地基處理與樁基礎工程培訓

地基處理與樁基礎工程可編輯課件1地基處理一、影響建筑物的地基的因素強度及穩(wěn)定性壓縮與不均勻沉降地下水流失、潛蝕和管涌、液化失穩(wěn)和震陷二、地基處理的方法換填法灰土擠密樁法深層攪拌樁法高壓噴射注漿法可編輯課件可編輯課件三、地基處理的原則

將局部軟弱層或硬物盡可能挖除，回填與天然土壓縮性相近的材料，分層夯實；處理后的地基應保證建筑物各部位沉降量趨于一致，以減少地基的不均勻下沉。可編輯課件四、換填法1、施工工藝過程：挖軟弱層→回填→夯實2、適用范圍淤泥淤泥質(zhì)土濕陷性黃土素填土雜填土可編輯課件3、材料要求砂土灰土4、施工要點

施工前先驗槽、清松土、打底夯兩遍。分層鋪填，厚度200～300mm，灰土用機械打夯或碾壓；砂土用振動碾壓?；彝翂|層不得在柱基、墻角及承重窗間墻下接縫，上下縫距不得小于500mm，接縫處夯實。灰土夯實后3d內(nèi)不得泡水。土料的施工含水量控制在最優(yōu)含水量范圍內(nèi)?？删庉嬚n件5、質(zhì)量檢驗施工中檢查分層鋪設的厚度，上下兩層的搭接長度，加水量，夯壓遍數(shù)和壓實系數(shù)。用貫入儀檢驗墊層質(zhì)量（現(xiàn)場壓實系數(shù)與貫入度相對應），壓實系數(shù)檢驗用環(huán)刀法，取樣點在每層的2/3的深度處。分層檢驗墊層的質(zhì)量，當該層的壓實系數(shù)符合設計要求后，鋪填上層。施工結束后，檢查換填的墊層的地基承載力?？删庉嬚n件五、灰土擠密樁法原理：首先在基礎地面形成若干個樁孔，再將灰土分層填入并壓實，以提高地基的承載力或水穩(wěn)性。適用范圍：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。可編輯課件六、振沖法原理：利用振動和水沖加固土體的方法。適用范圍：振沖置換法適用于處理不排水抗剪強度不小于20KPa的黏性土、粉土、飽和黃土和人工填土。振沖密實法適用于處理砂土和粉土。施工工藝：定位→成孔→清孔→填料→振實可編輯課件可編輯課件七、深層攪拌法原理：深層攪拌法是利用特制的深層攪拌機在邊坡土體需要加固的范圍內(nèi)，將軟土與固化劑強制拌合，使軟土硬結成具有整體性、水穩(wěn)性和足夠強度的水泥加固土，又稱為水泥土攪拌樁。固化劑：水泥漿或水泥砂漿，水泥的摻量為加固土重的

7％

～15％，水泥砂漿的配合比為1：1或

1：2。施工工藝：深層攪拌機定位→預攪下沉→制漿→噴漿攪拌→復攪下沉→提升→關機→清洗→移動至下一根樁可編輯課件可編輯課件可編輯課件八、高壓噴射處理方法原理：就是利用鉆機把帶有噴嘴的注漿管鉆進至土層的預定位置，以高壓設備使?jié){液或水成為200Mpa左右的高壓流從噴嘴中射出來，沖擊破壞土體。施工工序：鉆機就位→鉆孔→插管→噴漿→拔管沖洗可編輯課件可編輯課件補一淺基礎分類按使用材料的性能分類：剛性基礎（無筋擴展基礎）柔性基礎（擴展基礎）按構造形式分類：獨立基礎條形基礎筏板基礎箱形基礎可編輯課件用于混合房屋的承重墻下，由素砼墊層、砼底板、大放腳組成。（一）、墻下鋼筋砼條基

可編輯課件2、施工工藝與施工要點基坑驗槽→混凝土墊層→彈線→支?！摻睿òú褰睿鷿不炷痢B(yǎng)護（不少于7天）施工縫的留設1、構造要求可編輯課件（二）、鋼筋砼獨立基礎控制錐體斜面坡度正確，斜面模板支護好，混凝土澆筑分層支設，嚴禁斜面部分不支模。可編輯課件（三)筏形基礎適用于有地下室或地基承載能力較低而上部荷載較大的基礎。可編輯課件可編輯課件施工工藝與施工要點施工工藝：施工準備（降低地下水位等）→基坑開挖→

