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地基處理和基礎(chǔ)工程2023/2/1422.1地基處理及加固地基即指建筑物基礎(chǔ)以下的土體,地基的主要作用是承托建筑物的基礎(chǔ);基礎(chǔ)直接建造在未經(jīng)加固的天然土層上時,這種地基稱之為天然地基。若天然地基不能滿足地基強(qiáng)度和變形的要求,則必須事先要經(jīng)過人工處理后再建造基礎(chǔ),這種地基加固稱為地基處理。2023/2/143地基加固處理的原理是:將土質(zhì)由松變實(shí),將水的含水量由高變低。即可達(dá)到地基加固的目的。常用的人工地基處理方法有換填法、重錘夯實(shí)法、機(jī)械碾壓法、擠密樁法、深層攪拌法、化學(xué)加固法等2023/2/144一、地基的局部處理
根據(jù)勘察報告,局部存在異常的地基或經(jīng)基槽檢驗(yàn)查明的局部異常地基,均需根據(jù)實(shí)際情況、工程要求和施工條件,妥善進(jìn)行局部處理。處理方法可根據(jù)具體情況有所不同,但均應(yīng)遵循減小地基不均勻沉降的原則,使建筑物各部位的沉降盡量趨于一致2023/2/1451.局部松土坑(填土、墓穴、淤泥等)處理
當(dāng)松土坑的范圍較?。ㄔ诨鄯秶鷥?nèi))時,可將坑中松軟土挖除,使坑底及坑壁均見天然土為止,然后采用與天然土壓縮性相近的材料回填。例如:當(dāng)天然土為砂土?xí)r,用砂或級配砂石分層夯實(shí)回填;當(dāng)天然土為較密實(shí)的黏性土?xí)r,用3:7灰土分層夯實(shí)回填;如為中密可塑的黏性土或新近沉積黏性土?xí)r,可用1:9或2:8灰土分層夯實(shí)回填。每層回填厚度不大于200mm2023/2/146
當(dāng)松土坑的范圍較大(超過基槽邊沿)或因各種條件限制,槽壁挖不到天然土層時,則應(yīng)將該范圍內(nèi)的基槽適當(dāng)加寬,采用與天然土壓縮性相近的材料回填。如用砂土或砂石回填時,基槽每邊均應(yīng)按1:1坡度放寬;如用1:9或2:8灰土回填時,基槽每邊均應(yīng)按0.5:1坡度放寬;用3:7灰土回填時,如坑的長度不大于2m,基槽可不放寬,但灰土與槽松土坑在基槽內(nèi)所占的長度超過5m時,將坑內(nèi)軟弱土挖去,如坑底土質(zhì)與一般槽底土質(zhì)相同,也可將此部分基礎(chǔ)落深,做1:2踏步與兩端相接(見下圖),每步高不大于O.5m,長度不小于1.0m。如深度較大時,用灰土分層回填至基槽底標(biāo)高。
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局部基礎(chǔ)落深示意圖
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對于較深的松土坑(如深度大于槽寬或大于1.5m時),槽底處理后,還應(yīng)適當(dāng)考慮加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度,以抵抗由于可能發(fā)生的不均勻沉降而引起的應(yīng)力。常用的加強(qiáng)方法是:在灰土基礎(chǔ)上l~2皮磚處(或混凝土基礎(chǔ)內(nèi))、防潮層下l~2皮磚處及首層頂板處各配置3~4根,直徑為8~12mm的鋼筋,跨過該松土坑兩端各1m。
松土坑埋藏深度很大時,也可部分挖除松土(一般深度不小于槽寬的2倍),分層夯實(shí)回填,并加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度;或改變基礎(chǔ)形式,如采用梁板式跨越松土坑、樁基礎(chǔ)穿透松土坑等方法。
當(dāng)?shù)叵滤惠^高時,可將坑中軟弱的松土挖去后,用砂土、碎石或混凝土分層回填。
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2.磚井或土井的處理
當(dāng)井內(nèi)有水并且在基礎(chǔ)附近時,可將水位降低到可能程度,用中、粗砂及塊石、卵石等夯填至地下水位以上500mm。如有磚砌井圈時,應(yīng)將磚井圈拆除至坑(槽)底以下1m或更多些,然后用素土或灰土分層夯實(shí)回填至基底(或地坪底)。
當(dāng)枯井在室外,距基礎(chǔ)邊沿5m以內(nèi)時,先用素土分層夯實(shí)回填至室外地坪下1.5m處,將井壁四周磚圈拆除或松軟部分挖去,然后用素土或灰土分層夯實(shí)回填。
當(dāng)枯井在基礎(chǔ)下(條形基礎(chǔ)3倍寬度或柱基2倍寬度范圍內(nèi)),先用素土分層夯實(shí)回填至基礎(chǔ)底面下2m處,將井壁四周松軟部分挖去,有磚井圈時,將磚井圈拆除至槽底以下1~1.5m,然后用素土或灰土分層夯實(shí)回填至基底。當(dāng)井內(nèi)有水時按上述方法處理。2023/2/1410
當(dāng)井在基礎(chǔ)轉(zhuǎn)角處,若基礎(chǔ)壓在井上部分不多時,除用以上方法回填處理外,還應(yīng)對基礎(chǔ)加強(qiáng)處理,如在上部設(shè)鋼筋混凝土板跨越或采用從基礎(chǔ)中挑梁的辦法解決;若基礎(chǔ)壓在井上部分較多時,用挑梁的辦法較困難或不經(jīng)濟(jì)時,可將基礎(chǔ)沿墻長方向向外延長出去,使延長部分落在天然土上,并使落在天然土上的基礎(chǔ)總面積不小于井圈范圍內(nèi)原有基礎(chǔ)的面積,同時在墻內(nèi)適當(dāng)配筋或用鋼筋混凝土梁加強(qiáng)。
當(dāng)井已淤填,但不密實(shí)時,可用大塊石將下面軟土擠密,再用上述方法回填處理。若井內(nèi)不能夯填密實(shí)時,可在井內(nèi)設(shè)灰土擠密樁或在磚井圈上加鋼筋混凝土蓋封口,上部再回填處理。
2023/2/14113.局部軟硬土的處理
當(dāng)基礎(chǔ)下局部遇基巖、舊墻基、老灰土、大塊石、大樹根或構(gòu)筑物等,均應(yīng)盡可能挖除,采用與其他部分壓縮性相近的材料分層夯實(shí)回填,以防建筑物由于局部落于較硬物上造成不均勻沉降而使建筑物開裂;或?qū)?jiān)硬物鑿去300~500mm深,再回填土砂混合物夯實(shí)。
當(dāng)基礎(chǔ)一部分落于基巖或硬土層上,一部分落于軟弱土層上時,應(yīng)將基礎(chǔ)以下基巖或硬土層挖去300~500mm深,填以中、粗砂或土砂混合物做墊層,使之能調(diào)整巖土交界處地基的相對變形,避免應(yīng)力集中出現(xiàn)裂縫;或采取加強(qiáng)基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的剛度來克服地基的不均勻變形。2023/2/14124.其他情況的處理(1)橡皮土
當(dāng)黏性土含水量很大趨于飽和時,碾壓(夯拍)后會使地基土變成踩上去有一種顫動感覺的“橡皮土”。所以,當(dāng)發(fā)現(xiàn)地基土(黏土、亞黏土等)含水量趨于飽和時,要避免直接碾壓(夯拍),可采用晾槽或摻石灰粉的辦法降低土的含水量,有地表水時應(yīng)排水,地下水位較高時應(yīng)將地下水降低至基底0.5m以下,然后再根據(jù)具體情況選擇施工方法。如果地基土已出現(xiàn)橡皮土,則應(yīng)全部挖除,填以3:7灰土、砂土或級配砂石,或插片石夯實(shí);也可將橡皮土翻松、晾曬、風(fēng)干至最優(yōu)含水量范圍再夯實(shí)。2023/2/1413(2)管道
當(dāng)管道位于基底以下時,最好拆遷或?qū)⒒A(chǔ)局部落低,并采取防護(hù)措施,避免管道被基礎(chǔ)壓壞。當(dāng)管道穿過基礎(chǔ)墻,而基礎(chǔ)又不允許切斷時,必須在基礎(chǔ)墻上管道周圍,特別是上部留出足夠尺寸的空隙(大于房屋預(yù)估的沉降量),使建筑物產(chǎn)生沉降后不致引起管道的變形或損壞,如下圖所示。
另外,管道應(yīng)該采取防漏的措施,以免漏水浸濕地基造成不均勻沉降。特別當(dāng)?shù)鼗鶠樘钔?、濕陷性黃土或膨脹土?xí)r,尤其應(yīng)引起重視。
2023/2/14142023/2/1415填:軟土層很厚,而又需要大面積進(jìn)行加固處理,則可在原有的軟土層上直接回填一定厚度的好土或砂石、礦石等。換:就是將挖與填相結(jié)合,即換土墊層法,施工時先將基礎(chǔ)下一定范圍內(nèi)的軟土挖去,而用人工填筑的墊層作為持力層,按其回填的材料不同可分為砂墊層、碎石墊層、素土墊層、灰土墊層等。2.1地基處理及加固二、換土地基挖:挖去表面的軟土層,將基礎(chǔ)埋置在承載力較大的基巖或堅(jiān)硬的土層上。2023/2/14161.換土法的適用范圍
