土木工程施工 第二章 地基處理及樁基工程

1、 驗(yàn)槽地基處理樁基工程第二章第二章 地基處理與樁基工程地基處理與樁基工程2.1 基坑驗(yàn)槽基坑驗(yàn)槽 當(dāng)基坑（槽）挖至基底設(shè)計(jì)標(biāo)高后，施工單位必須會(huì)同勘察、設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位和建設(shè)單位共同進(jìn)行驗(yàn)槽，合格后方能進(jìn)行基礎(chǔ)工程施工。 驗(yàn)槽有觀察驗(yàn)槽與釬探驗(yàn)槽 2.2 2.2 地基加固處理地基加固處理 當(dāng)工程結(jié)構(gòu)的荷載較大，地基土質(zhì)又較軟弱（強(qiáng)度不足或壓縮性大），不能作為天然地基時(shí)，可針對(duì)不同情況，采取各種人工加固處理的方法，以改善地基土性質(zhì)，提高承載力、增加穩(wěn)定性，減少地基變形和基礎(chǔ)埋置深度。 地基加固原理原理是：“將土質(zhì)由松變實(shí)”， “將土的含水量由高變低”，即可達(dá)到地基加固的目的。地基加固的方法方法，可

2、歸納為“挖、填、換、夯、壓、擠、拌”七個(gè)字。（詳見(jiàn)教材）釬探錄像2.3 樁基施工樁基施工 樁基是深基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式之一，應(yīng)用廣泛。其組成和分類如下：1組成組成：若干根樁、若干根樁、 承臺(tái)承臺(tái)（承臺(tái)梁）（見(jiàn)下圖） 2種類種類1）按受力性質(zhì)分：）按受力性質(zhì)分： 摩擦樁摩擦樁 端承樁端承樁 摩擦端承樁摩擦端承樁 端承摩擦樁端承摩擦樁2）按材料分：）按材料分： 木、鋼、混凝土、鋼筋混凝土、 鋼管混凝土 3）按形狀分：）按形狀分：方、圓、多邊、管4）按樁的施工方法分：）按樁的施工方法分： 預(yù)制樁、灌注樁預(yù)制樁、灌注樁預(yù)制樁沉樁方法預(yù)制樁沉樁方法：錘擊法錘擊法：以樁錘的沖擊力將樁打入軟土。：以樁錘的沖擊力將樁

3、打入軟土。振動(dòng)法振動(dòng)法：以振動(dòng)樁機(jī)帶樁振動(dòng)，減少土與樁間：以振動(dòng)樁機(jī)帶樁振動(dòng)，減少土與樁間摩阻，沉拔快，適砂土。摩阻，沉拔快，適砂土。水沖法水沖法：高壓射水（樁側(cè)或樁內(nèi)）沖孔下沉，：高壓射水（樁側(cè)或樁內(nèi)）沖孔下沉，留留12m打入或振入。打入或振入。適堅(jiān)硬土、砂石層。適堅(jiān)硬土、砂石層。鉆孔錘擊法鉆孔錘擊法：鉆孔：鉆孔（留（留 12m）、注漿護(hù)壁、注漿護(hù)壁、提鉆、插樁、錘擊。用于堅(jiān)硬土層。提鉆、插樁、錘擊。用于堅(jiān)硬土層。靜力壓樁法靜力壓樁法：80120t壓樁機(jī)，適軟弱土層。壓樁機(jī)，適軟弱土層。活動(dòng)壓梁活動(dòng)壓梁油壓表油壓表樁帽樁帽上段樁上段樁上段樁錨筋上段樁錨筋下段樁下段樁加壓重物加壓重物底盤底盤軌

