1、建筑施工技术单元1 地基与基础工程施工 项目1.1 土方工程施工1.1.1 土的分类及工程性质.土方工程施工特点l工程量大，劳动强度高l施工条件复杂l受场地影响大2.土的分类与鉴别表1-1 土的工程分类与现场鉴别方法土的分类土的分类土土 的的 名名 称称可松性系数可松性系数现场鉴别方法现场鉴别方法KSK/s一类土（松一类土（松软土）软土）砂土；粉土；冲积砂土层；种植土；泥炭砂土；粉土；冲积砂土层；种植土；泥炭（淤泥）（淤泥）1.081.171.011.03能用锹、锄头挖掘能用锹、锄头挖掘 二类土（普二类土（普通土）通土）粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石
2、的砂；种植土；填筑土及粉土混卵（碎）石砂；种植土；填筑土及粉土混卵（碎）石 1.141.281.021.05用锹、锄头挖掘，少许用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松用镐翻松 三类土（坚三类土（坚土）土）中等密实粘土；重粉质粘土；粗砾石；干黄中等密实粘土；重粉质粘土；粗砾石；干黄土及含碎石、卵石的黄土、粉质粘土；压实土及含碎石、卵石的黄土、粉质粘土；压实的填筑土的填筑土 1.241.301.041.07用镐，少许用锹、锄头用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用撬棍挖掘，部分用撬棍 四类土（砂四类土（砂砾坚土）砾坚土）坚硬密实的粘土及含碎石、卵石的粘土；粗坚硬密实的粘土及含碎石、卵石的粘土；粗卵石；密实的黄土；
3、天然级配砂石；软泥灰卵石；密实的黄土；天然级配砂石；软泥灰岩及蛋白石岩及蛋白石 1.261.321.061.09整个用镐、撬棍，然后整个用镐、撬棍，然后用锹挖掘，部分用楔子用锹挖掘，部分用楔子及大锤及大锤 五类土（软五类土（软石）石）硬质粘土；中等密实的页岩、泥灰岩、白垩硬质粘土；中等密实的页岩、泥灰岩、白垩土；胶结不紧的砾岩；软的石灰岩土；胶结不紧的砾岩；软的石灰岩 1.301.451.101.20用镐或撬棍、大锤挖掘，用镐或撬棍、大锤挖掘，部分使用爆破方法部分使用爆破方法 六类土（次六类土（次坚石）坚石）泥岩；砂岩；砾岩；坚实的页岩；泥灰岩；泥岩；砂岩；砾岩；坚实的页岩；泥灰岩；密实的石灰
4、岩；风化花岗岩；片麻岩密实的石灰岩；风化花岗岩；片麻岩 1.301.451.101.20用爆破方法开挖用爆破方法开挖,部分部分用风镐开挖用风镐开挖七类土七类土（坚（坚石）石）大理岩；辉绿岩；玢岩；粗、中粒花岗岩；大理岩；辉绿岩；玢岩；粗、中粒花岗岩；坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩、微风化的安山岩、玄武岩岩、微风化的安山岩、玄武岩 1.301.451.101.20用爆破方法开挖用爆破方法开挖 八类土（特八类土（特坚石）坚石）安山岩；玄武岩；花岗片麻岩、坚实的细粒安山岩；玄武岩；花岗片麻岩、坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、花岗岩、闪
5、长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩玢岩 1.451.501.201.30用爆破方法开挖用爆破方法开挖 3.土的工程性质 土的常见工程性质有：土的含土的含水量、土的质量密度、土的可松水量、土的质量密度、土的可松性和土的渗透性性和土的渗透性。(1)土的含水量 土的含水量是指土中水的质量与固体颗粒质量的百分比。式中 m1-含水状态土的质量，kg；m2-烘干后土的质量，kg；mw-土中水的质量，kg；ms-固体颗粒的质量，是指土经温度105烘干的质量，kg。%100%100221sWmmmmmW (2)土的质量密度 土的质量密度分为天然密度和干密度，表示土体密实程度。天然密度：干密度：VmVmsd(3
6、)土的可松性 天然土经开挖后，其体积因松散而增加，虽经振动夯实，仍然不能完全复原，土的这种性质称为土的可松性。土的可松性程度用可松性系数表示，即 式中 Ks、Ks-土的最初、最终可松性系数；V1-土在天然状态下的体积，m3；V2-土挖出后在松散状态下的体积，m3；V3-土经压（夯）实后的体积，m3。(4)土的渗透性 土的渗透性是指土体被水透过的性能。土的渗透性用渗透系数K表示。渗透系数渗透系数：表示单位时间内水穿透土层的能力，以m/d或m/h表示；它同土的颗粒级配、密实程度等有关，是人工降低地下水位及选择各类井点的主要参数。1.1.2 土方计算土方计算1.基坑与基槽土方量的计算(1)基坑土方量
