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刚性扩大基础施工方案
刚性扩大基础施工方案摘要：本文旨在介绍和讨论刚性扩大基础施工方案的设计、施工过程以及相关注意事项。
刚性扩大基础是一种常用的土木工程技术，主要用于在需要增加建筑物荷载或改变建筑物布局的情况下，扩大建筑物的基础面积。
本文将重点介绍刚性扩大基础的施工流程和相关技术。
1. 简介刚性扩大基础是一种常用的土木工程技术，其主要目的是增加建筑物的基础面积，以承受更大的荷载或适应建筑物布局的变化。
它适用于建筑物扩建、改造或重建的情况下。
刚性扩大基础通过增加基础的面积来提供更大的支撑面积，从而增加建筑物的稳定性和承载能力。
2. 刚性扩大基础的设计在设计刚性扩大基础时，需要考虑以下几个关键因素：- 承载能力：基础的设计应满足建筑物所需的承载能力，这涉及到确定所需的基础尺寸和深度。
- 地质条件：地质勘察和分析是设计刚性扩大基础的重要一步，以确保基础能够承受地质条件带来的不均匀沉降或差异。
- 建筑物布局：刚性扩大基础应根据建筑物的布局需求进行设计，以确保基础能够适应新的结构布局。
3. 刚性扩大基础的施工流程刚性扩大基础的施工流程包括以下步骤：- 地面准备：在开始施工之前，需要清理和平整施工现场，并检查地面的坚实度和稳定性。
- 基础开挖：根据设计文件的要求，进行基础的开挖，确保基础达到设计要求的深度和尺寸。
- 基础加固：为了增加基础的稳定性，可以采用加固材料，如钢筋和混凝土，以确保基础的承载能力。
- 基础浇筑：一旦基础开挖和加固完成，可以进行基础的浇筑，使用混凝土或其他适当的材料进行施工。
- 基础养护：完成基础浇筑后，需要进行养护，以确保基础有足够的时间来达到所需的强度和稳定性。
4. 刚性扩大基础施工的注意事项在刚性扩大基础的施工过程中，需要注意以下几个方面：- 施工材料选择：根据设计要求，选择适合的施工材料，并确保质量合格。
- 施工工艺和流程：严格按照施工工艺和流程进行施工，以确保基础的质量和稳定性。
- 安全措施：在施工过程中，要注意安全措施，确保施工人员的安全，包括戴好安全帽、穿好防护服等。
第二章刚性基础与扩展基础
dmin zd hmax
冻土层的最大厚度
计算步骤：按规范确定z0→冻土分类(五类)→计算zd →查表确定hmax→计算dmin
2.3 地基承载力
一、地基承载力设计原则
定义：保证在荷载作用下地基对土体产生剪切破坏而失效方面，有足够安
全度的地基土承受荷载的能力。
总安全系数法：将安全系数作为控制设计的标准。
基础底面下土重度 基础埋深内各土层加权平均重度
特点：实质为p1/4，无需宽度、深度修正。 适用：基底偏心距 e ≤0.033 b(b为偏心方向基础边长)时。 缺陷：没有考虑变形要求，尚应进行地基变形验算。
2.3 地基承载力
三、按承载力公式确定fa
以魏锡克公式（汉森公式等）为基础的理论公式计算 fa：
2.3 地基承载力
五、地基承载力的修正
修正原因：原位试验及经验值法结果只能反映一定宽、深
范围内的承载力，实际承载力随基宽和埋深增加而增加。
修正方法：
《建筑地基基础规范 GB 50007-2011》法：
fa fak b (b 3) d m (d 0.5)
修正后地基承载力特征值
2.2 基础埋置深度选择
三、工程地质条件的影响
地基上好下软，基础应尽量浅 埋，否则可深埋或浅埋加地基 处理；
倾斜持力层，可作台阶形； 边坡上的基础埋深应满足： 当b ≤ 3m，a ≥ 2.5m 时
d≥(b a) tan
不满足时，应按稳定性验算结 果确定。
d
2.2 基础埋置深度选择
3m≤b≤6m
《路桥地基规范JTG D63-2007》法： [ fa ] [ fa0 ] k1（1 b 2） k2（2 h 3)
刚性基础与扩展基础
施工方法
01
02
03
04
浇筑混凝土垫层，铺设钢筋。
安装基础模板，浇筑混凝土。
养护混凝土，拆除模板。
进行质量检测和验收。
04
比较分析
优缺点比较
刚性基础 优点：结构整体性好，能承受较大的 上部荷载，受气候影响小，不易发生
基础沉降变形。
缺点：施工难度大，基础埋深较大， 地下水位较高时需采取相应措施。
适用范围
刚性基础适用于一般土质或软弱土质的地基，如粘土、砂 土、残积土等。
在地下水位较低、基础埋深较浅的情况下，刚性基础是较 为经济合理的选择。
设计原则
刚性基础的设计应满足建筑物对承载 力和稳定性的要求，同时考虑地基承 载力和变形的要求。
在设计时，应充分考虑基础的沉降和 变形，采取相应的措施进行控制和调 整。
施工方法
刚性基础的施工方法包括浇筑Байду номын сангаас、预制法等，具体选择应根据工程实际情况和施工条件确定。
在施工过程中，应严格控制施工质量，确保基础的强度和稳定性。
03
扩展基础
定义与特点
定义
扩展基础是指将建筑物荷载通过一块较大的底面积传递到下层土体中的基础类型。它通常由台阶和斜 面组成，以扩大基础的底面积。
特点
设计原则
01
根据建筑物荷载和地质 勘察报告，确定基础底 面积和埋深。
02
计算基础各部分的承载 力和稳定性，确保满足 安全要求。
03
考虑地下水的影响，采 取相应的防水和排水措 施。
04
在经济合理的原则下， 选择合适的材料和施工 方法。
施工方法
清理场地，整平地面。 放线定位，确定基础各部分的几何尺寸。
第2章刚性基础与扩展基础.
