1、1/24/20231第三章地基与基础第三章地基与基础(目录目录)v学习重点学习重点.学习要求学习要求2v3 31 1 浅基础浅基础工程工程4v32 地基处理地基处理31v33 桩基础工程桩基础工程107v34 水域钻空桩施工技术水域钻空桩施工技术313v本章小结本章小结358v单元测试作业单元测试作业360v结束结束3691/24/20232学习重点学习重点.学习要求学习要求v学习重点：学习重点：钢筋混凝土预制桩和混凝土灌注钢筋混凝土预制桩和混凝土灌注桩施工及质量检验标准，对泥浆护壁成孔灌桩施工及质量检验标准，对泥浆护壁成孔灌注桩施工过程及方法。注桩施工过程及方法。v学习要求：学习要求：了解浅
2、基础的类型了解浅基础的类型;了解地基处理的方法了解地基处理的方法;了解单桩竖向抗压静载试验了解单桩竖向抗压静载试验;了解桩基础组成及分类；了解桩基础组成及分类；了解预制桩、灌注桩质量检验标准。了解预制桩、灌注桩质量检验标准。了解泥浆护壁成孔施工过程及工艺原理；了解泥浆护壁成孔施工过程及工艺原理；1/24/20233学习重点学习重点.学习要求学习要求掌握预制桩施工顺序确定、注意事项、质量事故掌握预制桩施工顺序确定、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产生的原因和预防措施；了解静力压桩特点和施工方法；工方法；掌握预制桩的打桩原则和停打标准掌握预制桩的打桩原则和停打标准;掌握
3、沉管灌注桩、大直径人工挖孔灌注桩的施工掌握沉管灌注桩、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，安全施工措方法，常见质量事故的预防和处理，安全施工措施；施；1/24/20234 3 31 1 浅基础浅基础工程工程(目录目录)v总述总述5 5v一、浅基础的类型一、浅基础的类型7v1.1.基础受力特点分：基础受力特点分：7v2.2.浅基础按构造形式分类：浅基础按构造形式分类：11v3.3.按材料分类：按材料分类：12v二二.浅基础施工浅基础施工13v1.1.砖基础施工砖基础施工13v2.石基础施工石基础施工19v3.混凝土和毛石混凝土基础施工混凝土和毛石混凝土基础施工22v4.板式
4、基础板式基础24v5.杯形基础杯形基础26v6.筏形基础筏形基础281/24/202353 31 1 浅基础浅基础工程工程地基地基指建筑物荷载作用下基底指建筑物荷载作用下基底下方产生的变形不可忽略的那部分地层。下方产生的变形不可忽略的那部分地层。基础基础指将建筑物荷载传递给地指将建筑物荷载传递给地基的下部结构基的下部结构。1/24/202363 31 1 浅基础浅基础工程工程地基必须满足三方面的条件：地基必须满足三方面的条件：强度、稳定性、变形值。强度、稳定性、变形值。一般情况下采用浅基础；如不满足上一般情况下采用浅基础；如不满足上述条件要求，则必须进行加固处理，把它称述条件要求，则必须进行加
5、固处理，把它称为人工地基上的浅基础；必要时则采用深基为人工地基上的浅基础；必要时则采用深基础。础。1/24/202373 31 1 浅基础工程浅基础工程一、浅基础的类型一、浅基础的类型（基础的埋置深度小于宽（基础的埋置深度小于宽度的基础，或小于度的基础，或小于5m5m的称为浅基础的称为浅基础）1 1、基础受力特点分：基础受力特点分：a、刚性基础、刚性基础指如砖、毛石、灰土、混凝土、三合土等基础。指如砖、毛石、灰土、混凝土、三合土等基础。刚性基础的重大拉应力和剪应力必定在其变截面处，刚性基础的重大拉应力和剪应力必定在其变截面处，其值基础台阶的宽高比（挑出部分的宽度与其对应的高其值基础台阶的宽高比
6、（挑出部分的宽度与其对应的高度之比）影响很大。因此，刚性基础控制台阶的宽高比度之比）影响很大。因此，刚性基础控制台阶的宽高比（刚性角）是关键。（刚性基础的形式见下页，下页表（刚性角）是关键。（刚性基础的形式见下页，下页表2 21 1刚性基础刚性角的容许值）。刚性基础刚性角的容许值）。1/24/2023831 浅基础工程图片 1/24/2023931 浅基础工程v刚性基础的形式图形刚性角刚性角1/24/2023103 31 1 浅基础工程浅基础工程b、柔性基础、柔性基础专指钢筋混凝土基础，它的抗弯、抗压、抗拉能专指钢筋混凝土基础，它的抗弯、抗压、抗拉能力都很大，适用于地基土比较软弱，上部结构荷载
