基础工程学Foundation Engineering - 图文

基础工程学Foundation Engineering 1土力学、地基及基础概念：

土力学——工程力学的一个分支，用于研究土体的应力、变形、强度、渗流和长期稳定性的一门学科。 基础工程学——关于地基基础设计与施工的知识。 地基：

? 定义：承受建筑物或构筑物荷载、受这些荷载影响的那一部分地层。 ? 种类：天然地基和人工地基 基础：

? 定义：支承上部结构荷载并将其传给地层中地基内的、起到承上启下作用的下部结构。 ? 种类：浅基础和深基础。 地基与基础设计的基本条件：

? 作用于地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力值。 ? 基础沉降不得超过地基变形容许值。 ? 具有足够防止失稳破坏的安全储备

【第一章】 地质构造与地质条件 第一节 概述

地球的构造：地壳、地幔、地核。 P5

地壳：地球的固体外壳。大陆上厚的70公里，海洋里薄的今10公里，平均厚度在33km左右。 地幔：中间构造层，富含铁镁的硅酸盐物质。地核：主要化学成分是铁，镍，所以又称铁镍核心 。 第二节 地质构造 P5

一、构造运动：是一种机械运动，涉及的范围包括地壳及上地幔上部即岩石圈，可分为水平运动和垂直运动。水平方向的构造运动使岩块相互分离裂开或是相向聚汇，发生挤压、弯曲或剪切、错开；垂直方向的构造运动则使相邻块体作差异性上升或下降。 P6 二、地质构造：在漫长的地质历史发展过程中，地壳在内外力地质作用下，不断运动演变所造成的地层形态，统称为地质构造。

褶皱构造和断裂构造。 P6 第三节 地质作用 p8

一、地质作用 p8 内力地质作用 外力地质作用 p8 二、岩石的类型

（1）岩浆岩 成因：由地球内部的岩浆侵入地壳或喷出地面冷凝而成岩浆岩。

（2）沉积岩 成因：岩石经风化、剥蚀成碎屑，经水流、风力或冰川搬运至下游处沉积，再经长时代的压紧或化学作用硬结而成沉积岩。

（3）变质岩 成因：地壳外壳的原岩因地壳运动、岩浆活动，在高温、高压和化学性活泼的物质作用下，改变了原岩的结构、构造和成分，形成一种新的岩石，称为变质岩。 第四节 地形和地貌 p9

典型的地貌单元 山地 丘陵 冲积平原 p9 第五节 水文地质条件 P10 一、地下水

（1）地下水的埋藏条件 p10 上层滞水 潜水 承压水

潜水：是位于第一个稳定隔水层以上的含在透水层中、能够自由流动的地下水。其水面是起伏不平的面，称为潜水面。潜水主要由大气降水和地表水补给。多数情况下，补给区与分布区一致。所以潜水的埋藏深度及含水层厚度经常是变化的，而且变化范围较大，其中以气候、地形的影响最为显著。

对采矿工作来说，潜水对建井及露天开采的影响较大，对地下开采影响较小。

承压水（自流水）：是埋藏在两个隔水层之间的透水层中的地下水，其运动受上下隔水层的约束和水压的作用，通常是从补给区流向排泄区。其补给区与分布区不一致，受大气降水变化的影响较小，不易受污染。 （2）动水力

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动水力 P11 流砂：当动力水的大小等于或大于土的浮重度时，土体失重，随水流动，称为流砂。

潜蚀：土中水流把土体粗颗粒孔隙中所充填的细粒土带走，在土层中形成管状空洞，破坏土的结构，这种作用称为潜蚀。 潜蚀包括机械潜蚀和化学潜蚀.

机械潜蚀作用:指渗流的机械冲刷力把细小的土颗粒携走,而较大的颗粒仍留在原处.

化学潜蚀作用:指当土中含有可溶盐类的颗粒或胶结物时,水流溶蚀了它们,使土的结构变松,孔隙度增大,水流的渗透能力加强.

机械潜蚀和化学潜蚀一般是同时进行的,且二者是相互影响,相互促进的.

强烈的渗透变形会在渗流出口处侵蚀成孔洞,孔洞又会促使渗透途经已经缩短,水力梯度有所增大的渗流向它集中,而在孔洞末端集中的渗透水流就具有更大的侵蚀能力,所以孔洞就不断沿最大水力梯度线溯源发展,最终形成一条水流集中的管道,由管道中涌出的水携带较大量的土颗粒,即管涌(piping).

管涌是由潜蚀强烈发展而出现的一种特有的不良地质作用,往往形成地质灾害.

流砂一般出现在粉砂层或粘土颗粒含量小于10％、粉粒含量大于75％的土层，地下水动水压力较大，基坑(槽)内外的水位高差大，动水将粉砂颗粒冲流冒出，粉砂层被破坏，形成流砂。流砂挖掘愈多，将使基坑(槽)外附近的地基下陷、沉塌。 流砂与管涌的比较：

流砂 管涌

现象 土体局部范围的颗粒同时发生移动 土体内细颗粒通过粗粒形成的孔隙通道移动 位置 只发生在水流渗出的表层 可发生于土体内部和渗流溢出处

土类 只要渗透力足够大，可发生在任何土中 一般发生在特定级配的无粘性土或分散性粘土 历时 破坏过程短 破坏过程相对较长 后果 导致下游坡面产生局部滑动等 导致结构发生塌陷或溃口

图为发生在湖南望城湘江大堤最大的管涌。由于暴雨使湘江水猛长，使土体中的水力坡降增加，加之土结构的几何原因，发生了图中的管涌。沙袋用来提高逸出口水位，以降低水力坡降。此外还抛了一些大的砾石形成反滤层。 二、地下水引发的工程问题：

土中通常含有水，土中含水量的变化及土体中水的流动对土特性的影响非常大。有时这种影响可能会带来灾难。 水对土特性影响的直观理解为：土的含水量小时，土比较硬，土中适当含水可使散粒土颗粒粘合在一起，使其具有一定的粘结强度，但当土的含水量过大时则会变软。

当水在土中流动的比较急时，将引起坝基渗流、基坑渗流、塌方、泥石流及流砂等灾害。 板桩围护下的基坑渗流 土石坝坝基坝身渗流

第六节 工程地质 P12 一、工程地质条件 P12

二、工程地质问题：已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑安全的地质问题称为工程地质问题。 P16

土木工程主要的工程地质问题包括以下四类：①地基稳定性问题 ②斜坡稳定性问题③洞室围岩稳定性问题④区域稳定性问题

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【第二章】工程地质勘察 P22

工程地质勘察方法 工程地质勘察报告

第一节 场地和地基 P22 建筑场地 建筑物场地 P22 岩土工程勘察等级

一、工程地质勘察的目的 P23

三、岩土工程勘察方法 P27

? 工程地质测绘 ? 工程地质勘探与取样 ? 工程地质现场测试与长期观测 ? 工程地质资料室内整理

（一）坑探 P28 该方法的特点是 （二）工程地质 钻探 P28 1. 工程地质钻探的基本概念 P28

2 .钻探过程: 破碎岩土 、采取岩土 、保全孔壁

钻进方法：回转钻探、冲击钻探、振动钻探和冲洗钻探四种 3.岩土取样 1目的：

2要求: 原状土样 扰动试样

应力求排除各种可能的扰动因素，使试样的扰动程度降至最小的程度。 勘察规范对土样的扰动程度分成四个等级： 土试样质量等级划分：

4成果表达

钻孔柱状图:地质年代、岩土层埋藏深度、厚度、底部绝对标高、岩土的描述、地下水水位、测量日期、岩土取样位置等内容。 单个钻孔（柱状图） 多个钻孔柱状图（工程地质剖面图）

（三）触探 P29

（1）静力触探 P29 (2) 圆锥动力触探 P31 （3）标准贯入试验 P32 （四）工程地质物探 地球物理勘探 P34

物探是以专用仪器探测地壳表层各种地质体的物理场来进行地层划分，判明地质构造、水文地质及各种物理地质现象的地球勘探方法，又称为地球物理勘探。

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基本原理:

地球存在各种物理场：电场、重力场、磁场、弹性波的应力场、辐射场等，由于地质体的不同结构和特性（成层必性、裂隙性、含水性等）物理场相应有差异性。

与钻探相比，具有设备轻便、成本低、效率高、工作空间广等优点。但它由于不能取样，不能直接观察，故多与钻探配合使用。 研究岩土电学性质及电场、电磁场变化规律的电法勘探;研究岩土磁性及地球磁场、局部磁异常变化规律的磁法勘探;研究地质体引力场特征的重力勘探;研究岩土弹性力学性质的地震勘探;研究岩土的天然或人工放射性的放射性勘探;研究物质热辐射场特征的红外探测方法;研究岩土的声波和超声波传递和衰减变化规律的声波探测技术 电法勘探 最为常用

电法勘探是以研究地下地质体电阻率差异的勘探方法，也称电阻率法

电阻率是岩土的一个重要电学参数，它表示岩土的导电特性。不同的岩土有不同的电阻率，也就是说，不同岩土有不同的导电特性。电阻率在数值上等于电流在材料里均匀分布时，该种材料单位立方体所呈现的电阻。 探地雷达GPR(Ground penetrating radar)

利用高频电磁波在岩体传播中遇到地质界面产生反射的特性，探测异常地质体的一种方法。

探地雷达可以满足各种探测领域与不同探测深度的需求。目前逐渐应用于在公路、铁道、机场、建筑工程、水利工程、隧道工程等领域。

四、 工程地质勘察报告 （一）工程地质勘察报告的编制 工程地质勘察报告 P36

岩土勘察报告的要求：资料完整、真实准确、数据无误、图表清晰、结论有据、建议合理、便于使用和适宜长期保存，并应因地制宜，重点突出，有明确的工程针对性。 岩土勘察报告的内容：

1、勘察目的、任务要求和依据的技术标准；2、拟建工程概况；3、勘察方法和勘察工作布置；4、场地地形、地貌、地层、地质构造、岩土性质及其均匀性；5、各项岩土性质指标，岩土的强度参数、变形参数、地基承载力的建议值；6、地下水埋藏情况、类型水位及其变化；7、土和水对建筑材料的腐蚀性；8、可能影响工程稳定的不良地质作用的描述和对工程危害的评价； 9、场地稳定性和适宜性评价。

⑴岩土工程勘察报告应对岩土利用、整治和改造的方案进行分析论证，提出建议； ⑵对工程施工和使用期间可能发生的岩土问题进行预测，提出监控和预防措施的建议。 成果报告应附下列图件：

1、勘探点平面布置图；2、工程地质柱状图；3、工程地质剖面图；4、原位测试成果图表；5、室内试验成果图表；6、当需要时附加图表。

（二）勘察报告的阅读与使用 需要引起工程技术人员注意的几点：

1、 场地稳定性评价 2、持力层的选择 3、考虑环境效应 五、 基槽检验与地基的局部处理 一、基槽检验（验槽）

在基槽开挖时，根据施工揭露的地层情况，对地质勘察成果与评价建议等进行现场的检查，校核施工所揭露的土层是否与勘察成果相符，结论和建议是否符合实际情况。如果有出入应该进行补充修正，必要时尚应作施工勘察。 二、地基的局部处理

