技術(shù)措施的不同，排水固結(jié)法可分為以下幾種方法：n堆載預(yù)壓法n真空預(yù)壓法n降水預(yù)壓法n電滲排水法軟土地區(qū)飽和軟粘土152.2.4.1 真空排水固結(jié)預(yù)壓法真空排水預(yù)壓地基真空預(yù)壓指的是砂井真空預(yù)壓。即在粘土層上鋪設(shè)砂墊層，然后用薄膜密封砂墊層，用真空泵對砂墊及砂井進(jìn)行抽氣，使地下水位降低，同時(shí)在地下水位作用下加速地基固結(jié)。亦即真空預(yù)壓是在總壓力不變的條件下，使孔隙水壓力減小、有效應(yīng)力增加而使土體壓縮和強(qiáng)度增長。162.2.4.2 堆載預(yù)壓法堆載土石預(yù)壓地基在建筑場地臨時(shí)堆填土石等，對地基進(jìn)行加載預(yù)壓，使地基沉

8、降能夠提前完成，并通過地基土固結(jié)提高地基承載力，然后卸去預(yù)壓荷載建造建筑物，以消除建筑物基礎(chǔ)的部分均勻沉降，這種方法就成為堆載預(yù)壓法。 一般情況是預(yù)壓荷載與建筑物荷載相等，但有時(shí)為了減少再次固結(jié)產(chǎn)生的障礙，預(yù)壓荷載也可大于建筑物荷載，一般預(yù)壓荷載的大小約為建筑物荷載的1.3倍，特殊情況則可根據(jù)工程具體要求來確定。堆水預(yù)壓172.2.5 擠密法擠密法的加固機(jī)理主要靠樁管打入地基中，對土產(chǎn)生橫向擠密作用，在一定擠密功能作用下，土粒彼此移動(dòng)，小顆粒填入大顆粒的空隙，顆粒排列緊密，孔隙體積減少，地基土的強(qiáng)度也隨之增強(qiáng)。所以擠密法主要是使松軟土地基擠密，改善土的強(qiáng)度和變形特性。 灰土擠密樁18灰土擠密樁

9、在大厚度自重濕陷性黃土地區(qū)的應(yīng)用現(xiàn)場192.2.6 深層攪拌法深層攪拌法是一種化學(xué)加固地基的方法。它通過特制機(jī)械各種深層攪拌機(jī)，沿深度將固化劑（水泥漿、水泥粉或石灰粉，外摻一定的添加劑）與地基土強(qiáng)制就地?cái)嚢瑁霉袒瘎┳陨砑捌渑c地基土之間所產(chǎn)生的一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，使地基土硬結(jié)成為具有整體性、水穩(wěn)定性、較低滲透性和一定強(qiáng)度的復(fù)合土樁（體），或與地基土構(gòu)成復(fù)合地基，從而提高軟土地基的承載力、減小地基的變形。水泥深層攪拌樁20水泥深層攪拌樁施工現(xiàn)場212.2.7 高壓噴射注漿法高壓噴射注漿法是利用高壓射流技術(shù)，噴射化學(xué)漿液，破壞地基土體，并強(qiáng)制土與化學(xué)漿液混合，形成具有一定強(qiáng)度的加固體，來處理軟

10、弱地基的一種方法。 高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑、軟塑或可塑黏性土。高壓噴射注漿法同時(shí)適用于地基或土體的防滲處理，形成防滲帷幕，防止?jié)B流破壞、流土或管涌。在西安地鐵車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)止水帷幕設(shè)計(jì)中大量采用。高壓噴射注漿機(jī)22西安地鐵大量采用高壓噴射旋噴樁施工止水帷幕23采用高壓噴射擺噴工藝形成的止水墻242.2.8 水泥粉煤灰碎石樁（CFG）水泥粉煤灰碎石樁是在碎石樁基礎(chǔ)上加進(jìn)一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和，用振動(dòng)沉管打樁機(jī)或其它成樁機(jī)具制成的一種具有一定粘結(jié)強(qiáng)度的樁。樁和樁間土通過褥墊層形成復(fù)合地基。水泥粉煤灰碎石樁及褥墊層25水泥粉煤灰碎石樁施工現(xiàn)場這種樁是一種低強(qiáng)度混凝土

11、樁，由它組成的復(fù)合地基能夠較大幅度提高承載力。26CFG樁樁頭破除前后272.2.9 水泥攪拌樁水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑的主劑，是軟基處理的一種有效形式，利用攪拌樁機(jī)將水泥噴入土體并充分?jǐn)嚢?，使水泥與土發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)而提高基礎(chǔ)強(qiáng)度。軟土基礎(chǔ)經(jīng)處理后，加固效果顯著，可很快投入使用。適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭土和粉土土質(zhì)。 水泥攪拌樁按材料噴射狀態(tài)可分為濕法和干法兩種。濕法以水泥漿為主，攪拌均勻，易于復(fù)攪，水泥土硬化時(shí)間較長；干法以水泥干粉為主，水泥土硬化時(shí)間較短，能提高樁間的強(qiáng)度。但攪拌均勻性欠佳，很難全程復(fù)攪。水泥攪拌樁施工現(xiàn)場28水泥攪拌樁施工現(xiàn)場29采用水泥攪

