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1、建筑工程技术：地基与桩基础工程 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望本章主要内容：本章主要内容：l 软弱地基的加固处理软弱地基的加固处理 l 浅基础工程施工浅基础工程施工 l 桩基础工程桩基础工程 l 工程实践案例工程实践案例(自学自学)第第一节一节 软弱地基的加固处理软弱地基的加固处理l 软弱地基指高压缩土地基。高压缩性土分软弱地基指高压缩土地基。高压缩性土分为自然沉积的为自然沉积的(如淤泥，泥炭等如淤泥，泥炭等)和人工堆积的和人工堆积的(如建筑垃圾、
2、生活垃圾、工业废料、炉渣等如建筑垃圾、生活垃圾、工业废料、炉渣等)。在进行软弱地基加固处理时，应根据高压缩性在进行软弱地基加固处理时，应根据高压缩性土的特性不同，不能采用相同的方法去处理，土的特性不同，不能采用相同的方法去处理，否则，将会造成许多人为事故。例如，在否则，将会造成许多人为事故。例如，在10年年前有人将强夯法用于夯击淤泥类土，变成了橡前有人将强夯法用于夯击淤泥类土，变成了橡皮土，越夯越坏。还有用碎石桩去改良淤泥质皮土，越夯越坏。还有用碎石桩去改良淤泥质土，造成六层土，造成六层 房屋下沉超过房屋下沉超过1 m，并且歪斜。，并且歪斜。这些教训是很深刻的。这些教训是很深刻的。l 一一.软
3、弱地基加固的原理软弱地基加固的原理l 当工程结构的荷载较大，地基土质又较软弱当工程结构的荷载较大，地基土质又较软弱(强度不足或强度不足或压缩性大压缩性大)，不能作为天然地基时，可针对不同情况，采取各，不能作为天然地基时，可针对不同情况，采取各种人工加固处理的方法，以改善地基性质，提高承载力、增加种人工加固处理的方法，以改善地基性质，提高承载力、增加稳定性，减少地基变形和基础埋置深度。稳定性，减少地基变形和基础埋置深度。l 地基加固的原理是：地基加固的原理是：“将土质由松变实将土质由松变实”，“将土的含水将土的含水量由高变低量由高变低”，即可达到地基加固的目的。工程实践中各种加，即可达到地基加固
4、的目的。工程实践中各种加固方法，如机械碾压法、重锤夯实法、挤密桩法、化学加固法、固方法，如机械碾压法、重锤夯实法、挤密桩法、化学加固法、预压固结法、深层搅拌法等均是从这一加固原理出发。但在拟预压固结法、深层搅拌法等均是从这一加固原理出发。但在拟定地基加固处理方案时，应充分考虑地基与上部结构共同工作定地基加固处理方案时，应充分考虑地基与上部结构共同工作的原则，从地基处理、建筑、结构设计和施工方面均应采取相的原则，从地基处理、建筑、结构设计和施工方面均应采取相应的措施进行综合治理，严禁单纯对地基进行加固处理，否则，应的措施进行综合治理，严禁单纯对地基进行加固处理，否则，不仅会增加工程费用，反而难以
5、达到理想的效果。不仅会增加工程费用，反而难以达到理想的效果。l 具体的加固措施有：具体的加固措施有：l (1)改变建筑体形，简化建筑平面。具有复杂的平改变建筑体形，简化建筑平面。具有复杂的平面和立面的建筑，即使承载力完全相同，也将引起严面和立面的建筑，即使承载力完全相同，也将引起严重的破坏。重的破坏。l(2)调整荷载差异。调整荷载差异。l(3)合理设置沉降缝。沉降缝位置宜设在：地基不同土层的交合理设置沉降缝。沉降缝位置宜设在：地基不同土层的交接处，或地基同一土层厚薄不一处；建筑平面的转折处；荷载接处，或地基同一土层厚薄不一处；建筑平面的转折处；荷载或高度差异处；建筑结构或基础类型不同处；分期建
6、筑的交界或高度差异处；建筑结构或基础类型不同处；分期建筑的交界处；局部地下室的边缘；过长房屋的适当部位。处；局部地下室的边缘；过长房屋的适当部位。l(4)采用轻型结构、柔性结构。采用轻型结构、柔性结构。l(5)加强房屋的整体刚度，如采用横墙承重方案或增加横墙；加强房屋的整体刚度，如采用横墙承重方案或增加横墙；增设圈梁；减小房屋的长高比；采用筏增设圈梁；减小房屋的长高比；采用筏l式基础、筏片基础、箱形基础等。式基础、筏片基础、箱形基础等。l(6)对基础进行移轴处理，当偏心荷载较大时，可使基础轴线对基础进行移轴处理，当偏心荷载较大时，可使基础轴线偏离柱的轴线。偏离柱的轴线。l(7)施工中正确安排施