根据勘察报告局部存在异常地基或经基槽检验，局部分布异常土层时，可根据地基的实际情况、工程要求和施工条件，采取必要的局部处理措施。

下面列举了一些常见的地基局部处理的方法： 1、古井、坑穴及局部淤泥的处理 2、局部坚硬土层的处理 3、管道的处理 4、其他情况处理

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【第三、四章】浅基础 P45

一、 基础材料

二、 浅基础的类型与特点 三、 基础埋置深度

四、 减轻不均匀沉降危害的措施 一、基础材料 P45

（一）材料：1、砖石砌体 2、混凝土和毛石混凝土 3、钢筋混凝土 4、灰土 5、三合土 （二）对基础材料的要求 P45

1、砖：必须用黏土砖，灰砂砖与轻质砖均不得用于基础。一般地区稍湿地基，砖的标号不低于MU7.5，严寒地区饱和地基，砖的最低标号为MU20。

2、石料： 3、砂浆：白灰、水泥混合砂浆不能用于含水饱和地基。水泥砂浆在很湿的或饱和的地基中最低标号为M5。 4、混凝土：垫层的标号常为C10。 5、钢筋混凝土：混凝土标号不低于C15。 6、灰土：中小型工程，常用三七灰土，分层压实。

二、 浅基础的类型 P46 (一)按材料及受力情况分

1.刚性基础——砖、石、混凝土、毛石混凝土等。 2.柔性基础——钢筋混凝土基础。 3.联合基础 1、刚性基础（无筋扩展基础）

定义：由砖、毛石、素混凝土以及灰土等材料修建的基础，称为刚性基础。适用于多层民用建筑和轻型厂房。

概念;刚性角 刚性基础

2、 柔性基础（钢筋混凝土扩展式基础） 定义：由钢筋混凝土材料修建的基础。

性质：在基础内配置足够的钢筋来承受受拉应力或弯矩，使基础在受弯时不破坏。这种基础不受刚性角的限制，基础剖面可以作成扁平形，用较小的基础高度把上部荷载传到较大的基础底面上去，以适应地基承载力的要求。

3、联合基础：当为了满足地基土的强度要求，必须扩大基础平面尺寸，与相邻的单个基础在平面上相接甚至重叠时，则可将它们连在一起成为联合基础。

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（二）按构造类型 P46 1、独立基础 P46

条形基础 十字交叉梁基础 壳体基础 箱形基础 筏板基础 独立基础

使用范围：当建筑物上部结构为框架、排架时，基础常采用独立基础，或者烟囱、水塔基础等。有时墙下也采用独立基础，如在膨胀土地基上 的墙基础。

独立基础是柱下基础的基本形式。当柱为预制构件时，基础浇筑成杯形，然后将柱子插入，并用细石混凝土嵌固，称为杯形基础。

独立基础常用的断面形式有阶梯形、锥形、杯形等。 柱下钢筋混凝土独立基础：

（a) 阶梯形 （b) 锥性 （c) 杯形

2、条形基础——当基础的长度大于或等于10倍基础宽度时称为条形基础。 P46 使用范围：砖混结构的墙基、挡土墙基础。

基础沿墙体连续设置成长条状称为条形基础，也称为带形基础，是砌体结构建筑基础的基本形式。条形基础可用砖、毛石、混凝土、毛石混凝土等材料制作，也可用钢筋混凝土制作。

（1）砖条形基础：砖条形基础一般由垫层、大放脚和基础墙三部分组成。大放脚的做法有间隔式和等高式两种。

砖基础：（a）间隔式； （b）等高式

（2）毛石基础：毛石基础是用毛石和水泥砂浆砌筑而成，其剖面形状多为阶梯形。为保证砌筑质量并便于施工，基础顶面要比基础墙宽出100㎜以上，基础墙的宽度和每个台阶的高度不宜小于400㎜，每个台阶伸出的宽度不宜大于200㎜。 （3）混凝土基础：混凝土基础是用不低于C15的混凝土浇捣而成，其剖面形式和尺寸除满足刚性角（45o）外，不受材料规格限制，其基本形式有阶梯形和锥形。

（4）钢筋混凝土基础：钢筋混凝土基础因配有钢筋，可以做得宽而薄，其剖面形式为扁锥形。

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3、十字交叉梁基础

使用范围：遇上部荷载较大，采用条形基础不能满足地基承载力要求时，可采用十字交叉基础（即双向条形基础）。 4、筏板基础

当建筑物上部荷载较大，或地基土质很差，承载能力小，采用独立基础或井格基础不能满足要求时，可采用筏片基础。筏片基础在构造上像倒置的钢筋混凝土楼盖，分为板式和梁板式两种。

整片基础：（a）板式； （b）梁板式； （c）箱形 5、箱形基础

箱形基础是一种刚度很大的整体基础，它是由钢筋混凝土顶板、底板和纵、横墙组成的若在纵、横内墙上开门洞，则可做成地下室。箱形基础的整体空间刚度大，能有效地调整基底压力，且埋深大、稳定性和抗震性好，常用做高层或超高层建筑的基础。

6、壳体基础：适用于水塔、烟囱、料仓和中小型高炉等高耸的构筑物的基础。 薄壳基础(壳体基础) 小结：

1.基础按所用材料及受力情况的不同有刚性基础和非刚性基础之分；按构造形式不同有条形基础、独立基础、井格基础、片筏基础、箱形基础等。

2.应重点掌握各种基础适用范围和常用基础的基本构造。 三、 基础的埋置深度： P48

（一）、概念：由室外设计地面到基础底面的距离，称为基础的埋置深度，简称基础的埋深（图11.2）。

一般情况下埋深大于等于5米，且采用了特殊的结构形式和施工方法的为深基础；埋深小于5米的为浅基础。从经济角度考虑，基础的埋置深度愈小，工程造价愈低。但基础埋深过小时，基础底面的土层受到压力后会把基础四周的土挤出，使基础产生滑移而失去稳定；同时接近地表的土层带有大量植物根茎等易腐物质及灰渣、垃圾等杂填物，又因地表面受雨雪、寒暑等外界因素影响较大，故基础的埋深度一般不小于500mm。

（二） 、影响基础埋深的因素： P48

1.与建筑物有关的条件 2.作用在地基上的荷载大小和性质

3.工程地质条件和水文地质条件 4.相邻建筑物的基础埋深 5.地基土冻胀和融陷的影响

四、 地基承载力的确定： P57 （一）、地基承载力概念 P57 （二）、地基承载力的确定方法 P58

a根据《规范》表格确定；b按静载荷试验方法确定；c根据土的强度理论计算确定；d根据相邻条件相似的建筑物经验确定。 五、减轻不均匀沉降危害的措施： P66

（一）建筑措施 （二）结构措施 （三）施工措施

砖砌大放脚条形基础施工 施工方案：

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砖砌大放脚条形基础组砌形式

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砖砌大放脚条形基础施工工艺 砖砌大放脚条形基础砌筑方法

组砌形式：

1、“一顺一丁”式 2、“三顺一丁”式 3、“梅花丁”式 4、“全顺”式 5、“全丁”式

“一顺一丁”砌法是一层顺砖与一层丁砖相互间隔砌成。上下层错缝1/4砖长。适用于一砖和一砖以上的墙厚。 “三顺一丁”砌法是三层顺砖与一层丁砖相互间隔砌成。上下层错缝1/4砖长。适用于一砖和一砖以上的墙厚。 “梅花丁”砌法是每层中顺砖与丁砖相互间隔砌成。上下层错缝1/4砖长。适用于一砖和一砖以上的墙厚。 “全顺”砌法是全部用顺砖砌筑而成。上下层错缝1/2砖长。仅用于砌筑半砖厚的墙体。 “全丁”砌法是全部用丁砖砌筑而成。上下层错缝1/4砖长。仅用于砌筑圆弧形砌体。

砖砌体施工工艺 流程框图

一、抄平：为了使各段砖墙底面标高符合设计要求，砌墙前应在基面（基础防潮层或楼面）上定出各层标高；并采用M7.5的水泥砂浆或C10的细石砼找平。

二、弹线：根据施工图纸要求，弹出墙身轴线、宽度线及预留洞口位置线。 三、摆砖：在放线的基面上按选定的组砌方式用干砖试摆。

方法：一般在房屋外纵墙方向摆顺砖，在山墙方向摆丁砖；从一个大角摆到另一个大角，砖与砖之间留10mm缝隙。

四、立皮数杆：是指在其上划有每皮砖和砖缝厚度，以及门窗洞口、过梁、楼板、梁底、预埋件等标高位置的一种木制标杆。 作用：控制砌体竖向尺寸，同时可以保证砌体垂直度。

方法：立于房屋的四大角、内外墙交接处、楼梯间以及洞口多的地方，大约每隔10—15m立一根;其标志±0.000处应与地面或楼面相对±0.000出相吻合。 五、盘角

先拉通线，按所排的干砖位置把第一皮砖砌好；然后在要求位置安装皮数杆，并按皮数杆标注，开始盘角，盘角时每次不得超过六皮砖高，并按“三皮一吊，五皮一靠”的原则随时检查，把砌筑误差消灭在操作过程中。 六、挂线

每次盘角以后，就可以在头角上挂准线，再按照准线砌中间的墙身；≤240厚的墙可以单面挂线，≥370厚的墙应双面挂线；长度≥15m或遇大风天时，中间应用丁砖挑出支平。 七、砌筑

1、三一法、挤浆法、满口灰法砌筑。

2、随时检查，消除误差（三皮一吊，五皮一靠）。 3、预埋管、件、线、拉接筋等应随砌随埋（水、配合）。

4、灌缝：下班前应将最上一皮砖的竖缝用砂浆灌满、刮平，并清除多余灰浆。

5、弹线：墙身砌到一定高度（一般是一步架高）后，应弹出室内水平控制线。即在墙身砌到一定高度后，应根据基准面标高，用水准仪（也可用连通器）在高出室内地坪标高一定高度（一般200mm—500mm）处弹出水平标志线，以控制墙体细部标高及指导楼（地）面、圈梁等的工。 八、勾缝（清水墙）

勾缝准备：勾缝前应清除墙面上粘结的砂浆、灰尘、污物等，并洒水湿润；瞎缝应予开凿；缺楞掉角的砖，应用与墙面相同颜色的砂浆修补平整；脚手眼应用与原墙相同的砖补砌严密。

勾缝要求：缝深4—5mm，横平竖直，深浅一致，搭接平整，不得有瞎缝、丢缝、裂缝和粘结不牢现象。 勾缝形式：

斜 缝 平 缝 凹 缝 凸 缝 砌筑方法：

三一法：一块砖、一铲灰，一揉压，并随手将挤出的砂浆刮去。

挤浆法：用灰勺或大铲将砂浆均匀摊铺一段，然后单手或双手拿砖，将砖挤入砂浆中一定深度。 安全要求：

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施工人员进入现场必须戴好安全帽。

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不准站在墙顶上做划线、刮缝及清扫墙面或检查大角垂直等工作。

