地基处理及基础工程PPT课件02

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1、本本 章章 内内 容容 应做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量、应做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量、因地制宜、就地取材、保护环境、节约资源。因地制宜、就地取材、保护环境、节约资源。选定了地基处理方案后，地基加固处理应尽量提早进选定了地基处理方案后，地基加固处理应尽量提早进行，地基加固后强度的提高往往需要有一定时间，随着时行，地基加固后强度的提高往往需要有一定时间，随着时间的延长，强度会继续增长。施工时应调整施工速度，确间的延长，强度会继续增长。施工时应调整施工速度，确保地基的稳定和安全。还要在施工过程中加强管理，以防保地基的稳定和安全。还要在施工过程中加强管理，以防止由于管理不

2、善而导致未能取得预期的处理效果。止由于管理不善而导致未能取得预期的处理效果。垫层材料垫层材料卵石、碎石、砾石、粗砂、中砂卵石、碎石、砾石、粗砂、中砂素土素土灰土：灰土：灰土比灰土比 2:8 或或 3:7工业废料：工业废料：粉煤灰，矿渣粉煤灰，矿渣垫层厚度垫层厚度一般：一般：0.53m适用范围适用范围适用于适用于淤泥、淤泥质土、湿陷淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土性黄土、素填土、杂填土及及暗暗沟、暗塘沟、暗塘等等浅层处理浅层处理。换土垫层作用换土垫层作用（1）提高地基的承载力（2）减少地基沉降量（3）加速软弱土层的排水固结（4）防止冻胀和消除膨胀土地基的胀缩作用软土软土垫层垫层砂垫层的

3、设计砂垫层的设计azczzfpp承载力要求：下卧土层)tan2)(tan2()(tan2)(zlzbppblpzbppbpckzckz矩形基础：条形基础：(1)(1)砂垫层的厚度砂垫层的厚度(2)(2)砂垫层的宽度砂垫层的宽度tan2zbbb b垫层底面宽度，垫层底面宽度，mm。注意：注意：垫层顶面宽度宜超出基础底面每边不小于垫层顶面宽度宜超出基础底面每边不小于300mm300mm，或从垫层底面两侧向上按开挖基坑的要求放坡或从垫层底面两侧向上按开挖基坑的要求放坡 。(3)(3)砂垫层的施工砂垫层的施工碾压法碾压法振动法振动法夯实法夯实法 分层铺筑分层铺筑分层压实分层压实强夯机械强夯机械作用机理

4、作用机理大吨位的起重机，把很重的锤大吨位的起重机，把很重的锤（一般为（一般为1040t1040t）从高处从高处自由下落自由下落（落距为（落距为640m640m）给地基以冲击力和振动给地基以冲击力和振动 巨大的夯击能和冲击波，压缩的微气泡，沉降；巨大的夯击能和冲击波，压缩的微气泡，沉降；土体局部产生液化后，结构破坏，加速孔隙水压力消散；土体局部产生液化后，结构破坏，加速孔隙水压力消散；粘性土具有的触变性，使降低了的强度得到恢复和增强。粘性土具有的触变性，使降低了的强度得到恢复和增强。设计要求设计要求mhHH需要加固土层的深度，m；系数，与地基土性质有关，一般为；m锤重，t；h锤的落距，m 强夯法

5、加固地基所取得的效果还与几个施工参数有关，如夯击距离、击数、遍数、间歇时间夯击距离、击数、遍数、间歇时间等。有砂井排水有砂井排水塑料排水带塑料排水带预压系统预压系统排水系统排水系统加载预压加载预压真空预压真空预压淤泥淤泥淤泥质土淤泥质土冲填土等饱和粘性土冲填土等饱和粘性土适用范围适用范围预预 压压 法法 施施 工工 照照 片片砂井设计砂井设计砂井的长度砂井的长度砂井的直径砂井的直径 d=2030cmd=2030cm 砂井的间距砂井的间距 （810810）d d“细且密细且密”的原则的原则 施工工序：施工工序：用一条聚乙烯网袋，长为用一条聚乙烯网袋，长为H+2mH+2m，扎，扎紧下口，装入少量砂

