地基处理与桩基础工程分析课件.ppt
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1、 地基处理与桩基础工地基处理与桩基础工程程第一节 地基加固处理第二节 地下连续墙施工第三节 桩基础工程施工7:58:01第一节 地基加固处理 一、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。 二、地基加固的方法 挖、填、换、夯、压、挤、拌7:58:01第二节 地下连续墙施工 一、地下连续墙概述 在拟建地下建筑的地面上,用专门的成槽机械沿着设计部位,在泥浆护壁的条件下,分段开挖一条狭长的深槽、清基,在槽内沉放钢筋笼并浇灌水下混凝土,筑成一段钢筋混凝土墙幅。将若干墙幅连接成整体,形成一条连续的地下墙。 可应用于地下铁道、地下停车场、船坞、港口驳岸、桥梁基础、水坝、
2、大型基础支护、高楼地下室、地下油罐、竖井、深路堑和深开挖边坡的挡土墙等。7:58:01第二节 地下连续墙施工 优点:(l)整体性好,刚度大。 (2)防渗水性能好。(3)适应各种地质条件。 (4)挡土止水深度深。(深度已达131m)。 (5)施工噪音小、震动小。 (6)可在各种复杂环境和条件下施工。 缺点:(l)施工技术比较复杂。 (2)如果只作为基坑支护结构,造价较高。 (3)泥浆易造成污染,处理成本高。 (4)地下连续墙表面不平整,欠光滑。7:58:01第二节 地下连续墙施工二、地下连续墙的施工程序:7:58:017:58:021.放线7:58:022.导墙开挖 7:58:023.导墙钢筋绑
3、扎7:58:024.导墙模板支撑7:58:025.导墙浇筑混凝土7:58:026. 养护:中间要架设木支撑或者砖支撑7:58:027.泥浆配置 7:58:028.泥浆测试 7:58:029.成槽开挖7:58:029.成槽开挖7:58:029.成槽开挖7:58:0210.钢筋制作:钢筋笼平台及钢筋对焊 7:58:0210.钢筋制作:钢筋笼子制作7:58:0211.钢筋笼起吊7:58:0311.钢筋笼起吊7:58:0312.钢筋笼入槽7:58:0313.锁口管吊放:两边的是锁口管7:58:0314.混凝土浇筑:中间的为浇筑设备,两边是锁口管7:58:0314.混凝土浇筑7:58:0314.混凝土浇
4、筑7:58:0315.锁口管起拔7:58:0315.锁口管起拔7:58:03第三节 桩基础工程施工 一、桩基础工程概述 二、钢筋混凝土预制桩施工 三、钢筋混凝土灌注桩施工 四、人工挖孔灌注桩 五、灌注桩施工质量要求 六、桩基工程安全技术7:58:03第三节 桩基础工程施工 一、桩基础工程概述 桩基础组成:桩基础组成:桩和桩顶承台桩的分类:桩的分类:1、按桩的受力情况分为: 摩擦桩和端承桩2、按桩的施工方法分为: 预制桩和灌注桩7:58:03第三节 桩基础工程施工 二、钢筋混凝土预制桩施工 特点:能承受较大的荷载、坚固耐久、施工速度快, 对周围环境影响较大。 施工程序:预制、运输、堆放、沉桩。7
5、:58:03第三节 桩基础工程施工(一)钢筋混凝土预制桩的制作、起吊、运输和堆放1、制作:工厂制作和现场制作。2、起吊:当桩的混凝土强度达到 设计强度的70方可起 吊。达到100设计强 度时方可运输和打桩。7:58:03第三节 桩基础工程施工 (二)钢筋混凝土预制桩的沉桩 1、沉桩前的准备工作: 处理障碍物; 平整场地; 抄平放线; 铺设水电管网; 沉桩设备的进场,安装及桩的供应。 2、沉桩方法:锤击法、静力压桩法、振动法、水冲法。7:58:03第三节 桩基础工程施工 3、锤击沉桩施工 打桩机具:桩锤、桩架、动力装置。7:58:037:58:037:58:03第三节 桩基础工程施工 打桩顺序:
