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1、 验槽地基处理桩基工程第二章第二章 地基处理与桩基工程地基处理与桩基工程2.1 基坑验槽基坑验槽 当基坑（槽）挖至基底设计标高后，施工单位必须会同勘察、设计、监理单位和建设单位共同进行验槽，合格后方能进行基础工程施工。验槽有观察验槽与钎探验槽 2.2 2.2 地基加固处理地基加固处理 当工程结构的荷载较大，地基土质又较软弱（强度不足或压缩性大），不能作为天然地基时，可针对不同情况，采取各种人工加固处理的方法，以改善地基土性质，提高承载力、增加稳定性，减少地基变形和基础埋置深度。地基加固原理原理是：“将土质由松变实”，“将土的含水量由高变低”，即可达到地基加固的目的。地基加固的方法方法，可归纳为
2、“挖、填、换、夯、压、挤、拌”七个字。（详见教材）钎探录像2.3 桩基施工桩基施工 桩基是深基础结构型式之一，应用广泛。其组成和分类如下：1组成组成：若干根桩、若干根桩、承台承台（承台梁）（见下图）2种类种类1）按受力性质分：）按受力性质分：摩擦桩摩擦桩 端承桩端承桩 摩擦端承桩摩擦端承桩 端承摩擦桩端承摩擦桩2）按材料分：）按材料分：木、钢、混凝土、钢筋混凝土、钢管混凝土 3）按形状分：）按形状分：方、圆、多边、管4）按桩的施工方法分：）按桩的施工方法分：预制桩、灌注桩预制桩、灌注桩预制桩沉桩方法预制桩沉桩方法：锤击法锤击法：以桩锤的冲击力将桩打入软土。：以桩锤的冲击力将桩打入软土。振动法振
3、动法：以振动桩机带桩振动，减少土与桩间：以振动桩机带桩振动，减少土与桩间摩阻，沉拔快，适砂土。摩阻，沉拔快，适砂土。水冲法水冲法：高压射水（桩侧或桩内）冲孔下沉，：高压射水（桩侧或桩内）冲孔下沉，留留12m打入或振入。打入或振入。适坚硬土、砂石层。适坚硬土、砂石层。钻孔锤击法钻孔锤击法：钻孔：钻孔（留（留 12m）、注浆护壁、注浆护壁、提钻、插桩、锤击。用于坚硬土层。提钻、插桩、锤击。用于坚硬土层。静力压桩法静力压桩法：80120t压桩机，适软弱土层。压桩机，适软弱土层。活动压梁活动压梁油压表油压表桩帽桩帽上段桩上段桩上段桩锚筋上段桩锚筋下段桩下段桩加压重物加压重物底盘底盘轨道轨道导笼口导笼口
4、操作平台操作平台卷扬机卷扬机加压钢丝加压钢丝绳滑轮组绳滑轮组桩架导向笼桩架导向笼静力压桩机静力压桩机构造原理图构造原理图全液压式静力压桩机压桩示意图全液压式静力压桩机压桩示意图11灌注桩按成孔方法：灌注桩按成孔方法：钻孔法钻孔法一般土层一般土层沉管法沉管法土质差、水位高土质差、水位高 （含夯扩（含夯扩沉管沉管法）法）爆扩法爆扩法土质好土质好（粘性）、无地下水无地下水人工挖孔法人工挖孔法桩径大、土质较好桩径大、土质较好2.3.1 钢筋混凝土打入桩的施工一、一、预制桩的制作、运输和堆放预制桩的制作、运输和堆放1制作制作应由工厂加工，保证质量应由工厂加工，保证质量 要点：要点：叠制叠制4层，上下隔离
5、，下层层，上下隔离，下层30再上层；再上层；钢筋接长用对焊，接头错开；钢筋接长用对焊，接头错开；混凝土由顶至尖连续浇筑，注意养护与保护；混凝土由顶至尖连续浇筑，注意养护与保护；预应力管桩离心成型，直径预应力管桩离心成型，直径400500，壁厚，壁厚80100，节长，节长810m，C60。2、运输、运输 防止损坏防止损坏(1)混凝土强度：混凝土强度：起吊移位起吊移位7070设计强度设计强度 运输、起吊就位运输、起吊就位100100设计强度设计强度 一点吊一点吊距顶距顶0.310.31L L(L=510m)，距顶距顶0.290.29L L（L1116m）；两点吊两点吊距顶、距尖距顶、距尖0.207