12、拌樁工藝形成的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)302.2.10 砂石擠密樁砂石樁擠密法是指碎石樁法和砂樁合稱為粗顆粒土樁，是指用振動(dòng)、沖擊或水沖等方式在軟弱地基中成孔后，再將碎石或砂擠壓入土孔中，形成大直徑的碎石或砂所構(gòu)成的密實(shí)樁體。按制樁工藝可為振沖（濕）碎石和干法碎石樁。采用振動(dòng)加水沖的制樁工藝制成的碎石樁稱為振沖碎石樁或濕法碎石樁。采用無水沖工藝（如干振、振擠、錘擊等）制成的樁為砂石樁。砂石擠密樁的施工原理31砂石擠密樁的施工現(xiàn)場32以上介紹的各類地基處理方式適用于不同的地區(qū)和地質(zhì)條件，如排水固結(jié)法適合于沿海軟土地區(qū)，高壓噴射注漿法適用于軟弱地區(qū)。在西安地區(qū)普遍應(yīng)用的是各類換填法、灰土擠密法、CFG法和碎石

13、樁法，在實(shí)踐工作中應(yīng)熟悉掌握。33第二章 各類基礎(chǔ)形式簡介341. 基礎(chǔ)分類基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)深基礎(chǔ)柱下單獨(dú)擴(kuò)大基礎(chǔ)柱下、墻下條形基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ)（滿堂基礎(chǔ)）樁基礎(chǔ)沉箱基礎(chǔ)混合基礎(chǔ)連續(xù)墻基礎(chǔ)基礎(chǔ)指建筑底部與地基接觸的承重構(gòu)件，它的作用是把建筑上部的荷載傳給地基。因此地基必須堅(jiān)固、穩(wěn)定而可靠。 工程結(jié)構(gòu)物地面以下的部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件，用來將上部結(jié)構(gòu)荷載傳給地基，是房屋、橋梁、碼頭及其他構(gòu)筑物的重要組成部分。353.1 柱下單獨(dú)擴(kuò)大基礎(chǔ)每根柱子單獨(dú)有一個(gè)基礎(chǔ)，有鋼性也有柔性的，有擴(kuò)大基礎(chǔ)也有十字交叉形，形式很多。 剛性基礎(chǔ)沒有鋼筋，柔性基礎(chǔ)有鋼筋。柱下獨(dú)立基礎(chǔ)36柱下獨(dú)立柔性基礎(chǔ)鋼筋及模板柱下柔性基礎(chǔ)有鋼筋，可以減

14、小基礎(chǔ)高度和基底面積。在開挖深度和基礎(chǔ)面積受限的情況下比剛性基礎(chǔ)有節(jié)省造價(jià)的優(yōu)勢。37裝配式廠房的柱下獨(dú)立基礎(chǔ)38柱下獨(dú)立柔性基礎(chǔ)39十字交叉主要用于一些有特殊要求（如抗震）或地基不好，但又必須采用獨(dú)立形式，一般工程中很少用到。柱下十字交叉獨(dú)立基礎(chǔ)403.2 柱下、墻下條形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)是指基礎(chǔ)長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于寬度的一種基礎(chǔ)形式。按上部結(jié)構(gòu)分為墻下條形基礎(chǔ)和柱下條形基礎(chǔ)。基礎(chǔ)的長度大于或等于10倍基礎(chǔ)的寬度。 條形基礎(chǔ)的特點(diǎn)是，布置在一條軸線上且與兩條以上軸線相交，有時(shí)也和獨(dú)立基礎(chǔ)相連，但截面尺寸與配筋不盡相同。 另外橫向配筋為主要受力鋼筋，縱向配筋為次要受力鋼筋或者是分布鋼筋。主要受力鋼筋布置在下

15、面。柱下、墻下條形基礎(chǔ)示意圖41墻下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)配筋圖示意42小型框架結(jié)構(gòu)建筑的的柱下條形基礎(chǔ)框架柱43磚混結(jié)構(gòu)的墻下條形基礎(chǔ)44磚混結(jié)構(gòu)的墻下條形基礎(chǔ)453.3 筏形基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)亦稱片筏基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)。當(dāng)建筑物上部荷載較大而地基承載能力又比較弱時(shí)，用簡單的獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)已不能適應(yīng)地基變形的需要，這時(shí)常將墻或柱下基礎(chǔ)連成一片，使整個(gè)建筑物的荷載承受在一塊整板上，這種滿堂式的板式基礎(chǔ)稱筏形基礎(chǔ)。筏形基礎(chǔ)由于其底面積大，故可減小基底壓力，同時(shí)也可提高地基土的承載力，并能更有效地增強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性，調(diào)整不均勻沉降。筏板基礎(chǔ)46低板位筏板基礎(chǔ)施工現(xiàn)場47高板位筏板基礎(chǔ)鋼筋綁扎前施工現(xiàn)場48平板式筏板