7、较力都很大，适用于地基土比较软弱，上部结构荷载较大的基础。大的基础。1/24/2023113 31 1 浅基础工程浅基础工程2.2.浅基础按构造形式分类：浅基础按构造形式分类：a.a.独独立基础指立基础指单独基础，多呈柱墩形，截面可作成阶梯单独基础，多呈柱墩形，截面可作成阶梯形和锥形等。形和锥形等。b.b.条条形基础（条基）形基础（条基）指长度远大于高度和宽度的基础。指长度远大于高度和宽度的基础。c.c.梁基础梁基础这是在柱下带形基础不能满足地基承载力这是在柱下带形基础不能满足地基承载力要求时，将纵横带形基础连成整体，使基础纵横要求时，将纵横带形基础连成整体，使基础纵横两向均有较大的刚度。两向
8、均有较大的刚度。d.d.基础（满堂基础）基础（满堂基础）1/24/2023123 31 1 浅基础工程浅基础工程3.3.按材料分类：按材料分类：a.a.砖砖基础基础b.b.石基础石基础c.c.凝土基础凝土基础d.d.石混凝土基础石混凝土基础e.e.石三合土基础石三合土基础f.f.筋混凝土基础筋混凝土基础1/24/2023133 31 1 浅基础工程浅基础工程二二.浅基础施工浅基础施工 1.1.砖基础施工砖基础施工开挖前，设龙门板或龙门桩。开挖前，设龙门板或龙门桩。大放脚有两种形式：大放脚有两种形式：a、当地基承载力当地基承载力f150kpa时，时，采用等高式大放脚。（采用等高式大放脚。（下页图
9、形下页图形），即两，即两皮一收，两边各收进皮一收，两边各收进1/4砖长；砖长；1/24/20231431 浅基础工程基础大放脚形式图：基础大放脚形式图：1/24/2023153 31 1 浅基础工程浅基础工程b、当地基承载力当地基承载力f150kpa时，时，采用不等高式大放脚。（采用不等高式大放脚。（上页图形上页图形），即，即两皮一收或一皮一收相间隔，两边各收进两皮一收或一皮一收相间隔，两边各收进1/4砖长。砖长。大放脚的底宽应根据计算而定，大放脚的底宽应根据计算而定，各层大放脚的宽度应为半砖长的整倍数各层大放脚的宽度应为半砖长的整倍数1/24/2023163 31 1 浅基础工程浅基础工程砖
10、基础不在同一深度，由下往上砌砖基础不在同一深度，由下往上砌筑，在高低台阶接头处，下面台阶要砌一筑，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定长度（一般不小于基础扩大部分的高度h）实砌体，砌到上面后和上面的砌体一）实砌体，砌到上面后和上面的砌体一起退台。（起退台。（砖基础高低接头处砌法砖基础高低接头处砌法如下页如下页图形。）图形。）1/24/2023173 31 1 浅基础工程浅基础工程砖基础的灰缝厚度为砖基础的灰缝厚度为812mm，一，一般为般为10mm。砖基础接槎应留成斜槎，。砖基础接槎应留成斜槎，如因条件限制留成直槎时，应按规范要如因条件限制留成直槎时，应按规范
11、要求设置拉结筋。求设置拉结筋。砖基础内宽度超过砖基础内宽度超过300mm的预留的预留孔洞，应砌筑平拱或设置过梁。孔洞，应砌筑平拱或设置过梁。1/24/20231831 浅基础工程砖基础高低接头处砌法1/24/20231931 浅基础工程2.石基础施工石基础施工（毛石基础图见下页毛石基础图见下页）可以用毛石或毛条石，以铺浆法砌筑，可以用毛石或毛条石，以铺浆法砌筑，灰缝灰缝2030mm，砂浆饱满。，砂浆饱满。石基础应分皮卧砌，上下错缝。不准采石基础应分皮卧砌，上下错缝。不准采用外侧立石块，中间填心的砌筑方法。用外侧立石块，中间填心的砌筑方法。每日砌筑高度不超过每日砌筑高度不超过1.2m。在转角处或
12、交接处，应同时砌筑，否则在转角处或交接处，应同时砌筑，否则留成斜槎。留成斜槎。1/24/20232031 浅基础工程毛石基础图：1/24/20232131 浅基础工程 毛石基础毛石基础的断面形式有的断面形式有两种两种（见上页）（见上页）：阶梯形、梯形。阶梯形、梯形。基础顶宽比墙厚基础顶宽比墙厚大大200mm，每阶梯的，每阶梯的高度为高度为300400mm，至少两皮毛石。，至少两皮毛石。基底要坐浆，石块大面向下。基底要坐浆，石块大面向下。基础的第一层、最上一层、转角、交接基础的第一层、最上一层、转角、交接处和洞口处选用较大的平毛石砌筑。处和洞口处选用较大的平毛石砌筑。1/24/2023223 3
