土木工程施工基坑驗槽及地基加固處理演示文稿

土木工程施工基坑驗槽及地基加固處理演示文稿當(dāng)前第1頁\共有43頁\編于星期六\23點土木工程施工基坑驗槽及地基加固處理當(dāng)前第2頁\共有43頁\編于星期六\23點

【教學(xué)要求】了解基坑驗槽和地基加固的方法，掌握地基加固的原理和擬定加固方案的原則；了解預(yù)制樁的構(gòu)造，掌握錘擊沉樁、靜力沉樁、振動沉樁和射水沉樁的施工方法；了解各類灌注樁的工藝原理和施工要點。了解樁基工程質(zhì)量控制和檢測驗收的方法。

【教學(xué)重點】預(yù)制樁的沉樁方法、沉樁順序、貫入度控制和質(zhì)量控制方法，灌注樁常見質(zhì)量問題的原因及預(yù)防、處理方法。

【教學(xué)難點】預(yù)制樁沉樁施工質(zhì)量控制；灌注樁常見質(zhì)量問題的預(yù)防及處理方法。

【時間安排】本章共3講、6學(xué)時。第2章

地基處理與樁基工程當(dāng)前第3頁\共有43頁\編于星期六\23點第4講基坑驗槽及地基加固處理

1基坑驗槽

2地基加固處理邵陽學(xué)院楊宗耀（教授級高工）第2章

地基處理與樁基工程當(dāng)前第4頁\共有43頁\編于星期六\23點1基坑驗槽當(dāng)基坑（槽）挖至設(shè)計標高后，應(yīng)組織勘察、設(shè)計、監(jiān)理、施工方和業(yè)主代表共同檢查坑底土層是否與勘察、設(shè)計資料相符，是否存在填井、填塘、暗溝、墓穴等不良情況，這稱為驗槽。

驗槽的方法以觀察為主，輔以夯、拍或輕便勘探。第4講

基坑驗槽及地基加固處理基坑驗槽基坑驗槽共41頁

第1頁當(dāng)前第5頁\共有43頁\編于星期六\23點1.1觀察驗槽觀察驗槽的內(nèi)容包括：

⑴檢查基坑(槽)的位置、斷面尺寸、標高和邊坡等是否符合設(shè)計要求。⑵檢查槽底是否已挖至老土層(地基持力層)上，是否繼續(xù)下挖或進行處理。⑶對整個槽底土進行全面觀察：土的顏色是否均勻一致；土的堅硬程度是否均勻一致，有無局部過軟或過硬；土的含水量情況，有無過干過濕；在槽底行走或夯拍，有無振顫現(xiàn)象或空穴聲音等。挖掘探查拉線檢查共41頁

第2頁1基坑驗槽當(dāng)前第6頁\共有43頁\編于星期六\23點夯、拍驗槽是用木夯、蛙式打夯機或其他施工工具對干燥的基坑進行夯、拍（對潮濕和軟土地基不宜夯、拍，以免破壞基底土層），從夯、拍聲音判斷土中是否存在土洞或墓穴。對可疑跡象，應(yīng)用輕便勘探儀進一步調(diào)查。1.2夯、拍驗槽

觀察驗槽應(yīng)重點注意柱基、墻角、承重墻下受力較大的部位。仔細觀察基底土的結(jié)構(gòu)、孔隙、濕度、含有物等，并與設(shè)計勘察資料相比較，確定是否已挖到設(shè)計的土層。對于可疑之處應(yīng)局部下挖檢查。共41頁

第3頁1基坑驗槽當(dāng)前第7頁\共有43頁\編于星期六\23點1.3輕便勘探驗槽輕便勘探驗槽是用釬探、輕便動力觸探、手搖小螺紋鉆、洛陽鏟等對地基主要受力層范圍的土層進行勘探，或?qū)ι鲜鲇^察、夯或拍發(fā)現(xiàn)的異常情況進行探查?；拥讓踊临|(zhì)量釬探檢查共41頁

第4頁1基坑驗槽當(dāng)前第8頁\共有43頁\編于星期六\23點輕、重型動力觸探儀動力、靜力觸探一體履帶車系統(tǒng)地基釬探施工現(xiàn)場地基釬探施工現(xiàn)場共41頁