砍砖时应面向墙面，工作完毕应将脚手板和砖墙上的碎砖、灰浆清扫干净，防止掉落伤人。

雨天或每日下班时，应作好防雨准备，以防雨水冲走砂浆，致使砌体倒塌。冬期施工时，脚手板上如有冰霜、积雪，应先清除后才能上架操作。

不准徒手移动上墙的砖块，以免压破或擦伤手指。砖块不得往下掷。 砌筑工艺：抄平放线→试摆砖→立匹数杆→组砌→勾缝→清理 砌筑方法：“三一”法

施工方案：砌筑形式：一顺一丁

实施

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水 平 灰 缝 平 直 度

检查工具 饱 满 度 垂 直 度 平 整 度 游丁走缝 其他检查

检查工具

1、靠尺(鱼尾板、托线板）

2、线垂 多用铅制成，或铁质镀铬。 3、直角方尺 用硬木、金属或塑料制成。 4、楔形尺（塞尺） 斜面上每1cm刻度代表尺厚1mm。

5、百格网 用细铁丝（现多用透明有机玻璃）制成，大小为240×115mm，内分100个格子。 6、钢卷尺 成品。

7、小百线 现多作成卷尺状（成品）。 8、经纬仪 成品。 砂浆饱满度检查 工具：百格网

方法：用百格网检查砖底面与砂浆的粘结痕迹面积，每处掀3块砖检查，取其平均值。 数量：每步架抽查不少于3处。

要求：水平灰缝的砂浆饱满度不小于80%。

百格网 掀开砖，剔除砂浆，底面朝上 百格网与砖缘对齐，数没有砂浆的空格，允许割补 垂直度检查

工具：2m靠尺、线垂。

方法：将线垂挂在靠尺上端小缝内，靠尺的一侧垂直靠在被检查的墙上，尺面略向前倾，使线与尺面分离而能自由摆动，线垂静止后，就可以读数。 要求：偏差≯5mm.

若砖墙垂直，线垂则通过靠尺中心；若砖墙不垂直，则可以直接读出偏差。 墙面平整度检查

工具：2m靠尺、楔形尺。

方法：先将2m靠尺的一侧紧贴墙面，尺身处于倾斜位置，将楔形尺的薄端塞入靠尺与墙面的最大空隙处，读出楔形尺上的厘米数，即为墙面平整度误差的毫米数。 要求：混水墙≯8mm，清水墙≯5mm。

如空隙在一端悬翘，则读数应除以2；检查清水墙时，楔形尺应塞在砖面上。 水平灰缝平直度检查 工具：小百线、钢尺。

方法：找一处长度大于10m的墙面，用白线拉在任意一层砖的上缘，用钢尺量其白线与砖缘的最大误差处，既为水平灰缝的偏

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技术交底 安全交底

每组按照既定施工方案，在工程训练中心完成各自工作任务

差。

要求：混水墙≯10mm，清水墙≯7mm. 如墙的长度不足10m，则以其全长检查。 游丁走缝检查

工具：2m靠尺、线垂、钢尺。

方法：将靠尺平贴墙面，尺的一侧先对齐某条竖缝，移动靠尺下端使线垂与中心线重合，用钢尺量其2m竖缝内的最大偏差处，即为游丁走缝的偏差。 要求：清水≯20mm。

以底层第一皮砖为准，混水墙不检查。 其它检查：

1、水平灰缝厚度 尺量检查。与皮数杆对比10皮砖的总厚度，其差值即为水平灰缝厚度偏差。允许偏差为±8mm. 2、阴阳角垂直度 直角方尺检查。

3、上下错缝 观察或尺量检查。清水墙无通缝，混水墙每处（间）4—6皮砖的“通缝”（即上下两皮砖的搭接长度小于25mm者）不超过3处。

4、接槎 观察或尺量检查。每处接槎部位水平灰缝厚度小于5mm(即“瞎缝”)或透亮（即“透明缝”）的缺陷总和不超过10个。

钢筋混凝土独立基础施工

一、抄平：为了使基础底面标高符合设计要求，施工基础前应在基面上定出基础底面标高。 二、垫层施工：为了保护基础的钢筋，施工基础前应在基面上浇筑C10的细石砼垫层。 三、钢筋工程 ：按钢筋位置线布放基础钢筋。

1、放线：根据施工图纸要求，在垫层表面上弹出钢筋位置线.

2、施工工艺：在基础垫层上弹出底板钢筋位置线→钢筋半成品运输到位→布放钢筋→钢筋绑扎、验收 四、支模

阶梯形独立基础：根据基础施工图样的尺寸制作每一阶梯模板，支模顺序由下至上逐层向上安装。

锥形独立基础：利用钢管或木方加固。锥形基础坡度>30°时，采用斜模板支护，利用螺栓与底板钢筋拉紧，防止上浮，模板上部设透气及振捣孔，坡度≤30°时，利用钢丝网(间距30cm)，防止混凝土下坠，上口设井字木控制钢筋位置。 五、混凝土工程

1 、浇筑与振捣：不应发生初凝和离析现象，其塌落度必须符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204—2002）的规定。在浇筑应经常观察模板、钢筋、预留孔洞、预埋件和插筋等有无移动、变形或堵塞情况，发现问题应立即处理，并应在已浇筑的混凝土初凝前修正完好。

2 、养护：混凝土浇筑完毕后，根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204—2002）的有关规定，应按施工技术方案及时采取有效的养护措施。混凝土施工中几种常见的养护方法有：覆盖浇水养护、薄膜布养护、喷涂薄膜养生液和覆盖式养护等。 六、拆模 1.拆模顺序

一般是先支后拆，后支先拆，先拆除侧模板，后拆除底模板。重大复杂模板的拆除，事前应制定拆模方案。 2.拆模日期

模板的拆除日期取决于混凝土的强度、模板的用途、结构的性质、混凝土硬化时的气温等因素。侧模板应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除而受损坏时拆除。 施工要点

1、当垫层达到一定强度后，在其上弹线、支模、铺放钢筋网片，连接柱的插筋，按轴。 2、在浇筑混凝土前，清除模板和钢筋上的垃圾、泥土和油污等杂物；堵塞模板的缝隙。

3、模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂，但不得采用影响结构性能或妨碍装工程施工的隔离剂。

4、在绑扎的平面钢筋上，不准踩踏行走，严格控制板中钢筋的混凝土保护层厚度，钢筋安装完毕后应检查验收，并做好隐蔽工程验收记录；

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5、混凝土浇筑前不应发生初凝和离析现象；浇筑混凝土时应分段分层连续进行。 6、模板拆除时，要使混凝土达到规定强度方可拆除。 7 、混凝土浇筑完毕后应采取有效的养护措施。 常见质量问题 存在的质量通病

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 施工方案

? ? ? 实施

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技术交底 安全交底

每组按照既定施工方案，在工程训练中心完成各自工作任务 钢筋混凝土独立基础施工工艺 钢筋混凝土独立基础施工要点 钢筋混凝土独立基础常见质量问题

砼麻面:表现为砼表面局部缺浆粗糙，或有许多小凹坑。但无钢筋和石子外露。 蜂窝:表现为砼局部酥松，砂浆少石子多，石子之间出现空隙，形成蜂窝状的孔洞。 孔洞:表现为砼结构内有空隙，局部没有砼。

露筋:表现为钢筋砼结构内的主筋、副筋或箍筋等露在砼表面。 缺棱掉角:表现为砼局部掉落，不规整，棱角有缺陷。 选择合适水泥 减少水泥用量 掺外加剂，控制水灰比 严格控制骨料级配和含泥量； 加强技术管理

合理组织劳动力及机械设备

施工人员必须进行技术培训，并持证上岗操作；

各种加工设备必须有地线连接，设备电源必须有漏电保护装置，设备维修必须由专职人员进行，不得私自进行维修； 所有操作及相关设备必须符合相关安全规范、规程、标准；

现场设置消防设备：消火栓、铁锨、水桶、钩子、斧子等按规定配备；

施工现场实行动火审批制度，现场动火必须经消防负责人批准，指定动火监护人，方可进行施工； 现场成立消防领导小组，每日两次对现场进行巡检，发现隐患及时处理。

保证混凝土施工质量的措施

安全要求

钢筋机械连接焊接的外观质量

检查工具

1、振捣棒、平板振捣器

2、直角方尺：用硬木、金属或塑料制成。 3、钢卷尺搅拌机 4、经纬仪：成品。 5、手推车或翻斗车

6、刮杆、木抹子、胶皮手套、串桶 7、搅拌机：成品 模板安装与拆除检查 方法：观察 数量：全数检查

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要求：

? 模板的接缝不应漏浆；在浇筑混凝土前，模板内的杂物应清理干净。 ? 模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂，但不得影响结构性能。 ? 支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求。

? 侧模拆除时的混凝土强度应能保证其表面及棱角不受损伤。 纵向受力钢筋的连接方式检查 方法：观察 数量: 全数检查

要求：纵向受力钢筋的连接方式应符合设计要求 接头位置和数量检查 工具：钢尺

方法：观察或量取数值 数量: 全数检查

要求：钢筋的接头宜设置在受力较小处。同一纵向受力钢筋不宜设置两个或两个以上接头。接头末端至钢筋弯起点的距离应不小于钢筋直径的10倍。 混凝土的养护检查 方法：观察，检查施工记录

要求：应在浇筑完毕后的12h内对混凝土加以覆盖并保湿养护；浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态；混凝土强度达到1.2N/mm2前，不得在其上踩踏或安装模板及支架。 其他检查 轴线位置检查: 工具：钢尺。 要求：偏差≤5mm。 表面平整度检查: 工具：2m靠尺或塞尺。 要求：偏差≤5mm。

钢筋混凝土条形基础施工 施工方案

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钢筋混凝土条形基础混凝土工程 钢筋混凝土条形基础模板工程 钢筋混凝土条形基础钢筋工程 钢筋混凝土条形基础施工工艺流程 钢筋混凝土条形基础施工要点

混凝土种类

1、现场搅拌混凝土2、商品混凝土与泵送混凝土3、高强混凝土4、大体积混凝土5、喷射混凝土和耐热混凝土 说明：本工程所用混凝土为现场搅拌混凝土 模板系统的种类：

模板系统所用材料，主要有钢材、木质类材料（包括木板、胶合板）、竹材、塑料、玻璃钢、铝合金等在施工中，不同的结构或构件都有其模板系统，可分别称为：基础模板、柱模板、楼板模板、楼梯模板、墙模板、壳模板、烟囱模板等。 条形基础所用模板一般为组合钢模板和木模板，并且形状比较单一、受力简单，这里就不具体叙述。 钢筋的种类

钢筋的种类有：热轧钢筋、热处理钢筋、碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线、冷拉钢筋。 对于本工程钢筋混凝土条形基础选用热扎钢筋（HPB235 、 HRB335 、 HRB400） 钢筋混凝土条形基础施工工艺流程：

