建筑施工地基處理與基礎(chǔ)工程課件

1、 通過學(xué)習(xí)，掌握地基的加固處理方法、適用范圍、施工要點(diǎn)和質(zhì)量檢查；掌握淺埋式基礎(chǔ)的施工要點(diǎn)；理解樁基礎(chǔ)的施工工藝、質(zhì)量要求，掌握樁基礎(chǔ)的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)方法。第二章 地基處理與基礎(chǔ)工程學(xué)習(xí)要求： 人工地基的處理方法：有換土地基、重錘夯實(shí)、強(qiáng)夯、振沖、砂樁擠密、深層攪拌、堆載預(yù)壓、化學(xué)加固等。 概念：換土地基先將基礎(chǔ)下一定范圍內(nèi)承載力的軟土層挖去，然后回填強(qiáng)度較大的砂、碎石或灰土等，并夯至密實(shí)。 分類：換土地基按其回填的材料可分為砂地基、碎(砂)石地基、灰土地基等。第一節(jié) 地基處理及加固一、換土地基構(gòu)造要求 地基厚度一般不宜大于3m，也不宜小于0.5m。地基的寬度應(yīng)沿基礎(chǔ)兩邊各放出200300

2、mm。材料要求 宜采用顆粒級(jí)配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬的中砂、粗砂、礫砂、碎(卵)石、石屑或其它工業(yè)廢粒料。 所用砂石料，不得含有草根、垃圾等有機(jī)雜物； 含泥量不應(yīng)超過5%，兼作排水地基時(shí)，含泥量不宜超過3%，碎石或卵石最大粒徑不宜大于50mm。(一) 砂地基和砂石地基施工要點(diǎn)(1) 鋪設(shè)地基前應(yīng)先驗(yàn)槽；(2) 地基底面如深度不同時(shí)，施工應(yīng)按先深后淺的程序進(jìn)行；(3) 人工級(jí)配的砂、石材料，應(yīng)按級(jí)配拌合均勻；(4) 地基應(yīng)分層鋪筑夯(壓)實(shí)，每層的鋪筑厚度不宜超過表2-1規(guī)定數(shù)值。施工時(shí)應(yīng)對(duì)下層的密實(shí)度檢驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行上層施工；(5) 在地下水位高于基坑(槽)底面施工時(shí)，應(yīng)采取排水或降低地下水位的措

3、施； (6) 冬期施工時(shí)，不得采用夾有冰塊的砂石作地基，并應(yīng)采取措施防止砂石內(nèi)水分凍結(jié)。4.砂和砂石地基的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及方法（1）砂和砂石地基的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：砂和砂石地基的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表2-3的規(guī)定。（2）砂和砂石地基密實(shí)度現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)方法：常用方法有環(huán)刀取樣法和貫入測(cè)定法。1) 環(huán)刀取樣法：2) 貫入測(cè)定法：3施工要點(diǎn)(1) 施工前應(yīng)先驗(yàn)槽；(2) 施工時(shí)，灰土拌合應(yīng)均勻，顏色一致，含水量適宜，灰土拌好后及時(shí)鋪好夯實(shí)，不得隔日夯打。(3) 鋪灰應(yīng)分段分層夯筑，每層虛鋪厚度應(yīng)按所用夯實(shí)機(jī)具參照表2-2選用。(4)灰土分段施工時(shí)，不得在墻角、柱基及承重窗間墻下接縫。上下兩層灰土接縫距離不得小于

4、500mm，接縫處的灰土應(yīng)夯實(shí)。(5) 在地下水位以下的基坑(槽)內(nèi)施工時(shí)，應(yīng)采取排水措施。(6) 冬期施工時(shí)，不得采用凍土或夾有凍土的土料，并應(yīng)采取有效的防凍措施。4.灰土地基的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及方法（1）灰土地基的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：灰土地基的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表2-4的規(guī)定。（2）灰土地基壓實(shí)系數(shù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)方法：宜用環(huán)刀取樣測(cè)定其干密度。 如無設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí)，也可按表2-5要求執(zhí)行。如用貫入儀檢查灰土質(zhì)量時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以確定貫入度的具體要求。2施工要點(diǎn)(1) 強(qiáng)夯施工前，應(yīng)通過試夯確定正式施工技術(shù)參數(shù)。(2) 強(qiáng)夯前應(yīng)平整場(chǎng)地，周圍做好排水溝，按夯點(diǎn)布置測(cè)量放線確定夯位。 (3) 強(qiáng)夯施工須按試驗(yàn)

