地基处理与基础工程(1)

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落锤
单动汽锤
双动汽锤
柴油锤
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液压锤：液压打桩锤的冲击块通过液压装置提升至预定高度后，快 速释放，后以自由落体方式打击桩体。也有在冲击块提升至预定高 度后，再以液压系统施加作用力，使冲击块获得加速度，以提高冲 击速度和冲击能量，后者称为双作用液压锤。
特点： 性能优良，无油烟污染，无 点火和熄火问题，作业平稳 振动小，安全可靠。
先深后浅。分层填筑接头错开，并注意 搭接长度且作成踏步槎或阶梯状。 （3）人工级配的砂、石材料，拌和均匀， 再铺填捣实。 （4）控制每层铺土厚度（教材P63表2-1） （5）回填应在基坑底面干燥时进行。 （6）冬施应采取相应的措施，防止冻结。
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4．质量检查 （1）环刀取样法 （2）贯入测定法
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（二）灰土地基 用按一定体积比配合的石灰和粘性
2．材料要求
颗粒级配良好，质地坚硬的中砂、粗砂、砾 砂、碎（卵）石、石屑或其他工业废粒料。所 选用的砂石料不得含有草根、垃圾等有机杂物， 含泥量不应超过5%，兼作排水地基时，含泥量 不应超过3%，碎石或卵石最大粒径不宜大于 50mm。
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3．施工要点 （1）验槽、清除杂物，边坡稳定，处理洞、
沟、坑穴。 （2）宜在同一标高铺设，如深度不同，应
吊点的合理位置
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2．运输
打桩前，需将桩从预制厂(场)运至 施工现场堆放或直接运至桩架前，达到 设计强度的100％后才可以运输和沉桩。 一般情况下，应根据打桩顺序和速度随 打随运，可以避免二次搬运。运到施工 现场的桩或在施工现场预制的桩，应有 质量合格证，并按规定进行检查编号。 如要长距离运输，可采用平板拖车、轻 轨平台运输车(下页图)等。长桩搬运时， 桩下要设置活动支座。经过搬运的桩， 还应进行质量复查。
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用平台车运桩 1－铁轨；2－平台车；3－桩
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3.堆放 桩堆放时，场地必须平整、坚实，桩按规
格、桩号分类分层叠置，堆放层数不宜超过四 层，支承点应设在吊点处，各垫木应在同一垂 直线上，最下层垫木适当加宽。 （三）预制桩打桩施工 1．打桩前的准备工作
在打桩施工前，必须做好地基勘测与环境 调查工作、编制预制桩沉桩的施工组织设计、 清除施工现场障碍物、施工现场的场地平整以 及施工现场的定位放线等准备工作。
现场制作预制桩可采用重叠法，其
制作程序为：现场场地准备 支模
绑扎钢筋、安装吊环 浇筑混凝土
养护至30%强度拆模 支间隔端头模
板、刷隔离剂、绑钢筋 浇筑间隔桩
混凝土 同法间隔制作第二层桩
养护至70%强度起吊
达100%强度后
运输、打桩。
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2．制作方法 预制桩在制作时，桩内应设纵向钢筋或预
应力筋(或丝)和横向钢筋(或箍)，以便承受桩 在运输、起吊和下沉时产生的弯曲应力和冲击 力。预制时应保证钢筋位置正确，纵向主筋长 度不够时，应采用对焊。同一钢筋的两个接头 距离应大于30倍主筋直径，但不小于500mm， 主筋接头在同一截面内的数量不应超过50％。 桩身混凝土强度不应小于C30，混凝土的粗骨 料应用粒径为5～40mm碎石或碎卵石，桩混凝 土应用搅拌机拌制、机械振捣，由桩顶向桩尖 连续浇筑，一次完成。养护时间不得少于7d。
（4）为保证整体刚度，平均每平方米基础
面积上墙体长度应不小于400mm，或墙体
水平截面积不得小于基础面积的1/10，
其中纵墙配置量不得小于墙体总配置量
的3/5。
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2．施工要点 （1）保证基坑在干燥状态下施工并不扰动
基坑底土，验槽后立即进行基础施工。 （2）混凝土浇筑可采用分块进行，施工缝
符合验收规范要求，外墙接缝应设止水 带。 （3）混凝土宜连续浇筑完毕。为防止出现 温度收缩裂缝，一般应设置贯通后浇带， 带宽不宜小于800mm，顶板浇筑后，相隔 2～4周，用比设计强度提高一级的细石 混凝土将后浇带填灌密实，并加强养护。
土拌和均匀 回填夯实或压实而成的地 基。其具有一定的强度、水稳定性和抗 渗性。施工工艺简单、取材容易、费用 较低。 1．构造要求 （1）厚度：同砂地基。 （2）宽度：一般为灰土顶面基础砌体宽度 加2.5倍灰土厚度之和。
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2．材料要求 宜采用粘性土和粉土。使用前
应过筛，粒径不得大于15㎜。熟石灰粒 径不得大于5㎜。灰土的配合比一般为2： 8或3：7。 二、重锤夯实地基 自学 三、强夯地基 自学 四、振冲地基 自学
预制桩达到设计强度等级的70％后方 可起吊，起吊时应用吊索按设计规定的 吊点位置进行吊运。如无吊环且设计又 未作规定时，吊点的位置应满足起吊弯 矩最小的原则，如下页图所示。钢丝绳 与桩之间应加衬垫，以免损坏棱角。起 吊时应平稳提升，避免摇晃、撞击和振 动。
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(a)一个吊点（5-10m）；(b)二个吊点(11-25m)； (c)三个吊点（≥25m）；(d)四个吊点
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合理确定打桩顺序 ：
当桩较密集时(桩中心距小于或等于4倍 桩边长或桩径)，应由中间向两侧对称施 打或由中间向四周施打 。
自中部向四周打设
由中间向两侧打设
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当桩较稀疏时(桩中心距大于4倍桩边长 或桩径)，可采用上述两种打桩顺序，也 可采用由一侧向另一侧单一方向施打的 方式(即逐排打设)，或由两侧同时向中间 施打。
