地基与基础培训

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基本原理:是根据已知距离,由声波仪测得声波在该距离内的走行 时间,即可求得波速。
3 工程项目管理规划
混凝土无损检测的内容、原理
混凝土质量的主要性不言而喻。如果混凝土质量不佳,将直接影响结 构受力情况,因此其检测技术也发展迅速,有声波方法、电法及电磁 波法等等。但目前应用较多的为声波方法和较新发展起来的雷达方法。 z 强度(钻芯法、超声法、回弹法、超声回弹综合法); z 裂纹深度(超声法) z 内部质量(超声法、CT、回波法); z 钢筋(电磁波法); z 结构构件应力应变等(应变计、钢弦应变)
在高压水流的作用下边振边冲,使松砂地 基变密;或在粘性土地基中成孔,在孔中 填入碎石制成一根根的桩体,这样的桩体 和原来的土构成复合地基。
在砂土中和粘性土中振冲法的加固机理 是不同的。在砂土中主要是振动挤密和振 动液化作用;在粘性土中主要是振冲置换 作用,置换的桩体与土组成复合地基。
3 工程项目管理规划
2.4 强夯法
强夯法是用几吨至几十吨的重锤从高处 落下,反复多次夯击地面,对地基进行强 力夯实。这种强大的夯击力在地基中产生 动应力和振动,从夯击点发出纵波和横波, 向地基纵深方向传播,使地基浅层和深处 产生不同程度的加固作用。
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2.5 深层搅拌法
深层搅拌法(Deep Mixing Method──DMM)是一种 化学加固地基的方法。它通过特制机械── 各种深层搅拌机,沿深度将固化剂(水泥 浆、水泥粉或石灰粉,外掺一定的添加剂) 与地基土强制就地搅拌,利用固化剂自身 及其与地基土之间所产生的一
落 锤的重量(kg) 锤 落距(mm) 探 直径(mm) 头 锤角(°)
探杆直径(mm)
圆锥动力触探类型和规格
轻型
10 50 40 60
25
重型
63.5 76 74 60
42
超重型
120 100 74 60
50~60
指标
贯入30cm的锤击数 贯入10cm的锤击 贯入10cm的锤击
N10
数N63.5
数N120
3 工程项目管理规划
一、挤密法 挤密法的加固机理主要靠
桩管打入地基中,对土产生横向挤密作用, 在一定挤密功能作用下,土粒彼此移动, 小颗粒填入大颗粒的空隙,颗粒排列紧密, 孔隙体积减少,地基土的强度也随之增强。 所以挤密法主要是使松软土地基挤密,改 善土的强度和变形特性。
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二、振冲法 振冲法是利用一个振冲器,
纵波速度 Vp(m/s)
5000
4500
4000
3500
3000
2500 0.25
图5-3A 松涛大桥5#墩3#桩纵波速度-深度曲线
声波管布置示意图