→鋪墊層→扎底板、梁鋼筋、柱插筋→澆地板混凝土→支梁模板→澆梁混凝土兩種情況底板和梁模板一次支好，混凝土一次澆筑

施工要點

筏形混凝土基礎應一次連續(xù)澆筑完成，不宜留施工縫。必須留施工縫時應留垂直縫于次梁中部的1/3跨度范圍內(nèi)。砼澆筑方向應平行于次梁長度方向，平板式應平行于基礎長邊方向。在基礎底板預埋沉降觀測點，定期觀測，加強養(yǎng)護。可編輯課件（四）、箱形基礎由鋼筋砼底板、頂板、側(cè)墻及一定數(shù)量的縱橫墻構成的封閉箱體。適用于上部結構分布不均勻的高層建筑物的基礎。施工要點

施工時應做好基坑開挖、支護、排水、澆筑（止水帶、后澆帶留設，大體積砼施工，基坑回填）等工作可編輯課件2樁基礎樁基礎構造樁基礎包括：樁體和承臺。荷載傳遞路徑：上部結構樁的分類按荷載傳遞機理分：樁端阻力

樁側(cè)阻力

地基樁承臺上部結構承臺樁地基端承樁摩擦樁可編輯課件按材料分

木樁、砂石（灰）樁—加固地基（排水固結、擠密土層）（鋼筋）混凝土樁、鋼管樁—承載力大。按沉樁方法分擠土樁—打入式和壓入式預制樁，無需預先成孔。部分擠土樁—預鉆孔打入式預制樁和部分擠土灌注樁。非擠土樁—非擠土灌注樁?；旌蠘兜取０词┕し椒ǚ?/p>

預制樁：灌注樁（即現(xiàn)澆樁）：成孔安放鋼筋籠澆注混凝土預制運輸打樁可編輯課件1混凝土預制樁施工主要施工過程：樁的預制、運輸和沉入。一、樁的預制

工廠預制樁長一般不超過12m；工地預制不超過30m，且樁長L<50倍樁截面邊長或直徑

預制樁有實心樁與空心樁。

可編輯課件這就是方樁，簡寫RC樁

可編輯課件方樁的端頭

方樁的樁尖

可編輯課件這就是鋼管樁簡寫SP樁

可編輯課件(

1)樁的制作—并列法、間隔法、重疊法、翻模法

重疊不超過四層；

底模和場地應平整堅實，防止浸水沉陷；

上下層樁間及樁與底模之間刷隔離劑；

下層需達到30%設計強度后上層方可澆筑；

連續(xù)澆筑，不得留施工縫；

澆水養(yǎng)護不少于7d。重疊法施工要求

根據(jù)什么確定層數(shù)？地面允許荷載和施工條件確定層數(shù)提高樁的抗沖擊能力可編輯課件（2）樁的起吊、運輸混凝土強度要求應在混凝土強度達到70％設計強度后方可起吊，達到100％后方可運輸和沉樁。樁起吊驗算問：樁起吊時承受的荷載遠小于使用階段承受的上部結構荷載，因此可不進行樁的起吊驗算？答：關鍵是起吊階段和使用階段樁的內(nèi)力性質(zhì)不同，使用階段主要為軸壓力，起吊階段為彎矩。

內(nèi)力性質(zhì)不同，則不可比較大小×可編輯課件樁的吊點布置確定原則：吊點間的跨中彎矩與吊點處負彎矩相等。常見的吊點位置如下圖示:

