建筑構(gòu)造第二講——地基與基礎(chǔ)

1、第二第二章章 地基與基礎(chǔ)地基與基礎(chǔ)一、地基與基礎(chǔ)基本概念一、地基與基礎(chǔ)基本概念二、地基與基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)要求二、地基與基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)要求三、地基的分類三、地基的分類四、基礎(chǔ)四、基礎(chǔ)五、五、基礎(chǔ)的材料與埋置深度基礎(chǔ)的材料與埋置深度六、六、常見基礎(chǔ)的形式常見基礎(chǔ)的形式七、七、樁基檢測(cè)樁基檢測(cè)一、地基與基礎(chǔ)基本概念一、地基與基礎(chǔ)基本概念基礎(chǔ)： 是建筑物的重要組成部分，是位于建筑物的地面以下的承重構(gòu)件，承受著建筑物的全部荷載，并將這些荷載連同自重傳給地基。地基：是基礎(chǔ)下面承受建筑物總荷載的土壤層，不是建筑物的組成部分。地基承受建筑物荷載而產(chǎn)生的應(yīng)力和應(yīng)變是隨著土層的深度增加而減小，在達(dá)到一定深度以后可以忽略不計(jì)

2、。二、地基與基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)要求二、地基與基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)要求(1)對(duì)地基強(qiáng)度的要求。建筑物的建造地址盡可能選在地基土的地力較高且分布均勻的地段，如巖石、碎石類等，應(yīng)優(yōu)先考慮采用天然地基。(2)地基變形方面的要求。要求地基有均勻的壓縮量，以保證有均勻的下沉。地基土質(zhì)不均勻會(huì)給基礎(chǔ)設(shè)計(jì)增加困難。若地基處理不當(dāng)將會(huì)使建筑物發(fā)生不均勻沉降，而引起墻身開裂，甚至影響建筑物的使用。(3)地基穩(wěn)定方面的要求。要求地基有防止產(chǎn)生滑坡、傾斜方面的能力，必要時(shí)(如有較大的高差)應(yīng)加設(shè)擋土墻，以防止滑坡變形的出現(xiàn)。(4)基礎(chǔ)強(qiáng)度與耐久性的要求?；A(chǔ)是建筑物的重要承重構(gòu)件，對(duì)整個(gè)建筑的安全起保證作用。因此，基礎(chǔ)所用的材料必須具

3、有足夠的強(qiáng)度，才能保證基礎(chǔ)能夠承擔(dān)建筑物的荷載并傳遞給地基。三、地基的分類三、地基的分類1 地基土的分類巖土：是整體或者具有節(jié)理裂縫的巖層，地基的承載力高。碎石土：抗沖刷能力強(qiáng)，含水率增加是不影響其物理性質(zhì)。砂土：粒徑大于2mm的顆粒含量不超過全重的50%，粒徑大于0.075mm的顆粒超過50%。粉土：塑性指數(shù)小于10，性質(zhì)存在于砂土和粘性土之間粘性土：粘性土的粘性和塑性都比較大，種類多。人工填土：是經(jīng)過人工堆填而成的。2 地基的分類（1）天然地基天然地基指的是指天然土層具有足夠的承載力，不需要人工加固處理便可直接承受建筑物荷載的地基。（2）人工地基常用的方法：換填法、強(qiáng)夯法、砂石樁法、振沖法

4、、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預(yù)壓法、夯實(shí)水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴(kuò)樁法、孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法、單液硅化法和堿液法等。四四、基礎(chǔ)基礎(chǔ)1 根據(jù)基礎(chǔ)的埋置深度分類淺基礎(chǔ)：埋置深度小于5m深基礎(chǔ)：埋置深度大于5m或大于基礎(chǔ)寬度2 根據(jù)基礎(chǔ)的剛度分類剛性基礎(chǔ)：也稱為無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)柔性基礎(chǔ)：也稱為擴(kuò)展基礎(chǔ)五、五、基礎(chǔ)的材料與埋置深度基礎(chǔ)的材料與埋置深度1 基礎(chǔ)的材料磚基礎(chǔ)毛石基礎(chǔ)素混凝土基礎(chǔ)灰土基礎(chǔ)2 基礎(chǔ)的埋置深度基礎(chǔ)的埋置深度基礎(chǔ)埋深的影響因素2）荷載的大小和性質(zhì)3）工程地質(zhì)條件5）冰凍線的因素4）地下水位影響1）建筑的自身特點(diǎn)6）相鄰建筑物的基礎(chǔ)埋深六六