2. 2 基础埋置深度的选择
2.2.1工程地质条件 非岩石地基：
压缩层范围内为均质土: 基础埋置深度除应满足冲刷、冻胀等要求 外，可根据荷载大小，由地基土的承载能力和 沉降特性来确定(同时考虑基础需要的最小埋 深 )。 地层为多层土: 对大中型桥梁、结构物基础持力层的选 定，应通过较详细计算或方案比较后确定。
2. 2 基础埋置深度的选择
2.2.2建筑结构条件
对超静定结构 ， 基础发生较小的不均匀沉 降也会使内力产生一定变化。 如对拱桥桥台，为了减少可能产生的水平位 移和沉降差值，有时需将基础设置在埋 藏较深 的坚实上层上。 建筑结构的类型不同，地基沉降造成的危 害不同，高层建筑要求高，还要注意稳定性。 高层建筑，水平荷载大，岩石地基外，箱形 基础和筏形基础，基础埋深不小于建筑的1/15。 桩箱或桩筏基础，1/18~1/20。
时，采用这种基础形式是适宜的。
材料：钢筋混凝土 形式：柱下扩展基础、条形、十字形基础、
筏板及箱形
back
2. 2 基础埋置深度的选择
要求： 变形较小，而强度又比较大的持力层，以保证地 基强度满足要求，而且不致产生过大的沉降或沉降差。 此外还要使基础有足够的埋置深度，以保证基础的稳定 性，确保基础的安全。 考虑因素：（提问） 地基的工程地质、场地环境条件、水文地质条件、 当地的冻融条件、上部结构形式，以及保证持力层稳定 所需的最小埋深和施工技术条件、造价等因素。
2. 1 概述
2.1.1刚性基础
襟边: 作用:扩大基底面积，调整施工误差，支 立墩、台身模板的需要。
取值:基底面积要求、 基础厚度及施工方法 。最小值为20cm-30cm。基础较厚(超 过lm以上)时，可浇砌 成台阶形。
2.1.1刚性基础 刚性角:满足刚性基础要求时，自墩台身 边缘处的垂线与基底边缘的联线间的最大 夹角αmax。 每个台阶宽度ci与厚 度ti保αi<=αmax，属刚 性基础，不必对基础进 行弯曲拉应力和剪应力 的强度验算，可不设置 受力钢筋。
铁11局课件----桥梁知识
• 4首罐混凝土的储备量计算原理是：剪断管口堵球 吊线或活门打开后，混凝土一次性冲入孔底需要埋 住管口1米以上,而水头压力作用下导管内会有相应 高度存量混凝土,所以混凝土储备量为孔底至埋管深 度的量加上导管存量! • 5混凝土灌注开始后要保持混凝土供应的连续,中断 时间不可太长!混凝土需要有良好坍落度,否则很容 易堵管。出现混凝土不下时，可能是埋管太深，可 以适当上提或抖动导管，如果属于停止时间太长， 用这种方法无法解决时，也不能太惊慌，盲目无节 制上提导管，当导管上提到埋深小于1米时决不能 再提。但特殊情况导管埋深不宜大于8米，否则很 易出现导管提不动的情况。 • 6混凝土到顶后的超灌问题：超灌0.5～1米，保证 桩头质量。最好超灌桩径的1.2倍以上。
• 其他如冲击钻成孔、冲抓成孔、旋挖钻成 孔等都采用泥浆护壁，在钻锤和冲抓进尺 达到一定深度时，要求置换泥浆，置换方 法也是将泥浆抽进孔内或抽出孔外，使孔 内泥浆在孔外沉淀后再进入孔内。方法如 正反循环，都是采用泥浆护壁的原理。
• 护筒用钢板卷好成筒状，顶部50cm处预留 一凹槽作泥浆出入通道，然后人工挖孔到 护筒埋设深度后将护筒放入，周边用土夯 实；旱地也可直接用砖砌筑和用混凝土浇 注护壁作为护筒。淤泥地带将护筒定好位 后加压沉入或打入需要深度！当混凝土浇 筑到设计标高后立即用吊车将护筒平稳垂 直向上拔出！对于深水围堰内钻孔，护筒 不能立即拔出，必需待混凝土凝固，甚至 全部墩台桩基施工完成后抽出堰内积水后 用割枪割开焊缝拆除，打入河床底的部分 可能就废掉了。
第一讲：铁路桥涵下部结构施工
桥梁下部结构总的来说是指墩台身以 下的部分，而基础以下则属通常所说的隐 蔽工程，下部结构在整个工程质量中起到 至为关键的作用，是上部结构承载的主体， 为何如此说：例如提篮拱、斜拉索桥、悬 索桥的一部分荷载就是通过拱体、拉索传 递到支座、塔座上的；所以按照常规说法， 下部结构施工主要讲述墩台身和基础施工。
桥梁基础ppt课件
壁下部有刃脚的筒形结构物。通常用钢筋混凝土
制成。它通过从井孔内挖土，借助自身重量克服
井壁摩阻力下沉至设计标高，再经混凝土封底并
填塞井孔，便可成为桥梁墩台的整体式深基础，
参见下图。沉井基础的特点是埋深大、整体性强、
稳定性好，能承受较大的竖向作用和水平作用，
沉井井壁既是基础的一部分，又是施工时的档土
和挡水结构物，施工工艺也不复杂。因此这种结
