第45讲基坑验槽及地基加固处理.pptx
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1、土木工程施工土木工程施工 【教学要求教学要求】了解基坑验槽和地基加固的方法,掌了解基坑验槽和地基加固的方法,掌握地基加固的原理和拟定加固方案的原则;了解预制桩握地基加固的原理和拟定加固方案的原则;了解预制桩的构造,掌握锤击沉桩、静力的构造,掌握锤击沉桩、静力沉桩、振动沉桩和射水沉沉桩、振动沉桩和射水沉桩的施工桩的施工方法;了解各类灌注桩的工艺原理和施工要点。方法;了解各类灌注桩的工艺原理和施工要点。了解了解桩基桩基桩基桩基工程质量控制和检测验收的方法。工程质量控制和检测验收的方法。【教学重点教学重点】预制桩的沉桩方法、沉桩顺序、贯入预制桩的沉桩方法、沉桩顺序、贯入预制桩的沉桩方法、沉桩顺序、贯
2、入预制桩的沉桩方法、沉桩顺序、贯入度控制和质量控制方法,灌注桩常见质量问题的原因及度控制和质量控制方法,灌注桩常见质量问题的原因及度控制和质量控制方法,灌注桩常见质量问题的原因及度控制和质量控制方法,灌注桩常见质量问题的原因及预防、处理方法预防、处理方法预防、处理方法预防、处理方法。【教学难点教学难点】预制桩沉桩施工质量控制;预制桩沉桩施工质量控制;预制桩沉桩施工质量控制;预制桩沉桩施工质量控制;灌注桩常灌注桩常灌注桩常灌注桩常见质量问题的预防及处理方法见质量问题的预防及处理方法见质量问题的预防及处理方法见质量问题的预防及处理方法。【时间安排时间安排】本章共本章共3讲、讲、6学时。学时。第第2
3、 2章章 地基处理与桩基工程地基处理与桩基工程土木工程施工土木工程施工第第4讲讲 基坑验槽基坑验槽及地基加固处理及地基加固处理 1 基坑验槽基坑验槽 2 地基加固处地基加固处理理第第2 2章章 地基处理与桩基工程地基处理与桩基工程土木工程施工土木工程施工1 基坑验槽基坑验槽 当基坑(槽)挖至设计标高后,应组织当基坑(槽)挖至设计标高后,应组织勘察、设计、监理、施勘察、设计、监理、施工方工方和和业主代表业主代表共同检查坑底土层是否与勘察、设计资料相符,共同检查坑底土层是否与勘察、设计资料相符,是否存在是否存在填井、填塘、暗沟、墓穴填井、填塘、暗沟、墓穴等不良情况,这称为等不良情况,这称为验槽验槽
4、。验槽验槽的方法以的方法以观察观察为主,辅以为主,辅以夯、拍夯、拍或或轻便勘探轻便勘探。第第4 4讲讲 基坑验槽及地基加固处理基坑验槽及地基加固处理基坑验槽基坑验槽 基坑验槽基坑验槽共共4141页页 第第1 1页页土木工程施工土木工程施工基坑底层基土质量钎探检查基坑底层基土质量钎探检查 共共4141页页 第第4 4页页1 1 基坑验槽基坑验槽土木工程施工土木工程施工2 地基加固处理地基加固处理 当结构的荷载较大,地基土质又较软弱当结构的荷载较大,地基土质又较软弱(强度不足强度不足或或压缩性大压缩性大),不能作为天然地基时,可采取人工加固处理的方法改善地基性,不能作为天然地基时,可采取人工加固处
5、理的方法改善地基性质,质,提高承载力、增加稳定性,减少地基变形提高承载力、增加稳定性,减少地基变形和和基础埋置深度基础埋置深度。第第4 4讲讲 基坑验槽及地基加固处理基坑验槽及地基加固处理2.1 地基加固的原理地基加固的原理共共4141页页 第第6 6页页土木工程施工土木工程施工2.1 2.1 地基加固的原理地基加固的原理 “将土质由松变实将土质由松变实”,“将土的含水量由高变低将土的含水量由高变低”,即可达到地基加固的目的。工程实践中的各种加固方法均是从这即可达到地基加固的目的。工程实践中的各种加固方法均是从这一加固原理出发一加固原理出发 。共共4141页页 第第7 7页页2.1.1 地基加