第5頁1.3輕便勘探驗槽當(dāng)前第9頁\共有43頁\編于星期六\23點2

地基加固處理當(dāng)結(jié)構(gòu)的荷載較大，地基土質(zhì)又較軟弱(強度不足或壓縮性大)，不能作為天然地基時，可采取人工加固處理的方法改善地基性質(zhì)，提高承載力、增加穩(wěn)定性，減少地基變形和基礎(chǔ)埋置深度。第4講

基坑驗槽及地基加固處理2.1地基加固的原理共41頁

第6頁當(dāng)前第10頁\共有43頁\編于星期六\23點2.1地基加固的原理

“將土質(zhì)由松變實”，“將土的含水量由高變低”，即可達到地基加固的目的。工程實踐中的各種加固方法均是從這一加固原理出發(fā)。共41頁

第7頁

地基加固原理地基碾壓加固當(dāng)前第11頁\共有43頁\編于星期六\23點提高軟弱地基的強度、保證地基的穩(wěn)定性；降低軟弱地基的壓縮性、減少基礎(chǔ)的沉降；防止地震時地基土的振動液化；消除特殊土的濕陷性、脹縮性和凍脹性。

地基處理的目的堅實穩(wěn)定的建筑地基在可靠地基上建造的基礎(chǔ)共41頁

第8頁2.1地基加固的原理當(dāng)前第12頁\共有43頁\編于星期六\23點

⑴軟弱地基包括：淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土層構(gòu)成的地基。2.1地基加固的原理

2.1.3地基處理的對象

⑵特殊土地基包括：軟土、濕陷性黃土、膨脹土、紅粘土和凍土等地基。共41頁

第9頁吹填土的施工現(xiàn)場淤泥質(zhì)土濕陷性黃土膨脹土當(dāng)前第13頁\共有43頁\編于星期六\23點

地基加固處理的綜合措施擬定地基加固處理方案時，應(yīng)考慮地基與上部結(jié)構(gòu)共同工作的原則，從地基處理、建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工方案方面均采取相應(yīng)措施，絕不能單純對地基進行處理。其具體措施有：⑴改變建筑體形，簡化建筑平面；⑵調(diào)整荷載差異；⑶合理設(shè)置沉降縫；⑷采用輕型結(jié)構(gòu)、柔性結(jié)構(gòu)；⑸加強房屋的整體剛度；⑹偏心荷載較大時，對基礎(chǔ)進行移軸處理；⑺施工中正確安排施工順序和施工進度。共41頁

第10頁2.1地基加固的原理當(dāng)前第14頁\共有43頁\編于星期六\23點

地基加固處理的方法很多，歸納起來無非是：“挖”、“填”、“換”、“夯”、“壓”、“擠”、“拌”七個字。

2地基加固處理2.2

地基加固的方法

當(dāng)軟弱土地基的承載力或變形滿足不了建筑地基的要求，而軟弱土層的厚度不大時，挖去軟土層將基礎(chǔ)置于承載力大的基巖或堅硬的土層中，最為經(jīng)濟。

共41頁

第11頁挖去厚度不大的軟土層當(dāng)前第15頁\共有43頁\編于星期六\23點當(dāng)軟土層較厚、承載力或變形又與建筑地基要求的差距不大時，可在軟土層上直接回填一定厚度的好土，以提高地基持力層的承載力，減小軟土層的承壓力。在軟土層上回填好土2.2地基加固的方法共41頁

第12頁當(dāng)前第16頁\共有43頁\編于星期六\23點軟土層較厚時，將基礎(chǔ)下面一定范圍內(nèi)的軟土挖去,代之以人工填筑的墊層作持力層。采用砂石、三合土、礦渣、素土等材料換土的地基分別稱為砂石地基、三合土地基、粉煤灰地基。2.2.1換填法

砂石地基施工

砂石墊層剖面圖2.2地基加固的方法共41頁

第13頁當(dāng)前第17頁\共有43頁\編于星期六\23點利用打夯工具或機具夯擊土壤，排出土壤中的水分,加速土壤的固結(jié)，提高土壤的密實度和承載力。2.2.2夯實法