13、1 1 浅基础工程浅基础工程3.混凝土和毛石混凝土基础施工混凝土和毛石混凝土基础施工混凝土基础应分层进行，并用插入式混凝土基础应分层进行，并用插入式振捣器振捣。振捣器振捣。对于阶梯形的应整分浇筑层。对于阶梯形的应整分浇筑层。对于锥形应逐步的随浇随由下向上安对于锥形应逐步的随浇随由下向上安装模板。装模板。对于独立基础应连续浇筑完毕。对于独立基础应连续浇筑完毕。1/24/2023233 31 1 浅基础工程浅基础工程在混凝土基础中掺入不多余在混凝土基础中掺入不多余25的的毛石，称为毛石混凝土基础，可节约水毛石，称为毛石混凝土基础，可节约水泥。泥。要求毛石的粒径要求毛石的粒径150mm、1/4结结构
14、最小断面。构最小断面。毛石要洗净晾干。毛石要洗净晾干。投放要求：分层、均匀。投放要求：分层、均匀。2m深的基坑浇筑时要使用溜槽。深的基坑浇筑时要使用溜槽。1/24/2023243 31 1 浅基础工程浅基础工程4.板式基础板式基础（下页图下页图）板式基础包括柱下板式基础包括柱下钢筋混凝土独钢筋混凝土独立基础立基础和和墙下混凝土条形基础墙下混凝土条形基础。柱下。柱下独立基础当柱荷载的偏心距不大时，独立基础当柱荷载的偏心距不大时，常用长方形；偏心距大时，则用矩形。常用长方形；偏心距大时，则用矩形。（1）.构造要求构造要求（2）.施工要点施工要点1/24/20232531 浅基础工程图片1/24/2
15、023263 31 1 浅基础工程浅基础工程5.杯形基础杯形基础杯形基础主要用作装配式钢筋混凝杯形基础主要用作装配式钢筋混凝土柱的基础，形式有一般杯口基础、双土柱的基础，形式有一般杯口基础、双杯口基础、高杯口基础等。（杯口基础、高杯口基础等。（见下页见下页），），所用材料为钢筋混凝土，接头采用细石所用材料为钢筋混凝土，接头采用细石混凝土灌浆。混凝土灌浆。（1）.构造要求构造要求（2）.施工要点施工要点1/24/20232731 浅基础工程v杯形基础示意图：1/24/2023283 31 1 浅基础工程浅基础工程6.筏形基础筏形基础筏形基础由钢筋混凝土底版、筏形基础由钢筋混凝土底版、梁等组成。适
16、用于有地下室或地基承梁等组成。适用于有地下室或地基承载力较低而上部结构传来的荷载较大载力较低而上部结构传来的荷载较大时采用。筏形基础在外形和构造上象时采用。筏形基础在外形和构造上象倒置的楼盖，分为梁板式和平板式两倒置的楼盖，分为梁板式和平板式两种（种（下页图下页图231）。）。1/24/20232931 浅基础工程图片1/24/2023303 31 1 浅基础工程浅基础工程前者用于荷载较大的情况；后前者用于荷载较大的情况；后者一般在荷载不大，柱网较均匀且者一般在荷载不大，柱网较均匀且间距较小的情况下采用。由于筏形间距较小的情况下采用。由于筏形基础的整体刚度较大，能有效将各基础的整体刚度较大，能
17、有效将各柱子的沉降调整得较为均匀。柱子的沉降调整得较为均匀。（1）.构造要求构造要求（2）.施工要点施工要点1/24/202331 32 地基处理(目录目录)v一、概论地基处理一、概论地基处理32 v （一）、地基处理的目的（一）、地基处理的目的32v （二）、结构物存在的一般问题（二）、结构物存在的一般问题33v （三）、地基处理方法（三）、地基处理方法34v二、换土垫层法二、换土垫层法43v （一）、概念（一）、概念43v （二）、换土垫层法的设计、施工、质检（二）、换土垫层法的设计、施工、质检46v三、重锤夯实法三、重锤夯实法57v四、强夯法四、强夯法66v五、振冲法五、振冲法79v （
18、一）、冲挤密法（一）、冲挤密法80v （二）、振冲置换法（二）、振冲置换法931/24/20233232 地基处理地基处理v一、概论地基处理一、概论地基处理 v（一）、地基处理的目的（一）、地基处理的目的v 地基作为支撑建筑物荷载的地层，必须地基作为支撑建筑物荷载的地层，必须有足够的有足够的强度和稳定性强度和稳定性。v当建筑物的突然地基土质条件较差，难当建筑物的突然地基土质条件较差，难以满足建筑物的荷载要求时，即须采用适当以满足建筑物的荷载要求时，即须采用适当的地基处理，提高地基的承载能力，以保证的地基处理，提高地基的承载能力，以保证结构的安全和正常使用。结构的安全和正常使用。1/24/202
19、33332 地基处理地基处理v（二）、结构物存在的一般问题（二）、结构物存在的一般问题v a.强度及稳定性问题；强度及稳定性问题；v b.压缩及不均匀沉降问题；压缩及不均匀沉降问题；vc.地下水流失、潜蚀及管涌问题；地下水流失、潜蚀及管涌问题；vd.液化、震陷及失稳问题。液化、震陷及失稳问题。1/24/20233432 地基处理地基处理v（三）、地基处理方法（三）、地基处理方法v下面我们简单介绍下面我们简单介绍6种种处理方法处理方法:va.排水固结法排水固结法v【原理】：【原理】：v软粘性土地基在荷载作用下，土中孔隙软粘性土地基在荷载作用下，土中孔隙水排出，孔隙比减小，地基固结变形，超静水排出
