第4讲基坑验槽与地基加固处理.ppt

土木工程施工,第,2,章,地基处理,与桩基工程,第,4,讲 基坑验槽地基加固处理,第,5,讲 砼预制桩施工,第,6,讲 砼灌注桩施工,【,教学要求,】,了解基坑验槽和地基加固的方法，掌握地基加固的原理和拟定加固方案的原则；了解预制桩的构造，掌握锤击沉桩、静力,沉桩、振动沉桩和射水沉桩的施工,方法；了解各类灌注桩的工艺原理和施工要点了解,桩基,工程质量控制和检测验收的方法教学重点,】,预制桩的沉桩方法、沉桩顺序、贯入度控制和质量控制方法，灌注桩常见质量问题的原因及预防、处理方法,教学难点,】,预制桩沉桩施工质量控制；,灌注桩常见质量问题的预防及处理方法,时间安排,】,本章共,3,讲、,6,学时第,2,章,地基处理与桩基工程,第,4,讲 基坑验槽,及地基加固处理,1,基坑验槽,2,地基加固处,理,第,2,章,地基处理与桩基工程,1,基坑验槽,当基坑（槽）挖至设计标高后，应组织,勘察、设计、监理、施工方,和,业主代表,共同检查坑底土层是否与勘察、设计资料相符，是否存在,填井、填塘、暗沟、墓穴,等不良情况，这称为,验槽,验槽,的方法以,观察,为主，辅以,夯、拍,或,轻便勘探,第,4,讲,基坑验槽及地基加固处理,基坑验槽 基坑验槽,共,41,页,第,1,页,1.1,观察验槽,观察验槽的内容包括：检查基坑,(,槽,),的,位置、断面尺寸、标高,和,边坡,等是否符合设计要求。

检查槽底是否已挖至老土层,(,地基持力层,),上，是否继续下挖或进行处理对整个槽底土进行全面观察：土的,颜色,是否均匀一致；土的,坚硬程度,是否均匀一致，有无,局部过软,或,过硬,；土的含水量情况，有无,过干过湿,；在槽底行走或夯拍，有无,振颤现象,或,空穴声音,等挖掘探查,拉线检查,共,41,页,第,2,页,1,基坑验槽,夯、拍验槽是用,木夯、蛙式打夯机,或其他施工工具对干燥的基坑进行夯、拍（,对潮湿和软土地基不宜夯、拍，以免破坏基底土层,），从夯、拍声音判断土中是否存在,土洞,或,墓穴,对可疑迹象，应用轻便勘探仪进一步调查1.2,夯、拍验槽,观察验槽应重点注意,柱基、墙角、承重墙下,受力较大的部位仔细观察基底土的,结构、孔隙、湿度、含有物,等，并与设计勘察资料相比较，确定是否已挖到,设计的土层,对于可疑之处应局部下挖检查共,41,页,第,3,页,1,基坑验槽,1.3,轻便勘探,验槽,轻便勘探验槽是用,钎探、轻便动力触探、手摇小螺纹钻、洛阳铲,等对地基,主要受力层范围,的土层进行勘探，或对上述观察、夯或拍发现的异常情况进行,探查,基坑底层基土质量钎探检查,共,41,页,第,4,页,1,基坑验槽,轻、重型,动力触探仪,动力、静力触探,一体履带车系统,地基钎探施工现场 地基钎探施工现场,共,41,页,第,5,页,1.3,轻便勘探验槽,2,地基加固处理,当结构的荷载较大，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，可采取人工加固处理的方法改善地基性质，,提高承载力、增加稳定性，减少地基变形,和,基础埋置深度,。

第,4,讲,基坑验槽及地基加固处理,2.1,地基加固的原理,共,41,页,第,6,页,2.1,地基加固的原理,“,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工程实践中的各种加固方法均是从这一加固原理出发共,41,页,第,7,页,2.1.1,地基加固原理,地基碾压加固,提高软弱地基的,强度,、保证地基的,稳定性,；降低软弱地基的,压缩性,、减少基础的,沉降,；防止地震时地基土的,振动液化,；消除特殊土的,湿陷性、胀缩性,和,冻胀性,2.1.2,地基处理的目的,坚实稳定的建筑地基 在可靠地基上建造的基础,共,41,页,第,8,页,2.1,地基加固的原理,软弱地基包括：,淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基2.1,地基加固的原理,2.1.3,地基处理的对象,特殊土地基包括：,软土、湿陷性黄土、膨胀土、红粘土和冻土等地基共,41,页,第,9,页,吹填土的施工现场,淤泥质土 湿陷性黄土 膨胀土,2.1.4,地基加固处理的综合措施,拟定地基加固处理方案时，应考虑,地基与上部结构共同工作,的原则，从地基处理、建筑和结构设计、施工方案方面均采取相应措施，绝不能单纯对地基进行处理。