7、(2)基槽土方量)4(6201AAAHV)4(620111AAALV 2.场地平整土方量的计算(1)场地设计标高确定 确定场地设计标高时，应考虑：满足生产工艺和运输的要求；充分利用地形（如分区台阶布置），尽量使挖填方平衡，以减少土方量；要有一定泄水坡度（2%），使之能满足排水要求；要考虑最高洪水位的影响。1）初步计算场地设计标高（H0）初步计算场地设计标高的原则是场内挖填方平衡，即场内挖方总量等于填方总量（）。2）调整场地设计标高。初步确定场地设计标高（H0）仅为一理论值，实际上，还需要考虑一些因素对初步场地设计标高（H0）值进行调整。土的可松性影响。场内挖方和填方的影响。考虑泄水坡度对设计标
8、高的影响。VV挖填1)绘制方格网图2)计算各方格角点的施工高度3)计算“零点”，确定零线4)计算方格土方工程量5)边坡土方量的计算6)计算土方总量(2)场地平整土方量计算 方格土方工程量3.土方调配(1)土方调配原则(2)土方调配方案的编制 土方调配方案的编制，应根据施工场地地形及地理条件，把挖方区和填方区划分成若干个调配区，计算各调配区的土方量，并计算每对挖、填方区之间的平均运距（即挖方区重心至填方区重心的距离），然后确定挖方各调配区的土方调配方案。1.1.3施工准备与辅助工作1.施工准备(1)学习与审查图纸(2)清理场地(3)修筑临时设施与道路2.土方边坡与稳定 土方边坡的坡度以挖方深度（
9、或填方深度）h与底宽b之比表示。土方边坡坡度=h/b=1/（b/h）=1 m 式中m=b/h称为边坡系数。3.基坑（槽）支撑 基坑（槽）支护结构主要由围护结构和撑锚两部分组成。其主要作用是支撑土壁，同时还兼有不同程度的挡水作用。(1)横撑式支撑（2）深层搅拌水泥土桩墙 深层搅拌水泥土桩墙是通过深层搅拌机就地将水泥浆和土强制搅拌，制成水泥土桩，相互连续搭接形成的水泥土柱状加固体挡墙。抗滑动稳定验算 由于水泥土的重度接近土的重度，所以不作计算，则抗滑动安全系数为：1.3 （1-20）式中 基底的摩擦系数；其他符号意义同前。APhEG+E=K土钉支护基坑开挖时，逐层在坡面上采用较密排列的钻孔注浆钉或
10、击入钉，与土体形成复合体，并在土钉坡面上设置钢筋网，喷射混凝土，使土体、土钉群与混凝土面板结合为一体。土钉支护的施工基坑开挖、修坡钻孔插入土钉钢筋注浆绑扎钢筋网、喷射混凝土4.降低地下水位 (1)集水井降水法 在开挖基坑或沟槽过程中，当基底挖至地下水位以下时，沿坑底周围开挖一定坡度的排水沟，设置集水井，使地下水经排水沟流入井内，然后用水泵抽出坑外。(2)井点降水法 在基坑开挖前，在基坑四周预先埋设一定数量的滤水管（井），在基坑开挖前和开挖过程中，利用抽水设备不断抽出地下水，使地下水位降到坑底以下，直至土方和基础工程施工结束为止。井点降水的方法有：轻型井点、电渗井点、喷射井点、管井井点及深井井点
11、等。1）轻型井点降水设备 2）轻型井点布置 1.1.4 土方机械化施工土方机械化施工 土方工程施工机械的种类繁多，有推土机、铲运机、平土机、松土机、单斗挖土机及多斗挖土机和各种碾压、夯实机械等。在建筑工程施工中，以推土机、铲运机和挖掘机应用最广，也具有代表性。现将这几种机械的性能、适用范围及施工方法予以介绍。一、推土机1.推土机是土方工程施工的主要机械之一，是在履带式拖拉机上安装推土板等工作装置而成的机械。常用推土机的发动机功率有45、75、90、120（kW）等数种。推土板有索式和液压操纵两种。图示是液压操纵的推土机外形图。液压操纵推土板的推土机除了可以升降推土板外，还可调整推土板的角度，因
12、此具有更大的灵活性。液压操纵推土机外形图 2：推土机操纵灵活、运转方便、所需工作面较小、行驶速度快、能爬30左右的缓坡，因此应用范围较广 3：推土机作业以切土和推运土为主，切土时应根据土质情况 尽量采用最大切土深度在最短距离(610m)内完成，以便缩短低 低速行进的时间，然后直接推运到预定地点。上下坡度不得 超过35，横坡不得超过10。几台推土机同时作业时，前后距离应大于8m 3：推土机经济运距在100m以内，效率最高的运距为60m。为提高生产率，可采用下述方法：（1）槽形推土。推土机多次在一条作业线上工作，使地面形成一条浅槽，以减少从铲刀两侧散漏。这样作业可增加推土量1030。槽深以1m左右
