第二章第二章 桩根底工程与地基处置桩根底工程与地基处置 第一节第一节 概述概述一一、桩桩是是指指深深化化土土层层的的柱柱型型构构件件，称称基基桩桩，由由基基桩桩与与衔衔接接桩桩顶顶的的承承台台组组成成桩桩根根底底，简简称称桩桩基基。假假设设桩桩身身全全部部埋埋于于土土中中，承承台台底底面面与与土土体体接接触触，那那么么称称为为低低承承台台桩桩根根底底；假假设设桩桩身身上上部部显显露露地地面面而而承承台台底底位位于于地地面面以以上上，那那么么称称为为高高承承台台桩桩根根底底，建建筑筑桩桩基基通通常常为为低低承承台台桩根底。桩根底。桩桩根根底底的的主主要要作作用用是是将将上上部部构构造造的的荷荷载载传传送送到到深部较巩固、紧缩性小的土层或岩层深部较巩固、紧缩性小的土层或岩层由由于于桩桩根根底底具具有有承承载载力力高高、稳稳定定性性好好、沉沉降降及及差差别别变变形形小小、沉沉降降稳稳定定快快、抗抗震震性性能能强强以以及及能能顺顺应应各各种种复复杂杂地地质质条条件件等等特特点点而而得得到到广广泛泛运用运用概述概述多头深层搅拌桩机多头深层搅拌桩机按成桩有无挤土效应，分为挤土桩、部分挤土桩及非挤土桩三类。按成桩方法分为预制桩与灌注桩两种。预制桩由木桩、混凝土预制桩(RC桩)，开展到空心桩(PC桩)、预应力高强混凝土管桩、螺旋形混凝土桩、结节形混凝土桩、钢桩等。沉桩方法有锤击法、振动法、静压法及射水法等。目前我国普通混凝土预制桩截面尺寸可达600mm600mm，预应力高强混凝土管桩最大直径已达1300mm，预制桩沉桩深度可达70m以上。目前挖孔桩最大直径已达8m，钻孔桩最大直径已达5m，灌注桩最大孔深已突破150m。 第二第二节节 预预制制桩桩施工施工预预制制桩桩具具有有构构造造巩巩固固耐耐久久、桩桩身身质质量量易易于于控控制制、成成桩桩速速度度快快、承承载载力力高高，并并能能根根据据需需求求制制成成不不同同尺尺寸寸、不不同同外外形形的的截截面面和和长长度度，且且不不受受地地下下水水位位的的影影响响、不不存存在在泥泥浆浆排排放放问问题题等等特特点点。随随着着沉沉桩桩噪噪音音、振振动动、挤挤土土等等综综合合防防护护技技术术的的开开展展，尤尤其其是是静静压压设设备备开开展展，预预制制桩桩仍仍将将是是桩桩基基工工程程中中主主要要桩桩型型之一。之一。1、预预制制桩桩制造、运制造、运输输和堆放和堆放预预制制混混凝凝土土实实心心方方桩桩是是常常用用的的桩桩型型之之一一。断断面面 尺尺 寸寸 普普 通通 为为 200mm200mm600mm600mm，单单节节桩桩的的最最大大长长度度，依依打打桩桩架的高度而定。架的高度而定。2、预预制制桩桩的施工的施工打打桩桩工工艺艺。打。打桩桩工工艺艺流程流程为为：场场地地预备预备(三通一平三通一平和清理地上、地下妨碍物和清理地上、地下妨碍物) 桩桩位定位位定位桩桩架挪架挪动动就位就位吊吊桩桩和定和定桩桩打打桩桩接接桩桩送送桩桩或截或截桩桩。普通利用普通利用桩桩架上的卷架上的卷扬扬机将机将桩桩吊成直立形状送入吊成直立形状送入桩桩架的架的导导杆内，杆内，对对准准桩桩位中心，位中心，渐渐渐渐放下插入土放下插入土中。中。桩桩插入插入时时校正其垂直度偏向不超越校正其垂直度偏向不超越0.5%。桩桩就位后，在就位后，在桩顶桩顶安上安上桩桩帽，然后放下帽，然后放下桩锤桩锤悄然悄然压压住住桩桩帽。帽。调调整整桩锤桩锤、桩桩帽和帽和桩桩身中心身中心线线在同一垂在同一垂直直线线上。在上。在桩桩的自重和的自重和锤锤重作用之下，重作用之下，桩桩向土中向土中沉入一定深度而到达沉入一定深度而到达稳稳定。再一次校正定。再一次校正桩桩的垂直的垂直度，即可度，即可进进展施打。展施打。 