當(dāng)建筑物的地基土為軟弱土、不均勻土、濕陷性土、膨脹土、凍脹土等,不能滿足上部結(jié)構(gòu)對地基強(qiáng)度和變形的要求,而軟弱土層的厚度又不是很大時,常采用換土法(也稱為換土墊層法)處理。即將基礎(chǔ)下一定范圍內(nèi)的土層挖去,然后換填密度大、強(qiáng)度高的砂、碎石、灰土、素土,以及粉煤灰、礦渣等性能穩(wěn)定、無侵蝕性的材料,并分層夯(振、壓)實(shí)至設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度。換土法的處理深度通??刂圃?m以內(nèi)時較為經(jīng)濟(jì)合理。2023/2/1417
換填法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性土、膨脹土、凍脹土、素填土、雜填土以及暗溝、暗塘、古井、古墓或拆除舊基礎(chǔ)后的坑穴等淺層地基處理。對于承受振動荷載的地基,不應(yīng)選擇換填墊層法進(jìn)行處理。
根據(jù)換填材料的不同,可將換土分為砂石(砂礫、碎卵石)墊層、土墊層(素土、灰土)、粉煤灰墊層、礦渣墊層等,其適用范圍見表2-1。
2023/2/1418適用范圍砂石(砂礫、碎卵石)墊層適用于一般飽和、非飽和的軟弱土和水下黃土地基處理;不宜用于濕陷性黃土地基,也不適宜用于大面積堆載、密集基礎(chǔ)和動力基礎(chǔ)的軟土地基處理;可有條件地用于膨脹土地基;砂墊層不宜用于有地下水且流速快、流量大的地基處理;不宜采用粉細(xì)砂作墊層土墊層素土墊層適用于中小型工程及大面積回填、濕陷性黃土地基的處理灰土墊層適用于中小型工程,尤其適用于濕陷性黃土地基的處理,也可用于膨脹土地基處理粉煤灰墊層用于廠房、機(jī)場、港區(qū)陸域和堆場等大、中、小型工程的大面積填筑,粉煤灰墊層在地下水位以下時,其強(qiáng)度降低幅度在30%左右礦渣墊層用于中小型建筑工程,尤其適用于地坪、堆場等工程大面積的地基處理和場地平整,鐵路、道路地基等;但不得用于受酸性或堿性廢水影響的地基處理2023/2/14192.灰土換土的施工(1)施工準(zhǔn)備1)作業(yè)條件
基坑(槽)要事先進(jìn)行釬探,當(dāng)墊層底部存在古井、古墓、洞穴、舊基礎(chǔ)、暗塘等軟硬不均的部位時,應(yīng)根據(jù)建筑對不均勻沉降的要求予以處理,經(jīng)檢驗(yàn)合格并及時辦好隱蔽驗(yàn)槽手續(xù)后,方可鋪填墊層。
基坑(槽)要事先進(jìn)測量放線,保證基坑(槽)尺寸、位置準(zhǔn)確。要制定灰土工程施工工藝,并做好水平標(biāo)高量度點(diǎn)?;娱_挖時應(yīng)避免坑底土層受擾動,可保留約200mm厚的土層暫不挖去,待鋪填墊層前再挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
鋪填換土施工前應(yīng)注意基坑(槽)排水,不得在浸水條件下施工,當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨樱ú郏r,應(yīng)先行降水至施工面下500mm。2023/2/14202)材料要求
灰土墊層的灰料宜用新鮮的消石灰,用前充分熟化,不得夾有未熟化的生石灰塊,也不得含有過量的水。灰料應(yīng)過篩,粒徑不得大于5mm。
灰土墊層的土料宜優(yōu)先利用基槽挖出的土,但不得含有有機(jī)雜質(zhì)。應(yīng)盡可能使用不含松軟雜質(zhì)的粉質(zhì)黏土,黏粒含量越高其灰土強(qiáng)度也越高。不宜使用塊狀黏土、砂質(zhì)粉土、淤泥、耕土、凍土、膨脹土及有機(jī)質(zhì)含量超過5%的土。土料應(yīng)過篩,粒徑不得大于15mm。2023/2/14212)材料要求
灰土墊層的灰料宜用新鮮的消石灰,用前充分熟化,不得夾有未熟化的生石灰塊,也不得含有過量的水?;伊蠎?yīng)過篩,粒徑不得大于5mm。
灰土墊層的土料宜優(yōu)先利用基槽挖出的土,但不得含有有機(jī)雜質(zhì)。應(yīng)盡可能使用不含松軟雜質(zhì)的粉質(zhì)黏土,黏粒含量越高其灰土強(qiáng)度也越高。不宜使用塊狀黏土、砂質(zhì)粉土、淤泥、耕土、凍土、膨脹土及有機(jī)質(zhì)含量超過5%的土。土料應(yīng)過篩,粒徑不得大于15mm。2023/2/1422(2)施工要點(diǎn)1)灰土體積配合比宜按2:8或3:7配置,必須用斗量并拌合均勻后在當(dāng)日鋪填壓實(shí)。含水量宜控制在最優(yōu)含水量±2%的范圍內(nèi),最優(yōu)含水量可通過擊實(shí)試驗(yàn)確定,也可按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)取用。如水分過多或不足時,應(yīng)晾干或?yàn)⑺疂駶?,一般可按?jīng)驗(yàn)在現(xiàn)場直接判斷,判斷方法為:手握成團(tuán),落地開花。
2)灰土墊層施工應(yīng)選用平碾、振動碾或羊足碾,也可采用輕型夯實(shí)機(jī)或壓路機(jī)等。墊層的施工方法、分層鋪填厚度、每層壓實(shí)遍數(shù)等宜按所使用的夯實(shí)機(jī)具及設(shè)計(jì)的壓實(shí)系數(shù)通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定。當(dāng)無實(shí)測資料時,除接觸下臥軟土層的墊層底部應(yīng)根據(jù)施工機(jī)械設(shè)備及下臥層土質(zhì)條件確定厚度外,一般情況下,墊層的分層鋪填厚度可取200~300mm(可參考表2-2)。2023/2/1423表2-2
灰土最大虛鋪厚度夯實(shí)機(jī)具種類夯具質(zhì)量(t)虛鋪厚度(mm)
備注石夯、木夯0.04~0.08200~250人力送夯,落高400~500mm輕型夯實(shí)機(jī)械200~250蛙式打夯機(jī)壓路機(jī)6~10200~300雙輪2023/2/1424(一)砂地基和砂石地基
將建筑物基礎(chǔ)下的一定范圍內(nèi)的土層挖去,然后用強(qiáng)度比較高的砂或碎石等回填,并經(jīng)分層夯實(shí)至致密,以提高地基的承載力、減少沉降、加速軟弱土層的排水固結(jié)、防止凍脹和消除膨脹土的脹縮等作用。
1.構(gòu)造要求地基厚度要求,地基寬度要求
2.材料要求砂地基宜用顆粒級配良好,質(zhì)地堅(jiān)硬的中砂、粗砂、礫砂、碎石、石屑或其他工業(yè)廢粒料。
3.施工要點(diǎn)
4.質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和方法標(biāo)準(zhǔn):見表格規(guī)定方法:環(huán)刀取樣法、貫入測定法2.1地基處理及加固2023/2/1425表2.1砂和砂石墊層每層鋪筑厚度及最佳含水量
振搗方式每層鋪筑厚度(㎜)施工時最優(yōu)含水量(℅)施工說明備注平振法200~25015~20用平板式振搗器往復(fù)振搗不宜用于細(xì)紗或含泥量較大的砂所鋪筑的砂墊層插振法振搗器插入深度飽和(1)插入式振搗器(2)插入間距可根據(jù)機(jī)械振幅大小決定(3)不應(yīng)插入下臥粘性土層(4)插入式振搗器插入完畢后所留的孔洞,應(yīng)用砂填實(shí)水撼法250飽和(1)注水高度應(yīng)超過每次鋪筑面(2)鋼叉搖撼搗實(shí),插入點(diǎn)間距為100㎜,鋼叉分四齒,齒的間距800㎜,長300㎜,木柄長90㎜,重40N濕陷性黃土、膨脹土地區(qū)不得使用夯實(shí)法150~2008~12用木夯或機(jī)械夯木夯重400N,落距400~500㎜一夯壓半夯,全面夯實(shí)適用于砂石地基碾壓法250~3508~1260~100KN壓路機(jī)往復(fù)碾壓(1)適用于大面積砂墊層(2)不宜用于3水位以下的砂墊層2.1地基處理及加固2023/2/1426(二)灰土地基(1)方法:用石灰與黏性土拌和均勻,分層夯實(shí)而形成墊層層。其承載能力可達(dá)300kp。(2)適用:一般黏性土地基加固,施工簡單,費(fèi)用較低。(3)材料要求:
1)土料:采用就地挖出的黏性土及塑性指數(shù)大于4的粉土,土內(nèi)不得含有松軟雜質(zhì)或使用耕植土;土料須過篩,其顆粒不應(yīng)大于15mm。(塑性指數(shù)>4,顆?!?5mm)