7、工顺序和施工进度，如对相邻的建筑，施工中正确安排施工顺序和施工进度，如对相邻的建筑，应先施工重、高（即荷载重、高度大）的建筑，后施工轻、低应先施工重、高（即荷载重、高度大）的建筑，后施工轻、低（即荷载轻、高度小）的建筑；对软土地则应放慢施工速度，（即荷载轻、高度小）的建筑；对软土地则应放慢施工速度，以便使地基能排水固结，提高承载力。否则，施工速度过快，以便使地基能排水固结，提高承载力。否则，施工速度过快，将造成较大的孔水压力，甚至使地基发生剪切破坏。将造成较大的孔水压力，甚至使地基发生剪切破坏。l二、地基加固的方法二、地基加固的方法l 根据地基加固的原理，可采取不同的加固方根据地基加固的原理，
8、可采取不同的加固方法。这些加固方法，可归纳为法。这些加固方法，可归纳为“挖、填、换、挖、填、换、夯、压、挤、拌夯、压、挤、拌”七个字。七个字。一、置换法一、置换法 l（1）换填法就是将表层不良地基土挖除，然后回填有较好压）换填法就是将表层不良地基土挖除，然后回填有较好压密特性的土进行压实或夯实，形成良好的持力层。从而改变地密特性的土进行压实或夯实，形成良好的持力层。从而改变地基的承载力特性，提高抗变形和稳定能力。施工要点：将要转基的承载力特性，提高抗变形和稳定能力。施工要点：将要转换的土层挖尽、注重坑边稳定；保证填料的质量；填料应分层换的土层挖尽、注重坑边稳定；保证填料的质量；填料应分层夯实。
9、夯实。l（2）振冲置换法利用专门的振冲机具，在高压水射流下边振）振冲置换法利用专门的振冲机具，在高压水射流下边振边冲，在地基中成孔，再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料边冲，在地基中成孔，再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。该桩体与原地基土组成复合地基，达到提高地基承形成桩体。该桩体与原地基土组成复合地基，达到提高地基承载力减小压缩性的目的。施工注意事项：碎石桩的承载力和沉载力减小压缩性的目的。施工注意事项：碎石桩的承载力和沉降量很大程度取决于原地基土对其的侧向约束作用，该约束作降量很大程度取决于原地基土对其的侧向约束作用，该约束作用越弱，碎石桩的作用效果越差，因而该方法用于强度很低的用
10、越弱，碎石桩的作用效果越差，因而该方法用于强度很低的软粘土地基时必须慎重行事。软粘土地基时必须慎重行事。l（3）夯（挤）置换法利用沉管或夯锤的办法将管（锤）置入）夯（挤）置换法利用沉管或夯锤的办法将管（锤）置入土中，使土体向侧边挤开，并在管内（或夯坑）放人碎石或砂土中，使土体向侧边挤开，并在管内（或夯坑）放人碎石或砂等填料。该桩体与原地基土组成复合地基，由于挤、夯使土体等填料。该桩体与原地基土组成复合地基，由于挤、夯使土体侧向挤压，地面隆起，土体超静孔隙水压力提高，当超静孔隙侧向挤压，地面隆起，土体超静孔隙水压力提高，当超静孔隙水压力消散后土体强度也有相应的提高。施工注重事项：当填水压力消散后
11、土体强度也有相应的提高。施工注重事项：当填料为透水性好的砂及碎石料时，是良好的竖向排水通道。料为透水性好的砂及碎石料时，是良好的竖向排水通道。二、预压法二、预压法 l（1）堆载预压法在建造建筑物之前，用临时堆载（砂石料、）堆载预压法在建造建筑物之前，用临时堆载（砂石料、土料、其他建筑材料、货物等）的方法对地基施加荷载，给予土料、其他建筑材料、货物等）的方法对地基施加荷载，给予一定的预压期。使地基预先压缩完成大部分沉降并使地基承载一定的预压期。使地基预先压缩完成大部分沉降并使地基承载力得到提高后，卸除荷载再建造建筑物。施工工艺与要点：力得到提高后，卸除荷载再建造建筑物。施工工艺与要点：a、预压荷
12、载一般宜取等于或大于设计荷载；预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载；b、大面积堆载可采、大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业，对超软土地基的第一级堆载用用自卸汽车与推土机联合作业，对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业；轻型机械或人工作业；c、堆载的顶面宽度应小于建筑物的底、堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度，底面应适当放大；面宽度，底面应适当放大；d、作用于地基上的荷载不得超过、作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。地基的极限荷载。l（2）真空预压法在软粘土地基表面铺设砂垫层，用土工薄膜）真空预压法在软粘土地基表面铺设砂垫层，用土工薄膜覆盖且四周密封。用真空泵对砂垫层抽气，使薄