16、基礎(chǔ)有梁式筏板基礎(chǔ)493.4 箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)是由鋼筋混凝土的底板、頂板和若干縱橫墻組成的，形成中空箱體的整體結(jié)構(gòu)，共同來承受上部結(jié)構(gòu)的荷載。箱形基礎(chǔ)整體空間剛度大，對抵抗地基的不均勻沉降有利，一般適用于高層建筑或在軟弱地基上造的上部荷載較大的建筑物。當(dāng)基礎(chǔ)的中空部分尺寸較大時(shí)，可用作地下室。50首鋼建設(shè)公司總承包的2160熱軋主設(shè)備箱形基礎(chǔ)施工現(xiàn)場51圓形糧倉筏板基礎(chǔ)鋼筋綁扎施工現(xiàn)場52高層民用建筑箱型基礎(chǔ)頂板鋼筋綁扎施工現(xiàn)場53第三章 各類樁基礎(chǔ)簡介建筑物荷載較大，地基上部土層為強(qiáng)度低、壓縮性大，不能滿足設(shè)計(jì)要求的軟弱土層或采用人工處理效果不大、不經(jīng)濟(jì)或施工困難的軟弱土層，而地基下部不太深

17、處埋藏有堅(jiān)實(shí)地層。高層建筑或重要建筑，不允許地基有過大沉降或不均勻沉降時(shí)；高聳建筑物或構(gòu)筑物對限制傾斜有特殊要求時(shí)；地震區(qū)，以樁基作為結(jié)構(gòu)抗震措施等。3.1 樁基礎(chǔ)的適用條件54樁基礎(chǔ)由基樁和聯(lián)接于樁頂?shù)某信_共同組成。若樁身全部埋于土中，承臺底面與土體接觸，則稱為低承臺樁基；若樁身上部露出地面而承臺底位于地面以上，則稱為高承臺樁基。建筑樁基通常為低承臺樁基礎(chǔ)。高層建筑中，樁基礎(chǔ)應(yīng)用廣泛。按照基礎(chǔ)的受力原理大致可分為摩擦樁和承載樁。 摩擦樁：系利用地層與基樁的摩擦力來承載構(gòu)造物并可分為壓力樁及拉力樁，大致用于地層無堅(jiān)硬之承載層或承載層較深。 端承樁：系使基樁座落于承載層上（巖盤上）使可以承載構(gòu)造

18、物。 按照施工方式可分為預(yù)制樁和灌注樁。 預(yù)制樁：通過打樁機(jī)將預(yù)制的鋼筋混凝土樁打入地下。優(yōu)點(diǎn)是材料省，強(qiáng)度高，適用于較高要求的建筑，缺點(diǎn)是施工難度高，受機(jī)械數(shù)量限制施工時(shí)間長。 灌注樁：首先在施工場地上鉆孔，當(dāng)達(dá)到所需深度后將鋼筋放入澆灌混凝土。優(yōu)點(diǎn)是施工難度低，尤其是人工挖孔樁，可以不受機(jī)械數(shù)量的限制，所有樁基同時(shí)進(jìn)行施工，大大節(jié)省時(shí)間，缺點(diǎn)是承載力低，費(fèi)材料。3.2 樁基礎(chǔ)概述553. 3 混凝土預(yù)制樁預(yù)制樁是在工廠或施工現(xiàn)場制成的各種材料、各種形式的樁（如木樁、混凝土方樁、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、鋼樁等），用沉樁設(shè)備將樁打入、壓入或振入土中。采用較多的預(yù)制樁主要是混凝土預(yù)制樁和鋼樁兩大類。預(yù)

19、制高強(qiáng)混凝土管樁56在偏遠(yuǎn)地區(qū)預(yù)制管樁的錘擊送樁過程柴油錘捶擊沉樁方式，一般用在對周圍居民影響不大的空曠地區(qū)。57在城市居民區(qū)預(yù)制管樁的靜力壓樁過程58預(yù)制管樁的接樁過程59預(yù)制樁打壓過程中的接樁60預(yù)制管樁的截樁過程61方形預(yù)制樁制作過程的鋼筋骨架、模板拼裝和混凝土澆筑62預(yù)制成型后堆放的方形樁63鋼樁包括鋼管樁、H 型樁及其他異型鋼樁。常用鋼管樁與 H 型鋼樁。鋼管樁直徑有 500 1200 ，鋼管壁厚為 918mm ； H 型鋼則有 200 200400 400 ，其翼緣和腹板厚度為 1225mm。鋼樁的承載力較大，起吊、運(yùn)輸、沉樁、接樁都較方便，但消耗鋼材多，造價(jià)高，我國目前只在少數(shù)重

20、點(diǎn)工程中和海洋工程中使用。鋼管樁3. 4 鋼樁H型鋼樁64打壓鋼樁的高頻液壓振動(dòng)錘鋼樁樁尖65海上油井平臺鋼樁的吊裝及錘擊過程66目前已很少使用，只在某些加固工程或能就地取材臨時(shí)工程中使用。在地下水位以下時(shí)，木材有很好的耐久性，而在干濕交替的環(huán)境下，極易腐蝕。3.5 木樁渡橋木樁古代房屋建筑中的木樁673.6 灌注樁灌注樁系是指在工程現(xiàn)場通過機(jī)械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁。依照成孔方法不同，灌注樁又可分為沖擊鉆成孔灌注樁、旋挖鉆成孔灌注樁、沉管灌注樁、長螺旋鉆成孔灌注樁、人工挖孔樁等幾類。沖擊法沖抓法旋轉(zhuǎn)法濕作業(yè)成孔方法螺旋鉆人工

