1、2 2 地基处理与桩基础工程地基处理与桩基础工程 学习重点：常见的地基的加固方法及适用范围，浅基础的类型及使用范围。钢筋混凝土预制桩和混凝土灌注桩施工及质量检验标准，对泥浆护壁成孔灌注桩施工过程及方法。学习要求：了解桩基础组成及分类；一、地基定义：一、地基定义：建筑物基础底部下方一定深度与范围内的土层，承受由建筑物基础底部下方一定深度与范围内的土层，承受由 基础传来的建筑物荷载。基础传来的建筑物荷载。二、地基要求：二、地基要求：1.1.均应保证具有足够的强度和稳定性。均应保证具有足够的强度和稳定性。2.2.在荷载作用下地基土不发生剪切破坏或丧失稳定；在荷载作用下地基土不发生剪切破坏或丧失稳定；
2、3.3.不产生过大的沉降或不均匀的沉降变形，以确保不产生过大的沉降或不均匀的沉降变形，以确保建筑物的正常使用。建筑物的正常使用。2.1 2.1 地基处理及加固地基处理及加固 三、地基分类：三、地基分类：天然地基：天然地基：不需人工加固处理，具有足够承载力的土层不需人工加固处理，具有足够承载力的土层。人工地基：人工地基：经过人工处理，达到承载力的土层。经过人工处理，达到承载力的土层。地基处理的方法主要有：地基处理的方法主要有：换土处理：换土处理：换土垫层法、强夯法、强夯置换法、排水固结法。换土垫层法、强夯法、强夯置换法、排水固结法。加固补强：加固补强：振冲法、砂石桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、夯实振
3、冲法、砂石桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、夯实水泥土桩法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、石灰桩法。水泥土桩法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、石灰桩法。（一）换土垫层法（一）换土垫层法 1 1、灰土地基：、灰土地基：（1 1）方法：）方法：用石灰与黏性土拌和均匀，分层夯实而形成垫层层。其承载能用石灰与黏性土拌和均匀，分层夯实而形成垫层层。其承载能力可达力可达300kp300kp。（2 2）适用：）适用：一般黏性土地基加固，施工简单，费用较低。一般黏性土地基加固，施工简单，费用较低。（3 3）材料要求：）材料要求：1 1）土料：采用就地挖出的黏性土及塑性指数大于）土料：采用就地挖出的黏性土及塑性指数大于
4、4 4的粉土，土内不得含的粉土，土内不得含有松软杂质或使用耕植土；土料须过筛，其颗粒不应大于有松软杂质或使用耕植土；土料须过筛，其颗粒不应大于15mm15mm。（塑性。（塑性指数指数4 4，颗粒，颗粒15mm15mm）2 2）石灰。应用）石灰。应用级以上新鲜的块灰，含氧化钙、氧化镁愈高愈好，使用级以上新鲜的块灰，含氧化钙、氧化镁愈高愈好，使用前前1 1-2d2d消解并过筛，其颗粒不得大于消解并过筛，其颗粒不得大于5mm5mm，且不应夹有未熟化的生石灰，且不应夹有未熟化的生石灰块粒及其他杂质，也不得含有过多的水分。（颗粒块粒及其他杂质，也不得含有过多的水分。（颗粒5mm5mm）（4）施工要点：）
5、施工要点：1）铺设前应先检查基槽，待合格后方可施工。（地基验槽）铺设前应先检查基槽，待合格后方可施工。（地基验槽）2）灰土配合比满足规定，一般体积比为）灰土配合比满足规定，一般体积比为3：7或或 2：8。（灰土配制）。（灰土配制）3）施工时，控制其含水量、厚度、夯打遍数。（控制因数）施工时，控制其含水量、厚度、夯打遍数。（控制因数）4）应先采取排水措施，在无水情况下施工。（无水施工）应先采取排水措施，在无水情况下施工。（无水施工）5）不得在墙角、柱墩及承重窗间墙下接缝，上下错缝不小于）不得在墙角、柱墩及承重窗间墙下接缝，上下错缝不小于500mm，接缝，接缝隙处的灰土应充分夯实。（接缝规范）隙处