13、为宜，槽间土埂宽约0.5m。在推出多条槽后，再将土埂推入槽内，然后运出。（2）下坡推土。在斜坡上方顺下坡方向工作。坡度不宜大于15，以免后退时爬坡困难。（3）并列推土。在大面积场地平整时，可采用多台推土机并列作业。通常两机并列推土可增大推土量1530，三机并列推土可增加3040。并列推土的运距宜为2060m 槽形推土 下坡推土法并列推土 二、铲运机 铲运机是一种能综合完成全部土方施工工序(挖土、装土、运土、卸土和平土)的机械。按行走方式分为自行式铲运机和拖式铲运机两种。常用的铲运机斗容量为2m3、5m3、6m3、7m3等数种，按铲斗的操纵系统又可分为钢丝绳操纵和液压操纵两种。1：铲运机操纵简单
14、，不受地形限制，能独立工作，行驶速度快，生产效率高。2.铲运机适于开挖一类至三类土，常用于坡度20以内的大面积土方挖、填、平整、压实，大型基坑开挖和堤坝填筑等。3.铲运机运行路线和施工方法视工程大小、运距长短、土的性质和地形条件等而定。其运行路线可采用环形路线或8字路线。其中托式铲运机的适用运距为80800m，当运距为200350m时效率最高。而自行式铲运机的适用运距为8001500m。采用下坡铲土、跨铲法、推土机助铲法等，可缩短装土时间提高土斗装土量，以充分发挥其效率。(a)环形路线(b)大环形路线 8字形路线1铲土；2卸土 三、挖掘机 挖掘机按行走方式分为履带式和轮胎式两种。按传动方式分为
15、机械传动和液压传动两种。斗容量有0.2m3、0.4m3、1.0m3、1.5m3、2.5m3等多种，工作装置有正铲、反铲、抓铲，机械传动挖掘机还有拉铲。使用较多的是正铲与反铲。挖掘机利用土斗直接挖土，因此也称为单斗挖土机。1.正铲挖掘机 正铲挖掘机外形如图示。挖土特点是：前进向上，强制切土。它适用于开挖停机面以上的土方，且需与汽车配合完成整个挖运工作。正铲挖掘机挖掘力大，适于开挖含水量小于27的一类土至四类土和经爆破的岩石及冻土。2.反铲挖掘机。1）反铲适用于开挖一类至三类的砂土或粘土。挖土特点是：后退向下，强制切土。主要用于开挖停机面以下的土方，最大挖土深度46m，经济合理的挖土深度为24m。
16、反铲也需配备运土汽车进行运输，其外形如图示。2）反铲的开挖方式可以采用沟端开挖法，即反铲停于沟端，后退挖土，向沟一侧弃土或装汽车运走，也可采用沟侧开挖法，即反铲停于沟侧，沿沟边开挖，它可将土弃于距沟较远的地方，如装车则回转角度也小，但边坡不易控制。3.拉铲挖掘机。1）适用于一类至三类的土，可开挖较大基坑(槽)和沟渠，挖取水下泥土，也可用于填筑路基、堤坝等。挖土特点是：后退向下，自重切土，其挖土深度和挖土半径都很大。拉铲能开挖停机面以下的土方，其工作状况如图示。2）拉铲挖土时，依靠土斗自重及拉索拉力切土，卸土时斗齿朝下，利用惯性，较湿的粘土也能卸净。它的开挖方式也有沟端开挖和沟侧开挖两种。正铲挖
17、掘机外形(a)正向挖土、反向卸土 (b)正向挖土、侧向卸土 反铲挖掘机外形(a)沟端开挖 (b)沟侧开挖 抓铲挖掘机:抓铲适用于开挖较松软的土。挖土特点是：直上直下，自重切土，挖土力较小。对施工面狭窄而深的基坑、深槽、深井采用抓铲可取得理想效果。抓铲还可用于挖取水中淤泥，装卸碎石、矿碴等松散材料。抓铲的传动方式主要有机械传动和液压传动两种。抓铲挖土时，通常立于基坑一侧进行，对较宽的基坑则在两侧或四侧抓土。挖淤泥时抓斗易被淤泥“吸住”，应避免起吊用力过猛，以防翻车。拉铲工作状况 抓铲工作状况 四、土方机械的选择与合理配置四、土方机械的选择与合理配置 1.土方机械的选择 土方机械的选择，通常应根据
18、工程特点和技术条件提出几种可行方案，然后进行技术经济分析比较，选择效率高、综合费用低的机械进行施工，一般选用土方施工单价最小的机械。在大型建设项目中，土方工程量很大，而当时现有的施工机械的类型及数量常常有一定的限制，此时必须将现有机械进行统筹分配，以使施工费用最小。一般可以用线性规划的方法来确定土方施工机械的最优分配方案。2.前面叙述了主要的挖土机械的性能和适用范围，现综合介绍选择土方施工机械的要点如下：1）当地形起伏不大、坡度在20以内、挖填平整土方的面积较大、土的含水量适当、平均运距短(一般在1km以内)时，采用铲运机较为合适；如果土质坚硬或冬季冻土层厚度超过100150mm时，必须由其他
19、机械辅助翻松再铲运。当一般土的含水量大于25或粘土含水量超过30时，铲运机要陷车，必须将水疏干后再施工。2）地形起伏大的山区丘陵地带，一般挖土高度在3m以上，运输距离超过1000m，工程量较大且集中，一般可采用正(反)铲挖掘机配合自卸汽车进行施工，并在弃土区配备推土机平整场地。3.开挖基坑时，如土的含水量较小，可结合运距、挖掘深度，分别选用推土机、铲运机或正铲(或反铲)挖掘机配以自卸汽车进行施工。当基坑深度在12m、基坑不太长时，可采用推土机；长度较大、深度在2m以内的线状基坑，可用铲运机；当基坑较大、工程量集中时，可选用正铲挖掘机。如地下水位较高，又不采用降水措施，或土质松软，可能造成机械陷