来的竖直力和水平力，还要挡土护岸，承受台
后填土及填土上荷载产生的侧向土压力。因此
桥台必须有足够的强度，并能避免在荷载作用 下发生过大的水平位移、转动和沉降，这在超
静定结构桥梁中尤为重要。当前，我国公路桥
梁的桥台有实体式桥台和埋置式桥台等形式。
2021精选ppt
22
❖ 1．实体式桥台：U型桥台它是最常用的桥台形
也能承受较大的荷载2。021精选ppt
2
桩基础 ✓ 桥梁的桩基础是桥梁基础中常用的型式。
✓ 当地基上面土层较软且较厚时，如采用刚性 扩大基础，地基的强度和稳定性往往不能满 足要求。这时采用桩基础是比较好的方案。 水流稍深的江河道上的桥梁也多用桩基础。
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3
❖ 桩基础的作用是将墩台传来的外力由其经过上
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耳墙式桥台
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4
❖ 桩基础由若干根桩与承台两部分组成。每根 桩的全部或部分沉入地基中，桩在平面排列 上可成为一排或几排，所有桩的顶部由承台 联成一个整体，在承台上再修筑墩台，如下 图所示。
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5
沉井基础
❖ 它是以沉井作为基础结构，将上部荷载传至地基 的一种深基础。
❖ 沉井是一种四周有壁、下部无底、上部无盖、侧
_刚性扩大基础施工(PPT)
类型：分为轻型井点、喷射井点、电渗井点和深井泵井 点等，可根据土的渗透系数，要求降低水位的深度及工程特点
(tèdiǎn)选用。 特点：井管范围内的地下水不从基坑的四周边缘(biānyuán)和
底面流出，而是以相反的方向流向井管，因而可以防止发生流 砂和边坡坍塌现象，且由于流水压力对土层还有一定的压密作 用。
要求：在一般土质条件下开挖基坑时，应采用 放坡开挖的方法，基坑深度在5m以内(yǐ nèi)，施工 期较短，地下水在基底以下，且土的湿度接近最 正确含水量，土质构造又较均匀时，基坑坡度可 参考下表选用。
第三页，共四十四页。
无围护基坑(jī kēnɡ)坑壁坡度
第四页，共四十四页。
无围护(wéi hù)基坑
第三十一页，共四十四页。
〔一〕外表(wàibiǎo)排水法
❖ 概念：基坑如在地下水位以下，随着基 坑的下挖，渗水将不断涌集基坑，因此施工 过程中必须不断地排水，以保持基坑的枯燥 ，便于基坑挖土和根底的砌筑与养护。
❖ 适用情况：一般土质条件下均可采用。 但当地(dāngdì)基土为饱和粉细砂土等粘聚力较 小的细粒土层时，由于抽水会引起流砂现象 ，造成基坑的破坏和坍塌，因此当基坑为这 类土时，应防止采用外表排水法。
第十九页，共四十四页。
喷混支护(zhī hù)
第二十页，共四十四页。
挂网(ɡuà wǎnɡ)喷混支护
第二十一页，共四十四页。
挂网(ɡuà wǎnɡ)喷混支护
第二十二页，共四十四页。
挂网(ɡuà wǎnɡ)喷混支护
第二十三页，共四十四页。
喷混支护(zhī hù)
第二十四页，共四十四页。
3、砼围圈护壁(hùbì)
第五页，共四十四页。
〔二〕有围护(wéi hù)基坑
刚性扩大基础施工
施工设备检查与准备
设备清单核对
核对施工所需设备的种类、数量 和规格是否符合要求。
设备维护与保养
对现有设备进行日常维护和保养， 确保设备在施工过程中能够正常运 行。
设备租赁与采购
根据施工需要，租赁或采购必要的 施工设备，并确保设备质量符合要 求。
03
基础开挖与地基处理
基础开挖
01
基础开挖是刚性扩大基 础施工的第一步，需要 按照设计要求进行。
沟通与反馈
与设计单位进行沟通，对 图纸中不明确或存在问题 的地方及时提出反馈意见。
材料准备
确定材料种类
材料储存与保管
根据设计图纸和施工要求，确定所ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 材料的种类和规格。
对进场的材料进行验收和储存，确保 材料在储存期间不发生损坏或变质。
采购与运输
联系供应商进行材料采购，确保材料 质量符合要求，并合理安排运输方式， 确保材料按时到达施工现场。
其他安全注意事项
施工用电应符合安全规定， 严禁乱拉乱接电线。
施工人员应接受安全教育 培训，熟悉施工工艺和操 作规程。