6、0.207L L；(3)吊、运平稳，避免损坏。吊、运平稳，避免损坏。+MM(2)合理吊点合理吊点：（正负弯矩值相等正负弯矩值相等原则原则）3堆放高度不超过四层；高度不超过四层；地面坚实、平整，垫长枕木；地面坚实、平整，垫长枕木；支承点在吊点位置，垫木上下对齐。支承点在吊点位置，垫木上下对齐。二、打桩设备：二、打桩设备：1、桩锤、桩锤落锤落锤：构简、使便、锤高可调；效率低，桩损大。构简、使便、锤高可调；效率低，桩损大。锤重锤重0.51.5t，动力卷扬机、人。动力卷扬机、人。柴油锤柴油锤：(导杆式、筒式导杆式、筒式)构简、使便、自供能构简、使便、自供能源、适于中型桩；锤重源、适于中型桩；锤重0.1
7、26.0t；不适过软过不适过软过硬土、噪音大、污染，硬土、噪音大、污染，4080次次/分。分。蒸汽锤蒸汽锤：单动：单动升耗能、自重降，力大慢升耗能、自重降，力大慢1.515t，2530次次/分；分；双动式双动式双向耗能，效率高，双向耗能，效率高，0.66t；100200次次/分；可打可拔。分；可打可拔。液压锤液压锤：无噪、无污、频率高，复杂、价高。无噪、无污、频率高，复杂、价高。油气二压施力长，贯入度大。油气二压施力长，贯入度大。导杆式柴油锤工作原理图导杆式柴油锤工作原理图单动汽锤工作原理图单动汽锤工作原理图双动汽锤工作原理图双动汽锤工作原理图筒式柴油锤工作原理图筒式柴油锤工作原理图2、桩架、
8、桩架作用作用：支撑锤桩支撑锤桩 吊桩就位吊桩就位 打桩导向打桩导向类型类型 （常用）：（常用）：多功能桩架多功能桩架：机动适应性好；大而装拆运麻烦。机动适应性好；大而装拆运麻烦。履带式桩架履带式桩架：移动方便，适用范围广。移动方便，适用范围广。步履式桩架：步履式桩架：移动方便，稳定性好移动方便，稳定性好,适应性强。适应性强。履带式桩架履带式桩架多功能桩架多功能桩架3、桩锤选择、桩锤选择：类型选择：类型选择：型号选择：型号选择：1 1）依单桩设计荷载）依单桩设计荷载计算冲击能计算冲击能E E；E0.00.025P 2 2）依）依E E及资料及资料初选桩锤重初选桩锤重量；量；3 3）验算适用系数验
9、算适用系数K K：K K（锤总重锤总重M +桩重桩重C ）/E E选选 ；（5，3.5，2）4)4)验算验算合宜系数合宜系数：M/C12三、三、打桩施工打桩施工1、准备工作、准备工作（1）场地准备场地准备：清除地上、地下障碍物，平整、压清除地上、地下障碍物，平整、压实场地，设置排水沟；实场地，设置排水沟；（2）放轴线、定桩位、设置水准点放轴线、定桩位、设置水准点 （2个）；个）；（3）确定打桩顺序确定打桩顺序：原因：原因：打桩挤土现象，挤打桩挤土现象，挤土使邻桩浮起或位移、周围建筑物受损土使邻桩浮起或位移、周围建筑物受损。（4）进行打桩试验进行打桩试验：2根，检验工艺、设备是根，检验工艺、设备
10、是否符合要求；校核设计。否符合要求；校核设计。打桩顺序施工实践证明：当桩中心距当桩中心距 4倍桩径时，要拟倍桩径时，要拟定合理的打桩顺序。定合理的打桩顺序。1)当桩中心距4倍桩径时，可：自中间向四周环绕或放射打；由中心向两侧对称打；分段对称打；2)当桩中心距4倍桩径时，可按施工方便顺序打；3)当桩的规格不同时，先大后小，先长后短；4)当桩尖设计标高不同时，先深后浅。2、打桩工艺：、打桩工艺：工艺顺序工艺顺序：要点：要点：桩架移动就位桩架移动就位吊桩、定桩吊桩、定桩扣好桩帽、落锤、脱吊扣好桩帽、落锤、脱吊钩钩试打试打正式打（接桩，截桩，静、动载试验，正式打（接桩，截桩，静、动载试验，承台施工）承
11、台施工）。先轻后重，先轻后重，“重锤低击重锤低击”，防止防止“锤击应力锤击应力”断桩断桩；（重锤低击与较软的桩垫可减小锤击应力）要连续打入要连续打入，防止停歇后土体弹性恢复固结，难以打入；，防止停歇后土体弹性恢复固结，难以打入；注意贯入度变化，注意贯入度变化，做好打桩记录做好打桩记录（编号、每米锤击数、桩顶标高、最（编号、每米锤击数、桩顶标高、最后贯入度后贯入度）；）；如遇如遇异常情况，暂停施打异常情况，暂停施打，与有关单位研究处理。，与有关单位研究处理。3、质量控制：、质量控制：1 1）满足承载力要求：）满足承载力要求：端承桩以端承桩以最后贯入度最后贯入度为主为主(设计标高参考设计标高参考)
