地基与基础工程施工技术

建筑施工技技术地基与基础础工程知识点：地基处理、、浅基础、、桩基础。。技能点：选择、确定定桩基础的的施工方法法。学习重点：：软土地基的的处理，浅浅基础的施施工方法，，预制桩施工工顺序确定定、质量事事故产生的的原因和预预防措施；；沉管灌注注桩常见质质量事故的的预防和处处理，安全全施工措施施。学习难点：：各类桩的成成孔及浇注注质量控制制及浅基础础的施工方方法。地基与基础础工程施工工模块一地地基处理理模块二浅浅基础施施工模块三桩桩基础施施工项目内容容小结地基与基础础工程技术术模块一地地基处理理施工模块一地地基处理理一、影响建筑物物的地基的的因素强度及稳定定性压缩与不均均匀沉降地下水流失失、潜蚀和和管涌、液液化失稳和震陷陷二、地基处处理的方法法局部地基处处理软土地基加加固三、地基处处理的原则则将局部软弱弱层或硬物物尽可能挖挖除，回填填与天然土土压缩性相相近的材料料，分层夯夯实；处理理后的地基基应保证建建筑物各部部位沉降量量趋于一致致，以减少少地基的不不均匀下沉沉。一、局部地地基处理（一）古墓墓、坑穴的的处理将坑中的软软松土、虚虚土全部挖挖除，使坑坑底及四周周均见天然然土，然后后用与坑边边天然土层层相近的材料分层夯夯实回填至至坑底标高高处。常用回填材材料：砂、、砂砾石、、天然土、、3∶7或或2∶8的的灰土。采采用天然土土分层夯实实回填时，，每层厚度度200mm，如图1.36(a)所示。软松土坑范范围较大，，超过地槽槽的宽度时时，应将该该范围内的的基槽适当当加宽，挖挖至天然层层，将部分分基础加深深，做成1∶2踏步步与两端相相接，如图1.36(c)所示。2.1（二）砖井井、枯井、、土井的处处理当井在基槽槽范围内时时，应将井井的井圈拆拆至地槽下下1m以上，井内内用中砂、、砂卵石材材料分层夯夯填处理，，在拆除范范围内用2∶8或3∶7灰土土分层回填填夯实至槽槽底(图1.38)。对于范围和和深度较大大的软土坑坑，由于回回填材料与与天然地基基密实度相相差较大，，会造成基基础不均匀匀下沉，所所以还要考考虑加强上上部结构的的强度，以以抵抗地基基不均匀沉沉降而引起起的内力。。在防潮层层下设钢筋筋混凝土或或钢筋砖圈圈梁(图)2.3（三）局部部范围内(硬物)的的处理当桩基或部部分基槽下下有基岩、、旧墙基、、老灰土、、压实路面面等硬土或或坚硬物时时，首先在在地坑、地地槽范围内内尽可能地地挖除，以以免基础局局部落在硬硬物上造成成不均匀沉沉降使上部部建筑物开开裂。硬土土、硬物挖挖除后，若若深度小于于1.5m时，可用砂砂、砂卵石石或灰土回回填；若长长度大于5m时，则将槽槽底做1：2踏步步灰灰土土垫垫层层与与两两端端紧紧密密连连接接，，然然后后做做落落深深基基础础。。（四四））橡橡皮皮土土的的处处理理概念念：：当当地地基基为为粘粘性性土土，，含含水水量量大大且且趋趋于于饱饱和和时时，，如如果果直直接接夯夯打打或或反反复复碾碾压压，，就就容容易易形形成成有有颤颤动动弹弹性性感感的的““橡橡皮皮土土””。。处理理方方法法：：避免免直直接接夯夯拍拍，，采采用用晾晾槽槽或或掺掺石石灰灰粉粉的的办办法法降降低低含含水水量量后后压压实实。。