基槽清理、验槽→混凝土垫层浇筑、养护→抄平、放线→基础底板钢筋绑扎、支模板→相关专业施工（如避雷接地施工）

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→钢筋、模板质量检查，清理→基础混凝土浇筑→混凝土养护→拆模 一、清理及垫层混凝土浇筑

地基验槽完成后，清理表层浮土及绕动土，不得积水，立即进行垫层混凝土施工，必须振捣密实，表面平整，严禁晾晒基土 。 二、钢筋绑扎

垫层浇筑完成达到一定强度后，在其上弹线、支模、铺放钢筋网片。上下部垂直钢筋绑扎牢，将钢筋弯钩朝上，按轴线位置校核后用方木架成井字形，将插筋固定在基础外模板上；底部钢筋网片应用与混凝土保护层同厚度的水泥砂浆或塑料垫块垫塞，以保证位置正确，表面弹线进行钢筋绑扎，钢筋绑扎不允许漏扣，柱插筋除满足冲切要求外，应满足锚固长度的要求。当基础高度在900mm以内时，插筋伸至基础底部的钢筋网上，并在端部做成直弯钩；当基础高度较大时，位于柱子四角的插筋应伸到基础底部，其余的钢筋只须伸至锚固长度即 可。插筋伸出基础部分长度应按柱的受力情况及钢筋规格确定。与底板筋连接的柱四角插筋必须与底板筋成45°绑扎，连接点处必须全部绑扎，距底板5cm处绑扎第一个箍筋，距基础顶5㎝处绑扎最后一道箍筋，作为标高控制筋及定位筋，柱插筋最上部再绑扎一道定位筋，上下箍筋及定位箍筋绑扎完成后将柱插筋调整到位并用井字木架临时固定，然后绑扎剩余箍筋，保证柱插筋不变形走样，两道定位筋在打柱混凝土前必须进行更换。钢筋混凝土条型基础，在T字形与十字形交接处的钢筋沿一个主要受力方向通长放置。 三、模板安装

钢筋绑扎及相关专业施工完成后立即进行模板安装，模板采用组合钢模板或木模，利用钢管或木方加固。锥形基础坡度>30°时，采用斜模板支护，利用螺栓与底板钢筋拉紧，防止上浮，模板上部设透气及振捣孔，坡度≤30°时，利用钢丝网(间距30cm)，防止混凝土下坠，上口设井字木控制钢筋位置。

不得用重物冲击模板，不准在吊帮的模板上搭设脚手架,保证模板的牢固和严密。 四、清理

清除模板内的木屑、泥土等杂物，木模浇水湿润，堵严板缝及孔洞，清除积水。 五、混凝土搅拌

根据配合比及砂石含水率计算出每盘混凝土材料的用量。认真按配合比用量投料，严格控制用水量，搅拌均匀，搅拌时间不少于90s。 六、混凝土浇筑

浇筑现浇柱下条型基础时，注意柱子插筋位置的正确，防止造成位移和倾斜。在浇筑开始时，先满铺一层5～l0cm厚的混凝土并捣实，使柱子插筋下段和钢筋网片的位置基本固定，然后对称浇筑。对于锥型基础，应注意保持锥体斜面坡度的正确，斜面部分的模板应随混凝土浇捣分段支设并顶压紧，以防模板上浮变形；边角处的混凝土必须捣实。严禁斜面部分不支模，用铁锹拍实。基础上部柱子后施工时，可在上部水平面留设施工缝。施工缝的处理应按设计要求或规范规定执行。条型基础根据高度分段分层连续浇筑，不留施工缝，各段各层间应相互衔接，每段长2～3m，做到逐段逐层呈阶梯形推进。浇筑时先使混凝土充满模板内边角，然后浇注中间部分，以保证混凝土密实。分层下料，每层厚度为振动棒的有效振动长度。防止由于下料过厚，振捣不实或漏振、吊帮的根部砂浆涌出等原因造成蜂窝、麻面或孔洞。 七、混凝土振捣

采用插入式振捣器，插入的间距不大于振捣器作用部分长度的1．25倍。上层振捣棒插入下层3～5cm尽量避免碰撞预埋件、预埋螺栓，防止预埋件移位。 八、混凝土找平

混凝土浇筑后，表面比较大的混凝土，使用平板振捣器振一遍，然后用木杆刮平，再用木抹子搓平。收面前必须校核混凝土表面标高，不符合要求处立即整改。 九、混凝土养护

已浇筑完的混凝土，常温下，应在12h左右覆盖和浇水。一般常温养护不得少于7d，特种混凝土养护不得少于14d。养护设专人检查落实，防止由于养护不及时而造成混凝土表面裂缝。 十、模板拆除

侧面模板在混凝土强度能保证其棱角不因拆模板而受损坏时方可拆模，拆模前设专人检查混凝土强度，拆除时采用撬棍从一侧顺序拆除，不得采用大锤砸或撬棍乱撬，以免造成混凝土棱角破坏。 安全要求 钢筋工程：

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1、钢筋加工机械安装应稳固，外作业应设置机棚，机旁应有堆放原料、半成品的场地；2、加工较长的钢筋时，应有专人帮扶，要听从操作人员的指挥3、钢筋加工完毕，应堆放好成品，清理好场地，并切断电源，锁好电闸；4、焊机必须接地，导线和焊钳接导处绝缘必须可靠；5、焊接变压器不得超负荷运行，变压器升温不得超过60℃； 6、点焊、对焊时必须开放冷却水，焊机出水温度不得超过40℃，排水量应符合要求。天冷时应放尽焊机内存水，以免冻塞；7、对焊机闪光区域，须设铁皮隔挡．焊接时禁止其他人员停留在闪光区范围内，以防火花烫伤．焊机工作范围内严禁堆放易燃物品，以免引起火灾．8、室内电弧焊时，应有排气装置．焊工操作地点相互之间设挡板，以防弧光刺伤眼睛． 混凝土工程：

1.施工人员入现场必须进行入场安全教育，经考核合格后方可进入施工现场；2.作业人员进入施工现场必须戴合格安全帽，系好下颚带，锁好带扣；3.施工人员要严格遵守操作规程，振捣设备安全可靠；4.泵送砼浇注时，输送管道头应紧固可靠，不漏浆，安全阀完好，管道支架要牢固，检修时必须卸压；5.浇注框架梁、柱、墙时，应搭设操作平台，铺满绑牢跳板，严禁直接站在模板或支架上操作；6.使用溜槽、串桶时必须固定牢固，操作部位应设护身栏，严禁站在溜槽上操作；7.用料斗吊运砼时，要与信号工密切配合，缓慢升降，防止料斗碰撞伤人；8.砼振捣时，操作人员必须戴绝缘手套，穿绝缘鞋，防止触电；9.夜间施工照明行灯电压不得大于36V，行灯、流动闸箱不得放在墙模平台或顶板钢筋上，遇有大风、雨、雪、大雾等恶劣天气应停止作业； 施工方案

混凝土种类：现场预制混凝土

砌筑工艺：基槽清理、验槽→混凝土垫层浇筑、养护→抄平、放线→基础底板钢筋绑扎、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 实施

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检查内容：

1、现浇结构模板安装 2、钢筋加工 3、钢筋安装位置 4、原材料每盘称量 5、现浇结构尺寸 检查工具

1、钢尺2、经纬仪3、吊线4、靠尺和塞尺 5、称重工具6、钢卷尺 质量验收资料

1、钢筋加工检验批质量验收记录表GB50204—2002（Ⅰ） 2 、钢筋安装工程检验批质量验收记录GB50204—2002（Ⅱ） 3、模板安装工程检验批质量验收记录表GB50204-2002（Ⅰ） 4、模板拆除工程检验批质量验收记录表GB50204—2002（Ⅲ）

5、混凝土原材料及配合比设计检验批质量验收记录表GB50204—2002（Ⅰ） 6、混凝土施工检验批质量验收记录表GB50204—2002（Ⅱ）

7 、现浇结构外观及尺寸偏差检验批质量验收记录表GB50204—2002（Ⅰ） 8 、分项工程质量验收记录

技术交底 安全交底

每组按照既定施工方案，在工程训练中心完成各自工作任务 自检 互检 专检

填写相关工程资料

检查及工程资料填写

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【第五章】筏形与箱形基础

一、筏形基础 raft foundation

（一）概念：当建筑物上部荷载较大而所在地的地基承载能力又比较弱，这时采用简单的条形基础或井格式基础已不能适应地基变形的需要时，常将墙或柱下基础连成一片，使整个建筑物的荷载承受在一块整板上，这种基础称筏式基础。筏形基础有平板式和梁板式之分。

（二）筏形基础的类型：（a）板式； （b）梁板式； 柱下片筏基础(板式、梁板式) （三）筏形基础的施工 1．施工准备。

（1）地基开挖。如有地下水，应采用人工降低地下水位至基坑底50厘米以下部位，保持在无水情况下进行土方开挖和基础结构施工。

（2）基坑土方开挖应注意保持基坑底土的原状结构，如采用机械开挖时，基坑底面以上20～40厘米的土层，应采用人工清除，避免超挖或破坏基土。如局部有软弱土层或超挖，应进行换填，采用与地基土压缩性相近的材料进行分层回填，并夯实。基坑开挖应连续进行，如基坑挖好后不能立即进行下一道工序，应在基底以上留置一层150～200毫米原土，待到下道工序施工时，再挖至基坑底设计标高，以免基土被扰动。 （3）验槽。

2．施工方法：可根据结构情况和施工具体条件及要求采用以下两种方法之一施工。

（1）先在垫层上绑扎底板梁的钢筋和上部柱插筋，先浇筑底板混凝土，待达到25％以上强度后，再在底板上支梁侧模板，浇筑完梁部分混凝土。

（2）采取底板和梁钢筋、模板一次同时支好，梁侧模板用混凝土支墩或钢支脚支承并固定牢固，混凝土一次连续浇筑成。

前种方法可降低施工强度，支梁模方便，但处理施工缝较复杂；后种方法一次完成施工，质量易于保证，可缩短工期。但两种方法都应注意保证梁位置和柱插筋位置正确，混凝土应一次连续浇筑完成。

当筏板基础长度很长（40米以上）时，应考虑在中部适当部位留设贯通后浇缝带，以避免出现温度收缩裂缝和便于进行施工分段流水作业；对超厚的筏形基础，应考虑采取降低水泥水化热和浇筑入模温度措施，以避免出现过大收缩应力，导致基础底板裂缝。基础浇筑完毕，表面应覆盖和洒水养护，不少于7天，必要时应采取保温养护措施，并防止浸泡地基。在基础底板上埋设好沉降观测点，定期进行观测、分析，作好记录。 施工缝、伸缩缝及后浇带的区别：

1.施工缝是施工上用得，比如很大面积的混凝土不能一次浇完，所以前后浇得之间会有一个缝，需要做防水。施工缝一般很小，设计单位也不会进行设计，仅提供标准做法，一般由施工队提出，设计单位同意即可。