6、固原理地基加固原理地基碾压加固地基碾压加固土木工程施工土木工程施工 提高软弱地基的提高软弱地基的强度强度、保证地基的、保证地基的稳定性稳定性;降低软;降低软弱地基的弱地基的压缩性压缩性、减少基础的、减少基础的沉降沉降;防止地震时地基土;防止地震时地基土的的振动液化振动液化;消除特殊土的;消除特殊土的湿陷性、胀缩性湿陷性、胀缩性和和冻胀性冻胀性。2.1.2 地基处理的目的地基处理的目的坚实稳定的建筑地基坚实稳定的建筑地基 在可靠地基上建造的基础在可靠地基上建造的基础共共4141页页 第第8 8页页2.1 2.1 地基加固的原理地基加固的原理土木工程施工土木工程施工 软弱地基包括:软弱地基包括:淤
7、泥、淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。高压缩性土层构成的地基。2.1 2.1 地基加固的原理地基加固的原理 2.1.3 地基处理的对象地基处理的对象 特殊土地基包括:特殊土地基包括:软土、软土、湿陷性黄土、膨胀土、红粘土和冻湿陷性黄土、膨胀土、红粘土和冻土等地基。土等地基。共共4141页页 第第9 9页页吹填土的施工现场吹填土的施工现场 淤泥质土淤泥质土 湿陷性黄土湿陷性黄土 膨胀土膨胀土土木工程施工土木工程施工 地基加固处理的方法很多,归纳起来无非是:地基加固处理的方法很多,归纳起来无非是:“挖挖”、“填填”、“换换”、“夯夯”、“压压
8、”、“挤挤”、“拌拌”七个字。七个字。2 2 地基加固处理地基加固处理2.2 地基加固的方法地基加固的方法 当软弱土地基的承载力或当软弱土地基的承载力或变形满足不了建筑地基的要求,变形满足不了建筑地基的要求,而软弱土层的厚度不大时,挖而软弱土层的厚度不大时,挖去软土层将基础置于承载力大去软土层将基础置于承载力大的基岩或坚硬的土层中,最为的基岩或坚硬的土层中,最为经济。经济。共共4141页页 第第1111页页挖去厚度不大的软土层挖去厚度不大的软土层土木工程施工土木工程施工 当软土层较厚、承载力或变形又与建筑地基要求的当软土层较厚、承载力或变形又与建筑地基要求的差距不大时,可在软土层上直接回填一定
9、厚度的好土,差距不大时,可在软土层上直接回填一定厚度的好土,以提高地基持力层的承载力,减小软土层的承压力。以提高地基持力层的承载力,减小软土层的承压力。在在软软土土层层上上回回填填好好土土2.2 2.2 地基加固的方法地基加固的方法共共4141页页 第第1212页页土木工程施工土木工程施工 软土层较厚时,将基础下面一定范围内的软土挖去软土层较厚时,将基础下面一定范围内的软土挖去,代之以代之以人工填筑的垫层作持力层人工填筑的垫层作持力层。采用砂石、三合土、。采用砂石、三合土、矿渣、素土等材料换土的地基分别称为矿渣、素土等材料换土的地基分别称为砂石地基砂石地基、三合三合土地基土地基、粉煤灰地基粉煤
10、灰地基。2.2.1 换填法换填法 砂砂石石地地基基施施工工 砂石垫层剖面图砂石垫层剖面图2.2 2.2 地基加固的方法地基加固的方法共共4141页页 第第1313页页土木工程施工土木工程施工 利用打夯工具或机具夯击土壤,排出土壤中的水分利用打夯工具或机具夯击土壤,排出土壤中的水分,加速土壤的固结,提高土壤的密实度和承载力。加速土壤的固结,提高土壤的密实度和承载力。2.2.2 夯实法夯实法 平板振动夯进行地基夯实平板振动夯进行地基夯实 冲击夯进行软土压实施工冲击夯进行软土压实施工2.2 2.2 地基加固的方法地基加固的方法共共4141页页 第第1414页页土木工程施工土木工程施工 是一种较常采用
