土石方工程與樁基礎(chǔ)工程

第一講 土石方工程與樁基礎(chǔ)工程【內(nèi)容提要】本講的主要內(nèi)容包括：土方工程的準(zhǔn)備與輔助工作，機(jī)械化施工，爆破工程，預(yù)制樁、灌注樁施工，地基加固處理技術(shù)?！局攸c(diǎn)、難點(diǎn)】預(yù)制樁、灌注樁施工，地基加固處理技術(shù)?！緝?nèi)容講解】土石方工程包括土（或石）的挖掘、運(yùn)輸和填筑等過(guò)程，以及排水、降低地下水和支護(hù)結(jié)構(gòu)等施工。在建筑工程中，最常見的土石方工程有：場(chǎng)地平整、基坑（槽）開挖、地坪填土、路基填筑及基坑回填土等。一、土石方工程的準(zhǔn)備與輔助工作土石方工程的準(zhǔn)備與輔助工作，除通常所說(shuō)的“三通一平”（路通、水通、電通、場(chǎng)地平整）外，還包括降水與施工支護(hù)結(jié)構(gòu)等，是保證土石方工程順利進(jìn)行的重要條件。（一）土方邊坡與支護(hù)結(jié)構(gòu)開挖基坑時(shí)，當(dāng)挖深不大，且敞露時(shí)間不長(zhǎng)時(shí)，可直立壁開挖。當(dāng)挖深超過(guò)一定限度則需放坡開挖，邊坡坡度（高：寬）可做成直線形、折線形或踏步形，取決于土質(zhì)種類、開挖方法、挖土深度、施工工期、地下水水位、地面超載大小等，有參考數(shù)據(jù)供施工時(shí)采用。LJ 1 1土方邊坡坡度=—=—=- I5-1-1）BB/Hm式中橢一坡度系數(shù)，B/H式中一坡度系數(shù)，施工中除了正確確定邊坡，還需進(jìn)行護(hù)坡，以防邊坡發(fā)生滑動(dòng)，特別要注意及時(shí)排除雨水、地面水，防止坡頂集中堆荷及振動(dòng)，必要時(shí)采用鋼絲網(wǎng)細(xì)石混凝土（或砂漿）護(hù)坡面層等措施。當(dāng)挖土深度較大，放坡不經(jīng)濟(jì)或周圍附近有設(shè)施（建筑物、地下管線、道路等）不允許放坡時(shí)，如要保持直立土壁的穩(wěn)定，則需增設(shè)基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，起擋土、擋水作用，并保護(hù)周圍環(huán)境，減少對(duì)相鄰設(shè)施的不利影響。根據(jù)工程特點(diǎn)、基坑周邊環(huán)境、開挖深度、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)、施工作業(yè)設(shè)備和施工季節(jié)等條件，基坑支護(hù)可選用排樁、地下連續(xù)墻、水泥土墻、逆作拱墻、土釘墻原狀土放坡或上述型式的組合。支護(hù)結(jié)構(gòu)選型適用條件見表5-1-1結(jié)構(gòu)型忒適用條件排槍或地下迷蚊埼適于暴坑制壁黃毫錚綴一，二-,三轅盤■式軍構(gòu)在氛上場(chǎng)地中不宜大于5m當(dāng)?shù)叵滤病鲇诤烙谩龅酌鏁r(shí)：宣采用降木.掙樁MIS水幡暮或地下連縛墻水涅土■基坑1?玄全拶幌直為二，三SK本斑土樁點(diǎn)工廉■內(nèi)始基主承力不宜大于1蝴?3基坑鼻廈不宜大尹6e±tr*1,慕圳攜1壁安全等眠點(diǎn)為二、三級(jí)的訴軟土場(chǎng)施2基坑釋蜜不宜大「L2m土當(dāng)?shù)叵卤纠哂?坑底面時(shí)’應(yīng)采股障水成H水厝XLJK坑都星安全尊甄仃為二.蘭微?.缺握和岐泥成土場(chǎng)J*不宣理用3.戒*軸錢的蛆院比不宜小于1用磯基坑岸度不宜大f5,地下水慎高于船坑底面時(shí)，皿策擘降季或童木揖峰1,藤坑房王育金尊制底為二蛟5質(zhì)工：?蠅應(yīng)■星故墟虢件可教立或與上述甚恤斌御妨含使用當(dāng)?shù)叵聨?kù)愴離于域序時(shí).座來(lái)收降水修■對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)要進(jìn)行強(qiáng)度、穩(wěn)定和變形方面的計(jì)算，三方面部滿足要求.