13、膜下的地基形覆盖且四周密封。用真空泵对砂垫层抽气，使薄膜下的地基形成负压。随着地基中气和水的抽出，地基土得到固结。为了加成负压。随着地基中气和水的抽出，地基土得到固结。为了加速固结，也可采用打砂井或插塑料排水板的方法，即在铺设砂速固结，也可采用打砂井或插塑料排水板的方法，即在铺设砂垫层和土工薄膜之前打砂井或插排水板，达到缩短排水距离的垫层和土工薄膜之前打砂井或插排水板，达到缩短排水距离的目的。施工要点：先设置竖向排水系统，水平分布的滤管埋设目的。施工要点：先设置竖向排水系统，水平分布的滤管埋设宜采用条形或鱼刺形，砂垫层上的密封膜采用宜采用条形或鱼刺形，砂垫层上的密封膜采用23层的聚氯层的聚氯乙
14、烯薄膜，按先后顺序同时铺设。面积大时宜分区预压；做好乙烯薄膜，按先后顺序同时铺设。面积大时宜分区预压；做好真空度、地面沉降量，深层沉降、水平位移等观测；预压结束真空度、地面沉降量，深层沉降、水平位移等观测；预压结束后，应清除砂槽和腐植土层。应注重对周边环境的影响。后，应清除砂槽和腐植土层。应注重对周边环境的影响。l（3）降水法降低地下水位可减少地基的孔隙水压力增加上覆）降水法降低地下水位可减少地基的孔隙水压力增加上覆土自重应力，使有效应力增加，从而使地基得到预压。这实际土自重应力，使有效应力增加，从而使地基得到预压。这实际上是通过降低地下水位，靠地基土自重来实现预压目的。施工上是通过降低地下水
15、位，靠地基土自重来实现预压目的。施工要点：一般采用轻型井点、喷射井点或深井井点；当土层为饱要点：一般采用轻型井点、喷射井点或深井井点；当土层为饱和粘土、粉土、淤泥和淤泥质粘性土时，此时宜辅以电极相结和粘土、粉土、淤泥和淤泥质粘性土时，此时宜辅以电极相结合。合。l（4）电渗法在地基中插入金属电极并通以直流电，在直流电）电渗法在地基中插入金属电极并通以直流电，在直流电场作用下，土中水将从阳极流向阴极形成电渗。不让水在阳极场作用下，土中水将从阳极流向阴极形成电渗。不让水在阳极补充而从阴极的井点用真空抽水，这样就使地下水位降低，土补充而从阴极的井点用真空抽水，这样就使地下水位降低，土中含水量减少。从而
16、地基得到固结压密，强度提高。电渗法还中含水量减少。从而地基得到固结压密，强度提高。电渗法还可以配合堆载预压用于加速饱和粘性土地基的固结。可以配合堆载预压用于加速饱和粘性土地基的固结。三、压实与夯实法三、压实与夯实法 l1、表层压实法采用人工夯，低能夯实机械、碾压或振动碾压、表层压实法采用人工夯，低能夯实机械、碾压或振动碾压机械对比较疏松的表层土进行压实。也可对分层填筑土进行压机械对比较疏松的表层土进行压实。也可对分层填筑土进行压实。当表层土含水量较高时或填筑土层含水量较高时可分层铺实。当表层土含水量较高时或填筑土层含水量较高时可分层铺垫石灰、水泥进行压实，使土体得到加固。垫石灰、水泥进行压实，
17、使土体得到加固。l2、重锤夯实法重锤夯实就是利用重锤自由下落所产生的较大、重锤夯实法重锤夯实就是利用重锤自由下落所产生的较大夯击能来夯实浅层地基，使其表面形成一层较为均匀的硬壳层，夯击能来夯实浅层地基，使其表面形成一层较为均匀的硬壳层，获得一定厚度的持力层。施工要点：施工前应试夯，确定有关获得一定厚度的持力层。施工要点：施工前应试夯，确定有关技术参数，如夯锤的重量、底面直径及落距、最后下沉量及相技术参数，如夯锤的重量、底面直径及落距、最后下沉量及相应的夯击遍数和总下沉量；夯实前槽、坑底面的标高应高出设应的夯击遍数和总下沉量；夯实前槽、坑底面的标高应高出设计标高；夯实时地基土的含水量应控制在最优
18、含水量范围内；计标高；夯实时地基土的含水量应控制在最优含水量范围内；大面积夯时应按顺序；基底标高不同时应先深后浅；冬季施工大面积夯时应按顺序；基底标高不同时应先深后浅；冬季施工时，对土已冻结时，应将冻土层挖去或通过烧热法将土层融解；时，对土已冻结时，应将冻土层挖去或通过烧热法将土层融解；结束后，应及时将夯松的表土清除或将浮土在接近结束后，应及时将夯松的表土清除或将浮土在接近1m的落距的落距夯实至设计标高。夯实至设计标高。l3、强夯强夯是强力夯实的简称。将很重的锤从高处自由下落，、强夯强夯是强力夯实的简称。将很重的锤从高处自由下落，对地基施加很高的冲击能，反复多次夯击地面，地基土中的颗对地基施加