若施施工工中中已已出出现现橡橡皮皮土土，，则则应应将将橡橡皮皮土土层层挖挖除除，，然然后后在在槽槽底底适适当当加加深深的的情情况况下下铺铺垫垫一一层层承承载载力力高高、、适适应应设设计计要要求求的的垫垫层层地地基基，，如如砂砂土土或或级级配配砂砂石石垫垫层层等等。。二、、软软土土地地基基加加固固当工工程程结结构构荷荷载载较较大大，，地地基基土土质质强强度度不不足足、、压压缩缩性性大大，，不不能能作作为为天天然然地地基基时时，，地地基基土土需需加加固固。。常常用用的的方方法法：：换填填法法灰土土挤挤密密桩桩法法深层层搅搅拌拌桩桩法法高压压喷喷射射注注浆浆法法（一一））换换填填法法施施工工1、施施工工工工艺艺过过程程：：挖软软弱弱层层→→回回填填→→夯夯实实2、适适用用范范围围淤泥泥淤泥泥质质土土湿陷陷性性黄黄土土素填填土土杂填填土土3、材材料料要要求求砂土土灰土土4、施施工工要要点点施工工前前先先验验槽槽、、清清松松土土、、打打底底夯夯两两遍遍。。分层层铺铺填填，，厚厚度度200～300mm，灰灰土土用用机机械械打打夯夯或或碾碾压压；；砂砂土土用振振动动碾碾压压。。灰土土垫垫层层不不得得在在柱柱基基、、墙墙角角及及承承重重窗窗间间墙墙下下接接缝缝，，上上下下缝缝距距不不得小小于于500mm，接接缝缝处处夯夯实实。。灰灰土土夯夯实实后后3d内不不得得泡泡水水。。土料料的的施施工工含含水水量量控控制制在在最最优优含含水水量量范范围围内内。。5、质质量量检检验验施工工中中检检查查分分层层铺铺设设的的厚厚度度，，上上下下两两层层的的搭搭接接长长度度，，加加水水量量，，夯夯压压遍遍数数和和压压实实系系数数。。用贯贯入入仪仪检检验验垫垫层层质质量量（（现现场场压压实实系系数数与与贯贯入入度度相相对对应应）），，压压实实系系数数检检验验用用环环刀刀法法，，取取样样点点在在每每层层的的2/3的深深度度处处。。分层层检检验验垫垫层层的的质质量量，，当当该该层层的的压压实实系系数数符符合合设设计计要要求求后后，，铺铺填填上上层层。。施工工结结束束后后，，检检查查换换填填的的垫垫层层的的地地基基承承载载力力。。换填填地地基基质质量量检检验验标标准准如如表表2.4、表表2.5所示示。。（二二））灰灰土土挤挤密密桩桩法法施施工工原理理：：首首先先在在基基础础地地面面形形成成若若干干个个桩桩孔孔，，再再将将灰灰土土分分层层填填入入并并压压实实，，以以提提高高地地基基的的承承载载力力或或水水稳稳性性。。适用用范范围围：：用用于于处处理理地地下下水水位位以以上上的的湿湿陷陷性性黄黄土土、、素素填填土土和和杂杂填填土土等等地地基基。。施工工要要点点：：质量量检检验验标标准准主控控项项目目一般般项项目目（三三））振振冲冲法法施施工工原理理：：利利用用振振动动和和水水冲冲加加固固土土体体的的方方法法。。适用用范范围围：：振冲冲置置换换法法适适用用于于处处理理不不排排水水抗抗剪剪强强度度不不小小于于20KPa的黏黏性性土土、、粉粉土土、、饱饱和和黄黄土土和和人人工工填填土土。。振冲冲密密实实法法适适用用于于处处理理砂砂土土和和粉粉土土。。