計(jì)算方法包括匾弘滑動(dòng)簡(jiǎn)單條殮法、彈性支點(diǎn)法等，后者應(yīng)用校多na5-1-2彈性支點(diǎn)法計(jì)算簡(jiǎn)圖在彈性支點(diǎn)法中，支護(hù)結(jié)構(gòu)水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值可玳應(yīng)按當(dāng)?shù)乜煽拷?jīng)驗(yàn)確定，當(dāng)無(wú)經(jīng)驗(yàn)時(shí)可按下列規(guī)定計(jì)算（圖5-1-1）a5-1-2彈性支點(diǎn)法計(jì)算簡(jiǎn)圖圖5-1-L水平荷載標(biāo)誰(shuí)值計(jì)算簡(jiǎn)圖1.時(shí)于碎石土及砂土；1） 當(dāng)計(jì)算點(diǎn)位于地下水位以上時(shí)：%反=b財(cái)占皿—態(tài) （E-1-2）2） 當(dāng)計(jì)算點(diǎn)位于地下水位以下時(shí)；（STT）舀式中一一第，的主動(dòng)土壓力系數(shù)「VuL=氣訴式歸—2己訥旌+［〔勺-蠕）-橢」—&b跳—（STT）舀式中一一第，的主動(dòng)土壓力系數(shù)「VuL%——三軸試驗(yàn)〔當(dāng)有可靠經(jīng)驗(yàn)時(shí)可采用直接萸切試驗(yàn)）境定的第，層土固結(jié)不排水（快）剪粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值；勺一一計(jì)聳點(diǎn)深度= 計(jì)算參數(shù)，當(dāng)嶼勺弱時(shí)，取勺,當(dāng)知—肢時(shí),取方.七一一基坑外惻水位深度；扁 計(jì)算系數(shù)，當(dāng)嘰時(shí)‘取L當(dāng)龍時(shí)，取零；孔 水的重度口N.對(duì)于粉土及粘性土；勺R(shí)=㈤-*詆JJ 5-1~4）當(dāng)按以上規(guī)定計(jì)算的基坑開挖面以上水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值小于零時(shí)，應(yīng)取零。支護(hù)結(jié)構(gòu)的基本撓曲方程應(yīng)按下式確定（圖5-1-2）,支點(diǎn)處的也界條件可按式（5-1-9）浦定；J14,h=0（0Wk二丸） （5-1-5）az.T4,成箕+眺％（z—凡）y—p硒如二。E乏&） （ST-引式中El——支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算寬度的抗彎剛度；m——地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)；如一一抗力計(jì)算寬度，地下連巍端和水泥土喑取單位寬度，排樁結(jié)構(gòu)抗力計(jì)算寬度宜按下列規(guī)定計(jì)算:1）圓形樁按下式計(jì)算二島=0.9x（!.5^+0.5） （5-1-7）式中d——樁身直徑■刃方形樁搜下式計(jì)算，%=1.5i-+0.5 （5-1-8）式中力一一方樁也長(zhǎng)口按式（15-1-7）^（5-1-8）?定的抗力計(jì)算寬度大于排樁間距時(shí)應(yīng)取排樁間距.z——支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部至計(jì)算點(diǎn)的距離；hK一一第盜工況基坑開挖深度；y——計(jì)算點(diǎn)水平變形；如一一荷載計(jì)算寬度，排樁可取樁中心距，地下連續(xù)墻和水泥土墻可取單位寬度。第J層支點(diǎn)邊界條件宜按下式確定：寫=哭 &）+% （5-1-9）式中處——第歹層支點(diǎn)水平剛度系數(shù)；七?——第J層支點(diǎn)水平位移值；一一在支點(diǎn)設(shè)置前的水平位穆值=T叫 第J層支點(diǎn)ffi加力o當(dāng)支點(diǎn)有預(yù)加力％且按式（5-1-9）^定的支點(diǎn)力弓￡%.時(shí),第層支點(diǎn)力弓應(yīng)按該層支點(diǎn)位移為構(gòu)的邊界條件勘定-支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算值可按下列規(guī)定計(jì)算（圖5-1-3）:圖5-1-3內(nèi)力計(jì)算商圖1.懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)彎矩計(jì)算值虬及魏力計(jì)算值佇可按下式計(jì)算；虬=虹￡電fid （5-1-10）匕二￡"￡魅式中SE恤一一計(jì)算截面以上的基坑內(nèi)側(cè)各土層彈性抗力值梆如，何-知B的合力之和m蠕一一合力作用點(diǎn)，至計(jì)算截面的距離，2￡既一一計(jì)算截面以上基坑外RI各土層水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值稿人的合力之和m虹——合力作用點(diǎn)至計(jì)算截面的距離。1.支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)彎矩計(jì)算值虬及萸力計(jì)算值七可按下式計(jì)算=虬-十婦十蠕2麟一她Z% 15-1-12）（5-1-13）式中、一一支點(diǎn)力七至基坑底的距籬；k1 if虬——基坑底面至計(jì)算截面的距離當(dāng)計(jì)算截面在基坑底面以上時(shí)取負(fù)值。（二】地下水控制的下水控制的設(shè)計(jì)和施工應(yīng)滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，根據(jù)場(chǎng)地及周也工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件和環(huán)境條件并結(jié)合基坑支護(hù)和基礎(chǔ)施工方案綜合分析，確定,地下水控制方法可分為集水明排.降水.截水和回濯等型式單獨(dú)或組合使用-見表5-L-2n地下水條件±英普責(zé)寮wtEdJ降林R度頃水文地IE特琵7C20-0<5■鼻室井點(diǎn)玫土'拍土、1*性土、砂土1 0.1-20.0上層齋木*水置不嗖射弁森0.1-20.0<20水榜土、做土、哺石土.可給巖、1.0-2000>5昏水豐事的?水'亭困求、制隙水41水常性土'費(fèi)土、&不n不H回A填土，翰土、即土.畔石土不n在地下水位高的地區(qū)開挖較深的基坑，如無(wú)能擋水的支護(hù)結(jié)構(gòu)，多數(shù)要降水。對(duì)軟土地區(qū)的深基坑，即便設(shè)有擋水的支護(hù)結(jié)構(gòu)，基坑外的地下水不會(huì)流入基坑，但為了便于機(jī)械挖土，亦多需在挖土前進(jìn)行坑內(nèi)降水，同時(shí)降水后能提高被動(dòng)土壓力，有利于支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和減少變形。其中，井點(diǎn)降水是使用較多的地下水控制方法：在基坑開挖前，預(yù)先在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量下部帶濾管的井點(diǎn)管，在基坑開挖前和開挖過(guò)程中，利用真空設(shè)備不斷抽取地下水，使地下水位降至坑底以下，不使地下水在基坑開挖過(guò)程中流入坑內(nèi)。井點(diǎn)降水一般有輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)和深井井點(diǎn)等，根據(jù)土的滲透系數(shù)、降水深度、設(shè)備條件及經(jīng)濟(jì)比較等因素確定。井點(diǎn)管為直徑38?51mm、長(zhǎng)5?7m的鋼管。濾管直徑常與井點(diǎn)管直徑相同，長(zhǎng)度為1.0?.7m，管壁上鉆有直徑12?19mm、呈星棋狀排列的濾孔，外面包以兩層孔徑不同的生絲布或塑料布濾網(wǎng)。降水井宜在基坑外緣采用封閉式布置，井間距應(yīng)大于15倍井管直徑，在地下水補(bǔ)給方向應(yīng)適當(dāng)加密；當(dāng)基坑面積較大、開挖較深時(shí)，也可在基坑內(nèi)設(shè)置降水井。其深度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)降水深度、含水層的埋藏分布和降水井的出水能力確定，設(shè)計(jì)降水深度在基坑范圍內(nèi)不宜小于基坑底面以下0.5m。