1、第三章第三章施工基本知识施工基本知识(预算预算)第一节土方及基础工程第一节土方及基础工程n一一 土方工程土方工程n（一（一)土的工程分类 n土的工程分类方法很多，按土的坚硬程度和使按土的坚硬程度和使用工具，将土分为用工具，将土分为8类类 16级级，如表所示。我们强调土分为八类是由于土分类表中土的级别相当于预算基价中的分类，表中的前前4类是类是 土土，后后4类是石类是石。在预算基价中，将类土划类土划分为一般土，砂砾坚土即类土分为一般土，砂砾坚土即类土。本书的分类是按照全国建筑安装工程统一劳动定额而采用的分类方法。总的分类原则为按土的开挖难易总的分类原则为按土的开挖难易程度而分类的。程度而分类的。
2、（一）（一）土的基本性质土的基本性质n土的可松性土的可松性n天然状态下的土，经开挖以后，因土天然状态下的土，经开挖以后，因土的组织破坏而体积增加，以后虽经回填的组织破坏而体积增加，以后虽经回填压实仍不能恢复到原来体积的这种性质，压实仍不能恢复到原来体积的这种性质，称为土的可松性称为土的可松性。n土的可松性用土的可松性系数表示。最终可松性系数。最初可松性系数；:SSKK（一）（一）土的基本性质土的基本性质n土的可松性用土的可松性系数表示：即 n n n V1：土在自然状态下的密实体积土在自然状态下的密实体积；n V2：土在开挖后的松散体积土在开挖后的松散体积。n nn V3：土经回填压实后的体积
3、土经回填压实后的体积。12VVKS13VVKS土的可松性土的可松性n预算基价中的挖、运土是按天然密实体挖、运土是按天然密实体积以积以m3计算的，填土夯实后的体积以计算的，填土夯实后的体积以m3计算的。预算基价中的虚，实体积折计算的。预算基价中的虚，实体积折算的依据就是应用土的可松性计算产生算的依据就是应用土的可松性计算产生的结果的结果。n土的可松性是土的各性质中唯有施工中所特有的性质，注意要分清三种状态下要分清三种状态下的土体积的区别的土体积的区别。（即 V1、V2、V3的区别）土的含水率土的含水率n土的含水率是土中所含的水与固体颗土的含水率是土中所含的水与固体颗粒间的质量比，以百分率表示。粒
4、间的质量比，以百分率表示。量。：土在自然状态下的质；土在绝对干燥下的质量含10001:%100mmmmmW土的含水率土的含水率n土的含水率对于判断土的干湿程度有重土的含水率对于判断土的干湿程度有重要作用。要作用。n n含水率为干土，含水率为干土，n含水率为潮湿土，含水率为潮湿土，n含水率的为湿土。含水率的为湿土。（.三）土方边坡与土壁支撑三）土方边坡与土壁支撑n土方边坡土方边坡n土方边坡是以其挖土深度和放坡宽度的比值表示，即n n 基坑深度。放坡宽度；边坡系数土方边坡坡度:111HBHBmmmmHBBH土方边坡土方边坡n土方边坡大小与与以下因素有关，n如土土.质、质、开挖深度、开挖深度、开挖方
5、法、开挖方法、边坡边坡留置时间长短、坡顶有无荷载以及排水留置时间长短、坡顶有无荷载以及排水情况情况等。n预算基价中，把原定额规定挖土方工程把原定额规定挖土方工程量先按不放坡的方法计算后，再乘以相量先按不放坡的方法计算后，再乘以相应系数的方法，改为应系数的方法，改为按放坡系数值按放坡系数值计算计算相应的土方工程量相应的土方工程量，可避免出现重复工程量计算的问题。2 2土壁支撑土壁支撑n当出现不愿放坡不愿放坡的时侯或不便放坡不便放坡的时候，应采用设置土壁支撑的方法施工。预算基价的子目综合考虑了连续支撑和断续支撑两种工艺，综合成一个子目。放坡开挖是在基坑工程中最简单、成本最低的降水方法，但当基坑较深
6、、施工基坑较深、施工条件较复杂时，宜采用基坑支护即土壁条件较复杂时，宜采用基坑支护即土壁支撑支撑。n对于深基坑应考虑基坑支护方案。深基坑应考虑基坑支护方案。深基坑支护方案深基坑支护方案n深基坑支护方案深基坑支护方案可有：n 悬臂式支护结构悬臂式支护结构 n 内撑式支护结构内撑式支护结构n 锚拉式支护结构锚拉式支护结构n 逆作法施工逆作法施工 深基坑支护方案深基坑支护方案n下面分别介绍工程实例以作说明：n 悬臂式支护结构悬臂式支护结构：n 密排悬臂钻孔灌注桩密排悬臂钻孔灌注桩 n 如国际新闻中心基坑n 深层搅拌水泥土钻孔灌注桩复合式深层搅拌水泥土钻孔灌注桩复合式n 如河川大厦n 格构式悬臂支护结