施工工工工艺艺：：定定位位→→成成孔孔→→清清孔孔→→填填料料→→振振实实施工工要要点点振冲冲置置换换法法振冲冲密密实实法法质量量检检验验（四四））深深层层搅搅拌拌法法施施工工原理理：：深深层层搅搅拌拌法法是是利利用用特特制制的的深深层层搅搅拌拌机机在在边边坡坡土土体体需需要要加加固固的的范范围围内内，，将将软土土与与固固化化剂剂强强制制拌拌合合，使使软软土土硬硬结结成成具具有有整整体体性性、、水水稳稳性性和和足足够够强强度度的的水水泥泥加加固固土土，，又又称称为为水水泥泥土土搅搅拌拌桩桩。。固化化剂剂：：水水泥泥浆浆或或水水泥泥砂砂浆浆，，水水泥泥的的掺掺量量为为加加固固土土重重的的7％～15％，水泥砂浆浆的配合比为为1：1或1：2。施工工艺：深深层搅拌机定定位→预搅下沉→制制浆→喷浆搅搅拌→复搅下沉→提升→→关机→清洗洗→移动至下下一根桩质量检验6、高压喷射处处理方法原理：就是利利用钻机把带带有喷嘴的注注浆管钻进至至土层的预定定位置，以高高压设备使浆浆液或水成为为200Mpa左右的高压流流从喷嘴中射射出来，冲击击破坏土体。。高压喷射注浆浆法的工艺类类型及特点施工工序：钻钻机就位→钻孔→插管→→喷浆→拔管管冲洗质量检验标准准基础工程施工工模块二浅浅基础施工与鉴别模块二浅基基础施工浅基础分类按使用材料的的性能分类：：刚性基础（无无筋扩展基础础）柔性基础（扩扩展基础）按构造形式分分类：独立基础条形基础筏板基础箱形基础一、刚性基础础施工特点：受b/h或刚性角的限限制适用范围：六六层及以下的的民用建筑和和轻型工业厂厂房。（一）砖基础础（详见第三三章）施工工艺：定定位、放线线→立皮数杆→盘角挂线→砌筑（二）料石、、毛石基础施工工艺：定定位、、放线→立皮皮数杆→砌筑筑施工要点：料石基础第一一皮料石应坐坐浆丁砌，以上各层石料料按一顺一丁丁砌。毛石基础第一一皮石块应坐坐浆，大面朝下，转角处处、交接处应应用较大的平毛石砌筑。。用铺浆法砌筑筑。（三）毛石混混凝土基础施工要点：选用坚实、未未风化的石料料，尺寸不应应大于所浇注注部位最小宽宽度的1/3，并不得大于于300mm。毛石混凝土的的厚度不宜小小于400mm，所掺用的毛毛石数量不得得超过基础体体积的25％。混凝土应连续续浇完，施工工缝应留在混混凝土与毛石石交接处，毛毛石露出混凝凝土面一半，，并按有关要要求进行接缝缝处理。（四）素混凝凝土基础施工要点混凝土浇注前前应进行验槽槽，轴线、基基坑（槽）尺尺寸和土质等等应符合设计计要求。基坑（槽）内内浮土、积水水、淤泥、杂杂物等应清理理干净。进行质量检查查。施工过程中的的质量检查：：原材料质量量、配合比、、坍落度养护后的质量量检查：混凝凝土强度、外外观质量、构构件轴线、标标高、截面尺尺寸适用范围：上部结构荷荷载大，地地基较软弱，，需要较大底底面尺寸的情情况。分类：墙下钢筋砼条条基钢筋砼独立基基础二、柔性基础础（扩展基础础）用于混合房屋屋的承重墙下下，由素砼垫垫层、砼底板板、大放脚组组成。（一）墙下钢钢筋砼条基2、施工工艺与与施工要点基坑验槽→混凝土垫层→弹线→支模→→扎钢筋（包包括插筋）→→浇混凝土→→养护（不少少于7天）施工缝的留设设1、构造要求（二）钢筋砼独立基基础控制锥体斜面面坡度正确，，斜面模版碎碎混凝土浇筑筑分层支设，，严禁斜面部部分不支模。。（三）杯形基础用于装配式钢钢筋砼柱基础础。1、构造要求2、施工工艺与与施工要点扎钢筋→支模模→浇混凝土土（四）柱下条条形基础常用于上部结结构荷载较大大，地基土承承载力较低的的基础。