③ ①
重庆
资阳
2.25
4.25
6.25
3-1速度 3-2速度 2-1速度 平均速度
深度H(m)
8.25
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静载试验
静载试验适用于检测单桩的竖向抗压承载力。
3 工程项目管理规划
低应变反射波法-图例
3 工程项目管理规划
低应变检测典型波形1
3 工程项目管理规划
9m的完整桩
低应变检测典型波形2
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3.8m断桩
高应变法
高应变法适用于检测基桩的竖向抗压承载力和桩身完整性;监测预制 桩打入时的桩身应力和锤击能量传递比,为沉桩工艺参数及桩长选 择提供依据。
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参照规范:《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)
超重型动力触探试验 1、试验设备:主要由触探头φ74mm、触探杆及穿心 锤三部分组成。触探杆直径60mm、接手加厚的钻杆, 穿心锤重120kg。 2、试验要点: (1) 贯入前,触探架安装平稳,保持触探杆垂直。试 验时从孔底连续贯入。 (2)量尺读数:及时记录贯入深度,对触探指标( 锤击数)直接记读每贯入10厘米所需的锤击数。
6
8 7 32 4 1 55 1—基准梁 2—百分表 3—磁性表座 4—试桩 5—锚桩 6—反力梁 7—千斤顶 8—锚筋
单桩竖向抗压静载试验装置示意图
3 工程项目管理规划
静载试验现场照片
3 工程项目管理规划
3 工程项目管理规划
静载试验典型图
德阳建筑地基基础静荷载考试基地 16#桩静荷载试验Q-S曲线图
3 工程项目管理规划
※软土地基的工程特性
地基承载力低 建筑物的沉降和差异沉降较大 建筑物沉降历时长
3 工程项目管理规划
地基处理的目的主要是改 善地基的工程性质,包括改善 地基土的变形特性和渗透性,提高其抗剪 强度等。
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2.1 换填垫层法
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土地基,即将基础 下一定深度内的土层挖去,然后回填以强 度较高的砂、碎石或灰土等,并夯至密实。
3 工程项目管理规划
排水固结预压法主要适用于处理淤泥、 淤泥质土及其他饱和软粘土。对于砂类土 和粉土,因其透水性良好,无需用此法处 理。 分为三类:
1、堆载预压法 2、砂井堆载预压法 3、真空预压法
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2.3 挤密法和振冲法
在砂土中,通过机械振动挤压或加水振 动可以使土密实。挤密法和振冲法就是利 用这个原理发展起来的两种地基加固方法。
【例题】某场地,载荷试验得到的天然地基承载力特征 值为120kPa。设计要求经碎石桩法处理后的复合地基承载 力特征值需提高到160kPa。拟采用的碎石桩桩径为0.9m, 正方形布置,桩中心距为1.5m。
1、该复合地基的面积置换率最接近下列哪个值? (A)0.22 (B)0.24 (C)0.26 (D)0.28 (E)0.30
《建筑地基处理技术规范》 (JGJ79-2002)中规定:
换填垫层法适用于浅层软弱地基及 不均匀地基的处理。
换填垫层的厚度不宜小于0.5m, 也不宜大于3m。
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2.2 排水固接预压地基
排水固结预压法是利用地基土排水固结 的特性,通过施加预压荷载,并增设各种 排水条件(砂井和排水垫层等排水体), 以加速饱和软粘土固结发展的一种软土地 基处理方法。
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3. 1 圆锥动力触探
圆锥动力触探试验是利用一定质量的 落锤,以一定高度的自由落距将标准规格的 圆锥形探头打入土层重,根据探头贯入的难 易程度(可用贯入一定距离的锤击数、贯入 度或探头单位面积动贯阻力来表示)判定土 层的性质。
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分为:轻型、重型和超重型三种
类型
※ 地基基础设计必须满足的基本条件
建筑物的建造使地基中原有的应力状态发 生变化,所以地基基础的设计必须满足:
a.作用于地基的荷载不超过地基的承载能 力(地基土的强度问题);
b.控制基础沉降使之不超过允许值(地基 土的变形问题)。
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※ 地基分类
天然地基
地基
人工地基
换填地基 排水固接预压地基 强夯地基 振冲地基 砂石桩 水泥粉煤灰碎石桩(CFG) 夯实水泥土桩 水泥土搅拌桩 高压喷射注浆地基 石灰桩 灰土(土)挤密桩 其他地基
打印机或 绘图仪
便携 计算机
PDA 力传感器 打桩仪

高应变测试系统布置示意图
重锤
加速度计 桩土
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声波透射法
适用于已预埋声测管的混凝土灌注桩桩身完整性检测 ,判定桩身缺陷的程度并确定其位置。
便携计算机
ZGS16声波仪