19、很高的冲击能，反复多次夯击地面，地基土中的颗粒结构发生调整，土体变为密实，从而能较大限度提高地基强粒结构发生调整，土体变为密实，从而能较大限度提高地基强度和降低压缩性。其施工工艺流程：度和降低压缩性。其施工工艺流程：1）平整场地；）平整场地；2）铺级）铺级配碎石垫层；配碎石垫层；3）强夯置换设置碎石墩；）强夯置换设置碎石墩；4）平整并填级配碎）平整并填级配碎石垫层；石垫层；5）满夯一遍；）满夯一遍；6）找平，并铺土工布；）找平，并铺土工布；7）回填风化）回填风化石渣垫层，用振动碾碾压八遍。一般在大型强夯施土前，都应石渣垫层，用振动碾碾压八遍。一般在大型强夯施土前，都应选择面积不大于选择面积不大
20、于400m2的场地进行典型试验，以便取得数据，的场地进行典型试验，以便取得数据，指导设计与施工。指导设计与施工。四、挤密法四、挤密法 l1、振冲密实法利用专门的振冲器械产生的重复水平振动和侧、振冲密实法利用专门的振冲器械产生的重复水平振动和侧向挤压作用，使土体的结构逐步破坏，孔隙水压力迅速增大。向挤压作用，使土体的结构逐步破坏，孔隙水压力迅速增大。由于结构破坏，土粒有可能向低势能位置转移，这样土体由松由于结构破坏，土粒有可能向低势能位置转移，这样土体由松变密。施工工艺：（变密。施工工艺：（1）平整施工场地，布置桩位；（）平整施工场地，布置桩位；（2）施工）施工车就位，振冲器对准桩位；（车就位，
21、振冲器对准桩位；（3）启动振冲器，使之渐渐沉人）启动振冲器，使之渐渐沉人土层，直至加固深度以上土层，直至加固深度以上3050cm，记录振冲器经过各深度，记录振冲器经过各深度的电流值和时间，提升振冲器至孔口。再重复以上步骤的电流值和时间，提升振冲器至孔口。再重复以上步骤12次，使孔内泥浆变稀。（次，使孔内泥浆变稀。（4）向孔内倒人一批填料，将振冲器）向孔内倒人一批填料，将振冲器沉人填料中进行振实并扩大桩径。重复这一步骤直至该深度电沉人填料中进行振实并扩大桩径。重复这一步骤直至该深度电流达到规定的密实电流为止，并记录填料量。（流达到规定的密实电流为止，并记录填料量。（5）将振冲器）将振冲器提出孔口
22、，继续施工上节桩段，一直完成整个桩体振动施工，提出孔口，继续施工上节桩段，一直完成整个桩体振动施工，再将振冲器及机具移至另一桩位。（再将振冲器及机具移至另一桩位。（6）在制桩过程中，各段）在制桩过程中，各段桩体均应符合密实电流、填料量和留振时间等三方面的要求，桩体均应符合密实电流、填料量和留振时间等三方面的要求，基本参数应通过现场制桩试验确定。基本参数应通过现场制桩试验确定。l（7）施工场地应预先开设排泥水沟系，将制桩过程中产生的）施工场地应预先开设排泥水沟系，将制桩过程中产生的泥水集中引入沉淀池，池底部厚泥浆可定期挖出送至预先安排泥水集中引入沉淀池，池底部厚泥浆可定期挖出送至预先安排的存放地
23、点，沉淀池上部比较清的水可重复使用。（的存放地点，沉淀池上部比较清的水可重复使用。（8）最后）最后应挖去桩顶部应挖去桩顶部lm厚的桩体，或用碾压、强夯（遍夯）等方法厚的桩体，或用碾压、强夯（遍夯）等方法压实、夯实，铺设并压实垫层压实、夯实，铺设并压实垫层 l2、沉管砂石桩（碎石桩、灰土桩、沉管砂石桩（碎石桩、灰土桩、OG桩、低标号桩等）利用桩、低标号桩等）利用沉管制桩机械在地基中锤击、振动沉管成孔或静压沉管成孔后，沉管制桩机械在地基中锤击、振动沉管成孔或静压沉管成孔后，在管内投料，边投料边上提（振动）沉管形成密实桩体，与原在管内投料，边投料边上提（振动）沉管形成密实桩体，与原地基组成复合地基。
24、地基组成复合地基。3、夯击碎石桩（块石墩）利用重锤夯击、夯击碎石桩（块石墩）利用重锤夯击或者强夯方法将碎石（块石）夯人地基，在夯坑里逐步填人碎或者强夯方法将碎石（块石）夯人地基，在夯坑里逐步填人碎石（块石）反复夯击以形成碎石桩或块石墩。石（块石）反复夯击以形成碎石桩或块石墩。五、拌和法五、拌和法 l1、高压喷射注浆法（高压旋喷法）以高压力使水泥、高压喷射注浆法（高压旋喷法）以高压力使水泥浆液通过管路从喷射孔喷出，直接切割破坏土体的同浆液通过管路从喷射孔喷出，直接切割破坏土体的同时与土拌和并起部分置换作用。凝固后成为拌和桩时与土拌和并起部分置换作用。凝固后成为拌和桩（柱）体，这种桩（柱）体与地基
25、一起形成复合地基。（柱）体，这种桩（柱）体与地基一起形成复合地基。也可以用这种方法形成挡土结构或防渗结构也可以用这种方法形成挡土结构或防渗结构l2、深层搅拌法深层搅拌法主要用于加固饱和软粘土。、深层搅拌法深层搅拌法主要用于加固饱和软粘土。它利用水泥浆体、水泥（或石灰粉体）作为主固化剂，它利用水泥浆体、水泥（或石灰粉体）作为主固化剂，应用特制的深层搅拌机械将固化剂送人地基土中与土应用特制的深层搅拌机械将固化剂送人地基土中与土强制搅拌，形成水泥（石灰）土的桩（柱）体，与原强制搅拌，形成水泥（石灰）土的桩（柱）体，与原地基组成复合地基。水泥土桩（柱）的物理力学性质地基组成复合地基。水泥土桩（柱）的物
