地基处理与桩基础讲义1.ppt

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1、2024-5-6桩基础工程1第二章 地基处理与桩基础 学习重点、难点：学习重点、难点：常见地基处理的施工原理和施工方法；钢筋混凝土预制桩和混凝土灌注桩施工及质量检验标准，泥浆护壁成孔灌注桩施工过程及方法。2024-5-6桩基础工程2学习要求：学习要求：熟悉地基处理的主要方法和施工工艺。了解桩基础组成及分类；掌握预制桩施工顺序、注意事项、质量事故产生的原因和预防措施；了解静力压桩特点和施工方法；了解泥浆护壁成孔施工过程及工艺原理；掌握沉管灌注桩、大直径人工挖孔灌注桩的施工方法，常见质量事故的预防和处理，安全施工措施；了解预制桩、灌注桩质量检验标准。2024-5-6桩基础工程32.1 地基处理及加

2、固地基处理及加固1 1、地基定义：、地基定义：建筑物基础底部下方一定深度与范围内的土层，建筑物基础底部下方一定深度与范围内的土层，承受由基础传来的建筑物荷载。承受由基础传来的建筑物荷载。2 2、地基要求：、地基要求：1 1.均应保证具有足够的强度和稳定性。均应保证具有足够的强度和稳定性。2 2.在荷载作用下地基土不发生剪切破坏或丧失在荷载作用下地基土不发生剪切破坏或丧失稳定；稳定；3 3.不产生过大的沉降或不均匀的沉降变形，以不产生过大的沉降或不均匀的沉降变形，以确保建筑物的正常使用。确保建筑物的正常使用。2024-5-6桩基础工程43 3、地基分类：、地基分类：天然地基：天然地基：不需人工加

3、固处理，具有足够承载力的土层。不需人工加固处理，具有足够承载力的土层。人工地基：人工地基：经过人工处理，达到承载力的土层。经过人工处理，达到承载力的土层。地基处理的方法主要有：地基处理的方法主要有：换土处理：换土处理：换土垫层法、强夯法、强夯置换法、排水固结换土垫层法、强夯法、强夯置换法、排水固结法。法。加固补强：加固补强：振冲法、砂石桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、夯振冲法、砂石桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、夯实水泥土桩法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、石灰桩实水泥土桩法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、石灰桩法。法。2024-5-6桩基础工程5一、深基础：一、深基础：桩基础、墩基础、沉井基础、桩基础、

4、墩基础、沉井基础、沉箱基础、地下连续墙沉箱基础、地下连续墙二、桩基础：二、桩基础：若干根单桩若干根单桩 +承台或承台梁承台或承台梁 桩基桩基(a)(a)端承桩端承桩;(b);(b)摩擦桩摩擦桩(a)(a)(b)(b)2024-5-6桩基础工程61.1.桩基础分类：桩基础分类：按材料分类：按材料分类：木、钢筋混凝土、预应力混凝土、钢桩木、钢筋混凝土、预应力混凝土、钢桩按受力情况分类：按受力情况分类：摩擦型桩：摩擦型桩：桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受；桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受；端承型桩：端承型桩：桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受；桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受；按功能分类：按功能分类：竖向抗压

5、桩、竖向抗拉桩、水平受荷桩及复竖向抗压桩、竖向抗拉桩、水平受荷桩及复 合受荷桩合受荷桩按施工方法分类：按施工方法分类：预制桩和灌注桩预制桩和灌注桩按排土分类：按排土分类：挤土桩：挤土桩：打入、静压、振动、预钻孔、沉管、拧入等打入、静压、振动、预钻孔、沉管、拧入等 非挤土桩：非挤土桩：钻孔、挖孔钻孔、挖孔2024-5-6桩基础工程72.2.桩的发展：桩的发展：提高承载力提高承载力向攻克桩成孔难点方向发展；向攻克桩成孔难点方向发展；向低公害方向发展。向低公害方向发展。2024-5-6桩基础工程82.2 预制桩施工预制桩施工优点：（优点：（常规挤土）承载力大，施工速度快，质量好，工艺简单，常规挤土）

