樁基礎(chǔ)工程和地基處理

1、 第二章第二章 樁基礎(chǔ)工程與地基處理樁基礎(chǔ)工程與地基處理 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、樁是指深入土層的柱型構(gòu)件，稱基樁，由基樁與連接樁頂?shù)某信_(tái)組成樁基礎(chǔ)，簡(jiǎn)稱樁基。若樁身全部埋于土中，承臺(tái)底面與土體接觸，則稱為低承臺(tái)樁基礎(chǔ)；若樁身上部露出地面而承臺(tái)底位于地面以上，則稱為高承臺(tái)樁基礎(chǔ)，建筑樁基通常為低承臺(tái)樁基礎(chǔ)。 樁基礎(chǔ)的主要作用是將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到深部較堅(jiān)硬、壓縮性小的土層或巖層 由于樁基礎(chǔ)具有承載力高、穩(wěn)定性好、沉降及差異變形小、沉降穩(wěn)定快、抗震性能強(qiáng)以及能適應(yīng)各種復(fù)雜地質(zhì)條件等特點(diǎn)而得到廣泛使用概述概述多頭深層攪拌樁機(jī)多頭深層攪拌樁機(jī) 按成樁有無擠土效應(yīng)，分為擠土樁、部分?jǐn)D土樁及非擠土樁

2、三類。 按成樁方法分為預(yù)制樁與灌注樁兩種。預(yù)制樁由木樁、混凝土預(yù)制樁(RC樁)，發(fā)展到空心樁(PC樁)、預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁、螺旋形混凝土樁、結(jié)節(jié)形混凝土樁、鋼樁等。沉樁方法有錘擊法、振動(dòng)法、靜壓法及射水法等。目前我國(guó)普通混凝土預(yù)制樁截面尺寸可達(dá)600mm600mm，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁最大直徑已達(dá)1300mm，預(yù)制樁沉樁深度可達(dá)70m以上。 目前挖孔樁最大直徑已達(dá)8m，鉆孔樁最大直徑已達(dá)5m，灌注樁最大孔深已突破150m。 第二節(jié)第二節(jié) 預(yù)制樁施工預(yù)制樁施工 預(yù)制樁具有結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐久、樁身質(zhì)量易于控制、成樁速度快、承載力高，并能根據(jù)需要制成不同尺寸、不同形狀的截面和長(zhǎng)度，且不受地下水位的影響、

3、不存在泥漿排放問題等特點(diǎn)。隨著沉樁噪音、振動(dòng)、擠土等綜合防護(hù)技術(shù)的發(fā)展，尤其是靜壓設(shè)備發(fā)展，預(yù)制樁仍將是樁基工程中主要樁型之一。 1、預(yù)制樁制作、運(yùn)輸和堆放預(yù)制樁制作、運(yùn)輸和堆放 預(yù)制混凝土實(shí)心方樁是常用的樁型之一。斷面尺寸一般為200mm200mm600mm600mm，單節(jié)樁的最大長(zhǎng)度，依打樁架的高度而定。 2、預(yù)制樁的施工、預(yù)制樁的施工 打樁工藝。打樁工藝流程為：場(chǎng)地準(zhǔn)備(三通一平和清理地上、地下障礙物) 樁位定位樁架移動(dòng)就位吊樁和定樁打樁接樁送樁或截樁。 一般利用樁架上的卷?yè)P(yáng)機(jī)將樁吊成直立狀態(tài)送入樁架的導(dǎo)桿內(nèi)，對(duì)準(zhǔn)樁位中心，緩緩放下插入土中。樁插入時(shí)校正其垂直度偏差不超過0.5%。樁就位

4、后，在樁頂安上樁帽，然后放下樁錘輕輕壓住樁帽。調(diào)整樁錘、樁帽和樁身中心線在同一垂直線上。在樁的自重和錘重作用之下，樁向土中沉入一定深度而達(dá)到穩(wěn)定。再一次校正樁的垂直度，即可進(jìn)行施打。 第三節(jié)第三節(jié) 混凝土灌注樁施工混凝土灌注樁施工 混凝土灌注樁是直接在施工現(xiàn)場(chǎng)樁位上成孔，然后在孔內(nèi)安放鋼筋籠，澆筑混凝土成樁。與預(yù)制樁相比，具有施工噪聲低、振動(dòng)小、樁長(zhǎng)和直徑可按設(shè)計(jì)要求變化自如、樁端能可靠地進(jìn)入持力層或嵌入巖層、擠土影響小、含鋼量低等特點(diǎn)。但成樁工藝較復(fù)雜、成樁速度較預(yù)制打入樁慢、成樁質(zhì)量與施工水平有密切關(guān)系。一、混凝土灌注樁施工一般規(guī)定一、混凝土灌注樁施工一般規(guī)定 (1) 成孔。混凝土灌注樁的