7、构格构式悬臂支护结构 n 如天津站人防工程深基坑支护方案深基坑支护方案n内撑式支护结构：n 工字钢加拉锚支护工字钢加拉锚支护 n 如万科大厦n 钢板桩加拉锚支护钢板桩加拉锚支护 n 如万科大厦n 地下连续墙加土层锚杆地下连续墙加土层锚杆n 如华信大厦、吉利大厦n 辐射式支撑管内支撑辐射式支撑管内支撑 n 如今晚报大厦深基坑支护方案深基坑支护方案n锚拉式支护结构：锚拉式支护结构：n 环梁护壁支护环梁护壁支护 n 如国际大厦n （89.基坑11.25米深）n 复合式帽梁支护（冠梁）复合式帽梁支护（冠梁）n 如澳东大厦深基坑支护方案深基坑支护方案n逆作法施工逆作法施工 n 全逆作法施工全逆作法施工
8、n 如88年华联商厦一期n 半逆作法施工半逆作法施工 n 如鸿吉大厦n 部分逆作法施工部分逆作法施工n（即利用基坑内沿四周暂时保留的局部土方利用基坑内沿四周暂时保留的局部土方n 对围护结构支撑即基坑中部采用正作法施工，对围护结构支撑即基坑中部采用正作法施工，边部采用逆作法施工边部采用逆作法施工。）n 如紫金花园28层两栋商住楼（三）基坑、地槽土方量计算（三）基坑、地槽土方量计算n挖方土方量计算可近似按拟柱体体积公式计算，前提是按平均断面法计算相应截面积。n n)4(6201FFFHV算用等效正方形的方法计:4)(02210FFFFF1F2F0HF1F0F2L)4(6201FFFHV)4(620
9、1FFFLVF2F1F01F2F4)(2210FFF等效四边形的计算方法等效四边形的计算方法n场地平整就是使用各种机械或人力将现场平整成施工所需要的设计平面。n 其计算步骤为n 初步计算场地设计标高；初步计算场地设计标高；n 按各种要求进行场地设计标高的调整；按各种要求进行场地设计标高的调整；n计算各方格角点的施工高度并确定计算各方格角点的施工高度并确定“零零线线”；n 按相应公式计算挖填工程量。按相应公式计算挖填工程量。n在预算基价中，30cm的就地挖填属平整场的就地挖填属平整场地子目，地子目，30cm的挖填土项目按挖土或填土的挖填土项目按挖土或填土子目计算。子目计算。槽底钎探n（五）（五）
10、槽底钎探槽底钎探n槽底钎探是指基坑挖好后，用大锤将钢钎槽底钎探是指基坑挖好后，用大锤将钢钎打入槽底的基土内，根据每打入一定深度打入槽底的基土内，根据每打入一定深度的锤击次数，来判断地基的土质情况。的锤击次数，来判断地基的土质情况。槽底钎探n槽底钎探应考虑的几个因素：槽底钎探应考虑的几个因素：n 锤的重量；锤的重量；n 钢钎的要求；钢钎的要求；n 锤举的高度；锤举的高度；n 打入的深度与次数；打入的深度与次数；n 钎孔的位置布置。钎孔的位置布置。n降水方法可分为降水方法可分为n明排水法（集水井法）和井点降水法明排水法（集水井法）和井点降水法n（预算基价中的大口井）（预算基价中的大口井）n按水井理
11、论可有按水井理论可有n无压完整井、无压完整井、n无压非完整井、无压非完整井、n承压完整井、承压完整井、n承压非完整井承压非完整井n 几种。几种。（六）（六）基坑的排水与降水基坑的排水与降水无压完整井无压完整井是指井点管下的滤管处在无压水层是指井点管下的滤管处在无压水层（即上层滞水和潜水层）中，滤管底面与不（即上层滞水和潜水层）中，滤管底面与不透水层顶面在同一水平上。透水层顶面在同一水平上。n无压非完整井无压非完整井是指井点管下的滤管处在无压是指井点管下的滤管处在无压水层中，滤管底面不在不透水层顶面。水层中，滤管底面不在不透水层顶面。n 承压完整井和承压非完整井承压完整井和承压非完整井的滤管均处
12、在的滤管均处在承压水层中，其区别在于滤管底面是否在不承压水层中，其区别在于滤管底面是否在不透水层顶面。透水层顶面。（六）（六）基坑的排水与降水基坑的排水与降水 （六）（六）基坑的排水与降水基坑的排水与降水n 1 1明排水法（集水井法）明排水法（集水井法）n是在基坑开挖时，沿基坑四周或在坑底在基坑开挖时，沿基坑四周或在坑底中央挖排水沟，并在基坑四角设集水井，中央挖排水沟，并在基坑四角设集水井，用水泵将积水抽出基坑的方法用水泵将积水抽出基坑的方法。n明排水法构造简单（其由集水井、排水由集水井、排水沟和水泵组成沟和水泵组成），施工成本低，应尽可能采用。n但当基坑涌水量过大或易出流砂的情况当基坑涌水量
13、过大或易出流砂的情况下，就不宜采用明排水法下，就不宜采用明排水法而应用井点降水法。n 2 2 井点降水法井点降水法 n也称人工降低地下水位也称人工降低地下水位n该法包括轻型井点、喷射井点、电渗井轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点点、管井井点、深井井点等。预算基价中涉及到的大口井，即为管井井点和深大口井，即为管井井点和深井井点。井井点。n管井井点降水管井井点降水 是指在基坑外围每隔一段指在基坑外围每隔一段距离设置一个管井，每个管井单独用一距离设置一个管井，每个管井单独用一台水泵。其主要设备包括滤水井管、吸台水泵。其主要设备包括滤水井管、吸水管、水泵组成。其适用于渗透系数大、水管、水