井點(diǎn)降水的涌水量按水井理論計(jì)算。根據(jù)地下水有無(wú)壓力，水井分為無(wú)壓井和承壓井。水井底部到達(dá)不透水層時(shí)稱完整井，否則稱為非完整井。所以水井共分四種，即無(wú)壓完整井、無(wú)壓非完整井、承壓完整井和承壓非完整井。各種井的涌水量計(jì)算公式不同，如:無(wú)壓完整井的當(dāng)基坑遠(yuǎn)離邊界時(shí)，其基坑涌水量計(jì)算公式為:”E牌1十_式中0——基坑涌水重；k——滲諉系數(shù)；H 潛水含水層厚度；s——基坑水位降深；R——降水影響半徑（宜通過(guò)試驗(yàn)或根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定，當(dāng)基坑側(cè)壁安全等裂為二三級(jí)時(shí)，可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算趺=霰廂3）r0一一基坑等效半徑（當(dāng)基坑為圓形時(shí)，取圓半徑m當(dāng)基坑為非圓形時(shí)，按下式計(jì)算；矩形基坑4=0,為（具+辦式中山&分別為基坑的長(zhǎng)、重邊；不規(guī)加塊狀基坑七=顧,式中A為基坑面機(jī)）無(wú)壓非完整井當(dāng)基坑遠(yuǎn)離ia界時(shí).其基坑涌水童計(jì)算公式為0=1%昧 ;亍_乂 （5T-L5）1+0.2—■I[IR1+0.2—也1+—Ih式中虹2承壓完整井當(dāng)基坑遠(yuǎn)離邊界時(shí)，其基坑涌水重則按下式計(jì)算；Lr0>式中R一一降水易響半徑(宜通過(guò)試照或根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定，當(dāng)基坑側(cè)壁安全等級(jí)為二、三級(jí)時(shí)，可按經(jīng)照公式計(jì)算R=\g時(shí)M——承壓含水層厚匿；至于單根井點(diǎn)管的出水重，由下式計(jì)算Mq=12。嘩成性 (5-1-17)武中q單根井點(diǎn)管的出水重(治)；匕過(guò)德器半徑(m)；I一一過(guò)痣器ifi水部分長(zhǎng)度(m)；k——含水層滲iSS^Wdh建水井的敬重株可按下式計(jì)算，n=1.1— (5-1-15)q二、機(jī)械化施工推土機(jī)操縱靈活、運(yùn)轉(zhuǎn)方便、所需工作面較小，多用于場(chǎng)地清理和平整、開挖深度不大的基坑、填平溝坑，以及配合鏟運(yùn)機(jī)工作。推運(yùn)距離宜在100m以內(nèi)，以運(yùn)距50m左右經(jīng)濟(jì)效果最好。鏟運(yùn)機(jī)可綜合完成挖土、運(yùn)土、卸土和平土的全部土方施工工序，分自行式鏟運(yùn)機(jī)和拖式鏟運(yùn)機(jī)兩種，目前多為油壓操縱。常用于大面積的場(chǎng)地平整、填筑堤壩和路基、在開闊地帶開挖長(zhǎng)度大的大型基坑。適用運(yùn)距為600?1500m，當(dāng)運(yùn)距為200?350m時(shí)效率最高。單斗挖土機(jī)目前多為液壓傳動(dòng)，分為正鏟、反鏟和抓鏟等，其行走裝置有履帶和輪胎式等。 正鏟挖土機(jī)適合開挖停機(jī)面以上的土方，需汽車配合運(yùn)土。反鏟挖土機(jī)用以挖掘停機(jī)面以下的土方，主要用于開挖基坑、溝槽等，亦需汽車配合運(yùn)土。抓鏟挖土機(jī)宜用于開挖溝槽、基坑和裝卸粒狀材料，于水下亦可抓土。機(jī)械選擇主要取決于施工對(duì)象特點(diǎn)、地下水位高低和土壤含水量。當(dāng)?shù)匦纹鸱淮?，坡度在以?nèi)，挖填平整土方的面積較大，土的含水量適當(dāng)，平均運(yùn)距短(一般在1km以內(nèi))時(shí)，采用鏟運(yùn)機(jī)較為合適。如果土質(zhì)堅(jiān)硬或冬季凍土層厚度超過(guò)10?15cm時(shí)，必須由其他機(jī)械輔助翻松再鏟運(yùn)。當(dāng)一般土的含水量大于25%，或堅(jiān)硬的粘土含水量超過(guò)30%時(shí)，鏟運(yùn)機(jī)要陷車，必須使水疏干后再施工。