一個吊點兩個吊點三個吊點預制樁吊點的合理位置圖可編輯課件樁的堆放

堆放不得超過四層；上下層間設置墊木（按吊點位置確定間距、上下對齊）地面平整堅實，設有排水坡度。預制樁地坪墊木可編輯課件二、沉樁前的準備工作

沉樁順序確定的原則

從中間向四周沉沒，由中及外；從靠近建筑物最近的樁位起，由近及遠；先深后淺；先大后小。結合考慮“退沉樁”還是向前“頂沉樁”。清除障礙物平整場地沉樁試驗抄平放線定樁位確定沉樁順序逐排沉放自中間向四周沉放分段沉放可編輯課件三、樁的沉設主要方法：錘擊沉樁、振動沉樁、靜力壓樁、水沖沉樁預制樁工機械主要有以下三類：打樁機—錘擊沉樁打樁機由樁錘和樁架組成，靠樁錘沖擊樁頭，使樁在沖擊力的作用下貫入土中，故又稱沖擊式打樁機。根據(jù)樁錘驅(qū)動方式不同，可分為蒸汽、柴油和液壓三種打樁機。振動沉拔樁機—振動沉樁振動沉拔樁機由振動樁錘和樁架組成。振動樁錘利用機械振動法使樁沉入或拔出。靜力壓樁機—靜力沉樁靜力壓樁機采用機械或液壓方式產(chǎn)生靜壓力，使樁在持續(xù)靜壓力作用下壓入至所需深度?？删庉嬚n件錘擊沉樁

（1）樁錘

落錘—適用于粘土或含砂石較多的地基土；蒸汽錘（單動氣錘、雙動氣錘）—適用于各種樁；電磁錘可編輯課件柴油錘工作原理：單缸二沖程自由活塞式發(fā)動機以柴油為燃料，利用柴油點燃爆炸時膨脹產(chǎn)生的壓力，將樁錘抬起，然后自由落下沖擊樁頂。如此循環(huán)反復運動，將樁打入土中。分類：導桿式、筒式。特點：不需另帶動力設備，但污染大，噪音大。適用：除過硬，過軟地基外可打各種樁?？删庉嬚n件可編輯課件可編輯課件可編輯課件（2）樁架

作用：吊樁就位、固定樁位置、承受樁錘和樁的重量、打樁過程中引導錘和樁的方向，并保證樁錘能夠沿著所要求的方向沖擊樁體。分類：塔式、直式、懸掛式、三點支撐履帶行走式。行走機構：滾管式、軌道式、輪胎式、汽車式、履帶式和步履式等。樁架高度：

=樁長+滑輪組高（2m）+錘高+樁帽高+安裝空隙（0.5m）可編輯課件懸掛履帶式打樁架以履帶起重機為底盤，用吊臂2懸吊樁架立柱6，立柱6下面與車體1通過支撐叉7相連接。由于樁架、樁錘的重量較大，重心高且前移，容易使起重機失穩(wěn)。所以通常在車體上增加一些配重。立柱在吊臂端部的安裝比較簡單。為了能方便的調(diào)整立柱的垂直度，立柱下端與車體支撐連接一般都是采用絲杠和液壓式等伸縮可調(diào)的機構。缺點：橫向穩(wěn)定性較差，立柱的懸掛不能很好的保持垂直。這一點限制了不能用于打斜樁?？删庉嬚n件三點式履帶樁架同樣是以履帶式起重機為底盤，但在使用時必須作較多的改動。首先要拆除吊臂，增加兩個斜撐，斜撐2下端用球鉸支持在液壓支腿的橫梁上使兩個斜撐的下端在橫向保持較大間距，構成穩(wěn)定的三點支撐結構，如圖所示。三點式樁架在性能上是比較理想的，工作幅度小，具有良好的穩(wěn)定性，其次還可通過斜撐的伸縮使立柱傾斜，以適應打斜樁的需要?？删庉嬚n件可編輯課件可編輯課件可編輯課件全液壓履帶式三支點打樁架