1、构造要求2、施工要点：：同扩展基础础（五）筏形形基础适用于有地下下室或地基承承载能力较低低而上部荷载载较大的基础础。1、构造要求2、施工工艺与与施工要点施工工艺：施施工准备（降降低地下水位位等）→基坑坑开挖→→铺垫层→扎底底板、梁钢筋筋、柱插筋→→浇地板混凝凝土→支梁模模板→浇梁混混凝土两种情况底板和梁模板板一次支好，，混凝土一次次浇筑施工要点筏形混凝土基基础应一次连连续浇筑完成成，不宜留施施工缝。必须须留施工缝时时应留垂直缝于于次梁中部的的1/3跨度范围内。。砼浇筑方向向应平行于次次梁长度方向，平板板式应平行于于基础长边方方向。在基础底板预预埋沉降观测测点，定期观观测，加强养养护。（六）箱形形基础由钢筋砼底板板、顶板、侧侧墙及一定数数量的纵横墙墙构成的封闭闭箱体。适用用于上部结构构分布不均匀匀的高层建筑筑物的基础。。1、构造要求平面布置：尽量对称。高度与埋置深深度：箱形基础的长长度不包括底底板悬挑部分分。高度不小小于箱形基础础的出纳高度度的1/20，不宜小于3m。底、顶板厚度度：根据受力情况况，底板厚度度为隔墙间距距的1/10～1/8，顶板厚度为为200～400mm。混凝土强度等等级：不低于于C30，且应满足抗抗渗要求。2、施工要点施工时应做好好基坑开挖、、支护、排水水、浇筑（止止水带、后浇浇带留设，大大体积砼施工工，基坑回回填）等工作作。基础工程施工工模块三桩桩基础工程施施工与鉴别模块三桩桩基础施工一、桩基础础施工的基础础知识（一）按承载载的性质分端承桩：穿过过软弱土层，，而达到坚硬硬土层的桩。。以桩尖阻力力承担全部荷载，，控制以贯入入度为主。摩擦桩：悬浮浮于软弱土层层的桩。以桩桩身于土层的的摩阻力承担担全部荷载。桩尖尖进持力层深深度或桩尖标标高为参考。。（二）按桩制制作工艺分预制桩现场灌注桩二、钢筋混混凝土预制桩桩施工（一）预制桩桩的制作、运运输、堆放预制桩的制作作工艺过程：：现场制作场地地压实、整平平→场地地坪坪浇筑→支模模→扎钢筋→→浇混凝土→→养护至30％强度拆模→→支间隔端头头模板、刷隔隔离剂、绑钢钢筋→浇间隔隔桩混凝土→→制作第二层层桩→养护至至70％强度起吊→→达100％强度后运输输、堆放。预制桩制作方方法：砼强度等级不不宜低于30MPa。浇筑应由桩桩顶向桩尖连续进行行，严禁中断断。制作偏差差应符合规范的规定。。预制桩的起吊吊：砼达设计强度度的70%方可起吊，达达100%时方可运输。吊点位位置随桩长而而异。预制桩的运输输：运输过程中支支点应与吊点点位置一致。。且随打随运。避免二次次搬运。预制桩的堆放放：堆放场地应平平整坚实。垫垫木间距由吊吊点确定，且上下对齐，，堆放层数不不宜超过4层（二）打桩前前的准备整平场地，清清理障碍。定位放线，设设置水准点。。检查预制桩质质量。确定打桩顺序序，进行技术术和安全交底底。检查打桩设备备和起重工具具，在桩架上上设定标尺。。对周围建筑物物做好防护措措施。试桩（三）打（沉沉）桩方法1、锤击沉桩法法（录像）打桩设备及选选择：桩锤：根据现现场情况、机机具设备条件件及工作效率率确定。桩架：考虑桩桩锤类型、桩桩长和施工条条件等动力装置：由由桩锤性质决决定。