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《土木工程施工》 第二章 地基处理与桩基工程 【学习要求】了解基坑验槽和地基加固的方法，掌握地基加固的原理和原则；了解钢筋砼预制桩构造，静力沉桩、锤击沉桩及振动沉桩的施工方法，掌握打桩顺序、打桩方法和打桩质量控制；了解各类成孔灌注桩的工艺原理和施工要点，掌握灌注桩的常见质量问题的原因及预防、处理方法。 【重点难点】教学重点：预制桩的预制、起吊、运输及堆放方法；灌注桩的施工工艺、质量控制方法。教学难点：桩基础的常见问题及处理方法。 【时间分配】3次课、6课时。 1 基坑验槽 对地基的要求——承载力（承载力、抗剪强度）大、变形（地基允许变形值）小、土壤工程性质稳定。 验槽的要求——基坑（槽）开挖至设计标高后，应对基底进行保护，施工单位会同勘察、设计、监理和业主单位共同验槽合格后，方可进行垫层施工。 1.1观察验槽 观察验槽的重点是对整个坑（槽）底的土质进行全面观察，还包括检查基坑（槽）的位置、断面尺寸、标高和边坡是否满足要求。 土质观察的内容 ⑴ 土质和颜色是否一样； ⑵ 土的坚硬程度是否均匀一致，有无局部过软或过硬； ⑶ 土的含水量是否异常，有无过干或过湿； ⑷ 在坑（槽）底行走或夯拍时有无振颤或空穴声音等现象。 通过观察，分析判断坑（槽）底是否挖到老土层（地基持力层），是否需继续下挖或进行处理。 验槽的重点应以柱基、墙角、承重墙下或其它受力较大的部位。 1.2钎探验槽 钎探——用锤将钢钎打入坑（槽）底以下土层内的一定深度，根据锤击次数和入土难易程度，判断土的软硬情况及有无土洞、枯井、墓穴和软弱下卧土层等。 钎探步骤： ⑴ 按坑（槽）平面图进行钎探布点、编号、绘制钎探点平面图； ⑵ 准备钎探仪，同一工程应锤重、钎径一致； ⑶ 按顺序号进行钎探施工； ⑷ 每贯入30cm为一步，记录一次锤击数（用力一致、锤距一致）； ⑸ 分析钎探记录，判断土层的构造和土的软硬。 ⑹ 钎孔用砂填实。 2 地基加固处理 2.1 地基加固的原理 ⑴ 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。 ⑵ 地基加固处理的综合措施：拟定地基加固处理处理方案时，应考虑地基与上部结构共同工作的原则，从地基处理、建筑和结构设计、施工方案方面均采取相应措施，绝不能单纯对地基进行处理，否则，不仅会增加工程费用，反而难以达到理想的效果。其具体措施有： ①改变建筑体形，简化建筑平面； ②调整荷载差异； ③合理设置沉降缝； ④采用轻型结构、柔性结构； ⑤加强房屋的整体刚度； ⑥偏心荷载较大时，对基础进行移轴处理； ⑦施工中正确安排施工顺序和施工进度。 2.2 地基加固的方法 挖——挖去软土层，将基础置于承载力大的基岩或坚硬的土层中。适于软土层不厚时，利用坚硬的土层作天然地基，最为经济。 填——软土层较厚，在软土层上直接回填一定厚度的好土，以提高地基的承载力，减小软土层的承压力。 换——软土层较时，将基础下面一定范围内的软土挖去，代之以人工填筑的垫层作持力层。 夯——利用打夯工具或机具夯击土壤，排出土壤中的水分，加速土壤的固结，提高土壤的密实度和承载力。 压——利用压实机械碾压地基土壤，使地基压实排水固结。 挤——用带桩靴的工具式桩管打入土中，挤压土壤形成桩孔，拔出桩管再在桩孔中灌入砂石或石灰、素土、灰土等填充料进行捣实。其原理是挤密土壤、排水固结，提高地基的承载力，俗称“挤密桩”。 拌——用旋喷法或深层搅拌法加固地基。 此外，在公路路基施工中，常用到“加筋法”——土工织物（高分子化合物加工而成的无纺布、抗拉强度10～30KN/m）、加筋土（挡墙结构）。 3 桩基施工 桩基础是一种常用的深基础形式，由桩和承台组成。见教材P44页图2.7 ⑴按受力情况分： 端承桩 摩擦桩 ⑵按桩的施工方法分： 预制桩（木桩、钢筋砼方桩、预应力砼管桩、钢管桩、型钢桩）——工厂或施工现场制作。预制桩——打入式（桩锤）、压入式（依靠桩架的自重和压重）、振入式（激振器） 灌注桩——桩位上就地成孔。包括： 钻孔灌注桩——螺旋钻成孔、潜水钻成孔 挖孔灌注桩——人工成孔 冲孔灌注桩——冲击成孔 沉管灌注桩——锤击成孔、振动成孔 爆扩桩 灌注桩的优点：节省钢材、降低造价、容易控制桩长。其中钻孔灌注桩无噪音、无振动、不挤压土体，对邻近建筑物影响小；人工挖孔灌注桩单桩承载力大、受力性能好、质量可靠、沉降量小、施工工艺简单，无需大型机械设备、无振动和噪声，在重型结构和高层建筑深基础中广泛应用。 3.1预制钢筋混凝土打入桩施工 3.1.1钢筋砼预制桩的制作、起吊、运输和堆放 钢筋砼预制桩有实心桩和管桩两种： 实心桩一般为方形断面，常用尺寸为200×200mm至500×500mm，一般在施工现场预制，单根桩的最大长度，取决于打桩架的高度，目前一般在27m以内，如