第三节第三节 混凝土灌注桩施工混凝土灌注桩施工混混凝凝土土灌灌注注桩桩是是直直接接在在施施工工现现场场桩桩位位上上成成孔孔，然然后后在在孔孔内内安安放放钢钢筋筋笼笼，浇浇筑筑混混凝凝土土成成桩桩。与与预预制制桩桩相相比比，具具有有施施工工噪噪声声低低、振振动动小小、桩桩长长和和直直径径可可按按设设计计要要求求变变化化自自若若、桩桩端端能能可可靠靠地地进进入入持持力力层层或或嵌嵌入入岩岩层层、挤挤土土影影响响小小、含含钢钢量量低低等等特特点点。但但成成桩桩工工艺艺较较复复杂杂、成成桩桩速速度度较较预预制制打打入入桩桩慢慢、成成桩桩质质量量与施工程度有亲密关系。与施工程度有亲密关系。一、混凝土灌注桩施工普通规定一、混凝土灌注桩施工普通规定(1) 成成孔孔。混混凝凝土土灌灌注注桩桩的的成成孔孔方方法法很很多多，有有锤锤击击沉沉管管法法成成孔孔、振振动动沉沉管管法法成成孔孔、静静压压沉沉管管法法成成孔孔、干干作作业业法法螺螺旋旋钻钻成成孔孔、泥泥浆浆护壁法钻成孔、护壁法钻成孔、泥浆护壁法冲击成孔、钢套管护壁法钻孔、混凝土护壁法人工挖孔等。成孔施工必需确保位置准确，孔身垂直，防止孔壁坍塌。垂直度偏向普通不超越1%。(2) 钢筋笼制造、安装。钢筋笼制造时，要求主筋环向均匀布置，箍筋普通采用螺旋箍，加劲箍接头应采用搭接焊。分段制造钢筋笼时，其接头宜采用焊接并应符合规范规定。(3) 混凝土配制与灌注。混凝土的配制必需满足以下要求：混凝土强度等级不应低于设计要求。粗骨料可选用卵石或碎石，其最大粒径对于沉管灌注桩不宜大于50mm，并不得大于钢筋间最小净距的1/3三、根底的施工顺序1、多层混合构造民用房屋根底工程的施工顺序 根底工程施工阶段是指室内地坪0.00以下的一切工程施工阶段，施工顺序普通是： 挖土 作垫层 砌根底 铺设防潮层 回填土。 假设有地下妨碍物、坟穴、防空洞、脆弱地基等问题，需先进展处置。如有桩根底，应先进展桩根底的施工；如有地下室，那么应在根底完成后或完成一部分后，施工地下室墙，在做完防潮层后施工地下室顶板，最后回填土。留意：1挖基槽坑和作垫层的施工搭接要紧凑，时间间隔不宜过长，以防雨后基槽坑内灌水，影响地基的承载力。垫层施工后要留有一定的技术间歇时间，使其具有一定强度后，再进展下一道工序。2各种管沟的挖土、做管沟垫层、砌管沟墙、管道铺设等应尽能够与根底工程施工配合，平行搭接进展。回填土根据施工工艺的要求，可以在构造工程完工后进展，也可在上部构造开场前完成。施工中采用后者较多，一方面可以防止基槽遭雨水或施工用水浸泡，另一方面可以为后续任务发明良好的任务条件。2、多层全现浇钢筋混凝土框架构造房屋的根底工程施工顺序1假设无地下室，且房屋建在土质较好的地域时，根底工程的施工顺序普通为：挖土 垫层 根底扎筋、支模、浇混凝土、养护、拆模 回填土。2假设有一层地下室，且房屋建立在软土地基时，施工顺序普通为：桩基 围护构造 土方开挖 垫层 地下室底板 地下室墙 柱防水处置 地下室顶板 回填。 第四节第四节 地基处置地基处置一、概述一、概述地基是指承托建构筑物根底的这一部分场地基是指承托建构筑物根底的这一部分场地。建构筑物的地基能够存在以下五类地。建构筑物的地基能够存在以下五类问题：问题：1强度及稳定性问题。强度及稳定性问题。2紧缩及不均匀沉降问题。紧缩及不均匀沉降问题。3渗漏水问题。渗漏水问题。4液化问题。液化问题。5特殊土的特殊问题。特殊土的特殊问题。地基处置的目的就是利用换填、夯实、挤密、地基处置的目的就是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进展加固，改良地基土的工程特性，以处理上展加固，改良地基土的工程特性，以处理上述这五类问题。述这五类问题。 比萨斜塔建造阅历了三个时期：第一期，自1173年9月8日开工，至1178年，建至第四层中部，高度约29米时，因塔倾斜，不知缘由而停工。