2)石灰。過篩,其顆粒不得大于5mm,且不應(yīng)夾有未熟化的生石灰塊粒及其他雜質(zhì),也不得含有過多的水分。(顆粒<5mm)灰土配合比滿足規(guī)定,一般體積比為3:7或2:8。(灰土配制)2.1地基處理及加固2023/2/1427(4)施工要點(diǎn):1)鋪設(shè)前應(yīng)先檢查基槽,待合格后方可施工。(地基驗(yàn)槽)2)施工時,控制其含水量、厚度、夯打遍數(shù)、不得隔日夯打。(控制因數(shù))3)鋪灰應(yīng)分段分層夯實(shí),每層鋪土厚度符合要求(厚度要求)4)不得在墻角、柱墩及承重窗間墻下接縫,上下錯縫不小于500mm,接縫隙處的灰土應(yīng)充分夯實(shí)。(接縫規(guī)范)5)灰土打完后,應(yīng)及時進(jìn)行基礎(chǔ)施工,并隨時準(zhǔn)備回填土。(防水)6)冬季施工時,應(yīng)采取有效的防凍措施,不得采用凍土。(防水)2.1地基處理及加固2023/2/1428表2-2
灰土最大虛鋪厚度夯實(shí)機(jī)具種類
夯具質(zhì)量(t)
虛鋪厚度(mm)
備注
石夯、木夯0.04~0.08
200~250
人力送夯,落高400~500mm
輕型夯實(shí)機(jī)械0.12-0.4200~250蛙式打夯機(jī)
壓路機(jī)
6~10
200~300
雙輪
2023/2/1429(5)質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和方法1)用環(huán)刀取樣測量土的干密度。壓實(shí)系數(shù)一般為。(防凍)2)確定貫入度時,應(yīng)先進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)。(貫入度)2023/2/1430
三、強(qiáng)夯地基
具有施工速度快、造價低、設(shè)備簡單、能處理的土壤類別多等特點(diǎn)。適用范圍:碎石土、砂土、粘性土、濕陷性黃土及雜填土地基的深層加固。優(yōu)點(diǎn):地基經(jīng)強(qiáng)夯加固后,承載能力可以提高2-5倍,壓縮性可降低200-1000%。是一種效果好、速度快、節(jié)省材料、施工簡便的地基加固方法。缺點(diǎn):是施工時噪音和振動很大,離建筑物小于10m時,應(yīng)挖防震溝,溝深要超過建筑物基礎(chǔ)深。2.1地基處理及加固2023/2/14311.機(jī)具設(shè)備(1)夯錘:夯錘重:8-30t
材料:首選鑄鋼或鑄鐵,次選鋼板外殼內(nèi)澆筑鋼筋混凝土。夯錘底面:圓形(常用)或方形錘的底面積大?。喝Q于表面土質(zhì),對砂土一般為3-4m2,淤泥質(zhì)土不小于6m2。夯錘中宜設(shè)置若干個上下貫通的氣孔,以減少夯擊時空氣阻力。2.1地基處理及加固2023/2/1432(2)起重機(jī):
一般采用自行式起重機(jī)。起重能力取大于1.5倍錘重,并需設(shè)安全裝置,防止夯擊時臂桿后仰。(3)脫鉤裝置:2.1地基處理及加固2023/2/1433強(qiáng)夯壓實(shí)
2.1地基處理及加固2023/2/1434強(qiáng)夯壓實(shí)
2.1地基處理及加固2023/2/14352.施工要點(diǎn)施工前應(yīng)進(jìn)行試夯,試夯面積不小于10m×10m,對試夯前后的變化情況進(jìn)行對比,以確定正式夯擊施工時的技術(shù)參數(shù)。場地平整,應(yīng)做好排水工作,確定夯位,地下水位高時鋪粗砂或砂石地基。以各個夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)為控制值。2.1地基處理及加固2023/2/1436
每夯一遍側(cè)沉降量,將夯坑填平,進(jìn)行下一次夯實(shí)。最后一遍符合要求。雨季施工做好排水工作,防止積水。冬季應(yīng)將凍塊擊碎。做好夯擊能量、夯擊次數(shù)、每次沉降做好記錄。2023/2/14373.強(qiáng)夯地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及方法符合試驗(yàn)確定的指標(biāo):標(biāo)準(zhǔn)貫入、靜力觸探。檢查點(diǎn)數(shù):每個建筑物地基不少于3處。2023/2/14382023/2/1439
四、重錘夯實(shí)地基
重錘夯實(shí)法是利用起重設(shè)備將夯錘提升到一定高度,然后自由落錘,利用夯錘自由下落時的沖擊能來夯實(shí)土層表面,重復(fù)夯打使淺層地基土或分層填土夯實(shí),形成一層較為均勻的硬殼層,從而使地基得到加固。
重錘夯實(shí)法一般適用于處理地下水位以上稍濕的黏性土、砂土、雜填土和分層填土,以提高其強(qiáng)度,減少其壓縮性和不均勻性;也可用于消除濕陷性黃土的表層濕陷性。但當(dāng)夯擊振動對鄰近建筑物或設(shè)備產(chǎn)生不利影響時,或當(dāng)?shù)叵滤桓哂谟行Ш粚?shí)深度,以及當(dāng)有效夯實(shí)深度內(nèi)存在軟弱土?xí)r,不得采用重錘夯實(shí)法。
52.1地基處理及加固2023/2/14401.機(jī)具設(shè)備
起吊設(shè)備可采用帶有摩擦式卷揚(yáng)機(jī)的履帶式起重機(jī)、龍門式起重機(jī)或懸臂式桅桿起重機(jī)等。其起重能力:如直接用鋼絲繩懸吊夯錘時,應(yīng)大于夯錘重量的3倍;如采用自動脫鉤時,應(yīng)大于夯錘重量的1.5倍。落距一般控制在2.5~4.5m之間。
夯錘的形狀宜采用圓臺形,如下圖所示。可用C20以上的鋼筋混凝土制作,其底部可填充廢鐵并設(shè)置鋼底板使重心降低。錘重宜為15~30kN,底面直徑宜為1.O~1.5m,錘底面靜壓力宜為15~20kPa。2.1地基處理及加固2023/2/14412.1地基處理及加固2023/2/14422.施工要點(diǎn)
1)施工前應(yīng)在現(xiàn)場進(jìn)行試夯,試夯面積不應(yīng)小10m×10m,試夯層數(shù)不少于兩層,以確定符合設(shè)計(jì)密實(shí)度要求的有關(guān)夯擊參數(shù),如夯錘重量、錘底直徑、落距、每層的虛鋪厚度、有效夯擊深度、夯擊次數(shù)、最后下沉量、總下沉量等。最后下沉量是指最后兩擊的平均下沉量,對黏性土和濕陷性黃土取10~20mm;對砂土取5~10mm,以此作為控制停夯的標(biāo)準(zhǔn)。
2)重錘分層夯實(shí)填土地基時,虛鋪厚度相當(dāng)于錘底直徑,夯擊遍數(shù)由試夯確定。
3)基坑(槽)的夯擊范圍應(yīng)大于基礎(chǔ)底面,每邊應(yīng)超出基礎(chǔ)邊緣0.5m,以便于底面邊角夯打密實(shí)。夯實(shí)前基坑(槽)底面應(yīng)高出設(shè)計(jì)標(biāo)高,預(yù)留土層的厚度。為試夯時一般為總下沉量加50~100mm。2.1地基處理及加固2023/2/14434)夯實(shí)時地基土的含水量應(yīng)控制在最優(yōu)含水量范圍以內(nèi)。如需灑水,應(yīng)待水全部滲入土中一晝夜后方可夯擊;若土的表面含水量過大,可采取鋪撒吸水材料(如干土、碎磚、生石灰等)、換土或其他有效措施。
5)在條形基槽或大面積基坑內(nèi)夯擊時,第一循環(huán)應(yīng)按一夯挨一夯順序進(jìn)行,第二循環(huán)宜在前一循環(huán)的空隙點(diǎn)夯擊,如此反復(fù)進(jìn)行,最后兩遍應(yīng)一夯搭接半夯進(jìn)行;在獨(dú)立柱基基坑內(nèi)夯擊時,應(yīng)采取先兩邊后中問或先外后里的順序夯擊;基坑(槽)底面標(biāo)高不同時,應(yīng)按先深后淺的順序逐層夯擊。
6)夯擊完后,修整至設(shè)計(jì)標(biāo)高。冬期施工應(yīng)采取防凍措施。2.1地基處理及加固2023/2/14443.質(zhì)量檢驗(yàn)
重錘夯實(shí)后應(yīng)檢查施工記錄,除應(yīng)符合試夯最后下沉量的規(guī)定外,還應(yīng)符合基坑(槽)表面的總下沉量不小于試夯總下沉量的90%。也可在地基上選點(diǎn)夯擊,檢查最后下沉量,檢查點(diǎn)數(shù):獨(dú)立基礎(chǔ)每個不少于l處;基槽每20m不少于1處;整片地基每50m2不少于1處。如質(zhì)量不合格,應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)夯,直至合格為止。2.1地基處理及加固2023/2/1445五、振沖地基
該法均是通過沖擊和振動在地基中成孔,然后填筑砂、碎石等形成較大直徑的砂、碎石樁,以對地基起到加固作用。振沖法是利用振沖器邊振動邊水沖,使松砂地基密實(shí),或在粘性土地基中成孔,填入碎石后形成復(fù)合地基。前者稱振沖密實(shí)法
后者稱振沖置換法。(1)振沖置換法適用于處理不排水、抗剪強(qiáng)度≦20KPa粘性土、粉土、飽和黃土和人工填土等地基。
(2)振沖密實(shí)法適用于處理砂土和粉土地基。2.1地基處理及加固2023/2/14462.1地基處理及加固2023/2/1447