可編輯課件可編輯課件（3）打樁工藝吊樁就位

打樁

輕錘高擊

動量小，錘對樁頭沖擊大，回彈大，樁頭容易損壞、樁難以入土。

重錘低擊

動量大，錘對樁頭沖擊小，回彈小，樁頭不易被打碎、樁能很快入土；落距小，效率高。

打樁宜采用重錘低擊、低提重擊為什么？？可編輯課件這是我們的放線工在放樁位，一般是用全站儀，這次用的經(jīng)緯儀

可編輯課件放好樁位后，樁機轉(zhuǎn)場就位

可編輯課件打樁前對樁材進行檢查

可編輯課件開始打樁

可編輯課件在接第二節(jié)樁之前對樁材的法蘭盤進行除銹

接第二節(jié)樁

可編輯課件上下兩節(jié)樁對好，并校好垂直度后，進行焊接現(xiàn)在一般用CO2氣保焊

可編輯課件等焊縫冷卻后再進行一次錘擊沉樁，冷卻時間規(guī)范要求1分鐘以上可編輯課件如有上節(jié)樁再繼續(xù)接樁錘擊，如沒有了就用送樁器進行送樁

可編輯課件打好樁后留下的樁洞是要進行回填的或加蓋板子防止發(fā)生危險

可編輯課件挖出來的成樁可編輯課件樁錨反力靜載試驗

錨樁反力靜載試驗和堆載試驗都可以測出樁的極限承載力

可編輯課件可編輯課件動測試驗：

小應變用的儀器

小應變只能檢測樁身完整性，并且只能測50倍樁徑的長度，但大應變不僅能測樁身完整性還能沒樁的承載力，這張是大應變的檢測儀器。它還需要吊車和重錘配合

可編輯課件（4）打樁注意事項隱蔽工程及時做好記錄嚴禁偏打樁錘、樁帽和樁身軸線重合，襯墊平整均勻，構造合適樁頂襯墊彈性應適宜延長錘擊作用時間和應力波波長，降低錘擊應力值，從而提高打擊效率和降低樁的損壞率。連續(xù)施打、入土速度均勻，不得間歇過長避免土的固結作用，使繼續(xù)打樁阻力增大，不易打入土中樁錘回彈過大且經(jīng)常發(fā)生,應更換重錘。可編輯課件樁錘突然有較大的回彈表明樁端遇阻，須減小錘的落距。樁下沉突然加大可能遇到軟土層、洞穴或樁尖、樁身破壞等，應停止進行處理。送樁時樁身和送樁軸線一致打斜應拔出，用砂石填孔，重新插入施打。若拔樁困難，應在原樁附近再補打一樁。盡量避免送樁可編輯課件（5）打樁質(zhì)量要求與驗收貫入度或標高必須符合設計要求

最后貫入度：在正常條件下進行（樁頂沒有破壞、錘擊沒有偏心、錘落距符合規(guī)定、樁帽與彈性墊層正常），最后10擊內(nèi)樁的平均入土深度。樁端達到堅硬、硬塑的粘性土、碎石土、中密以上的粉土和砂土或風化巖等土層時，以貫入度控制為主，樁端進入持力層深度或樁尖標高可作為參考；當貫入度達到而樁端標高未到時應繼續(xù)錘擊3陣，每陣10擊的平均貫入度不應大于規(guī)定的數(shù)值（一般在30-50mm）；樁端位于其它軟土層時，以樁端設計標高控制為主，貫入度可作為參考。問：摩擦樁以設計標高控制為主，貫入度作為參考?

端承樁以貫入度控制為主，設計標高作為參考?重要概念√

√

可編輯課件平面位置或垂直度必須符合施工規(guī)范要求

平面位置偏差不得大于100-150mm；垂直度偏差不得超過0.5%；樁身、樁帽、樁錘三者在同一垂直軸線上；短樁接長的端面應平整，中心對齊；挖土應制定合理的挖土方案，防止樁體位移或傾斜。打入樁樁基工程的驗收必須符合施工規(guī)范要求當樁頂設計標高與施工場地標高相同時，在打樁完畢后進行；需送樁時，每樁至設計標高后應先中間驗收，待打樁完開挖至設計標高后再作全面驗收。提交的資料：樁位測量放線圖；工程地質(zhì)報告；材料試驗記錄；樁的制作與打入記錄；樁位竣工平面圖；樁的靜載各和動載試驗及確定樁貫入度的記錄。

可編輯課件振動沉樁

（

1）工作原理：其主要裝置為振動器，利用振動器所產(chǎn)生的激振力，使樁身產(chǎn)生高頻振動。這時樁在其自重或很小的附加壓力作用下沉入土中，或是在較小的提升力作用下而拔出土。