21、挖孔干作業(yè)成孔方法68旋挖鉆成孔旋挖鉆是一種適合建筑基礎(chǔ)工程中成孔作業(yè)的施工工藝。具有裝機(jī)功率大、輸出扭矩大、軸向壓力大、機(jī)動(dòng)靈活，施工效率高及多功能特點(diǎn)。旋挖鉆機(jī)適應(yīng)我國大部分地區(qū)的土壤地質(zhì)條件，使用范圍廣，基本可滿足橋梁建設(shè)，高層建筑地基礎(chǔ)等工程的使用。目前，旋挖鉆機(jī)已被廣泛推廣于各種鉆孔灌注樁工程。施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的土壤、地質(zhì)條件選擇不同的鉆頭。3.6.1 旋挖鉆成孔69沖擊鉆成孔沖擊鉆成孔灌注樁是用沖擊式鉆孔架懸吊沖擊鉆頭（又稱沖錘）上下往復(fù)沖擊，將土層或巖層破碎成孔，部分碎渣和泥渣擠入孔壁中，大部分成為泥渣，用泥漿循環(huán)帶出成孔，然后再灌注混凝土成樁。沖擊式鉆機(jī)能適應(yīng)各種不同地質(zhì)情況

22、，特別是卵石層中鉆孔，沖擊式鉆機(jī)較之其它型式鉆機(jī)適應(yīng)性強(qiáng)。同時(shí)，用沖擊式鉆機(jī)造孔，成孔后，孔壁四周形成一層密實(shí)的土層，對穩(wěn)定孔壁，提高樁基承載能力，均有一定作用。3.6.2 沖擊鉆成孔70沖抓鉆成孔沖抓鉆成孔打樁機(jī)是由溜放型卷揚(yáng)機(jī)、自掛卸沖抓鉆、底架、塔架、塔架撐桿、夯筒、小車等組成。應(yīng)用范圍廣、工效高、造孔直徑大、結(jié)構(gòu)筒單、移動(dòng)、操作和維修方便。沖抓鉆除了在一般地層中可以順利鉆進(jìn)外，更適合于對礓石層，卵石層，以及大的漂石等地區(qū)提供了一種較好的打樁工具。沖抓鉆還可以撈取井內(nèi)雜物及石塊，是修復(fù)廢井的最好工具。3.6.3 沖抓鉆成孔71長螺旋鉆成孔螺旋鉆孔灌注樁系用長螺旋鉆機(jī)鉆孔，至設(shè)計(jì)深度后進(jìn)行

23、孔底清理，下鋼筋籠，灌注混凝土成柱。其特點(diǎn)是成孔不用泥漿或套管護(hù)壁，施工無噪聲、無振動(dòng)，對環(huán)境無泥漿污染；機(jī)具設(shè)備簡單，裝卸移動(dòng)快速，施工準(zhǔn)備工作少，工效高，降低施工成本等。長螺旋鉆孔灌注樁適用于民用與工業(yè)建筑地下水位以上的一般粘性土、砂土及人工填土地基等采用長螺栓鉆成孔的灌注樁工程。 3.6.4 螺旋鉆成孔723.6.4 螺旋鉆成孔73利用錘擊打樁設(shè)備或振動(dòng)沉樁設(shè)備，將帶有鋼筋混凝土的樁尖或帶有活瓣式樁靴的鋼管沉入土中（鋼管直徑應(yīng)與樁的設(shè)計(jì)尺寸一致），造成樁孔，然后放入鋼筋骨架并澆筑混凝土，隨之拔出套管，利用拔管時(shí)的振動(dòng)將混凝土搗實(shí)，便形成所需要的灌注樁。與一般鉆孔灌注樁比，沉管灌注樁避免了

24、一般鉆孔灌注樁樁尖浮土造成的樁身下沉、持力不足的問題，同時(shí)也有效改善了樁身表面浮漿現(xiàn)象，另外，該工藝也更節(jié)省材料。但是施工質(zhì)量不易控制，拔管過快容易造成樁身縮頸，而且由于是擠土樁，先期澆注好的樁易受到擠土效應(yīng)而產(chǎn)生傾斜斷裂甚至錯(cuò)位。 由于施工中錘擊會(huì)產(chǎn)生較大噪音，振動(dòng)會(huì)影響周圍建筑物，故不太適合在市區(qū)運(yùn)用。這種工藝非常適合土質(zhì)疏松、地質(zhì)狀況比較復(fù)雜的地區(qū)，但遇到土層有較大孤石時(shí)，該工藝無法實(shí)施。3.6.5 沉管成孔74沉管灌注樁施工現(xiàn)場75人工挖孔灌注樁3.6.7 人工挖孔人工挖孔樁是用人力挖土、現(xiàn)場澆筑的鋼筋混凝土樁。人工挖孔樁一般直徑較粗，最細(xì)的也在800毫米以上，能夠承載樓層較少且壓力較