6、土，放入套管，紧下口，装入少量砂土，放入套管，至设计深度。将网袋上口固定在装砂至设计深度。将网袋上口固定在装砂漏斗上，通过振动装砂入袋，装满砂漏斗上，通过振动装砂入袋，装满砂袋后，从漏斗上卸下，拧紧套管上盖，袋后，从漏斗上卸下，拧紧套管上盖，把压缩空气送进套管，提升套管至地把压缩空气送进套管，提升套管至地面，一个袋装砂井即完成。通常在地面，一个袋装砂井即完成。通常在地面上应留面上应留50100cm50100cm长的砂袋。长的砂袋。预压荷载大小和堆载速率的控制预压荷载大小和堆载速率的控制（1 1）地面沉降速率地面沉降速率 在排水砂垫层上设地基垂直沉在排水砂垫层上设地基垂直沉降观测点，要求堆载中心

7、点地表日沉降量不超过降观测点，要求堆载中心点地表日沉降量不超过10mm10mm。（2 2）边桩水平位移边桩水平位移 在离预压土体四周边缘约在离预压土体四周边缘约1m1m处处打一排边桩，长，打入地层内打一排边桩，长，打入地层内1m1m，要求边桩日水平，要求边桩日水平位移不超过位移不超过510mm510mm。（3 3）地基土孔隙水压力地基土孔隙水压力 在地基中不同深度处理设在地基中不同深度处理设孔隙水压力计，要求孔隙水压力不超过预压荷载所产孔隙水压力计，要求孔隙水压力不超过预压荷载所产生应力的生应力的50%60%50%60%。u挤密法挤密法：在软弱或松散地基中先打入桩管成：在软弱或松散地基中先打入

8、桩管成孔，然后在桩管中填粗砂、砾石等坚实土料孔，然后在桩管中填粗砂、砾石等坚实土料 u振冲法振冲法：应用松砂加水振动后变密的原理，：应用松砂加水振动后变密的原理，通过振冲器成孔，然后填入砂或石、石灰、通过振冲器成孔，然后填入砂或石、石灰、灰土等材料，再予以捣实形成桩与周围挤密灰土等材料，再予以捣实形成桩与周围挤密后的松砂所组成的复合地基，来承受建筑物后的松砂所组成的复合地基，来承受建筑物的荷重的荷重 挤密法挤密法振冲法振冲法 化学浆液化学浆液（1 1）水泥浆液：水泥浆液：用高标号的硅酸盐水泥和速凝剂用高标号的硅酸盐水泥和速凝剂 组成的浆液；组成的浆液；（2 2）硅酸钠（水玻璃）硅酸钠（水玻璃）

9、为主的浆液：常用水玻璃为主的浆液：常用水玻璃 和氯化钙溶液；和氯化钙溶液；（3 3）丙烯酸氨丙烯酸氨为主的浆液；为主的浆液；（4 4）纸浆纸浆为主的浆液：如重铬酸盐木质素浆液其为主的浆液：如重铬酸盐木质素浆液其 加固效果尚可，但有毒性，易污染地下水。加固效果尚可，但有毒性，易污染地下水。化学灌浆化学灌浆高压喷射注浆法高压喷射注浆法 适用于：适用于：淤泥、淤淤泥、淤泥质土、一般粘性泥质土、一般粘性土、粉土、黄土、土、粉土、黄土、砂土、碎石土砂土、碎石土深层搅拌法深层搅拌法 适用于：适用于：淤泥、淤泥质土、粉土、黄淤泥、淤泥质土、粉土、黄土、素填土、粘性土、无流动地下水土、素填土、粘性土、无流动地

10、下水的饱和松散砂土的饱和松散砂土刚刚 性性基基 础础(1)(1)砖基础砖基础砖基础具有一定的抗压强度，但抗拉和抗剪强度较低，砖基础所用材砖基础具有一定的抗压强度，但抗拉和抗剪强度较低，砖基础所用材料的最低强度等级按料的最低强度等级按砌体结构设计规范砌体结构设计规范规定，不得低于规范的要规定，不得低于规范的要求。砖基础具有取材容易、价格便宜、施工简单等特点，因此应用广求。砖基础具有取材容易、价格便宜、施工简单等特点，因此应用广泛。砖基底面以下一般做泛。砖基底面以下一般做10cm10cm垫层，其剖面通常做成台阶式，俗称垫层，其剖面通常做成台阶式，俗称大放脚，常用形式有大放脚，常用形式有 “二一间隔