4、道軌道導(dǎo)籠口導(dǎo)籠口操作平臺(tái)操作平臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)卷?yè)P(yáng)機(jī)加壓鋼絲加壓鋼絲繩滑輪組繩滑輪組樁架導(dǎo)向籠樁架導(dǎo)向籠靜力壓樁機(jī)靜力壓樁機(jī)構(gòu)造原理圖構(gòu)造原理圖全液壓式靜力壓樁機(jī)壓樁示意圖全液壓式靜力壓樁機(jī)壓樁示意圖11灌注樁按成孔方法：灌注樁按成孔方法：鉆孔法鉆孔法一般土層一般土層沉管法沉管法土質(zhì)差、水位高土質(zhì)差、水位高 （含夯擴(kuò)（含夯擴(kuò)沉管沉管法）法）爆擴(kuò)法爆擴(kuò)法土質(zhì)好土質(zhì)好（粘性）、無(wú)地下水無(wú)地下水人工挖孔法人工挖孔法樁徑大、土質(zhì)較好樁徑大、土質(zhì)較好2.3.1 鋼筋混凝土打入樁的施工一、一、預(yù)制樁的制作、運(yùn)輸和堆放預(yù)制樁的制作、運(yùn)輸和堆放1制作制作應(yīng)由工廠加工，保證質(zhì)量應(yīng)由工廠加工，保證質(zhì)量 要點(diǎn)：要點(diǎn)：疊制

5、疊制4層，上下隔離，下層層，上下隔離，下層30再上層；再上層；鋼筋接長(zhǎng)用對(duì)焊，接頭錯(cuò)開(kāi)；鋼筋接長(zhǎng)用對(duì)焊，接頭錯(cuò)開(kāi)；混凝土由頂至尖連續(xù)澆筑，注意養(yǎng)護(hù)與保護(hù)；混凝土由頂至尖連續(xù)澆筑，注意養(yǎng)護(hù)與保護(hù)；預(yù)應(yīng)力管樁離心成型，直徑預(yù)應(yīng)力管樁離心成型，直徑400500，壁厚，壁厚80100，節(jié)長(zhǎng)，節(jié)長(zhǎng)810m，C60。2、運(yùn)輸、運(yùn)輸 防止損壞防止損壞(1)混凝土強(qiáng)度：混凝土強(qiáng)度： 起吊移位起吊移位7070設(shè)計(jì)強(qiáng)度設(shè)計(jì)強(qiáng)度 運(yùn)輸、起吊就位運(yùn)輸、起吊就位100100設(shè)計(jì)強(qiáng)度設(shè)計(jì)強(qiáng)度 一點(diǎn)吊一點(diǎn)吊距頂距頂0.310.31L L (L=510m)， 距頂距頂0.290.29L L（L1116m）； 兩點(diǎn)吊兩點(diǎn)吊距頂

6、、距尖距頂、距尖0.2070.207L L；(3)吊、運(yùn)平穩(wěn)，避免損壞。吊、運(yùn)平穩(wěn)，避免損壞。+MM(2)合理吊點(diǎn)合理吊點(diǎn)：（正負(fù)彎矩值相等正負(fù)彎矩值相等原則原則）3堆放高度不超過(guò)四層；高度不超過(guò)四層；地面堅(jiān)實(shí)、平整，墊長(zhǎng)枕木；地面堅(jiān)實(shí)、平整，墊長(zhǎng)枕木；支承點(diǎn)在吊點(diǎn)位置，墊木上下對(duì)齊。支承點(diǎn)在吊點(diǎn)位置，墊木上下對(duì)齊。二、打樁設(shè)備：二、打樁設(shè)備：1、樁錘、樁錘落錘落錘：構(gòu)簡(jiǎn)、使便、錘高可調(diào)；效率低，樁損大。構(gòu)簡(jiǎn)、使便、錘高可調(diào)；效率低，樁損大。錘重錘重0.51.5t，動(dòng)力卷?yè)P(yáng)機(jī)、人。動(dòng)力卷?yè)P(yáng)機(jī)、人。柴油錘柴油錘：(導(dǎo)桿式、筒式導(dǎo)桿式、筒式) 構(gòu)簡(jiǎn)、使便、自供能構(gòu)簡(jiǎn)、使便、自供能源、適于中型樁；錘