2.1地基處理及加固2023/2/14481.機(jī)具設(shè)備(1)振沖器(2)起重機(jī)械起重能力一般為80~150KN。(3)水泵及供水管道供水壓力宜大于O.5MPa,供水量宜大于20m3/h。(4)加料設(shè)備可采用翻斗車、手推車或皮帶運(yùn)輸機(jī)等。(5)控制設(shè)備控制電流操作臺,附有150A以上容量的電流表(或自動記錄電流計(jì))、500V電壓表等。2023/2/14492.施工要點(diǎn)
(1)施工前應(yīng)先在現(xiàn)場進(jìn)行振沖試驗(yàn),以確定成孔合適的水壓、水量、成孔速度、填料方法、達(dá)到土體密實(shí)時的密實(shí)電流值、填料量和留振時間。
(2)振沖前,應(yīng)按設(shè)計(jì)圖定出沖孔中心位置并編號。
(3)啟動水泵和振沖器,水壓可用400~600kPa,水量可用200~400L/min,使振沖器以1~2m/min的速度徐徐沉入土中。每沉入0.5~1.0m,宜留振5~10s進(jìn)行擴(kuò)孔,待孔內(nèi)泥漿溢出時再繼續(xù)沉入。當(dāng)下沉達(dá)到設(shè)計(jì)深度時,振沖器應(yīng)在孔底適當(dāng)停留并減小射水壓力,以便排除泥漿進(jìn)行清孔。成孔也可采用將振沖器以1~2m/min的速度連續(xù)沉至設(shè)計(jì)深度以上O.3~0.5m時,將振沖器往上提到孔口,再同法沉至孔底。如此往復(fù)l~2次,使孔內(nèi)泥漿變稀,排泥清孔1~2min后,將振沖器提出孔口。
2023/2/1450(4)填料和振密方法,一般采取成孔后,將振沖器提出孔口,從孔口往下填料,然后再下降振沖器至填料中進(jìn)行振密(圖2-2),待密實(shí)電流達(dá)到規(guī)定的數(shù)值,將振沖器提出孔口。如此自下而上反復(fù)進(jìn)行直至孔口,成樁操作即告完成。(5)振沖樁施工時樁頂部約1m范圍內(nèi)的樁體密實(shí)度難以保證,一般應(yīng)予挖除,另做地基,或用振動碾壓使之壓實(shí)。(6)冬期施工應(yīng)將表層凍土破碎后成孔。每班施工完畢后應(yīng)將供水管和振沖器水管內(nèi)積水排凈,以免凍結(jié)影響施工。2023/2/14512.1地基處理及加固六、擠密法
土擠密樁和灰土擠密樁復(fù)合地基是利用沉管、沖擊或爆擴(kuò)等方法成孔時的側(cè)向擠土作用,使樁間一定范圍內(nèi)的土得以擠密、擾動和重塑,然后將樁孔用素土或灰土分層夯填密實(shí)。前者稱為土擠密樁,后者稱為灰土擠密樁,屬于深層擠密加固地基處理的一種方法,是一種人工復(fù)合地基。
土擠密樁法和灰土擠密樁法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基,可處理的深度為5~15m(應(yīng)根據(jù)建筑場地的土質(zhì)情況、工程要求和成孔及夯實(shí)設(shè)備等綜合因素確定)。當(dāng)以消除地基土的濕陷性為主要目的時,宜選用土擠密樁法;當(dāng)以提高地基土的承載力為主要目的時,宜選用灰土擠密樁法;當(dāng)?shù)鼗恋暮看笥?4%、飽和度大于65%時,不宜選用土擠密樁法和灰土擠密樁法。
2023/2/1452
土擠密樁和灰土擠密樁處理地基的面積,一般應(yīng)大于基礎(chǔ)或建筑物底層平面的面積。當(dāng)采用局部處理時,超出基礎(chǔ)底面的寬度:對非自重濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基,每邊不應(yīng)小于基底寬度的O.25倍,并不應(yīng)小于0.5m;對自重濕陷性黃土地基,每邊不應(yīng)小于基底寬度的O.75倍,并不應(yīng)小于1.Om當(dāng)采用整片處理時,超出建筑物外墻基礎(chǔ)底面外緣的寬度,每邊不宜小于處理土層厚度的1/2,并不應(yīng)小于2.Om。
樁孔直徑宜為300~450mm,并可根據(jù)所選用的成孔設(shè)備或成孔方法確定。樁孔宜按等邊三角形布置,樁孔之間的中心距離可為樁孔直徑的2~2.5倍
2023/2/1453(1)施工準(zhǔn)備
1)作業(yè)條件
要切實(shí)了解建筑場地的工程地質(zhì)條件和環(huán)境情況,需要收集的資料有:建筑場地的巖土工程勘察報告,施工鉆探資料,地基土和樁孔填料的擊實(shí)試驗(yàn)資料;建筑物的平面定位圖,基礎(chǔ)和樁施工布孔圖;建筑場地內(nèi)外、地面上下有無影響施工的障礙物;主要施工機(jī)械及配套設(shè)備的技術(shù)性能情況和目前的狀態(tài);工程的施工技術(shù)要求等。避免盲目進(jìn)場后無法施工或施工難度大。
編制施工技術(shù)方案及相應(yīng)的技術(shù)措施;做好場地平整工作;復(fù)測基線、水準(zhǔn)點(diǎn)和基礎(chǔ)軸線,定出控制樁和各基樁的中心點(diǎn)。
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進(jìn)行成孔試驗(yàn)(一般不宜少于兩組),當(dāng)普遍出現(xiàn)縮孔、回淤或沉管貫入反常等情況,應(yīng)及時會同設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位、監(jiān)理單位解決(提出切實(shí)可行的施工技術(shù)措施或擬定補(bǔ)救措施,甚至重新考慮地基處理方案)。
2)材料要求
土料應(yīng)采用一般黏性土或粉土,使用前要過篩,土粒粒徑不得大于15mm,有機(jī)質(zhì)含量不得超過5%,嚴(yán)禁使用耕土、雜填土、淤泥質(zhì)土等,不得夾有磚塊、瓦礫、生活垃圾、雜土、凍土和膨脹土。當(dāng)含有碎石時,其粒徑不得大于50mm。含水量應(yīng)接近最優(yōu)含水量,一般可控制在±3%之內(nèi)。
2023/2/1455
石灰宜用新鮮的消石灰,一般是生石灰消解(悶透)3~4d后過篩的熟石灰粉,其粒徑不得大于5mm。石灰儲存時間不得超過3個月。石灰質(zhì)量應(yīng)符合三級標(biāo)準(zhǔn),活性氧化物含量越高,灰土的強(qiáng)度越大。
灰土的配合比應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求(常用體積配合比為2:8或3:7),在接近最優(yōu)含水量(一般為14%~18%)的情況下拌和而成。在配制灰土過程中,一般需均勻加水浸濕、攪拌均勻、顏色一致,并應(yīng)隨拌隨填孔,不得隔日使用。
2023/2/14563)施工要點(diǎn)
土擠密樁和灰土擠密樁的施工工藝包括成孔和孔內(nèi)回填夯實(shí)兩部分。常用的成孔方法有錘擊沉管成孔、振動沉管成孔、沖擊成孔、爆擴(kuò)成孔及人工挖孔等方法,通常應(yīng)按設(shè)計(jì)要求、成孔設(shè)備、現(xiàn)場土質(zhì)和周圍環(huán)境等因素確定。夯實(shí)機(jī)械種類較多,按提錘方法有偏心輪夾桿式和卷揚(yáng)機(jī)提升式兩種。
成孔和孔內(nèi)回填夯實(shí)應(yīng)符合下列要求:①成孔和孔內(nèi)回填夯實(shí)的施工順序,當(dāng)整片處理時,宜從里(或中間)向外間隔l~2孔進(jìn)行;對大型工程,可采取分段施工;當(dāng)局部處理時,宜從外向里間隔1~2孔進(jìn)行;②向孔內(nèi)填料前,孔底應(yīng)夯實(shí),并應(yīng)抽樣檢查樁孔的直徑、深度和垂直度;
2023/2/1457③樁孔的垂直度偏差不宜大于1.5%;④樁孔中心點(diǎn)的偏差不宜超過樁距設(shè)計(jì)值的5%;⑤經(jīng)檢驗(yàn)合格后,按設(shè)計(jì)要求向孔內(nèi)分層填入篩好的素土、灰土或其他填料,并應(yīng)分層夯實(shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
樁頂標(biāo)高以上應(yīng)設(shè)置300~500mm厚的2:8灰土墊層,其壓實(shí)系數(shù)不應(yīng)小于0.95。由于在成孔和拔管的過程中,對樁孔上部土層有一定的松動作用,因此在樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上應(yīng)預(yù)留覆蓋層,當(dāng)沉管(錘擊、振動)成孔時,宜為0.5~0.7m;當(dāng)沖擊成孔時,宜為1.2~1.5m。2023/2/14582.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工