施工机械应定期维护保养， 确保设备正常运行。
施工现场应建立完善的安 全管理制度，落实各级安 全责任制。
06
工程实例与效果展示
某桥梁刚性扩大基础施工案例
总结词
复杂地质条件
详细描述
该桥梁位于地质条件复杂地区，基础施工时需考虑地基承载力和沉降要求。采用 刚性扩大基础，通过适当增加基础底面积来分散荷载，提高地基稳定性。施工过 程中，采用适当的地基处理措施，如换填、桩基等，确保基础施工质量。
适用范围
适用于各种类型的建筑物，如 住宅、商业和工业建筑等。
适用于各种土壤和地质条件， 如软土、砂土、粘土和岩石等。
刚性扩大基础施工工艺
刚性扩大基础施工工艺1 施工方法对刚性扩大基础的施工，一般均采用明挖，根据开挖深度、边坡土质、渗水情况及施工场地、开挖方式、施工方法可以有多种选择。
A •放坡开挖1．测量放线：用经纬仪测出墩、台基础纵、横中心线，放出上口开挖边线桩，边坡的放坡率可参照下表：坑壁土质坑壁坡度基坑顶缘无外载基坑顶缘有外载砂类土 1 ：1 1 ：1.25 碎石、卵石类土 1 ：0.75 1 ：1 亚粘土1 ：0.6 1 ：0.75 软岩1 ：0-0.25 1 ：0.33 硬岩1 ：0 1 ：0为避免雨水冲坏坑壁，基坑顶四周应做好排水，截住地表水，基坑下口开挖的大小应满足基础施工的要求，渗水的土质，基底平面尺寸可适当加宽50cm-100cm ，便于设置排水沟和安装模扳，其它情况可放小加宽尺寸，不设基础模板时，按设计平面尺寸开挖。
2 •开挖作业方式以机械作业为主，采用反铲挖掘机配自卸汽车运输作业辅以人工清槽。
单斗挖掘机(反铲)斗容量根据上方量和运输车辆的配置可选择0. 4〜0. 1立方米，控制深度 4 一6m。
挖基土应外运或远离基坑边缘卸土，以免塌方和影响施工。
3．基坑开挖前，依据设计图提供的勘探资料，先估算渗水量，选择施工方法和排水设备，采用集水坑排水方法施工时按集水坑底应比基坑底面标高低50 一100cm,以降低地下水位保持基底无水，抽水设备可采用电动或内燃的离心式水泵或潜水泵，采用人工降低地下水位。
井点法适用于基坑土质容易流砂的砂土层，不能用直接排水法的情况下。
降低地下水位效果较好。
图3-1为井点法施工示意图。
在距基坑壁1.0m的土层内通过计算设置若干针形管，通过水泵从中抽水引起地下水位的下降，由于各集水井的作用使基坑范围地下水位下降，在施工过程中不断抽水，使基坑保持干燥无水。
4 .基坑开挖应连续施工，避免晾糟，一次开挖距基坑底面以上要预留20 一30cm，待验槽前人工一次清除至标高，以保证基坑顶面坚实。
5. 坑壁的支撑坑壁的支撑方式可选以下几种：(1) 档扳支撑：适用于基坑断面尺寸较小，可以边挖边支撑的情况，档板可竖或横立，板厚5 6cm，加方木带，板的支撑用钢、木均可。
刚性扩大基础施工
基坑的检验
在基础浇筑前应进行验坑，检查是否符合设计要 求，其内容包括: 1.基坑底面标高和平面位置及平面尺寸是否与 原设计相符; 2.检查基底土质与设计资料是否相符，如有出 入，应取样做土质分析试验，同时由施工单 位及时会同有关部门共同研究处理办法; 3.当坑底暴露的地质特别复杂，应变更基础设 计方案(变更基础埋 深或基础类型):
喷射混凝土护壁
1、对于流沙和淤泥层处理：在坑壁上打入小木桩 或在打好成排的木桩上编制竹篱，在有大量流砂 之处塞以草袋，然后喷射15－20cm的混凝土，即 可防坍塌。 2、无水或少水的坑壁的处理：每层高度范围内， 喷射混凝土应由下部向上部循环进行，这样对少 量渗水的土层，一经喷护即能完全止水 3、涌水的坑壁的处理：喷射混凝土则应由上而下 循环进行，以保证新喷的混凝土不致被水冲坏。
4．混凝土（围圈）护壁
采用混凝土围圈护壁时，基坑自上而下分层垂直 开挖，开挖一层后随即灌注一层混凝土壁。 为防止已浇筑的围圈混凝土施工时因失去支承而 下坠，顶层混凝土应一次整体浇筑，以下各层均 间隔开挖和浇筑，并将上下层混凝土纵向接缝错 开。 开挖面应均匀分布对称施工，及时浇筑混凝土壁 支护。
二、基坑排水
（二）有围护基坑
适用范围： 当坑壁土质松软，边坡 不易稳定，或放坡开挖受到现场的限 制，或放坡开挖造成土方量过大时， 宜采用加设围护结构的竖直坑壁基坑。 保证了施工的安全，同时又可大量减 少土方量。
有围护基坑形式
1、挡板支护（支撑） 2．板桩（墙）支护（支撑） 3、喷射混凝土护壁表
不设围护的基坑：