7、重源、適于中型樁；錘重0.126.0t；不適過(guò)軟過(guò)不適過(guò)軟過(guò)硬土、噪音大、污染，硬土、噪音大、污染，4080次次/分。分。蒸汽錘蒸汽錘：?jiǎn)蝿?dòng)：?jiǎn)蝿?dòng)升耗能、自重降，力大慢升耗能、自重降，力大慢1.515t，2530次次/分；分；雙動(dòng)式雙動(dòng)式雙向耗能，效率高，雙向耗能，效率高，0.66t；100200次次/分；可打可拔。分；可打可拔。液壓錘液壓錘：無(wú)噪、無(wú)污、頻率高，復(fù)雜、價(jià)高。無(wú)噪、無(wú)污、頻率高，復(fù)雜、價(jià)高。油氣二壓施力長(zhǎng)，貫入度大。油氣二壓施力長(zhǎng)，貫入度大。導(dǎo)桿式柴油錘工作原理圖導(dǎo)桿式柴油錘工作原理圖單動(dòng)汽錘工作原理圖單動(dòng)汽錘工作原理圖雙動(dòng)汽錘工作原理圖雙動(dòng)汽錘工作原理圖筒式柴油錘工作原理圖筒

8、式柴油錘工作原理圖2、樁架、樁架作用作用： 支撐錘樁支撐錘樁 吊樁就位吊樁就位 打樁導(dǎo)向打樁導(dǎo)向類型類型 （常用）：（常用）： 多功能樁架多功能樁架：機(jī)動(dòng)適應(yīng)性好；大而裝拆運(yùn)麻煩。機(jī)動(dòng)適應(yīng)性好；大而裝拆運(yùn)麻煩。 履帶式樁架履帶式樁架：移動(dòng)方便，適用范圍廣。移動(dòng)方便，適用范圍廣。 步履式樁架：步履式樁架：移動(dòng)方便，穩(wěn)定性好移動(dòng)方便，穩(wěn)定性好, ,適應(yīng)性強(qiáng)。適應(yīng)性強(qiáng)。履帶式樁架履帶式樁架多功能樁架多功能樁架3、樁錘選擇、樁錘選擇：類型選擇：類型選擇：型號(hào)選擇：型號(hào)選擇： 1 1）依單樁設(shè)計(jì)荷載）依單樁設(shè)計(jì)荷載計(jì)算沖擊能計(jì)算沖擊能E E； E0.00.025P 2 2）依）依E E及資料及資料初選樁

9、錘重初選樁錘重量；量； 3 3）驗(yàn)算適用系數(shù)驗(yàn)算適用系數(shù)K K： K K （錘總重錘總重M + + 樁重樁重C ）/ / E E選選 ； （5，3.5，2） 4)4)驗(yàn)算驗(yàn)算合宜系數(shù)合宜系數(shù) ：M / C12三、三、打樁施工打樁施工1、準(zhǔn)備工作、準(zhǔn)備工作（1）場(chǎng)地準(zhǔn)備場(chǎng)地準(zhǔn)備：清除地上、地下障礙物，平整、壓清除地上、地下障礙物，平整、壓實(shí)場(chǎng)地，設(shè)置排水溝；實(shí)場(chǎng)地，設(shè)置排水溝；（2）放軸線、定樁位、設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)放軸線、定樁位、設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn) （2個(gè)）；個(gè)）；（3）確定打樁順序確定打樁順序：原因：原因：打樁擠土現(xiàn)象，擠打樁擠土現(xiàn)象，擠土使鄰樁浮起或位移、周圍建筑物受損土使鄰樁浮起或位移、周圍建筑物受損。