一般工業(yè)與民用建筑在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中多采用天然淺基礎(chǔ)。它造價低、施工簡便。常用的淺基礎(chǔ)類型有條式基礎(chǔ)、杯形基礎(chǔ)、筏式基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)等。一、條式基礎(chǔ)
條式基礎(chǔ)包括柱下鋼筋混凝上獨(dú)立基礎(chǔ)(圖2一3)和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)(圖2-4)。這種基礎(chǔ)的抗彎和抗剪性能良好,可在豎向荷載較大、地基承載力不高以及承受水平力和力矩等荷載情況下使用。因高度不受臺階寬高比的限制.故適宜于需要“寬基淺埋”的場合廠采用。
1.構(gòu)造要求
(1)錐形基礎(chǔ)(條形基礎(chǔ))邊緣高度而不宜小于200mm。階梯形基礎(chǔ)的每階高度h1宜為300~500mm。
(2)墊層厚度一般為100mm,混凝土強(qiáng)度等級為c10,基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級不宜低于C15。2023/2/1459(3)底板受力鋼筋的最小直徑不宜小8mm,間距不宜大于200mm。當(dāng)有墊層時,鋼筋保護(hù)層的厚度不宜小于35mm,無墊層時不宜小于70mm。(4)插筋的數(shù)目與直徑應(yīng)與柱內(nèi)縱向受力鋼筋相同。插筋的錨固及柱的縱向受力鋼筋的搭接長度,按國家現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定執(zhí)行。2.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/14602.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/14612.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/14622.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/14632、施工要點(diǎn)(1)基坑(槽)應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)槽,局部軟弱土層應(yīng)挖去,用灰土或砂礫分層回填夯實(shí)至基底相平?;樱ú郏﹥?nèi)浮土、積水、淤泥、垃圾、雜物應(yīng)清除干凈。驗(yàn)槽后地基混凝土應(yīng)立即澆筑,以免地基被擾動。(2)墊層達(dá)到一定強(qiáng)度后,在其上彈線、支模。鋪放鋼筋網(wǎng)片時底部用與混凝土保護(hù)層同厚度的水泥砂漿墊塞,以保證位置正確。(3)在澆筑混凝土前,應(yīng)清除模板上的垃圾、泥土和鋼筋上的油污等雜物,模板應(yīng)澆水加以潤濕。(4)基礎(chǔ)混凝土宜分層連續(xù)澆筑完成。階梯形基礎(chǔ)的每一臺階高度內(nèi)應(yīng)分層澆搗,每澆筑完一臺階應(yīng)稍停,待其初步獲得沉實(shí)后,再澆筑上層,以防止下臺階混凝土溢出,在上臺階根部出現(xiàn)爛脖子,臺階表面應(yīng)基本抹平。2.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/1464(5)錐形基礎(chǔ)的斜面部分模板應(yīng)隨混凝土澆搗分段支設(shè)并頂壓緊,以防模板上浮變形,邊角處的混凝土應(yīng)注意搗實(shí)。嚴(yán)禁斜面部分不支設(shè),用鐵鍬拍實(shí)。(6)基礎(chǔ)上有插筋時,要加以固定,保證插筋位置的正確,防止?jié)矒v混凝土發(fā)生移位?;炷翝仓戤?,外露表面應(yīng)覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)。2.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/1465二、杯形基礎(chǔ)2.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/14662.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/14672.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/1468柱的插入深度矩形或Ⅰ字形柱單肢管柱雙肢柱h<500500≤h<800800≤h<1000h>1000(1~1.2)hh0.9h≥8000.8h≥10001.6d≥500(1/3~2/3)ha(1.5~1.8)hb注:①h為柱截面長邊尺寸,d為管柱的外直徑,ha為雙肢柱整個截面長邊尺寸,hb為雙肢柱整個截面短邊尺寸②柱軸心受壓或小偏心受壓時,h1可以適當(dāng)減小,偏心距e0>8h(e0>2d)時,h1應(yīng)適當(dāng)加大。③h1應(yīng)滿足錨固長度的要求;一般為20倍縱向受力鋼筋直徑,并應(yīng)考慮吊裝時柱的穩(wěn)定性,即h1≥0.05倍的柱長(指吊裝時柱長)。④在基礎(chǔ)平面布置條件允許的情況下,地梁的端部應(yīng)有伸出懸臂,其長度一般為第一跨距的0.25~0.3倍。1.構(gòu)造要求2.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/1469杯底厚度和杯壁厚度柱截面長邊尺寸mm杯底厚度mm杯壁厚度mmh<500500≤h<800800≤h<10001000≤h<15001500≤h<2000≥150≥200≥200≥250≥300150~200≥200≥300≥350≥400注:①雙肢柱的a1值,可適當(dāng)加大。②當(dāng)有基礎(chǔ)梁時,基礎(chǔ)梁下的杯壁厚度應(yīng)滿足其支承寬度的要求。③柱子插入杯口部分的表面應(yīng)盡量鑿毛,柱子與杯口之間的空隙,應(yīng)用細(xì)石混凝土(比基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級高一級)充填擊實(shí),其強(qiáng)度達(dá)到材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上時,方能進(jìn)行上部吊裝。2.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/1470(1)當(dāng)柱為軸心或小偏心受壓且2.杯壁配筋或者大偏心受壓且時,杯壁內(nèi)一般不配筋,(3)其它情況,應(yīng)按計(jì)算配筋柱截面長邊尺寸(mm)h<10001000≤h<15001500≤h<2000鋼筋直徑(mm)8~1010~1212~16注:表中鋼筋置于杯口頂部,每邊兩根。(2)當(dāng)柱為軸心或小偏心受壓且杯壁內(nèi)可按照下表構(gòu)造配筋。時,杯壁配筋表2.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/14713.施工要點(diǎn)(1)混凝土應(yīng)按臺階分層澆筑,對高杯口基礎(chǔ)的高臺階部分應(yīng)按整段分層澆筑;(2)杯口模板可做成二半式的定型模板,中間各加一塊楔形板,拆模時,先取出楔形板,然后分別將兩半杯口模板取出。為便于周轉(zhuǎn)宜做成工具式的,支模時杯口模板要固定牢固并壓漿。(3)澆筑杯口混凝土?xí)r,應(yīng)注意四側(cè)要對稱均勻進(jìn)行,避免將杯口模板擠向一側(cè)。(4)施工時應(yīng)先澆筑杯底模板并振實(shí),注意在杯底一般有50mm后的細(xì)石混凝土找平層,應(yīng)仔細(xì)留出。待杯底混凝土沉實(shí)后,再澆筑杯口四周混凝土?;A(chǔ)澆搗完畢,在混凝土初凝后終凝前將杯口模板取出,并將杯口內(nèi)側(cè)表面混凝土鑿毛。(5)施工高杯口基礎(chǔ)時,可采用后安裝杯口模板的方法施工,即當(dāng)混凝土澆搗接近杯口底時,再安裝固定杯口模板,繼續(xù)澆筑杯口四周混凝土。2.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/1472
三、筏片基礎(chǔ)
基礎(chǔ)是由整片的鋼筋混凝土板構(gòu)成,直接作用于地基上。
適用條件:多用于地基承載力低,而上部結(jié)構(gòu)荷載大且不均勻;或軟弱地基上建造多層砌體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)等。
結(jié)構(gòu)形式:梁板式多用于柱下無梁式多用于墻下
