4.楊宗耀教授課件基坑驗槽及地基加固處理

第2章地基處理與樁基工程程第4講基坑驗驗槽地基加加固處理第5講砼預(yù)制制樁施工第6講砼灌注注樁施工邵陽學(xué)院楊楊宗耀耀（教授級高高工）【教學(xué)要求】了解基坑驗驗槽和地基基加固的方方法，掌握握地基加固固的原理和和擬定加固固方案的原原則；了解解預(yù)制樁的的構(gòu)造，掌掌握錘擊沉沉樁、靜力力沉樁、振動動沉樁和射射水沉樁的的施工方法；了解解各類灌注注樁的工藝藝原理和施施工要點。。了解樁基工程質(zhì)量控控制和檢測測驗收的方方法?！窘虒W(xué)重點】預(yù)制樁的沉沉樁方法、、沉樁順序序、貫入度度控制和質(zhì)質(zhì)量控制方方法，灌注注樁常見質(zhì)質(zhì)量問題的的原因及預(yù)預(yù)防、處理理方法?！窘虒W(xué)難點】預(yù)制樁沉樁樁施工質(zhì)量量控制；灌注樁常見見質(zhì)量問題題的預(yù)防及及處理方法法?！緯r間安排】本章共3講、6學(xué)時。第2章地基處理與與樁基工程程第4講基坑坑驗槽及地基加固固處理1基坑驗槽2地基加固處處理邵陽學(xué)院楊楊宗耀耀（教授級高高工）第2章地基處理與與樁基工程程1基坑驗槽當基坑（槽槽）挖至設(shè)設(shè)計標高后后，應(yīng)組織織勘察、設(shè)計計、監(jiān)理、、施工方和業(yè)主代表共同檢查坑坑底土層是是否與勘察察、設(shè)計資資料相符，，是否存在在填井、填塘塘、暗溝、、墓穴等不良情況況，這稱為為驗槽。驗槽的方法以觀察為主，輔以以夯、拍或輕便勘探。第4講基坑驗槽及及地基加固固處理基坑驗槽基基坑驗槽槽共41頁第1頁1.1觀察驗槽觀察驗槽的的內(nèi)容包括括：⑴⑴檢檢查基坑坑(槽)的位置、斷面面尺寸、標標高和邊坡等是否符合合設(shè)計要求求。⑵檢查槽槽底是否已已挖至老土土層(地基持力層層)上，是否繼繼續(xù)下挖或或進行處理理。⑶對整個個槽底土進進行全面觀觀察：土的的顏色是否均勻一一致；土的的堅硬程度是否均勻一一致，有無無局部過軟或過硬；土的含水水量情況，，有無過干過濕；在槽底行行走或夯拍拍，有無振顫現(xiàn)象或空穴聲音等。挖掘探查拉線檢查共41頁第2頁1基坑驗槽夯、拍驗槽槽是用木夯、蛙式式打夯機或其他施工工工具對干干燥的基坑坑進行夯、、拍（對潮濕和軟軟土地基不不宜夯、拍拍，以免破破壞基底土土層），從夯、、拍聲音判判斷土中是是否存在土洞或墓穴。對可疑跡跡象，應(yīng)用用輕便勘探探儀進一步步調(diào)查。1.2夯、拍驗槽槽觀察驗槽應(yīng)應(yīng)重點注意意柱基、墻角角、承重墻墻下受力較大的的部位。仔仔細觀察基基底土的結(jié)構(gòu)、孔隙隙、濕度、、含有物等，并與與設(shè)計勘勘察資料料相比較較，確定定是否已已挖到設(shè)計的土土層。對于可可疑之處處應(yīng)局部部下挖檢檢查。共41頁第3頁1基坑驗槽槽1.3輕便勘探探驗槽輕便勘探探驗槽是是用釬探、輕輕便動力力觸探、、手搖小小螺紋鉆鉆、洛陽陽鏟等對地基基主要受力力層范圍圍的土層進進行勘探探，或?qū)ι鲜鲇^觀察、夯夯或拍發(fā)發(fā)現(xiàn)的異異常情況況進行探查?