11、收二一间隔收”和和“两皮一收两皮一收”如图如图 ：(2)(2)毛石基础毛石基础毛石是指未经加工凿平的毛石是指未经加工凿平的石材，毛石基础应选用未石材，毛石基础应选用未经风化的硬质岩石砌筑而经风化的硬质岩石砌筑而成。毛石和砂浆的强度等成。毛石和砂浆的强度等级应符合规范的要求。毛级应符合规范的要求。毛石基础剖面形状有阶梯形石基础剖面形状有阶梯形和梯形。每阶高度一般为和梯形。每阶高度一般为300300400mm400mm，块石应竖，块石应竖砌、错缝，缝内砂浆应饱砌、错缝，缝内砂浆应饱满，如图满，如图 ：(3)(3)三合土基础三合土基础三合土基础是由石灰、砂和骨三合土基础是由石灰、砂和骨料料(碎石、碎

12、砖或矿渣等碎石、碎砖或矿渣等)按体积按体积比比1:2:41:2:41:3:61:3:6配成，加人适配成，加人适量水拌和均匀后铺人槽内，每量水拌和均匀后铺人槽内，每层虚铺约层虚铺约220mm220mm，夯至，夯至150mm150mm，分层夯实而成。三合，分层夯实而成。三合土基础在我国南方地区常用，土基础在我国南方地区常用，一般用于地下水位较低的四层一般用于地下水位较低的四层及四层以下民用建筑。其厚度及四层以下民用建筑。其厚度不小于不小于300mm300mm，宽度不小于，宽度不小于700mm700mm，如图：，如图：(4)(4)灰土基础灰土基础灰土是用石灰和土料配制而成。石灰和土料的体积比一般为灰

13、土是用石灰和土料配制而成。石灰和土料的体积比一般为3 3：7 7或或2 2：8 8，加适量水拌匀，然后铺人基槽内分层夯实，方法与三合土基本相同。加适量水拌匀，然后铺人基槽内分层夯实，方法与三合土基本相同。(5)(5)混凝土和毛石混凝土基础混凝土和毛石混凝土基础混凝土基础的抗压强度、耐久性、抗冻性都较好，当荷载较大或位于地下混凝土基础的抗压强度、耐久性、抗冻性都较好，当荷载较大或位于地下水位以下时，常采用混凝土基础，混凝土强度等级一般为水位以下时，常采用混凝土基础，混凝土强度等级一般为CI5CI5。为了节约水。为了节约水泥用量，降低造价，可在混凝土内渗入泥用量，降低造价，可在混凝土内渗入2525

14、3030的毛石，做成毛石混凝的毛石，做成毛石混凝土基础。渗入的毛石尺寸不应大于土基础。渗入的毛石尺寸不应大于300mm300mm，且应冲洗干净。如下图：，且应冲洗干净。如下图：毛石毛石条式基础条式基础 墙下钢筋混凝土墙下钢筋混凝土条形基础条形基础，墙下钢筋混凝土条形基础一般做，墙下钢筋混凝土条形基础一般做成无肋式成无肋式 ，若地基土质不均匀也可做成有肋式。，若地基土质不均匀也可做成有肋式。柱下钢筋混凝土柱下钢筋混凝土独立基础独立基础，现浇可做成阶梯形或锥形，预制，现浇可做成阶梯形或锥形，预制一般做成杯形。一般做成杯形。独立基础独立基础条形基础条形基础 锥形基础边缘高度锥形基础边缘高度200mm

15、200mm，阶梯形基础每阶高度，阶梯形基础每阶高度=300=300500mm500mm；垫层厚度垫层厚度 70mm70mm，混凝土强度等级，混凝土强度等级C10C10，两端各宽出基础边缘，两端各宽出基础边缘50mm50mm；基础底板受力钢筋直径基础底板受力钢筋直径 10mm10mm，100mm100mm间距间距200mm200mm，基础纵向分布，基础纵向分布 钢筋直径钢筋直径 8mm8mm，间距，间距 300mm300mm，每延米分布钢筋面积应，每延米分布钢筋面积应受力钢筋面积受力钢筋面积 1/101/10。有垫层时钢筋保护层厚度。有垫层时钢筋保护层厚度 40mm40mm，无垫层时，无垫层时