2.伸缩缝是建筑各部分之间由于变形量不同而特意留出来的缝，以避免各部分之间的互相拉扯造成的变形或破坏。 3.后浇带是由于建筑各部分沉降不同，所以在施工时先留出一道缝，让两部分各自沉降，到沉降完毕后再将这条缝浇注，因为是后来浇注的，所以叫后浇带。

4.后浇带有两种：有施工后浇带与沉降后浇带。施工后浇带，主要是因为建筑物超长，或平面不规则，用于解决混凝土的早期收缩问题。沉降后浇带，主要是因为后浇带两侧的沉降差异较大，用于协调二者的沉降差。

5.在高层建筑中，经常使用后浇带代替永久变形缝。但在某些情况下也不能起到缝的效果。规范也没有完全说明两者的替代关系。目前设后浇带的较多。可以取代缝的作用。但在某些情况下作用不明显，比如砖混结构中，后浇带的作用达不到想象的结果。后浇带主要是控制混凝土伸缩的，当楼长大于50m时一般要设置伸缩缝一道，后浇带一般在现浇楼板长大于40m时就要设置。

6.后面两个均需要有设计单位设计。

7.施工缝和后浇带在最后交付使用时是没有的，伸缩缝则一直存在。 二、箱形基础

（一）概念：箱形基础是由钢筋混凝土的底板、顶板和若干纵横墙组成的，形成中空箱体的整体结构，共同来承受上部结构的荷载。箱形基础整体空间刚度大，对抵抗地基的不均匀沉降有利，一般适用于高层建筑或在软弱地基上造的上部荷载较大的建筑物。当基础的中空部分尺寸较大时，可用作地下室。 （二）箱形基础施工

1．施工准备。在进行箱形基础施工时，应首先进行土方开挖、地基处理、深基坑降水和支护以及对邻近建筑物的保护工作，

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施工中应注意以下几方面问题。

（1）基坑开挖，如地下水位较较高应采取措施降低地下水位至基坑底以下50厘米处，当地下水位较高，土质为粉土、粉砂或细砂时，不得采用明沟排水，宜采用轻型并点或深并并点方法降水措施，并应设置水位降低观测孔，井点设置应有专门设计。 （2）基础开挖应验算边坡稳定性，当地基为软弱土或基坑邻近有建（构）筑物时，应有临时支护措施，如设钢筋混凝土钻孔灌注桩，桩顶浇混凝土连续梁连成整体，支护离箱形基础应不少于1．2米，上部应避免堆载、卸土。

（3）开挖基坑应注意保持基坑底土的原状结构。当采用机械开挖基坑时，在基坑底面设计标高以上20～40厘米厚的土层，应用人工挖除并清理，如不能立即进行下道工序施工，应预留10～15厘米厚土层，在下道工序进行前挖除，以防止地基土被扰动。

（4）箱形基坑开挖到设计基底标高后应及时验槽。合格后随即浇筑垫层和箱形基础底板，防止地基土被破坏。冬季施工时应采取有效措施，防止基坑底土的冻胀。 2．施工方法

（1）箱形基础底板，内外墙和顶板的支模、钢筋绑孔和混凝土浇筑，可采取分块进行，外墙水平施工缝应在底板面上部300～500毫米范围内和无梁顶板下部30～50毫米处，并应作成企口型式。有严格防水要求时，应在企口中部设镀锌钢板（或塑料）止水带，外墙的垂直施工缝宜用凹缝，内墙的水面冲洗洁净，注意接浆质量，然后浇筑混凝土。

（2）当箱形基础长度超过40米时，为避免出现温度收缩裂缝或减轻浇筑强度，宜在中部设置贯通后浇缝带。

（3）钢筋绑扎应注意形状和位置准确，接头部位用闪光接触对焊和套管压接，严格控制接头位置及数量，混凝土浇筑前须经验收。外部模板宜采用大块模板组装，内壁用定型模板；墙间距采用直径12毫米穿墙对接螺栓控制墙体截面尺寸，埋设件位置应准确固定。箱形基础顶板应适当预留施工洞口，以便内墙模板拆除取出。

（4）混凝土浇筑要合理选择浇筑方案。底板混凝土浇筑，一般应在底板钢筋和墙钢筋全部绑扎完毕、柱子插筋就位后进行，可沿长方向分2～3个区，由一端向另一端分层推进，分层均匀下料。当底面积大或底板呈正方向，宜分段分组浇筑；当底板厚度小于50厘米，可不分层，采用斜面赶浆法浇筑。表面及时整平；当底板厚度等于或大于50厘米时，宜水平分层或斜面分层浇筑，每层厚25～30厘米，分层用插入式或平板式振捣器密实，每层应在水泥初凝时间内浇筑完成

（5）墙体浇筑应在墙全部钢筋绑扎完，包括顶板插筋、预埋铁件、各种穿墙管道敷设完毕、模板尺寸正确、支撑牢固安全、经验查无误后进行。

一般先浇外墙，后浇内墙，或内外墙同时浇筑，各组兼顾横墙左右宽度各半范围。外墙浇筑可采取分层分段循环浇筑法。 案例分析 （1）背景

某网球馆工程采用筏形基础，按流水施工方案组织施工，在第一段施工过程中，材料已送检，为了在雨期来临之前完成基础工程施工，施工单位负责人未经监理许可，在材料送检时，擅自施工，待筏基浇筑完毕后，发现水泥实验报告中某些检验项目质量不合格，如果返工重做，工期将拖延15d，经济损失达1.32万元。 （2）问题

1）施工单位未经监理单位许可即进行混凝土浇筑，该做法是否正确？如果不正确，施工单位应如何做？ 2）为了保证该网球馆工程质量达到设计和规范要求，施工单位对进场材料应如何进行质量控制？ 3）简述材料质量控制的要点。 4）材料质量控制的内容有哪些？ （3）分析与答案

1）施工单位未经监理许可即进行筏基混凝土浇筑的做法是错误的。

正确做法：施工单位运抵水泥前，应向项目监理机构提交《工程材料报审表》，同时附有水泥出厂合格证、技术说明书、按规定要求进行送检的检验报告，经监理工程师审查并确认其质量合格后，方准进场。

2）材料质量控制方法主要是严格检查验收，正确合理的使用，建立管理台账，进行收、发、储、运等环节的技术管理，避免混料和将不合格的原材料使用到工程上。 3）进场材料质量控制要点： ①掌握材料信息，优选供货厂家； ②合理组织材料供应，确保施工正常进行； ③合理组织材料使用，减少材料损失； ④加强材料检查验收，严把材料质量关；

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⑤要重视材料的使用认证，以防错用或使用不合格的材料； ⑥加强现场材料管理。

主要有：材料的质量标准，材料的性能，材料取样、试验方法，材料的适用范围和施工要求等。

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【7 桩基础工程概述】

桩基础是深基础应用最多的一种基础形式，它由若干个沉入土中的桩和连接桩顶的承台或承台梁组成。

桩的作用是将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强的土层上，或将软弱土层挤密实以提高地基土的承载能力和密实度。 桩按受力情况分为端承桩和摩擦桩两种

①端承桩是穿过软弱土层而达到坚硬土层或岩层上的桩，上部结构荷载主要由岩层阻力承受；施工时以控制贯入度为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考。②摩擦桩完全设置在软弱土层中，将软弱土层挤密实，以提高土的密实度和承载能力，上部结构的荷载由桩尖阻力和桩身侧面与地基土之间的摩擦阻力共同承受，施工时以控制桩尖设计标高为主，贯入度可作参考。

桩按施工方法分为预制桩和灌注桩。 P133 7.1 钢筋混疑土预制桩施工

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钢筋混凝土预制桩：在预制构件厂或施工现场预制，用沉桩设备在设计位置上将其沉入土中，其特点：坚固耐久，不受地下水或潮湿环境影响，能承受较大荷载，施工机械化程度高，进度快，能适应不同土层施工。 钢筋混凝土预制桩是我国目前广泛采用的一种桩型。 钢筋混凝土预制桩有方形实心断面桩和圆柱体空心断面桩。

钢筋混凝土预制桩施工前，应根据施工图设计要求、桩的类型、成孔过程对土的挤压情况、地质探测和试桩等资料，制定施工方案。其主要内容包括：确定施工方法，选择打桩机械，确定打桩顺序，桩的预制、运输，以及沉桩过程中的技术和安全措施。

7.1.1 施工准备

场地平整及周边障碍物处理 定桩位及埋设水准点

依据施工图设计要求，把桩基定位轴线桩的位置在施工现场准确地测定出来，并作出明显的标志。在打桩现场附近设置2～4个水准点，用以抄平场地和作为检查桩入土深度的依据。桩基轴线的定位点及水准点，应设置在不受打桩影响的地方。 桩帽、垫衬和送桩设备机具准备 7.1.2 桩的制作、运输、堆放

管桩及长度在10m以内的方桩在预制厂制作，较长的方桩在打桩现场制作。

模板可以保证桩的几何尺寸准确，使桩面平整挺直；桩顶面模板应与桩的轴线垂直；桩尖四棱锥面呈正四棱锥体，且桩尖位于桩的轴线上；底模板、侧模板及重叠法生产时，桩面间均应涂刷好隔离层，不得粘结。

钢筋骨架的主筋连接宜采用对焊；主筋接头配置在同一截面内数量不超过50%；同一根钢筋两个接头的距离应大于30d0并不小于500mm。桩顶和桩尖直接受到冲击力易产生很高的局部应力，桩顶和桩尖钢筋配置(如图2.2所示)应作特殊处理。钢筋骨架制作允许偏差应符合规定。

混凝土制作宜用机械搅拌、机械振捣；浇筑混凝土过程中应严格保证钢筋位置正确，桩尖应对准纵轴线，纵向钢筋顶部保护层不宜过厚，钢筋网片的距离应正确，以防锤击时桩顶破坏及桩身混凝土剥落破坏。采用叠层法生产时，上层桩和邻桩浇筑，必须在下层和邻桩的混凝土强度达到设计强度的30%以后才能进行。浇筑完毕后，立即加强养护，防止由于混凝土收缩产生裂缝，养护时间不少于7d。

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钢筋混凝土预制桩应达到设计强度的70%才可起吊；达到100%设计强度才能运输和打桩。若提前吊运，必须采取措施并经过验算合格方可进行。

桩在起吊搬运时，必须做到平稳，避免冲击和振动，吊点应同时受力，且吊点位置应符合设计规定。如无吊环，设计又未作规定时，绑扎点的数量及位置按桩长而定，应符合起吊弯矩最小的原则，可按图2.3所示的位置捆绑。

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7.1.3 打入法施工工艺

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打入法也称锤击法，是利用桩锤落到桩顶上的冲击力来克服土对桩的阻力，使桩沉到预定的深度或达到持力层的一种打桩施工方法。