14、泵组成。其适用于渗透系数大、地下水丰富的粉、砂土层。地下水丰富的粉、砂土层。（六）（六）基坑的排水与降水基坑的排水与降水（六）（六）基坑的排水与降水基坑的排水与降水n深井井点深井井点 n一般沿基坑四周每隔沿基坑四周每隔1015米设置一个米设置一个井点，将深井泵放在井管中抽水，靠深井点，将深井泵放在井管中抽水，靠深井泵的上扬压力将井底深处的地下水抽井泵的上扬压力将井底深处的地下水抽到地面上来。深井井点一井一泵，独立到地面上来。深井井点一井一泵，独立工作工作。其适用于涌水量大、深度大的砂土类降水。深井井点系统总涌水量可按深井井点系统总涌水量可按无压完整井环形井点系统公式计算无压完整井环形井点系统公
15、式计算。（六）（六）基坑的排水与降水基坑的排水与降水n深井井点的施工顺序为深井井点的施工顺序为：n井位放样井位放样做井口、安护筒做井口、安护筒钻机钻机就位、钻孔就位、钻孔回填井底砂垫层回填井底砂垫层吊吊放井管放井管回填砂过滤层回填砂过滤层安放水泵安放水泵及电路及电路试抽试抽-正常抽水。正常抽水。（七）（七）主要挖土机械主要挖土机械n预算基价中涉及到的土方开挖机械主要是n推土机、铲运机和单斗挖土机推土机、铲运机和单斗挖土机等。n 1 推土机推土机 n推土机实际上是一装有铲刀的拖拉机，其行走方式有轮胎式轮胎式和履带式履带式两种，铲刀的操纵方式有索式索式和液压式液压式。其适用于挖土深度不大的场地平整
16、、铲除腐植质土将其推送到弃土区。（七）（七）主要挖土机械主要挖土机械n 推土机推土机适用于挖土深度不大的场地平整，铲除腐质土，并送到附近的弃土区，开挖深度不大于1.5的基坑，回填基坑和沟槽，推筑松散的硬土、岩土和冻土，可推送类土。n 推土机推送的适宜运距在适宜运距在100以内，以内，以以40 60 m效率最高。效率最高。（七）（七）主要挖土机械主要挖土机械n2.2.铲运机铲运机 n 铲运机铲运机由牵引机械和土斗牵引机械和土斗组成，能综能综合完成挖土、运土、平土或填土等全部合完成挖土、运土、平土或填土等全部土方施工内容土方施工内容。n 铲运机有拖式和自行式两种。n 铲运机按操纵机械可分为液压式和
17、索式。索式铲运机靠自重切土，而液压式铲运机强制切土，铲运能力较强。n 铲运机在土方工程中常用于大面积的场地平整、开挖大型基坑、地槽及填筑路基等工程的施工。（七）（七）主要挖土机械主要挖土机械n铲运机最宜于铲运含水率不大于含水率不大于27%的松软的松软土和普通土土和普通土，不宜于在砾石层和冻土带及沼泽在砾石层和冻土带及沼泽地工作地工作。n 铲运机在坡地行走和作业时，上下纵坡不宜上下纵坡不宜超过超过25横坡不宜超过横坡不宜超过6，不宜在陡坡上急不宜在陡坡上急转弯，工作时应避免转弯切土转弯，工作时应避免转弯切土，以免铲刀受力不均匀而引起翻车事故。n 在工民建施工中，常用的铲运机斗容量为1.5 6.0
18、。n 自行式铲运机的经济运距以经济运距以800 1500 为宜，拖式铲运机的运距以运距以600为宜，其最最佳运距为佳运距为200 300。（七）（七）主要挖土机械主要挖土机械n3.3.单斗挖土机单斗挖土机n 单斗挖土机是大型基坑开挖中最常用的一种土方机械。n 根据其工作装置的不同，单斗挖土机可分为正铲、反铲、拉铲、抓铲正铲、反铲、拉铲、抓铲四种。n 根据机械的操纵方式，可分为液压传动和机液压传动和机械传动械传动两种。n 单斗挖土机常用的斗容量为0.5 6.0。n 在建筑工程中，单斗挖土机可挖掘基坑、地槽，清理与平整场地；更换工作装置后，还可以装卸、起重、打桩等作业，单斗挖土机是土方施工中不可缺
19、少的机械设备。（七）（七）主要挖土机械主要挖土机械n 正铲挖土机的工作特点正铲挖土机的工作特点是n“前进向上前进向上 强制切土强制切土 挖停机面以上的挖停机面以上的土土”。n其工作面高度应大于工作面高度应大于1.5，才可提高效率，开挖基坑时宜修筑大约 1：8 10的坡道，才可使正铲挖土进入基坑挖土，基坑所需工作面过大，并且要求基坑干燥。n正铲挖土机多用于大型的基坑开挖工程，多用于大型的基坑开挖工程，其可挖其可挖类土类土。n反铲挖土机的工作特点反铲挖土机的工作特点是n“后退向下后退向下 强制切土强制切土 挖停机面以下的挖停机面以下的土土”。n因反铲挖土机在基坑顶面挖以下的土，不必考虑地下水的影响