其具体措施有：,改变,建筑体形,，简化,建筑平面,；,调整,荷载差异,；,合理设置,沉降缝,；,采用,轻型结构、柔性结构,；,加强房屋的,整体刚度,；,偏心荷载较大时，对,基础进行移轴处理,；,施工中正确安排,施工顺序,和,施工进度,共,41,页,第,10,页,2.1,地基加固的原理,地基加固处理的方法很多，归纳起来无非是：,“,挖,”,、,“,填,”,、,“,换,”,、,“,夯,”,、,“,压,”,、,“,挤,”,、,“,拌,”,七个字2,地基加固处理,2.2,地基加固的方法,当软弱土地基的承载力或变形满足不了建筑地基的要求，而软弱土层的厚度不大时，挖去软土层将基础置于承载力大的基岩或坚硬的土层中，最为经济共,41,页,第,11,页,挖去厚度不大的软土层,当软土层较厚、承载力或变形又与建筑地基要求的差距不大时，可在软土层上直接回填一定厚度的好土，以提高地基持力层的承载力，减小软土层的承压力在软土层上回填好土,2.2,地基加固的方法,共,41,页,第,12,页,软土层较厚时，将基础下面一定范围内的软土挖去,代之以,人工填筑的垫层作持力层,采用砂石、三合土、矿渣、素土等材料换土的地基分别称为,砂石地基,、,三合土地基,、,粉煤灰地基,。

2.2.1,换填法,砂石地基施工,砂石垫层剖面图,2.2,地基加固的方法,共,41,页,第,13,页,利用打夯工具或机具夯击土壤，排出土壤中的水分,加速土壤的固结，提高土壤的密实度和承载力2.2.2,夯实法,平板振动夯进行地基夯实 冲击夯进行软土压实施工,2.2,地基加固的方法,共,41,页,第,14,页,是一种较常采用的地基处理方法,它是用起重机械将,大吨位夯锤,(,一般不小于,8t,),起吊到,高处,(,一般不小于,6m,),后，,自由落下,，对土体进行,强力夯实,强夯施工中,2.2,地基加固的方法,强夯适用于,粘性土、湿陷性黄土,及,人工填土地基,的加固但强夯产生的振动对已建成或在建的建筑物有影响时，不得采用共,41,页,第,15,页,强夯法施工,强夯可提高地基土的强度，降低土的压缩性，改善土的抗液化条件吊起夯锤,自动脱钩装置,起重机配三角架起吊,夯锤下落瞬间,起重机配龙门架,起吊,夯坑,2.2,地基加固的方法,共,41,页,第,16,页,夯锤一般重,10,25t,，大吨位锤通常采用钢板外壳内灌砼，也可用局部钢板浇筑砼组合锤锤底面积宜按土的性质确定，锤底静压力值可取,25,40KPa,。

夯锤中宜设置若干上下贯通的气孔，可减小夯锤起吊时的吸力（夯锤吸力可达,3,倍锤重）夯锤上气孔,长园柱夯锤 短园柱夯锤 园锥形夯锤,园柱形夯锤高宽,比过大，容易偏,锤，要慎用,园锥形夯锤底,面积小，会形,成很深的夯坑,2.2,地基加固的方法,共,41,页,第,17,页,在夯坑内回填块、碎石，强行夯入并排开软土，形成砂石桩与软土的复合地基，称之为,强夯置换,（或,动力置换,、,强夯挤淤,）强夯置换,2.2,地基加固的方法,强夯置换施工 碎石被夯入深坑中 起出并清理夯锤,共,41,页,第,18,页,利用压实机械碾压地基土壤，使地基压实排水固结也可采用,预压固结法,，即先在地基范围的地面上，堆置重物预压一段时间,使地基压密，以提高承载力，减少沉降量2.2.3,预压法,排水固结法,排水固结法,水平排水体,竖向排水体,塑料排水带,排水系统,加压系统,降低地下水法,真空法,堆载法,砂垫层,袋装砂井,普通砂井,电渗法,2.2,地基加固的方法,共,41,页,第,19,页,堆载预压法,在饱和软土地基上,施加荷载,后，孔隙水被缓慢排出，孔隙体积随之减少，地基发生固结变形，土体的密实度和强度提高加载预压,堆载预压法包括,加压系统,和,排水系统,。