20、，孔隙比减小，地基固结变形，超静水压力消散，土的有效应力增大，地基土强水压力消散，土的有效应力增大，地基土强度提高。度提高。1/24/20233532 地基处理地基处理v【施工手段】：【施工手段】：v1.堆载预压法（适用于软粘土地基）；堆载预压法（适用于软粘土地基）；v2.砂井堆载预压法（透水性低的软粘性土）；砂井堆载预压法（透水性低的软粘性土）；v3.降低地下水法（饱和粉细石地基）；降低地下水法（饱和粉细石地基）；v4.真空预压法（软粘土地基）。真空预压法（软粘土地基）。1/24/20233632 地基处理地基处理vb.振密、挤密法振密、挤密法v【原理】：【原理】：v采用一定的手段，通过振动
21、、挤压使地基采用一定的手段，通过振动、挤压使地基土体孔隙比减少，强度提高。土体孔隙比减少，强度提高。v【施工手段【施工手段】：v1.表面压实法（浅层疏松粘性土、松散表面压实法（浅层疏松粘性土、松散砂性土、湿陷性黄土及杂填土）；砂性土、湿陷性黄土及杂填土）；v2.重锤夯实法（天然含水量接近最佳含重锤夯实法（天然含水量接近最佳含水量的浅层土）；水量的浅层土）；1/24/20233732 地基处理地基处理v3.强夯法（无粘性土、杂填土非饱和粘强夯法（无粘性土、杂填土非饱和粘性土及湿陷性黄土等）；性土及湿陷性黄土等）；v4.振密、挤密法（砂性土、小于振密、挤密法（砂性土、小于0.005mm的粘粒小于的
22、粘粒小于10的土）；的土）；v5.土桩和灰土桩（湿陷性黄土、人工填土桩和灰土桩（湿陷性黄土、人工填土、非饱和粘性土）。土、非饱和粘性土）。1/24/20233832 地基处理地基处理vc.置换及拌入法置换及拌入法v【原理】：【原理】：v以砂、碎石等材料置换软弱地基，或在以砂、碎石等材料置换软弱地基，或在部分土体内掺入水泥、石灰等形成加固体，部分土体内掺入水泥、石灰等形成加固体，与未加固部分形成复合地基，从而提高地基与未加固部分形成复合地基，从而提高地基承载能力，减小压缩量。承载能力，减小压缩量。v【施工手段】：【施工手段】：v1.开挖置换法（浅层地基处理）；开挖置换法（浅层地基处理）；v2.深
23、层搅拌法（软弱粘性土）。深层搅拌法（软弱粘性土）。1/24/20233932 地基处理地基处理vd.灌浆法灌浆法v【原理】：【原理】：v用气压、液压、电化学原理把某些能固用气压、液压、电化学原理把某些能固化的浆液注入各种介质的裂缝和孔隙，以改善化的浆液注入各种介质的裂缝和孔隙，以改善地基物理力学性质，提高地基承载能力。（灌地基物理力学性质，提高地基承载能力。（灌浆法适用于砂及砂砾地基、湿陷性黄土地基、浆法适用于砂及砂砾地基、湿陷性黄土地基、粘性土地基）。粘性土地基）。v【施工手段】：【施工手段】：v1.渗入灌浆法；渗入灌浆法；v2.劈裂灌浆法；劈裂灌浆法；v3.压密灌浆法。压密灌浆法。1/24
24、/20234032 地基处理地基处理ve.加筋法加筋法v【原理】：【原理】：v通过在土层中埋设强度较大的土工聚合物、通过在土层中埋设强度较大的土工聚合物、拉筋、受力杆件等，提高承载能力，减少沉降拉筋、受力杆件等，提高承载能力，减少沉降的目的。的目的。v【施工手段】：【施工手段】：v1.土工聚合物（软弱地基）；土工聚合物（软弱地基）；v2.锚固技术（天然地基及人工地基；锚固技术（天然地基及人工地基；v3.加紧土（人工填筑的砂性土）。加紧土（人工填筑的砂性土）。1/24/20234132 地基处理地基处理vf.冷热处理法冷热处理法v【原理】：【原理】：v通过人工冷却，使地基冻结，或在软弱通过人工冷
25、却，使地基冻结，或在软弱粘性土地基的钻空中加热，通过烧使周围地粘性土地基的钻空中加热，通过烧使周围地基减少含水量，提高强度，减少压缩性。基减少含水量，提高强度，减少压缩性。1/24/20234232 地基处理地基处理v【施工手段】：【施工手段】：v1.冻结法（饱和的砂土或软弱粘性土层冻结法（饱和的砂土或软弱粘性土层中的临时性措施）；中的临时性措施）；v2.烧结法（软粘土、湿陷性黄土）。烧结法（软粘土、湿陷性黄土）。v根据每一类方法的处理原理，按具体施根据每一类方法的处理原理，按具体施工方法的不同，均有其各自的适用范围。后工方法的不同，均有其各自的适用范围。后面将具体讲几种方法的施工情况（换土垫
