第二节 地基与基础工程施工

　　一、地基加固处理

　　(一)土木工程的地基问题：

　　1、强度和稳定性的问题

　　2、压缩及不均匀沉降

　　3、地基的渗漏超过容许值时

　　4、地震、机器以及车辆的振动、波浪作用和爆破等动力荷载

　　采取措施使土中空隙减少，土颗粒之间靠近，密度加大，土的承载力提高，在地基中惨加各种物料，通过物理化学作用把土颗粒胶结在一起，使地基承载力提高，刚度加大，变形减少

　　(二)砂桩、碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩

　　具有挤密、置换、排水、垫层和加筋等加固作用，适用于多层和高层建筑地基，是近年来新开发的一种地基

　　(三)土桩和灰土桩(是由桩间挤密土和填夯桩体组成的人工复合地基)

　　使用范围：处理地下水位以上，深度5-15m的湿陷性黄土或人工填土地基，地下水位以下或含水量超过25%的土不宜采用;土桩主要适用于消除是湿陷性黄土地基的湿陷性，灰土桩主要适用于提高人工填土地基的承载力

　　除土桩和灰土桩外，还有单独采用石灰加固软弱地基的石灰桩

　　(四)深层搅拌法施工(旋喷桩(水泥浆和地基土搅拌的水泥浆搅拌)、粉喷桩(水泥粉或石灰粉和地基土搅拌的粉体喷射搅拌))

　　适用范围：加固各种成因的淤泥质土，黏土和粉质粘土等，用于增加软土地基的承载能力，减少沉降量，提高边坡的稳定性和各种坑槽工程施工时挡水幕墙

　　二、桩基础施工

　　(一)分类

　　根据在途中受力情况不同：端承桩--穿过软弱土层二达到硬土层或岩层，上部结构荷载主要依靠桩端反力支撑

　　摩擦桩--完全设置在软弱土层一定深度，上部结构荷载主要由桩侧摩阻力承担，而桩端反力承担的荷载占很小部分

　　按施工方法不同，桩身分为：预制桩、灌注桩

　　(二)刚劲混凝土预制桩施工

　　1、桩的制作、运输和堆放

　　(1)桩的制作：上层桩的浇灌待下层桩的混凝土达到设计强度的30%以后进行，重叠层数不超过4层，完成后，应洒水保养不少于7d

　　(2)运输、堆放：刚劲混凝土预制桩在混凝土达到设计强度70%方可起吊，达到设计强度100%才能运输和打桩

　　2、打桩

　　(1)打桩机具选择(主要包括桩锤、桩架、动力装置)

　　桩锤常用的有：落锤、单动气锤、双动气锤、柴油桩锤和振动桩锤

　　桩架主要有：底盘、导向杆、斜撑、滑轮组等

　　适用范围：落锤--各种桩，黏土、含砾石的土和一般土层均可使用

　　单动气锤--各种桩

　　双动气锤--各种桩、斜桩，使用空气压缩时可在水下打桩，可用于拔桩

　　柴油桩锤--最宜用于打木桩、钢板桩，不适于在过硬或过软的土中打桩

　　振动桩锤--适宜于打钢板桩、钢管桩、钢筋混凝土桩和木桩，宜用于砂土、塑性粘土及松软沙粘土，在卵石夹砂及紧密黏土中效果差

　　(2)确定打桩顺序

　　基坑不大时，打桩应从中间开始分头向两边或四周进行;基坑较大时，应将基坑分为数段，而后在隔断范围内分别进行;打桩应避免自外向内，或从周边向中间进行

　　桩基的设计标高不同时，打桩顺序为先深后浅;当桩规格不同时，打桩顺序为先大后小，先长后短

　　(3)打桩施工：重锤低击、低垂重打

　　(4)接桩方法：焊接(应用最多，适用于各类土层)、法兰(适用于各类土层)或硫磺胶泥锚接(只适用于软弱土层)

　　3、静力压桩

　　接桩方法：焊接法或硫磺砂浆锚接

　　4、振动沉桩

　　适用范围：砂土、砂质粘土、亚粘土层，在汗水砂层中效果更为明显，

　　优点：设备构造简单，使用方便，效能高，所消耗的动力少，附属急剧设备少

　　缺点：适用范围窄，不宜用于黏性土以及土层中夹有孤石的情况

　　(三)混凝土灌注桩施工

　　优缺点：能适用底层的变化，无须接桩，施工时无振动、无挤土和噪声小;但其操作要求严格，施工后需一定的养护期方可承受荷载，成孔时有大量土基或泥浆排出

　　适用范围：建筑物密集地区

　　分类：钻孔灌注桩--螺旋钻孔灌注桩、大直径钻孔扩底灌注桩(桩身直径大于700mm)

　　人工挖孔灌注桩

　　套管成孔灌注桩--锤击沉管灌注桩、振动陈管灌注桩

　　爆扩成孔灌注桩--这种桩成孔方法简便，能节省劳动力，降低成本，做成的桩承载力也较大;适用范围广，除软土和新填土外，其他各种土层均可使用

　　施工方法：单打法--速度快、混凝土用量小，但桩的承载力较低

　　复打法--桩径增大，提高桩的承载力

　　反差法--增大桩的截面，从而提高桩的承载力，一般用于较差的软土地基

　　三、地下连续墙技术

　　(一)地下连续墙的方法分类与优点

　　1、优点：施工全盘机械化，速度化、精度高，并且振动小，适用于城市密集记住群及夜间施工;具有多功能用途，如防渗、截水、承重、挡土、防爆等;对开挖的底层适应性墙，在我国除熔岩外，可适用于各种地质条件;对开挖的地层适应性强，可适用于各种地质条件;可以在各种复杂的条件下施工;开挖地基无需放坡，土方量小，浇混凝土无需支模和养护，并可在低温下施工，降低成本，缩短工期;有触变泥浆保护孔壁和止水，施工安全可靠;可将地下连续墙与"逆做法"施工结合起来，地下连续墙为基础墙，地下室梁板作支撑，地下部分施工可自上而下与上部建筑同时施工，将地下连续墙筑成挡土、防水和承重的墙，形成一种审计处多层地下室施工的有效方法

　　2、缺点：每段连续墙之间的街头质量较难控制;墙面虽可保证垂直度，但比较粗糙，尚须加工处理或做衬壁;施工技术要求高;制浆及处理系统占地较大，管理不善易造成现场泥泞和污染

　　(二)施工工艺

　　1、修筑导墙：导墙材料一般为混凝土、钢筋混凝土(现浇或预制)、钢结构，厚度一般为10-20cm，深度为100-200cm

　　2、泥浆护壁：作用时固壁、携砂、冷却和润滑，其中以固壁为主

　　3、深槽挖掘：一般单元槽段长度取5-8m，也有超过10m的情况

　　4、混凝土浇筑：有导管法进行浇筑;施工接头是浇筑地下连续墙时连接两相邻单元墙段的接头，接头管街头是用得最多的一种;所用的混凝土有较高的坍落度、和易性好、不易分离

　　四、喷锚支护施工

　　锚杆和锚索的区别：锚杆一般较短(不超过10m)，受力较小(每根锚杆几顿至十余吨)，孔径较小，钻孔费用小，间距小;锚索较长(30-40m)，受力较大(一组锚索受力可达几十吨至上百吨)，孔径较大(150mm)，钻孔费用大，间距较大

　　五、土钉支护施工

　　适用于：水位低的地区，或能保证降水到基坑面以下，土层为黏土、砂土和粉土;基坑深度一般为15m左右

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