6、打桩顺序直接影响到桩基础的质量和施工速度,应根据桩的密集程度(桩距大小)、桩的规格、长短、桩的设计标高、工作面布置、工期要求等综合考虑,合理确定打桩顺序。 根据基础的设计标高和桩的规格,宜按先深后浅、先大后小、先长后短的顺序进行打桩。7:58:03第三节 桩基础工程施工 打桩方式: 轻锤高击、重锤低击 接桩:方法目前有三种:焊接法、法兰螺栓连接法、硫磺浆锚法。7:58:03第三节 桩基础工程施工 打桩质量要求: 、能否满足贯入度或标高的设计要求; 、打入后的偏差是否在允许范围之内; 、桩顶、桩身是否打坏。 入土深度: 摩擦桩:以标高为主,贯入度作为参考。 端承桩:以贯入度为主,标高作为参考。7
7、:58:03第三节 桩基础工程施工 4、打桩中常见事故的分析、处理在打桩施工过程中会遇见各种各样的问题,例如桩顶破碎,桩身断裂,桩身位移、扭转、倾斜,桩锤跳跃,桩身严重回弹等。发生这些问题的原因有钢筋混凝土预制桩制作质量、沉桩操作工艺和复杂土层等三个方面的原因。工程及施工验收规范规定,打桩过程中如遇到上述问题,都应立即暂停打桩,施工单位应与勘察、设计单位共同研究,查明原因,提出明确的处理意见,采取相应的技术措施后,方可继续施工。 7:58:04第三节 桩基础工程施工 (1)桩顶、桩身被打坏 原因:原因: 桩顶受到冲击产生很高的局部应力; 桩身混凝土保护层太厚,直接受冲击的是素混凝土; 桩帽垫层
8、材料选用不合适,或已被打坏; 桩顶面和桩的轴线不垂直,桩处于偏心受力状态; 过打硬土层,最后贯入度太小,锤的落距过大; 桩身混凝土强度不够。7:58:04第三节 桩基础工程施工 (2)打歪 原因:制作:桩顶不平,桩身混凝土凸肚, 桩尖偏心,接桩不正; 地质:有障碍物在土中; 操作:初入土时歪斜,未纠正即施打。 (3)打不下 原因:桩身被打坏 ; 遇上钢渣、孤石、硬土层等; 隔期打(停歇)。 (4)一桩打下,邻桩上升 原因:在软土中,当布桩较密,打桩顺序又欠合理时, 发生一桩打下,将造成邻桩上升,或将邻桩拉 断,或引起周围土坡开裂,建筑物裂缝。7:58:04第三节 桩基础工程施工 5.桩头的处理
9、 在打完各种预制桩开挖基坑时,按设计要求的桩顶标高将桩头多余的部分截去。截桩头时不能破坏桩身,要保证桩身的主筋伸入承台,长度应符合设计要求。当桩顶标高在设计标高以下时,在桩位上挖成喇叭口,凿掉桩头混凝土,剥出主筋并焊接接长至设计要求长度,与承台钢筋绑扎在一起,用桩身同强度等级的混凝土与承台一起浇筑接长桩身。7:58:04第三节 桩基础工程施工静力压桩新技术静力压桩是利用无噪声、无振动的静压力将桩压入土中,常用于土质均匀的软土地基的沉桩施工。 静力压桩利用压桩架的自重和配重,通过卷扬机牵引,由钢丝绳、滑轮和压梁,将整个桩机的重力(8001500kN)反压在桩顶上,以克服桩身下沉时与土的摩擦力,迫
10、使预制桩下沉。压桩施工一般采取分节压入、逐段接长的施工方法。接桩的方法同前。7:58:04第三节 桩基础工程施工7:58:04第三节 桩基础工程施工7:58:04第三节 桩基础工程施工 三、钢筋混凝土灌注桩施工灌注桩:灌注桩:直接在桩位上用机械成孔或人工挖孔,在孔内安放钢筋、灌注混凝土而成型的桩。 与预制桩相比,灌注桩具有不受地层变化限制,不需要接桩和截桩,节约钢材、振动小、噪声小等优点。但存在操作要求较严,易发生颈缩、断裂现象,技术间歇时间较长,不能立即承受荷载,冬季施工困难较多等缺点。 灌注桩按成孔方法分为干作业钻孔灌注桩、泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、爆扩成孔灌注桩、人工挖孔灌注桩等。