26、理力学性质取决于固化剂与土之间所产生的一系列物理化学反取决于固化剂与土之间所产生的一系列物理化学反应。固化剂的掺人量及搅拌均匀性和土的性质是影响应。固化剂的掺人量及搅拌均匀性和土的性质是影响水泥土桩（柱）性质以至复合地基强度和压缩性的主水泥土桩（柱）性质以至复合地基强度和压缩性的主要因素。施工工艺：要因素。施工工艺：定位定位浆液配制浆液配制送浆送浆钻进钻进喷浆搅拌喷浆搅拌提升搅拌喷浆提升搅拌喷浆重复钻进喷浆搅拌重复钻进喷浆搅拌重复重复提升搅拌提升搅拌当搅拌轴钻进、提升速度为当搅拌轴钻进、提升速度为0。651。Om/min时，应重复搅拌一次。时，应重复搅拌一次。成桩完毕，清理搅成桩完毕，清理搅拌
27、叶片上包裹的土块及喷浆口，桩机移至另一桩位施拌叶片上包裹的土块及喷浆口，桩机移至另一桩位施工工。l三三.常用地基检验技术常用地基检验技术l 1.基槽检验技术基槽检验技术-轻便触探法轻便触探法l 基坑开挖后，基底七的情况是否符合设计基坑开挖后，基底七的情况是否符合设计要求需要检验。目前施工部门常用钎探法。但要求需要检验。目前施工部门常用钎探法。但是，这种方法有两个缺点：一是得不到质的概是，这种方法有两个缺点：一是得不到质的概念；二是人为因素太大，探深只有念；二是人为因素太大，探深只有2.5m。在在目前新区大面积开发情况下，局部填土较深、目前新区大面积开发情况下，局部填土较深、情况不明时，基槽检验
28、带有检查地基承载力性情况不明时，基槽检验带有检查地基承载力性质，因此，应采用轻便触探试验。质，因此，应采用轻便触探试验。l 2.标准贯入试验法标准贯入试验法l 它由标准贯人器它由标准贯人器(或圆锥探头或圆锥探头)、触探杆和、触探杆和穿心锤组成穿心锤组成。用来配合勘察钻孔取土试验，。用来配合勘察钻孔取土试验，进一步确定钻孔间土层的分布变化情况，适进一步确定钻孔间土层的分布变化情况，适用于砂、粉土、粘性土及颗粒直径较小的碎用于砂、粉土、粘性土及颗粒直径较小的碎石土。设备简单，易于操作，探深可达石土。设备简单，易于操作，探深可达50余余米，在划分土层方面它比较准确。通过贯入米，在划分土层方面它比较准
29、确。通过贯入锤击数的大小，与取样结合对比可得到可靠锤击数的大小，与取样结合对比可得到可靠而详尽的地质剖面。在确定土的承载力及砂而详尽的地质剖面。在确定土的承载力及砂的孔隙比、液化等方面属于间接测定，需要的孔隙比、液化等方面属于间接测定，需要与当地土的载荷试验及其它试验结果经过统与当地土的载荷试验及其它试验结果经过统计，得出相关的经验系数，才能使用。计，得出相关的经验系数，才能使用。l3.载荷试验法载荷试验法l 对于最大加载量按土的类型决定，但不小于对于最大加载量按土的类型决定，但不小于设计荷载的两倍。加载分设计荷载的两倍。加载分810级进行，待每级进行，待每级沉降稳定后，才继续加下一级荷载。稳
30、定的级沉降稳定后，才继续加下一级荷载。稳定的标准为每小时的沉降量小于标准为每小时的沉降量小于0.1 mm。当沉降。当沉降速率不符合稳定要求时，应继续观测；如速率不符合稳定要求时，应继续观测；如24 h内达不到稳定标准或沉降急剧增大时即可停止内达不到稳定标准或沉降急剧增大时即可停止试验。试验。l 4.沉降观测法沉降观测法l 沉降观测是检查建筑物地基及基础施工质量沉降观测是检查建筑物地基及基础施工质量的一个重要手段。由于基础工程的隐蔽性，地的一个重要手段。由于基础工程的隐蔽性，地基土质的不均匀性，以及上部结构荷载不均匀基土质的不均匀性，以及上部结构荷载不均匀等因素，有可能造成沉降差异过大、房屋开裂
31、等因素，有可能造成沉降差异过大、房屋开裂或倾斜。在高层建筑逐渐增多的情况下，已经或倾斜。在高层建筑逐渐增多的情况下，已经发生过数次因人们视觉偏差引起的倾斜争议，发生过数次因人们视觉偏差引起的倾斜争议，由于有系统的沉降观测资料，这些争议才平息由于有系统的沉降观测资料，这些争议才平息了下来。了下来。第二节第二节 浅基础工程施工浅基础工程施工l本节主要内容本节主要内容l一、垫层施工一、垫层施工l二、浅基础施工二、浅基础施工一、垫层施工一、垫层施工l为了使基础与地基有较好的接触面，把基础承为了使基础与地基有较好的接触面，把基础承受的上部结构荷载比较均匀地传给地基，常常受的上部结构荷载比较均匀地传给地基