20、，对基坑长边不产生动荷载，能适应城市的施工特点，故多采用反铲挖土机。n在天津市预算基价中所列出的挖土机就在天津市预算基价中所列出的挖土机就是反铲挖土机。是反铲挖土机。（七）（七）主要挖土机械主要挖土机械（七）（七）主要挖土机械主要挖土机械n 拉铲挖土机的工作特点拉铲挖土机的工作特点是n“后退向下后退向下 自重切土自重切土 挖停机面以下的挖停机面以下的土土”。n 抓铲挖土机的工作特点抓铲挖土机的工作特点是n“直上直下直上直下 自重切土自重切土 挖停机面以下的挖停机面以下的土土”。n 以上两种挖土机工效较低，虽可挖较深较大的基坑、地槽及装卸散料，但由于由于自重切土，适用范围较窄，故不多用。自重切土
21、，适用范围较窄，故不多用。（七）（七）主要挖土机械主要挖土机械n城市施工中常用反铲挖土机常用反铲挖土机施工，反铲挖土机按其操纵方式可分为液压式液压式和索索式式两种，液压式斗铲靠液压装置强制切土，能挖 类土，而索式靠自重切土，仅能挖 类土。n反铲挖土机的开挖方式反铲挖土机的开挖方式有沟端开挖法沟端开挖法和沟侧开挖法沟侧开挖法两种。n 沟端开挖法沟端开挖法指反铲挖土机沿沟端逐渐倒反铲挖土机沿沟端逐渐倒退挖土，汽车停放在沟侧，起重臂只要退挖土，汽车停放在沟侧，起重臂只要回转回转40 45即能卸土。即能卸土。（七）（七）主要挖土机械主要挖土机械n 沟侧开挖法沟侧开挖法指反铲挖土机沿着基坑长向反铲挖土机
22、沿着基坑长向一侧开行，挖土时反铲挖土机开行方向一侧开行，挖土时反铲挖土机开行方向与开挖方向垂直，该法既对基坑长向边与开挖方向垂直，该法既对基坑长向边坡的稳定产生不利影响，有可能使其稳坡的稳定产生不利影响，有可能使其稳定性差，不安全定性差，不安全，故常用沟端开挖法沟端开挖法。（八）强夯地基（八）强夯地基n强夯地基是用强夯法使地基受到压实加强夯地基是用强夯法使地基受到压实加固固。n强夯法是用起重机械将重锤（一般为强夯法是用起重机械将重锤（一般为80 300KN）吊起从高处（一般为）吊起从高处（一般为6 30）自由落下，给地基以冲击力）自由落下，给地基以冲击力和振动，从而提高地基土的强度并降低和振动
23、，从而提高地基土的强度并降低其压缩性的一种有效的地基加固方法。其压缩性的一种有效的地基加固方法。n该法具有效果好、速度快、节省材料、施工简便，但施工时噪音大、振动大等特点。适用于碎石土、砂土、粘性土、湿陷性黄土和填土地基等的加固处理。强夯地基强夯地基n强夯法的机具设备强夯法的机具设备包括起重能力为起重能力为150 KN以上的履带式起重机以上的履带式起重机，也可使用专用专用三角起重架或龙门架作起重设备三角起重架或龙门架作起重设备；包括夯锤夯锤，夯锤可用钢材制作，或可用钢板为外壳、内部焊接钢筋骨架后浇筑C30混凝土制成，夯锤底面有圆形和方形两种；夯锤底面有圆形和方形两种；包括脱钩装置包括脱钩装置（
24、常用的脱钩装置为工地自制自动脱钩器由吊环、耳板、销环、吊钩等组成，由钢板焊接制成。）强夯地基强夯地基n重锤夯实法重锤夯实法是n用起重机械将夯锤提升到一定高度后，用起重机械将夯锤提升到一定高度后，利用自由下来的冲击能来夯实基土表面，利用自由下来的冲击能来夯实基土表面，使其形成一层较为均匀的硬壳层，从而使其形成一层较为均匀的硬壳层，从而使地基得到加固。使地基得到加固。n该法具有施工简便，费用较低的特点，但布点较密，夯击遍数多，施工期较长，且夯击能量小，孔隙水难以消散，加固深度有限（1.2 2.0），当土的含水量梢高时，易夯成橡皮土，处理较困难。强夯地基强夯地基n重锤夯实法重锤夯实法可采用配置有摩擦
25、式卷扬机的履带采用配置有摩擦式卷扬机的履带式起重机、打桩机、龙门架起重机或悬臂式桅式起重机、打桩机、龙门架起重机或悬臂式桅杆起重机杆起重机等。其起重能力采用自动脱钩时，起自动脱钩时，起重机应大于夯锤重量的重机应大于夯锤重量的1.5 倍，直接用钢丝绳倍，直接用钢丝绳悬吊夯锤时，起重机应大于夯锤重量的悬吊夯锤时，起重机应大于夯锤重量的3倍。倍。重锤夯实法所用夯锤宜采用截头圆锥体，可用C20钢筋混凝土钢筋混凝土制作。n以上两法是用很大的冲击能，使土中出现冲击波和很大的应力，使土中孔隙压缩，土体局部液化，夯击点周围产生裂隙，形成良好的排水通道，土体迅速固结。但强夯所产生的振动，但强夯所产生的振动，对现