5、確定的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行。(4) 每夯擊一遍完后，應(yīng)測(cè)量場(chǎng)地平均下沉量；最后一遍的場(chǎng)地平均下沉量，必須符合要求。(5) 強(qiáng)夯施工最好在干旱季節(jié)進(jìn)行，如遇雨天施工，夯擊坑內(nèi)或夯擊過的場(chǎng)地有積水時(shí)，必須及時(shí)排除。(6) 強(qiáng)夯施工時(shí)應(yīng)對(duì)每一夯實(shí)點(diǎn)的夯擊能量、夯擊次數(shù)和每次夯沉量等做好詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)記錄。3.強(qiáng)夯地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及方法(1)強(qiáng)夯地基的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表2-6的規(guī)定。(2)強(qiáng)夯地基應(yīng)檢查施工記錄及各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，并應(yīng)在夯擊過的場(chǎng)地選點(diǎn)作檢驗(yàn)。(3)檢查點(diǎn)數(shù)，每個(gè)建筑物的地基不少于3處，檢測(cè)深度和位置按設(shè)計(jì)要求確定。 特點(diǎn)：該法具有施工簡(jiǎn)便、費(fèi)用較低，但布點(diǎn)較密，夯擊遍數(shù)多，施工期相對(duì)較長(zhǎng)，同時(shí)夯擊

6、能量小，孔隙水難以消散，加固深度有限，當(dāng)土的含水量稍高，易夯成橡皮土，處理較困難等特點(diǎn)。 適用范圍：適用于處理地下水位以上稍濕的粘性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土和分層填土地基。1機(jī)具設(shè)備(1)起重機(jī)械：起重機(jī)械可采用履帶式起重機(jī)、打樁機(jī)等。(2)夯錘：夯錘形狀宜采用截頭圓錐體，可用C20鋼筋混凝土制作。 吊鉤宜采用半自動(dòng)脫鉤器，以減少吊索的磨損和機(jī)械振動(dòng)。三、重錘夯實(shí)地基3質(zhì)量檢查 重錘夯實(shí)后應(yīng)檢查施工記錄，除應(yīng)符合試夯最后下沉量的規(guī)定外，還應(yīng)檢查基坑(槽)表面的總下沉量，以不小于試夯總下沉量的90%為合格。也可采用在地基上選點(diǎn)夯擊檢查最后下沉量。夯擊檢查點(diǎn)數(shù)：獨(dú)立基礎(chǔ)每個(gè)不少于1處，基槽每3

7、0m不少于1處，整片地基每50m2不少于1處。檢查后如質(zhì)量不合格，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)夯，直至合格為止。 振沖原理：振沖地基又稱振沖樁復(fù)合地基，是以起重機(jī)吊起振沖器，啟動(dòng)潛水電機(jī)帶動(dòng)偏心塊，使振沖器產(chǎn)生高頻振動(dòng)，同時(shí)開動(dòng)水泵，通過噴嘴噴射高壓水流成孔，然后分批填以砂石骨料形成一根根樁體，樁體與原地基構(gòu)成復(fù)合地基，以提高地基的承載力，減少地基的沉降和沉降差的一種加固方法。 特點(diǎn)：該法具有技術(shù)可靠，機(jī)具設(shè)備簡(jiǎn)單，操作技術(shù)易于掌握，施工簡(jiǎn)便，節(jié)省三材，加固速度快，地基承載力高等特點(diǎn)。 分類：振沖地基按加固機(jī)理和效果的不同，可分為振沖置換法和振沖密實(shí)法兩類。四、振沖地基(5) 振沖樁施工時(shí)樁頂部約1m范圍內(nèi)的樁體

8、密實(shí)度難以保證，一般應(yīng)予挖除，用振動(dòng)碾壓使之壓實(shí)。(6) 冬期施工應(yīng)將表層凍土破碎后成孔。3.振沖地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及方法(1)振沖地基的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：振沖地基的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表2-7的規(guī)定。(2)振沖地基的質(zhì)量檢驗(yàn)方法： 施工前應(yīng)檢查振沖器的性能，電流表、電壓表的準(zhǔn)確度及填料的性能； 施工中應(yīng)檢查密實(shí)電流、供水壓力、供水量、填料量、孔底留振時(shí)間、振沖點(diǎn)位置、振沖器施工參數(shù)等；施工結(jié)束后，應(yīng)在有代表性的地段做地基強(qiáng)度或地基承載力檢驗(yàn)。1松土坑的處理 當(dāng)坑的范圍較小(在基槽范圍內(nèi))，可將坑中松軟土挖除，回填與天然土壓縮性相近的材料。當(dāng)坑的范圍較大(超過基槽邊沿)或因條件限制，槽壁挖不到天然土層

