地基加固处理桩基础工程讲义PPT课件
110页1、第2章 地基 与桩基础工程 【教学要求】了解地基加固的方法,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、处理方法因及预防、处理方法。 【教学难点】预制桩沉桩施工质量控制;预制桩沉桩施工质量控制;灌注桩常灌注桩常见质量问题的预防及处理方法见质量问题的预防及处理方法。第一节 地基处理及加固一、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。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 。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
2、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、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 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。 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。吹填土的施工现场 淤泥质土 湿陷性黄土 膨胀土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。 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。 二、 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
3、经济。 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 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。1、换填法 砂石地基施工 砂石垫层剖面图 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 、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 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 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
4、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 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袋装砂井埋设完毕袋装砂井与排水横管连接插板机在进行塑料排水带施工塑料排水带埋设完毕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 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。 3、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 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 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
5、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 夯锤一般重1025t,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2540KPa。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)。 夯锤上气孔长圆柱夯锤 短圆柱夯锤 圆锥形夯锤圆柱形夯锤高宽比过大,容易偏锤,要慎用圆锥形夯锤底面积小,会形成很深的夯坑 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)。 强夯置换强夯置换施工 碎石被夯入深坑中 起出并清理夯锤 振冲法是振动水冲击法的简称,按不同土类可分为振冲置换法和振冲密实法两类。振冲法在粘性土中主要起振冲置换作用,置换后填料形成的桩体与土组成复合地基;在砂土中主要起振动挤密和振动液化作用。振冲法的处理深度可达10m左右。4、振冲法 5、水泥土搅拌法 深层搅拌法系利用水泥或其它固化剂通过特制的搅拌
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