26、层面将具体讲几种方法的施工情况（换土垫层法、重锤夯实法、强夯法、振冲法）。法、重锤夯实法、强夯法、振冲法）。1/24/20234332 地基处理地基处理v二、换土垫层法二、换土垫层法v（一）、概念（一）、概念v1.什么是换土垫层法什么是换土垫层法v换土垫层法是先将基础底面以下一定范换土垫层法是先将基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去，然后回填强度较高、围内的软弱土层挖去，然后回填强度较高、压缩性较低、并且没有侵蚀性的材料，如中压缩性较低、并且没有侵蚀性的材料，如中粗砂、碎石或卵石、灰土、素土、石屑、矿粗砂、碎石或卵石、灰土、素土、石屑、矿渣等，再分层夯实，作为地基的持力层。渣等，再分层夯实，作
27、为地基的持力层。1/24/20234432 地基处理地基处理v2.换土垫层法的作用：换土垫层法的作用：va.通过垫层的应力扩散作用，减少垫层通过垫层的应力扩散作用，减少垫层下天然土层的压力，提高地基承载能力，减下天然土层的压力，提高地基承载能力，减少基础沉降；少基础沉降；vb.水分较快排出，缩短沉降稳定时间。水分较快排出，缩短沉降稳定时间。1/24/20234532 地基处理地基处理v3.换土垫层法的适用范围：换土垫层法的适用范围：v对于解决荷载较大的中小型的建筑物的对于解决荷载较大的中小型的建筑物的地基问题是比较有效的。地基问题是比较有效的。v4.换土垫层法的特点：换土垫层法的特点：v就地取
28、材、设备和施工简单、工期短成就地取材、设备和施工简单、工期短成本低。本低。1/24/20234632 地基处理地基处理v（二）、换土垫层法的设计、施工、质检（二）、换土垫层法的设计、施工、质检v1、砂垫层的设计内容（、砂垫层的设计内容（宽度、厚度宽度、厚度）v a厚度厚度：v砂垫层的厚度应根据垫层底部软弱土层砂垫层的厚度应根据垫层底部软弱土层的承载能力来确定，及当上部荷载通过砂垫的承载能力来确定，及当上部荷载通过砂垫层按一定的扩散角传到下卧层时，下卧层顶层按一定的扩散角传到下卧层时，下卧层顶面所受的总压力不超过其容许承载能力。面所受的总压力不超过其容许承载能力。（当垫层材料为碎石、粗砂或中砂时
29、，扩散（当垫层材料为碎石、粗砂或中砂时，扩散角可取角可取30；对其它较细的材料扩散角为；对其它较细的材料扩散角为22）。）。1/24/20234732 地基处理地基处理v 一般砂垫层的厚度为一般砂垫层的厚度为12m。如厚度。如厚度小于小于0.5m，砂垫层的作用不明显；如厚度，砂垫层的作用不明显；如厚度大于大于3m，则施工比较困难，也不经济。，则施工比较困难，也不经济。1/24/20234832 地基处理地基处理v b.宽度：宽度：v 宽度应满足两个方面的要求：一是应力扩宽度应满足两个方面的要求：一是应力扩散的要求；二是防止垫层向两边挤出。但目前还散的要求；二是防止垫层向两边挤出。但目前还缺乏可
30、靠的理论计算方法常用下面的经验公式来缺乏可靠的理论计算方法常用下面的经验公式来计算砂垫层的底部宽度：计算砂垫层的底部宽度：v B/B2Htgv 式中式中B基础宽度，基础宽度，vH为垫层厚度，为垫层厚度，v为扩散角。为扩散角。v 垫层宽确定以后，按照基坑的坡度往上延垫层宽确定以后，按照基坑的坡度往上延伸到基础底面伸到基础底面（如图见下页）（如图见下页）。1/24/20234932 地基处理v砂垫层剖面图：1/24/20235032 地基处理地基处理v2.换土垫层法的换土垫层法的材料要求材料要求v一般采用颗粒级配良好、质地坚硬的中、一般采用颗粒级配良好、质地坚硬的中、粗砂或者粒径粗砂或者粒径50m
31、m的碎石或卵石。的碎石或卵石。v也可采用细石掺少于也可采用细石掺少于50的碎石。的碎石。v所用的砂、石料等不得含有草根、垃圾所用的砂、石料等不得含有草根、垃圾等有机物资。等有机物资。1/24/20235132 地基处理地基处理v3.换土垫层法的换土垫层法的施工要点施工要点v施工前应验槽，先将浮土清除，基坑的施工前应验槽，先将浮土清除，基坑的边坡必须稳定，防止塌方。槽底和两则如有边坡必须稳定，防止塌方。槽底和两则如有孔洞、沟井和墓穴等，应在做垫层前加以处孔洞、沟井和墓穴等，应在做垫层前加以处理。理。v人工级配的沙石应按级配拌合均匀，再人工级配的沙石应按级配拌合均匀，再铺填捣实。铺填捣实。1/24