32、，常常在基础底部设置垫层。按地区不同，目前常用在基础底部设置垫层。按地区不同，目前常用的垫层材料有：灰土、碎砖（或碎石、卵石）的垫层材料有：灰土、碎砖（或碎石、卵石）三合土、砂或砂石以及低强度等级的混凝土等三合土、砂或砂石以及低强度等级的混凝土等垫层。垫层。l垫层施工以前，应检查基槽的位置、尺寸、标垫层施工以前，应检查基槽的位置、尺寸、标高是否符合设计要求，槽（坑）壁是否稳定。高是否符合设计要求，槽（坑）壁是否稳定。基槽底部如被雨雪或地下水浸软时，还必须将基槽底部如被雨雪或地下水浸软时，还必须将浸软的土层挖去，或夯填厚浸软的土层挖去，或夯填厚20cm左右的碎石左右的碎石（或卵石），然后才可以进
33、行垫层施工。（或卵石），然后才可以进行垫层施工。（一）灰土垫层施工（一）灰土垫层施工l灰土垫层是用石灰和粘土拌合均匀，然后分层灰土垫层是用石灰和粘土拌合均匀，然后分层夯实而成。灰土的体积配合比例是夯实而成。灰土的体积配合比例是3 3：7 7或或2 2：8 8，常用，常用3 3：7 7，故称，故称“三七灰土三七灰土”。三七灰土垫。三七灰土垫层具有就地取材、造价低廉、施工简便等优点，层具有就地取材、造价低廉、施工简便等优点，一般适用于地下水位较低，基槽经常处于较为一般适用于地下水位较低，基槽经常处于较为干燥状态的基础。干燥状态的基础。l灰土垫层施工完毕后，应及时进行基础施工，灰土垫层施工完毕后，应
34、及时进行基础施工，并迅速回填土。并迅速回填土。（二）砂或砂石垫层施工（二）砂或砂石垫层施工l砂或砂石垫层材料，宜采用颗粒级配良好，质砂或砂石垫层材料，宜采用颗粒级配良好，质地坚硬的中砂、粗砂、砾砂、卵石和碎石。也地坚硬的中砂、粗砂、砾砂、卵石和碎石。也可采用细砂，但宜掺入一定数量的卵石或碎石，可采用细砂，但宜掺入一定数量的卵石或碎石，其掺量按设计规定。此外，如石屑、工业废料其掺量按设计规定。此外，如石屑、工业废料经过试验合格后亦可作为垫层的材料。所用砂经过试验合格后亦可作为垫层的材料。所用砂石材料都不应含有草根、垃圾等杂质；含泥量石材料都不应含有草根、垃圾等杂质；含泥量要低于要低于3%3%，石
35、子最大粒径不宜大于，石子最大粒径不宜大于5cm5cm。（二）砂或砂石垫层施工（二）砂或砂石垫层施工l砂石垫层应注意级配必须良好，人工级配的砂、砂石垫层应注意级配必须良好，人工级配的砂、石（石（体积比为体积比为1:11:11:21:2）拌合均匀后，方可铺）拌合均匀后，方可铺填捣实。垫层底面宜铺设在同一标高上，如深填捣实。垫层底面宜铺设在同一标高上，如深度不同，垫层面应挖成踏步搭接，施工时，应度不同，垫层面应挖成踏步搭接，施工时，应先深后浅，搭接处应注意捣实。分段施工接头先深后浅，搭接处应注意捣实。分段施工接头也应做成斜坡，每层错开也应做成斜坡，每层错开0.50.51.0m1.0m，并充分，并充分
36、捣实。砂石垫层捣实方法根据不同条件，可选捣实。砂石垫层捣实方法根据不同条件，可选用振实，夯实或压实等方法进行。用振实，夯实或压实等方法进行。（三）碎砖三合土垫层（三）碎砖三合土垫层l碎砖三合土垫层是由石灰、粗砂和碎砖按碎砖三合土垫层是由石灰、粗砂和碎砖按1：2：4的比例拌合而成。石灰用未熟化的灰块，的比例拌合而成。石灰用未熟化的灰块，临时加水熟化；砂用粗砂或中砂；碎砖用断砖临时加水熟化；砂用粗砂或中砂；碎砖用断砖打碎，粒径为打碎，粒径为35cm。这三种材料加水拌合均匀后，倒入基槽中，这三种材料加水拌合均匀后，倒入基槽中，与灰土相同，需分层夯实。打夯至少三遍，与灰土相同，需分层夯实。打夯至少三遍
37、，碎砖三合土垫层完成后，最好要曝晒一天，碎砖三合土垫层完成后，最好要曝晒一天，等灰浆略干再在上面薄铺一层粗砂，并夯实等灰浆略干再在上面薄铺一层粗砂，并夯实平整，以利于基础施工的弹线工作。平整，以利于基础施工的弹线工作。二、浅基二、浅基础础施工施工l浅浅基基础础：指指基基础础埋埋置置深深度度小小于于基基础础的的宽宽度度或或小小于于5m深深时时的基的基础础工程。工程。l按照受力状按照受力状态态不同分不同分刚刚性基性基础础和和柔性基柔性基础础。刚刚性性基基础础：指指用用抗抗压压极极限限强强度度比比较较大大，而而受受弯弯、受受拉拉极极限限强强度度较较小材料所建造的基小材料所建造的基础础。柔柔性性基基础