5、、常見基礎(chǔ)的形式常見基礎(chǔ)的形式根據(jù)受力特點(diǎn)、使用材料及構(gòu)造形式的不同，基礎(chǔ)有多種分類方式，其中按構(gòu)造形式分類情況如下：構(gòu)造形式條形基礎(chǔ)獨(dú)立基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ)箱型基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)淺基礎(chǔ) 當(dāng)建筑物上部結(jié)構(gòu)采用框架結(jié)構(gòu)或單層排架結(jié)構(gòu)承重時(shí)，基礎(chǔ)常采用方形、圓柱形和多邊形等形式的獨(dú)立式基礎(chǔ)。獨(dú)立基礎(chǔ)1 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)當(dāng)?shù)鼗^為軟弱、柱荷載或地基壓縮性分布不均勻時(shí)，若采用獨(dú)立基礎(chǔ)可能產(chǎn)生較大的不均勻沉降，這時(shí)常將同一方向上若干柱子的基礎(chǔ)連成一體而形成柱下條形基礎(chǔ)。特點(diǎn)：這種基礎(chǔ)抗彎剛度大，因而具有調(diào)整不均勻沉降的能力。施工周期快，造價(jià)經(jīng)濟(jì)（一般攤銷在住宅建筑面積約為70-100元/平米），在材料設(shè)備提前準(zhǔn)

6、備及下料到位前提下，3天內(nèi)可完成基礎(chǔ)施工。2 柱下條形基礎(chǔ)柱下條形基礎(chǔ)筏型基礎(chǔ)又叫滿堂基礎(chǔ)，是把柱下獨(dú)立基礎(chǔ)或者條形基礎(chǔ)全部用聯(lián)系梁連接起來，下面再整體澆注底板，由底板、梁等整體組成的一種基礎(chǔ)。特點(diǎn)：整體性好，能很好的抵抗地基不均勻沉降，而且其基礎(chǔ)埋深比較淺，甚至可以做不埋深式基礎(chǔ)。3 筏板基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ) 地基承載力不均勻、地基土層軟弱、淤泥層較厚（10米以上等）及高（新）回填地基適用該類型基礎(chǔ)。多用于別墅、多層結(jié)構(gòu)中，若為高層等對(duì)地基承載力要求較高的上部結(jié)構(gòu)，可配合強(qiáng)夯工程使用。適用范圍施工特點(diǎn)及主控內(nèi)容 等同于主體底板施工，按照大體積混凝土澆筑控制其質(zhì)量，應(yīng)考慮均勻布置內(nèi)置降溫水管。由于底板

7、混凝土使用抗?jié)B混凝土，在澆筑完畢后，常規(guī)養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于15天，亦可配合保保溫法溫法在結(jié)構(gòu)物外露的混凝土表面以及模板外側(cè)覆蓋保溫材料（如草袋、鋸末、濕砂等）加快養(yǎng)護(hù)時(shí)間，控制在10天內(nèi)天內(nèi)。工期特點(diǎn) 一般基礎(chǔ)墊層較厚，墊層施工工期在2-10天左右，筏板施工工期根據(jù)面積約5-20天（我司別墅筏板基礎(chǔ)施工周期約在5-7天）。箱型基礎(chǔ)是由鋼筋混凝土的底板、頂板、側(cè)墻及一定數(shù)量的內(nèi)隔墻構(gòu)成的封閉箱體，基礎(chǔ)中部可在內(nèi)隔墻開門洞作地下室。4 箱型基礎(chǔ)箱型基礎(chǔ)特點(diǎn)：這種基礎(chǔ)抗彎剛度大、整體性好，具有調(diào)整不均勻沉降的能力。適用于軟弱地基上的高層、重型或?qū)Σ痪鶆虺两涤袊?yán)格要求的建筑物。箱型基礎(chǔ)是由鋼筋混凝土的底板

8、、頂板、外墻和內(nèi)隔墻組成的有一定高度的整體空間結(jié)構(gòu)。與筏板基礎(chǔ)相比，有更大的抗彎剛度，只能產(chǎn)生大致均勻的沉降或整體傾斜，從而基本上消除了因地基變形而使建筑物開裂的可能性。箱型基礎(chǔ)埋深較大，基礎(chǔ)中空，從而使開挖卸去的部分土重抵償了上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載，因此，與一般實(shí)體基礎(chǔ)相比，它能顯著減小基底壓力，降低基礎(chǔ)沉降量。此外，還有較好的抗震性能。人工挖孔樁是用人力挖土、現(xiàn)場(chǎng)澆筑的鋼筋混凝土樁，直徑一般在800毫米以上（考慮工人的施工空間），樁上設(shè)置承臺(tái)，再用承臺(tái)梁拉結(jié)起來，使各個(gè)樁的受力均勻分布。該型基礎(chǔ)承載力能滿足普通高層住宅要求，其成樁質(zhì)量好控制。5 人工挖孔樁人工挖孔樁 適合基巖地質(zhì)好，尤其是基巖