25、大的結(jié)構(gòu)主體。人工挖孔樁施工方便、速度較快、不需要大型機(jī)械設(shè)備，挖孔樁要比木樁、混凝土打入樁抗震能力強(qiáng)，造價(jià)比沖錐沖孔、沖擊錐沖孔、沖擊鉆機(jī)沖孔、回旋鉆機(jī)鉆孔、沉井基礎(chǔ)節(jié)省。從而在公路、民用建筑中得到廣泛應(yīng)用。但挖孔樁井下作業(yè)條件差、環(huán)境惡劣、勞動(dòng)強(qiáng)度大，目前許多地區(qū)都已經(jīng)限制使用。76人工挖孔樁的施工現(xiàn)場77挖孔前地表硬化層破除孔口現(xiàn)澆混凝土支護(hù)78地下挖孔過程79挖孔過程中的出土挖孔成型后的鋼筋籠803.6.8 泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁泥漿護(hù)壁成孔是用泥漿保護(hù)孔壁并排出土渣而成孔。泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁適用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎 ( 礫 ) 石土及風(fēng)化巖層，以及地質(zhì)情況復(fù)雜，夾

26、層多、風(fēng)化不均、軟硬變化較大的巖層，沖孔灌注樁除適應(yīng)上述地質(zhì)情況外，還能穿透舊基礎(chǔ)、大孤石等障礙物，但在巖溶發(fā)育地區(qū)應(yīng)慎重使用。泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁工藝流程81泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁螺旋鉆頭82泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁螺旋鉆機(jī)泥漿池83泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁成孔方式84泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁成孔方式85泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁成孔過程及孔內(nèi)泥漿86泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁成孔后測量孔底高程吊裝鋼筋籠87導(dǎo)管法澆筑水下混凝土883.7 樁承臺當(dāng)建筑物采用樁基礎(chǔ)時(shí)，在群樁基礎(chǔ)上將樁頂用鋼筋混凝土平臺或者平板連成整體基礎(chǔ)，以承受其上荷載的機(jī)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)名為樁承臺。樁承臺可分為高樁承臺和低樁承臺兩類。高樁承臺的承臺底位于地面或沖刷線以

27、上，部分樁身裸露在地面以上。低樁承臺的承臺位于地面或沖刷線以下。其特點(diǎn)恰好與高樁承臺相反。 高樁承臺一般用于港口、碼頭、海洋工程及橋梁工程。低樁承臺一般用于工業(yè)與民用房屋建筑物。樁頭一般伸入承臺0.1米，并有鋼筋錨入承臺。承臺上再建柱或墩，形成完整的傳力體系。 近年來由于大直徑鉆孔灌注樁的采用，樁的剛度、強(qiáng)度都較大，因而高樁承臺在橋梁基礎(chǔ)工程中已得到廣泛采用。89高承臺：鐵路、橋梁的樁基承臺90低承臺：陸上高鐵橋墩的樁基承臺91預(yù)制管樁三樁、二樁樁基承臺（未施工）92一般高層建筑的樁基承臺設(shè)計(jì)圖及樁基承臺的磚胎模和框架柱定位標(biāo)示933.8 樁基檢測樁基屬于地下隱蔽工程，施工技術(shù)比較復(fù)雜，工藝流

28、程相互銜接緊密，施工時(shí)稍有不慎極易出現(xiàn)斷樁等多種形態(tài)復(fù)雜的質(zhì)量缺陷，影響樁身的完整性和樁的承載能力，從而直接影響上部結(jié)構(gòu)的安全。因此，其質(zhì)量檢測成為樁基工程質(zhì)量控制的重要手段。根據(jù)建筑樁基檢測技術(shù)規(guī)范(JGJ106-2003),目前樁基檢測的主要方法有靜載試驗(yàn)、鉆芯法、低應(yīng)變法、高應(yīng)變法、聲波透射法等幾種。在樁基檢測中，各個(gè)檢測手段需要配合使用，利用各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢，按照實(shí)際情況，靈活運(yùn)用各種方法，才能夠?qū)痘M(jìn)行全面準(zhǔn)確的評價(jià)。94樁基靜載試驗(yàn)3.8.1 樁基靜載試驗(yàn)這是目前公認(rèn)的檢測基樁豎向抗壓承載力最直接、最可靠的試驗(yàn)方法。但在工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，基準(zhǔn)樁的問題有時(shí)會(huì)被檢測人員所忽視，容易出現(xiàn)

29、基準(zhǔn)樁打入深度不足，試驗(yàn)過程產(chǎn)生位移的問題。95樁基抗拔試驗(yàn)樁基液壓靜載試驗(yàn)96樁頭鉆芯取樣3.8.2 鉆芯法這種方法具有科學(xué)、直觀、實(shí)用等特點(diǎn)，在檢測混凝土灌注樁方面應(yīng)用較廣。一次完整、成功的鉆芯檢測，可以得到樁長、樁身混凝土強(qiáng)度、樁底沉渣厚度和樁身完整性的情況，并判定或鑒別樁端持力層的巖土性狀。97樁頭鉆芯取樣過程及試件編號98樁身低應(yīng)變檢測3.8.3 低應(yīng)變法目前在國內(nèi)，絕大多數(shù)的檢測機(jī)構(gòu)采用反射波法（瞬態(tài)時(shí)域分析法）檢測樁身完整性，主要原因是其儀器輕便、現(xiàn)場檢測快捷，同時(shí)將激勵(lì)方式、頻域分析方法等作為測試、輔助分析手段融合進(jìn)去。低應(yīng)變法檢測時(shí)，不論缺陷的類型如何，其綜合表現(xiàn)均為樁的阻抗

