地基处理与桩基础工程培训资料.ppt
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1、地基处理与桩基础工程 1 1 地基处理地基处理 一、影响建筑物的地基的因素 u强度及稳稳定性 u压缩压缩 与不均匀沉降 u地下水流失、潜蚀蚀和管涌、液化 u失稳稳和震陷 二、地基处处理的方法 换填法 灰土挤密桩法 深层搅拌桩法 高压喷射注浆法 三、地基处理的原则 u 将局部软弱层或硬物尽可能挖除,回填与天然土压缩性 相近的材料,分层夯实; u 处理后的地基应保证建筑物各部位沉降量趋于一致,以 减少地基的不均匀下沉。 四、换填法 1、施工工艺过程: 挖软弱层回填夯实 2、适用范围 淤泥 淤泥质土 湿陷性黄土 素填土 杂填土 3、材料要求 砂土 灰土 4、施工要点 施工前先验槽、清松土、打底夯两遍
2、。 分层铺填,厚度200300mm,灰土用机械打夯或碾压; 砂土用振动碾压。 灰土垫层不得在柱基、墙角及承重窗间墙下接缝,上下缝 距不得小于500mm,接缝处夯实。灰土夯实后3d内不得泡 水。 土料的施工含水量控制在最优含水量范围内。 5、质量检验 n施工中检查分层铺设的厚度,上下两层的搭接长 度,加水量,夯压遍数和压实系数。 n用贯入仪检验垫层质量(现场压实系数与贯入度 相对应),压实系数检验用环刀法,取样点在每 层的2/3的深度处。 n分层检验垫层的质量,当该层的压实系数符合设 计要求后,铺填上层。 n施工结束后,检查换填的垫层的地基承载力。 五、灰土挤密桩法 n原理:首先在基础地面形成若
3、干个桩孔,再将灰土分层填 入并压实,以提高地基的承载力或水稳性。 n适用范围:用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土 和杂填土等地基。 六、振冲法 n原理:利用振动和水冲加固土体的方法。 n适用范围: 振冲置换法适用于处理不排水抗剪强度不小于20KPa的黏性土、粉 土、饱和黄土和人工填土。 振冲密实法适用于处理砂土和粉土。 n施工工艺:定位成孔清孔填料振实 七、深层搅拌法 原理:深层搅拌法是利用特制的深层搅拌机在边坡土体需 要加固的范围内,将软土与固化剂强制拌合,使软土硬结 成具有整体性、水稳性和足够强度的水泥加固土,又称为 水泥土搅拌桩。 固化剂:水泥浆或水泥砂浆,水泥的掺量为加固土重的
4、7 15,水泥砂浆的配合比为1:1或 1:2。 施工工艺:深层搅拌机定位预搅下沉制浆喷浆搅拌 复搅下沉提升关机清洗移动至下一根桩 八、高压喷射处理方法 n原理:就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预 定位置,以高压设备使浆液或水成为200Mpa左右的高压流 从喷嘴中射出来,冲击破坏土体。 n施工工序:钻机就位钻孔插管喷浆拔管冲洗 补一 浅基础 分类 n按使用材料的性能分类: 刚性基础(无筋扩展基础) 柔性基础(扩展基础) n按构造形式分类: 独立基础 条形基础 筏板基础 箱形基础 用于混合房屋的承重墙下,由素砼垫层、砼底板、大放脚组成。 (一)、墙下钢筋砼条基 2、施工工艺与施工要点 n