9、埋深較淺的地質(zhì)（不超過10米），一般設(shè)計(jì)為嵌巖型樁，但安全隱患大。（按地方要求不同，通常在深度超過16米以上需進(jìn)行專家論證。適用范圍用電情況 主要為風(fēng)鎬、水鉆等開挖設(shè)備，50個(gè)樁全工作面一起開挖用電量在150KW左右。工期特點(diǎn) 工期較快，不需要大型設(shè)備，在勞動(dòng)力滿布的情況下每天可完成一模基礎(chǔ)開挖（正常情況下一模為1米，對(duì)于不利地質(zhì)亦有可能為0.3-0.5米）。 成本情況 未澆筑前的綜合單價(jià)為，（成孔+護(hù)壁）=300400元/m3。人工挖孔樁施工要點(diǎn)1 挖孔前，樁位應(yīng)定位放樣準(zhǔn)確，定位后先對(duì)基礎(chǔ)開挖區(qū)域砌筑磚井圈，安裝護(hù)壁模板必須用樁心點(diǎn)校正模板位置，并由專人負(fù)責(zé)。2 第一節(jié)井圈護(hù)壁應(yīng)符合下列規(guī)

10、定：1）井圈中心線與設(shè)計(jì)軸線的偏差不得大于2mm；2）井圈頂面應(yīng)比場(chǎng)地高出150200mm，壁厚比下面井壁厚度增加100150mm。3 遇有局部或厚度不大于1.5m的流動(dòng)性淤泥和可能出現(xiàn)涌土涌砂時(shí)，護(hù)壁施工宜按下列方法處理：1）每節(jié)護(hù)壁的高度可減小到300-500mm，并隨挖、隨驗(yàn)、隨澆注混凝土；2）采用鋼護(hù)筒或有效的降水措施；可以用2mm后鋼板卷成筒狀，隨人工成孔的深度下沉。另外，亦可采用一些“土辦法”，如采用填塞稻草等具備綁定作用的材料。1）上下節(jié)護(hù)壁鋼筋的搭接長(zhǎng)度不得小于50mm；2）每節(jié)護(hù)壁均應(yīng)在當(dāng)日連續(xù)施工完畢；3）護(hù)壁混凝土必須保證密實(shí)，根據(jù)土層滲水情況使用速凝劑；4）護(hù)壁模板的拆

11、除宜在24h之后進(jìn)行；5）發(fā)現(xiàn)護(hù)壁有蜂窩、漏水現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)強(qiáng)以防造成事故；6）同一水平面上的井圈任意直徑極差不得大于5mm，橢圓樁除外。4 修筑護(hù)壁應(yīng)遵守下列規(guī)定5 挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，孔底不應(yīng)積水，終孔后應(yīng)清理好護(hù)壁上的淤泥和孔底殘?jiān)?、積水，然后進(jìn)行隱藏工程驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后，應(yīng)立即封底和澆注樁身混凝土。人工挖孔樁施工要點(diǎn)人工挖孔樁施工注意事項(xiàng)重點(diǎn)提示合理安排施工順序樁孔施工，先淺后深樁孔施工，先淺后深較淺樁孔施工后，對(duì)上部土層的穩(wěn)定起到加固作用，能減少深孔施工時(shí)的壓力。含水土層施工，先四周后中間含水土層施工，先四周后中間四周樁孔混凝土護(hù)壁完成后，可保留少量樁孔先不澆筑樁身混凝土，而做為排水井

12、，以方便其它孔位的施工。 7 對(duì)于開挖深度較大的人工挖孔樁，每次下人前，先將麻雀等鳥類放入至坑底，三分鐘后取出，確認(rèn)其狀態(tài)正常后方可下人；對(duì)挖深較大的樁孔，須保持向孔內(nèi)持續(xù)送風(fēng)。6 灌注樁身混凝土?xí)r，混凝土必須通過溜槽；當(dāng)高度超過3m時(shí)，應(yīng)用串筒，串筒末端離孔底高度不宜大于2m，混凝土宜采用插入式振搗器振實(shí)。6 錘擊管樁 早期的錘擊樁采用的是鋼筋混凝土預(yù)制實(shí)心樁，這種樁擠土量大，引起土體隆起，對(duì)周圍環(huán)境造成很大影響,所以只適用于郊外空地施工。為減少擠土效應(yīng)對(duì)周圍環(huán)境的危害，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁、鋼管樁、H型鋼樁等應(yīng)運(yùn)而生。原理 錘擊樁就是利用各種樁錘的反復(fù)跳動(dòng)沖擊力和樁體的自重，克服樁身的側(cè)壁