（二） 地形起伏較大的丘陵地帶，一般挖土高度在3m以上，運(yùn)輸距離超過(guò)1km,工程量較大且又集中時(shí)，一般可采用下述三種方式進(jìn)行挖土和運(yùn)土。1）正鏟挖土機(jī)配合自卸汽車進(jìn)行施工，并在棄土區(qū)配備推土機(jī)平整土堆。2）用推土機(jī)將土推入漏斗，并用自卸汽車在漏斗下承土并運(yùn)走。3）用推土機(jī)預(yù)先把土推成一堆，用裝載機(jī)把土裝到汽車上運(yùn)走，效率也很高。（三） 開挖基坑時(shí)根據(jù)下述原則選擇機(jī)械土的含水量較小，可結(jié)合運(yùn)距長(zhǎng)短、挖掘深淺，分別采用推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)或正鏟挖土機(jī)配合自卸汽車進(jìn)行施工。當(dāng)基坑深度在1?2m，基坑不太長(zhǎng)時(shí)可采用推土機(jī)；深度在2m以內(nèi)的線狀基坑，宜由鏟運(yùn)機(jī)開挖；當(dāng)基坑較大，工程量集中時(shí)，可用正鏟挖土機(jī)挖土。如地下水位較高、又沒有采用降水措施，或土質(zhì)松軟，可能造成正鏟挖土機(jī)陷車時(shí)，則采用反鏟、拉鏟或抓鏟挖土機(jī)配合自卸汽車較為合適，挖掘深度見有關(guān)機(jī)械的性能表。移挖作填以及基坑和管溝的回填，運(yùn)距在60?100m以內(nèi)時(shí)可用推土機(jī)。上述各種機(jī)械的使用范圍都是相對(duì)的，選用機(jī)械時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況考慮。如果有多種機(jī)械可供選擇時(shí)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇效率高、費(fèi)用低的機(jī)械進(jìn)行施工。當(dāng)挖土機(jī)挖出的土方需用運(yùn)土車輛運(yùn)走時(shí)，挖土機(jī)的生產(chǎn)率不僅取決于本身的技術(shù)性能，而且還決定于所選的運(yùn)輸工具是否與之協(xié)調(diào)。由技術(shù)性能，可按下式算出挖土機(jī)的生產(chǎn)率？：P= -q-—- /臺(tái)班） （5-1-19}￡電式中￡——挖土機(jī)每次作業(yè)循環(huán)延續(xù)時(shí)間ts）,—般為的~也毋q 挖土機(jī)斗容重【福）；七一一土的最初可松性系敵；J——土斗的充盈系數(shù)，可取0-8—1.1?、——工作時(shí)間利用系數(shù)'一殷為0.6?0.&為了使挖土機(jī)充分發(fā)揮生產(chǎn)器力，應(yīng)詼運(yùn)土車藕的裁重重Q與挖土機(jī)的每斗土重保持一定的倍率關(guān)系，并有足夠數(shù)童的車就以保證挖土機(jī)連續(xù)工作.從挖土機(jī)方面考慮，汽車的載重童越大越好，可以減少等待車輛掉頭的時(shí)間；從車輛方面考慮，載重重小，臺(tái)班費(fèi)便宜而數(shù)重要噌加，載重量大，臺(tái)明賽高但敏童可減少.最臺(tái)適的車新載重重應(yīng)當(dāng)是使土方施工單濟(jì)為最低，可以通過(guò)核算確定.一般情況下「汽車載重童宜為每斗土重的3?5倍.運(yùn)土車的數(shù)童跖可按下式計(jì)算TN= （5-1-20）+上J M式中T——運(yùn)輸車輛每一工作循環(huán)延續(xù)時(shí)間（mm）,由裝車、重車運(yùn)輸、卸車、空車開回及等待等時(shí)間組成；A——運(yùn)輸車輛裝滿一車土的時(shí)間（mm）；婦——運(yùn)輸車輛調(diào)頭而使挖土機(jī)等待的時(shí)間（m弟D=n-i （5-1-21）（5-1-22（5-1-22）Fq J式中珂一一運(yùn)土車輛每車裝土次數(shù);式中e——運(yùn)土車輛的載重重（t）；y 實(shí)土重度幽'L三、爆破工程開挖巖石多用爆破方法。此外，開挖凍土、清除障礙物和拆除舊有的建筑物和構(gòu)筑物以及近年來(lái)在拆除支護(hù)結(jié)構(gòu)的混凝土結(jié)構(gòu)支撐方面亦多用爆破。