2地基与基础工程教学讲义

3) 垂直度偏差≤ 1%，桩位偏差≤50mm，桩径偏差≤ 4%；
4) 施工前先做成桩试验，确定相关参数和工艺。注浆泵
上页 压力0.4～0.6MPa，并应使搅拌提升速度与输浆速度同步； 5) 浆液不离析，泵送须连续。专人记录有关施工参数。
6) 为保证桩端施工质量，当浆液达到出浆口后，应喷浆
下页
座底30s，使浆液完全到达桩端。特别是设计中考虑桩端 承载力时，该点尤为重要。
⑴ 预制桩：预制成桩→沉桩（用沉桩设备打入或压入）； ⑵ 灌注桩：直接成孔（钻孔、挖孔）→安放钢筋笼→浇 筑混凝土。 上页 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。 下页 按成桩方法分：非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩。
本节主要介绍预制桩和现场灌注桩（钻孔灌注桩和人工 挖孔灌注桩）
⑶ 施工注意事项：
11) 搅拌机凝浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要 目录 求，应有专人记录搅拌机每米下沉和提升的时间。深度
记录误差不得大于100mm，时间记录误差不得大于5s。 12) 根据现场实践表明，当水泥土搅拌桩作为承重桩
上页 进行基坑开挖时， 桩顶和桩身已有一定的强度，若用机 械开挖基坑，往往容易碰撞损坏桩顶，因此基底标高以 上0.3m宜采用人工开挖，以保护桩头质量。这点对保证 处理效果尤为重要，应引起足够的重视。
目录
上页 下页
对施 各工 项过 参程 数中 及应 情做 况好 进相 行关 详监 细测 记工 录作
， 并
⑹ 强夯法施工应注意的事项：
目录
上页 下页
质量检验方法可采用：
目录
上页 下页
预压法是为提高软弱地基的承载力、减少建筑物 目录 建成后的沉降,预先对拟建地基进行堆载或真空预压,
使软弱地基土土体中的孔隙水排出，逐渐固结，地基 上页 发生沉降，同时强度逐步提高的方法，又称排水固结
通过减小孔隙水压力来增加有效应力的方法。
下页
真空预压是在负超静水压力下排水固结，称
为负压固结。
⑴ 材料要求
目录 上页 下页
⑵ 主要机具设备
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目录
预压法施工需要的主要机具有砂井
成孔钻机，施工塑料排水带的插扳机，
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真空预压法需要的射流真空泵及管路连
接系统，堆载预压法需要的土方堆载机
下页
械等。
⑶ 作业条件
％
±10
水准仪
2
砂井或塑料排水带位置
mm
一
般3
砂井或塑料排水带插入深度
mm
项
目 4 插入塑料排水带时的回带长度
mm
5
塑料排水带或砂井
mm
6
插入塑料排水带的回带根数
％
±100
±200
≤5000 ≥200 ＜5
用钢尺量 插入时用经纬仪检
查 用钢尺量 用钢尺量
目测
深层搅拌法属于水泥土搅拌法中的一种类型， 另 目录 一种为粉体喷搅法。前者称湿法后者称干法。本文只
压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性黄土的
上页
湿陷性等，将地基土夯实的地基处理方法。强夯法适
用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、
下页
湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。但强夯产生的
振动对已建成或在建的建筑物有影响时，不得采用。
目录
强夯法是利用强大的夯击能给地基一冲击力，并
在地基中产生冲击波，在冲击力作用下，夯锤对上
介绍深层搅拌法，粉体喷搅法加固机理与施工工艺与 上页 之类似，具体请参阅相关资料。水泥土搅拌法适用于
处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、 下页 素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等
地基。
水泥加固土的物理化学反应过程与混凝土的硬化机理不
目录
同，混凝土的硬化主要是在粗骨料(比表面不大、活性很弱
法。预压法包括堆载预压法和真空预压法。预压法适 下页 用于处理淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和粘性土地基。
⑴ 堆载预压法的加固机理
目录
上页
下页
需要设置砂井或塑料排水带等排水系统， 加速排水、固结。
⑵ 真空预压的加固机理
目录
真空预压是通过覆盖于地面的密封膜下
抽真空，使膜内外形成气压差，使粘土层产
上页
生固结压力。即是在总应力不变的情况下，
上页
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。
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§2.2 桩基础施工
桩的分类 目录 按桩上的荷载传递机理分为摩擦桩和端承桩，如图2-4。
上页 下页
(a)端承桩 (b)摩擦桩
§2.2 桩基础施工
⑴ 端承桩是穿过软弱土层而达到坚硬土层或岩层上的桩， 目录 上部结构荷载主要由岩层阻力承受；施工时以控制贯入
⑸ 施工要点 堆载预压法施工要点： 目录 ①预埋孔隙水压计、位移观测桩、钻孔倾斜仪等。 ②及时整理变形与时间、孔隙水压力与时间等关系曲线， 上页 确定卸载时间。 ③预压后的地基应检验处理效果。 下页 ④对于以抗滑稳定控制的重要工程，应在预压区内选择代 表性地点预留孔位，在加载不同阶段进行不同深度的十字 板抗剪试验和取土进行室内试验，以验算地基的抗滑稳定 性，并检验地基的处理效果。