13、摩阻力和樁端土層的阻力，將樁體沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高的一種施工方法。特點(diǎn) 該工法振動(dòng)大、噪聲高、擾民嚴(yán)重，在N30的砂層中沉樁困難；同時(shí)，它也存在著施工簡(jiǎn)單、施工質(zhì)量易控制、工期短、在相同土層地質(zhì)條件下單樁承載力最高、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。 重錘管樁CFG樁即水泥粉煤灰碎石樁，就是長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁；由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和，用各種成樁機(jī)械制成的可變強(qiáng)度樁；CFG樁是一種低強(qiáng)度混凝土樁，其與樁間土一起，通過褥墊層形成樁復(fù)合地基共同工作，具有較好的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)效果。 其特別適宜于鉆孔樁、靜壓樁不適宜的易坍塌、擴(kuò)縮頸、流砂、怕擾動(dòng)底層，但對(duì)于較硬巖層穿透力較差，不適用。 7 長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁長(zhǎng)螺旋鉆孔

14、灌注樁測(cè)量放線及復(fù)核樁機(jī)就位垂直度控制鉆孔至設(shè)計(jì)深度泵送CFG樁混合料拌和CFG樁混合料混合料注滿后，按規(guī)定速度邊泵送邊提升鉆桿至地表（拔管）終 孔移位施工下一根樁清除棄土工藝流程控制要點(diǎn)1、CFG樁復(fù)合地基區(qū)別于樁基的主要特點(diǎn)是：需充分利用樁間土的承載力，施工中應(yīng)減少擾動(dòng)土體原狀結(jié)構(gòu)而使土體強(qiáng)度降低，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況合理地選用施工機(jī)械。2、采用正確的打樁順序。例如，在飽和軟土中成樁，為避免新打樁擠壓己打樁，應(yīng)采用隔樁跳打施工方案；當(dāng)滿堂布樁時(shí)，宜從中心向外推進(jìn)施工，或從一邊向另一邊推進(jìn)施工。3、嚴(yán)格控制拔管速率。拔管速率太快可能導(dǎo)致樁徑偏小或縮頸斷樁，而拔管速率過慢又會(huì)造成水泥漿分布不勻，故施

15、工時(shí)，成樁的提拔速度宜控制在每分鐘2-3m。4、設(shè)置保護(hù)樁長(zhǎng)。每根樁在加料時(shí)，要比設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)多加0.5m的混合料。5、控制好混合料的坍落度。大量工程實(shí)踐表明，坍落度的大小對(duì)CFG樁施工質(zhì)量影響最為顯著，坍落度宜控制在160-200mm。主 要 方 法 1、小應(yīng)變?cè)囼?yàn)樁身結(jié)構(gòu)完整性； 2、大應(yīng)變?cè)囼?yàn)樁的承載力和樁身結(jié)構(gòu)完整性； 3、靜載試驗(yàn)樁的承載力 （另外還有聲波透射和鉆芯檢測(cè)法，這里不做介紹）六、樁基檢測(cè)六、樁基檢測(cè)基本原理：通過在樁頂施加激振信號(hào)產(chǎn)生應(yīng)力波，該應(yīng)力波沿樁身傳播過程中，遇到不連續(xù)界面（如蜂窩、夾泥、斷裂、孔洞等缺陷）和樁底面時(shí)，將產(chǎn)生反射波，檢測(cè)分析反射波的傳播時(shí)間、幅值和波形

16、特征，就能判斷樁的完整性。檢測(cè)結(jié)果分為四類：類樁身完整；類樁身有輕微缺陷，不會(huì)影響樁身結(jié)構(gòu)承載力的正常發(fā)揮；類，樁身有明顯缺陷，對(duì)樁身結(jié)構(gòu)承載力有影響；類：樁身存在嚴(yán)重缺陷。 檢測(cè)目的：檢測(cè)樁身缺陷及其位置，判定樁身完整性類別。 檢測(cè)用時(shí)：一棟樓半天時(shí)間完成 。 檢測(cè)原理：反射波在樁身中傳遞波峰波谷的情 況來看樁的完整性。 檢測(cè)儀器：樁完整性檢測(cè)儀 。 出檢測(cè)報(bào)告時(shí)間：快。小應(yīng)變檢測(cè)實(shí)景檢測(cè)前先破樁頭，保證上部浮漿清理完成（一般為80100cm樁長(zhǎng)）基本原理：用重錘沖擊樁頂，實(shí)測(cè)樁頂部的速度和力的時(shí)程曲線，通過波動(dòng)理論分析，對(duì)單樁豎向抗壓承載力和樁身完整性進(jìn)行判定，該法可用于斷樁檢測(cè)。標(biāo)準(zhǔn)配置：1、RSM-PDT主機(jī) 1臺(tái) ；2、高應(yīng)變前放電壓型加速度計(jì) 1對(duì)； 3、高應(yīng)變應(yīng)變環(huán) 1對(duì) ；4、高應(yīng)變測(cè)試電纜 1根 ，20米長(zhǎng)。2 2 大