爆破是利用炸藥爆炸時(shí)產(chǎn)生的極高的壓力和大量的熱來(lái)破壞周圍介質(zhì)。爆破施工費(fèi)用低、速度快，但有一定的危險(xiǎn)性，需謹(jǐn)慎地作好防護(hù)工作。爆破施工包括打孔、裝藥、填塞、引爆和清理。打孔多用風(fēng)鎬，藥孔布置由設(shè)計(jì)定。藥量由計(jì)算確定。要使炸藥發(fā)生爆炸，必須用起爆炸藥引爆。起爆方法有：火花起爆法、電池起爆法和導(dǎo)爆（傳爆線）法。前兩種方法用雷管引爆炸藥，后一種是用雷管引爆導(dǎo)爆索：由導(dǎo)爆索直接引爆炸藥。拆除爆破又名“控制爆破”，是通過(guò)一定的技術(shù)措施，嚴(yán)格控制爆炸能量和爆破規(guī)模，使爆破的聲響、振動(dòng)、破壞區(qū)域以及破碎物的散坍范圍，控制在規(guī)定限度內(nèi)的一種爆破技術(shù)。它在城市和工廠的發(fā)展過(guò)程中，對(duì)已有房屋或構(gòu)筑物的磬建、拆除提供了安全有效的方法。拆除爆破需考慮的因素很多，包括爆破體的集合形狀和材質(zhì)，使用的炸藥、藥量、炮眼布置及裝藥方式，覆蓋物和防護(hù)措施及周圍環(huán)境等。其中炸藥及裝藥量是最主要的因素。拆除爆破所用的炸藥，要求爆速小但威力大；藥卷的臨界直徑?。ㄐ∮谂R界直徑時(shí)，炸藥就不能傳爆）以便使用微量炸藥。裝藥量的計(jì)算根據(jù)炸藥的性能來(lái)確定。一般拆除爆破采取“多鉆眼，少裝藥”的辦法。四、預(yù)制樁、灌注樁施工按樁的施工方法，樁分為預(yù)制樁和灌注樁兩類（一）預(yù)制打人樁施工預(yù)制樁常用的有混凝土方樁、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁和鋼管樁。打入法是最常用的沉樁方法。打樁設(shè)備打樁設(shè)備主要是樁錘和樁架。樁棰有落錘、蒸汽錘、柴油錘和液壓錘。目前應(yīng)用最多的是柴油錘。柴油錘是利用燃油爆炸推動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)而錘擊打樁，活塞重量從幾百公斤到數(shù)噸。用錘擊沉樁，為防止樁受沖擊應(yīng)力過(guò)大而損壞，宜用重錘輕擊。如用輕錘重打，錘擊功大部分被樁身吸收，樁不易打入，且樁頭易打碎。錘重與樁重應(yīng)有一定的比值，或控制錘擊應(yīng)力，以防把樁打壞。樁架是支持樁身和樁棰，在沉樁過(guò)程中引導(dǎo)樁的方向，并使樁錘能沿著要求的方向沖擊的打樁設(shè)備。常用樁架有多能樁架和履帶式樁架，多用后者。履帶式樁架以履帶式起重機(jī)為底盤，增設(shè)了立柱和斜撐用以打樁。打樁打樁前應(yīng)做好下列準(zhǔn)備工作：清除妨礙施工的地上和地下的障礙物；平整施工場(chǎng)地；定位放線。柱基軸線的定位點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在不受打樁影響的地點(diǎn)，打樁地區(qū)附近需設(shè)置不少于2個(gè)的水準(zhǔn)點(diǎn)。在施工過(guò)程中可據(jù)此檢查樁位的偏差以及樁的入土深度。打樁時(shí)應(yīng)注意下列一些問(wèn)題：⑴打樁順序打樁順序應(yīng)根據(jù)地形、土質(zhì)和樁布置的密度決定。由于樁對(duì)土體產(chǎn)生擠壓，打樁時(shí)先打人的樁常被后打入的樁推擠而發(fā)生水平位移，尤其是在滿堂打樁時(shí)，這種現(xiàn)象尤為突出。因此在樁的中心距小于4倍樁的直徑時(shí)，應(yīng)擬定合理的打樁順序。當(dāng)逐排打設(shè)時(shí)，打樁的推進(jìn)方向應(yīng)逐排改變，以免土朝一個(gè)方向擠壓，導(dǎo)致土壤擠壓不均勻。并且對(duì)一排樁而言，必要時(shí)可采用間隔跳打的方式進(jìn)行。大面積打樁時(shí)，可從中間先打，逐漸向四周推進(jìn)(，若從四周向中間打設(shè)，則中間部分土壤受到擠壓，使樁難以打入。分段打設(shè)，可以減少對(duì)樁的擠動(dòng)，在大面積打樁時(shí)較為適宜。打樁方法在樁架就位后即可吊樁，垂直對(duì)準(zhǔn)樁位中心，緩緩放下插入土中，位置要準(zhǔn)確。