锤击沉桩是混凝土预制桩常用的沉桩方法，它施工速度快，机械化程度高，适用范围广，但施工时有冲撞噪声和对地表层有振动，在城区和夜间施工有所限制。

1.打桩设备及选择

打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置。 (1) 桩锤

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桩锤可选用落锤、汽锤、柴油打桩锤和振动锤。

落锤一般由铸铁制成。有穿心锤和龙门锤两种，重0.2～2t。它利用绳索或钢丝绳通过吊钩由卷扬机沿桩架导杆提升到一定高度，然后自由落下击打桩顶(如图2.4) 。

汽锤是以高压蒸汽或压缩空气为动力的打桩机械，有单动汽锤和双动汽锤两种(如图2.5) 。

柴油打桩锤利用燃油爆炸来推动活塞往返运动进行锤击打桩，柴油桩锤与桩架、动力设备配套组成柴油打桩机。 振动锤是利用机械强迫振动，通过桩帽传到桩上使桩下沉。

锤重选择应根据地质条件、工程结构、桩的类型、密集程度及施工条件等参考表2.3选用。

桩架是支持桩身和桩锤，在打桩过程中引导桩的方向及维持桩的稳定，并保证桩锤沿着所要求方向冲击的设备。 桩架一般由底盘、导向杆、起吊设备、撑杆等组成。

根据桩的长度、桩锤的高度及施工条件等选择桩架和确定桩架高度。桩架高度=桩长+桩锤高度+滑轮组高 桩架用钢材制作，按移动方式有轮胎式、履带式、轨道式等。

履带式桩架(图2.6)以履带式起重机为主机，配备桩架工作装置而组成。操作灵活，移动方便，适用于各种预制桩和灌注桩的施工。

(3)动力装置

打桩机械的动力装置是根据所选桩锤而定的。当采用空气锤时，应配备空气压缩机；当选用 蒸汽锤时，则要配备蒸汽锅炉和绞盘。 2.打桩顺序的确定

? ?

打桩顺序直接影响到桩基础的质量和施工速度，应根据桩的密集程度(桩距大小)、桩的规格、长短、桩的设计标高、工作面布置、工期要求等综合考虑，合理确定打桩顺序。

根据桩的密集程度，打桩顺序一般分为逐段打设、自中部向四周打设和由中间向两侧打设三种，如图2.7所示。

? 当桩的中心距不大于4倍桩的直径或边长时，应由中间向两侧对称施打(图2.7(c))，或由中间向四周施打(图

2.7(b))。

? 当桩的中心距大于4倍桩的边长或直径时，可采用上述两种打法，或逐排单向打设(图2.7(a)) 。

? 3.打桩

? ? ? ?

打桩机就位时，桩架应垂直平稳，导杆中心线与打桩方向一致。

桩开始打入时，应控制锤的落距，采用短距轻击；待桩入土一定深度(1～2m)稳定以后，再以规定落距施打。 桩的施打原则是重锤低击，这样桩锤对桩头的冲击小，回弹也小，桩头不易损坏，大部分能量都用于克服桩身与土的摩阻力和桩尖阻力上，桩能较快地沉入土中。

桩入土深度是否已达到设计位置，是否停止锤击，其判断方法和控制原则与桩的类型有关。

4.打桩质量要求和测量记录 (1) 打桩质量要求

? ? ?

端承桩最后贯入度不大于设计规定贯入度数值时，桩端设计标高可作参考；摩擦桩端标高达到设计规定的标高范围时，贯入度可作参考。

打(压)入桩(预制混凝土方桩、先张法预应力管桩、钢桩)的桩位偏差，必须符合表2.4的规定。 桩的承载力检验

根据基础的设计标高和桩的规格，宜按先深后浅、先大后小、先长后短的顺序进行打桩。

(2) 桩架

(2) 混凝土预制桩施工记录

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打桩工程是隐蔽工程，施工中应做好每根桩的观测和记录，这是工程验收时检验质量的依据。各项观测数据应记入混凝土预制桩施工记录，见表2.5所示。 5 .打桩施工常见问题的分析

在打桩施工过程中会遇见各种各样的问题，例如桩顶破碎，桩身断裂，桩身位移、扭转、倾斜，桩锤跳跃，桩身严重回弹等。 发生这些问题的原因有钢筋混凝土预制桩制作质量、沉桩操作工艺和复杂土层等三个方面的原因。

工程及施工验收规范规定，打桩过程中如遇到上述问题，都应立即暂停打桩，施工单位应与勘察、设计单位共同研究，查明原因，提出明确的处理意见，采取相应的技术措施后，方可继续施工。 (1) 桩顶破碎

打桩时，桩顶直接受到桩锤的冲击而产生很高的局部应力，如果桩顶钢筋网片配置不当、混凝土保护层过厚、桩顶平面与桩的中心轴线不垂直及桩顶不平整等制作质量问题都会引起桩顶破碎。在沉桩工艺方面，若桩垫材料选择不当、厚度不足，桩锤施打偏心或施打落距过大等也会引起桩顶破碎。 (2) 桩身被打断

制作时，桩身有较大的弯曲凸肚，局部混凝土强度不足，在沉桩时桩尖遇到硬土层或孤石等障碍物，增大落距，反复过度冲击等都可能引起桩身断裂。 (3) 桩身位移、扭转或倾斜

桩尖四棱锥制作偏差大，桩尖与桩中心线不重合的制作原因，桩架倾斜，桩身与桩帽、桩锤不在同一垂线上的施工操作原因以及桩尖遇孤石等都会引起桩身位移、扭转或倾斜。 (4) 桩锤回跃，桩身回弹严重

选择桩锤较轻，能引起较大的桩锤回跃；桩尖遇到坚硬的障碍物时，桩身则严重回弹。 6. 打桩过程中的注意事项

? ? ? ? ?

桩机就位后，桩架应垂直平稳，桩帽与桩顶应锁紧牢靠，连接成整体。 打桩时，应密切观察桩身下沉贯入度的变化情况。

在正常情况下，沉桩应连续施工，打入土的速度应均匀，应避免因间歇时间过长，土的固结作用而使桩难以下沉。 打桩时振动大，对土体有挤压作用，可能影响周围建筑物、道路及地下管线的安全和正常使用，施工过程中要有专人巡视检查，及时发现和处理有关问题。

严禁非施工人员进入打桩现场；对桩机的正常运行、桩架的稳定经常进行检查，严格按操作规程进行施工，确保安全。

7 . 桩头的处理

在打完各种预制桩开挖基坑时，按设计要求的桩顶标高将桩头多余的部分截去。截桩头时不能破坏桩身，要保证桩身的主筋伸入承台，长度应符合设计要求。当桩顶标高在设计标高以下时，在桩位上挖成喇叭口，凿掉桩头混凝土，剥出主筋并焊接接长至设计要求长度，与承台钢筋绑扎在一起，用桩身同强度等级的混凝土与承台一起浇筑接长桩身。

7.1.4 静力压桩

? ? ? ?

7.2 混疑土灌注桩施工 P134

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灌注桩：直接在桩位上用机械成孔或人工挖孔，在孔内安放钢筋、灌注混凝土而成型的桩。

与预制桩相比，灌注桩具有不受地层变化限制，不需要接桩和截桩，节约钢材、振动小、噪声小等特点。 灌注桩按成孔方法分为泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、干作业钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩等。 干作业钻孔灌注桩施工过程如图2.11所示。

干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔。螺旋钻头外径分别为Φ400mm、Φ500mm、Φ600mm，钻孔深度相应为12m、10m、8m。适用于成孔深度内没有地下水的一般粘土层、砂土及人工填土地基，不适于有地下水的土层和淤泥质土。 钻机就位后，钻杆垂直对准桩位中心，开钻时先慢后快，减少钻杆的摇晃，及时纠正钻孔的偏斜或位移。

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静力压桩是利用无噪声、无振动的静压力将桩压入土中，常用于土质均匀的软土地基的沉桩施工。

静力压桩(图2.8)利用压桩架的自重和配重，通过卷扬机牵引，由钢丝绳、滑轮和压梁，将整个桩机的重力(800～1500kN)反压在桩顶上，以克服桩身下沉时与土的摩擦力，迫使预制桩下沉。 压桩施工一般采取分节压入、逐段接长的施工方法。

接桩的方法目前有三种：焊接法(图2.9)、法兰螺栓连接法、硫磺浆锚法(图2.10)。

7.2.1 干作业钻孔灌注桩

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钻孔至规定要求深度后，进行孔底清土。清孔的目的是将孔内的浮土、虚土取出，减少桩的沉降。方法是钻机在原深处空转清土，然后停止旋转，提钻卸土。

钢筋骨架的主筋、箍筋、直径、根数、间距及主筋保护层均应符合设计规定，绑扎牢固，防止变形。用导向钢筋送入孔内，同时防止泥土杂物掉进孔内。钢筋骨架就位后，应立即灌注混凝土，以防塌孔。灌注时，应分层浇筑、分层捣实，每层厚度50～60cm。

7.2.2 泥浆护壁成孔灌注桩

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泥浆护壁成孔是利用泥浆保护稳定孔壁的机械钻孔方法。它通过循环泥浆将切削碎的泥石渣屑悬浮后排出孔外，适用于有地下水和无地下水的土层。

成孔机械有潜水钻机、冲击钻机、冲抓锥等。

泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺流程：测定桩位、埋设护筒、桩机就位、制备泥浆、机械(潜水钻机、冲击钻机等)成孔、泥浆循环出渣、清孔、安放钢筋骨架、浇筑水下混凝土。

1. 埋设护筒和制备泥浆

钻孔前，在现场放线定位，按桩位挖去桩孔表层土，并埋设护筒。护筒高2m左右，上部设1～2个溢浆孔，是用厚4～8mm钢板制成的圆筒，其内径应大于钻头直径200mm。护筒的作用是固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水流入，增加孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头的方向。

在钻孔过程中，向孔中注入相对密度为1.1～1.5的泥浆，使桩孔内孔壁土层中的孔隙渗填密实，避免孔内漏水，保持护筒内水压稳定；泥浆相对密度大，加大了孔内的水压力，可以稳固孔壁，防止塌孔；通过循环泥浆可将切削的泥石渣悬浮后排出，起到携砂、排土的作用。 2. 成孔

(1) 潜水钻机成孔

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潜水钻机成孔排渣有正循环排渣和泵举反循环排渣两种方式，如图2.13所示。

? 正循环排渣法:在钻孔过程中，旋转的钻头将碎泥渣切削成浆状后，利用泥浆泵压送高压泥浆，经钻机中心

管、分叉管送入到钻头底部强力喷出，与切削成浆状的碎泥渣混合，携带泥土沿孔壁向上运动，从护筒的溢流孔排出。

? 泵举反循环排渣法:砂石泵随主机一起潜入孔内，直接将切削碎泥渣随泥浆抽排出孔外。 潜水钻机成孔示意图如图2.12所示。

潜水钻机是一种旋转式钻孔机，其防水电机变速机构和钻头密封在一起，由桩架及钻杆定位后可潜入水、泥浆中钻孔。注入泥浆后通过正循环或反循环排渣法将孔内切削土粒、石渣排至孔外。

(2) 冲击钻成孔

? ? ?

?