30、變小，而對缺陷的性質(zhì)難以區(qū)分，這是其最大的局限性。99高應(yīng)變樁基檢測系統(tǒng)3.8.4 高應(yīng)變法它的主要功能是判定樁豎向抗壓承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求。高應(yīng)變法在判定樁身水平整合型縫隙、預(yù)制樁接頭等缺陷時(shí)，能夠在查明這些缺陷是否影響豎向抗壓承載力的基礎(chǔ)上，合理判定缺陷程度，可作為低應(yīng)變法的補(bǔ)充驗(yàn)證手段。目前在某些地區(qū)，利用高應(yīng)變法增加承載力和完整性的抽查頻率，已成為一種普遍做法。鉆孔安裝大應(yīng)變感應(yīng)裝置100非金屬聲波檢測儀3.8.5 聲波透射法與其他完整性檢測方法相比，聲波透射法能夠進(jìn)行全面、細(xì)致的檢測，且基本上無其他限制條件。但由于存在漫射、透射、反射，對檢測結(jié)果會(huì)造成影響。101樁基超聲波投射檢測

31、1023.9 樁基驗(yàn)收驗(yàn)收樁基工程，應(yīng)該驗(yàn)收是否符合設(shè)計(jì)要求和施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定，在驗(yàn)收前，不得切去混凝土預(yù)制樁和灌注樁。工程樁應(yīng)該進(jìn)行承載力檢驗(yàn)。樁身質(zhì)量應(yīng)該進(jìn)行檢驗(yàn)。驗(yàn)收時(shí)應(yīng)該提交下列資料：n工程勘察報(bào)告、樁基施工圖、圖紙會(huì)審紀(jì)要、設(shè)計(jì)變更及材料代用通知單等；n樁位測量放線圖，包括工程樁位線復(fù)核驗(yàn)證單；n制作樁的材料試驗(yàn)記錄、成樁質(zhì)量檢查報(bào)告；n單樁承載力檢查報(bào)告；n基坑挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高的基礎(chǔ)竣工平面圖及樁頂標(biāo)高圖。103第四章 各類常見地基處理方法施工技術(shù)簡介104地基的主要作用是承托建筑物的基礎(chǔ)，地基雖不是建筑物本身的一部分，但與建筑物的關(guān)系非常密切。地基問題處理恰當(dāng)與否，不僅影響建筑

32、物的造價(jià)，而且直接影響建筑物的安危。西安地區(qū)常用的人工地基處理方法有換填法、機(jī)械碾壓法、擠密樁法、深層攪拌法、CFG法等。第一節(jié) 概述105換填法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、膨脹土、凍漲土、素填土、雜填土及暗溝、暗塘、古井、古墓或拆除舊基礎(chǔ)后的坑穴等的地基處理。換土墊層的處理深度應(yīng)根據(jù)建筑物的要求，由基坑開挖的可能性等因素綜合決定，一般多用于上部荷載不大，基礎(chǔ)埋深較淺的多層民用建筑的地基處理工程中，開挖深度不超過3m。1、挖：挖就是挖去表面的軟土層，將基礎(chǔ)埋置在承載力較大的基巖或堅(jiān)硬的土層上，此種方法主要用于軟土層不厚、上部結(jié)構(gòu)荷載不大的情況。臨近建筑、周邊道路、地下管線等。2、填：當(dāng)軟土層很厚，而

33、又需要大面積進(jìn)行加固處理時(shí)，則可在原有的軟土層上直接回填一定厚度的好土或砂石、礦石等。3、換：換就是將挖與填相結(jié)合，即換土墊層法，施工時(shí)先將基礎(chǔ)下一定范圍內(nèi)的軟土挖去，而用人工填筑的墊層作為持力層，按其回填的材料不同可分為砂墊層、碎石墊層、素土墊層、灰土墊層等。第二節(jié) 換填法106砂和砂石地基（墊層）是采用級配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬的中粗砂和碎石、卵石等，經(jīng)分層夯實(shí)，作為基礎(chǔ)的持力層，以提高基礎(chǔ)下地基強(qiáng)度，降低地基的壓應(yīng)力，減少沉降量，加速軟土層的排水固結(jié)作用。砂石墊層應(yīng)用范圍廣泛，施工工藝簡單，用機(jī)械和人工都可以使地基密實(shí)，工期短，造價(jià)低。適用于3.0m以內(nèi)的軟弱、透水性強(qiáng)的粘性土地基，不適用于加固