在樁頂扣好樁帽或樁箍，使樁穩(wěn)定后，即可除去吊鉤，起錘輕壓并輕擊數(shù)錘，隨即觀察樁身與樁帽、樁棰等是否在同一軸線，接著可正常施打。在沉樁過(guò)程中，要經(jīng)常注意樁身有無(wú)位移和傾斜現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)及早糾正。為了防止擊碎樁頂，除用樁帽外，如樁頂不平，還需用麻袋或厚紙墊平，落錘高度不宜大于1m。如用送樁法將樁頂打入土中時(shí)，樁與送樁的縱軸線應(yīng)盡量在同一直線上。拔出送樁后，樁孔應(yīng)及時(shí)回填。沉樁到接近設(shè)計(jì)要求時(shí)，即需進(jìn)行觀察，看是否滿足貫入度或沉樁標(biāo)高的要求。如達(dá)到設(shè)計(jì)要求，即作好沉樁記錄，并將樁架移至新樁位施工。打樁的質(zhì)量控制打樁的質(zhì)量視打入后的偏差是否在允許范圍之內(nèi)，最后貫入度與沉樁標(biāo)高是否滿足設(shè)計(jì)要求以及樁頂、樁身是否打壞而定。樁的垂直偏差應(yīng)控制在1%之內(nèi)，平面位置的偏差，除上面蓋有基礎(chǔ)梁的樁和樁數(shù)為1?2根或單排樁基中的樁外，一般為1/2?1個(gè)樁的直徑或邊長(zhǎng)。摩擦樁的入土深度控制，以標(biāo)高為主，而以貫入度作參考；端承樁的入土深度控制，以貫入度為主，而以標(biāo)高作參考。貫入度指最后貫入度，即最后10擊樁的平均人土深度。（二）灌注樁施工由于具有施工時(shí)無(wú)振動(dòng)、無(wú)擠土、噪音小、宜于在城市建筑物密集地區(qū)使用等優(yōu)點(diǎn)，灌注樁在施工中得到較為廣泛的使用。根據(jù)成孔工藝的不同，灌注樁可以分為干作業(yè)成孔的灌注樁、泥漿護(hù)壁成孔的灌注樁、套管成孔的灌注樁等。干作業(yè)成孔灌注樁干作業(yè)成孔灌注樁適用于地下水位較低，無(wú)需護(hù)壁即可直接取土成孔的土質(zhì)，可采用螺旋鉆機(jī)成孔、洛陽(yáng)鏟挖機(jī)和人工挖孔等成孔方式。螺旋鉆機(jī)成孔灌注樁是利用動(dòng)力旋轉(zhuǎn)鉆桿，使鉆頭的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)削土，土塊沿螺旋葉片上升排出孔外。施工時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況，確定相應(yīng)的鉆進(jìn)轉(zhuǎn)速及鉆壓：在軟塑土層，含水量大時(shí)，可用疏紋葉片鉆桿，以便較快地鉆進(jìn)；在可塑或硬塑粘土中，或含水量較小的砂土中應(yīng)用密紋葉片鉆桿，緩慢地均勻地鉆進(jìn)。僉葉片螺旋鉆機(jī)成孔直徑一般為300?600mm，鉆孔深度8?12m。鋼筋籠應(yīng)一次綁扎完成，放入孔內(nèi)之后再次測(cè)量孔內(nèi)虛土厚度?；炷翍?yīng)隨澆隨振，每次澆筑高度不得大于1.5m。如成孔時(shí)發(fā)生塌孔，宜鉆至塌孔處以下1?2m時(shí)，用低強(qiáng)度等級(jí)的混凝土填至塌孔以上lm左右，待混凝土初凝后再繼續(xù)下鉆，鉆至設(shè)計(jì)深度，也可用3：7的灰土夯實(shí)代替填筑混凝土。泥漿護(hù)壁成孔灌注樁泥漿護(hù)壁成孔是用泥漿保護(hù)孔壁，防止孔壁坍塌。通常在孔內(nèi)注入高塑性粘土或膨潤(rùn)土和水拌合的泥漿，或者利用鉆削下來(lái)的粘性土與水混合形成泥漿保護(hù)孔壁。對(duì)不論地下水位高或低的土層皆適用，多用于含水量高的軟土地區(qū)。成孔機(jī)械有回轉(zhuǎn)鉆機(jī)、潛水鉆機(jī)、沖擊鉆等，其中以回轉(zhuǎn)鉆機(jī)最多?；剞D(zhuǎn)鉆機(jī)是由動(dòng)力裝置帶動(dòng)鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)有鉆頭的鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，由鉆頭切削土壤。