20、车时，则采用反铲、拉铲或抓铲挖掘机配以自卸汽车施工较为合适。移挖作填以及基坑和管沟的回填，运距在60100m以内时可用推土机。1.当挖掘机挖出的土方需用运土车辆运走时，挖掘机的生产率不仅取决于本身的技术性能，而且还决定于所选的运输机具是否与之协调。由于施工现场工作面限制、机械台班费用等原因，一般应以挖土机械为主导机械，运输车辆应根据挖土机械性能配套选用。2.为了使主导机械挖掘机充分发挥生产能力，应使运土车辆的载重量与挖掘机的斗容量保持一定的倍数关系，需有足够数量的车辆以保证挖掘机连续工作。从挖掘机方面考虑，汽车的载重量越大越好，可以减少等车待装时间，运土量大；从汽车方面考虑，载重量小，台班费便
21、宜，然而数量增加；载重量大，台班费贵，但车辆数量小。一般情况下载重量宜为每斗土重的35倍。五、土方机械与运土车辆的配合 1.1.5基坑（槽）施工基坑（槽）施工 1.房屋定位房屋定位 建筑物定位是将建筑物外轮廓的轴线交点测定到地面上，用木桩标定出来，桩顶钉上小钉指示点位，这些桩叫角桩，见图1.34。然后根据角桩进行细部测设。为了方便地恢复各轴线位置，要把主要轴线延长到安全地点并做好标志，称为控制桩控制桩。为便于开槽后施工各阶段中确定轴线位置，应把轴线位置引测到龙门板上，用轴线钉标定。龙门板顶部标高一般定在0.00m，主要是便于施工时控制标高。图1.34 建筑定位1-龙门板；2龙门桩；3轴线钉；4
22、角桩；5轴线；6控制桩 2.房屋放线房屋放线v房屋放线是根据房屋定位确定的轴线位置，用石灰划出开挖的边线。开挖上口尺寸的确定应根据基础的设计尺寸和埋置深度、土壤类别及地下水情况，确定是否留工作面和放坡等。3.基槽（坑）土方开挖基槽（坑）土方开挖v基槽（坑）开挖时，严禁扰动基层土层，破坏土层结构，降低承载力。要加强测量，以防超挖。控制方法为：在距设计基底标高300500mm时，及时用水准仪抄平，打上水平控制桩，以作为挖槽（坑）时控制深度的依据。当开挖不深的基槽（坑）时，可在龙门板顶面拉上线，用尺子直接量开挖深度；当开挖较深的基坑时，用水准仪引测槽（坑）壁水平桩，一般距槽底300mm，沿基槽每34
23、m钉设一个。(1)人工开挖图1.35基槽底部抄平示意图 (2)机械挖方v1)点式开挖v2)线式开挖v3)面式开挖 1.1.6填土与压实填土与压实v在土方填筑前，应对基底进行处理。清除基底上的垃圾、草皮、树根等杂物，排除坑穴中的积水、淤泥等。若填方基底为耕植土或松土时，应将基底压实后进行填土。1.填土的要求填土的要求 填土土料应符合设计要求，以保证填方的强度和稳定性。通常应选择强度高、压缩性小、水稳定性好的土料。如设计无要求时，应符合以下规定：v（1）碎石类土、砂土和爆破石渣（粒径每层铺土厚度的2/3），可作表层下的填料。v（2）含水量符合压实要求的粘性土，可作各层填料。v（3）淤泥和淤泥质土，
24、一般不能用作填料，但在软土地区，经过处理含水量符合要求的，可用于填方中的次要部分。2.填土的方法填土的方法填土可采用人工填土和机械填土。一般要求如下：v（1）填土应尽量采用同类土填筑，并严格控制土的含水量在最优含水量范围内，以提高压实效果。v（2）填土应从场地最低处开始分层填筑，每层铺土厚度应根据压实机具及土的种类而定。当采用不同类土填筑时，应将透水性较大的土层置于透水性较小的土层之下，以避免在填方区形成水囊。v（3）坡地填土，应做好接槎，挖成1：2阶梯形（一般阶高0.5m，阶宽1.0m）分层填筑，分段填筑时每层接缝处应做成大于1：1.5的斜坡，以防填土横移。3.填土的压实方法填土的压实方法
25、填土的压实方法一般有：碾压、夯实、振动压实以及利用运土工具压实。对于大面积填土工程，多采用碾压和利用运土工具压实。对较小面积的填土工程，则宜用夯实机具进行压实。v(1)碾压法 碾压法是利用机械滚轮的压力压实土壤，使之达到所需的密实度。碾压机械有平碾、羊足碾和气胎碾。图1.36 光轮压路机（a）两轴两轮；（b）两轴三轮v(2)夯实法 夯实法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实土壤，主要用于小面积的回填土或作业面受到限制的环境下。夯实法分人工夯实和机械夯实两种。人工夯实所用的工具有木夯、石夯等；常用的夯实机械有夯锤、内然夯土机、蛙式打夯机和利用挖土机或起重机装上夯板后的夯土机等，其中蛙式打夯机（图1.