平板振動夯進行地基夯實沖擊夯進行軟土壓實施工2.2地基加固的方法共41頁

第14頁當(dāng)前第18頁\共有43頁\編于星期六\23點是一種較常采用的地基處理方法,它是用起重機械將大噸位夯錘(一般不小于8t)起吊到高處(一般不小于6m)后，自由落下，對土體進行強力夯實。強夯施工中2.2地基加固的方法強夯適用于粘性土、濕陷性黃土及人工填土地基的加固。但強夯產(chǎn)生的振動對已建成或在建的建筑物有影響時，不得采用。共41頁

第15頁強夯法施工強夯可提高地基土的強度，降低土的壓縮性，改善土的抗液化條件。當(dāng)前第19頁\共有43頁\編于星期六\23點吊起夯錘自動脫鉤裝置起重機配三角架起吊夯錘下落瞬間起重機配龍門架起吊夯坑2.2地基加固的方法共41頁

第16頁當(dāng)前第20頁\共有43頁\編于星期六\23點夯錘一般重10～25t，大噸位錘通常采用鋼板外殼內(nèi)灌砼，也可用局部鋼板澆筑砼組合錘。錘底面積宜按土的性質(zhì)確定，錘底靜壓力值可取25～40KPa。夯錘中宜設(shè)置若干上下貫通的氣孔，可減小夯錘起吊時的吸力（夯錘吸力可達3倍錘重）。夯錘上氣孔長園柱夯錘短園柱夯錘園錐形夯錘園柱形夯錘高寬比過大，容易偏錘，要慎用園錐形夯錘底面積小，會形成很深的夯坑2.2地基加固的方法共41頁

第17頁當(dāng)前第21頁\共有43頁\編于星期六\23點在夯坑內(nèi)回填塊、碎石，強行夯入并排開軟土，形成砂石樁與軟土的復(fù)合地基，稱之為強夯置換（或動力置換、強夯擠淤）。強夯置換2.2地基加固的方法強夯置換施工碎石被夯入深坑中起出并清理夯錘共41頁

第18頁當(dāng)前第22頁\共有43頁\編于星期六\23點利用壓實機械碾壓地基土壤，使地基壓實排水固結(jié)。也可采用預(yù)壓固結(jié)法，即先在地基范圍的地面上，堆置重物預(yù)壓一段時間,使地基壓密，以提高承載力，減少沉降量。

2.2.3預(yù)壓法—排水固結(jié)法

排水固結(jié)法水平排水體豎向排水體塑料排水帶排水系統(tǒng)加壓系統(tǒng)降低地下水法真空法堆載法砂墊層袋裝砂井普通砂井電滲法2.2地基加固的方法共41頁

第19頁當(dāng)前第23頁\共有43頁\編于星期六\23點⑴堆載預(yù)壓法

在飽和軟土地基上施加荷載后，孔隙水被緩慢排出，孔隙體積隨之減少，地基發(fā)生固結(jié)變形，土體的密實度和強度提高。

加載預(yù)壓

堆載預(yù)壓法包括加壓系統(tǒng)和排水系統(tǒng)。

按堆載材料分為自重預(yù)壓、加載預(yù)壓和加水預(yù)壓。按加壓程序可分為單級加荷和多級加荷。

加水預(yù)壓2.2地基加固的方法共41頁

第20頁當(dāng)前第24頁\共有43頁\編于星期六\23點是在軟土地基表面先鋪設(shè)砂墊層、埋設(shè)垂直排水豎井，再用不透氣的封閉膜使之與大氣隔絕，薄膜四周埋入土中，通過埋設(shè)的排水豎井，用真空裝置進行抽氣。抽氣使地表砂墊層及排水豎井內(nèi)形成負壓，使土體內(nèi)部與排水豎井之間形成壓力差。壓差作用下土體中的孔隙水不斷由排水豎井排出，從而使土體固結(jié)。⑵真空預(yù)壓法

吹填施工軟弱的吹填地基2.2地基加固的方法共41頁

第21頁當(dāng)前第25頁\共有43頁\編于星期六\23點真空預(yù)壓和降水預(yù)壓是在負超靜水壓力下排水固結(jié)，又稱為負壓固結(jié)。按照豎向排水體的不同，真空預(yù)壓法又可分為普通砂井、袋裝砂井和塑料排水帶。袋裝砂井施工袋裝砂井施工機械袋裝砂井埋設(shè)完畢袋裝砂井2.2地基加固的方法共41頁