34、濕陷性黃土和不透水的粘性土地基。2.1 砂和砂石地基換填法1072.1.1 材料要求宜采用級配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬的中砂、粗砂、石屑和碎石、卵石等，含泥量不應(yīng)超過5%，且不含植物殘?bào)w、垃圾等雜質(zhì)。若用作排水固結(jié)地基，含泥量不應(yīng)超過3%；在缺少中、粗砂的地區(qū)，若用細(xì)砂或石屑，因其不容易壓實(shí)，而強(qiáng)度也不高，因此在用作換填材料時(shí)，應(yīng)摻入粒徑不超過50mm，不少于總重30%的碎石或卵石并拌和均勻。若回填在碾壓、夯、振地基上時(shí)，其最大粒徑不超過80mm。砂石原材料1082.1.2 施工技術(shù)要點(diǎn)n鋪設(shè)墊層前應(yīng)驗(yàn)槽，將基底表面浮土、淤泥、雜物等清理干凈，兩側(cè)應(yīng)設(shè)一定坡度，防止振搗時(shí)塌方?；?槽)內(nèi)如發(fā)現(xiàn)有孔洞、

35、溝和墓穴等，應(yīng)將其填實(shí)后再做墊層。n墊層底面標(biāo)高不同時(shí)，土面應(yīng)挖成階梯或斜坡，并按先深后淺的順序施工，搭接處應(yīng)夯壓密實(shí)。分層鋪實(shí)時(shí)，接頭應(yīng)做成斜坡或階梯搭接，每層錯(cuò)開0.5m1.0m，并注意充分搗實(shí)。n人工級配的砂石材料，施工前應(yīng)充分拌勻，再鋪夯壓實(shí)。n砂石墊層壓實(shí)機(jī)械首先應(yīng)選用振動(dòng)碾和振動(dòng)壓實(shí)機(jī)，其壓實(shí)效果、分層填鋪厚度、壓實(shí)次數(shù)、最優(yōu)含水量等應(yīng)根據(jù)具體的施工方法及施工機(jī)械現(xiàn)場確定。n施工時(shí)，下層的密實(shí)度應(yīng)經(jīng)檢驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行上層施工。一般情況下，墊層的厚度可取200mm300mm。109n砂石墊層的材料可根據(jù)施工方法的不同控制最優(yōu)含水量。最優(yōu)含水量由工地試驗(yàn)確定。對于礦渣應(yīng)充分灑水，濕透

36、后進(jìn)行夯實(shí)。n當(dāng)?shù)叵滤桓叱龌A(chǔ)底面時(shí)，應(yīng)采取排、降水措施，要注意邊坡穩(wěn)定，以防止塌土混入砂石墊層中影響質(zhì)量。n當(dāng)采用水撼法施工或插振法施工時(shí)，應(yīng)在基槽兩側(cè)設(shè)置樣樁，控制鋪砂厚度，每層為250mm。鋪砂后，灌水與砂面齊平，以振動(dòng)棒插入振搗，依次振實(shí)，以不再冒氣泡為準(zhǔn)，直至完成。墊層接頭應(yīng)重復(fù)振搗，插入式振動(dòng)棒振完所留孔洞應(yīng)用砂填實(shí)。在振動(dòng)首層墊層時(shí)，不得將振動(dòng)棒插入原土層或基槽邊部，以避免使軟土混入砂墊層而降低砂墊層的強(qiáng)度。n墊層鋪設(shè)完畢，應(yīng)及時(shí)回填，并及時(shí)施工基礎(chǔ)。n冬期施工時(shí)，砂石材料中不得夾有冰塊，并應(yīng)采取措施防止砂石內(nèi)水分凍結(jié)。1102.1.3 質(zhì)量檢查和驗(yàn)收砂石墊層砂石墊層的施工質(zhì)量

37、檢驗(yàn)，應(yīng)隨施工分層進(jìn)行。檢驗(yàn)方法主要有環(huán)刀法和貫入法。111灰土墊層是將基礎(chǔ)底面以下一定范圍內(nèi)的軟弱土挖去，用按一定體積配合比的灰土在最優(yōu)含水量情況下分層回填夯實(shí)(或壓實(shí))?；彝翂|層的材料為石灰和土，石灰和土的體積比一般為37或28?；彝翂|層的強(qiáng)度隨用灰量的增大而提高，但當(dāng)用灰量超過一定值時(shí)，其強(qiáng)度增加很小?；彝恋鼗┕すに嚭唵?，費(fèi)用較低，是一種應(yīng)用廣泛、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的地基加固方法。適用于加固處理1m3m厚的軟弱土層。2.2 灰土墊層換填灰土拌和機(jī)1122.2.1 材料要求1 、土料：土料可采用就地基坑(槽)挖出來的粘性土或塑性指數(shù)大于4的粉土，但應(yīng)過篩，其顆粒直徑不大于15mm，土內(nèi)有機(jī)含量不