可編輯課件（

2）振動器工作原理振動器產(chǎn)生激振力的方法如下：振動器都是采用機械式，由兩根裝有偏心塊的軸組成。這兩根軸上裝有相同的偏心塊，但兩根軸相向轉(zhuǎn)動。這時兩根軸上的偏心塊所產(chǎn)生的離心力，在水平方向上的分力互相抵消，而其垂直方向上的分力則迭加起來可編輯課件（3）振動沉樁作業(yè)圖振動沉樁工作效率決定于振幅，離心力和靜壓力，振幅是決定沉樁速度的主要因素。靜壓力對樁的下沉也有很大的影響，只有當靜壓力（包括樁的自重）超過某值時才發(fā)現(xiàn)沉樁現(xiàn)象，振動沉樁機必須有足夠的重量，必要時還應附加配重。動力裝置操縱桿電線隔振器電動機不平衡塊樁可編輯課件振動沉斜樁作業(yè)圖

起重裝置動力裝置打樁機樁可編輯課件可編輯課件（5）特點、優(yōu)缺點特點

通過振動器的振動，減小樁和周圍土體的摩擦力，在樁自重和附加壓力作用下沉樁。

優(yōu)點噪音小，不產(chǎn)生廢氣，沉樁速度快，施工簡便，操作安全，結構簡單、鋪助設備少、重量輕、體積小、對樁頭的作用力均勻而使樁頭不易損壞等特點，還可以用來拔樁。缺點適于砂質(zhì)粘土、砂土、軟土地區(qū)施工，不宜用于礫石和密實的粘土層。如用于砂礫石和粘土層中，需配以水沖法輔助施工?？删庉嬚n件靜力壓樁

工作原理

依靠持續(xù)作用靜壓力，將樁壓入或拔出的樁工機械。特點噪聲低、振動小、無污染，與沖擊式施工方式比較，樁身不受沖擊應力，損壞可能性小，施工質(zhì)量好，效率高。不用試樁可以得出單樁承載力。

適用于軟弱土地基和壓垂直樁，壓斜樁困難可編輯課件可編輯課件沉樁對周邊環(huán)境的影響及防治

（1）對環(huán)境的影響錘擊法、振動法沉入預制樁和套管成孔法沉入灌注樁—施工時產(chǎn)生噪音、振動沖擊、廢氣，并引起土體擠壓隆起位移，影響原有建筑和地下管線等。泥漿護壁成孔灌注樁—泥漿中含有水泥成份，PH在10-12。（2）防治措施采用預鉆孔樁。采用機械或人工成孔灌注樁。設置防振溝，基坑支護。在有條件的城市，明令禁止錘擊法或振動法沉樁?？删庉嬚n件2混凝土灌注樁施工

主要施工過程：成孔、安放鋼筋籠和混凝土澆注。（1）灌注樁分類—按照成孔設備和成孔方法分類

套管成孔—錘擊和振動灌注樁

爆擴成孔—爆擴灌注樁

鉆孔成孔—泥漿護壁和干作業(yè)成孔灌注樁

挖孔成孔—人工挖孔樁擠土成孔取土成孔

可編輯課件（2）灌注樁成孔順序

取土成孔

——成孔對周邊土壤無擠密或沖擊作用按成孔設備行走最方便的線路等現(xiàn)場條件確定。擠土成孔

——成孔對周邊土壤有擠密或沖擊作用每隔1～2個樁位成孔；在鄰樁初凝前或終凝后成孔；群樁基礎中，先中間樁后周圍樁；同一樁基的爆擴樁，先淺后深?？删庉嬚n件（3）灌注樁成孔控制深度套管成孔