5、成孔方法很多，有錘擊沉管法成孔、振動(dòng)沉管法成孔、靜壓沉管法成孔、干作業(yè)法螺旋鉆成孔、泥漿護(hù)壁法鉆成孔、 泥漿護(hù)壁法沖擊成孔、鋼套管護(hù)壁法鉆孔、混凝土護(hù)壁法人工挖孔等。成孔施工必須確保位置準(zhǔn)確，孔身垂直，防止孔壁坍塌。垂直度偏差一般不超過1%。 (2) 鋼筋籠制作、安裝。鋼筋籠制作時(shí)，要求主筋環(huán)向均勻布置，箍筋一般采用螺旋箍，加勁箍接頭應(yīng)采用搭接焊。分段制作鋼筋籠時(shí)，其接頭宜采用焊接并應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。 (3) 混凝土配制與灌注。混凝土的配制必須滿足以下要求：混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于設(shè)計(jì)要求。粗骨料可選用卵石或碎石，其最大粒徑對(duì)于沉管灌注樁不宜大于50mm，并不得大于鋼筋間最小凈距的1/3三、基礎(chǔ)的

6、施工順序1、多層混合結(jié)構(gòu)民用房屋基礎(chǔ)工程的施工順序 基礎(chǔ)工程施工階段是指室內(nèi)地坪（0.00）以下的所有工程施工階段，施工順序一般是： 挖土 作墊層 砌基礎(chǔ) 鋪設(shè)防潮層 回填土。 如果有地下障礙物、墳穴、防空洞、軟弱地基等問題，需先進(jìn)行處理。如有樁基礎(chǔ)，應(yīng)先進(jìn)行樁基礎(chǔ)的施工；如有地下室，則應(yīng)在基礎(chǔ)完成后或完成一部分后，施工地下室墻，在做完防潮層后施工地下室頂板，最后回填土。注意：（1）挖基槽（坑）和作墊層的施工搭接要緊湊，時(shí)間間隔不宜過長(zhǎng)，以防雨后基槽（坑）內(nèi)灌水，影響地基的承載力。墊層施工后要留有一定的技術(shù)間歇時(shí)間，使其具有一定強(qiáng)度后，再進(jìn)行下一道工序。（2）各種管溝的挖土、做管溝墊層、砌管溝

7、墻、管道鋪設(shè)等應(yīng)盡可能與基礎(chǔ)工程施工配合，平行搭接進(jìn)行?；靥钔粮鶕?jù)施工工藝的要求，可以在結(jié)構(gòu)工程完工后進(jìn)行，也可在上部結(jié)構(gòu)開始前完成。施工中采用后者較多，一方面可以避免基槽遭雨水或施工用水浸泡，另一方面可以為后續(xù)工作創(chuàng)造良好的工作條件。2、多層全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋的基礎(chǔ)工程施工順序（1）若無地下室，且房屋建在土質(zhì)較好的地區(qū)時(shí)，基礎(chǔ)工程的施工順序一般為：挖土 墊層 基礎(chǔ)（扎筋、支模、澆混凝土、養(yǎng)護(hù)、拆模） 回填土。（2）若有一層地下室，且房屋建設(shè)在軟土地基時(shí)，施工順序一般為：樁基 圍護(hù)結(jié)構(gòu) 土方開挖 墊層 地下室底板 地下室墻 柱（防水處理） 地下室頂板 回填。 第四節(jié)第四節(jié) 地基處理地