38、础：如如钢钢筋筋混混凝凝土土基基础础，它它抗抗压压、抗抗弯弯、抗抗拉拉强强度度都很大。都很大。l刚刚性性基基础础不不配配置置受受力力钢钢筋筋，但但基基础础的的宽宽高高比比B/H或或刚刚性性角角有有一一定定限限制制即即基基础础的的挑挑出出部部分分（从从砖砖墙墙边边缘缘至至基基础边缘础边缘）不宜）不宜过过大。大。l柔柔性性基基础础需需配配置置受受力力钢钢筋筋，基基础础宽宽度度可可不不受受宽宽高高比比的的限限制制，主主要要用用于于建建筑筑物物上上部部结结构构荷荷载载较较大大、地地基基较软较软的情况下。的情况下。图图2-1 基础基础（一）刚性基础（一）刚性基础l1.毛石基础施工毛石基础施工毛石基础是用
39、爆破法开采得来的不规则石块与砂浆砌筑而毛石基础是用爆破法开采得来的不规则石块与砂浆砌筑而成。成。用于砌筑基础的毛石强度应满足设计要求。块体大小一般用于砌筑基础的毛石强度应满足设计要求。块体大小一般以宽和高为以宽和高为2030cm，长为，长为3040cm较为合适。砌筑用较为合适。砌筑用的砂浆常用水泥砂浆、混合砂浆，但其强度等级按设计要的砂浆常用水泥砂浆、混合砂浆，但其强度等级按设计要求选用。求选用。施工时，放出基础轴线、边线，然后在适当位置立上皮数施工时，放出基础轴线、边线，然后在适当位置立上皮数杆，拉上准线。毛石应根据皮数杆上准线分层砌筑（一般杆，拉上准线。毛石应根据皮数杆上准线分层砌筑（一般
40、两层两层30cm左右）。先砌转角处的角石，角石砌好后即把准左右）。先砌转角处的角石，角石砌好后即把准线移到角石上，再砌里外两面的面石，面石要表面方正，线移到角石上，再砌里外两面的面石，面石要表面方正，并使方正面外露。最后砌中间部分的腹石，腹石要按石块并使方正面外露。最后砌中间部分的腹石，腹石要按石块形状交错放置，使石块间的缝隙最小。形状交错放置，使石块间的缝隙最小。毛石基础毛石基础图图2-2 毛石基础毛石基础 图图2-3 基础皮数杆基础皮数杆毛石基础施工的质量要求毛石基础施工的质量要求l（1 1）砌砌体体砂砂浆浆应应密密实实饱饱满满，组组砌砌方方法法应应正正确确，不不得得有有通通缝缝。墙墙面面
41、每每0.7 0.7 m m2 2 内内，应应砌砌入入丁丁字字石石一一块块，水平距离不，水平距离不应应大于大于2 2米。米。l（2 2）砂砂浆浆平平均均强强度度不不低低于于设设计计要要求求的的强强度度等等级级，任任意意一一组组试试块块的的最最低低不不得得低低于于设设计计强强度度等等级级的的75%75%。l（3 3）砌体的允）砌体的允许许偏差在偏差在规规范范规规定范定范围围内。内。2.砖基础施工砖基础施工l砖砖基基础础由由垫垫层层、基基础础砌砌体体的的扩扩大大部部分分（俗俗称称大大放放脚脚）和和基基础础墙墙三三部部分分组组成成。一一般般适适用用于于土土质质较较好好，地地下下水水位位较较低的地基上。
42、低的地基上。砖基础施工的质量要求砖基础施工的质量要求l（1 1）砌筑砂浆必须密实饱满，水平灰缝的砂）砌筑砂浆必须密实饱满，水平灰缝的砂浆饱满度不得低于浆饱满度不得低于80%80%。l（2 2）砂浆试块的平均强度不得低于设计的强）砂浆试块的平均强度不得低于设计的强度等级，任意一组试块的最低值不得低于设计度等级，任意一组试块的最低值不得低于设计强度等级强度等级75%75%。l（3 3）组砌方法应正确，不应有通缝，转角处）组砌方法应正确，不应有通缝，转角处和交接处的斜槎和直槎应通顺密实。直槎应按和交接处的斜槎和直槎应通顺密实。直槎应按规定加拉结钢筋。规定加拉结钢筋。l（4 4）预埋件、预留洞应按设计
43、要求留置。）预埋件、预留洞应按设计要求留置。l（5 5）砖基础的允许偏差应在规定范围以内。）砖基础的允许偏差应在规定范围以内。3.混凝土与毛石混凝土基础施工混凝土与毛石混凝土基础施工l混凝土与毛石混凝土基础混凝土与毛石混凝土基础适用于适用于层数较高（三层以上）层数较高（三层以上）的房屋，特别是地基潮湿或地下水位较高时。的房屋，特别是地基潮湿或地下水位较高时。l基础混凝土应基础混凝土应分层浇注分层浇注，使用插入式振捣器捣实。对，使用插入式振捣器捣实。对于阶梯形基础，每一阶梯内应分层浇筑捣实。于阶梯形基础，每一阶梯内应分层浇筑捣实。l如基础上有如基础上有插筋插筋时，在浇捣过程中要保持插筋位置固时，
44、在浇捣过程中要保持插筋位置固定，不得使其浇捣混凝土时而发生位移。定，不得使其浇捣混凝土时而发生位移。l为了节约水泥，在浇筑混凝土时，可投入为了节约水泥，在浇筑混凝土时，可投入30%30%左右的左右的毛石（毛石（30%30%为毛石与混凝土的体积比），这种基础称为毛石与混凝土的体积比），这种基础称为为毛石混凝土基础毛石混凝土基础。图图2-5 混凝土或毛石混凝土基础混凝土或毛石混凝土基础（二）钢筋混凝土基础施工（二）钢筋混凝土基础施工l钢筋混凝土基础适用于上部结构荷载大，地基钢筋混凝土基础适用于上部结构荷载大，地基较软弱，需要较大底面尺寸的情况。较软弱，需要较大底面尺寸的情况。l钢筋混凝土基础主要包