按堆载材料分为,自重预压、加载预压,和,加水预压,按加压程序可分为,单级加荷,和,多级加荷,加水预压,2.2,地基加固的方法,共,41,页,第,20,页,是在软土地基表面先铺设砂垫层、埋设垂直排水竖井，再用不透气的封闭膜使之与大气隔绝，薄膜四周埋入土中，通过埋设的排水竖井，用真空装置进行抽气抽气使地表砂垫层及排水竖井内形成,负压,，使土体内部与排水竖井之间形成,压力差,压差作用下土体中的孔隙水不断由排水竖井排出，从而使,土体固结,真空预压法,吹填施工,软弱的吹填地基,2.2,地基加固的方法,共,41,页,第,21,页,真空预压和降水预压是在负超静水压力下排水固结，又称为,负压固结,按照竖向排水体的不同，真空预压法又可分为,普通砂井,、,袋装砂井,和,塑料排水带,袋装砂井施工 袋装砂井施工机械 袋装砂井埋设完毕,袋装砂井,2.2,地基加固的方法,共,41,页,第,22,页,袋装砂井埋设完毕,2.2,地基加固的方法,共,41,页,第,23,页,插板机在进行塑料排水带施工,2.2,地基加固的方法,塑料排水带埋设完毕,共,41,页,第,25,页,塑料排水板与排水横管连接,真空预压法,覆盖封闭膜,真空预压法,排气进行时,真空预压法的新发展,低位真空预压法,高真空击密法,覆水真空预压法,覆水真空预压法,2.2,地基加固的方法,共,41,页,第,29,页,用带桩靴的工具式桩管打入土中，挤压土壤形成桩孔，拔出桩管再在桩孔中灌入砂石或石灰、素土、灰土等填充料进行捣实。

其原理是挤密土壤、排水固结，提高地基的承载力，俗称,“,挤密桩,”,包括,碎,(,砂,),石桩、石灰桩、灰土桩、,CFG,桩,等2.2.4,深层挤密法,施工完的灰土桩,灰土桩施工现场,2.2,地基加固的方法,共,41,页,第,30,页,CFG,桩,CFG,桩又称,水泥粉煤灰碎石桩,由长螺旋钻机或振动沉管桩机成孔，将碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和灌注成桩CFG,桩的适用范围很广,在,砂土、粉土、粘土、淤泥质土、杂填土,等地基均有大量成功的实例CFG,桩破桩头施工现场,CFG,桩施工现场,CFG,桩和桩间土通过褥垫层形成,CFG,桩复合地基,2.2,地基加固的方法,共,41,页,第,31,页,又称,振冲碎石桩,，是用振动或冲击荷载将底部装有活瓣式桩靴的,桩管挤入地层,，在软弱地基中,成孔,后，再将碎石从桩管投料口处投入桩管内，然后,边击实,、,边上拔桩管,，形成密实碎石桩，并与桩间土体形成复合地基挤密碎石桩,碎石桩施工流程图,边击实、边拔管,碎石桩施工全景,2.2,地基加固的方法,共,41,页,第,32,页,干法振冲碎石桩,-,底部给料,(,法国公司,),2.2,地基加固的方法,振冲碎石桩施工,待验收的,碎石桩,共,41,页,第,33,页,2.2.5,化学,(,注浆,),加固法,是指用,旋喷法,或,深层搅拌法,加固地基。

原理是利用,高压射流切削土壤,，,旋喷浆液,(,水泥浆、水玻璃、丙凝等,),，,搅拌浆土,，使,浆液,和,土壤混合,，凝结成坚硬的,柱体,或,土壁,深层搅拌桩,深层搅拌机定位启动后，叶片旋转切削土壤，下沉至设计深度后缓慢提升搅拌机，同时喷射水泥浆与软粘土,强制拌和,，待搅拌机提升到地面时再,原位下沉提升搅拌,一次，使浆土均匀混合形成,水泥土桩,深层搅拌桩施工工艺流程图,2.2,地基加固的方法,共,41,页,第,34,页,SMW,工法桩,SMW,工法桩是深层搅拌桩的一项新工艺，以,多轴型钻掘搅拌机,钻掘，在钻头处喷出水泥系强化剂与地基土,反复混合搅拌,，各施工单元之间采取,重叠搭接,施工，在水泥土混合体未结硬前插入,H,型钢或钢板作为,应力补强材,，形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的,地下墙体,。