冲击钻机就位后，校正冲锤中心对准护筒中心，在冲程0.4～0.8m范围内应低提密冲，并及时加入石块与泥浆护壁，

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冲击钻机通过机架、卷扬机把带刃的重钻头(冲击锤)提高到一定高度，靠自由下落的冲击力切削破碎岩层或冲击土层成孔(图2.14)。

冲击钻头形式有十字形、工字形、人字形等，一般常用十字形冲击钻头(图2.15)。 冲孔前应埋设钢护筒，并准备好护壁材料。

直至护筒下沉3～4m以后，冲程可以提高到1.5～2.0m，转入正常冲击，随时测定并控制泥浆相对密度。 ? ?

施工中，应经常检查钢丝绳损坏情况，卡机松紧程度和转向装置是否灵活，以免掉钻。

冲抓锥(图2.16)锥头上有一重铁块和活动抓片，通过机架和卷扬机将冲抓锥提升到一定高度，下落时松开卷筒刹车，抓片张开，锥头便自由下落冲入土中，然后开动卷扬机提升锥头，这时抓片闭合抓土。冲抓锥整体提升至地面上卸去土渣，依次循环成孔。 ? ? ? ? ? ? ? ? ?

冲抓锥成孔施工过程、护筒安装要求、泥浆护壁循环等与冲击成孔施工相同。 适用于松软土层(砂土、粘土)中冲孔，但遇到坚硬土层时宜换用冲击钻施工。

验孔是用探测器检查桩位、直径、深度和孔道情况；清孔即清除孔底沉渣、淤泥浮土，以减少桩基的沉降量，提高承载能力。

泥浆护壁成孔清孔时，对于土质较好不易坍塌的桩孔，可用空气吸泥机清孔，气压为0.5MPa，使管内形成强大高压气流向上涌，同时不断地补足清水，被搅动的泥渣随气流上涌从喷口排出，直至喷出清水为止。

对于稳定性较差的孔壁应采用泥浆循环法清孔或抽筒排渣，清孔后的泥浆相对密度应控制在1.15～1.25。 泥浆护壁成孔灌注混凝土的浇筑是在水中或泥浆中进行的，故称为浇筑水下混凝土。

水下混凝土宜比设计强度提高一个强度等级，必须具备良好的和易性，配合比应通过试验确定。 水下混凝土浇筑常用导管法(图2.17)。

浇筑时，先将导管内及漏斗灌满混凝土，其量保证导管下端一次埋入混凝土面以下0.8m以上，然后剪断悬吊隔水栓的钢丝，混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞进入水中。

7.2.3 沉管灌注桩

?

沉管灌注桩是利用锤击打桩设备或振动沉桩设备，将带有钢筋混凝土的桩尖(或钢板靴)或带有活瓣式桩靴的钢管沉入土中(钢管直径应与桩的设计尺寸一致)，造成桩孔，然后放入钢筋骨架并浇筑混凝土，随之拔出套管，利用拔管时的振动将混凝土捣实，便形成所需要的灌注桩。 ?

利用锤击沉桩设备沉管、拔管成桩，称为锤击沉管灌注桩(图2.18)；利用振动器振动沉管、拔管成桩，称为振动沉管灌注桩(图2.19)。

在沉管灌注桩施工过程中，对土体有挤密作用和振动影响， 施工中应结合现场施工条件，考虑成孔的顺序。

? 间隔一个或两个桩位成孔；

? 在邻桩混凝土初凝前或终凝后成孔；

? 一个承台下桩数在5根以上者，中间的桩先成孔，外围的桩后成孔。

?

为了提高桩的质量和承载能力，沉管灌注桩常采用单打法、复打法、翻插法等施工工艺。

? 单打法(又称一次拔管法)：拔管时，每提升0.5～1.0m，振动5～10s，然后再拔管0.5～1.0m，这样反复进

行，直至全部拔出。

? 复打法：在同一桩孔内连续进行两次单打，或根据需要进行局部复打。施工时，应保证前后两次沉管轴线重

合，并在混凝土初凝之前进行。

? 翻插法：钢管每提升0.5m，再下插0.3m，这样反复进行，直至拔出。

1. 锤击沉管灌注桩

?

锤击沉管灌注桩适宜于一般粘性土、淤泥质土和人工填土地基，其施工过程见图2.20所示。

锤击沉管灌注桩施工要点：

（1）桩尖与桩管接口处应垫麻(或草绳)垫圈，以防地下水渗入管内和作缓冲层。沉管时先用低锤锤击，观察无偏移后，才正常施打。

（2）拔管前，应先锤击或振动套管，在测得混凝土确已流出套管时方可拔管。

（3）桩管内混凝土尽量填满，拔管时要均匀，保持连续密锤轻击，并控制拔管速度，一般土层以不大于1m/min为宜，软弱土层与软硬交界处，应控制在0.8m/min以内为宜。

在管底未拔到桩顶设计标高前，倒打或轻击不得中断，注意使管内的混凝土保持略高于地面，并保持到全管拔出为止。 桩的中心距在5倍桩管外径以内或小于2m时，均应跳打施工；中间空出的桩须待邻桩混凝土达到设计强度的50%以后，方可

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4. 浇筑水下混疑土 (3) 冲抓锥成孔

3. 清孔

施打。

2. 振动沉管灌注桩

振动沉管灌注桩采用激振器或振动冲击沉管。 其施工过程为：

桩机就位 → 沉管 → 上料 → 拔管

3. 沉管灌注桩容易出现的质量问题及处理方法 (1) 颈缩

颈缩：指桩身的局部直径小于设计要求的现象。

当在淤泥和软土层沉管时，由于受挤压的土壁产生空隙水压，拔管后便挤向新灌注的混凝土，桩局部范围受挤压形成颈缩。 当拔管过快或混凝土量少，或混凝土拌和物和易性差时，周围淤泥质土趁机填充过来，也会形成颈缩。

处理方法：拔管时应保持管内混凝土面高于地面，使之具有足够的扩散压力，混凝土坍落度应控制在50～70mm。拔管时应采用复打法，并严格控制拔管的速度。 (2) 断桩

断桩：指桩身局部分离或断裂，更为严重的是一段桩没有混凝土。

原因：桩距离太近，相邻桩施工时混凝土还未具备足够的强度，已形成的桩受挤压而断裂。

处理方法：施工时，控制中心距离不小于4倍桩径；确定打桩顺序和行车路线，减少对新灌注混凝土桩的影响。采用跳打法或等已成型的桩混凝土达到60%设计强度后，再进行下根桩的施工。 (3) 吊脚桩

吊脚桩是指桩底部混凝土隔空或松软，没有落实到孔底地基土层上的现象。

原因：当地下水压力大时，或预制桩尖被打坏，或桩靴活瓣缝隙大时，水及泥浆进入套筒钢管内，或由于桩尖活瓣受土压力，拔管至一定高度才张开，使得混凝土下落，造成桩脚不密实，形成松软层。

处理方法：为防止活瓣不张开，开始拔管时，可采用密张慢拔的方法，对桩脚底部进行局部翻插几次，然后再正常拔管。桩靴与套管接口处使用性能较好的垫衬材料，防止地下水及泥浆的渗入。 (4) 混凝土灌注过量

如果灌桩时混凝土用量比正常情况下大1倍以上，这可能是由于孔底有洞穴，或者在饱和淤泥中施工时，土体受到扰动，强度大大降低，在混凝土侧压力作用下，桩身扩大而混凝土用量增大所造成的。因此，施工前应详细了解现场地质情况，对于在饱和淤泥软土中采用沉管灌注桩时，应先打试桩。若发现混凝土用量过大时，应与设计单位联系，改用其他桩型。 7.2.4 人工挖孔大直径灌注桩

大直径灌注桩是采用人工挖掘方法成孔，放置钢筋笼，浇筑混凝土而成的桩基础，也称墩基础。它由承台、桩身和扩大头组成(图2.21)，穿过深厚的软弱土层而直接坐落在坚硬的岩石层上。

优点是桩身直径大，承载能力高；施工时可在孔内直接检查成孔质量，观察地质土质变化情况；桩孔深度由地基土层实际情况控制，桩底清孔除渣彻底、干净，易保证混凝土浇筑质量。 1. 人工挖掘成孔护壁方法施工

坍落的支护措施有现浇混凝土护壁、沉井护壁、喷射混凝土护壁等。 (1) 现浇混凝土护壁法施工

即分段开挖、分段浇筑混凝土护壁，既能防止孔壁坍塌，又能起到防水作用。

桩孔采取分段开挖，每段高度取决于土壁直立状态的能力，一般0.5～1.0m为一施工段，开挖井孔直径为设计桩径加混凝土护壁厚度。

护壁施工段，即支设护壁内模板(工具式活动钢模板)后浇筑混凝土，其强度一般不低于C15，护壁混凝土要振捣密实；当混凝土强度达到1MPa(常温下约24h)可拆除模板，进入下一施工段。如此循环，直至挖到设计要求的深度。 (2) 沉井护壁法施工

? 当桩径较大，挖掘深度大，地质复杂，土质差(松软弱土层)，且地下水位高时，应采用沉井护壁法挖孔施工。 ? 沉井护壁施工是先在桩位上制作钢筋混凝土井筒，井筒下捣制钢筋混凝土刃脚，然后在筒内挖土掏空，井筒

靠其自重或附加荷载来克服筒壁与土体之间的摩擦阻力，边挖边沉，使其垂直地下沉到设计要求深度。

2. 施工中应该注意的几个问题

?