6、的灰土应充分夯实。（接缝规范）6 6）灰土打完后，应及时进行基础施工，并随时准备回填土。（防水）灰土打完后，应及时进行基础施工，并随时准备回填土。（防水）7 7）冬季施工时，应采取有效的防冻措施，不得采用冻土。（防水）冬季施工时，应采取有效的防冻措施，不得采用冻土。（防水）8 8）用环刀取样测量土的干密度。压实系数一般为）用环刀取样测量土的干密度。压实系数一般为0.930.93-0.95g/0.95g/。（防冻）。（防冻）9 9）确定贯入度时，应先进行现场试验。（贯入度）确定贯入度时，应先进行现场试验。（贯入度）2、砂和砂石地基、砂和砂石地基 （参照灰土地基讲解）（用砂或砂石做垫层替换基础下部
7、的软土层）（参照灰土地基讲解）（用砂或砂石做垫层替换基础下部的软土层）（二）重锤夯实法（二）重锤夯实法 原理：原理：利用起重机械将夯锤提升到一定高度，然后自由落利用起重机械将夯锤提升到一定高度，然后自由落下，重复夯击基土表面，使地基表面形成一层比较实心密下，重复夯击基土表面，使地基表面形成一层比较实心密实的硬壳，从而使地基得到加固。实的硬壳，从而使地基得到加固。吊锤（吊锤（1.53t1.53t，1.131.50m1.131.50m，C20C20，20mm20mm钢底板）钢底板）落落锤（锤（2.54.5m2.54.5m）夯击基土（夯击基土（610610遍）遍）特点：特点：本法使用轻型设备易于解决
8、，施工简便，费用较低，本法使用轻型设备易于解决，施工简便，费用较低，但布点较密、夯击遍数多，施工期相对较长，同时夯击能但布点较密、夯击遍数多，施工期相对较长，同时夯击能量小，孔隙水难以消散。量小，孔隙水难以消散。适用：适用：地下水位地下水位0.8m0.8m以上的黏土、砂土等加固，加固深度以上的黏土、砂土等加固，加固深度1.22.0m1.22.0m，强度提高可达，强度提高可达30%30%。（三）强夯法（三）强夯法 1 1、原理：、原理：用起重机械吊起夯锤（用起重机械吊起夯锤（8 8-40t40t），从高处（），从高处（6 6-30m30m）自由落下，迫使土层孔隙压缩，土体局部液化，孔障水自由落下
9、，迫使土层孔隙压缩，土体局部液化，孔障水和气体逸出，土粒重新排列，经时效压密达到固结。和气体逸出，土粒重新排列，经时效压密达到固结。2 2、适用：、适用：同上，加固深度同上，加固深度1040m1040m，强度提高，强度提高2525倍。倍。3 3、施工机具：、施工机具：1 1）夯锤：整体式（钢壳和混凝土）、装配式（钢板）。）夯锤：整体式（钢壳和混凝土）、装配式（钢板）。2 2）起重设备：可用）起重设备：可用1515、2020、2525、3030、50t50t带有离合摩擦带有离合摩擦器的履带式起重机器的履带式起重机 4、施工要点、施工要点 1）地质勘察，制定强夯方案；）地质勘察，制定强夯方案；2）
10、现场试夯，确定施工参数（夯锤质量、尺寸、落距、夯击遍数等）；）现场试夯，确定施工参数（夯锤质量、尺寸、落距、夯击遍数等）；3）施工步骤为平整场地、测量放线、起重机就位、吊锤落锤、夯坑填）施工步骤为平整场地、测量放线、起重机就位、吊锤落锤、夯坑填平、标高测量平、标高测量 4）夯击时落锤平稳，夯位准确，坑内积水应及时排除。）夯击时落锤平稳，夯位准确，坑内积水应及时排除。5）分段进行，从边缘向中央）分段进行，从边缘向中央 6）对于高饱和度的粉土、黏性土和新饱和填土，进行强夯时：）对于高饱和度的粉土、黏性土和新饱和填土，进行强夯时：a、适当将夯击能量降低；、适当将夯击能量降低；b、将夯常量差适当加大；
11、、将夯常量差适当加大；c、减少土内的水分。、减少土内的水分。强强 夯夯 压压 实实 （四）振冲法（四）振冲法（对地基土振冲、射水、成孔、填砂石成桩）（对地基土振冲、射水、成孔、填砂石成桩）1 1、原理：、原理：是以起重机吊起振冲器，启动潜水电机带动偏心块，使振冲器产生是以起重机吊起振冲器，启动潜水电机带动偏心块，使振冲器产生高频振动，同时开动水泵，通过喷嘴喷射高压水流成孔，然后分批填以砂高频振动，同时开动水泵，通过喷嘴喷射高压水流成孔，然后分批填以砂石骨料形成一根根桩体，桩体与原地基构成复合地基。石骨料形成一根根桩体，桩体与原地基构成复合地基。2 2、施工准备、施工准备 （1 1）技术准备：）