26、场周围已建成或正在施工的建筑物及其它对现场周围已建成或正在施工的建筑物及其它设施有影响时，不宜采用，必要时应采取防震设施有影响时，不宜采用，必要时应采取防震措施。措施。二二.基础工程基础工程n本书只介绍桩基础，其它类型的基础形式（板式基础、杯形基础、筏片基础、板式基础、杯形基础、筏片基础、箱形基础箱形基础）在以后章节中加以介绍或略去。n 桩基础桩基础是n用承台或梁将沉入土中的桩联系起来，用承台或梁将沉入土中的桩联系起来，以承受上部结构荷载的一种常用的基础以承受上部结构荷载的一种常用的基础形式。形式。二二.基础工程基础工程（一）一）桩的作用和类型桩的作用和类型 1.作用作用 1）采用桩基础将上部
27、建筑物的）采用桩基础将上部建筑物的荷载传递到土层深度持力较大的土层上；荷载传递到土层深度持力较大的土层上；2）采用桩基础可使软弱土层挤密，）采用桩基础可使软弱土层挤密，提高土体的密实度，增加地基承载力。提高土体的密实度，增加地基承载力。如：如：天津电视塔天津电视塔 天津金禧大酒店天津金禧大酒店 天津国际大厦天津国际大厦 经联大厦经联大厦二二.基础工程基础工程2.2.分类分类 按受力状况，可分为按受力状况，可分为：端承桩端承桩 摩擦桩摩擦桩中间桩（包括端承摩擦桩、摩擦端承桩）中间桩（包括端承摩擦桩、摩擦端承桩）按材料不同，可分为按材料不同，可分为：木桩（天安门、前门、渤海大楼等）木桩（天安门、前
28、门、渤海大楼等）钢桩（包括钢管桩、钢板桩等）钢桩（包括钢管桩、钢板桩等）钢筋混凝土桩钢筋混凝土桩预应力混凝土桩预应力混凝土桩二二.基础工程基础工程按成桩原理，可分为按成桩原理，可分为：挤土桩（如预制桩、挤土灌注桩等）挤土桩（如预制桩、挤土灌注桩等）部分挤土桩（预钻孔打入式预制桩、部分挤土桩（预钻孔打入式预制桩、部分挤土灌注桩）部分挤土灌注桩）非挤土桩（干作业成桩、泥浆护壁成桩、非挤土桩（干作业成桩、泥浆护壁成桩、套筒护壁成桩）套筒护壁成桩）按施工方法，可分为：按施工方法，可分为：预制桩预制桩 灌注桩灌注桩二二.基础工程基础工程 预制桩按施工方法，可分为预制桩按施工方法，可分为：锤击沉桩锤击沉桩
29、 静力压桩静力压桩 水冲沉桩水冲沉桩 振动沉桩振动沉桩 灌注桩按成孔方式，可分为：灌注桩按成孔方式，可分为：钻孔灌注桩钻孔灌注桩 挖孔灌注桩挖孔灌注桩 沉管灌注桩沉管灌注桩 钻扩灌注桩钻扩灌注桩 爆扩灌注桩爆扩灌注桩二二.基础工程基础工程所谓预制桩所谓预制桩，是指在工厂或大型施工现场，是指在工厂或大型施工现场专用工作面上预制成的桩，利用沉桩设专用工作面上预制成的桩，利用沉桩设备将桩沉入土中。备将桩沉入土中。预算基价中列出的打预算基价中列出的打预制桩和静力压桩机压桩，均属于预制预制桩和静力压桩机压桩，均属于预制桩施工。桩施工。而灌注桩而灌注桩则是指在施工现场的桩位上，则是指在施工现场的桩位上，用
30、各种成孔机械成孔，再向孔内吊放钢用各种成孔机械成孔，再向孔内吊放钢筋笼，最后浇筑混凝土成桩。筋笼，最后浇筑混凝土成桩。预算基价预算基价中的打现场灌注桩、钻孔灌注钢筋混凝中的打现场灌注桩、钻孔灌注钢筋混凝土桩、水泥搅拌桩均属灌注桩施工。土桩、水泥搅拌桩均属灌注桩施工。二二.基础工程基础工程水泥搅拌桩水泥搅拌桩是是利用水泥、石灰等材料作为固化剂，通过特制的利用水泥、石灰等材料作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，利用固化剂和软剂（浆液或粉体）强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理、化学反应，使软土之
31、间所产生的一系列物理、化学反应，使软土硬结成具有一定强度的优质地基。土硬结成具有一定强度的优质地基。该法具有无振动、无噪音、无污染、无侧向挤压、该法具有无振动、无噪音、无污染、无侧向挤压、对邻近建筑物影响很小、且施工期较短、造价对邻近建筑物影响很小、且施工期较短、造价低廉、效益明显等特点。水泥搅拌桩适用于作低廉、效益明显等特点。水泥搅拌桩适用于作围护结构的挡土桩墙，用以防止坑壁及边坡坍围护结构的挡土桩墙，用以防止坑壁及边坡坍塌、基坑底面隆起等塌、基坑底面隆起等 二二.基础工程基础工程(二二)打预制桩（锤击沉桩）打预制桩（锤击沉桩）打预制桩打预制桩利用桩锤的冲击能使预制桩沉入土中。目前预制桩施利