；拥讓訉踊临|(zhì)質(zhì)量釬探探檢查共41頁第4頁1基坑驗槽槽輕、重型型動力觸探探儀動力、靜靜力觸探探一體履帶帶車系統(tǒng)統(tǒng)地基釬探探施工現(xiàn)現(xiàn)場地地基釬探探施工現(xiàn)現(xiàn)場共41頁第5頁1.3輕便勘探探驗槽2地基加固固處理當結(jié)構(gòu)的的荷載較較大，地地基土質(zhì)質(zhì)又較軟軟弱(強度不足足或壓縮性大大)，不能作作為天然然地基時時，可采采取人工工加固處處理的方方法改善善地基性性質(zhì)，提高承載載力、增增加穩(wěn)定定性，減減少地基基變形和基礎(chǔ)埋置置深度。第4講基坑驗槽槽及地基基加固處處理2.1地基加固固的原理理共41頁第6頁2.1地基加固固的原理理“將土質(zhì)由由松變實實”，“將土的含含水量由由高變低低”，即可達到到地基加加固的目目的。工工程實踐踐中的各各種加固固方法均均是從這這一加固固原理出出發(fā)。。共41頁第7頁2.1.1地基加固固原理地基碾壓壓加固提高軟弱弱地基的的強度、保證地地基的穩(wěn)定性；降低軟軟弱地基基的壓縮性、減少基基礎(chǔ)的沉降；防止地地震時地地基土的的振動液化化；消除特特殊土的的濕陷性、、脹縮性性和凍脹性。2.1.2地基處理理的目的的堅實穩(wěn)定定的建筑筑地基在在可靠地地基上建建造的基基礎(chǔ)共41頁第8頁2.1地基加固固的原理理⑴軟弱弱地基包包括：淤泥、淤淤泥質(zhì)土土、沖填填土、雜雜填土或或其它高高壓縮性性土層構(gòu)構(gòu)成的地地基。2.1地基加固固的原理理2.1.3地基處理理的對象象⑵特殊殊土地基基包括：：軟土、濕濕陷性黃黃土、膨膨脹土、、紅粘土土和凍土土等地基基。共41頁第9頁吹填土的的施工現(xiàn)現(xiàn)場淤泥質(zhì)土土濕濕陷性黃黃土膨膨脹土土2.1.4地基加固固處理的的綜合措措施擬定地基基加固處處理方案案時，應(yīng)應(yīng)考慮地基與上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)共同工工作的原則，，從地基基處理、、建筑和和結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計、施施工方案案方面均均采取相相應(yīng)措施施，絕不不能單純純對地基基進行處處理。其其具體措措施有：：⑴改變變建筑體形形，簡化建筑平面面；⑵調(diào)整整荷載差異異；⑶合理理設(shè)置沉降縫；⑷采用用輕型結(jié)構(gòu)構(gòu)、柔性性結(jié)構(gòu)；⑸加強強房屋的的整體剛度度；⑹偏心心荷載較較大時，，對基礎(chǔ)進行行移軸處處理；⑺施工工中正確確安排施工順序序和施工進度度。共41頁第10頁2.1地基加固固的原理理地基加固固處理的的方法很很多，歸歸納起來來無非是是：“挖”、“填”、“換”、“夯”、“壓”、“擠”、“拌”七個字。。2地基加固固處理2.2地基加固固的方法法當軟弱土土地基的的承載力力或變形形滿足不不了建筑筑地基的的要求，，而軟弱弱土層的的厚度不不大時，，挖去軟軟土層將將基礎(chǔ)置置于承載載力大的的基巖或或堅硬的的土層中中，最為為經(jīng)濟。。共41頁第11頁挖去厚度度不大的的軟土層層當軟土層層較厚、、承載力力或變形形又與建建筑地基基要求的的差距不不大時，，可在軟軟土層上上直接回回填一定定厚度的的好土，，以提高高地基持持力層的的承載力力，減小小軟土層層的承壓壓力。在軟土層上上回填好土土2.2地基加固的的方法共41頁第12頁軟土層較厚厚時，將基基礎(chǔ)下面一一定范圍內(nèi)內(nèi)的軟土挖挖去,代之以人工填筑的的墊層作持持力層。采用砂石石、三合土土、礦渣、、素土等材材料換土的的地基分別別稱為砂石地基、三合土地基基、粉煤灰地基基。