第22頁當(dāng)前第26頁\共有43頁\編于星期六\23點袋裝砂井埋設(shè)完畢2.2地基加固的方法共41頁

第23頁當(dāng)前第27頁\共有43頁\編于星期六\23點袋裝砂井與排水橫管連接當(dāng)前第28頁\共有43頁\編于星期六\23點插板機在進行塑料排水帶施工當(dāng)前第29頁\共有43頁\編于星期六\23點2.2地基加固的方法塑料排水帶埋設(shè)完畢共41頁

第26頁當(dāng)前第30頁\共有43頁\編于星期六\23點真空預(yù)壓法—覆蓋封閉膜當(dāng)前第31頁\共有43頁\編于星期六\23點真空預(yù)壓法—排氣進行時當(dāng)前第32頁\共有43頁\編于星期六\23點真空預(yù)壓法的新發(fā)展低位真空預(yù)壓法高真空擊密法覆水真空預(yù)壓法覆水真空預(yù)壓法2.2地基加固的方法共41頁

第29頁當(dāng)前第33頁\共有43頁\編于星期六\23點

用帶樁靴的工具式樁管打入土中，擠壓土壤形成樁孔，拔出樁管再在樁孔中灌入砂石或石灰、素土、灰土等填充料進行搗實。其原理是擠密土壤、排水固結(jié)，提高地基的承載力，俗稱“擠密樁”。包括碎(砂)石樁、石灰樁、灰土樁、CFG樁等。

深層擠密法施工完的灰土樁灰土樁施工現(xiàn)場2.2地基加固的方法共41頁

第30頁當(dāng)前第34頁\共有43頁\編于星期六\23點⑴CFG樁CFG樁又稱水泥粉煤灰碎石樁。由長螺旋鉆機或振動沉管樁機成孔，將碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和灌注成樁。CFG樁的適用范圍很廣,在砂土、粉土、粘土、淤泥質(zhì)土、雜填土等地基均有大量成功的實例。CFG樁破樁頭施工現(xiàn)場CFG樁施工現(xiàn)場CFG樁和樁間土通過褥墊層形成CFG樁復(fù)合地基

2.2地基加固的方法共41頁

第31頁當(dāng)前第35頁\共有43頁\編于星期六\23點又稱振沖碎石樁，是用振動或沖擊荷載將底部裝有活瓣式樁靴的樁管擠入地層，在軟弱地基中成孔后，再將碎石從樁管投料口處投入樁管內(nèi)，然后邊擊實、邊上拔樁管，形成密實碎石樁，并與樁間土體形成復(fù)合地基。⑵擠密碎石樁碎石樁施工流程圖邊擊實、邊拔管碎石樁施工全景2.2地基加固的方法共41頁

第32頁當(dāng)前第36頁\共有43頁\編于星期六\23點干法振沖碎石樁-底部給料(法國公司)2.2地基加固的方法振沖碎石樁施工待驗收的碎石樁共41頁

第33頁當(dāng)前第37頁\共有43頁\編于星期六\23點2.2.5化學(xué)(注漿)加固法是指用旋噴法或深層攪拌法加固地基。原理是利用高壓射流切削土壤，旋噴漿液(水泥漿、水玻璃、丙凝等)，攪拌漿土，使?jié){液和土壤混合，凝結(jié)成堅硬的柱體或土壁。⑴深層攪拌樁深層攪拌機定位啟動后，葉片旋轉(zhuǎn)切削土壤，下沉至設(shè)計深度后緩慢提升攪拌機，同時噴射水泥漿與軟粘土強制拌和，待攪拌機提升到地面時再原位下沉提升攪拌一次，使?jié){土均勻混合形成水泥土樁。深層攪拌樁施工工藝流程圖2.2地基加固的方法共41頁

第34頁當(dāng)前第38頁\共有43頁\編于星期六\23點SMW工法樁

SMW工法樁是深層攪拌樁的一項新工藝，以多軸型鉆掘攪拌機鉆掘，在鉆頭處噴出水泥系強化劑與地基土反復(fù)混合攪