1.構(gòu)造要求(1)混凝土強(qiáng)度等級不宜低于C20,鋼筋無特殊要求,鋼筋保護(hù)層厚度不小于35mm。(2)基礎(chǔ)平面布置應(yīng)盡量對稱,以減少基礎(chǔ)荷載的偏心距。底板厚度不宜小于200mm,梁截面和板厚度按計(jì)算確定,梁頂高出底板頂面不小于300mm,梁寬不小于250mm。(3)底板下一般宜設(shè)厚度為100mm的C10混凝土墊層,每邊伸出基礎(chǔ)底板不小于100mm。2.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/14732.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/14742.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/14752.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/1476片筏基礎(chǔ)(滿堂基礎(chǔ))2.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/14772.施工要點(diǎn)(1)施工前,如地下水位過高,可采用人工降低地下水位至基坑底不少于500mm,以保證在無水情況下進(jìn)行基坑開挖和基礎(chǔ)施工。(2)施工時,可采用先在墊層上綁扎底板、梁的鋼筋和柱子錨固插筋,澆筑底板混凝土,待達(dá)到25%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,再在底板上支梁模板,繼續(xù)澆筑完梁部分混凝土;也可采用底板和梁模板一次同時支好,混凝土一次連續(xù)澆筑完成,梁側(cè)模板采用支架支承并牢固固定。(3)混凝土澆筑時一般不留施工縫,必須留設(shè)時,應(yīng)按施工縫要求處理,并應(yīng)設(shè)置止水帶。(4)基礎(chǔ)澆筑完畢,表面應(yīng)覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù),并防治地基被水浸泡。2.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/1478
四、箱形基礎(chǔ)
適用條件:高層建筑,具有特大荷載且需設(shè)地下室的建筑。具有剛度大、抗震性能好的特點(diǎn),可結(jié)合地下室。組成:頂板、底板、側(cè)墻。材料為鋼筋混凝土2.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/14792.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/14802.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/1481澆注箱型基礎(chǔ)底板2.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/1482預(yù)留管道套管預(yù)留管道孔2.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/14831.構(gòu)造要求(1)箱形基礎(chǔ)在平面布置上盡可能對稱,以減少荷載的偏心距,防治基礎(chǔ)過度傾斜。(2)混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C20,基礎(chǔ)高度一般取建筑物高度的1/8---1/12,不宜小于箱形基礎(chǔ)長度的1/16---1/18,且不小于3m。(3)底、頂板的厚度應(yīng)滿足柱或墻沖切驗(yàn)算要求,并根據(jù)實(shí)際受力情況通過計(jì)算確定。底板厚度一般取隔墻間距的1/8---1/10,約為300mm—1000mm,頂板厚度約為200mm—400mm,內(nèi)墻厚度不宜小于200mm,外墻厚度不應(yīng)小于250mm。(4)為保證箱形基礎(chǔ)的整體剛度,平均每立方米基礎(chǔ)面積上墻體長度應(yīng)不小于400mm,或墻體水平截面積不得小于基礎(chǔ)面積的1/10,其中縱墻配置量不得小于墻體總配置量的3/5。2.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/14842.施工要點(diǎn)(1)基坑開挖,如地下水位較高,應(yīng)采取措施降低地下水位至基坑底一下500mm處,并盡量減少對基坑底土的擾動。當(dāng)采用機(jī)械開挖基坑時,在基坑底面以上200mm—400mm厚的土層,應(yīng)用人工挖除并清理,基坑驗(yàn)槽后,應(yīng)立即進(jìn)行基礎(chǔ)施工。(2)施工時,基礎(chǔ)底板、內(nèi)外墻和頂板的支模、鋼筋綁扎和混凝土澆筑,可采取分塊進(jìn)行,其施工縫的留設(shè)位置和處理應(yīng)符合鋼筋混凝土工程施工及驗(yàn)收規(guī)范有關(guān)要求,外墻接縫應(yīng)設(shè)止水帶。(3)基礎(chǔ)的底板、內(nèi)外墻和頂板宜連續(xù)澆筑完畢。為防止出現(xiàn)溫度收縮裂縫,一般應(yīng)設(shè)置貫通后澆帶,帶寬不宜小于800mm,在后澆帶處鋼筋應(yīng)貫通,頂板澆筑后,相隔2—4周,用比設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高一級的細(xì)石混凝土將后澆帶填灌密室,并加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。(4)基礎(chǔ)施工完畢,應(yīng)立即進(jìn)行回填土。停止降水時,應(yīng)鹽驗(yàn)算基礎(chǔ)的抗浮穩(wěn)定性,抗浮穩(wěn)定系數(shù)不宜小于1.2,如不能滿足時,應(yīng)采取有效措施,譬如繼續(xù)抽水直至上部結(jié)構(gòu)荷載加上后能滿足抗浮穩(wěn)定系數(shù)的要求為止,或在基礎(chǔ)內(nèi)采取灌水或加重物等,防止基礎(chǔ)上浮或傾斜。2.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工2023/2/1485一、樁的作用與分類1.樁的作用樁基礎(chǔ)是深基礎(chǔ)應(yīng)用最多的一種基礎(chǔ)形式,它由若干個沉入土中的樁和連接樁頂?shù)某信_或承臺梁組成。樁的作用是將上部建筑物的荷載傳遞到深處承載力較強(qiáng)的土層上,或?qū)④浫跬翆訑D密實(shí)以提高地基土的承載能力和密實(shí)度。2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14862.樁的分類樁按受力情況分為端承樁和摩擦樁兩種端承樁是穿過軟弱土層而達(dá)到堅(jiān)硬土層或巖層上的樁,上部結(jié)構(gòu)荷載主要由巖層阻力承受;施工時以控制貫入度為主,樁尖進(jìn)入持力層深度或樁尖標(biāo)高可作參考。摩擦樁完全設(shè)置在軟弱土層中,將軟弱土層擠密實(shí),以提高土的密實(shí)度和承載能力,上部結(jié)構(gòu)的荷載由樁尖阻力和樁身側(cè)面與地基土之間的摩擦阻力共同承受,施工時以控制樁尖設(shè)計(jì)標(biāo)高為主,貫入度可作參考。2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14872.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/1488樁按施工方法分為預(yù)制樁和灌注樁預(yù)制樁根據(jù)沉入土中的方法,可分打入樁、水沖沉樁、振動沉樁和靜力壓樁等;灌注樁是在樁位處成孔,然后放入鋼筋骨架,再澆筑混凝土而成的樁。灌注樁按成孔方法不同,有鉆孔灌注樁、挖孔灌注樁、沖孔灌注樁、套管成孔灌注樁及爆擴(kuò)成孔灌注樁等2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/1489二、預(yù)制樁施工1.常見的施工方法(1)錘擊法(2)振動法(3)水沖法(4)靜力壓樁法2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/1490