32、用桩锤的冲击能使预制桩沉入土中。目前预制桩施工多用这种方法。工多用这种方法。该该法适用于各种不同土层，机械化程度高，施工速度法适用于各种不同土层，机械化程度高，施工速度快，用途广泛。快，用途广泛。1.打桩设备打桩设备 桩锤桩锤 桩架桩架 动力设备动力设备二二.基础工程基础工程1）桩锤桩锤 常用的桩锤常用的桩锤有有落锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油锤和液压锤等。落锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油锤和液压锤等。落锤为一铸铁块，锤重落锤为一铸铁块，锤重0.5 2.0 t，配以卷扬机、，配以卷扬机、桩架即可打桩。桩架即可打桩。适用于在粘土和砾石土中施工，但其锤击速度慢，适用于在粘土和砾石土中施工，但其锤击速度
33、慢，每分钟为每分钟为6 6 20 20 次，因而使用受到限制。次，因而使用受到限制。二二.基础工程基础工程1）桩锤桩锤 单动汽锤单动汽锤是以蒸汽或压缩空气为动力，它上升靠是以蒸汽或压缩空气为动力，它上升靠动力，下降靠自重，而击桩入土，其桩锤动力，下降靠自重，而击桩入土，其桩锤3 15 t，每分钟锤击，每分钟锤击60 80次，冲击力大，优次，冲击力大，优于落锤。双动汽锤则是上升和下降均靠动力，于落锤。双动汽锤则是上升和下降均靠动力，锤重为锤重为0.6 6.0 t，每分钟锤击，每分钟锤击100 300次。次。两种锤可打各种桩，但双动汽锤可用于打斜桩、水下打桩和拔桩，也可不用桩架打桩。但单、双动汽锤
34、需庞大的动力设备，移动不便，故少用。二二.基础工程基础工程 柴油锤柴油锤是以燃油的起爆推动桩锤向上运动是以燃油的起爆推动桩锤向上运动而进行锤击打桩，其桩架、动力设备与而进行锤击打桩，其桩架、动力设备与桩锤共同组成打桩机进行打桩，桩锤为桩锤共同组成打桩机进行打桩，桩锤为0.6 7.2 t，机架轻便，打桩迅速，故，机架轻便，打桩迅速，故天津市的预算基价中采用的既是此种桩天津市的预算基价中采用的既是此种桩锤。柴油锤按其构造不同，锤。柴油锤按其构造不同，可分为筒式、筒式、活塞式和导杆式活塞式和导杆式三种。柴油锤常用于打设木桩、钢板桩和长度不大于12的钢筋混凝土桩。由于柴油锤所产生的噪音和污染等缺点，使
35、其使用受到一定限制。二二.基础工程基础工程最近数年来开始使用液压锤。其可以避免柴油锤易产生的污染、噪音，因而使用前景广阔。液压锤是由一外壳封闭起来的冲击体所组成，利是由一外壳封闭起来的冲击体所组成，利用液压油来提升和降落冲击缸体；冲击缸体下用液压油来提升和降落冲击缸体；冲击缸体下部充满氮气，当冲击缸体下落时，首先是冲击部充满氮气，当冲击缸体下落时，首先是冲击头对桩施加压力，接着是通过可压缩的氮气对头对桩施加压力，接着是通过可压缩的氮气对桩施加压力，使冲击缸体对桩施加压力的过程桩施加压力，使冲击缸体对桩施加压力的过程延长，因此每一击能获得更大的贯入度。延长，因此每一击能获得更大的贯入度。液压锤不
36、排除任何废气，无噪音，冲击频率高，同时适合水下打桩，是理想的冲击式打桩设备。但其构造复杂，造价高。二二.基础工程基础工程2）桩架桩架桩架的作用桩架的作用：吊装就位、悬挂桩锤吊装就位、悬挂桩锤 引导桩锤沿其方向击桩而使桩不发生偏移引导桩锤沿其方向击桩而使桩不发生偏移，附加导杆和斜撑组成的桩架，附加导杆和斜撑组成的桩架 二二.基础工程基础工程桩架的种类：桩架的种类：滚筒式桩架滚筒式桩架（其行走靠滚筒在垫木上滚动）（其行走靠滚筒在垫木上滚动）多功能桩架多功能桩架（其底座装有铁轮、底盘在轨道中（其底座装有铁轮、底盘在轨道中 行走、导架可自由伸缩和前后倾行走、导架可自由伸缩和前后倾 斜的桩架）斜的桩架）
37、旱船步履式桩架旱船步履式桩架（有行走的收支腿、（有行走的收支腿、通过行走油通过行走油缸移动行走滚轮缸移动行走滚轮 缸使行走滚轮移动缸使行走滚轮移动于下盘上的桩架）于下盘上的桩架）履带式桩架履带式桩架（以履带式起重机为底盘，附加导（以履带式起重机为底盘，附加导 杆和斜撑组成的桩架）杆和斜撑组成的桩架）二二.基础工程基础工程 天津天津 天津市预算基价中采用的桩架即履带式桩架天津市预算基价中采用的桩架即履带式桩架。履带式桩架履带式桩架是以履带式起重机为动力装置，是以履带式起重机为动力装置，有一机多能的特点，结构较简、只增加用钢管或型钢有一机多能的特点，结构较简、只增加用钢管或型钢制作的导架，导架与起
