02 第二章 地基加固及深基础工程-改-新76442-课件.ppt
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1、第二章 地基与基础工程,地基加固处理 预制桩施工 灌注桩施工 其它深基础施工,引言,一般工程结构宜采用天然地基,其造价低,施工简便。当天然地基土层软弱时,需要进行人工加固处理。当软土层过厚,建筑物荷载大或对变形和稳定要求高时,则可采用深基础。 方法:机械碾压、换土垫层、强夯、深层搅拌、堆载预压、砂桩挤密、硅化法等。 深基础:桩基、地下连续墙、墩式基础、沉井等。,第一节 地基加固处理,一、地基加固的原理 原理:“将土质由松变实”,“将土的含水量由高变低”,即可达到地基加固的目的。 拟订地基加固方案应遵循的原则:考虑地基与上部结构共同工作,从地基处理、建筑、结构设计和施工方面均采取相应措施进行综合
2、治理。而不能单纯对地基进行加固处理。,一、地基加固的原理,3. 综合治理措施: (围绕不均匀沉降的治理) 改变建筑体形,简化建筑平面 调整荷载差异 合理设置沉降缝。沉降缝宜设置在: 地基不同土层的交接处,或同一土层厚薄不一处; 建筑平面的转折处; 荷载或高度差异处; 建筑结构或基础类型不同处; 分期建筑的交界处; 过长房屋的适当部位。 ,3. 综合治理措施: 采用轻型结构、柔性结构 加强房屋的整体刚度(如横墙承重、设圈梁、减小房屋长高比、采用筏板基础) 对基础进行移轴处理,减小荷载偏心距 正确安排施工顺序和施工进度:先施工重、高的建筑,后施工轻、矮的建筑;对软土地基放慢施工速度,使其能排水固结
3、,提高承载力;,一、地基加固的原理,二、地基加固的方法,地基加固的方法:挖、填、换、夯、挤、压、拌。 挖:挖去软土层,将基础埋置在承载力大的土层上。适用于软土层不厚的情况。 填:在软土层上回填一层一定厚度的好土,以提高地基承载力。适用于软土层很厚,而又需要大面积对地基进行加固处理的情况。 换:即换土垫层法。挖去软土,填以人工填筑的垫层作持力层,以提高地基承载力。适用于软土层较厚,而仅需对局部地基进行加固的情况。优点:就地取材、施工简便、工期短、造价低。,二、地基加固的方法,夯:用打夯机具或工具夯击土壤,排除土壤中的水分,加速土壤的固结,以提高土壤的密实度和承载力。 压:利用压路机、羊足碾、轮胎
4、碾等机械碾压地基土壤,使地基压实、排水、固结;或用预压固结法,即在地基范围的地面上堆置重物预压一段时间,使地基压实,提高承载力。,6.挤:用带桩靴的工具式桩管打入土中,挤压土壤形成桩孔,然后拔出桩管,再在桩孔中灌入砂石或素土、石灰、灰土等填充料进行捣实,而达到挤紧土壤,提高地基承载力的目的。因此,也称为挤密桩。 7.拌:用深层搅拌法或旋喷法加固地基。,二、地基加固的方法,第一节 概述,一、深基础的类型 桩基础 墩基础 地下连续墙 沉井基础 沉箱基础,二、桩基础的组成与种类 1组成: 若干根桩 承台(承台梁),2种类 1)按受力性质分: 摩擦桩 端承桩 抗拔(浮)桩,2)按材料分:钢、混凝土、钢
5、筋混凝土、钢管混凝土 3)按形状分: 方、圆、多边、管 4)按制作方法分: 预制桩、灌注桩,预制桩沉桩方法:,锤击法:以桩锤的冲击力将桩打入软土。 振动法:以振动桩机带桩振动,减少土与桩间摩阻,沉拔快,适砂土。 水冲法:高压射水(桩侧或桩内)冲孔下沉,留12m打入或振入。适坚硬土、砂石层。 钻孔锤击法:钻孔(留 12m)、注浆护壁、提钻、插桩、锤击。用于坚硬土层。 静力压桩法:80120t压桩机,适软弱土层。,灌注桩按成孔方法:,钻孔法一般土层 沉管法土质差、水位高 爆扩法土质好(粘性)、无地下水 人工挖孔法桩径大、土较好,第二节 钢筋混凝土打入桩的施工,一、预制桩的制作、运输和堆放 1制作应