45、括钢筋混凝土基础主要包括支模、扎筋、浇筑混支模、扎筋、浇筑混凝土、养护、拆模凝土、养护、拆模等工序。等工序。l1.钢筋混凝土条形基础钢筋混凝土条形基础l钢筋混凝土条形基础一般用于混合结构民用房钢筋混凝土条形基础一般用于混合结构民用房屋的承重墙下，是由素混凝土垫层、钢筋混凝屋的承重墙下，是由素混凝土垫层、钢筋混凝土底板、大放脚组成，如图土底板、大放脚组成，如图2-6所示。如土质所示。如土质较好且又较干燥时，也可不用垫层、而将钢筋较好且又较干燥时，也可不用垫层、而将钢筋混凝土底板直接做在夯实的土层上。混凝土底板直接做在夯实的土层上。1.1.钢筋混凝土条形基础钢筋混凝土条形基础l钢筋混凝土条形基础钢
46、筋混凝土条形基础的主筋（受力钢筋）的主筋（受力钢筋）沿墙体横向放置在基沿墙体横向放置在基础底面，直径一般为础底面，直径一般为881616，分布筋，分布筋沿纵向布置。沿纵向布置。l混凝土保护层混凝土保护层3.5cm3.5cm（有垫层时）（有垫层时）或或7 cm7 cm（无垫层时）。（无垫层时）。2.杯形基础杯形基础l杯形基础主要用于装配式杯形基础主要用于装配式钢筋混凝土柱基础，如图钢筋混凝土柱基础，如图2-72-7所示。一般形式为杯所示。一般形式为杯口基础，钢筋混凝土柱与口基础，钢筋混凝土柱与杯口接头采用细石混凝土杯口接头采用细石混凝土灌缝。灌缝。钢筋混凝土杯形基础施工中的注意点钢筋混凝土杯形基
47、础施工中的注意点l（1 1）混凝土一般应按台阶高度分层浇筑，并用插入）混凝土一般应按台阶高度分层浇筑，并用插入式振动器振实。式振动器振实。l（2 2）浇捣杯口混凝土时，应特别注意杯口模板尺寸）浇捣杯口混凝土时，应特别注意杯口模板尺寸和位置的准确性，以利柱子的安装。和位置的准确性，以利柱子的安装。l（3 3）杯形基础在浇筑时，应注意将杯底混凝土面比）杯形基础在浇筑时，应注意将杯底混凝土面比设计标高设计标高降低降低5cm5cm左右，以使柱子制作长度有误差时左右，以使柱子制作长度有误差时便于调整。便于调整。l（4 4）在基础拆除模板或基坑回填土后，应根据轴线）在基础拆除模板或基坑回填土后，应根据轴线
48、控制桩在杯口上表面弹出柱子中心线位置，以作为柱控制桩在杯口上表面弹出柱子中心线位置，以作为柱子安装时固定及校正位置的依据。在杯口内侧弹一标子安装时固定及校正位置的依据。在杯口内侧弹一标高控制线（杯口水平线、高程线），用作控制杯口底高控制线（杯口水平线、高程线），用作控制杯口底抄平的标高。抄平的标高。3.3.筏形基础施工筏形基础施工l筏形基础是由底板、梁等整体组成。当上部结构荷载筏形基础是由底板、梁等整体组成。当上部结构荷载较大，地基承载力较低时，可以采用筏形基础。筏形较大，地基承载力较低时，可以采用筏形基础。筏形基础在外形和构造上象倒置的钢筋混凝土楼盖，分为基础在外形和构造上象倒置的钢筋混凝土
49、楼盖，分为梁板式和平板式两类，如图梁板式和平板式两类，如图2-82-8所示。所示。l梁板式筏形基础用于荷载较大的情况，平板式筏形基梁板式筏形基础用于荷载较大的情况，平板式筏形基础一般在荷载不大，柱网较均匀且间距较小的情况下础一般在荷载不大，柱网较均匀且间距较小的情况下采用。采用。l由于筏形基础的整体刚度较大，能有效将各柱子的沉由于筏形基础的整体刚度较大，能有效将各柱子的沉降调整得较为均匀。在多高层建筑中被广泛采用。降调整得较为均匀。在多高层建筑中被广泛采用。图图2-8 筏形基础筏形基础筏形基础施工操作程序筏形基础施工操作程序(1)(1)l（1 1）基坑开挖时，若地下水位较高，应采取人工降低地）
50、基坑开挖时，若地下水位较高，应采取人工降低地下水位法使基坑底下不少于下水位法使基坑底下不少于500mm500mm，保证基坑在无水情况，保证基坑在无水情况下进行开挖施工。下进行开挖施工。l（2 2）筏形基础混凝土浇筑前，应清理基坑、支设模板、）筏形基础混凝土浇筑前，应清理基坑、支设模板、铺设钢筋。木模板要浇水湿润，钢模板面要涂刷隔离剂。铺设钢筋。木模板要浇水湿润，钢模板面要涂刷隔离剂。l（3 3）混凝土浇筑方向应）混凝土浇筑方向应平行于次梁长度方向平行于次梁长度方向，对于平板，对于平板式筏形基础则应式筏形基础则应平行于基础长边方向平行于基础长边方向。l（4 4）混凝土应一次浇灌完成，若不能整体浇