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（4）基础施工完毕，应立即进行回填。 停止降水时，应验算基础的抗浮稳 定性。稳定系数不宜小于1.2。
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第三节 桩基础工程
一、桩基的作用和分类 1．作用
桩一般由桩和承台组成。其作用在 于将上部建筑物的荷载传递到深处承载 力较大的土层上；或使软弱土层挤压， 以提高土壤的承载力和密实度，从而保 证建筑物的稳定性和减少地基沉降。
逐排打设
从两侧向中间打设
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当桩规格、埋深、长度不同时，宜按先 大后小、先深后浅、先长后短的方式进 行施打。
当一侧毗邻建筑物时，应从毗邻建筑物 一侧向另一侧施打。
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2．预制桩的打设 （1）锤击沉桩：打桩设备主要有桩锤、桩
架以及动力装置三部分。 桩锤 ：桩锤是对桩施加冲击力，把桩沉
入土中的主要机具。桩锤有落锤、汽锤 (单动和双动)、柴油锤、液压锤和振动锤 等（见图）。
1．构造要求
（1）混凝土不宜低于C20，钢筋无特殊要 求，钢筋保护层厚度不小于35mm。
（2）基础平面布置应尽量对称。底板厚度 不宜小于200mm，梁截面和板厚按计算确 定，梁顶高出底板顶面不小于300mm，梁 宽不小于250mm。
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（3）底板下一般宜设厚度为100mm的C10混 凝土地基，每边伸出基础底板不小于 100mm。
第一节 地基处理及加固
一、换土地基 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 采用换土的办法来处理软弱地基。按回 填的材料可分为砂地基、碎（砂）石地 基、灰土地基等。
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（一）砂地基和砂石地基
用砂或碎石作为回填料的地基。其 具有施工工艺简单、工期短、造价低等 优点。适用于处理透水性强的软弱黏性 土地基。不宜用于湿陷性黄土地基和不 透水的黏性土地基。
件及工作方式和工作效率等条件来选择。桩锤类型 选定后，还要确定桩锤的质量。
➢ 桩架在选择时应考虑下列因素：桩的材料、材质和 截面形状、尺寸；施工场地条件、作业环境和空间； 选定的锤型、锤质量和尺寸；施工进度要求等。
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桩架的高度H应满足： H≥h1+h2+h3+h4
式中：h1—桩长； h2—滑车组高度； h3—桩锤高度； h4—起锤所需的工作富余高度(1～
土找平层。基础浇筑完毕，在混凝土初 凝后终凝前将杯口模板取出，并将杯口 内侧表面混凝土凿毛。 （5）施工高杯口基础时，可采用后安装杯 口模板的方法施工，即当混凝土浇捣接 近杯口底时，再安装固定杯口模板，继 续浇筑杯口四周混凝土。
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三、筏式基础
筏式基础由钢筋混凝土底板、梁等 组成，适用于地基承载力较低而上部结 构荷载很大的场合。其整体刚度较大。 有梁板式和平板式两类。
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现场预制桩多采用叠浇法间隔制作， 预制场地应平整、坚实，不得产生不均 匀沉降。桩与桩之间应涂刷隔离剂，以 保证桩起吊时不互相粘结。桩的叠浇层 数，应根据地面允许荷载和施工条件确 定，但不宜超过四层。上层桩或邻桩的 浇筑，须在下层桩或邻桩的混凝土达到 设计强度等级的30％后方可进行。
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（二）预制桩的起吊、运输和堆放 1．起吊
2m)。
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打桩工艺：打桩工艺包括：吊装就位， 打桩，接桩。（图）
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2.分类
➢ 按承载性质分(如图 ）
摩擦型桩
摩擦桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩 侧阻力承受。
端承摩擦桩：在极限承载力状态下，桩顶荷 载主要由桩侧阻力承受。
端承型桩
端承桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载由 桩端阻力承受。
摩擦端承桩：在极限承载力状态下，桩 顶荷载主要由桩端阻力承受。
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(a)端承型桩
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打钢桩
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打斜桩
海上打桩
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桩架：桩架的主要作用是在沉桩过程中保持桩的正 确位置和在打桩过程中引导锤、桩的方向并保证桩 锤按所要求的方向冲击桩体。
动力装置：动力装置的配置取决于所选用的桩锤。 当选用蒸汽锤时，则需配备蒸汽锅炉和卷扬机。
桩锤和桩架的选用 ➢ 桩锤的类型选择应根据施工现场情况、机具设备条
(b)摩擦型桩
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➢ 按桩的使用功能分：竖向抗压桩、竖向 抗拔桩、水平受荷载桩、复合受荷载桩。
➢ 按桩身材料分：混凝土桩、钢桩、组合 材料桩。
➢ 按成桩方法分：非挤土桩、部分挤土桩、 挤土桩。
➢ 按桩制作工艺分：预制桩和现场灌注桩。
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二、预制混凝土桩施工工艺
（一）钢筋混凝土预制桩的制作
1．制作程序
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（2）弹线、支模。铺水泥砂浆垫塞钢 筋网片，保证位置正确。