11、的地基处理方法是一种较常采用的地基处理方法,它是用起重机械将它是用起重机械将大吨位夯锤大吨位夯锤(一般一般不小于不小于8t)起吊到起吊到高处高处(一般不小于一般不小于6m)后,后,自由落下自由落下,对土体进行,对土体进行强力强力夯实夯实。强夯施工中强夯施工中2.2 2.2 地基加固的方法地基加固的方法 强夯适用于强夯适用于粘性土、湿陷性黄土粘性土、湿陷性黄土及及人工填土地基人工填土地基的加固。但强夯产生的加固。但强夯产生的振动对已建成或在建的建筑物有影的振动对已建成或在建的建筑物有影响时,不得采用。响时,不得采用。共共4141页页 第第1515页页强夯法施工强夯法施工 强夯可提高地基土的强度,
12、降低强夯可提高地基土的强度,降低土的压缩性,改善土的抗液化条件。土的压缩性,改善土的抗液化条件。土木工程施工土木工程施工吊吊起起夯夯锤锤自自动动脱脱钩钩装装置置起起重重机机配配三三角角架架起起吊吊夯夯锤锤下下落落瞬瞬间间起起重重机机配配龙龙门门架架起起吊吊夯坑夯坑2.2 2.2 地基加固的方法地基加固的方法共共4141页页 第第1616页页土木工程施工土木工程施工 夯锤一般重夯锤一般重101025t25t,大吨位锤通常采用,大吨位锤通常采用钢板外壳内灌砼,也可用局部钢板浇筑砼组合钢板外壳内灌砼,也可用局部钢板浇筑砼组合锤。锤底面积宜按土的性质确定,锤底静压力锤。锤底面积宜按土的性质确定,锤底静
13、压力值可取值可取252540KPa40KPa。夯锤中宜设置若干上下贯。夯锤中宜设置若干上下贯通的气孔,可减小夯锤起吊时的吸力(夯锤吸通的气孔,可减小夯锤起吊时的吸力(夯锤吸力可达力可达3 3倍锤重)。倍锤重)。夯锤上气孔夯锤上气孔长圆柱夯锤长圆柱夯锤 短圆柱夯锤短圆柱夯锤 圆锥形夯锤圆锥形夯锤圆柱形夯锤高宽圆柱形夯锤高宽比过大,容易偏比过大,容易偏锤,要慎用锤,要慎用圆锥形夯锤底圆锥形夯锤底面积小,会形面积小,会形成很深的夯坑成很深的夯坑2.2 2.2 地基加固的方法地基加固的方法共共4141页页 第第1717页页土木工程施工土木工程施工 在夯坑内回填块、碎石,强行在夯坑内回填块、碎石,强行夯
14、入并排开软土,形成砂石桩与软夯入并排开软土,形成砂石桩与软土的复合地基,称之为土的复合地基,称之为强夯置换强夯置换(或(或动力置换动力置换、强夯挤淤强夯挤淤)。)。强夯置换强夯置换2.2 2.2 地基加固的方法地基加固的方法强夯置换施工强夯置换施工 碎石被夯入深坑中碎石被夯入深坑中 起出并清理夯锤起出并清理夯锤共共4141页页 第第1818页页土木工程施工土木工程施工2.2.3 化学化学(注浆注浆)加固法加固法 是指用是指用旋喷法旋喷法或或深层搅拌法深层搅拌法加固地基。原理是利用加固地基。原理是利用高压射流高压射流切削土壤切削土壤,旋喷浆液旋喷浆液(水泥浆、水玻璃、丙凝等水泥浆、水玻璃、丙凝等
15、),搅拌浆土搅拌浆土,使,使浆液浆液和和土壤混合土壤混合,凝结成坚硬的,凝结成坚硬的柱体柱体或或土壁土壁。深层搅拌桩深层搅拌桩 深层搅拌机定位启动后,叶深层搅拌机定位启动后,叶片旋转切削土壤,下沉至设计深片旋转切削土壤,下沉至设计深度后缓慢提升搅拌机,同时喷射度后缓慢提升搅拌机,同时喷射水泥浆与软粘土水泥浆与软粘土强制拌和强制拌和,待搅,待搅拌机提升到地面时再拌机提升到地面时再原位下沉提原位下沉提升搅拌升搅拌一次,使浆土均匀混合形一次,使浆土均匀混合形成成水泥土桩水泥土桩。深层搅拌桩施工工艺流程图深层搅拌桩施工工艺流程图2.2 2.2 地基加固的方法地基加固的方法共共4141页页 第第3434