16、70mm70mm；混凝土强度等级不应低于混凝土强度等级不应低于C20C20；当基础宽度当基础宽度 时，底板受力钢筋长度取宽度的倍，并宜交错布置；时，底板受力钢筋长度取宽度的倍，并宜交错布置；基础底板在基础底板在T T形及十字形交接处，底板横向受力筋仅沿一个主要受力方向通长形及十字形交接处，底板横向受力筋仅沿一个主要受力方向通长 布置，另一方向的横向受力钢筋可布置到主要受力方向底板宽度的布置，另一方向的横向受力钢筋可布置到主要受力方向底板宽度的1/41/4处，在处，在 拐角处底板横向受力钢筋应沿两个方向布置；拐角处底板横向受力钢筋应沿两个方向布置；基础内基础内其插筋的数量、直径以及钢筋种类应与柱

17、内纵向受力钢筋相同。插筋的其插筋的数量、直径以及钢筋种类应与柱内纵向受力钢筋相同。插筋的 锚固长度应符合现行锚固长度应符合现行钢筋混凝土结构设计规范钢筋混凝土结构设计规范要求。要求。在墙下条形基础相交处，不应重复计入基础面积。在墙下条形基础相交处，不应重复计入基础面积。验槽并铺设垫层；验槽并铺设垫层；垫层达到一定强度后，在其上弹线、支模。铺钢筋网片时垫层达到一定强度后，在其上弹线、支模。铺钢筋网片时 底部用与混凝土保护层厚度相同的水泥砂浆垫塞，以确保底部用与混凝土保护层厚度相同的水泥砂浆垫塞，以确保 位置正确；位置正确；浇筑混凝土前，模板清污并浇水湿润；浇筑混凝土前，模板清污并浇水湿润；混凝土

18、分层连续浇筑完成。阶梯型每台阶高度内应分层浇混凝土分层连续浇筑完成。阶梯型每台阶高度内应分层浇 捣，浇筑完一个台阶后停，待初步沉实后再浇捣，浇筑完一个台阶后停，待初步沉实后再浇 筑上层；筑上层；锥形斜面部分模板应随混凝土浇捣分段支设并顶压紧密，锥形斜面部分模板应随混凝土浇捣分段支设并顶压紧密，边角处注意捣实，严禁斜面不支模，用铁锹拍实；边角处注意捣实，严禁斜面不支模，用铁锹拍实；插筋应固定，防止浇捣混凝土时发生位移，浇筑完毕后，插筋应固定，防止浇捣混凝土时发生位移，浇筑完毕后，外露部分覆盖并浇水养护。外露部分覆盖并浇水养护。平板式平板式 梁板式梁板式 梁板式梁板式 桩基础是一种历史悠久的基础形

19、式。在我国古代，隋朝桩基础是一种历史悠久的基础形式。在我国古代，隋朝的郑州超化寺，五代的杭州湾大海堤以及南京的石头城和上的郑州超化寺，五代的杭州湾大海堤以及南京的石头城和上海的龙华塔等，都成功地使用了桩基础。海的龙华塔等，都成功地使用了桩基础。19811981年年1 1月美国考月美国考古学家在智利蒙特维尔德附近的森林里发现一间用木桩支撑古学家在智利蒙特维尔德附近的森林里发现一间用木桩支撑的木屋，经认定其距今至少已有的木屋，经认定其距今至少已有12000140001200014000年的历史，年的历史，我国与我国与19731973年至年至19781978年在浙江余姚河姆渡村发掘了新石器年在浙江余

20、姚河姆渡村发掘了新石器时代的文化遗址，出土了占地时代的文化遗址，出土了占地4000040000平方米的大量木结构遗平方米的大量木结构遗址，其中木桩数百根，研究认为距今大约址，其中木桩数百根，研究认为距今大约70007000年。年。桩桩将建筑物的荷载将建筑物的荷载(竖向的和水平的竖向的和水平的)全部或部分传递为良全部或部分传递为良好地基土或岩层的具有一定刚度和抗弯能力的传力杆件。好地基土或岩层的具有一定刚度和抗弯能力的传力杆件。将荷载传递到下部好土层将荷载传递到下部好土层,承载力高承载力高软 土 层承台承台桩桩侧阻侧阻端阻端阻（1 1）按桩身材料分）按桩身材料分 （2 2）按施工方法分）按施工方