1、基坑开挖的工具：机械挖土和人工 2、不设围护的基坑：竖直坑壁和放坡开挖 3、对于渗水的基坑：一般按基底的平面尺寸，每边 增宽0.5一1.0m，以便在基底外设置排水沟、集水 坑和基础模板 4 、当基坑深度较大时：应在边坡中段加设宽为0.5 一1. 0m的平台。坑顶周围必要时应挖排水沟，以 免地面水流人坑内。 5、相邻基坑深浅不同时，按照先深后浅的顺序施 工。
2-5刚性扩大基础设计
h
i
a)
α
α
基础抗倾覆措施
α
六、基础沉降验算
基础的沉降主要由竖向荷载作用下土层的压 缩变形引起。沉降量过大将影响结构物的正常使 用和安全，应加以限制。在确定一般土质的地基 容许承载力时，已考虑这一变形的因素，所以修 建在一般土质条件下的中、小型桥梁的基础，只 要满足了地基的强度要求，地基（基础）的沉降 也就满足要求。
沉井基础
h3
1.0
h2
［σ 0］=250kPa
h1
桩基础
a)
b)
c)
二、刚性扩大基础尺寸的拟定
基础厚度 基础平面尺寸 基础剖面尺寸
c2 a
h
c1 αa a
H
a/2
a)
l/2
d b
刚性扩大基础立面、平面图
b)
t3 t2 t1
α
H
a
h
c1
基础厚度
应根据墩、台身结构形式，荷载大小，选用的 基础材料等因素来确定。 基底标高应按基础埋深的要求确定。水中基础 顶面一般不高于最低水位，在季节性流水的河流或 旱地上的桥梁墩、台基础，则不宜高出地面，以防 碰损。这样，基础厚度可按上述要求所确定的基础 底面和顶面标高求得。
对于大、中桥基础的基底在设计洪水冲刷总深 度以下的最小埋置深度，建议根据桥梁大小、技术 的复杂性和重要性，参照下表采用。
冲刷总深度(m) 最小埋置深度(m) 桥梁类型 一 般 桥 梁
0
<3
≥3
≥8
≥15
≥2 0 3.5 4.0
1.0 1.5
1.5 2.0
2.0 2.5
2.5 3.0
3.0 3.5
技术复杂修复困难的特大桥及其它重 要大桥
扩孔和缩孔的预防及处理措施PPT资料优秀版
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②使用失水率小的优质泥浆护壁并须快速钻进
及预防处理措施
②地层中有软塑土（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小
土质松散地层处孔壁坍塌
地下水流动造成孔壁坍塌
注意保持水头，防止塌孔
扩孔不影响钻进的话不必处理
②使用失水率小的优质泥浆护壁并须快速钻进
较严重的话，可按塌孔的处理方法处理。
道路桥梁工程技术专业教学资源库
②使用失水不率小出的优质钻泥浆头护壁或并须快者速钻提进 钻异常困难的迹象。
③使用卷扬机吊住钻头上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直至使缩孔部位达到设计孔径要求为止 注意保持水头，防止塌孔 注意保持水头，防止塌孔 ②使用失水率小的优质泥浆护壁并须快速钻进
缩孔原因： 地下水流动造成孔壁坍塌
地下水流动造成孔壁坍塌 扩孔和缩孔的预防及处理措施 土质松散地层处孔壁坍塌 扩孔比较多见，一般表现为局部的孔径过大
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桥梁下部施工技术
谢谢观看
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缩孔的预防及处理
桥梁下部施工技术
预防治理措施：
①及时补修磨损的钻头 ②使用失水率小的优质泥浆护壁并须快速钻进 ③使用卷扬机吊住钻头上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直至使缩孔部位达到 设计孔径要求为止
道路桥梁工程技术专业教学资源库
总结
桥梁下部施工技术
钻孔桩钻孔时，施工技术上处理不当，常会出现缩 径、扩径等质量问题，缩径会导致桩身断面减少，极 大地影响和削弱桩的竖向承载力和水平抗剪力；而扩 径虽增加了桩的刚度，能够保证和提高单桩承载力， 却浪费了材料，增加了成本，降低了经济效益。因此， 施工时，既要防止缩径，又要防止扩径。
扩孔的预防处理措施
扩孔比较多见，一般表现为局部的孔径过大
刚性扩大基础施工方案
刚性扩大基础施工方案1. 介绍刚性扩大基础施工是一种在原有基础上进行扩大或加固的建筑施工方法。
通过增加基础的面积或深度，可以提高建筑物的承载力和稳定性，满足特定的工程要求。
本文档将详细介绍刚性扩大基础施工的方案。