26、40）轻巧灵活，构造简单，在小型土方工程中应用最广。v(3)振动压实法 振动压实法是将振动压实机放在土层表面，借助振动机构使压实机振动土颗粒，土的颗粒发生相对位移而达到紧密状态。用这种方法振实非粘性土效果较好。近年来，又将碾压和振动法结合起来而设计和制造了振动平碾、振动凸块碾等新型压实机械。振动平碾适用于填料为爆破碎石碴、碎石类土、杂填土或轻亚粘土的大型填方；振动凸块碾则适用于亚粘土或粘土的大型填方。当压实爆破石碴或碎石类土时，可选用重815t的振动平碾，铺土厚度为0.61.5m，先静压，后振动碾压，碾压遍数由现场试验确定，一般为68遍。4.填土压实的影响因素填土压实的影响因素 填土压实的质量
27、与许多因素有关，其中主要影响因素有压实功、土的含水量以及每层铺土厚度。(1)压实功的影响 填土压实后的密实度与压实机械在其上所施加的功有一定的关系。土的密度与所耗的功的关系如下图所示。(2)含水量的影响 在同一压实功条件下，填土的含水量对压实质量有直接影响。图1.42 土的干密度与含水量的关系 (3)铺土厚度的影响 土在压实功的作用下，其应力随深度增加而逐渐减小，如下图所示，其影响深度与压实机械、土的性质和含水量等有关。图1.43 压实作用沿深度变化 5.填土质量检查填土质量检查 填土压实后必须具有一定的密实度，以避免建筑物的不均匀沉陷。填土密实度以设计规定的控制干密度d或规定压实系数c作为检
28、查标准。1.1.7 冬季和雨期施工冬季和雨期施工1.土方工程的冬季施工(1)地基土的保温防冻1）松土防冻法。2）覆盖雪防冻法。3）隔热材料防冻法。(2)冻土的融化1）烘烤法。2）蒸汽熔化法。(3)冻土的开挖1）人工法开挖。2）机械法开挖。3）爆破法开挖。(4)冬期回填土施工 2.土方工程的雨期施工土方工程的雨期施工土方工程雨期施工的措施主要有：v1）编制施工组织计划时，要根据雨期施工的行点，将不宜在雨期施工的分项工程提前或延后安排，对必须在雨期施工的工程制定有效的措施。v2）合理组织施工。晴天抓紧室外工作，雨天安排室内工作，尽量缩小雨天外作业时间和工作面。v3）雨期开挖基槽（坑）或管沟时，应注
29、意边坡稳定。必要时可放缓边坡坡度或设置支撑。施工时应加强对边坡和支撑的检查。为防止边坡被雨水冲塌，可在边坡上加钉钢丝网片，并喷止50mm的细雨石混凝土。v4）雨期施工的工作面不宜过大，应逐段、逐征分期完成。基础挖到标高后，及时验收并浇筑混凝土垫层，如基坑（槽）开挖后，不能及时进行下道工序时，应留保护层。对膨胀土地基及回填土要有防雨措施。v5）为防止基坑浸泡，开挖时要在坑内做好排水沟、集水井。位于地下的池子和地下室，施工时应考虑周到。如预先考虑不周，浇筑混凝土后，遇有大雨时，容易造成池子和地下室上浮的事故。项目项目1.2 地基加固处理的方法地基加固处理的方法1.2.1地基处理的方法地基处理的方法
30、 当建筑物的地基存在着强度不足、压缩性过大或不均匀时，为保证建筑物的安全与正常使用，有时必须考虑对地基进行人工处理。随着我国经济建设的发展和科学技术的进步，高层建筑物和重型结构物不断修建，对地基的强度和变形要求越来越高。因此，地基处理运用也就越来越广泛。地基处理的目的与意义 在软弱地基上建造工程，可能会发生以下问题：沉降或差异沉降特大、大范围地基沉降、地基剪切破坏、承载力不足、地基液化、地基渗漏、管涌等一系列问题。地基处理的目的，就是针对这些问题，采取适当的措施来改善地基条件，这些措施主要包括以下五个方面。v（1）改善剪切特性。v（2）改善压缩特性。v（3）改善透水特性。v（4）改善动力特性。
31、v（5）改善特殊土的不良地基特性。1.2.2高压旋喷地基施工高压旋喷地基施工v1.加固地基原理 高压喷射注浆法就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻入（或置入）至土层预定的深度，以2040MPa的压力把浆液或水从喷嘴中喷射出来，形成喷射流冲击破坏土层及预定形状的空间，当能量大、速度快和脉动状的喷射流的动压力大于土层结构强度时，土颗粒便从土层中剥落下来，一部分细粒土随浆液或水冒出地面，其余土颗粒在射流的冲击力、离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量大小，有规律地重新排列。这样注入的浆液将冲下的部分土混合凝结成加固体，从而达到加固土体的目的。它具有增大地基强度、提高地基承载力、止
32、水防渗、减少支挡结构物的土压力、防止砂土液化和降低土的含水量等多种功能。其施工顺序如图1.44所示。2.高压喷射注浆法的施工工艺高压喷射注浆法的施工工艺流程如下图。1.2.3深层搅拌地基施工深层搅拌地基施工 水泥土搅拌法是以水泥作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机械边钻边往软土中喷射浆液或雾状粉体，在地基深处将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，使喷入软土中的固化剂与软土充分拌合在一起，利用固化剂和软土之间产生的一系列物理化学反应，形成抗压强度比天然土强度高的多，并具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土桩柱体，由若干根这类加固土桩柱体和桩间土构成复合地基，从而达到提高地基的承载力和增大变形模
33、量的目的。特点和适用范围深层搅拌法加固软土，具有如下特点：v（1）深层搅拌法由于将固化剂和原地基软土就地搅拌混合，最大限度地利用了原土。v（2）施工过程时无振动、无噪声、无污染。v（3）深层搅拌法施工时对土无侧向挤压，因而对周围既有建筑物的影响很小。v（4）按照不同地基土性质及工程设计要求，合理选择固化剂及其配方，设计比较灵活。v（5）土体加固后重度基本不变，对软弱下卧层不致产生附加沉降。v（6）根据上部结构的需要，可灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固体，这些加固体与天然地基形成复合地基，共同承担建筑物的荷载。v（7）可有效地提高地基承载力。v（8）施工工期较短，造价低廉，效益显著。1.