38、重机身和吊臂相联系，其行走制作的导架，导架与起重机身和吊臂相联系，其行走旋转的功能和所有卷扬机的控制均利用起重机的装置，旋转的功能和所有卷扬机的控制均利用起重机的装置，因而性能较好，操作灵活，与多功能桩架相似，适用范围较广，可用于一般锤击沉桩施工，也可以用于钻孔、冲孔等灌注桩施工。3）打桩的动力设备 主要为蒸汽锅炉、空气压缩机及卷扬机等。二二.基础工程基础工程1.1.打桩工艺打桩工艺打桩的施工过程包括：打桩的施工过程包括：桩架的移动和就桩架的移动和就位位 吊桩与定桩吊桩与定桩 打桩打桩 截桩与接桩截桩与接桩1）桩架的移动与就位桩架的移动与就位 桩架的移动可有桩架的移动可有“顶打顶打”和和“退打
39、退打”两种不同的移动方两种不同的移动方向。向。二二.基础工程基础工程1.1.打桩工艺打桩工艺顶打是顶打是指桩顶标高高于地面，桩架向前移指桩顶标高高于地面，桩架向前移动打桩，可不断的把预先布置好的预制动打桩，可不断的把预先布置好的预制桩施打完后，在清理好的场地继续移动桩施打完后，在清理好的场地继续移动桩架，有利于现场布置和施工组织。桩架，有利于现场布置和施工组织。退打是退打是指桩顶标高高于地面，桩架向后移指桩顶标高高于地面，桩架向后移动，再逐根打桩。该法无法进行现场桩动，再逐根打桩。该法无法进行现场桩的布置，需要随打随运，不利于施工组的布置，需要随打随运，不利于施工组织。织。二二.基础工程基础工
40、程采用顶打的方法往往采用送桩的形式将桩采用顶打的方法往往采用送桩的形式将桩打入土中，使桩顶低于地面打入土中，使桩顶低于地面。所谓送桩是所谓送桩是指用较预制桩高一个强度等级指用较预制桩高一个强度等级的钢筋混凝土材料制作的桩或用钢材制的钢筋混凝土材料制作的桩或用钢材制作的桩作为替打桩，将要打入的预制桩作的桩作为替打桩，将要打入的预制桩打入土中进而达到设计标高，从而使预打入土中进而达到设计标高，从而使预制桩的桩头在破碎后能与承台筋焊接或制桩的桩头在破碎后能与承台筋焊接或绑扎成一体，以近一步浇筑混凝土与承绑扎成一体，以近一步浇筑混凝土与承台形成刚性连接。台形成刚性连接。二二.基础工程基础工程2）2）吊
41、桩与插桩吊桩与插桩 所所谓吊桩所所谓吊桩是指将桩从平卧状态吊起成直立状态，并使桩尖是指将桩从平卧状态吊起成直立状态，并使桩尖对准桩位，以便进一步施打。对准桩位，以便进一步施打。所所谓插桩所所谓插桩是指在桩对准桩位后，用锤的半落距将锤打入土是指在桩对准桩位后，用锤的半落距将锤打入土中，并保证桩的平面位置和垂直度均能满足施工中，并保证桩的平面位置和垂直度均能满足施工质量要求，再进一步打入桩。质量要求，再进一步打入桩。二二.基础工程基础工程3）3）打桩打桩 打桩的方法打桩的方法可有可有“轻锤高击轻锤高击”和和“重锤低击重锤低击”两种方两种方法。法。轻锤高击因其动量小、回弹大、易损坏桩头而不宜采用。重
42、锤低击则动量大、回弹小、不易损坏桩头而多采用。桩的破坏桩的破坏是根据桩头是否打坏或桩身是根据桩头是否打坏或桩身是否破坏来确定。是否破坏来确定。因此重锤低击可使桩因此重锤低击可使桩头少破坏而多采用。头少破坏而多采用。二二.基础工程基础工程 4）4）截桩与接桩截桩与接桩 所所 所谓截桩所谓截桩包括截断断桩和破桩头，包括截断断桩和破桩头，目前多用大锤破碎混凝土和氧乙炔气割切割钢筋的原始方法。该法劳动强度大，效率低，但目前仍不能找到更好更简捷的方法截桩。所谓接桩所谓接桩是因为每根桩的长度要受到一定的是因为每根桩的长度要受到一定的限制（由于运输的原因或施工的原因），而设限制（由于运输的原因或施工的原因）
43、，而设计和施工又需要一定的长度，计和施工又需要一定的长度，因此在施工中需要接桩。接接 接桩的方法接桩的方法有焊接法、硫磺胶泥接桩法和法有焊接法、硫磺胶泥接桩法和法兰盘螺栓连接法。目前多使用焊接法，即用电兰盘螺栓连接法。目前多使用焊接法，即用电弧焊焊接的方法。弧焊焊接的方法。二二.基础工程基础工程（(二二)静力压桩静力压桩 1.静力压桩是静力压桩是在软土地基上，利用静力压桩在软土地基上，利用静力压桩机或液压静力压桩机用无振动的静压力（液压机或液压静力压桩机用无振动的静压力（液压夹持力）将预制桩压入土中的一种沉桩新工艺。夹持力）将预制桩压入土中的一种沉桩新工艺。与锤击沉桩相比，它具有施 工无噪音、
44、无振动、节约材料、降低成本、确保施工质量、沉桩速度快等特点。目前常用的液压静力压桩机由液压吊装机构、液压夹持压桩机构（千斤顶）行走及回转机构、液压及配电系统、配铁重等部分组成。二二.基础工程基础工程 2.静力压桩施工工艺为静力压桩施工工艺为：测量定位测量定位 桩机就位桩机就位 吊桩与插桩吊桩与插桩 桩身对桩身对中调直中调直 静压沉桩静压沉桩接桩接桩 再静压沉桩再静压沉桩 终止压桩终止压桩 切割桩头切割桩头 3.压桩方法压桩方法 用起重机将预制桩调运或用汽车运至桩机附近，再用起重机将预制桩调运或用汽车运至桩机附近，再利用桩机自身设置的起重机将其吊入夹持器中，夹利用桩机自身设置的起重机将其吊入夹持