32、/20235232 地基处理地基处理v 在软弱土层上要注意保护土的原状在软弱土层上要注意保护土的原状结构，以免降低强度在垫层的最下一层，结构，以免降低强度在垫层的最下一层，最好先铺设最好先铺设20mm厚的粗砂，用木夯夯厚的粗砂，用木夯夯实（不得使用振捣器）。当采用碎石垫实（不得使用振捣器）。当采用碎石垫层时，也应在软弱土上先铺一层砂垫底。层时，也应在软弱土上先铺一层砂垫底。1/24/20235332 地基处理地基处理v砂垫层的施工关键是如何使砂垫层砂垫层的施工关键是如何使砂垫层密实，以达到设计要求。所以在施工时密实，以达到设计要求。所以在施工时应使砂饱和，并分层铺设和夯实。（每应使砂饱和，并分
33、层铺设和夯实。（每层的铺设厚度见层的铺设厚度见下页表下页表22）捣实砂层捣实砂层时注意不要扰动基坑底部和四侧的土，时注意不要扰动基坑底部和四侧的土，以免影响和降低强度。以免影响和降低强度。1/24/20235432 地基处理v图片1/24/20235532 地基处理地基处理v每铺好一层垫层，经密实度检验合每铺好一层垫层，经密实度检验合格后方可进行上一层的施工。格后方可进行上一层的施工。v冬季施工时不得采用夹有冰块的沙冬季施工时不得采用夹有冰块的沙石作垫层，并应该采取措施防止沙石内石作垫层，并应该采取措施防止沙石内水分结冰。水分结冰。1/24/20235632 地基处理地基处理v4.换土垫层法的
34、换土垫层法的质量检查质量检查v在捣实后的砂垫层中，用容积不小在捣实后的砂垫层中，用容积不小于于200cm3的环刀取样，测定其干密度的环刀取样，测定其干密度（pdms/v）以不小于通过试验所确定的）以不小于通过试验所确定的该砂料在中密状态时的干密度数字为合格。该砂料在中密状态时的干密度数字为合格。v如果为沙石垫层，可在垫层中设置如果为沙石垫层，可在垫层中设置纯砂检查点，在同样施工条件下取样。纯砂检查点，在同样施工条件下取样。1/24/20235732 地基处理地基处理v三、重锤夯实法三、重锤夯实法v1.何为重锤夯实法何为重锤夯实法?v 重锤夯实法是利用起重机机械将重锤夯实法是利用起重机机械将重锤
35、提升到一定高度，自由下落，重复重锤提升到一定高度，自由下落，重复夯打击实地基。经过夯打以后，形成了夯打击实地基。经过夯打以后，形成了一层比较密实的硬壳层，从而提高了地一层比较密实的硬壳层，从而提高了地基强度。基强度。1/24/20235832 地基处理地基处理v2重锤夯实法的适用范围：重锤夯实法的适用范围：v各种粘性土、砂土、湿陷性黄土、各种粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土、分层填土地基。杂填土、分层填土地基。1/24/20235932 地基处理地基处理v3.重锤夯实法重锤夯实法注意事项：注意事项：va、拟加固土层必须高出地下水位、拟加固土层必须高出地下水位0.8m以以上。（因为饱和土在瞬间冲
36、击力作用下，水上。（因为饱和土在瞬间冲击力作用下，水不易排出，难以夯实。）不易排出，难以夯实。）vb、在夯实影响范围内有软土存在，或夯、在夯实影响范围内有软土存在，或夯击对临近建筑物有影响时，不宜采用重锤夯击对临近建筑物有影响时，不宜采用重锤夯实法。实法。1/24/20236032 地基处理地基处理vc、试夯或夯实时必须使土处在最优含、试夯或夯实时必须使土处在最优含水量范围内，才能得到最好的夯实效果。水量范围内，才能得到最好的夯实效果。vd、基坑（槽）的夯实范围应大于基础、基坑（槽）的夯实范围应大于基础底面，每边比基础设计宽度加底面，每边比基础设计宽度加0.3m。ve、夯实前，基坑底面高度高于
37、设计标、夯实前，基坑底面高度高于设计标高（预留厚度为：试夯时的总沉量加高（预留厚度为：试夯时的总沉量加510cm。）。）1/24/20236132 地基处理地基处理v4.重锤夯实法的重锤夯实法的夯锤夯锤v（见右图见右图）：）：v一般为截头圆锥体，一般为截头圆锥体，可用可用C20混凝土制作，混凝土制作，底部为钢板锤底直径一底部为钢板锤底直径一般为般为0.71.5m，锤重，锤重1.5T。锤重与底面积。锤重与底面积的关系应符合单位静压的关系应符合单位静压力为力为1520kn/m2。1/24/20236232 地基处理地基处理v5.夯打顺序：夯打顺序：v对于大面积基坑对于大面积基坑或条形基坑夯打应一或