16、页页土木工程施工土木工程施工第第5讲讲 砼预制桩施工砼预制桩施工 1 砼预制桩的制作砼预制桩的制作 2 预制预制桩的沉桩施工桩的沉桩施工 3 预制预制桩的沉桩质量控制桩的沉桩质量控制 4 预制桩头的截桩预制桩头的截桩第第2 2章章 地基处理与桩基工程地基处理与桩基工程土木工程施工土木工程施工桩的分类桩的分类 桩基础由桩基础由桩桩和和承台承台组成:组成:按按承承载载性性状状分分端端承承桩桩磨磨擦擦桩桩端承桩端承桩磨擦端承桩磨擦端承桩端承磨擦桩端承磨擦桩磨擦桩磨擦桩桩基础构造示意图桩基础构造示意图第第5 5讲讲 砼预制桩施工砼预制桩施工共共3232页页 第第1 1页页土木工程施工土木工程施工 钢筋
17、砼预制桩有钢筋砼预制桩有实心桩实心桩(RC桩桩)和预应力和预应力管桩管桩(PC管桩管桩)两种:两种:实心桩实心桩常为边长常为边长250550mm的的方形断面方形断面,一般在施工,一般在施工现场现场预制预制,单根桩的最大长度,取决于打桩架的高度,长度不宜超过,单根桩的最大长度,取决于打桩架的高度,长度不宜超过30m。打。打30m以上的桩需考虑接桩,即以上的桩需考虑接桩,即整体分段预制、打桩过整体分段预制、打桩过程中逐段接长程中逐段接长;管桩管桩一般为外径一般为外径400500mm的的空心园柱形截面空心园柱形截面,壁厚,壁厚80100mm,在工厂采用在工厂采用“离心法离心法”制成,分节长度制成,分
18、节长度810m,法兰连,法兰连接。接。管桩管桩多采用多采用先张法预应力工艺先张法预应力工艺。预应力钢筋砼管桩预应力钢筋砼管桩共共3232页页 第第2 2页页第第5 5讲讲 砼预制桩施工砼预制桩施工土木工程施工土木工程施工1 砼预制桩的制作砼预制桩的制作 现场制作砼预制桩一般采用现场制作砼预制桩一般采用“间隔重叠法间隔重叠法”生产,桩与桩生产,桩与桩间用塑料薄膜或隔离剂间用塑料薄膜或隔离剂隔开隔开,邻桩与上层桩的砼须待邻桩与下层,邻桩与上层桩的砼须待邻桩与下层桩的砼达到设计强度的桩的砼达到设计强度的30%以后方可进行;重叠层数不超过以后方可进行;重叠层数不超过四层四层、层与层间之间层与层间之间涂
19、刷隔离剂涂刷隔离剂。1.1 钢筋砼方桩的预制钢筋砼方桩的预制第一层第一层预制方桩制作完毕预制方桩制作完毕预预制制方方桩桩的的间间隔隔生生产产共共3232页页 第第3 3页页第第5 5讲讲 砼预制桩施工砼预制桩施工土木工程施工土木工程施工 桩中钢筋应位置准确,主筋连接桩中钢筋应位置准确,主筋连接宜采用宜采用对焊对焊,主筋接头位置应,主筋接头位置应相互错开相互错开,相邻两根主筋接头截面的距离应大于相邻两根主筋接头截面的距离应大于35d,并不小于,并不小于500mm;桩顶、桩尖一;桩顶、桩尖一定范围内定范围内不留接头不留接头。桩桩身身钢钢筋筋绑绑扎扎1.1 1.1 钢筋砼方桩的预制钢筋砼方桩的预制桩
20、尖钢筋构造桩尖钢筋构造桩端钢筋构造桩端钢筋构造共共3232页页 第第4 4页页土木工程施工土木工程施工 桩尖对准纵轴线桩尖对准纵轴线、桩顶平面和接桩端面应平整桩顶平面和接桩端面应平整。现场分段预制桩时,应现场分段预制桩时,应整体支模整体支模、纵向主筋、纵向主筋先通长铺设先通长铺设,再,再在在分段处切断分段处切断;分段长度应考虑桩架有效高度、场地条件、装卸和;分段长度应考虑桩架有效高度、场地条件、装卸和运输能力,并运输能力,并避免桩尖接近硬持力层避免桩尖接近硬持力层或或桩尖处于硬持力层中接桩桩尖处于硬持力层中接桩。预制桩的砼强度等级预制桩的砼强度等级不低于不低于C30,预应力砼桩的砼强度等级,预
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