9、時(shí)，則應(yīng)將該范圍內(nèi)的基槽適當(dāng)加寬回填 對(duì)于較深的松土坑(如坑深大于槽寬或大于1.5m時(shí))，槽底處理后，還應(yīng)適當(dāng)考慮加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。 五、地基局部處理及其他加固方法簡(jiǎn)介(一)地基局部處理2磚井或土井的處理（）當(dāng)磚井或土井在室外，距基礎(chǔ)邊緣5m以內(nèi)時(shí)，應(yīng)先用素土分層夯實(shí)，回填到室外地坪以下1.5m處，將井壁四周磚圈拆除或松軟部分挖去，然后用素土分層回填并夯實(shí)。（）如井在室內(nèi)基礎(chǔ)附近，可將水位降低到最低可能的限度，用中、粗砂及塊石、卵石或碎磚等回填到地下水位以上0.5m。磚井應(yīng)將四周磚圈拆至坑(槽)底以下1m或更深些，然后再用素土分層回填并夯實(shí)。（）當(dāng)井在基礎(chǔ)下時(shí)，應(yīng)先用素土分層回填夯實(shí)至基礎(chǔ)底

10、下2m處，將井壁四周松軟部分挖去，有磚井圈時(shí)，將井圈拆至槽底以下11.5m。當(dāng)井內(nèi)有水，應(yīng)用中、粗砂及塊石、卵石或碎磚回填至水位以上0.5m，然后再按上述方法處理；（）若井在房屋轉(zhuǎn)角處，且基礎(chǔ)部分或全部壓在井上，除用以上辦法回填處理后還可采用從基礎(chǔ)中挑梁或?qū)⒒A(chǔ)沿墻長(zhǎng)方向向外延長(zhǎng)出去，使延長(zhǎng)部分落在天然土上的方法對(duì)基礎(chǔ)加強(qiáng)。（）當(dāng)井已淤填，但不密實(shí)時(shí)，可用大塊石將下面軟土擠密，再用上述辦法回填處理。3局部軟硬土的處理（）當(dāng)基礎(chǔ)下局部遇基巖、舊墻基、大孤石、老灰土、化糞池、大樹根、磚窯底等，均應(yīng)盡可能挖除。（）若基礎(chǔ)一部分落于基巖或硬土層上，一部分落于軟弱土層上，基巖表面坡度較大，則應(yīng)在軟土層上

11、采用現(xiàn)場(chǎng)鉆孔灌注樁至基巖；或在軟土部位作混凝土或砌石支承墻或支墩至基巖；或?qū)⒒A(chǔ)下基巖鑿去0.30.5m深，填以中粗砂或土砂混合物作軟性褥墊，調(diào)整巖土交界部位地基的相對(duì)變形，避免應(yīng)力集中出現(xiàn)裂縫。（）如基礎(chǔ)一部分落于原土層上，另一部分落于回填土地基上時(shí)，可在填土部位用現(xiàn)場(chǎng)鉆孔灌注樁或鉆孔爆擴(kuò)樁直至原土層，使該部位上部荷載直接傳至原土層，以避免地基的不均勻沉降。1砂樁地基：擠密砂樁是采用沉管灌注樁的方法，通過沖擊和振動(dòng)，把砂擠入土中而成的。這種方法經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單且有效。2水泥土攪拌樁地基：深層攪拌法是采用水泥、石灰等材料作為固化劑，通過深層攪拌機(jī)械，在地基深處將軟土和固化劑(漿液或粉體)強(qiáng)制攪拌，利

12、用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基。 (二)其他地基加固方法簡(jiǎn)介 天然淺基礎(chǔ)的類型：常用的淺基礎(chǔ)類型有板式基礎(chǔ)、杯形基礎(chǔ)、筏式基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)等。 板式基礎(chǔ)的分類：板式基礎(chǔ)包括柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)(圖2-3)和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)(圖2-4)。 特點(diǎn)及適用范圍：板式基礎(chǔ)的抗彎和抗剪性能良好，可在豎向荷載較大，地基承載力不高以及承受水平力和力矩荷載等情況下使用。因高度不受臺(tái)階寬高比的限制，故適宜于需要“寬基淺埋”的基礎(chǔ)。第二節(jié) 淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工一、板式基礎(chǔ)1構(gòu)造要求(1) 條形基礎(chǔ)邊緣高度h200；階梯形基礎(chǔ)的每階高h(yuǎn)1宜為300500。

13、(2) 墊層厚一般100，砼強(qiáng)度為C10，基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C15。(3) 底板受力鋼筋的最小直徑8，間距200。當(dāng)有墊層時(shí)鋼筋保護(hù)層的厚度不宜小于35，無墊層時(shí)不宜小于70。(4) 插筋的數(shù)目與直徑應(yīng)與柱內(nèi)縱向受力鋼筋相同。杯形基礎(chǔ)常用作鋼筋混凝土預(yù)制柱基礎(chǔ) (圖2-5)。1構(gòu)造要求(1) 柱的插入深度h1，可按表2-8選用，并應(yīng)滿足錨固長(zhǎng)度的要求。(2)基礎(chǔ)的杯底厚度和杯壁厚度，可按表2-9選用。(3)當(dāng)柱為軸心或小偏心受壓，且t/h20.65時(shí)，或大偏心受壓且t/h20.75時(shí)，杯壁可不配筋；二、杯形基礎(chǔ) 當(dāng)柱為軸心或小偏心受壓且0.5t0.65時(shí)，杯壁可按表2-10和圖2-6構(gòu)