目录 上页 下页
⑹ 质量验收及标准
表2-2 预压地基和塑料排水带质量检验标准
项 目
序号 类 别
检查项目
主
1
预压载荷（或真空度降低值）
控 2
项
固结度（与设计要求比）
目
3
承载力或其他性能指标
允许偏差或允许值
单位
数值
检查方法
%
≤2
%
≤2
设计要求
水准仪 按设计采用不同的
方法 按规定方法
1
沉降速率（与控制值比）
在土木工程建设中，近年来各种大型建筑物，
构筑物日益增多，规模愈来愈大，对基础工程的要
上页
求越来越高。为了有效地把结构的上部荷载传递到
周围土层的土壤深处承载能力较大的土层上，桩基
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础被广泛应用到土木工程中。
§2.2 桩基础施工
桩的作用
目录
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
预制桩包括钢筋混凝土预制桩和钢桩，本节只介 目录 绍混凝土预制桩。
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目录 上页 下页
钢筋混凝土预制桩的制作、起吊、运输和堆放
表2-3筋骨架质量应符合下表检验标准
目录
项目
序号 检查项目
允许偏差(mm) 检验方法
主控项目 1
主筋距桩顶距离
±5
用钢尺量
2
多节桩锚固钢筋位置 5
用钢尺量
上页
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部土体进行冲切，土体结构破坏，形成夯坑，并对
周围土进行动力挤压
下页
目录
上页
三种不同的加固机理
下页
⑴ 试夯 强夯法施工前应在现场有代表性的场地上 目录 进行试夯，其有效加固深度和夯点的夯击次数应根
据现场试夯得到的数据或当地经验确定。
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⑵ 夯锤
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⑶ 强夯机械
目录 上页 下页
⑷ 强夯法的施工步骤
⑹ 质量验收及标准 ①施工前应检查施工监测措施，沉降、孔隙水压力等原始 目录 数据，排水措施，砂井（包括袋装砂井）、塑料排水带等 位置。塑料排水带的质量标准应符合《建筑地基基础工程 上页 施工质量验收规范》附录B的规定。 ②堆载施工应检查堆载高度、沉降速率。真空预压施工应 下页 检查密封膜的密封性能、真空表读数等。 ③施工结束后，应检查地基土的强度及要求达到的其他物 理力学指标，重要建筑物地基应做承载力检验。 ④预压地基和塑料排水带质量检验标准见表2-2。
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湿陷性等，将地基土夯实的地基处理方法。强夯法适
用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、
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湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。但强夯产生的
振动对已建成或在建的建筑物有影响时，不得采用。
强夯法是用起重机反复将夯锤提到高处使其自由
落下，给地基以冲击和振动能量，在地基土中所出现
目录
的冲击波和动应力，可提高地基土的强度、降低土的
下页
⑷ 质量检验
水泥土搅拌桩的质量控制应贯穿在施工的全过程，并
目录
应坚持全程的施工监理。施工过程中必须随时检查施工
记录和计量记录，并对照规定的施工工艺对每根桩进行 上页 质量评定。检查重点是：水泥用量、桩长、搅拌头转数
和提升速度、复搅次数和复搅深度、停浆处理方法等。
下页
§2.2 桩基础施工
概述
目录
7) 预搅下沉时不宜冲水，当遇到较硬土层下沉太慢时，
方可适量冲水，但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响。
⑶ 施工注意事项：
8) 可通过复喷的方法达到桩身强度为变参数的目的。搅 目录 拌次数以1次喷浆2次搅拌或2次喷浆3次搅拌为宜，且最
后1次提升搅拌宜采用慢速提升。当喷浆口到达桩顶标高 时，宜停止提升，搅拌数秒，以保证桩头的均匀密实。 上页 9) 施工时因故停浆，宜将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m， 待恢复供浆时再喷浆提升。若停机超过3h，为防止浆液 硬结堵管，宜先拆卸输浆管路，妥为清洗。 下页 10) 壁状加固时，桩与桩的搭接时间不应大于24h，如因 特殊原因超过上述时间，应对最后一根桩先进行空钻留 出榫头以待下一批桩搭接，如间歇时间太长(如停电等）， 与第二根无法搭接；应在设计和建设单位认可后，采取 局部补桩或注浆措施。
的介质）中进行水解和水化作用，所以凝结速度较快。而
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在水泥加固土中，由于水泥掺量很小，水泥的水解和水化
反应完全是在具有一定活性的介质─土的围绕下进行，所 下页 以水泥加固土的强度增长过程比混凝土为缓慢。
目录 上页 下页
⑴ 施工机械
主要有深层搅拌机（单、双、多轴）、灰浆搅拌机、贮浆
目录
桶、灰浆泵等。
目录
换填垫层的压实原理与第一章中土方回填的
压实原理相同，只需确定最优含水量。
上页
下页
目录 上页 下页
目录 上页 下页
强夯法是用起重机反复将夯锤提到高处使其自由
落下，给地基以冲击和振动能量，在地基土中所出现
目录
的冲击波和动应力，可提高地基土的强度、降低土的
压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性黄土的