11、7:58:04 (一)干作业钻孔灌注桩干作业钻孔灌注桩 干作业钻孔灌注桩施工过程如下图所示。第三节 桩基础工程施工7:58:04干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔。螺旋钻头外径分别为400mm、500mm、600mm,钻孔深度相应为12m、10m、8m。适用于成孔深度内没有地下水的一般粘土层、砂土及人工填土地基,不适于有地下水的土层和淤泥质土。钻机就位后,钻杆垂直对准桩位中心,开钻时先慢后快,减少钻杆的摇晃,及时纠正钻孔的偏斜或位移。钻孔至规定要求深度后,进行孔底清土。清孔的目的是将孔内的浮土、虚土取出,减少桩的沉降。方法是钻机在原深处空转清土,然后停止旋转,提钻卸土。 第三节 桩基础工程施工7:
12、58:04(二)泥浆护壁成孔灌注桩1.概念 先用成孔机械进行钻孔,在钻孔过程中为了防止孔壁坍塌,在孔中注入泥浆(或清水自造泥浆)保护孔壁,钻孔达到深度后,进行检查清孔,然后安放钢筋骨架,最后浇注混凝土而成。 适用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎 ( 砾 ) 石土及风化岩层;以及地质情况复杂,夹层多、风化不均、软硬变化较大的岩层。(1)成孔机械:回转钻机、潜水钻机、冲击钻机等。第三节 桩基础工程施工7:58:04 回转钻机1 座盘;斜撑;塔架;电机;卷扬机;塔架;转盘; 8 钻杆; 9 泥浆输送管; 10 钻头 7:58:04潜水钻机 1 一钻头; 2 一潜水钻机; 3 一电缆; 4
13、 一护筒; 5 一水管; 6 一滚轮支点; 7 一钻杆; 8 一电缆盘; 9 一卷扬机; 10 一控制箱 7:58:04冲击钻机 1 一滑轮; 2 一主杆; 3 一拉索; 4 一斜撑; 5 一卷扬机; 6 一垫木; 7 一钻头 7:58:04(2)泥浆: 泥浆是由高塑性粘土或膨润土和水拌合的混合物,根据需要,还可掺入其它物质,如纯碱等,以改善泥浆的品质。泥浆中胶质颗粒的分子,在泥浆的压力下渗入孔壁表层的孔隙中,形成一层泥皮,促使孔壁胶结,从而起到防止坍孔,保护孔壁的作用作用:液体支撑作用; 形成泥皮; 携渣、冷却刀具、润滑切土机具等作用。第三节 桩基础工程施工7:58:04 制备泥浆的性能指标
14、 表 2-4 项 次项 目性能指标检验方法1相对密度1.11.15t/m3泥浆密度计2粘 度1025s500/700 mL漏斗法3含砂率6%含砂量计4胶体率95%量杯法5失水量30 mL/30 min失水量仪6泥皮厚度13 mm/30 min失水量仪7静切力1 min 23 Pa10 min 510 Pa静切力计8稳定性0.03 g/cm2 9pH值79pH试纸7:58:042.施工工艺施工准备测量放线桩机就位钻孔检查、清孔浇注混凝土、成桩造浆循环埋设护筒安放钢筋骨架第三节 桩基础工程施工7:58:04(1)测定桩位、埋设护筒:护筒:68mm厚钢板, 比孔口大100200mm, 深11.5m,
15、 顶部开设12个溢浆口, 周围用粘土密封。作用:定位 ; 保护孔口; 维持水头等。第三节 桩基础工程施工7:58:04 a )正循环 b )反循环 图 2-15 泥浆循环成孔工艺1 一钻头; 2 一泥浆循环方向; 3 一沉淀池; 4 一泥浆池;5 一泥浆泵; 6 一砂石泵; 7 一水阀; 8 一钻杆; 9 一钻机回旋装置 (2)泥浆循环方式7:58:04正循环方式:泥浆由钻杆内部注入,并从钻杆底部喷出,携带钻下的土渣沿孔壁向上流动,由孔口将土渣带出流入沉淀池,经沉淀的泥浆流入泥浆池再注入钻杆,由此进行循环。操作简单,当孔不太深,孔径800mm时,钻进效果好。反循环方式:泥浆由钻杆与孔壁间的环状
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