14、造配筋； 當(dāng)柱為軸心或小偏心受壓且t/h20.5時(shí)，或大偏心受壓且t/h26%，淺埋基礎(chǔ)將產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。 常用做法有松土防凍法、覆蓋雪防凍和隔熱材料防凍等。 1.松土防凍法 松土防凍法是在土壤凍結(jié)之前，將預(yù)先確定的冬季土方作業(yè)地段上的表土翻松耙平，利用松土中的許多充滿空氣的孔隙來降低土壤的導(dǎo)熱性，達(dá)到防凍的目的。翻耕的深度一般在250300。二、地基土的保溫防凍2.雪覆蓋法 在積雪量大的地方，可以利用雪的覆蓋作保溫層來防止土的凍結(jié)。覆雪防凍的方法可視土方作業(yè)的特點(diǎn)而定。 其做法見圖91、圖92。 圖91擋雪防凍法 圖92挖溝填雪防凍法3.保溫材料覆蓋法 面積較小的基槽(坑)的防凍，可直接用保溫

15、材料覆蓋，表面加蓋一層塑料布。常用保溫材料有爐渣、鋸未、膨脹珍珠巖、草袋、樹葉等。其做法見圖93、圖94。 圖93 已挖基坑保溫法 圖94 未挖基坑 hFC覆蓋材料厚度；Zo最大凍結(jié)深度4暖棚保溫法： 已經(jīng)開挖的較小的基槽（坑）的保溫與防凍可采用暖棚保溫法。在已挖好的的基槽（坑）上，搭好骨架鋪上基層，覆蓋保溫材料。也可搭塑料大棚，在棚內(nèi)采取供暖措施。 凍土的融化方法應(yīng)視其工程量的大小、凍結(jié)深度和現(xiàn)場(chǎng)施工條件等因素確定，可選擇煙火烘烤、蒸汽融化、電熱等方法，并應(yīng)確定施工順序。 凍土的挖掘根據(jù)凍土層厚度可采用人工、機(jī)械和爆破方法。三、凍土的融化與開挖 (一) 凍土的融化 人工開挖凍土適用開挖面積較

16、小和場(chǎng)地狹窄，不具備用其它方法進(jìn)行土方破碎、開挖的情況。施工時(shí)掌鐵楔的人與掌錘的不能臉對(duì)著臉，必須互成90。 同時(shí)要隨時(shí)注意去掉楔頭打出的飛刺，以免飛出傷人。（二） 人工法開挖 當(dāng)凍土層厚度為0.25m以內(nèi)時(shí)，可用推土機(jī)或中等動(dòng)力的普通挖掘機(jī)施工開挖。 當(dāng)凍土層厚度為0.3m以內(nèi)時(shí)，可用拖拉機(jī)牽引的專用松土機(jī)破碎凍土層。 當(dāng)凍土層厚度為0.4m以內(nèi)時(shí)，可用斗容量1m3的挖土機(jī)開挖土體。 當(dāng)凍土層厚度為0.41m時(shí)，可用松碎凍土的打樁機(jī)進(jìn)行破碎。 最簡(jiǎn)單的施工方法是用風(fēng)鎬將凍土破碎，然后用人工和機(jī)械挖掘運(yùn)輸。（三）機(jī)械法開挖 爆破法適用于凍土層較厚，面積較大的土方工程，這種方法是將炸藥放入直立爆破孔中或水平爆破孔中進(jìn)行爆破，凍土破碎后用挖土機(jī)挖出，或借爆破的力量向四周崩出，做成需要的溝槽。（四）爆破法開挖 冬期回填土應(yīng)盡量選用未受凍的、不凍脹的土壤進(jìn)行回填施工。 填土前，應(yīng)清除基礎(chǔ)上的冰雪和保溫材料； 填方邊坡表層1m以內(nèi)，不得用凍土填筑； 填方上層應(yīng)用未凍的、不凍脹的或透水性好的土料填筑； 冬期填方每層鋪土厚度應(yīng)比常溫施工時(shí)減少2025，預(yù)留沉降量應(yīng)比常溫施工時(shí)適當(dāng)增加。 用含有凍土塊的土料作回填土?xí)r，凍土塊粒徑不得大于150；鋪填時(shí)，凍土塊應(yīng)均勻