打桩顺序：当桩中心距大大于4倍桩长或桩径径时，可采用用逐排打或梁梁侧同时向中中间打。当桩中心距小小于等于4倍桩长或桩径径时，应由中中间向两侧对对称打或由中中间向四周施施打。施工工艺：桩桩机就位→吊吊桩→打桩→→送桩→接桩桩→拔桩→截截桩质量控制：满满足贯入度或或标高要求。。2、振动沉桩法法施工要点：在在沉桩施工过过程中需连续续进行，以防防间歇过久，，难以沉桩。。3、静力压桩法法（录像）施工机械：顶顶压式、箍压压式、前压式式，最新的是是前压式，压压桩高度达20m。施工工艺：：场地清理理→测量定定位→尖桩桩就位、对对中、调直直→压桩→→接桩→再再压桩→截截桩二、混凝土土灌注桩施施工灌注桩是在在施工现场场的桩位上上先成孔，，然后在孔孔内灌注砼砼，或者加加入钢筋后后再灌注混混凝土而形形成。桩基础的优优点：可以以省去大量量土方支撑撑和排水降降水设施，，施工方便便，且一般般均能获得得良好的技技术经济效效果。分类：泥浆护壁成成孔灌注桩桩沉管灌注桩桩人工挖孔灌灌注桩等。。（一）泥浆浆护壁成孔孔灌注桩原理：利用用原土自然然造浆或人人工造浆浆浆液进行护护壁，通过过循环泥浆浆将被钻头头切下的土土块带出孔孔外成孔，，然后安放放钢筋笼，，水下灌注注混凝土成成桩。适用范围：：地下水位位较高的黏黏性土、粉粉土、砂土土填土、碎碎石土及风风化岩层。。1、施工工艺艺测定桩位埋设护筒桩机就位制备泥浆泥浆循环出出渣机械钻孔清孔安放钢筋骨骨架浇筑水下混混凝土2、分类潜水钻机钻钻孔正循环排渣渣法（动画）反循环排渣渣法（动画）冲击钻机钻钻孔（动画）3、施工要点点埋设护筒：：护筒中心心与桩位中中心的偏差差不得大于于50mm，护筒内径径比钻头直直径大100～200mm。泥浆制备：：控制泥浆浆的相对密密度、黏度度、含砂率率、胶体率率等指标。。清孔：保持持孔内泥浆浆面高出地地下水位1.0m以上，控制制孔底沉渣渣的厚度。。安放钢筋笼笼：避免碰碰壁，保持持保护层厚厚度。浇筑水下混混凝土：用用导管法浇浇筑，导管管提升不宜宜过快，控控制混凝土土塌落度（（160～220mm）。（二）人工工挖孔桩原理：人工工挖掘成孔孔。施工工艺过过程：施工要点：：注意塌方方、流沙、、有害气体体。人工挖掘成成孔安放钢筋笼笼人工挖掘成成孔（三）沉管管灌注桩原理：利用用锤击打桩桩设备或振振动沉桩设设备，将带带有钢筋混混凝土的桩桩尖(或钢板靴)或带有活瓣瓣式桩靴的的钢管沉入入土中(钢管直径应应与桩的设设计尺寸一一致)，造成桩孔孔，然后放放入钢筋骨骨架并浇筑筑混凝土，，随之拔出出套管，利利用拔管时时的振动将将混凝土捣捣实，便形形成所需要要的灌注桩桩。1、沉管灌注注桩常采用用的施工工工艺单打法(又称一次拔拔管法)：拔管时，，每提升0.5～1.0m，振动5～10s，然后再拔拔管0.5～1.0m，这样反复复进行，直直至全部拔拔出。复打法：在同一桩桩孔内连续续进行两次次单打，或或根据需要要进行局部部复打。施施工时，应应保证前后后两次沉管管轴线重合合，并在混混凝土初凝凝之前进行行。反插法：钢管每提提升0.5m，再下插0.3m，这样反复复进行，直直至拔出。。2、沉管灌注注桩的分类类锤击成管灌灌注桩（动画）振动成管灌灌注桩沉管夯扩灌灌注桩（1）锤击沉管灌灌注桩施工工艺：：施工要点：：防地下水渗渗入管内和和作缓冲层层。