6、承载力大，施工速度快，质量好，工艺简单，不受地下水影响。不受地下水影响。缺点：耗钢量大，端承型桩有接桩和截桩，硬土沉桩困难。缺点：耗钢量大，端承型桩有接桩和截桩，硬土沉桩困难。截面形式：截面形式：实心桩：方形，边长一般实心桩：方形，边长一般 200200550mm550mm 空心桩：常圆形，离心法生产，有空心桩：常圆形，离心法生产，有 RCRC、PCPC、PTCPTC PHC PHC，外径，外径300 300 1000mm1000mm单根桩长：由桩架的高度、运输决定单根桩长：由桩架的高度、运输决定施工包括施工包括:制作制作 （运输（运输 堆放堆放 ）起吊）起吊 沉桩沉桩2024-5-6桩基础工

7、程92.2.12.2.1预制桩的制作预制桩的制作 混凝土强度等级不宜低于混凝土强度等级不宜低于 C30C30，一般为，一般为C40C40C50C50制作制作：(1)(1)叠浇法：一般叠浇法：一般44层，下层桩或邻桩混凝土达到层，下层桩或邻桩混凝土达到 30%30%f fcukcuk，才能浇上层桩或邻桩，才能浇上层桩或邻桩 (2)(2)钢筋要求：允许偏差（接头、位置、间距等）钢筋要求：允许偏差（接头、位置、间距等）(3)(3)混凝土：由桩顶向桩尖连续进行，严禁中断混凝土：由桩顶向桩尖连续进行，严禁中断 (4)(4)制作偏差，质量外观制作偏差，质量外观 长桩一般分节制作，工厂预制每节长桩一般分节制

8、作，工厂预制每节 12m12m，现场，现场 预制每节预制每节30m30m，注意节点位置。，注意节点位置。2024-5-6桩基础工程10 钢筋混凝土预制桩制作钢筋、模板施工2024-5-6桩基础工程11钢筋混凝土预制桩制作混凝土浇筑2024-5-6桩基础工程12预应力混凝土预应力混凝土管桩管桩2024-5-6桩基础工程13采用先张法预应力采用先张法预应力工艺工艺先张法采用离心先张法采用离心工艺成型工艺成型2024-5-6桩基础工程14离心成型离心成型的的PCPC宜采宜采用常压蒸用常压蒸养养,PHC,PHC宜宜采用常压采用常压和高压蒸和高压蒸养养2024-5-6桩基础工程152.2.22.2.2预

9、制桩的起吊与运输预制桩的起吊与运输1.1.预制桩的吊装强度预制桩的吊装强度 钢筋混凝土预制桩应达到设计强度的70%才可起吊；达到100%设计强度才能运输和打桩。若提前吊运，必须采取措施并经过验算合格方可进行。2.2.预制桩的起吊搬运预制桩的起吊搬运 桩在起吊搬运时，必须做到平稳，避免冲击和振动，吊点应同时受力，且吊点位置应符合设计规定。如无吊环，设计又未作规定时，绑扎点的数量及位置按桩长而定，应符合起吊弯矩最小的原则，可按图示的位置捆绑。2024-5-6桩基础工程16桩的合理吊点位置(a)一点起吊;(b)两点起吊;(c)三点起吊0.707L L 0.293L L 0.207L L 0.207L

10、 L 0.586L L 0.145L L 0.145L L 0.355L L 0.355L LL L(a)(b)(c)2024-5-6桩基础工程17 1.1.锤击沉桩锤击沉桩 2.2.静力压桩静力压桩 3.3.振动沉桩振动沉桩 4.4.水冲沉桩水冲沉桩 2.2.4 2.2.4 预预 制制 桩桩 沉沉 桩桩2024-5-6桩基础工程18一、锤击沉桩一、锤击沉桩(打入桩打入桩)(一一)打桩机具打桩机具:1.1.桩锤桩锤:落锤落锤汽锤汽锤液压锤液压锤柴油锤柴油锤单动汽锤单动汽锤双动汽锤双动汽锤 落 锤(a)普通落锤;(b)自动挂钩落锤 打入桩施工2024-5-6桩基础工程192024-5-6桩基础工

11、程202024-5-6桩基础工程212024-5-6桩基础工程222.2.桩锤的选择桩锤的选择:桩锤宜重锤低击，锤重的选择应根据工程地质条件桩锤宜重锤低击，锤重的选择应根据工程地质条件 、桩的类型，结构，密集程度及施工条件，参照下表选用桩的类型，结构，密集程度及施工条件，参照下表选用 .锤 型柴油锤(10kN)蒸汽锤(单动)(10kN)1.82.53.2473 4710 锤型资料 冲 击 部 分 重 1.8 2.5 3.2 4.6 7.2 3 4 5.5 9 锤 总 重 4.2 6.5 7.2 9.6 183.5 4.5 6.7 11 锤 冲 击 力 200180 200 300 400400