10、（4）進(jìn)行打樁試驗(yàn)進(jìn)行打樁試驗(yàn)：2根，檢驗(yàn)工藝、設(shè)備是根，檢驗(yàn)工藝、設(shè)備是否符合要求；校核設(shè)計(jì)。否符合要求；校核設(shè)計(jì)。打樁順序施工實(shí)踐證明：當(dāng)樁中心距當(dāng)樁中心距 4倍樁徑時(shí)，要擬倍樁徑時(shí)，要擬定合理的打樁順序。定合理的打樁順序。1) 當(dāng)樁中心距4倍樁徑時(shí)，可：自中間向四周環(huán)繞或放射打； 由中心向兩側(cè)對(duì)稱打； 分段對(duì)稱打；2) 當(dāng)樁中心距4倍樁徑時(shí)，可按施工方便順序打；3) 當(dāng)樁的規(guī)格不同時(shí)，先大后小，先長(zhǎng)后短；4) 當(dāng)樁尖設(shè)計(jì)標(biāo)高不同時(shí)，先深后淺。2、打樁工藝：、打樁工藝：工藝順序工藝順序：要點(diǎn)：要點(diǎn)：樁架移動(dòng)就位樁架移動(dòng)就位吊樁、定樁吊樁、定樁扣好樁帽、落錘、脫吊扣好樁帽、落錘、脫吊鉤鉤試打

11、試打正式打（接樁，截樁，靜、動(dòng)載試驗(yàn)，正式打（接樁，截樁，靜、動(dòng)載試驗(yàn)，承臺(tái)施工）承臺(tái)施工）。先輕后重，先輕后重，“重錘低擊重錘低擊”，防止防止“錘擊應(yīng)力錘擊應(yīng)力”斷樁斷樁； （重錘低擊與較軟的樁墊可減小錘擊應(yīng)力）要連續(xù)打入要連續(xù)打入，防止停歇后土體彈性恢復(fù)固結(jié)，難以打入；，防止停歇后土體彈性恢復(fù)固結(jié)，難以打入；注意貫入度變化，注意貫入度變化，做好打樁記錄做好打樁記錄（編號(hào)、每米錘擊數(shù)、樁頂標(biāo)高、最（編號(hào)、每米錘擊數(shù)、樁頂標(biāo)高、最后貫入度后貫入度）；）；如遇如遇異常情況，暫停施打異常情況，暫停施打，與有關(guān)單位研究處理。，與有關(guān)單位研究處理。3、質(zhì)量控制：、質(zhì)量控制：1 1）滿足承載力要求：）滿

12、足承載力要求： 端承樁以端承樁以最后貫入度最后貫入度為主為主( (設(shè)計(jì)標(biāo)高參考設(shè)計(jì)標(biāo)高參考) ) 摩擦樁以設(shè)計(jì)標(biāo)高為主摩擦樁以設(shè)計(jì)標(biāo)高為主( (最后貫入度參考最后貫入度參考) )2 2）偏差）偏差: : 樁位偏差：?jiǎn)螛段黄睿簡(jiǎn)闻艠杜艠?00100mmmm； 多排樁多排樁 1/2樁徑或邊長(zhǎng)；樁徑或邊長(zhǎng)； 垂直偏差垂直偏差 1 % ;3 3）樁不受損：）樁不受損：樁頂、樁身不打壞，樁頂下樁頂、樁身不打壞，樁頂下1/31/3樁樁長(zhǎng)內(nèi)無(wú)水平裂縫。長(zhǎng)內(nèi)無(wú)水平裂縫。2.3.2 2.3.2 灌注樁施工灌注樁施工一、一、鉆孔灌注樁：鉆孔灌注樁： 施工無(wú)振動(dòng)施工無(wú)振動(dòng)無(wú)噪音，無(wú)噪音，但比同徑預(yù)制樁承載低、沉降