8、基處理一、概述地基是指承托建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)的這一部分場(chǎng)地。建（構(gòu)）筑物的地基可能存在以下五類問題： 1）強(qiáng)度及穩(wěn)定性問題。 2）壓縮及不均勻沉降問題。 3）滲漏水問題。 4）液化問題。 5）特殊土的特殊問題。 地基處理的目的就是利用換填、夯實(shí)、擠密、排水、膠結(jié)、加筋和熱學(xué)等方法對(duì)地基土進(jìn)行加固，改良地基土的工程特性，以解決上述這五類問題。 比薩斜塔建造經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期： 第一期，自1173年9月8日動(dòng)工，至1178年，建至第四層中部，高度約29米時(shí)，因塔傾斜，不知原因而停工。 第二期，鐘塔施工中斷94年后，于1272年復(fù)工，至1278年，建完第七層，高48米，再次停工。 第三期，經(jīng)第二次施工中斷

9、82年后，于1360年再?gòu)?fù)工，至1370年竣工，全塔共8層，高度為55米。1992年，比薩斜塔底面傾斜值，經(jīng)計(jì)算為0.093。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的傾斜，當(dāng)建筑物高度50mH100m時(shí)，其允許值為0.005（4-12頁(yè)）。 塔的傾斜已達(dá)到極危險(xiǎn)的狀態(tài)，隨時(shí)有可能倒塌。二、處理方法二、處理方法1）換填墊層法：換填墊層法是將地基中一定厚度的軟弱土層挖除，分層填筑中粗砂或砂礫石、灰土、粘性土或其他性能穩(wěn)定、無侵蝕性的材料，并分層壓實(shí)或振（夯）實(shí)至要求的密實(shí)度。 2）強(qiáng)夯法：強(qiáng)夯法屬高能量夯擊，它是用起重機(jī)械將大噸位夯錘（一般80300kN）起吊到630m高度后，自由落下

10、，給地基土以強(qiáng)大沖擊能量的夯擊，在土中出現(xiàn)沖擊波和很大的沖擊應(yīng)力，迫使土層孔隙壓縮，在夯擊點(diǎn)周圍產(chǎn)生裂隙，形成良好的排水通道，孔隙水和氣體逸出，使土粒重新排列，經(jīng)時(shí)效壓密達(dá)到固結(jié)，從而提高地基承載力，降低其壓縮性。強(qiáng)夯法是一種常用的深層地基處理方法。3）振沖法：振沖法對(duì)不同性質(zhì)的土層分別具有置換、擠密、振動(dòng)密實(shí)等作用。按振沖法地基加固機(jī)理可分為置換法和密實(shí)法兩類。在粘性土中，振沖主要起置換作用，由填料形成的樁體與原粘性土構(gòu)成復(fù)合地基，稱為振沖置換法。在砂性土中，振沖主要起擠密、振密作用，稱振沖密實(shí)法。4）深層攪拌法深層攪拌法是利用水泥作為固化劑，通過特制的攪拌機(jī)械，在地基深處就地將軟土和固化劑

11、強(qiáng)制攪拌,固化劑和軟土之間會(huì)產(chǎn)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的地基，與天然地基形成復(fù)合地基，從而提高地基承載力，增大變形模量。 三、逆作法施工 1. 逆作法施工原理 逆作法施工是地面以下各層地下室自上而下施工，借助于地下結(jié)構(gòu)自身的能力對(duì)基坑產(chǎn)生支護(hù)作用，來保證基坑土方開挖，利用地下各層混凝土結(jié)構(gòu)樓板的水平剛度和抗壓強(qiáng)度，使各層樓板成為基坑圍護(hù)樁（墻）的水平支撐點(diǎn)，并利用基坑外不同方向的土壓力（包括被動(dòng)土壓力）的自相平衡來抵消對(duì)抗壁圍護(hù)樁（墻）的不利影響。 因此，逆作法施工一般是先施工地下建筑的四周圍護(hù)墻和建筑物內(nèi)部按柱網(wǎng)軸線布置的中間支承柱（亦稱中柱樁），然后再自上而下進(jìn)行 地下梁板樓面結(jié)構(gòu)施工和樓板下面的土方開挖。同時(shí)可進(jìn)行地上結(jié)構(gòu)的施工。待地下室底板完成后，再進(jìn)行復(fù)合柱、復(fù)合墻的施工(見圖2-76)。但在地下室灌注混凝土結(jié)構(gòu)底板之前，地面上的上部結(jié)構(gòu)允許施工的層數(shù)要經(jīng)過計(jì)算確定。 2. 逆作法種類 因各工程的地質(zhì)條件和四周環(huán)境之差異，逆作法可有以下幾種作法： 1) 全逆作