12、 500 600 1000 230 300350 400 常 用 冲 程(m)1.82.30.6 0.8 0.5 0.7 0.4 0.6 适用桩规格 预制方桩，管桩的边长或直径(cm)3040 35 45 40 50 45 555560 35 45 40 45 40 50 钢 管 桩 直 径(cm)40 60 90 粘 性 土 一般进入深度(m)1 21.5 2.5 2 3 2.5 3.5 3 5 1 21.5 2.5 2 3 桩尖可达到静力触探P2平均值(0.1Mpa)30 40 50 50 50 30 40 50 砂 土 一般进入深度(m)0.5 1 0.5 1 1 21.5 2.5 2

13、3 0.5 1 1 1.5 1.5 2 桩尖可达到标准贯入击数N值 15 25 20 30 30 40 40 45 50 15 25 20 30 30 40 岩石(软质)桩尖可进入深度(m)强风化 0.50.5 1.0 1 2 2 3 0.5 0.5 1中等风化 表层 0.51 1 2 表层 锤的常用控制贯入度(cm/10击)2 3 3 5 4 8 3 5 设计单桩极限承载力(10kN)40 120 80 160 160 200300 500 5001000 60140150300250400选择锤重参考表2024-5-6桩基础工程23(二二)桩架桩架:桩架高度桩架高度 H HH hH h1

14、1+h+h2 2+h+h3 3+h+h4 4+h+h5 5=桩长桩长+桩帽高度桩帽高度+桩锤高度桩锤高度+滑轮组滑轮组 高度高度 +起锤工作余位高度起锤工作余位高度(1(12m2m)2024-5-6桩基础工程24(三三)打桩顺序打桩顺序:1.1.根据桩的密集程度根据桩的密集程度:(a)(a)自中间向两侧对称进行自中间向两侧对称进行 (桩距桩距 4d)4d)(b)(b)自中间向四周进行自中间向四周进行 (桩距桩距 4d)4d)(c)(c)由一侧向单一方向进行由一侧向单一方向进行 (桩距桩距 4d 4d)2024-5-6桩基础工程252.2.根据基础的设计标高：先深后浅根据基础的设计标高：先深后浅

15、3.3.根据桩的规格：先大后小，先长后短根据桩的规格：先大后小，先长后短4.4.行走路线：行走路线：顶打（摩擦型桩，端承型桩送桩）顶打（摩擦型桩，端承型桩送桩）退打（端承型桩）退打（端承型桩）(四四)打桩施工打桩施工:1.1.工艺工艺:清理场地清理场地 安装桩架安装桩架 吊桩就位吊桩就位 打桩打桩 贯入度贯入度:每锤击一次桩的入土深度每锤击一次桩的入土深度 .最后贯入度最后贯入度:最后最后1010击桩的平均入土深度击桩的平均入土深度 .2024-5-6桩基础工程26 2.2.桩的接头型式桩的接头型式 321314565715d16d(a)(b)桩的接头型式(a)、(b)焊接接合;(c)管式接合

16、;(d)管桩螺栓接合;(e)硫磺砂浆锚筋接合 1-角钢与主筋焊接;2-钢板;3-焊缝;4-预埋钢管;5-浆锚孔 6-预埋法兰;7-预埋锚筋;d-锚栓直径(c)(d)(e)2024-5-6桩基础工程27 （五）质量控制（五）质量控制 A.A.当桩尖位于硬土层当桩尖位于硬土层(如坚硬、硬塑的粘土、碎石土、中如坚硬、硬塑的粘土、碎石土、中 密以上的砂土或风化岩等密以上的砂土或风化岩等)时时(端承型桩），以贯入度控端承型桩），以贯入度控 制为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高为参考；当贯制为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高为参考；当贯 入度已达到而桩尖标高未达到时，应继续锤击入度已达到而桩尖标高未达到时，应继续锤击3 3阵，每阵阵，每阵 1010击的平均贯入度不应大于规定的数值。击的平均贯入度不应大于规定的数值。B.B.当桩尖位于软土层时（摩擦型桩），以桩尖设计标高控当桩尖位于软土层时（摩擦型桩），以桩尖设计标高控 制为主，贯入度为参考；制为主，贯入度为参考；C.C.当控制指标已符合要求，而其它指标与要求相差较大时，当控制指标已符合要求，而其它指标与要求相差较大时，应与有关单位研究处理。应与有关