45、器中，夹持油缸将桩从侧面夹紧，液压油缸将桩压入土层中，持油缸将桩从侧面夹紧，液压油缸将桩压入土层中，伸程完成后，夹持油缸回程松夹，压桩油缸回程。伸程完成后，夹持油缸回程松夹，压桩油缸回程。重复上述动作，可实现连续压桩动作，直至把桩压重复上述动作，可实现连续压桩动作，直至把桩压入预定深度土层中。入预定深度土层中。二二.基础工程基础工程 压桩的终桩控制压桩的终桩控制 纯摩擦桩以设计桩长为控制条件；纯摩擦桩以设计桩长为控制条件；对长度大于对长度大于21m的端承摩擦型静压桩，的端承摩擦型静压桩，应应以设计桩长控制为主，终压力值为对照；以设计桩长控制为主，终压力值为对照；对长对长1421m静压桩，静压桩
46、，应以终压力达满应以终压力达满载值为终压控制条件。载值为终压控制条件。二二.基础工程基础工程（四）（四）打现场灌注桩（也称沉管灌注桩）打现场灌注桩（也称沉管灌注桩）打现场灌注桩包括打现场灌注桩包括锤击沉管和振动沉管两种方锤击沉管和振动沉管两种方法。天津施工多采用振动沉管的方法。法。天津施工多采用振动沉管的方法。振动沉管灌注桩的施工方法是振动沉管灌注桩的施工方法是指将带有活瓣式指将带有活瓣式桩靴或预制钢筋混凝土桩尖的钢管沉入土中，桩靴或预制钢筋混凝土桩尖的钢管沉入土中，在钢管中放入钢筋笼后，边浇筑混凝土边拔管在钢管中放入钢筋笼后，边浇筑混凝土边拔管而成的桩。而成的桩。打现场灌注桩的桩机可有柴油打
47、桩机和电动步履式打桩机。二二.基础工程基础工程 打现场灌注桩的施工打现场灌注桩的施工 是先安装好桩机，将桩管下端的活瓣桩是先安装好桩机，将桩管下端的活瓣桩靴合起，对准桩位，徐徐放下桩管，压靴合起，对准桩位，徐徐放下桩管，压入土中，勿使偏斜，即可开动激振器沉入土中，勿使偏斜，即可开动激振器沉管，当沉管下沉到设计要求的深度后，管，当沉管下沉到设计要求的深度后，边停止振动，即可用料斗向管内浇筑混边停止振动，即可用料斗向管内浇筑混凝土，如此反复进行，直至桩管全部拔凝土，如此反复进行，直至桩管全部拔出地面后即形成混凝土桩身。出地面后即形成混凝土桩身。二二.基础工程基础工程 打现场灌注桩的拔管方法打现场灌
48、注桩的拔管方法 有：单打法、复打法和翻插法。有：单打法、复打法和翻插法。单打法单打法是指拔管时每提升是指拔管时每提升0.51.0m，振动振动510秒，如此反复直至拔出。秒，如此反复直至拔出。复打法复打法是二次单打法。是二次单打法。翻插法翻插法是指每拔管是指每拔管 0.51.0，再，再回插回插0.30.5，如此反复直至拔出。，如此反复直至拔出。天津地区常用的是单打法，当可能出现断桩或缩径时，可采用复打法或翻插法。一般江浙地区常用复打法和翻插法。二二.基础工程基础工程（(五五)钻孔灌注桩钻孔灌注桩 天津地区常用的是泥浆护壁的钻孔灌注桩。它是利用各种桩孔成孔机械钻孔，在孔中注入密利用各种桩孔成孔机械
49、钻孔，在孔中注入密度为度为 1.11.3的护壁泥浆，以保护孔壁，的护壁泥浆，以保护孔壁，然后安放钢筋笼，再向孔内浇筑混凝土而成的然后安放钢筋笼，再向孔内浇筑混凝土而成的桩。桩。泥浆的作用为护壁防孔壁坍塌，也可携带钻下护壁防孔壁坍塌，也可携带钻下的土渣将其排出钻孔，还可冷却钻头。的土渣将其排出钻孔，还可冷却钻头。泥浆有膨润土泥浆、聚合物泥浆以及其它化合物泥浆膨润土泥浆、聚合物泥浆以及其它化合物泥浆。目前常用的为膨润土泥浆膨润土泥浆。二二.基础工程基础工程 因天津地区地下水位较高，钻孔灌注桩多为湿式成孔。湿式成孔的机械可用冲抓锥成孔机、斗冲抓锥成孔机、斗式钻头成孔机、冲击式成孔机、潜水电钻成孔式钻
50、头成孔机、冲击式成孔机、潜水电钻成孔机、大直径旋入全套管护壁成孔钻机（贝诺特机、大直径旋入全套管护壁成孔钻机（贝诺特钻机）和工程水文地质回转钻机等。钻机）和工程水文地质回转钻机等。天津预算基价采用的为潜水电钻。潜水电钻。潜水电钻是近年来应用较广的一种成孔机械。它是将电机、变速机构加以密封，与底部的钻它是将电机、变速机构加以密封，与底部的钻头连接在一起组成钻具。可潜入水中作业，以头连接在一起组成钻具。可潜入水中作业，以正反循环的方式将泥浆送入孔中，再将钻削下正反循环的方式将泥浆送入孔中，再将钻削下来的土屑由泥浆带出孔外。来的土屑由泥浆带出孔外。二二.基础工程基础工程潜水电钻的成孔排渣方式有两种，