34、2.4 其他地基加固方法其他地基加固方法v1.预压法 预压法是在建筑物建造前，对地基土进行预压，使土体中的水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高的方法。预压法包括堆载预压法、真空预压法堆载预压法、真空预压法等。预压法适用于淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和粘性土地基。2.强夯法强夯法 强夯法是利用近十吨或数十吨的重锤从近十米或数十米的高处自由落下，对土进行强力夯击并反复多次，从而达到提高地基土的强度并降低其压缩性的处理目的。强夯法施工可按下列步骤进行：v（1）清理并平整施工场地。v（2）标出第一遍夯点位置，并测量场地高程。v（3）起重机就位，使夯锤对准夯点位置。v（4）测量夯前锤顶高程。v
35、（5）将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程以计算夯沉量。若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平。v（6）重复步骤（5），按设计规定的夯击次数及控制收锤标准，完成一个夯点的夯击。v（7）换夯点重复步骤（3）（6），直至完成第一遍全部夯点的夯击。v（8）用推土机将夯坑填平，并测量场地高程。v（9）在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，把场地表层松土夯实，并测量场地高程。3.振冲法振冲法 振冲地基，又称振冲桩复台地基，是以起重机吊起振冲器，启动潜水电机带动偏心块，使振冲器产生高频振动，同时开动水泵，通过喷嘴喷射高压才成孔，然后
36、分批填以砂石骨料形成一根根桩体，桩体与原地基构成复合地以提高地基的承载力，减少地基的沉降和沉降差的一种快速、经济有效的加固方法。振冲法施工要点如下：振冲法施工要点如下：v（1）施工前应先在现场进行振冲试验，以确定成孔合适的水压、水量、成孔速度、填料方法、达到土体密实时的密实电流值、填料量和留振时间。v（2）振冲前，应按设计图定出冲孔中心位置并编号。v（3）启动水泵和振冲器，使振冲器以1mmin2mmin的速度徐徐沉人土中。每沉入0.5m1.0m，宜留振5s10s进行扩孔，待孔内泥浆溢出时再继续沉人。当下沉达到设计深度时，振冲器应在孔底适当停留并减小射水压力，以便排除泥浆进行清孔。如此往复12次
37、，使孔内泥浆变稀，排泥清孔1min2min后，将振冲器提出孔口。v（4）填料和振密方法，一般采取成孔后，将振冲器提出孔口，从孔口往下填料，然后再下降振冲器至填料中进行振密（如图1.47），待密实电流达到规定的数值，将振冲器提出孔口。如此自下而上反复进行直至孔口，成桩操作即告完成。v（5）振冲桩施工时桩顶部约1m范围内的桩体密实度难以保证，一般应予挖除，另做地基，或用振动碾压使之压实。4.挤密法挤密法 利用挤密或振动在软弱土层中挤土成孔，从侧向将土挤密，然后向孔内回填碎石、砂、灰土、土等材料，形成碎石桩、砂桩、石灰桩等，与桩间土一起组成复合地基，从而提高地基承载力，减少沉降量，是深层加密处理的一
38、种方法。深层挤密法主要有砂石桩法、石灰桩法、土或灰土挤密法等。v（1）砂石桩可采用振动成桩法或锤击成桩法施工，桩径一般为300800mm桩长不宜小于4m，桩体材料可以用碎石、卵石、角砾、圆砾、沙砾、粗砂、中砂或石屑等，桩顶部宜铺设一层厚度为300500mm的砂石垫层。此法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基。v（2）石灰桩的施工可以采用洛阳铲或机械成孔，成孔后填入生石灰块或同时在生石灰 中掺人适量的水硬性掺和料（如粉煤灰、火山灰、炉渣等）。成孔直径常用300400mm，桩长一般不宜超过68mm。石灰桩法用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、素填土和杂填土等地基。v（3）土或灰土