12、摩擦桩以设计标高为主摩擦桩以设计标高为主(最后贯入度参考最后贯入度参考)2 2）偏差）偏差:桩位偏差：单桩位偏差：单排桩排桩100100mmmm；多排桩多排桩 1/2桩径或边长；桩径或边长；垂直偏差垂直偏差 1%;3 3）桩不受损：）桩不受损：桩顶、桩身不打坏，桩顶下桩顶、桩身不打坏，桩顶下1/31/3桩桩长内无水平裂缝。长内无水平裂缝。2.3.2 2.3.2 灌注桩施工灌注桩施工一、一、钻孔灌注桩：钻孔灌注桩：施工无振动施工无振动无噪音，无噪音，但比同径预制桩承载低、沉降大。但比同径预制桩承载低、沉降大。（一）干作业法（一）干作业法（用于无地下水或已降水）（用于无地下水或已降水）1 1、成孔
13、机械、成孔机械：螺旋钻螺旋钻长长：钻杆长：钻杆长10m以上以上,400600 短短：钻杆长：钻杆长35m，300300400 钻扩机钻扩机：钻孔径：钻孔径8001200，扩孔径可达，扩孔径可达3.5m步履式螺旋钻机步履式螺旋钻机2、施工、施工(1)工艺顺序工艺顺序 平整场地，挖排水沟平整场地，挖排水沟定桩位定桩位钻机对位、钻机对位、校垂直校垂直开钻出土开钻出土清孔清孔检查垂直度及虚检查垂直度及虚土情况土情况放钢筋骨架放钢筋骨架浇混凝土浇混凝土。钻孔钻孔螺旋钻孔机成桩工艺螺旋钻孔机成桩工艺放入钢筋骨架放入钢筋骨架浇筑混凝土浇筑混凝土清孔清孔 （2）施工要点）施工要点 土质差、有振动、间距小时，间
14、隔钻孔制作；土质差、有振动、间距小时，间隔钻孔制作；软塑土层软塑土层、含水量大用、含水量大用疏纹叶片钻疏纹叶片钻杆；杆；可塑、可塑、硬塑粘土硬塑粘土，含水量较小的砂土用，含水量较小的砂土用密纹叶密纹叶片钻片钻杆；杆；及时灌注混凝土，防止孔壁坍塌；及时灌注混凝土，防止孔壁坍塌；浇混凝土时放串筒，混凝土坍落度浇混凝土时放串筒，混凝土坍落度59cm，每层每层浇筑高度浇筑高度 1.5m。（3）质量要求）质量要求 偏差要求偏差要求：位置偏差：位置偏差 70150mm；垂直度偏差垂直度偏差 1 孔底虚土厚度：孔底虚土厚度：端承桩端承桩 50mm；摩擦端承桩或摩擦端承桩或端承摩擦桩端承摩擦桩 150mm;摩
15、擦桩摩擦桩 300mm。（二）泥浆护壁成孔（二）泥浆护壁成孔（用于有地下水）1、成孔机械、成孔机械 冲抓钻冲抓钻 冲击钻冲击钻 潜水钻潜水钻 回转钻回转钻用于碎石土、砂土、粘性用于碎石土、砂土、粘性土、风化岩土、风化岩用于粘性土、淤泥、砂土用于粘性土、淤泥、砂土冲击钻作业示意图冲击钻作业示意图水龙头水龙头钻杆钻杆钻机回转钻机回转装置装置泥浆泵泥浆泵泥浆池泥浆池沉淀池沉淀池泥浆循环方向泥浆循环方向钻头钻头砂石泵砂石泵钻头钻头新泥浆流向新泥浆流向沉淀池沉淀池水龙头水龙头钻杆钻杆钻机回转钻机回转装置装置泥浆循泥浆循环方向环方向泥浆护壁录像2、施工、施工（1）工艺顺序：）工艺顺序：平整场地、挖排水沟平
16、整场地、挖排水沟定桩位定桩位埋护筒埋护筒配泥浆配泥浆钻孔、灌泥浆钻孔、灌泥浆清孔清孔放钢筋骨架放钢筋骨架水下灌注混凝水下灌注混凝土。土。（2）要点：）要点：1）护筒直径比钻头大）护筒直径比钻头大100，开设溢浆口，埋入土中，开设溢浆口，埋入土中 1m，（，（定位、防塌孔、地表水）定位、防塌孔、地表水）2）泥浆比重）泥浆比重1.1左右（粘土时可自造），随钻随灌，左右（粘土时可自造），随钻随灌，保持高于水位面；泥浆的作用：护壁与运渣土。保持高于水位面；泥浆的作用：护壁与运渣土。砼导管球塞铅丝3）水下灌注要求）水下灌注要求：混凝土混凝土C20，坍落度坍落度1622cm，骨料粒径骨料粒径30mm；导管最大外径比钢筋笼内径小导管最大外径比钢筋笼内径小100以上；以上；钢筋的混凝土保护层厚度钢筋的混凝土保护层厚度50mm（混凝土垫混凝土垫块）；块）；能埋管能埋管500600mm后剪断导柱塞铅丝；后剪断导柱塞铅丝；提管时保证混凝土埋入提管时保证混凝土埋入1m。二、沉管灌注桩沉管灌注桩1.特点：适于特点：适于土质很差，地下水位很高。土质很差，地下水位很高。2.施工方法：施工方法：锤击沉入锤击沉入钢管法