2.2.1換填法砂石地基施施工砂石墊層剖剖面圖2.2地基加固的的方法共41頁第13頁利用打夯工工具或機具具夯擊土壤壤，排出土土壤中的水水分,加速土壤的的固結(jié)，提提高土壤的的密實度和和承載力。。2.2.2夯實法平板振動夯夯進行地基基夯實沖沖擊夯進行行軟土壓實實施工2.2地基加固的的方法共41頁第14頁是一種較常常采用的地地基處理方方法,它是用起重重機械將大噸位夯錘錘(一般不小于于8t)起吊到高處(一般不小于于6m)后，自由落下，對土體進進行強力夯實。強夯施工中中2.2地基加固的的方法強夯適用于于粘性土、濕濕陷性黃土土及人工填土地地基的加固。但但強夯產(chǎn)生生的振動對對已建成或或在建的建建筑物有影影響時，不不得采用。。共41頁第15頁強夯法施工工強夯可提高高地基土的的強度，降降低土的壓壓縮性，改改善土的抗抗液化條件件。吊起夯錘自動脫鉤裝裝置起重機配三三角架起吊吊夯錘下落瞬瞬間起重機配龍龍門架起吊夯坑2.2地基加固的的方法共41頁第16頁夯錘一般重重10～25t，大噸位錘錘通常采用用鋼板外殼殼內(nèi)灌砼，，也可用局局部鋼板澆澆筑砼組合合錘。錘底底面積宜按按土的性質(zhì)質(zhì)確定，錘錘底靜壓力力值可取25～40KPa。夯錘中宜宜設(shè)置若干干上下貫通通的氣孔，，可減小夯夯錘起吊時時的吸力（（夯錘吸力力可達3倍錘重）。。夯錘上氣孔孔長園柱夯錘錘短短園柱夯夯錘園園錐形形夯錘園柱形夯錘錘高寬比過大，容容易偏錘，要慎用用園錐形夯錘錘底面積小，會會形成很深的夯夯坑2.2地基加固的的方法共41頁第17頁在夯坑內(nèi)回回填塊、碎碎石，強行行夯入并排排開軟土，，形成砂石石樁與軟土土的復(fù)合地地基，稱之之為強夯置換（或動力置換、強夯擠淤）。強夯置換2.2地基加固的的方法強夯置換施施工碎碎石被夯夯入深坑中中起起出并清理理夯錘共41頁第18頁利用壓實機機械碾壓地地基土壤，，使地基壓壓實排水固固結(jié)。也可可采用預(yù)壓固結(jié)法法，即先在地地基范圍的的地面上，，堆置重物物預(yù)壓一段段時間,使地基壓密密，以提高高承載力，，減少沉降降量。2.2.3預(yù)壓法—排水固結(jié)法法排水固結(jié)法法水平排水體體豎向排水體體塑料排水帶帶排水系統(tǒng)加壓系統(tǒng)降低地下水水法真空法堆載法砂墊層袋裝砂井普通砂井電滲法2.2地基加固的的方法共41頁第19頁⑴堆載預(yù)預(yù)壓法在飽和軟土土地基上施加荷載后，孔隙水水被緩慢排排出，孔隙隙體積隨之之減少，地地基發(fā)生固固結(jié)變形，，土體的密密實度和強強度提高。。加載預(yù)壓堆載預(yù)壓法法包括加壓系統(tǒng)和排水系統(tǒng)。按堆載材料料分為自重預(yù)壓、、加載預(yù)壓壓和加水預(yù)壓。按加壓程序序可分為單級加荷和多級加荷。加水預(yù)壓2.2地基加固的的方法共41頁第20頁是在軟土地地基表面先先鋪設(shè)砂墊墊層、埋設(shè)設(shè)垂直排水水豎井，再再用不透氣氣的封閉膜膜使之與大大氣隔絕，，薄膜四周周埋入土中中，通過埋埋設(shè)的排水水豎井，用用真空裝置置進行抽氣氣。抽氣使使地表砂墊墊層及排水水豎井內(nèi)形形成負壓，使土體內(nèi)內(nèi)部與排水水豎井之間間形成壓力差。壓差作用用下土體中中的孔隙水水不斷由排排水豎井排排出，從而而使土體固結(jié)。⑵真空預(yù)預(yù)壓法吹填施工軟弱的吹填填地基2.2地基加固的的方法共41頁第21頁真空預(yù)壓和和降水預(yù)壓壓是在負超超靜水壓力力下排水固固結(jié)，又稱稱為負壓固結(jié)。