6、由工厂加工,保证质量 要点: 叠制4层,上下隔离,下层30再上层; 钢筋接长用对焊,接头错开; 混凝土由顶至尖连续浇筑,注意养护(洒水养护7d)与保护; 预应力管桩离心成型,直径400500,壁厚80100,节长810m,C60。,2、运输 防止损坏,(1)混凝土强度: 起吊移位70设计强度 运输、起吊就位100设计强度,一点吊距顶0.293L; 两点吊距顶、距尖0.207L; 吊点为三个及以上时常考虑反力相等 (3)吊、运平稳,避免损坏。,(2)合理吊点: (正负弯矩值相等则均小),3堆放,高度不超过四层; 地面坚实、平整,垫长枕木; 支承点在吊点位置,垫木上下对齐。,二、打桩设备:,1、桩
7、锤 落锤:构造简单、使用方便、锤高可调;效率低,桩损大。锤重0.51.5t,动力卷扬机、人。 柴油锤:(导杆式、筒式)构造简单、使用方便、自供能源、适于中型桩;锤重0.126.0t;不适过软过硬土、噪音大、污染,4080次/分。 蒸汽锤:单动升耗能、自重降,力大慢1.515t,2530次/分; 双动式双向耗能,效率高,0.66t;100200次/分;可打可拔。 液压锤:无噪、无污、频率高,构造复杂、造价高。油气二压施加压力过程长,贯入度大。,单动汽锤工作原理图,双动汽锤工作原理图,导杆式柴油锤工作原理图,筒式柴油锤工作原理图,柴油锤,2、桩架,作用: 支撑锤桩 吊桩就位 打桩导向 类型 (常用
8、): 多功能桩架:机动适应性好;大而装拆运麻烦 履带式桩架:移动方便,适用范围广。 步履式桩架:移动方便,稳定性好,适应性强,履带式桩架,多功能桩架,3、桩锤选择:(宜重锤低击),类型选择: 型号选择: 1)依单桩设计荷载计算冲击能E; E0.025P 2)依E及资料初选桩锤重量; 3)验算适用系数K: K(锤总重M + 桩重C )/ E选 ; (双动汽锤、柴油桩锤5, 单动汽锤 3.5, 落锤 2) 4)验算合宜系数 :M / C12,三、打桩施工,1、准备工作 (1)场地准备:清除地上、地下障碍物,平整、压实场地,设置排水沟; (2)放轴线、定桩位、设置水准点 (2个); (3)确定打桩顺
9、序: (4)进行打桩试验:2根,检验工艺、设备是否符合要求。,打桩顺序:,1) 当桩中心距 4倍桩径时,可: 自中间向四周环绕或放射打; 由中心向两侧对称打; 分段对称打; 2) 当桩中心距 4倍桩径时,可按施工方便顺序打; 3) 当桩的规格不同时,先大后小,先长后短; 4) 当桩尖设计标高不同时,先深后浅。,避免 入土深度不一,导致不均匀沉降; 难打易碎; 邻桩移位倾斜。,2、打桩工艺:,工艺顺序: 设置标尺桩架就位吊桩就位扣桩帽、落锤、脱吊钩低锤轻打正式打(接桩,截桩,静、动载试验,承台施工)。 要点: 采用重锤低击,开始要轻打; 注意贯入度变化,做好打桩记录(编号、每米锤击数、桩顶标高、
10、最后贯入度); 如遇异常情况(贯入度剧变;桩身突然倾斜、位移、回弹;桩身严重裂缝或桩顶破碎),暂停施打,与有关单位研究处理。,3、质量要求:,1)满足承载力要求: 端承桩控制最后贯入度为主(参考标高) 摩擦桩控制沉桩标高为主(参考最后贯入度) 2)偏差: 桩位偏差:排桩偏轴100,顺轴150mm; 群桩 1个桩径或边长; 垂直偏差 1 % ; 3)桩不受损:桩顶、桩身不打坏,桩顶下1/3桩长内无水平裂缝。,第三节 混凝土灌注桩施工,灌注桩是直接在桩位上成孔,然后在孔内灌注混凝土而成的桩。分为干作业成孔的灌注桩、泥浆护壁成孔的灌注桩、套管成孔的灌注桩、爆扩成孔的灌注桩和挖孔灌注桩,第三节 混凝土
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