第二期，钟塔施工中断94年后，于1272年复工，至1278年，建完第七层，高48米，再次停工。第三期，经第二次施工中断82年后，于0年再复工，至0年开工，全塔共8层，高度为55米。1992年，比萨斜塔底面倾斜值，经计算为0.093。我国国家规范规定，挺拔构造根底的倾斜，当建筑物高度50mH100m时，其允许值为0.0054-12页。塔的倾斜已到达极危险的形状，随时有能够倒塌。二、处置方法二、处置方法1换填垫层法：换填垫层法是将地基中一定换填垫层法：换填垫层法是将地基中一定厚度的脆弱土层挖除，分层填筑中粗砂或砂厚度的脆弱土层挖除，分层填筑中粗砂或砂砾石、灰土、粘性土或其他性能稳定、无侵砾石、灰土、粘性土或其他性能稳定、无侵蚀性的资料，并分层压实或振夯实至要蚀性的资料，并分层压实或振夯实至要求的密实度。求的密实度。 2强夯法：强夯法属高能量夯击，它是用起强夯法：强夯法属高能量夯击，它是用起重机械将大吨位夯锤普通重机械将大吨位夯锤普通80300kN起吊起吊到到630m高度后，自在落下，给地基土以强高度后，自在落下，给地基土以强大冲击能量的夯击，在土中出现冲击波和很大冲击能量的夯击，在土中出现冲击波和很大的冲击应力，迫使土层孔隙紧缩，在夯击大的冲击应力，迫使土层孔隙紧缩，在夯击点周围产生裂隙，构成良好的排水通道，孔点周围产生裂隙，构成良好的排水通道，孔隙水和气体逸出，使土粒重新陈列，经时效隙水和气体逸出，使土粒重新陈列，经时效压密到达固结，从而提高地基承载力，降低压密到达固结，从而提高地基承载力，降低其紧缩性。强夯法是一种常用的深层地基处其紧缩性。强夯法是一种常用的深层地基处置方法。置方法。3振冲法：振冲法对不同性质的土层分别具有置换、挤密、振动密实等作用。按振冲法地基加固机理可分为置换法和密实法两类。在粘性土中，振冲主要起置换作用，由填料构成的桩体与原粘性土构成复合地基，称为振冲置换法。在砂性土中，振冲主要起挤密、振密作用，称振冲密实法。4深层搅拌法深层搅拌法是利用水泥作为固化剂，经过特制的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂强迫搅拌,固化剂和软土之间会产生一系列物理化学反响，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基，与天然地基构成复合地基，从而提高地基承载力，增大变形模量。三、逆作法施工1. 逆作法施工原理逆作法施工是地面以下各层地下室自上而下施工，借助于地下构造本身的才干对基坑产生支护作用，来保证基坑土方开挖，利用地下各层混凝土构造楼板的程度刚度和抗压强度，使各层楼板成为基坑围护桩墙的程度支撑点，并利用基坑外不同方向的土压力包括被动土压力的自相平衡来抵消对抗壁围护桩墙的不利影响。因此，逆作法施工普通是先施工地下建筑的四周围护墙和建筑物内部按柱网轴线布置的中间支承柱亦称中柱桩，然后再自上而下进展地下梁板楼面构造施工和楼板下面的土方开挖。同时可进展地上构造的施工。待地下室底板完成后，再进展复合柱、复合墙的施工(见图2-76)。但在地下室灌注混凝土构造底板之前，地面上的上部构造允许施工的层数要经过计算确定。2. 逆作法种类因各工程的地质条件和周围环境之差别，逆作法可有以下几种作法：1) 全逆作法：利用地下各层混凝土构造肋形楼板对四周围护构造构成程度支撑图2-76。2) 半逆作法：利用地下各层混凝土构造肋形楼板中先期灌注的交叉格形肋梁，对围护构造构成框格式程度支撑，待土方开挖完成后再二次灌注肋形楼板 四、挡土墙的施工挡土墙的种类图 2-762.4 沉井根底沉井根底这种根底现采用较少。由于它整体性好、刚度大、传力可靠，在大跨度和深水地域建筑桥梁仍被采用。