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⑵ 主要机具设备
目录
预压法施工需要的主要机具有砂井
成孔钻机，施工塑料排水带的插扳机，
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真空预压法需要的射流真空泵及管路连
接系统，堆载预压法需要的土方堆载机
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械等。
⑵ 主要机具设备
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预压法施工需要的主要机具有砂井
成孔钻机，施工塑料排水带的插扳机，
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真空预压法需要的射流真空泵及管路连
目录
砂石垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层、
二灰垫层、干渣垫层和粉煤灰垫层等。
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适用范围：换填法适用于浅层软弱地基及不均
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匀地基的处理，如淤泥、淤泥质土、湿陷性黄
土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等。
目录
换填垫层的压实原理与第一章中土方回填的
压实原理相同，只需确定最优含水量。
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目录 上页 下页
目录
2 地基与基础工程
上页
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内容提要
本章主要介绍了常见地基处理的基本方法和
目录
深基础工程中主要的施工内容。
上页
能力要求
重点：钢筋混凝土预制打入桩的施工；灌注
桩（钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、沉管灌注桩）
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施工工艺。
难点：钢筋混凝土预制桩沉桩工艺及质量控
制方法；灌注桩施工工艺、常见质量缺陷及预 防处理。
接系统，堆载预压法需要的土方堆载机
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械等。
⑷ 施工工艺
目录
真
空
预
上页
压
法
施
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工
工
艺
流
程
⑷ 施工工艺
目录
堆
载
预
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压
法
施
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工
工
艺
流
程
⑸ 施工要点 真空预压法施工要点： 目录 ①真空分布管的距离要适当，使真空度分布均匀，管外滤 膜渗透系数不应小于10-2cm／s。 上页 ②泵及膜下真空度应达到96kPa和60kPa以上的技术要求。 真空预压的真空度可一次抽气至最大，当连续5d实测沉降 下页 小于2mm／d或固结度大于等于80％，或符合设计要求时， 可停止抽气。 ③塑料膜下料时应根据不同季节预留伸缩量，夏季或冬季 施工时应防晒、防冻措施。
2地基与基础工程
2.1地基处理
目录
2.2桩基础施工
2.3地下连续墙施工
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2.4沉井和逆作法施工
2.5基础工程施工案例分析
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◎ 习题与思考题
§2.1 地基处理
目录
常用的地基处理方法有换填法、强夯法、预
压法、深层搅拌法、机械碾压法、挤密法、化
学加固法等。本节重点介绍前四种方法。
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分类：按回填材料不同，垫层可分为：砂垫层、
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单 轴
多 轴
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⑵ 施工工艺 深层搅拌法施工工艺流程如图2-3：
目录
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图2-3 深层搅拌法施工工艺流程 a）定位 b）预埋下沉 c）提升喷浆搅拌 d）重复下沉搅拌 e）重复提升搅拌 f）成桩结束
⑶ 施工注意事项：
1) 场地平整；
目录 2) 场地整平标高高出0.3～0.5m，挖去多余桩头；
度为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考； 上页 ⑵ 摩擦桩完全设置在软弱土层中，将软弱土层挤密实，
以提高土的密实度和承载能力，上部结构的荷载由桩尖 阻力和桩身侧面与地基土之间的摩擦阻力共同承受，施
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工时以控制桩尖设计标高为主，贯入度可作参考。
§2.2 桩基础施工
桩的分类 目录 桩按施工方法分为预制桩和现场灌注桩