5、基坑验槽混凝土垫层弹线 支模扎钢筋(包括插筋)浇混 凝土养护(不少于7天) n施工缝的留设 1、构造要求 (二)、钢筋砼独立基础 控制锥体斜面坡度正确,斜面模板支护好,混凝土浇筑分层支 设,严禁斜面部分不支模。 (三) 筏形基础 适用于有地下室或地基承载能力较低而上部荷载较大的基础。 施工工艺与施工要点 n施工工艺:施工准备(降低地下水位等)基坑开挖 铺垫层扎底板、梁钢筋、柱插筋浇地板混 凝土支梁模板浇梁混凝土 两种 情况 底板和梁模板一次支好,混凝土一次浇筑 n 施工要点 筏形混凝土基础应一次连续浇筑完成,不宜留施工缝。 必须留施工缝时应留垂直缝于次梁中部的1/3跨度范围内。砼浇筑方 向应平
6、行于次梁长度方向,平板式应平行于基础长边方向。 在基础底板预埋沉降观测点,定期观测,加强养护。 (四)、 箱形基础 由钢筋砼底板、顶板、侧墙及一定数量的纵横墙构成 的封闭箱体。适用于上部结构分布不均匀的高层建筑物的 基础。 施工要点 施工时应做好基 坑开挖、支护、排 水、浇筑(止水带 、后浇带留设,大 体积砼施工 ,基坑 回填)等工作 2 桩基础 桩基础构造 n桩基础包括:桩体和承台。 n荷载传递路径: 上部结构 桩的分类 n按荷载传递机理分: 桩端阻力 桩侧阻力 地基 桩 承台 上部结构 承台桩地基 端承桩 摩擦桩 n按材料分 木桩、砂石(灰)桩加固地基(排水固结、挤密土 层) (钢筋)混凝
7、土桩、钢管桩承载力大。 n按沉桩方法分 挤土桩打入式和压入式预制桩,无需预先成孔。 部分挤土桩预钻孔打入式预制桩和部分挤土灌注桩 。 非挤土桩非挤土灌注桩。 混合桩等。 n按施工方法分 预制桩: 灌注桩(即现浇桩):成孔安放钢筋笼 浇注混凝土 预制运输 打桩 1 混凝土预制桩施工 主要施工过程:桩的预制、运输和沉入。 一、 桩的预制 工厂预制桩长一般不超过12m;工地预制不超过30m, 且桩长L50倍桩截面边长或直径 预制桩有实心桩与空心桩。 这就是方桩,简写RC桩 方桩的端头 方桩的桩尖 这就是钢管桩简写SP桩 u( 1)桩的制作并列法、间隔法、重叠法、翻模法 重叠不超过四层; 底模和场地应
8、平整坚实,防止浸水沉陷; 上下层桩间及桩与底模之间刷隔离剂; 下层需达到30%设计强度后上层方可浇筑; 连续浇筑,不得留施工缝; 浇水养护不少于7d。 重 叠 法 施 工 要 求 根据什么确定层数? 地面允许荷载和施工条件确定层数 提高桩的抗冲击能力 u(2)桩的起吊、运输 混凝土强度要求 应在混凝土强度达到70设计强度后方可起吊 ,达到100后方可运输和沉桩。 桩起吊验算 问:桩起吊时承受的荷载远小于使用阶段承受的上 部结构荷载,因此可不进行桩的起吊验算? 答:关键是起吊阶段和使用阶段桩的内力性质不同 ,使用阶段主要为轴压力,起吊阶段为弯矩。 内力性质不同,则不可比较大小 桩的吊点布置 确定
9、原则:吊点间的跨中弯矩与吊点处负弯矩相等 。 常见的吊点位置如下图示: 一个吊点两个吊点 三个吊点 预制桩吊点的合理位置图 桩的堆放 l堆放不得超过四层; l上下层间设置垫木(按吊点位置确定间距、上下对齐 ) l地面平整坚实,设有排水坡度。 预制桩 地 坪 垫木 二、 沉桩前的准备工作 u沉桩顺序确定的原则 从中间向四周沉没,由中及外; 从靠近建筑物最近的桩位起,由近及远; 先深后浅;先大后小。 u结合考虑“退沉桩”还是向前“顶沉桩”。 清除障碍物平整场地沉桩试验抄平放线 定桩位确定沉桩顺序 逐排沉放自中间向四周沉放分段沉放 三、 桩的沉设 主要方法:锤击沉桩、振动沉桩、静力压桩、水冲沉桩 预