根據(jù)泥漿循環(huán)方式不同，分為正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)和反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)。正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔是由空心鉆桿內(nèi)部通人泥漿或高壓水，從鉆桿底部噴出，攜帶鉆下的土碴沿孔壁向上流動(dòng)，由孔口將土碴帶出流入泥漿池。反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔是泥漿或清水由鉆桿與孔壁間的環(huán)狀間隙流入鉆孔，然后由吸泥泵等在鉆桿內(nèi)形成真空，使之?dāng)y帶鉆下的土碴由鉆桿內(nèi)腔返回地面而流向泥漿池。反循環(huán)工藝的泥漿上流的速度較高，能攜帶較大的土碴。鉆進(jìn)過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡，或泥漿突然漏失，表示有孔壁坍陷跡象。其主要原因是土質(zhì)松散，泥漿護(hù)壁不好，護(hù)筒周圍未用粘土緊密填封以及護(hù)簡(jiǎn)內(nèi)水位不高。鉆進(jìn)中如出現(xiàn)縮頸、孔壁坍陷時(shí)，首先應(yīng)保持孔內(nèi)水位并加大泥漿比重以穩(wěn)孔護(hù)壁。如孔壁坍陷嚴(yán)重，應(yīng)立即回填粘土，待孔壁穩(wěn)定后再鉆。鉆桿不垂直、土層軟硬不勻或碰到孤石時(shí)，都會(huì)引起鉆孔偏斜。鉆孔偏斜時(shí)，可提起鉆頭，上下反復(fù)掃鉆幾次，以便削去硬土，如糾正無(wú)效，應(yīng)于孔中局部回填粘土至偏孔處0.5m以上，重新鉆進(jìn)。套管成孔灌注樁套管成孔灌注樁是利用錘擊打樁法或振動(dòng)打樁法，將帶有鋼筋混凝土樁靴（有稱樁尖）或帶有活瓣式樁靴的鋼套管沉入土中，然后灌注混凝土并拔管而成。通常分為錘擊灌注樁和振動(dòng)灌注樁。前者多用于一般粘性土、淤泥質(zhì)土、砂土和人工填土地基，后者除以上范圍，還可用于稍密及中密的碎石土地基。錘擊灌注樁施工時(shí)，用樁架吊起鋼套管，對(duì)準(zhǔn)預(yù)先設(shè)在樁位處的預(yù)制鋼筋混凝土樁靴。套管與樁靴連接處要墊以麻、草繩，以防止地下水滲入管內(nèi)。然后緩緩放下套管，套入樁靴壓進(jìn)土中。套管上端扣上樁帽，檢查套管與樁棰是否在一垂直線上，套管偏斜W0.5%時(shí)，即 套管成孔灌注樁可起錘沉套管。先用低錘輕擊，觀察后如無(wú)偏移，才正施打，直至符合設(shè)計(jì)要求的貫入度或沉人標(biāo)高，并查管內(nèi)有無(wú)泥漿或水進(jìn)入，即可灌注混凝土。套管內(nèi)混凝土應(yīng)盡量灌滿，然后均勻拔管。樁錘沖擊頻率，視錘的類型而定。樁的中心距在5倍樁管外徑以內(nèi)或小于2m時(shí)，均應(yīng)跳打。中間空出的樁須待鄰樁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%以后，方可施打。為了提高樁的質(zhì)量和承載能力，常采用復(fù)打擴(kuò)大灌注樁。套管灌注樁施工時(shí)常易發(fā)生斷樁、縮頸、樁靴進(jìn)水或進(jìn)泥及吊腳樁等問(wèn)題，施工中應(yīng)加強(qiáng)檢查并及時(shí)處理。五、地基加固處理技術(shù)天然地基的強(qiáng)度不足或土的壓縮性較大，不能滿足建筑物對(duì)地基的要求時(shí)，就需要針對(duì)不同的情況，對(duì)地基進(jìn)行處理或加固。地基處理的目的是：改善軟弱土的剪切性能，提高地基土的抗剪強(qiáng)度；降低軟弱土的壓縮性，減少基礎(chǔ)的沉降和不均勻沉降；同時(shí)，還可以改善土的透水性，起防滲、截水的作用；改善土的動(dòng)力特性，防止液化作用。地基處理的技術(shù)主要有：排水固結(jié)法，振密、擠密法，置換及拌入法，灌漿法，加筋法及冷熱處理法等。這些技術(shù)的作用機(jī)理，大致分為：（1）土質(zhì)改良；（2）土的置換；（3）土的補(bǔ)強(qiáng)等三類。土質(zhì)改良是指用機(jī)械（力學(xué)）的