土木工程施工课件第2章桩基础工程3.ppt
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1、第二章 地基处理与桩基础工程,第一节 地基处理 地基处理就是按照上部结构对地基的要求,对地基进行必要的加固或改良,提高地基土的承载力,保证地基稳定,减少房屋的沉降或不均匀沉降,消除湿陷性黄土的湿陷性,提高抗液化能力等。 常用的人工地基处理方法有换土垫层法、重锤表层夯实、强夯、振冲、砂桩挤密、深层搅拌、堆载预压、化学加固等方法。,1、 适用:当建筑物基础下的持力层比较软弱,不能满足上部荷载对地基的要求时,常采用换土垫层法来处理软弱地基。 2、方法:换土垫层法是先将基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去,然后回填强度较高、压缩性较低、并且没有侵蚀性的材料,如中粗砂、碎石或卵石、灰土、素土、石屑、矿渣
2、等,再分层夯实后作为地基的持力层。 3、换土垫层按其回填的材料可分为灰土垫层、砂垫层、碎(砂)石垫层等。,一)换土垫层法,图1 地基用换填法处理,1)灰土垫层: 灰土垫层是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖去,用按一定体积比配合的石灰和粘性土拌合均匀后,在最优含水率情况下分层回填夯实或压实而成。适用于地下水位较低,基槽经常处于较干燥状态下的一般粘性土地基的加固。 2)砂垫层和砂石垫层: 砂垫层和砂石垫层是将基础下面一定厚度软弱土层挖除,然后用强度较高的砂或碎石等回填,并经分层夯实至密实,作为地基的持力层,以起到提高地基承载力、减少沉降、加速软弱土层排水固结、防止冻胀和消除膨胀土的胀缩等作用。,
3、1)重锤夯实法: 重锤夯实是用起重机械将夯锤提升到一定高度后,利用自由下落时的冲击能重复夯打击实基土表面,使其形成一层比较密实的硬壳层,从而使地基得到加固。适用于处理高于地下水位0.8m以上稍湿的粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土和分层填土地基的加固处理。 2)强夯法: 强夯法是用起重机械将重锤(一般830t)吊起从高处(一般630m)自由落下,对地基反复进行强力夯实的地基处理方法。适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粘性土、粉土、湿陷性黄土及填土地基等的深层加固。强夯所产生的振动和噪声很大,对周围建筑物和其他设施有影响,在城市中心不宜采用。,二)夯实法,1)灰土挤密桩: 灰土挤密桩是利用锤击将钢
4、管打入土中,侧向挤密土体形成桩孔,将管拔出后,在桩孔中分层回填2:8或3:7灰土并夯实而成,与桩间土共同组成复合地基以承受上部荷载。 适用于处理地下水位以上、天然含水量1225、厚度515m的素填土、杂填土、湿陷性黄土以及含水率较大的软弱地基等。,三)挤密桩施工法,2)砂石桩: 砂桩和砂石桩统称砂石桩,是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后,再将砂或砂卵石(或砾石、碎石)挤压入土孔中,形成大直径的由砂或砂卵(碎)石所构成的密实桩体。适用于挤密松散砂土、素填土和杂填土等地基,起到挤密周围土层、增加地基承载力的作用。,3)水泥粉煤灰碎石桩: 水泥粉煤灰碎石桩(Cement Fly-ash
5、Graval Pile)简称CFG桩,是近年发展起来的处理软弱地基的一种新方法。它是在碎石桩的基础上掺入适量石屑、粉煤灰和少量水泥,加水拌合后制成的具有一定强度的桩体。,为了使桩共同工作,变形协调,基础下面要设置一定厚度的砂石料垫层使地基土能够有效的分担外荷载,垫层厚度一般为100300mm。,1)振冲法: 振冲法,又称振动水冲法,是以起重机吊起振冲器,启动潜水电机带动偏心块,使振冲器产生高频振动,同时开动水泵,通过喷嘴喷射高压水流成孔,然后分批填以砂石骨料,借振冲器的水平及垂直振动,振密填料,形成的砂石桩体与原地基构成复合地基,以提高地基的承载力,减少地基的沉降和沉降差的一种快速、经济有效的
6、加固方法。 振冲桩适用于加固松散的砂土地基。,四)深层密实法,2)深层搅拌法 深层搅拌法是利用水泥浆做固化剂,采用深层搅拌机在地基深部就地将软土和固化剂充分拌合,利用固化剂和软土发生一系列物理、化学反应,使之凝结成具有整体性、水稳性好和较高强度的水泥加固体,与天然地基形成复合地基。 深层搅拌法适于加固较深、较厚的淤泥、淤泥质土、粉土和承载力不大于0.12 MPa的饱和粘土和软粘土、沼泽地带的泥炭土等地基。,砂井堆载预压 是在含饱和水的软土或杂填土地基中用钢管打孔,灌砂设置一群排水砂桩(井)作为竖向排水通道,并在桩顶铺设砂垫层作为水平排水通道,先在砂垫层上分期加荷预压,使土中孔隙水不断通过砂井上
7、升至砂垫层,排出地表,从而在建筑物施工之前,地基土大部分先期排水固结,减少了建筑物沉降,提高了地基的稳定性。 适用于处理深厚软土和冲填土地基,多用于处理机场跑道、水工结构、道路、路堤、码头、岸坡等工程地基,对于泥炭等有机质沉积地基则不适用。,五)预压法砂井堆载预压法,图5 砂井排水加固地基,第二节 桩基础工程,一 桩基概述 一)桩的作用 1 将建筑物上部荷载直接 传到深层的持力层; 2 使软土挤密减少建筑物的沉降; 3 减少土的开挖量,土壁支撑和 排水设施等。,二)桩的分类 1 根据 受力的不同 1)端承桩: 力主要由桩端承受 2)摩擦桩: 力由桩与其周围土的 摩擦力来承受。 2 按制作方式:
8、 1)预制桩 2)灌注桩 3 按桩的材料: 1)木桩; 2)钢桩; 3)砼桩; 4)钢筋砼桩; 5)砂桩; 6)灰土桩 等,二 钢筋砼桩预制桩的施工 一)桩的预制 1 制作 1)钢筋骨架的形成 主筋 箍筋之间应焊接或绑扎好;主筋采用对焊或搭接焊,接头错开50%,桩的顶部应加钢筋网片,桩尖应加一根钢筋外露50100mm,以起导向作用(如下图示),2)制作 (1)方法 : 并列法; 间隔法;重叠法;翻模法。 (2)注意问题: 砼必须一次浇注完毕,养护不得少于7天,表面应平整不出现蜂窝麻面掉角,尺寸应符和设计要求。,间隔法,并列法,重叠法,2 桩的起吊及运输 1)起吊 强度达到设计70%后才能起吊,
9、达到100%后才能运输。 2)起吊点的确定 利用正负弯矩相等的原则确定 一点吊,二点吊 三点吊 L 为桩的长度,二)桩的打入 1、 打桩的准备工作 1)打桩前应作好场地的清理和平整工作。 2)放线确定桩位。 2、 打桩顺序的确定 1)由于桩入土后对其周围的土体有挤压作用,对打桩身和周围建筑物有影响,所以应确定打桩的顺序。 2)常见的几种打桩顺序及其对土体的影响 (1)自一边向另一边走排打,(2)自中央向周边打 (3)分段打 3 、打桩 1) 打桩的方法及设备 (1)方法 :锤击沉桩,震动沉桩,静力压桩,水冲沉桩 (2)锤击沉桩 桩锤 :落锤,气锤,柴油锤,震动锤,桩架 作用是吊桩就位,固定桩位
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