38、条形基坑夯打应一夯挨一夯的进行，在夯挨一夯的进行，在一次循环中同一夯打一次循环中同一夯打位置应连夯两击。下位置应连夯两击。下一循环的夯位应与前一循环的夯位应与前一循环错开一循环错开1/2锤底锤底直径直径（右图），（右图），落锤落锤要平稳，夯位要准确。要平稳，夯位要准确。1/24/20236332 地基处理地基处理v对于独立柱基坑夯对于独立柱基坑夯打时，一般采用先周边打时，一般采用先周边后中间或者先外后里的后中间或者先外后里的跳夯法进行跳夯法进行（右图）（右图）。1/24/20236432 地基处理地基处理v6.影响重锤夯实效果的因素：影响重锤夯实效果的因素：v 锤重、锤底直径、落距、夯实遍数、
39、含锤重、锤底直径、落距、夯实遍数、含水量。（重锤夯实的影响深度约水量。（重锤夯实的影响深度约2.54.5m，夯打遍数一般为夯打遍数一般为68遍，随夯打遍数的增加，遍，随夯打遍数的增加，土的每遍夯沉量逐渐减小。土的每遍夯沉量逐渐减小。1/24/20236532 地基处理地基处理v7.重锤夯实法重锤夯实法夯实后应检查施工记录：夯实后应检查施工记录：v除应符合试夯最后两遍的平均夯沉量的除应符合试夯最后两遍的平均夯沉量的规定外，并应检查基坑（槽）表面的总夯沉规定外，并应检查基坑（槽）表面的总夯沉量，以不小于试夯总夯沉量的量，以不小于试夯总夯沉量的90为合格。为合格。夯实完后，应将基坑（槽）表面修整到设
40、计夯实完后，应将基坑（槽）表面修整到设计标高。标高。1/24/20236632 地基处理地基处理v四、强夯法四、强夯法v1何为强夯法何为强夯法v 强夯法强夯法利用起重设备将利用起重设备将8T40T重重的夯锤吊起，从的夯锤吊起，从6m30m的高处自由落下，的高处自由落下，对土体进行强力夯实的地基处理方法。对土体进行强力夯实的地基处理方法。1/24/20236732 地基处理地基处理v 强夯法属高能量夯击，是用巨大的夯强夯法属高能量夯击，是用巨大的夯击能（一般为击能（一般为500kj800jk），是土中出），是土中出现冲击波和很大的应力，迫使土颗粒重新现冲击波和很大的应力，迫使土颗粒重新排列，排出
41、孔隙中的水和气体，从而提高排列，排出孔隙中的水和气体，从而提高地基强度，降低压缩性，改善砂性土抵抗地基强度，降低压缩性，改善砂性土抵抗振动液化的能力。振动液化的能力。1/24/20236832 地基处理地基处理v2、强夯法的适用范围：、强夯法的适用范围：v 碎石土、砂土、非饱和粘性土、湿陷性碎石土、砂土、非饱和粘性土、湿陷性黄土、杂填土等土体的深层土的加工。黄土、杂填土等土体的深层土的加工。1/24/20236932 地基处理地基处理v3、强夯法的特点：、强夯法的特点：va.加固后承载力提高加固后承载力提高25倍。倍。vb.压缩性可降低压缩性可降低210倍。倍。vc.影响深度在影响深度在10m
42、以上。以上。vd.效果好、速度快、节省材料、施工简单。效果好、速度快、节省材料、施工简单。ve.缺点是噪音和振动大。离原有建筑物缺点是噪音和振动大。离原有建筑物10m时，要设原基坑深的防震沟。时，要设原基坑深的防震沟。1/24/20237032 地基处理地基处理v4、强夯法的主要机具设备、强夯法的主要机具设备（见下页图见下页图）v 夯锤、起重设备、脱钩装置夯锤、起重设备、脱钩装置v5、强夯法的技术参数、强夯法的技术参数v 单点夯击能（重锤单点夯击能（重锤Q落距落距H）、夯击遍）、夯击遍数、加固范围、相邻两遍夯击遍数的间隔时数、加固范围、相邻两遍夯击遍数的间隔时间、夯点布置。间、夯点布置。v 单
43、点夯击能按下式计算：单点夯击能按下式计算：v上式中：上式中：K经验系数，一般取经验系数，一般取0.40.7v Q夯锤重量夯锤重量v h落距落距 10QhKH=1/24/20237132 地基处理v图片1/24/20237232 地基处理地基处理v 夯击遍数应根据地基土的性质确夯击遍数应根据地基土的性质确定，一般情况下，可采用定，一般情况下，可采用25遍。对于遍。对于粗颗粒土夯击遍数可少些，对于细颗粒粗颗粒土夯击遍数可少些，对于细颗粒土夯击遍数多些。最后一遍以低能量土夯击遍数多些。最后一遍以低能量“满夯满夯”，则锤印彼此搭接。每个夯击，则锤印彼此搭接。每个夯击点的夯击遍数一般为点的夯击遍数一般为
44、310击，最后一击，最后一遍只夯遍只夯12击。击。1/24/20237332 地基处理地基处理v强夯的加固范围应大于建筑物强夯的加固范围应大于建筑物基础范围。每边超出基础外缘的宽基础范围。每边超出基础外缘的宽度宜为设计加固深度的度宜为设计加固深度的1/22/3，并不小于并不小于3m。1/24/20237432 地基处理地基处理v相邻两遍夯击之间间隔时间，取决于相邻两遍夯击之间间隔时间，取决于土中超静孔隙水压力的消散时间，当缺少土中超静孔隙水压力的消散时间，当缺少实测资料时，可根据地基土的渗透性确定。实测资料时，可根据地基土的渗透性确定。对于渗透性较差的粘性土地基，间隔时间对于渗透性较差的粘性土