靜力壓樁靜力壓樁是利用無噪聲、無振動的靜壓力將樁壓入土中,常用于土質(zhì)均勻的軟土地基的沉樁施工。靜力壓樁(圖2.8)利用壓樁架的自重和配重,通過卷揚(yáng)機(jī)牽引,由鋼絲繩、滑輪和壓梁,將整個樁機(jī)的重力(800~1500kN)反壓在樁頂上,以克服樁身下沉?xí)r與土的摩擦力,迫使預(yù)制樁下沉。壓樁施工一般采取分節(jié)壓入、逐段接長的施工方法。接樁的方法目前有三種:焊接法(圖2.9)、法蘭螺栓連接法、硫磺漿錨法(圖2.10)。2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14912.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14922.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14932.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14942.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14952.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14962.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/1497接樁2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/1498接樁2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/1499截樁2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/141002.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14101
施打順序打樁順序直接影響到樁基礎(chǔ)的質(zhì)量和施工速度,應(yīng)根據(jù)樁的密集程度(樁距大小)、樁的規(guī)格、長短、樁的設(shè)計(jì)標(biāo)高、工作面布置、工期要求等綜合考慮,合理確定打樁順序。根據(jù)樁的密集程度,打樁順序一般分為逐段打、自中部向四周打和由中間向兩側(cè)打三種,如圖2.7所示。當(dāng)樁的中心距不大于4倍樁的直徑或邊長時,應(yīng)由中間向兩側(cè)對稱施打(圖2.7(c)),或由中間向四周施打(圖2.7(b))。當(dāng)樁的中心距大于4倍樁的邊長或直徑時,可采用上述兩種打法,或逐排單向打設(shè)(圖2.7(a))。2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14102根據(jù)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)標(biāo)高和樁的規(guī)格,宜按先深后淺、先大后小、先長后短的順序進(jìn)行打樁。2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14103
錘擊法施工工藝打入法也稱錘擊法,是利用樁錘落到樁頂上的沖擊力來克服土對樁的阻力,使樁沉到預(yù)定的深度或達(dá)到持力層的一種打樁施工方法。錘擊沉樁是混凝土預(yù)制樁常用的沉樁方法,它施工速度快,機(jī)械化程度高,適用范圍廣,但施工時有沖撞噪聲和對地表層有振動,在城區(qū)和夜間施工有所限制。打樁設(shè)備及選擇
打樁設(shè)備包括樁錘、樁架和動力裝置。2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14104
樁錘樁錘可選用落錘、汽錘、柴油打樁錘和振動錘。落錘一般由鑄鐵制成。有穿心錘和龍門錘兩種,重0.2~2t。它利用繩索或鋼絲繩通過吊鉤由卷揚(yáng)機(jī)沿樁架導(dǎo)桿提升到一定高度,然后自由落下?lián)舸驑俄?如圖2.4)。汽錘是以高壓蒸汽或壓縮空氣為動力的打樁機(jī)械,有單動汽錘和雙動汽錘兩種(如圖2.5)
。2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/141052.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/141062.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14107柴油打樁錘(動畫)利用燃油爆炸來推動活塞往返運(yùn)動進(jìn)行錘擊打樁,柴油樁錘與樁架、動力設(shè)備配套組成柴油打樁機(jī)。振動錘是利用機(jī)械強(qiáng)迫振動,通過樁帽傳到樁上使樁下沉。錘重選擇應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、工程結(jié)構(gòu)、樁的類型、密集程度及施工條件等參考。2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/141082.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/141093.預(yù)鉆孔錘擊法錘擊法施工遇到砂層及砂卵石層較厚難以打入時,或在城市建筑密集區(qū)施工,為減少對周圍的影響,可以采用先鉆孔后打樁的方法。2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14110
三、灌注樁施工灌注樁:直接在樁位上用機(jī)械成孔或人工挖孔,在孔內(nèi)安放鋼筋、灌注混凝土而成型的樁。與預(yù)制樁相比:灌注樁具有不受地層變化限制,不需要接樁和截樁,節(jié)約鋼材、振動小、噪聲小等特點(diǎn)。灌注樁按成孔方法分為泥漿護(hù)壁成孔灌注樁、沉管灌注樁、螺旋(干作業(yè))鉆孔灌注樁、爆擴(kuò)灌注樁等。
2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/141111.泥漿護(hù)壁成孔灌注樁(動畫)泥漿護(hù)壁成孔是利用泥漿保護(hù)穩(wěn)定孔壁的機(jī)械鉆孔方法。它通過循環(huán)泥漿將切削碎的泥石渣屑懸浮后排出孔外,適用于有地下水和無地下水的土層。成孔機(jī)械有潛水鉆機(jī)、沖擊鉆機(jī)、沖抓錐等。泥漿護(hù)壁成孔灌注樁的施工工藝流程:測定樁位、埋設(shè)護(hù)筒、樁機(jī)就位、制備泥漿、機(jī)械(潛水鉆機(jī)、沖擊鉆機(jī)等)成孔、泥漿循環(huán)出渣、清孔、安放鋼筋骨架、澆筑水下混凝土。
2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14112
(1)埋設(shè)護(hù)筒和制備泥漿鉆孔前,在現(xiàn)場放線定位,按樁位挖去樁孔表層土,并埋設(shè)護(hù)筒。護(hù)筒高0.3m左右,上部設(shè)1~2個溢漿孔,是用厚4~8mm鋼板制成的圓筒,其內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑200mm。護(hù)筒的作用是固定樁孔位置,保護(hù)孔口,防止地面水流入,增加孔內(nèi)水壓力,防止塌孔,成孔時引導(dǎo)鉆頭的方向。
2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14113
在鉆孔過程中,向孔中注入相對密度為1.1~1.5的泥漿,使樁孔內(nèi)孔壁土層中的孔隙滲填密實(shí),避免孔內(nèi)漏水,保持護(hù)筒內(nèi)水壓穩(wěn)定;泥漿相對密度大,加大了孔內(nèi)的水壓力,可以穩(wěn)固孔壁,防止塌孔;通過循環(huán)泥漿可將切削的泥石渣懸浮后排出,起到攜砂、排土的作用。
2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14114(2)成孔
1)潛水鉆機(jī)成孔
潛水鉆機(jī)成孔示意圖如圖2.12所示。潛水鉆機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)式鉆孔機(jī),其防水電機(jī)變速機(jī)構(gòu)和鉆頭密封在一起,由樁架及鉆桿定位后可潛入水、泥漿中鉆孔。注入泥漿后通過正循環(huán)或反循環(huán)排渣法將孔內(nèi)切削土粒、石渣排至孔外。2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/141152.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14116