39、挤密桩可选用沉管（振动、锤击）、冲击或爆破等方法成孔，成孔后将孔底夯实，然后用素土或灰土在最佳含水量状态下分层回填夯实，待挤密桩施工结束后，将表层挤松的土挖除或分层夯压密实。桩孔直径宜为300450mm，桩顶标高以上应设置300500mm厚的2：8灰土垫层。此法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，可处理的地基深度为515mm。5.换土垫层法换土垫层法 换土垫层法也称换填法，是将在基础底面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖去，然后分层换填密度大、强度高、水稳定性好的的砂、碎石或灰土等材料及其他性能稳定和无侵蚀性的材料，并碾压、夯实或振实至要求的密实度为止。v1）机械碾压法
40、v2）重锤夯实法v3）平板振动法 1.2.5地基处理施工质量检验标准地基处理施工质量检验标准 1一般要求v（1）建筑物地基的施工应具备下述资料：岩土工程勘察资料；临近建筑物和地下设施类型、分布及结构质量情况；工程设计图纸、设计要求及需达到的标准，检验手段。v（2）砂、石子、水泥、钢材、石灰、粉煤灰等原材料的质量、检验项目、批量和检验方法，应符合国家现行标准的规定。v（3）地基施工结束，宜在一个间歇期后，进行质量验收，间歇期由设计确定。v（4）地基加固工程，应在正式施工前进行试验段施工，论证设定的施工参数及加固效果。为验证加固效果所进行的载荷试验，其施加载荷应不低于设计载荷的2倍。v（5）竣工后
41、的地基强度或承载力必须达到设计要求的标准。检验的数量，每单位工程不应少于3点；1000m2以上工程，每100m2至少应有1点；3000m2以上工程，每300m2至少应有1点。每一独立基础下至少应有1点，基槽每20米应有1点。v（6）对复合地基承载力检验，数量为总数的0.51，且不应少于3处。有单桩强度检验要求时，数量为总数的0.51，且不应少于3根。项目项目1.3 浅基础施工浅基础施工v1.3.1浅基础的类型浅基础的类型 浅基础，根据使用材料性能不同可分为无筋扩展基础（刚性基础）和扩展基础（柔性基础）。无筋扩展基础又称刚性基础，一般由砖、石、素混凝土、灰土和三合土等材料建造的墙下条型基础，或柱
42、下独立基础。其特点是抗压强度高，而抗拉、抗弯、抗剪性能差，适用于六层和六层以下的民用建筑和轻型工业厂房。无筋扩展基础的截面尺寸有矩形、阶梯形和锥形等，墙下及柱下基础截面形式如下图所示。v1.砌石基础 在石料丰富的地区。可因地制宜利用本地资源优势，做成砌石基础。基础采用的石料分毛石和料石两种，一般建筑采用毛石较多，价格低廉，施工简单。毛石分为乱毛石和平毛石。用水泥砂浆采用铺浆法砌筑。灰缝厚度为2030mm。毛石应分匹卧砌，上下错缝内外搭接，砌第一层石块时，基底要坐浆。石块大面向下，基础最上一层石块，宜选用较大平面较好的石块砌筑。v2.杯口基础 杯口基础常用于装配式钢筋混凝土柱的基础，形式有一般杯
43、口基础、双杯口基础、高杯口基础等。图1.50 杯口内模板排气孔示意1-空鼓 2-杯口模板 3-底板留排气孔图1.51筏形基础（a）梁板式；（b）平板式1-底板；2-梁；3-柱；4-支墩图1.52箱型基础1-外墙；2-顶板；3-内墙；4-上部结构；5-底板 1.3.2砖基础施工砖基础施工 砖基础用普通烧结砖与水泥砂浆砌成。砖基础砌成的台阶形状称为“大放脚”，有等高式和不等高式两种。等高式大放脚是两皮一收，两边各收进1/4砖长；不等高式大放脚是两皮一收与一皮一收相间隔，两边各收进1/4砖长。砖基础施工注意：砖基础施工注意：v（1）基槽（坑）开挖：应设置好龙门桩及龙门板，标明基础、墙身和轴线的位置。
44、v（2）大放脚的形式：当地基承载力大于150KPa时，采用等高式大放脚，即两皮一收；否则应采用不等高式大放脚，即两皮一收与一皮一收相间隔，基础底宽应根据计算而定。v（3）砖基础若不在同一深度，则应先由底往上砌筑。在高低台阶接头处，下面台阶要砌一定长度（一般不小于基础扩大部分的高度）的实砌体，砌到上面后与上面的砖一起退台。v（4）砖基础接槎应留成斜槎，如因条件限制留成直槎时，应按规范要求设置拉结筋。1.3.3钢筋混凝土基础施工钢筋混凝土基础施工 墙下或柱下钢筋混凝土条形基础较为常见，工程中柱下基础底面形状很多情况是矩形的，称作柱下独立基础，它只不过是条形基础的一种特殊形式，其构造如图1.55、图