38、得超過5%。不宜使用塊狀的粘土和粉土、淤泥、耕植土、凍土。2、 石灰：應(yīng)使用達(dá)到國家三等石灰標(biāo)準(zhǔn)的生石灰，使用前生石灰消解34天并過篩，其粒徑不應(yīng)大于5mm。1134.2 施工工藝流程灰土拌合基土清理彈線、設(shè)標(biāo)志分層鋪灰土找平驗(yàn)收夯打密實(shí)1、灰土拌制：灰土配合比除設(shè)計(jì)要求外一般采用3：7（石灰：土），石灰和土料應(yīng)計(jì)量，用人工翻拌，不少于3遍，使達(dá)到均勻、顏色一致。并適當(dāng)控制含水量，現(xiàn)場以手握成團(tuán)，兩指輕捏即散為宜，如土料水分過多或過少時(shí)，應(yīng)晾干或?yàn)⑺?、濕潤?、灰土鋪設(shè)：灰土攤鋪虛鋪厚度一般為200250mm（夯實(shí)后約100150mm厚，具體根據(jù)設(shè)計(jì)要求定）。墊層厚度不應(yīng)小于100mm，當(dāng)超過

39、150mm時(shí)，應(yīng)由一端向另一端分段分層鋪設(shè)，分層夯實(shí)。各層厚度釘標(biāo)樁控制，夯打采用蛙式打夯機(jī)或木夯，大面積宜采用小型手扶振動(dòng)壓路機(jī)，夯打遍數(shù)一般不少于3遍，碾壓遍數(shù)不少于6遍，人工打夯應(yīng)一夯壓半夯，夯夯相接，行行相接，縱橫交錯(cuò)。應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求的干密度在現(xiàn)場試驗(yàn)確定。4.3 施工操作要點(diǎn)1143、墊層接縫：灰土分段施工時(shí)，不得在地面受荷重較大的部位接縫。上、下兩層灰土的接縫距離不得小于500mm。當(dāng)灰土墊層標(biāo)高不同時(shí)，應(yīng)作成階梯形。接搓時(shí)，應(yīng)將搓子垂直切齊。4、灰土施工應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，盡快完成，施工中應(yīng)有防雨排水措施，剛打完的或尚未夯實(shí)的灰土，如遭受雨淋浸泡，應(yīng)將積水及松軟灰土除去，并補(bǔ)惟夯實(shí)；受浸

40、濕的灰土，應(yīng)晾干后再夯打密實(shí)。5、冬期施工 灰土墊層不宜在冬期施工，更不得在基土受凍的狀態(tài)下鋪設(shè)灰土，土料不得含有凍塊，應(yīng)覆蓋保溫，當(dāng)日拌合灰土，應(yīng)當(dāng)日鋪墊夯完，夯完灰土的表面應(yīng)用塑料薄膜或草袋覆蓋保溫。6、灰土應(yīng)逐層檢驗(yàn)，用貫人儀檢驗(yàn)，以達(dá)到控制壓實(shí)系數(shù)所對應(yīng)的貫人度為合格，或用環(huán)刀取樣檢驗(yàn)灰土干密度。4.3 施工操作要點(diǎn)115灰土墊層碾壓完成后外觀116第三節(jié) 擠密法3.1 灰土擠密樁灰土樁擠密法，是將鋼管通過錘擊、振動(dòng)等方式沉人土中，形成孔位，孔中分層填人石灰與土的混合料，經(jīng)分層搗實(shí)后，形成灰土樁?；彝翗稊D密法的加固機(jī)理是：成孔過程中，樁位處土體被迫擠向樁周土中，土受擠壓后，孔隙體積減少

41、，樁間土因而密實(shí)，地基承載力提高；同時(shí)，樁體搗實(shí)后，自身強(qiáng)度很高，樁與樁間土組成復(fù)合地基，共同承擔(dān)建筑物荷載?；彝翑D密樁機(jī)1173.2 灰土擠密樁的適用范圍灰土樁擠密法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基。當(dāng)以消除地基濕陷性為主要目的時(shí)，宜選用土樁；當(dāng)以提高地基承載力或水穩(wěn)定性為主要目的時(shí)，宜選用灰土樁。處理深度宜為515m。 但當(dāng)?shù)鼗看笥?3及其飽和度大于65時(shí)，拔管過程中，樁體易產(chǎn)生頸縮現(xiàn)象，沉管時(shí)樁周土易隆起，成樁質(zhì)量得不到保證，因此不宜采用土或灰土樁擠密法?；彝翗兜氖┕?yīng)按設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場條件選用沉管(振動(dòng)或錘擊)、沖擊或爆擴(kuò)等方法進(jìn)行成孔，使土向孔的周圍擠密。沉管(錘擊、振動(dòng))成孔，宜為0.500.70m；沖擊成孔，宜為1.201.50m。成孔時(shí)，地基土宜接近最優(yōu)(或塑限)含水量，當(dāng)土的含水量低于12時(shí)，宜對擬處理范圍內(nèi)的土層進(jìn)行增濕。應(yīng)于地基處理前46d，將需增濕的水通過一定數(shù)量和一定深度的滲水孔，均勻地浸入擬處理范圍內(nèi)的土層中。118灰土樁的施工應(yīng)按設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場條件選用沉管(振動(dòng)或錘擊)、沖擊或爆擴(kuò)等方法進(jìn)行成孔，使土向孔的周圍擠密。沉管(錘擊、振動(dòng))成孔，宜為0.500.70m；沖擊成孔，宜為1.201.50m。成孔