13、大。但比同徑預(yù)制樁承載低、沉降大。（一）干作業(yè)法（一）干作業(yè)法（用于無(wú)地下水或已降水）（用于無(wú)地下水或已降水）1 1、成孔機(jī)械、成孔機(jī)械： 螺旋鉆螺旋鉆長(zhǎng)長(zhǎng)：鉆桿長(zhǎng)：鉆桿長(zhǎng)10m以上以上,400600 短短：鉆桿長(zhǎng)：鉆桿長(zhǎng)35m，300300400 鉆擴(kuò)機(jī)鉆擴(kuò)機(jī)：鉆孔徑：鉆孔徑8001200，擴(kuò)孔徑可達(dá)，擴(kuò)孔徑可達(dá)3.5m步履式螺旋鉆機(jī)步履式螺旋鉆機(jī)2、施工、施工 (1)工藝順序工藝順序 平整場(chǎng)地，挖排水溝平整場(chǎng)地，挖排水溝定樁位定樁位鉆機(jī)對(duì)位、鉆機(jī)對(duì)位、校垂直校垂直開(kāi)鉆出土開(kāi)鉆出土清孔清孔檢查垂直度及虛檢查垂直度及虛土情況土情況放鋼筋骨架放鋼筋骨架澆混凝土澆混凝土。鉆孔鉆孔螺旋鉆孔機(jī)成樁工藝

14、螺旋鉆孔機(jī)成樁工藝放入鋼筋骨架放入鋼筋骨架澆筑混凝土澆筑混凝土清孔清孔 （2）施工要點(diǎn)）施工要點(diǎn) 土質(zhì)差、有振動(dòng)、間距小時(shí)，間隔鉆孔制作；土質(zhì)差、有振動(dòng)、間距小時(shí)，間隔鉆孔制作； 軟塑土層軟塑土層、含水量大用、含水量大用疏紋葉片鉆疏紋葉片鉆桿；桿； 可塑、可塑、硬塑粘土硬塑粘土，含水量較小的砂土用，含水量較小的砂土用密紋葉密紋葉片鉆片鉆桿；桿； 及時(shí)灌注混凝土，防止孔壁坍塌；及時(shí)灌注混凝土，防止孔壁坍塌； 澆混凝土?xí)r放串筒，混凝土坍落度澆混凝土?xí)r放串筒，混凝土坍落度59cm，每層每層澆筑高度澆筑高度 1.5m。 （3）質(zhì)量要求）質(zhì)量要求 偏差要求偏差要求：位置偏差：位置偏差 70150mm；

15、垂直度偏差垂直度偏差 1 孔底虛土厚度：孔底虛土厚度： 端承樁端承樁 50mm；摩擦端承樁或摩擦端承樁或端承摩擦樁端承摩擦樁 150mm; 摩擦樁摩擦樁 300mm 。（二）泥漿護(hù)壁成孔（二）泥漿護(hù)壁成孔（用于有地下水） 1、成孔機(jī)械、成孔機(jī)械 沖抓鉆沖抓鉆 沖擊鉆沖擊鉆 潛水鉆潛水鉆 回轉(zhuǎn)鉆回轉(zhuǎn)鉆用于碎石土、砂土、粘性用于碎石土、砂土、粘性土、風(fēng)化巖土、風(fēng)化巖用于粘性土、淤泥、砂土用于粘性土、淤泥、砂土沖擊鉆作業(yè)示意圖沖擊鉆作業(yè)示意圖水龍頭水龍頭鉆桿鉆桿鉆機(jī)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置裝置泥漿泵泥漿泵泥漿池泥漿池沉淀池沉淀池泥漿循環(huán)方向泥漿循環(huán)方向鉆頭鉆頭砂石泵砂石泵鉆頭鉆頭新泥漿流向新泥漿流向沉淀池沉