12、技术准备：1 1）了解现场有无障碍，工作面是不是够用，辅助措施有没有到位。）了解现场有无障碍，工作面是不是够用，辅助措施有没有到位。2 2）了解现场地质情况，）了解现场地质情况，3 3）设置试验区，确定各项施工参数）设置试验区，确定各项施工参数。（2）材料要求：可用粗砂，中砂，砾砂，碎石，卵石，角砾，圆砾等，粒）材料要求：可用粗砂，中砂，砾砂，碎石，卵石，角砾，圆砾等，粒径为径为5-50mm。（3）主要机具：振冲器，起重机，水泵，控制电流操作台，）主要机具：振冲器，起重机，水泵，控制电流操作台，150A电流表，电流表，500V电压表，供水管道及加料设备等。电压表，供水管道及加料设备等。3 3、
13、施工工艺、施工工艺 （1 1）振冲挤密法）振冲挤密法 1 1）方法：在中、粗砂地基中，不外加料，利用振冲器的振动使）方法：在中、粗砂地基中，不外加料，利用振冲器的振动使松散砂密实。松散砂密实。2 2）施工顺序：对准加固点、启动吊机、振冲下沉、振冲提升、）施工顺序：对准加固点、启动吊机、振冲下沉、振冲提升、关机关水和移位、整平场地关机关水和移位、整平场地。（2 2）振冲置换法）振冲置换法 1 1）方法：在砂土和粉土中，利用振冲器冲孔，加填料振密成桩。）方法：在砂土和粉土中，利用振冲器冲孔，加填料振密成桩。2 2）施工程序：定位、振冲下沉、成孔、清孔、填料、振密、成）施工程序：定位、振冲下沉、成孔
14、、清孔、填料、振密、成 桩。桩。（五）深层搅拌水泥土地基（五）深层搅拌水泥土地基 1 1、原理：、原理：利用特制的深层搅拌机在地基深处，将软土与利用特制的深层搅拌机在地基深处，将软土与固化剂强制拌合，使软土硬结成具有整体性、水稳性和固化剂强制拌合，使软土硬结成具有整体性、水稳性和足够强度的水泥加固土，又称为水泥土搅拌桩。足够强度的水泥加固土，又称为水泥土搅拌桩。2 2、施工工艺：、施工工艺：定位定位预拌下沉预拌下沉制备水泥浆制备水泥浆提提升、喷浆、搅拌升、喷浆、搅拌重复上下搅拌重复上下搅拌清洗、移位清洗、移位 3 3、材料要求及截面形状：、材料要求及截面形状：宜用宜用425425号水泥，掺灰量
15、应不号水泥，掺灰量应不小于小于10%10%，以，以1215%1215%为宜；宜连续，形成封闭的实体或格为宜；宜连续，形成封闭的实体或格状结构。状结构。4 4、适用：、适用：淤泥、淤泥质土、粉质黏土等地基承载力特征淤泥、淤泥质土、粉质黏土等地基承载力特征值不大于值不大于150kP150kP的土层。的土层。2.1.3 2.1.3 其他较常见的地基其他较常见的地基处理方法处理方法 挤挤 挤密地基挤密地基 拌拌搅拌法加固地基搅拌法加固地基 1.根据使用材料性能不同可分为无筋扩展基础（刚性基础）和扩展基础（柔性基础）。2.按构造形式不同可分为独立基础、条形基础（包括墙下条形基础与柱下条形基础）、筏板基础
16、、箱形基础等。浅基础的分类浅基础的分类 2.2 2.2 浅埋式钢筋混凝土基础施工浅埋式钢筋混凝土基础施工 一一.无筋扩展基础：无筋扩展基础：无筋扩展基础：又称刚性基础,一般由砖、石、素混凝土、灰土和三合土等材料建造的墙下条型基础，或柱下独立基础。特点：抗压强度高，而抗拉、抗弯、抗剪性能差。适用范围：适用于六层和六层以下的民用建筑和轻型工业厂房。1.构造要求构造要求 无筋扩展基础的截面尺寸有矩形、阶梯形和锥形等，如附图1所示。附图附图1 无筋扩展基础截面形式无筋扩展基础截面形式(a)墙下刚性基础；墙下刚性基础；(b)柱下刚性基础柱下刚性基础 为保证无筋扩展基础内的拉应力及剪应力不超过基础的允许抗拉、抗剪强度，一般基础的刚性角及台阶宽高比应满足规范要求，同时基础底面宽度b应符合下式要求：bb+2Htan 1）基础弹线：基础开挖、垫层施工完毕后，应根据基础平面图尺寸，用钢尺量出各墙的轴线位置及基础的外边沿线，并用墨斗弹出。基础放线尺寸的允许偏差应符合有关规定。2）基础砌筑：砖基础砌筑方法、质量要求详见第3章砌筑工程。2施工要点施工要点（1）砖基础）砖基础 1 1）混凝土浇筑前应进行验槽，轴线