按照豎向排排水體的不不同，真空空預(yù)壓法又又可分為普通砂井、袋裝砂井和塑料排水帶帶。袋裝砂井施施工袋袋裝砂井施施工機械袋袋裝砂井埋埋設(shè)完畢袋裝砂井2.2地基加固的的方法共41頁第22頁袋裝砂井埋埋設(shè)完畢2.2地基加固的的方法共41頁第23頁袋裝砂井與與排水橫管管連接插板機在進進行塑料排排水帶施工工2.2地基加固的的方法塑料排水帶帶埋設(shè)完畢畢共41頁第26頁真空預(yù)壓法法—覆蓋封閉膜膜真空預(yù)壓法法—排氣進行時時真空預(yù)壓法法的新發(fā)展展低位真空預(yù)預(yù)壓法高真空擊密密法覆水真空預(yù)預(yù)壓法覆水真空預(yù)預(yù)壓法2.2地基加固的的方法共41頁第29頁用帶樁靴的的工具式樁樁管打入土土中，擠壓壓土壤形成成樁孔，拔拔出樁管再再在樁孔中中灌入砂石石或石灰、、素土、灰灰土等填充充料進行搗搗實。其原原理是擠密密土壤、排排水固結(jié)，，提高地基基的承載力力，俗稱“擠密樁”。包括碎(砂)石樁、石灰灰樁、灰土土樁、CFG樁等。2.2.4深層擠密法法施工完的灰灰土樁灰土樁施工工現(xiàn)場2.2地基加固的的方法共41頁第30頁⑴CFG樁CFG樁又稱水泥粉煤灰灰碎石樁。由長螺旋旋鉆機或振振動沉管樁樁機成孔，，將碎石、、石屑、砂砂、粉煤灰灰摻水泥加加水拌和灌灌注成樁。。CFG樁的適用范范圍很廣,在砂土、粉土土、粘土、、淤泥質(zhì)土土、雜填土土等地基均有有大量成功功的實例。。CFG樁破樁頭施施工現(xiàn)場CFG樁施工現(xiàn)場場CFG樁和樁間土土通過褥墊墊層形成CFG樁復(fù)合地基基2.2地基加固的的方法共41頁第31頁又稱振沖碎石樁樁，是用振動動或沖擊荷荷載將底部部裝有活瓣瓣式樁靴的的樁管擠入地地層，在軟弱地地基中成孔后，再將碎碎石從樁管管投料口處處投入樁管管內(nèi)，然后后邊擊實、邊上拔樁管管，形成密實實碎石樁，，并與樁間間土體形成成復(fù)合地基基。⑵擠密碎碎石樁碎石樁施工工流程圖邊擊實、邊邊拔管碎石樁施工工全景2.2地基加固的的方法共41頁第32頁干法振沖碎碎石樁-底部給料(法國公司)2.2地基加固的的方法振沖碎石樁樁施工待驗收的碎石樁共41頁第33頁2.2.5化學(xué)(注漿)加固法是指用旋噴法或深層攪拌法法加固地基。。原理是利利用高壓射流切切削土壤，旋噴漿液(水泥漿、水水玻璃、丙丙凝等)，攪拌漿土，使?jié){液和土壤混合，凝結(jié)成堅堅硬的柱體或土壁。⑴深層攪攪拌樁深層攪拌機機定位啟動動后，葉片片旋轉(zhuǎn)切削削土壤，下下沉至設(shè)計計深度后緩緩慢提升攪攪拌機，同同時噴射水水泥漿與軟軟粘土強制拌和，待攪拌機機提升到地地面時再原位下沉提提升攪拌一次，使?jié){漿土均勻混混合形成水泥土樁。深層攪拌樁樁施工工藝藝流程圖2.2地基加固的的方法共41頁第34頁SMW工法樁SMW工法樁是深深層攪拌樁樁的一項新新工藝，以以多軸型鉆掘掘攪拌機鉆掘，在鉆鉆頭處噴出出水泥系強強化劑與地地基土反復(fù)混合攪攪拌，各施工單單元之間采采取重疊搭接施工，在水水泥土混合合體未結(jié)硬硬前插入H型鋼或鋼板板作為應(yīng)力補強材材，形成一道道具有一定定強度和剛剛度的、連連續(xù)完整的的、無接縫縫的地下墻體。2.2地基加固的的方法共41頁第35頁清除鉆頭上上的余泥形成一道地地下連續(xù)墻墻型鋼補強材材導(dǎo)溝三軸型鉆掘掘攪拌機水泥漿液鉆桿2.2地基加固的的方法共41頁第36頁