沉管时时先用低锤锤锤击，观观察无偏移移后，才正正常施打。。注意打桩顺顺序。拔管前，应应先锤击或或振动套管管，在测得得混凝土确确已流出套套管时方可可拔管。拔管时要均均匀，保持持连续密锤锤轻击，并并控制拔管管速度。就位锤击沉管放钢筋笼灌注混凝土土拔钢管（2）振动沉管管灌注桩施工工艺施工要点：：注意打桩顺顺序。拔管前，应应先振动套套管，在测测得混凝土土确已流出出套管时方方可拔管。。拔管时要均均匀，保持持连续振动动，并控制制拔管速度度。就位振动沉管放钢筋笼灌注混凝土土拔钢管3、沉管灌注桩桩容易出现现的质量问问题及处理理方法（1）颈缩（动画）现象：桩身的局局部直径小小于设计要要求的现象象。原因：拔管后新灌灌注的混凝凝土桩局部部范围受挤挤压形成颈颈缩。当拔管过快快或混凝土土量少，或或混凝土拌拌和物和易易性差时，，周围淤泥泥质土趁机机填充过来来，也会形形成颈缩。。处理方法：：拔管时应保保持管内混混凝土面高高于地面，，使之具有有足够的扩扩散压力，，混凝土坍坍落度应控控制在50～70mm。拔管时应采采用复打法法，并严格格控制拔管管的速度。。（2）断桩（动画）现象：桩身局部部分离或断断裂，更为为严重的是是一段桩没没有混凝土土。原因：桩距离太太近，相邻邻桩施工时时混凝土还还未具备足足够的强度度，已形成成的桩受挤挤压而断裂裂。处理方法：：施工时，控控制中心距距离不小于于4倍桩径径；确定打打桩顺序和和行车路线线，减少对对新灌注混混凝土桩的的影响。采采用跳打法法或等已成成型的桩混混凝土达到到60%设设计强度后后，再进行行下根桩的的施工。（3）吊脚桩（动画）现象：桩底部混混凝土隔空空或松软，，没有落实实到孔底地地基土层上上。原因：地下水压力力大。预制桩尖被被打坏，或或桩靴活瓣瓣缝隙大时时，水及泥泥浆进入套套筒钢管内内。由于桩尖活活瓣受土压压力，拔管管至一定高高度才张开开，使得混混凝土下落落，造成桩桩脚不密实实，形成松松软层。处理方法：：为防止活瓣瓣不张开，，开始拔管管时，可采采用密张慢慢拔的方法法，对桩脚脚底部进行行局部翻插插几次，然然后再正常常拔管。桩桩靴与套管管接口处使使用性能较较好的垫衬衬材料，防防止地下水水及泥浆的的渗入。（4）混凝土灌灌注过量现象：灌桩桩时混凝土土用量比正正常情况下下大1倍以以上。原因：孔底有洞穴穴在饱和淤泥泥中施工时时，土体受受到扰动，，强度大大大降低，在在混凝土侧侧压力作用用下，桩身身扩大而混混凝土用量量增大所造造成的。处理方法：：施工前详详细了解现现场地质情情况，对于于在饱和淤淤泥软土中中采用沉管管灌注桩时时，应先打打试桩。若若发现混凝凝土用量过过大时，应应与设计单单位联系，，改用其他他桩型（四）桩基基础过程质质量检查及及检测一、打（沉沉）桩的质质量控制及及验收二、灌注桩桩的质量控控制及验收收三、桩的质质量检测四、桩基础础质量验收收资料1、打沉桩的的质量控制制及检验（1）打（沉））桩的质量量控制桩端位于一一般土层时时，以控制制桩端设计计标高为主主，贯入度度作参考。。桩端达到坚坚硬、硬塑塑的黏性土土等，以贯贯入度控制制为主，桩桩端标高作作参考。贯入度已达达到，桩端端标高未达达到时，继继续锤击3阵，按每阵阵10击的贯入度度不大于设设计规定的的数值为准准。振动法沉桩桩，以最后后3次