2. 施工准备在进行刚性扩大基础施工前，需要进行一系列的施工准备工作：•设计方案：根据实际工程要求，由专业设计师设计出刚性扩大基础的施工方案，包括基础的尺寸、形状以及加固方法等。
•场地勘测：对施工场地进行勘测，确定地质情况、土质条件以及地下管线等信息，为施工提供依据。
•材料采购：根据设计方案，采购所需要的建筑材料，包括钢筋、模板、混凝土等。
•施工人员：组织专业施工团队，包括项目经理、施工员、砌筑工、混凝土工等。
3. 施工步骤3.1. 打地基首先需要对原有基础进行拆除和清理，确保施工面干净整洁。
然后按照设计方案，在基础的周围挖掘出一定的基坑，并进行基坑支护，以防止坍塌。
接下来，在基坑底部铺设一层砂浆，起到均匀分布荷载的作用。
最后，根据设计方案，在基坑中浇筑混凝土，形成新的基础。
3.2. 加固基础在新建的基础上，采用不同的加固方法，以保证基础的强度和稳定性。
常见的加固方法有钢筋混凝土加固、纤维增强材料加固以及土钉加固等。
根据设计方案，在基础上设立钢筋骨架，并进行钢筋预埋和钢筋网焊接，以增加基础的强度。
同时还可以在基础上喷涂纤维增强材料，提高基础的抗震性能。
3.3. 完善基础施工过程中，还需要完善基础的其他部分，包括边墙、边梁、边柱等。
根据设计方案，在基础上进行砌筑墙体、浇筑梁柱等工序，以提高建筑物的整体稳定性和承载力。
在这个过程中，需要严格按照设计方案和相关规范进行施工，确保建筑物的质量和安全。
4. 施工注意事项在进行刚性扩大基础施工时，需要注意以下事项：•土质情况：对地下土质情况要进行充分了解，选择合适的加固方法和材料。
•基坑支护：基坑需要进行良好的支护，以确保施工过程的安全性。
•施工质量：施工过程中需要严格按照设计方案和相关规范进行施工，确保施工质量。
刚性扩大基础
埋置式桥台刚性扩大基础设计示例1.设计资料及基本数据某桥上部结构采用钢筋混凝土剪支T 形梁，标准跨径上20.00m ，计算跨径L=19.50m ，摆动支座，桥面宽度为净7m+2×1.0m ，双车道，按《公路桥涵地基基础设计规范》（JTG D63—2007）进行设计计算。
设计荷载为公路—Ⅱ级，人群荷载为3.52kN m 。
材料：台帽、耳墙及截面a —a 以上混凝土强度等级为C25，3125kN m γ=，台身（自截面a-a 以下）用MU7.5浆砌片、块石（面墙用块石、其他用片石，石料强度不小于MU30），3223kN m γ=，基础用C15的素混凝土浇筑，3324kN m γ=。
台后及溜坡填土3417kN m γ=，填土的内摩擦角35ϕ︒=，粘聚力C=0。
水文、地质资料：设计洪水位高程离基底的距离为7.00m （在a-a 截面处），地基土的物理、力学指标见表1.12桥台与基础构造及拟定的尺寸基础分两层，每层厚度为0.5m ，襟边和台阶等宽，取0.4m 。
根据襟边和台阶构造要求初拟出平面较小尺寸，见图1.1，经验算不满足要求时再调整尺寸。
图1.1基础用C15的混凝土浇筑，混凝土的刚性角max 40α=︒。
基础的扩散角为：1max 0.8tan 38.66401.0αα-==︒<=︒ 满足要求。
3荷载计算及组合（1）上部构造恒载反力及桥台台身、基础自重和基础上土重计算，其值列于表1.2。
（2）土压力计算土压力按台背竖直，0α=︒，填土内摩擦角35ϕ=︒，台背（圬工）与填土之间的外摩擦角17.52ϕδ==︒计算，台后填土水平0β=。
① 台后填土表面无汽车荷载时土压力计算台后填土自重引起的主动土压力计算式为：2412a a E B H μγ=已知：3417kN m γ=，B 为桥台宽度取7.7m ，H 为自基底至填土表面的距离，等于11.0m ；a μ为主动土压力系数。
22222cos ()cos cos()1cos 350.247cos17.51a ϕαμααδ-=⎡⋅++⎢⎣︒==⎡︒⋅⎢⎣2117.00117.70.2471956.10()2a E kN =⨯⨯⨯⨯=其水平向分力：cos()1956.10cos17.51865.57()ax a E E kN δα=+=⨯︒=离基础底面的距离：113.67()3y e m == 对基底形心轴的力矩：1865.57 3.676846.64()ex ax y M E e kN m =-=-⨯=-⋅其竖直向分力：sin()1956.10sin17.5588.21()ay a E E kN δα=+=⨯︒=作用点离基础形心轴的距离：2.20.6 1.6()y e m =-=对基底形心轴的力矩：588.21 1.6941.14()ey ay x M E e kN m ==⨯=⋅② 台后填土表面有汽车荷载由汽车荷载换算的等代均布土层厚度：0G h Bl γ=∑式中：0l ——破坏棱体长度，当台背竖直时，0tan l H θ=，11H m =。