10、制桩工机械主要有以下三类: 打桩机锤击沉桩 打桩机由桩锤和桩架组成,靠桩锤冲击桩头, 使桩在冲击力的作用下贯入土中,故又称冲击式打 桩机。根据桩锤驱动方式不同,可分为蒸汽、柴油 和液压三种打桩机。 振动沉拔桩机振动沉桩 振动沉拔桩机由振动桩锤和桩架组成。振动桩 锤利用机械振动法使桩沉入或拔出。 静力压桩机静力沉桩 静力压桩机采用机械或液压方式产生静压力, 使桩在持续静压力作用下压入至所需深度。 u锤击沉桩 (1)桩锤 l落锤适用于粘土或含砂石较多的地基土; l蒸汽锤(单动气锤、双动气锤 )适用于各种桩; l电磁锤 l柴油锤 工作原理: 单缸二冲程自由活塞式发动机以柴油为燃料,利用柴 油点燃爆炸
11、时膨胀产生的压力,将桩锤抬起,然后自由落 下冲击桩顶。如此循环反复运动,将桩打入土中。 分类: 导杆式、筒式。 特点: 不需另带动力设备,但污染大,噪音大。 适用: 除过硬,过软地基外可打各种桩。 (2)桩架 l作用: 吊桩就位、固定桩位置、承受桩锤和桩的重量、打桩过 程中引导锤和桩的方向,并保证桩锤能够沿着所要求的方向 冲击桩体。 l分类: 塔式、直式、悬挂式、三点支撑履带行走式。 l行走机构: 滚管式、轨道式、轮胎式、汽车式、履带式和步履式等 。 l桩架高度: =桩长+滑轮组高(2m)+锤高+桩帽高+安装空隙(0.5m ) l悬挂履带式打桩架 以履带起重机为底盘, 用吊臂2悬吊桩架立柱6,
12、立 柱6下面与车体1通过支撑叉 7相连接。由于桩架、桩锤 的重量较大,重心高且前移 ,容易使起重机失稳。所以 通常在车体上增加一些配重 。立柱在吊臂端部的安装比 较简单。为了能方便的调整 立柱的垂直度,立柱下端与 车体支撑连接一般都是采用 丝 杠和液压式等伸缩可调 的机构。 n缺点: 横向稳定性较差,立柱 的悬挂不能很好的保持垂直 。这一点限制了不能用于打 斜桩。 l三点式履带桩架 同样是以履带式起重机 为底盘,但在使用时必须作 较多的改动。首先要拆除吊 臂,增加两个斜撑,斜撑2下 端用球铰支持在液压支腿的 横梁上使两个斜撑的下端在 横向保持较大间距,构成稳 定的三点支撑结构,如图所 示。 三
13、点式桩架在性能上是 比较理想的,工作幅度小, 具有良好的稳定性,其次还 可通过斜撑的伸缩使立柱倾 斜,以适应打斜桩的需要。 全液压履 带式三支 点打桩架 (3)打桩工艺 l吊桩就位 l打桩 轻锤高击 动量小,锤对桩头冲击大,回弹大,桩头容 易损坏、桩难以入土。 重锤低击 动量大,锤对桩头冲击小,回弹小,桩头不 易被打碎、桩能很快入土;落距小,效率高。 打桩宜采用重锤低击、低提重击为什么? 这是我们的放线工在放桩位,一般是用全站仪,这次用的经纬仪 放好桩位后,桩机转场就位 打桩前对桩材进行检查 开始打桩 在接第二节桩之前对桩材的法 兰盘进行除锈 接第二节桩 上下两节桩对好,并校好垂直度后,进行焊
14、接现在一般用 CO2气保焊 等焊缝冷却后再进行一次锤击沉桩,冷却时间规范要求1分钟以上 如有上节桩再继续接桩锤击,如没有了就用送桩器进行送桩 打好桩后留下的桩洞是要进行回填的或加盖板子防止发生危险 挖出来的成桩 桩锚反力静载试验 锚桩反力静载试验和堆载试验都可以测出桩的极限承载力 动测试验: 小应变用的仪器 小应变只能检测桩身完整性,并且只能测50倍桩径的 长度,但大应变不仅能测桩身完整性还能没桩的承载 力,这张是大应变的检测仪器。它还需要吊车和重锤 配合 (4)打桩注意事项 l隐蔽工程及时做好记录 l严禁偏打 桩锤、桩帽和桩身轴线重合,衬垫平整均匀,构 造合适 l桩顶衬垫弹性应适宜 延长锤击
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