发射换能器


接收换能器
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声波透射法检测典型波形
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※ 基础分类
浅基础 基础
深基础
柱下单独扩大基础 柱下、墙下条形基础 筏板基础(满堂基础)
桩基础 沉箱基础 混合基础 连续墙基础
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2. 软弱土地基处理
软弱土系指淤泥、淤泥质土和部分冲填 土、杂填土及其他高压缩性土。由软弱土 组成的地基称为软弱土地基。
淤泥、淤泥质土在工程上统称为软土, 其具有特殊的物理力学性质,从而导致了 其特有的工程性质。
堆载物
工字钢
百分表
千斤顶
油压泵
桩体
承压板
浅层平板载荷试验装置示意图
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基准桩 基准梁 百分表
加强护壁
护壁
位移杆
反力钢梁 千斤顶
Φ 800 压板
深井及试验装置试验装置示意图
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复合地基载荷试验要点: 1、了解场地地基处理方法; 2、确定压板面积
为一根桩所承担的处理面积 m 桩土面积置换率 m=(d/de)2 3、确定最大加载荷载
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基桩及地基检测-方法
z 低应变反射波法、声波透射法
检测基桩完整性(扩径、缩径、离析、夹泥)、低质混凝土、桩长复核
z 高应变法
检测基桩承载力、完整性、打桩监控
z 载荷试验(浅层平板、深层平板)
检测基桩及地基承载力
z 钻芯、动探、压实度、沉降、物探
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低应变反射波法-原理
S(mm) S(mm)
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波速测试
z 波速的测试适用于在土层中用单孔法和跨孔法测试压缩波与剪切波 波速、面波法测试瑞利波波速以及弹性波在岩层中的传播速度,并根 据波速提供场地土的动弹性模量、动剪切模量和动泊松比等。
z 可用于场地土的类别划分和场地土层的地震反应分析。 z 在地基勘察中,配合其它测试方法综合评价场地土的工程力学性质。 z 地基加固效果等。
3 工程项目管理规划
系列物理、化学反应,使地基 土硬结成为具有整体性、水稳 定性、较低渗透性和一定强度的复合土桩 (体),或与地基土构成复合地基,从而 提高软土地基的承载力、减小地基的变形。
3 工程项ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ管理规划
2.6 高压喷射注浆法
高压喷射注浆法(High Pressure Jet Grouting)是利用高压射流技术,喷射化学 浆液,破坏地基土体,并强制土与化学浆 液混合,形成具有一定强度的加固体,来 处理软弱地基的一种方法。
地基与基 础
工程项目
主讲
王爱 管理

主编:危道军
刘志强
1. 地基及基础的概念
建筑物
上部结构 基础 地基
建筑物的全部荷载均由其下的地层来承 担。受建筑物影响的那一部分地层称为地 基;建筑物向地基传递荷载的下部结构称 为基础。
3 工程项目管理规划
上部结构
基础 地基
建筑物三部分示意图
3 工程项目管理规划
3 工程项目管理规划
高压喷射注浆法在工程上 的应用主要有两方面:
1.加固地基,提高建筑物地基的承载力, 改善地基的变形性质,既可应用于拟建建 筑物的地基处理,又可应用于已建建筑物 的事故处理。
2.地基或土体的防渗处理,形成防渗帷 幕,防止渗流破坏、流土或管涌。
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2.7 水泥粉煤灰碎石桩(CFG)
z 一维波动理论 z 在桩头布置传感器,激振纵向应力波信号,应力波遇到桩身缺陷、
桩底等波阻抗(ρAC)发生变化的界面时将有反射波向上传播。记录 沿桩身传播并反射回来的时域曲线。 z 通过实测时域曲线来分析判定基桩的桩身完整性。如:
1、有桩底反射波( 2L/c时刻), 2L/c时刻前无缺陷反射波。 2、断桩,将有很明显的反射信号及可能多次反射,无桩底信号。 3、缩径、离析有明显的反射信号,可能有桩底信号。
水泥粉煤灰碎石桩是在碎石桩基础上 加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥,加水 拌和,用振动沉管打桩机或其它成桩机具 制成的一种具有一定粘结强度的桩。桩和 桩间土通过褥垫层形成复合地基。
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3. 地基质量检验
主要采用原位测试法。 常用的原位测试法有圆锥动力触探法 (DPT)、静力触探法(CPT)、标准贯入试验 法(SPT)、旁压试验法(PMT)、载荷试验、 现场剪切试验、波速测试。
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3. 2 静载荷试验
主要参照规范:
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002) 《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002) 分类:浅层平板载荷试验、深层平板载荷试验
3 工程项目管理规划
主要仪器设备:液压千斤顶(带压力表)、 百分表(0.01mm)、加荷装置(荷载平台或反 力装置)、压板等。
0
400
800
1200
1600
0
Q(kN)
6
1 0.000
5.000
10.000 12
16#加载 15.000 16#卸载
20.000 18
25.000
24
30.000
30
3 工程项目管理规划
德阳建筑地基基础静荷载考试基地 16#桩静载试验S-lgt曲线图
10
100
1000
10000
t(min)
220kN 330kN 440kN 550kN 660kN 770kN 880kN 990kN 1100kN 1210kN
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实践证明:换土垫层可以 有效地处理某些荷载不大的建 筑物地基问题。换土垫层按其回填的材料 可分为砂垫层、碎石垫层、灰土垫层等。 ※ 砂垫层的主要作用:
1.提高地基承载力; 2.减少沉降量; 3.加速基底下软弱土层的排水固结; 4.防止冻胀; 5.消除膨胀土的胀缩作用。
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