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概念：以高压空气为动力，将搅拌均匀的砂、石、 水泥和速凝剂干料，由喷射机经输料管吹送到喷枪，在 通过喷枪的瞬间，加入高压水进行混合，自喷嘴射出， 喷射在坑壁，形成环形混凝土护壁结构，以承受土压力。 适用情况：宜用于土质较稳定，渗水量不大，深度 小于10m，直径为6m～12m的圆形基坑。对于有流砂 或淤泥夹层的土质，也有使用成功的实例。
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各种围堰都应符合以下要求： 1．围堰顶面标高应高出施工期间中可能出现 的最高水位0.5m以上，有风浪时应适当加高。 2．要求河道断面压缩一般不超过流水断面积 的30%。对两边河岸河堤或下游建筑物有可能造 成危害时，必须征得有关单位同意并采取有效防 护措施。 3．围堰内尺寸应满足基础施工要求，留有适 当工作面积，由基坑边缘至堰脚距离一般不少于 1m。 4．围堰结构应能承受施工期间产生的土压力、 水压力以及其他可能发生的荷载，满足强度和稳 定要求。围堰应具有良好的防渗性能。
（一）土围堰和草袋围堰 在水深较浅（2m以内），流速缓慢，河床渗水 较小的河流中修筑基础可采用土围堰或草袋围堰。
土围堰
草袋围堰
（二）钢板桩围堰
当水较深时，可 采用钢板桩围堰。修 建水中桥梁基础常使 用单层钢板桩围堰， 其支撑（一般为万能 杆件构架，也采用浮 箱拼装）和导向（由 槽钢组成内外导环） 系统的框架结构称 “围囹”或“围笼”。
砼围圈护壁
砼围圈支护
4、其他方法
在软弱土层中的较深基坑以深层搅拌桩、粉体喷射 搅拌桩、旋喷桩等，按密排或格框形布置成连续墙以形 成支档结构代替板桩墙等，多用于市政工程、工业与民 用建筑工程，桥梁工程也有使用成功的报道。 在一些基础工程施工中，对局部坑壁的围护也常因 地制宜就地取材采用多种灵活的围护方法，在浅基坑中， 当地下水影响不大时，也可使用木档板支撑（路桥施工 除在特定条件下，现较少采用）。
粉喷桩支护
Hale Waihona Puke 二、基坑排水适用情况：基坑如在地下水位以下，随着 基坑的下挖，渗水将不断涌集基坑，因此施工 过程中必须不断地排水，以保持基坑的干燥， 便于基坑挖土和基础的砌筑与养护。 常用方法：表面排水法和井点法降低地下 水位
（一）表面排水法
概念：基坑如在地下水位以下，随着基 坑的下挖，渗水将不断涌集基坑，因此施 工过程中必须不断地排水，以保持基坑的 干燥，便于基坑挖土和基础的砌筑与养护。 适用情况：一般土质条件下均可采用。 但当地基土为饱和粉细砂土等粘聚力较小 的细粒土层时，由于抽水会引起流砂现象， 造成基坑的破坏和坍塌，因此当基坑为这 类土时，应避免采用表面排水法。
（二）井点法降低地下水位
概念：即在基坑开挖 前预先在基坑四周打 入（或沉入）若干根 井管，井管下端1.5m 左右为滤管，上面钻 有若干直径约2mm的 滤孔，外面用过滤层 包扎起来。各个井管 用集水管连接并抽水 。
类型：分为轻型井点、喷射井点、电渗井点和深井 泵井点等，可根据土的渗透系数，要求降低水位的深度 及工程特点选用。 特点：井管范围内的地下水不从基坑的四周边缘和 底面流出，而是以相反的方向流向井管，因而可以避免 发生流砂和边坡坍塌现象，且由于流水压力对土层还有 一定的压密作用。 适用情况：适用于渗透系数为（0.1～80）m/d的 砂土。对于渗透系数小于0.1m/d的淤泥、软粘土等则 效果较差，需要采用电渗井点排水或其它方法。
喷混支护
挂网喷混支护
挂网喷混支护
挂网喷混支护
喷混支护
3、砼围圈护壁 概念：混凝土围圈护壁是用混凝土环形结构承受 土压力，但其混凝土壁是现场浇筑的普通混凝土，壁 厚较喷射混凝土大，一般为15cm～30cm，也可按土 压力作用下环形结构计算。 适用情况：混凝土围圈护壁则适应性较强，可以 按一般混凝土施工，基坑深度可达15m～20m，除流 砂及呈流塑状态粘土外，可适用于其它各种土类。
一、旱地上基坑开挖及围护