16、淀池水龍頭水龍頭鉆桿鉆桿鉆機(jī)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置裝置泥漿循泥漿循環(huán)方向環(huán)方向泥漿護(hù)壁錄像2、施工、施工 （1）工藝順序：）工藝順序： 平整場(chǎng)地、挖排水溝平整場(chǎng)地、挖排水溝定樁位定樁位埋護(hù)筒埋護(hù)筒配泥漿配泥漿鉆孔、灌泥漿鉆孔、灌泥漿清孔清孔放鋼筋骨架放鋼筋骨架水下灌注混凝水下灌注混凝土。土。（2）要點(diǎn)：）要點(diǎn)： 1）護(hù)筒直徑比鉆頭大）護(hù)筒直徑比鉆頭大100，開(kāi)設(shè)溢漿口，埋入土中，開(kāi)設(shè)溢漿口，埋入土中 1m，（，（定位、防塌孔、地表水）定位、防塌孔、地表水） 2）泥漿比重）泥漿比重1.1左右（粘土?xí)r可自造），隨鉆隨灌，左右（粘土?xí)r可自造），隨鉆隨灌，保持高于水位面；保持高于水位面；泥漿的作用：護(hù)壁與運(yùn)

17、渣土。泥漿的作用：護(hù)壁與運(yùn)渣土。砼導(dǎo)管球塞鉛絲3）水下灌注要求）水下灌注要求：混凝土混凝土C20，坍落度坍落度1622cm，骨料粒徑骨料粒徑30mm；導(dǎo)管最大外徑比鋼筋籠內(nèi)徑小導(dǎo)管最大外徑比鋼筋籠內(nèi)徑小100以上；以上；鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度50mm（混凝土墊混凝土墊塊）；塊）；能埋管能埋管500600mm后剪斷導(dǎo)柱塞鉛絲；后剪斷導(dǎo)柱塞鉛絲；提管時(shí)保證混凝土埋入提管時(shí)保證混凝土埋入1m。二、沉管灌注樁沉管灌注樁1.特點(diǎn)：適于特點(diǎn)：適于土質(zhì)很差，地下水位很高。土質(zhì)很差，地下水位很高。2.施工方法：施工方法：錘擊沉入錘擊沉入鋼管法鋼管法 振動(dòng)沉入振動(dòng)沉入鋼管法鋼管法3.工藝順

18、序：工藝順序： 樁靴、鋼管就位樁靴、鋼管就位沉管沉管檢查管內(nèi)有檢查管內(nèi)有無(wú)砂、水無(wú)砂、水放入鋼筋骨架放入鋼筋骨架澆灌混凝澆灌混凝土、提管。土、提管。就位就位沉入沉入澆筑澆筑成型成型邊拔邊澆邊拔邊澆放入鋼筋籠放入鋼筋籠繼續(xù)澆筑繼續(xù)澆筑鋼筋混凝土樁靴鋼筋混凝土樁靴鋼管活瓣樁靴鋼管活瓣樁靴 4.要點(diǎn)：要點(diǎn)： 防止鋼管內(nèi)進(jìn)入泥漿、水，灌滿防止鋼管內(nèi)進(jìn)入泥漿、水，灌滿混凝土后再隨拔管、隨灌、并輕打混凝土后再隨拔管、隨灌、并輕打或振動(dòng)，或振動(dòng)， 防止縮徑、斷樁及吊腳樁防止縮徑、斷樁及吊腳樁。 v 施工時(shí)，樁的施工時(shí)，樁的間距間距5倍樁頸或倍樁頸或 0.8m。（樁徑。（樁徑2.5m、底徑底徑5m、承千噸）承千噸）方法方法：1)1)人挖人擴(kuò)樁；人挖人擴(kuò)樁； 2) 2)機(jī)鉆人擴(kuò)樁機(jī)鉆人擴(kuò)樁, ,干法；干法； 3) 3)機(jī)鉆機(jī)擴(kuò)樁機(jī)鉆機(jī)擴(kuò)樁, ,濕法。濕法。要求要求： 防塌壁；須降水、通風(fēng)、通訊、照明。防塌壁；須降水、通風(fēng)