45、1.56所示。条形基础的抗弯和抗剪性能良好，可在竖向荷载较大、地基承载力不高的情况下采用，因为高度不受台阶宽高比的限制，故适宜于“宽基浅埋”的场合下使用，其横断面一般呈倒T型。v1构造要求 （1）垫层厚度一般为100mm，混凝土强度等级为C10，基础混凝土强度等级不宜低于C15删除。（2）底板受力钢筋的最小直径不宜小于8mm，间距不宜大于200mm。当有垫层时钢筋保护层的厚度不宜小于35mm，无垫层时不宜小于70mm。（3）插筋的数目与直径应和柱内纵向受力钢筋相同。插筋的锚固及柱的纵向受力钢筋的搭接长度，按国家现行设计规范的规定执行。v2工艺流程 基槽清理、验槽混凝土垫层浇筑、养护抄平、放线基
46、础底板钢筋绑扎、支模板相关专业施工（如避雷接地施工）钢筋、模板质量检查，清理基础混凝土浇筑混凝土养护拆模。3施工注意要点v（1）基槽（坑）应进行验槽，局部软弱土层应挖去，用灰土或砂砾分层回填夯实至基底相平。并将基槽（坑）内清除干净。v（2）如地基土质良好，且无地下水基槽（坑）第一阶可利用原槽（坑）浇筑，但应保证尺寸正确，砂浆不流失。上部台阶应支模浇筑，模板支撑要牢固，缝隙孔洞要堵严，木模应浇水湿润。v（3）基础混凝土浇筑高度在2m以内，混凝土可直接卸入基槽（坑）内，注意混凝土能充满边角；浇筑高度在2m以上时，应通过漏斗、串筒或溜槽，以防止混凝土产生离析分层。v（4）浇筑台阶式基础应按台阶分层一
47、次浇筑完成，每层先浇筑边角，后浇筑中间。应注意防止上下台阶交接处混凝土出现蜂窝和脱空现象。v（5）锥形基础如斜坡较陡，斜面应支模浇筑，并应注意防止模板上浮。斜坡较平时，可不支模，注意斜坡及边角部位混凝土的导固密度，振捣完后，再用人工将斜坡表面修正、拍平、拍实。v（6）当基槽（坑）因土质不一挖成阶梯形式时，先从最低处浇筑，按每阶高度，其各边搭接长度不应小于500mm。v（7）混凝土浇筑完后，外露部分应适当覆盖，洒水养护；拆模后，及时分层回填土方并夯实。1.3.4基础施工质量检查与防治措施基础施工质量检查与防治措施质量通病防治：v1.基础位置、尺寸偏差大 （1）现象1）基础轴线或中心线偏离设计位置
48、。2）毛石基础、混凝土基础等平面尺寸误差过大。v（2）预防措施。选用尺寸合适的毛石砌筑基础的各步台阶，尤其是最底下的一层毛石，以确保基础尺寸准确。混凝土基础应在检查模板尺寸、位置无误后，方可浇筑。v（3）治理方法1）轴线偏差过大，可能导致地基或桩基偏心受力，留下隐患。因此发现基础位置偏差太大时，必须请设计等有关方面协商处理。2）基础尺寸减小后，造成地基应力提高，地基变形加大，由此造成上部建筑开裂等问题屡见不鲜。当基础尺寸严重偏小时，应约请有关方面研究采取加固补强措施。2.基础标高偏差过大基础标高偏差过大v（1）现象：基础顶面标高不在同一水平面，其偏差明显超过施工规范的规定，这将影响上层墙体标高
49、。此类通病在砖、石基础中较常见。v（2）预防措施1）基础施工前应校核标志板（龙门板）标高，发现偏差应及时修正。2）砌体施工应设置皮数杆，并应根据设计要求、块材规格和灰缝厚度在皮数杆上标明皮数及竖向构造的变化部位。3）基础垫层（基层）施工时，应准确控制其顶面标高，宜在允许的负偏差范围内。4）砌筑基础前，应对基层标高普查一遍，局部凹洼处，可用细石混凝土垫平。v（3）治理方法 基础顶面标高偏差过大时，应用细石混凝土找平后再砌墙，并以找平后的顶面标高为难设置皮数杆。3.毛石基础根部不实v（1）现象：毛石基础第一层毛石未坐实、挤紧。v（2）防治措施1）基础砌筑前应认真验槽。若发现地基不良，应会同有关部门
50、处理，并办理隐检记录。2）第一皮砌体应选用较大的平毛石砌筑，砌前应坐浆，并将石块大面向下。3）砌筑时毛石应平铺卧砌，毛石长面与基础长度方向垂直（即顶砌），互相交插紧密排好。接着灌入五分之二较稀的砂浆，然后用小石块将毛石之间的缝隙填实，用手锤敲打密实，再将其余空隙灌满砂浆。4.石砌基础组砌形式不良v（1）现象：毛石基础不分皮砌筑，同皮内的石块内外不搭砌，上下皮石块不错缝，台阶形基础错台处不搭砌。v（2）防治措施1）毛石基础的第一皮及转角处、交接处和洞口处，应用较大的平毛石砌筑，大面朝下，放平放稳。2）毛石基础应分皮卧砌，各皮石块间应利用自然形状经敲打修整使能与先砌石块基本吻合，搭砌紧密；应上下错