——必須保證設計樁長。摩擦樁

——以標高控制為主，以貫入度（或貫入速度）為輔。端承樁

——以貫入度（或貫入速度）控制為主，以標高為輔。鉆孔成孔

——保證樁孔進入硬土層達到設計深度，清理孔底沉渣。可編輯課件一、鉆孔灌注樁根據(jù)鉆頭是否在含水層中施工，分為：

泥漿護壁鉆孔灌注樁和干作業(yè)鉆孔灌注樁。優(yōu)點

無振動、無擠土、噪音小，對周邊建筑物影響小，適宜于硬、半硬、硬塑和軟塑粘性土。缺點承載力低，沉降量大。重點

可編輯課件泥漿護壁成孔灌注樁

可編輯課件泥漿材料泥漿主要是膨潤土或粘土和水的混合物?？變?nèi)泥漿液面高于地下水位以上1m，泥漿的相對密度為1.1-1.15，排出時為1.2-1.4。泥漿的作用泥漿產(chǎn)生的液柱壓力可平衡水壓力，并對孔壁有一定的側(cè)壓力，成為孔壁的一種液態(tài)支撐；泥漿中膠質(zhì)顆粒在泥漿壓力下，滲入孔壁表面孔隙中，形成一層泥皮，從而可防止塌孔，護壁。灌進的泥漿比重小，排出的比重大，從而攜渣排出泥土。泥漿還具有潤滑鉆頭、降低鉆頭發(fā)熱、減少鉆進阻力等作用。可編輯課件清孔

端承樁沉渣厚度不得大于50mm，摩擦端承和端承摩擦沉渣不得大于100mm，摩擦樁不大于300mm。

吊放鋼筋籠長度為樁長的1/2-1/3當全長超過12m時分段制作。接頭錯開500，同一截面不超過50%，每2m焊12加強環(huán)，有60-80鋼筋保護層措施（定位鋼筋環(huán)、定位墊塊）水下澆筑砼導管口先用球塞堵住，導管口下沉至底表上約300mm處首次灌注的砼應滿足導管口埋入砼500mm以上，管內(nèi)砼頂面高出地下水面5m左右開管（剪斷鐵絲、球塞被砼頂出）提升導管0.5-3m/h可編輯課件可編輯課件可編輯課件可編輯課件可編輯課件施工中常見問題處理護筒冒水

原因——埋設護筒時周圍填土不密實，或碰動護筒處理——粘土填實加固；嚴重下沉或位移的返工重埋?？妆诳s頸易發(fā)生處——在軟土地區(qū)，尤其地下水位高，軟硬土層交界處。

現(xiàn)象——鉆桿上提或下放鋼筋籠時受阻原因——泥漿相對密度不當、樁間距過密，成樁施工間隔太短，鉆頭磨損過大。

處理——泥漿相對密度控制在1.15左右，施工跳開1-2個樁位鉆孔，成樁間隔72h以上，定期更換鉆頭。可編輯課件孔壁塌陷現(xiàn)象——孔內(nèi)冒水泡，筒內(nèi)水位突然下降。原因——土質(zhì)松散，泥漿不良（泥漿過稀或質(zhì)量指標失控）；泥漿吸出量過大，護筒內(nèi)水位高度不夠，碰撞孔壁。處理——如鉆進中塌孔，保持孔內(nèi)水位，加大泥漿相對密度，減少泥漿排除量，以穩(wěn)定孔壁；嚴重者回填砂與粘土混合物至塌孔位以上1-2m，沉積穩(wěn)定后重鉆。鉆孔傾斜原因——鉆桿不直，土質(zhì)松軟不一，遇上孤石或舊基礎等。處理——改用慢轉(zhuǎn)速，提動鉆頭掃孔糾正；嚴重者回填砂與粘土混合物至偏斜處以上1-2m，沉積穩(wěn)定后重鉆。可編輯課件干作業(yè)成孔灌注樁施工

施工方法

利用鉆孔機械（機動或人工）在樁位處進行鉆孔，待鉆孔深度達到設計要求后，立即進行清孔，然后鋼筋籠吊入樁孔中，再澆注混凝土而成的樁。適用條件適用于地下水位以上的干土層中樁基的成孔施工。成孔方式

螺旋鉆成孔——螺旋鉆機（利用鉆頭的刃口切削土，并沿螺旋輸送土）鉆孔擴底——鉆孔擴機人工成孔——機動或人工洛陽鏟可編輯課件可編輯課件可編輯課件3人工挖孔樁

可編輯課件可編輯課件可編輯課件可編輯課件可編輯課件可編輯課件可編輯課件可編輯課件可編輯課件