潛水鉆機(jī)成孔排渣有正循環(huán)排渣和泵舉反循環(huán)排渣兩種方式,如圖2.13所示。正循環(huán)排渣法:(動畫)在鉆孔過程中,旋轉(zhuǎn)的鉆頭將碎泥渣切削成漿狀后,利用泥漿泵壓送高壓泥漿,經(jīng)鉆機(jī)中心管、分叉管送入到鉆頭底部強(qiáng)力噴出,與切削成漿狀的碎泥渣混合,攜帶泥土沿孔壁向上運(yùn)動,從護(hù)筒的溢流孔排出。泵舉反循環(huán)排渣法:(動畫)砂石泵隨主機(jī)一起潛入孔內(nèi),直接將切削碎泥渣隨泥漿抽排出孔外。2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/141172.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14118
2)沖擊鉆成孔沖擊鉆機(jī)通過機(jī)架、卷揚(yáng)機(jī)把帶刃的重鉆頭(沖擊錘)提高到一定高度,靠自由下落的沖擊力切削破碎巖層或沖擊土層成孔(圖2.14)。沖擊鉆頭形式有十字形、工字形、人字形等,一般常用十字形沖擊鉆頭(圖2.15)。沖孔前應(yīng)埋設(shè)鋼護(hù)筒,并準(zhǔn)備好護(hù)壁材料。2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/141192.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/141203)沖抓錐成孔沖抓錐(圖2.16)錐頭上有一重鐵塊和活動抓片,通過機(jī)架和卷揚(yáng)機(jī)將沖抓錐提升到一定高度,下落時松開卷筒剎車,抓片張開,錐頭便自由下落沖入土中,然后開動卷揚(yáng)機(jī)提升錐頭,這時抓片閉合抓土。沖抓錐整體提升至地面上卸去土渣,依次循環(huán)成孔。沖抓錐成孔施工過程、護(hù)筒安裝要求、泥漿護(hù)壁循環(huán)等與沖擊成孔施工相同。適用于松軟土層(砂土、粘土)中沖孔,但遇到堅(jiān)硬土層時宜換用沖擊鉆施工。2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/141212.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14122(3)清孔驗(yàn)孔是用探測器檢查樁位、直徑、深度和孔道情況;清孔即清除孔底沉渣、淤泥浮土,以減少樁基的沉降量,提高承載能力。泥漿護(hù)壁成孔清孔時,對于土質(zhì)較好不易坍塌的樁孔,可用空氣吸泥機(jī)清孔,氣壓為0.5MPa,使管內(nèi)形成強(qiáng)大高壓氣流向上涌,同時不斷地補(bǔ)足清水,被攪動的泥渣隨氣流上涌從噴口排出,直至噴出清水為止。對于穩(wěn)定性較差的孔壁應(yīng)采用泥漿循環(huán)法清孔或抽筒排渣,清孔后的泥漿相對密度應(yīng)控制在1.15~1.25。2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14123(4)澆筑水下混疑土泥漿護(hù)壁成孔灌注混凝土的澆筑是在水中或泥漿中進(jìn)行的,故稱為澆筑水下混凝土。水下混凝土宜比設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高一個強(qiáng)度等級,必須具備良好的和易性,配合比應(yīng)通過試驗(yàn)確定。水下混凝土澆筑常用導(dǎo)管法(圖2.17)。澆筑時,先將導(dǎo)管內(nèi)及漏斗灌滿混凝土,其量保證導(dǎo)管下端一次埋入混凝土面以下0.8m以上,然后剪斷懸吊隔水栓的鋼絲,混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞進(jìn)入水中。2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/141242.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/141252.螺旋鉆孔灌注樁(動畫)螺旋鉆孔灌注樁施工過程如圖2.11所示。成孔一般采用螺旋鉆機(jī)鉆孔。螺旋鉆頭外徑分別為Φ400mm、Φ500mm、Φ600mm,鉆孔深度相應(yīng)為12m、10m、8m。利用螺旋鉆葉片出土,適用于成孔深度內(nèi)沒有地下水的一般粘土層、砂土及人工填土地基,不適于有地下水的土層和淤泥質(zhì)土。鉆機(jī)就位后,鉆桿垂直對準(zhǔn)樁位中心,開鉆時先慢后快,減少鉆桿的搖晃,及時糾正鉆孔的偏斜或位移。2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/141262.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14127螺旋鉆機(jī)2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14128螺旋鉆機(jī)2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/141292.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14130
施工中常遇見問題及處理(1)孔壁坍塌(2)轉(zhuǎn)孔偏斜(3)孔底虛土(4)斷樁2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/141313、沉管灌注樁(動畫)沉管灌注樁是利用錘擊打樁設(shè)備或振動沉樁設(shè)備,將帶有鋼筋混凝土的樁尖(或鋼板靴)或帶有活瓣式樁靴的鋼管沉入土中(鋼管直徑應(yīng)與樁的設(shè)計(jì)尺寸一致),造成樁孔,然后放入鋼筋骨架并澆筑混凝土,隨之拔出套管,利用拔管時的振動將混凝土搗實(shí),便形成所需要的灌注樁。利用錘擊沉樁設(shè)備沉管、拔管成樁,稱為錘擊沉管灌注樁(圖2.18);利用振動器振動沉管、拔管成樁,稱為振動沉管灌注樁(圖2.19)。2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14132a)活瓣樁尖;b)樁靴
圖2-16活瓣樁尖及樁靴
1一樁管;2一鎖軸;3一活瓣;4—樁靴
2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14133a)就位;b)沉套管;c)初灌混凝土;d)放置鋼筋籠、灌注混凝土;e)拔管成樁
圖2-17沉管灌注樁施工過程
1一鋼管;2一混凝土樁靴;3一樁2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/141342.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/141352.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14136振動沉管2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14137
在沉管灌注樁施工過程中,對土體有擠密作用和振動影響,施工中應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場施工條件,考慮成孔的順序。間隔一個或兩個樁位成孔;在鄰樁混凝土初凝前或終凝后成孔;一個承臺下樁數(shù)在5根以上者,中間的樁先成孔,外圍的樁后成孔。2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14138套管成孔灌注樁易產(chǎn)生的質(zhì)量問題及處理①斷樁:
斷樁一般發(fā)生在地面以下軟硬土層的交接處,并多數(shù)發(fā)生在粘性土。砂石和松土中很少出現(xiàn)。產(chǎn)生斷樁的主要原因有:樁距過小,受鄰樁施打時擠土造成的影響;軟硬土層間傳遞水平力大小不同,對樁產(chǎn)生剪應(yīng)力;混凝土終凝不久,強(qiáng)度弱,受振動和外力擾動;拔管時速度過快,混凝土來不及下落,周圍的土迅速回縮,形成斷樁。避免斷樁的措施有:布樁不宜過密,樁間距宜大于3.5倍樁徑;合理制定打樁順序和樁架行走路線以減少振動的影響;采用跳打法施工,跳打應(yīng)在相鄰成形的樁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的60℅以上進(jìn)行;認(rèn)真控制拔管速度,一般以為宜。如已查出斷樁,應(yīng)將斷樁段拔出,將孔清理干凈后,略增大面積或加上箍筋后,再重新澆筑混凝土。2.3樁基礎(chǔ)施工2023/2/14139②縮頸(動畫)
縮頸的樁又稱瓶頸樁,樁身局部直徑小于設(shè)計(jì)直徑。產(chǎn)生的主要原因是:在含水率很高的軟土層中沉樁管時,土受擠壓產(chǎn)生很高的空隙水壓,拔管后擠向新灌的混凝土而造成樁徑截面縮??;拔管速度過快,混凝土流動性差
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