（一）无围护基坑 当基坑较浅，地下水位较低或渗水量较少， 不影响坑壁稳定时，坑壁可不加围护，此时可 将坑壁挖成竖直或斜坡形。竖直坑壁只有在岩 石地基或基坑较浅又无地下水的硬粘土中采用。 要求：在一般土质条件下开挖基坑时，应 采用放坡开挖的方法，基坑深度在5m以内， 施工期较短，地下水在基底以下，且土的湿度 接近最佳含水量，土质构造又较均匀时，基坑 坡度可参考下表选用。
一字形
槽形
Z字形
支撑方式：无支撑式(适用基坑较浅的情况)、支撑式 （单支撑和多支撑）和锚撑式 。
支撑式板桩墙按设置支撑的层数可分为单支撑 板桩墙和多支撑板桩墙（应用较多）。
无支撑
单支撑
多支撑
锚撑
钢板桩
施打钢板桩
基坑支撑
基坑远景
钢板桩
基坑支撑
基坑支撑
基坑支撑
基坑支撑
2、喷射砼护壁
三、水中开挖基坑时的围堰工程
围堰的概念：是一种临时挡水结构，在水中修筑桥梁 基础时，开挖基坑前需在基坑周围先修筑一道防水围堰， 把围堰内水排干后，再开挖基坑修筑基础。如排水较因难， 也可在围堰内进行水下挖土，挖至预定标高后先灌注水下 封底混凝土，然后再抽干水继续修筑基础。在围堰内不但 可以修筑浅基础，也可以修筑桩基础等。 围堰的种类 ：有土围堰、草（麻）袋围堰、钢板桩围 堰、双壁钢围堰和地下连续墙围堰等
软 质 岩 硬 质 岩
1∶0.25
1∶0 1∶0
1∶0.33
1∶0.1 1∶0
1∶0.67
1∶0.25 1∶0
无围护基坑
（二）有围护基坑 1、板桩墙支护 概念：在基坑开挖前先垂直打入土中至坑底以 下一定深度，然后边挖边设支撑，开挖基坑过程中 始终是在板桩支护下进行。 材料：木板桩、钢筋混凝土板桩和钢板桩三种。 断面形式：一字形、槽形和Z字形三种。
刚性扩大基础施工
施工一般要求：
开挖： 刚性扩大基础的施工可采用明挖 的方法进行基坑开挖，开挖工作应尽量在枯 水或少雨季节进行，且不宜间断。基坑挖至 基底设计标高应立即对基底土质及坑底情况 进行检验，验收合格后应尽快修筑基础，不 得将基坑暴露过久。基坑可用机械或人工开 挖，接近基底设计标高应留30cm高度由人 工开挖，以免破坏基底土的结构。基坑开挖 过程中要注意排水，基坑尺寸要比基底尺寸 每边大0.5m～1.0m，以方便设置排水沟及 立模板和砌筑工作。 围护：基坑开挖时根据土质及开挖深度 对坑壁予以围护或不围护，围护的方式有多 种多样。水中开挖基坑还需先修筑防水围堰。
施工工艺流程： 适用情况： 钢板桩围堰一般适 用于河床为砂土、碎石 土和半干硬性粘土，并 可嵌入风化岩层。围堰 内抽水深度最大可达 20cm左右。
谢谢欣赏
第2组
砼喷射厚度： 一般粘性土、砂土和碎卵石类土层，如无渗 水，厚度为3cm～8cm；如有少量渗水，厚度为 5cm～10cm；对稳定性较差的土，如淤泥、粉 砂等，如无渗水，厚度为10cm～15cm；如有少 量渗水，厚度为15cm；当有大量渗水时，厚度 为15cm～20cm。 一次喷射是否能达到规定的厚度，主要取决 于混凝土与土之间的粘结力和渗水量大小。如一 次喷射达不到规定的厚度，则应在混凝土终凝后 再补喷，直至达到规定厚度为止。
砼喷射顺序：
无水、少量渗水坑壁：可由下向上一环一环进行；
对渗水较大坑壁：喷护应由上向下进行，以防新喷 的混凝土被水冲流；
对有集中渗出的股水的基坑：可从无水或水小处开 始，逐步向水大处喷护，最后用竹管将集中的股水引出。 喷射作业应沿坑周分若干区段进行，区段长度一般不超 过6m。
砼材料要求： 喷射混凝土应当早强、速凝、有较高的不透水性， 且其干料应能顺利通过喷射机。
无围护基坑坑壁坡度
坑 壁 坡 度 坑壁土类 基坑顶缘无荷 载 1 ∶1 1∶0.75 1∶0.67 1∶0.33 基坑顶缘有静 载 1∶1.25 1∶1 1∶0.75 1∶0.5 基坑顶缘有动 载 1∶1.5 1∶1.25 1∶1 1∶0.75
砂 类 土 碎卵石类土 亚 砂 土 亚粘土、粘土
极 软 岩
施工方法：基坑自上而下分层垂直开挖，开挖一 层后随即灌注一层混凝土壁。为防止已浇筑的围圈混 凝土施工时因失去支承而下坠，顶层混凝土应一次整 体浇筑，以下各层均间隔开挖和浇筑，并将上下层混 凝土纵向接缝错开。开挖面应均匀分布对称施工，及 时浇筑混凝土壁支护，每层坑壁无混凝土壁支护总长 度应不大于周长的一半。分层高度以垂直开挖面不坍 塌为原则，一般顶层高2m左右，以下每层高1m～ 1.5m。 围圈混凝土一般采用C15早强混凝土。为使基坑 开挖和支护工作连续不间断地进行，一般在围圈混凝 土抗压强度到达2500kPa强度时，即可拆除摸板，承 受土压力。