21、法分 预制桩预制桩灌注桩灌注桩爆扩灌注桩爆扩灌注桩 钻（冲）孔灌注桩钻（冲）孔灌注桩挖孔灌注桩挖孔灌注桩 沉管灌注桩沉管灌注桩 工程中应用最广泛的是钢筋混凝土预制桩。桩径选择上比较灵活，桩长不太受限。能防止颈缩与提高承载力，但造价较高。桩身质量容易得到保证，施工设备简单；无挤土作用，场区内各桩可同时施工。但施工中必须注意安全。扩大了桩的底面积，提高了桩的承载能力。端承桩端承桩是桩顶荷载由桩端阻力是桩顶荷载由桩端阻力承受的桩承受的桩 摩擦桩摩擦桩:摩擦桩是桩顶荷载由桩摩擦桩是桩顶荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受的桩侧阻力和桩端阻力共同承受的桩 纯摩擦桩纯摩擦桩:当软弱得土层很厚时，当软弱得土层很

22、厚时，桩只需打入一定的深度，桩顶荷桩只需打入一定的深度，桩顶荷载主要由桩侧摩擦力承受载主要由桩侧摩擦力承受 端承桩端承桩摩擦桩摩擦桩（3 3）按传力方式分）按传力方式分 面桩面桩。（1 1）静力压桩特点及原理）静力压桩特点及原理（2 2）压桩机械设备）压桩机械设备（3 3）压桩工艺）压桩工艺灌注桩灌注桩钻（冲）孔灌注桩钻（冲）孔灌注桩挖孔灌注桩挖孔灌注桩 沉管灌注桩沉管灌注桩 桩径选择上比较灵活，桩长不太受限。能防止颈缩与提高承载力，但造价较高。桩身质量容易得到保证，施工设备简单；无挤土作用，场区内各桩可同时施工。但施工中必须注意安全爆括灌注桩爆括灌注桩 扩大了桩的底面积，提高了桩的承载能力。

23、（1 1）泥浆护壁成孔灌注桩：）泥浆护壁成孔灌注桩：是利用泥浆保护、稳定孔壁的是利用泥浆保护、稳定孔壁的机械钻孔方法。它通过循环泥浆将切削碎的泥石渣屑悬浮后机械钻孔方法。它通过循环泥浆将切削碎的泥石渣屑悬浮后排出孔外。排出孔外。适用于地下水位较高的地质条件。适用于地下水位较高的地质条件。成孔设备：成孔设备：潜水钻、潜水钻、冲击回转钻、冲抓锥冲击回转钻、冲抓锥孔。孔。施工工艺流程施工工艺流程：（2 2）干作业成孔灌注桩：）干作业成孔灌注桩：成孔时无地下水或地下水很小。成孔时无地下水或地下水很小。适用于北方地区和地下水位较低的土层。适用于北方地区和地下水位较低的土层。成孔设备：成孔设备：螺旋钻机、

24、钻孔扩机螺旋钻机、钻孔扩机、洛阳铲（机动或人动）、洛阳铲（机动或人动）施工工艺流程施工工艺流程：螺旋钻机干作业成孔灌注桩施工示意螺旋钻机干作业成孔灌注桩施工示意成孔设备：成孔设备：锤击沉管灌注桩桩机、振动沉管灌注桩桩机锤击沉管灌注桩桩机、振动沉管灌注桩桩机施工工艺施工工艺 沉管灌注桩容易出现的质量问题及处理方法沉管灌注桩容易出现的质量问题及处理方法 成孔设备：成孔设备：现浇混凝土护壁人工挖孔桩的施工工艺：现浇混凝土护壁人工挖孔桩的施工工艺：护壁措施：护壁措施：现浇混凝土护壁、喷射混凝土护壁、混凝土沉现浇混凝土护壁、喷射混凝土护壁、混凝土沉 井护壁、砖砌体护壁、刚套管护壁等。井护壁、砖砌体护壁、

25、刚套管护壁等。安全措施：安全措施：安全帽、空口有人监护、护壁高出地面、安全帽、空口有人监护、护壁高出地面、内设应急软梯、空气流通等。内设应急软梯、空气流通等。（2 2）桩基验收）桩基验收序号成 孔 方 法 桩径允许偏差(mm)垂直度允许偏差(%)桩位允许偏差(mm)13根、单排桩基垂直中心线方向和群桩基础的边桩 条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中间桩 1泥浆护壁灌注桩 D1000mm 50 1000mm50 100+0.01H150+0.01H2套管成孔灌注桩 D500mm-20500mm1001503干作业成孔灌注桩-201701504人工挖孔桩 混凝土护壁+50 0.550150钢套管护壁+501100200