45、地基，间隔时间应不少于应不少于34周；对于渗透性好的地基可周；对于渗透性好的地基可以连续夯击。以连续夯击。v夯击点布置，一般按正方形或梅花形夯击点布置，一般按正方形或梅花形网格排列。其间隔根据基础布置、加固土网格排列。其间隔根据基础布置、加固土层厚度和土质而定，一般为层厚度和土质而定，一般为515m。1/24/20237532 地基处理地基处理v6、强夯法强夯法施工要点：施工要点：va、夯前查明地下构筑物及管线的位置和夯前查明地下构筑物及管线的位置和标高，并采取措施，以免造成损失。标高，并采取措施，以免造成损失。vb、按试验时确定的参数进行，以各夯击按试验时确定的参数进行，以各夯击点的夯击遍数
46、为施工依据。点的夯击遍数为施工依据。1/24/20237632 地基处理地基处理vc、夯锤平稳、准确如错位或倾斜过大，夯锤平稳、准确如错位或倾斜过大，应整平后才进行下一次夯击。应整平后才进行下一次夯击。vd、最后一遍的平均夯沉量必须符合设计最后一遍的平均夯沉量必须符合设计要求要求ve、雨天施工要及时排除积水。雨天施工要及时排除积水。vf、冬季施工要先击碎冻土。冬季施工要先击碎冻土。1/24/20237732 地基处理地基处理v7.强夯法强夯法质量检查：质量检查：v应检查施工过程中的应检查施工过程中的各项技术参数各项技术参数及及施施工记录工记录，并应在夯击过的场地，并应在夯击过的场地选点作检验选
47、点作检验。v检验方法检验方法宜根据土性质选用原位测试宜根据土性质选用原位测试（如标准贯入试验、静力触探试验等）和室（如标准贯入试验、静力触探试验等）和室内土工试验。内土工试验。1/24/20237832 地基处理地基处理v检验点数检验点数，每个建筑物的地基，每个建筑物的地基不少于不少于3处。处。v检验位置检验位置和深度按设计要求确定。和深度按设计要求确定。v检验时间检验时间，对于碎石土和砂土地基，应在施，对于碎石土和砂土地基，应在施工结束后工结束后12周周进行检验；对于低饱和度的粉土进行检验；对于低饱和度的粉土和粘性土地基间隔和粘性土地基间隔24周周后进行检验。后进行检验。1/24/20237
48、932 地基处理地基处理v五、振冲法五、振冲法v振冲法振冲法v利用振动和水冲加固土体的方利用振动和水冲加固土体的方法。法。振冲法分为振冲法分为振冲挤密法振冲挤密法（用于振密松砂（用于振密松砂地基）和地基）和振冲置换法振冲置换法（用于粘性土地基，在（用于粘性土地基，在粘性土中制造一群以碎石、卵石和砂砾材料粘性土中制造一群以碎石、卵石和砂砾材料组成的桩体，从而构成复合地基。）组成的桩体，从而构成复合地基。）两类。两类。1/24/20238032 地基处理地基处理v（一）、振冲挤密法（一）、振冲挤密法v1.振冲挤密法振冲挤密法原理：原理：v一方面是靠振冲器的强力振动使饱和砂一方面是靠振冲器的强力振动
49、使饱和砂层发生震动，砂颗粒重新排列，孔隙减小；层发生震动，砂颗粒重新排列，孔隙减小；另一方面是靠振冲器的水平振动力，在加回另一方面是靠振冲器的水平振动力，在加回填料情况下还通过填料使砂层挤压密实。填料情况下还通过填料使砂层挤压密实。1/24/20238132 地基处理地基处理v2.振冲挤密法的振冲挤密法的振动分区：振动分区：v实测表明，振动加速度与离振冲器距离实测表明，振动加速度与离振冲器距离的增大呈的增大呈指数型函数指数型函数衰减。从振冲器侧壁衰减。从振冲器侧壁向向外外根据根据加速度加速度大小可以顺次分为大小可以顺次分为四个区域四个区域（见下页图见下页图）：）：v流态区、流态区、v过渡区、过
50、渡区、v 挤密区、挤密区、v 弹性区弹性区。1/24/20238232 地基处理v振冲法振动分区图：1/24/20238332 地基处理v其中只有其中只有过渡区过渡区和和挤密区挤密区才有显著的挤密效才有显著的挤密效果。果。v过渡区和挤密区的大小不仅取决于砂土的性过渡区和挤密区的大小不仅取决于砂土的性质（比如起始相对密度、颗粒大小、形状和级配、质（比如起始相对密度、颗粒大小、形状和级配、土料比重、渗透系数等），还取决于振冲器的性土料比重、渗透系数等），还取决于振冲器的性能（比如振动力、振动频率振幅等）。能（比如振动力、振动频率振幅等）。1/24/20238432 地基处理v3.振冲挤密法的振冲挤