桩孔中心线平面位置偏差不宜超过50mm，桩的垂直度偏差不得超过0.5%，桩径不得小于桩设计直径。

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挖掘成孔区内，不得堆放余土和建筑材料，并防止局部集中荷载和机械振动。

桩基础一定要坐落在设计要求的持力层上，桩孔的挖掘深度应由设计人员根据现场地基土层的实际情况决定。 人工挖掘成孔应连续施工，成孔验收后立即进行混凝土浇筑。 认真清除孔底浮渣余土，排净积水，浇筑过程中防止地下水流入。 人工挖掘成孔过程中，应严格按操作规程施工。

井面应设置安全防护栏，当桩孔净距小于2倍桩径且小于2.5m时，应间隔挖孔施工。

灌注桩施工质量检查包括成孔及清孔、钢筋骨架制作及安放、混凝土搅拌及灌注等三个施工过程的质量检查。 施工前应对水泥、砂、石子、钢材等原材料进行检查，对施工组织设计中制定的施工顺序、监测手段也应进行检查。

7.2.5 灌注桩施工质量要求及完全技术

1. 成孔质量检查及要求

(1)桩的桩位偏差必须符合表2.6的规定，桩顶标高至少要比设计标高高出0.5m。 (2) 灌注桩成孔深度的控制要求

? 锤击套管成孔，桩尖位于坚硬、硬塑粘性土、碎石土、中密以上的砂土、风化岩土层时，应达到设计规定的

贯入度；桩尖位于其他软土层时，桩尖应达到设计规定的标高。 ? 泥浆护壁成孔、干作业成孔，应达到设计规定的深度。

? 灌注桩的沉渣厚度：当以摩擦力为主时，不得大于150mm；当以端承力为主时不得大于50mm。

表2.6 灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差

2. 钢筋笼制作及安放要求

钢筋笼制作时，要求主筋沿环向均匀布置，箍筋的直径及间距、主筋的保护层、加劲箍的间距等均应符合设计要求。主筋与箍筋之间宜采用焊接连接。加劲箍应设在主筋外侧，主筋一般不设弯钩，根据施工工艺要求，所设弯钩不得向内圈伸露，以免妨碍施工。

钢筋笼主筋的保护层允许偏差：水下灌注混凝土桩为±20mm；非水下灌注混凝土桩为±10mm。

钢筋笼制作、运输、安装过程中，应采取措施防止变形，并应有保护层垫块(或垫管、垫板)。吊放入孔时，应避免碰撞孔壁。灌注混凝土时，应采取措施固定钢筋笼的位置。 3. 混凝土搅拌与灌注

(1) 混凝土搅拌主要检查材料质量与配比计量、混凝土坍落度；灌注混凝土应检查防止混凝土离析的措施、浇筑厚度及振捣密实情况。

(2)灌注桩各工序应连续施工。钢筋笼放入泥浆后，4h内必须灌注混凝土。

(3)灌注后，桩顶应高出设计标高0.50m。灌注桩的实际浇筑混凝土量不得小于计算体积。

(4)浇筑混凝土时，同一配比的试块，每班不得少于1组；泥浆护壁成孔的灌注桩，每根不得少于1组。 (5) 混凝土灌注桩的质量检验标准应符合表2.7、表2.8的规定。 表2.7 混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准

表2.8 混凝土灌注桩质量检验标准

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4. 施工验收资料

桩基施工验收应包括下列资料：

(1) 工程地质勘察报告、桩基施工图、图纸会审纪要、设计变更单及材料代用通知单等。 (2) 经审定的施工组织设计、施工方案及执行中的变更情况。 (3) 桩位测量放线图，包括工程桩位线复核签证单。

(4) 桩孔、钢筋、混凝土工程施工隐蔽记录及各分项工程质量检查验收单及施工记录。 (5) 成桩质量检查报告。 (6) 单桩承载力检测报告。

(7) 基坑挖至设计标高的桩位竣工平面图及桩顶标高图。 5. 桩基础工程安全技术

(1) 桩基础工程施工区域，应实行封闭式管理，进入现场的各类施工人员，必须接受安全教育，严格按操作规程施工，服从指挥，坚守岗位，集中精力操作。

(2) 按不同类型桩的施工特点，针对不安全因素，制定可靠的安全措施，严格实施。

(3) 对施工危险区域和机具(冲击、锤击桩机，人工挖掘成孔的周围，桩架下)，要加强巡视检查，对于有险情或异常情况时，应立即停止施工并及时报告，待有关人员查明原因，排除险情或加固处理后，方能继续施工。

(4) 打桩过程中可能引起停机面土体挤压隆起或沉陷，打桩机械及桩架应随时调整，保持稳定，防止意外事故发生。 (5) 加强机械设备的维护管理，机电设备应有防漏电装置。

本章小结

(1) 桩基础是一种常用的深基础形式，当天然地基上的浅基础沉降量过大或地基承载力不能满足设计要求时，宜采用桩基础。明确工程地质勘察是桩基础设计与施工的重要依据。

(2) 锤击沉桩施工速度快，机械化程度高，适用范围广，但噪音、振动和土体挤压都会对周围环境产生影响。施工中尽可能采用预防措施，减少噪音、振动公害。

(3) 灌注桩施工中包括有成孔、钢筋笼制作安装、清孔和灌注混凝土等施工过程，成桩工艺较复杂，湿作业成孔时成桩速度慢，其成桩质量与施工好坏密切相关，成桩质量难以直观的进行检查。在灌注桩施工方案中要对质量事故认真分析，并采取相应的预防措施。

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【地下连续墙施工工艺】 P182

深基坑支护形式

? 1、排桩或地下连续墙 ? 2、水泥土墙 ? 3、土钉墙 ? 4、逆作拱墙 排桩和地下连续墙的适用范围

? 组成：维护墙、支撑、防渗帷幕等

? 排桩：钢管桩、预制混凝土桩、钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、加筋水泥土桩（SMW工法）等 ? 适用条件：基坑侧壁安全等级一、二、三级； 基坑安全等级分类

? 一级安全等级指支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响严重。符合下列情况之一的

基坑，定位一级安全等级基坑：

1、重要工程或支护结构同时最为主体结构一部分的基坑； 2、与邻近建筑物、重要设施距离在开挖深度以内的基坑；

3、基坑影响范围内（不小于2倍的基坑开挖深度）有历史文物、近代优秀建筑、重要管线等需要严加保护的基坑； 4、开挖深度大于10米的基坑；

5、位于复杂地质条件及软土地区的二层或二层以上地下室的基坑。

? 二级安全等级指支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响一般。除一级和三级安全等

级基坑外的基坑属于二级安全等级基坑。

? 三级安全等级指支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响不严重。基坑开挖深度小于

7米，且周边环境无特殊要求的基坑为三级安全基坑。

水泥土墙适用范围

? 类型：深层搅拌水泥土桩墙、高压旋喷桩墙等 ? 主要依靠自重和刚度保护坑壁，一般不设支撑

? 适用条件：基坑侧壁安全等级二、三级；施工的地基土承载力不宜大于150kPa；基坑深度不宜大于6米 。 土钉墙适用范围

? 组成：密集的土钉群、被加固的原位土体、喷射的混凝土面层等。

? 作用原理：主动嵌固作用，增加边坡的稳定性，与被动起挡土作用的维护墙不同。 ? 适用条件：二、三级非软土场地；基坑深度不宜大于12米。 逆作拱墙适用范围

? 形式：圆形闭合拱墙、椭圆形闭合拱墙、组合拱墙等

? 适用条件：基坑侧壁安全等级宜为三级；淤泥和淤泥质土场地不宜；基坑深度不宜大于12米； 什么是地下连续墙？

? 地下连续墙是通过专用的挖（冲）槽设备，沿着地下建筑物的周边，按预定的位置，开挖出或冲钻出具有一定宽度与

深度的沟槽，用泥浆护壁，并在槽内设置具有一定刚度的钢筋笼；然后，用导管浇注水下混凝土，筑成一个单元槽，如此逐段进行，分段施工，用特殊方法接头，使之形成地下连续的钢筋混凝土墙体。

地下连续墙适用及工艺优点

? 地下连续墙适用：深基坑开挖和地下建筑物的临时性和永久性的挡土维护结构；地下水位以下的截水、防渗；还可以

作为承受上部建筑的永久性荷载并兼有挡土墙和承重基础的作用。 ? 工艺优点：

（1）施工振动小，噪音低，对周围环境影响小；（2）墙体的刚度大；（3） 防渗止水性能好； （4）可以贴近原有建筑物施工； （5）可以用作刚性基础，可用于逆作法施工。

地下连续墙存在不足

? 1、在一些特殊地质（如很软的淤泥质土、含漂石的冲击层等）下施工难度很大；

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? 2、如果施工方法不当或施工地质条件特殊，可能出现相邻墙段不齐和漏水问题； ? 3、地下连续墙如果作为临时挡土结构，比其他方法所耗费用要高； ? 4、在城市施工时，废泥浆处理比较麻烦。 地下连续墙的施工 P192 导墙施工

? 导墙的作用：挡土作用；作为测量的基准；作为重物的支撑；存蓄泥浆。

? 导墙的形状：常用形状有倒“L”形或“【”形，两侧墙净距中心线与地下连续墙中心线重合。一般为现浇钢筋混凝

土结构。每个槽段内的导墙应设一个以上的溢浆孔。

? 现浇钢筋混凝土导墙拆模后，应立即在两片导墙间加支撑，其水平间距为2-2.5米。

? 两导墙间距应比地下连续墙设计厚度加宽30-50㎜，其允许偏差+10 ㎜。导墙深度一般1-2米，顶面高出施工地面，

并保证平整。

挖槽施工

? 挖槽机械的选择：软质地基宜用抓斗式挖槽机械；硬质地基宜选用冲击式挖槽机械。同时要考虑设备能力、施工环境、

水文地质、地连墙的结构尺寸及质量要求等。

? 槽宽取决于设计，一般为600、800、1000㎜等；槽段长度应根据设计要求、土层性质、地下水情况、钢筋笼的轻重

大小、设备起吊能力、混凝土供应能力等条件确定，一般槽段长度为3-7米。

? 挖槽过程中，应始终保持充满泥浆。泥浆的使用方式，应根据挖槽方式的不同而定。使用抓斗挖槽时，应采用泥浆静

止的方式。使用钻头或切削刀具挖槽时，应采用泥浆循环方式。槽内泥浆面必须高于地下水位1米以上，且不低于导墙顶面0.5米。

泥浆的配置和使用

? 泥浆的作用：维护槽壁的稳定，防止槽壁坍塌、悬浮岩屑和冷却、润滑钻头。

? 泥浆的成分：膨润土、水和加重剂、堵漏剂、增粘剂、分散剂等掺和物。膨润土是一种颗粒极其细小，遇水显著膨胀，

粘性和可塑性很大的特殊粘土。其水深液具有触变性，渗入土壁能形成一层透水很低的泥皮，维护土壁的稳定，防止槽壁坍塌。掺合物用以调整泥浆的性能，使其适应多种情况，提高工作效能。

? 场地要求：应设置足够施工使用的泥浆配置、循环和净化系统场地。泥浆池应加设防雨棚。现场应有足够的泥浆储备

量，以满足成槽、清槽需要以及失浆时应急需要。

? 新泥浆配制需严格按照配合比，各项指标经检验合格后，静置24小时以后放可投入使用。置换后的泥浆进行测试，

不合格的废浆外运丢弃，技术指标符合质量的循环使用。

清底换浆与施工接头处理

? 清底换浆作业可以在挖槽结束后立即进行，也可在灌注混凝土之前进行。主要工作是清除槽底沉渣，测定槽内泥浆指

标和沉渣厚度，只至符合设计规范要求。清底换浆应注意保持槽内始终充满泥浆，以维持槽壁的稳定。

? 地下连续墙的接头施工质量直接关系到其受力性能和抗渗能力，应在结构设计和施工中高度重视。施工接头应能承受

混凝土的侧压力，倾斜度应不大于0.4%，并采取有效措施防止混凝土绕过接头管外流。施工接头可用钢管、钢板、型钢、预制混凝土、化学纤维、气囊、橡胶等材料制成，其结构应便于施工。

钢筋笼的制作与安放

? 地下连续墙的钢筋笼根据地下连续墙的配筋图和单元槽段的划分来制作，最好按单元槽段做成一个整体。如果地下连

续墙很深或受起重设备能力限制，需分段制作在吊装时再连接，钢筋接头连接可用电焊接头或套筒接头等。 ? 钢筋笼应具有必要的刚度，在吊放钢筋笼时，应对准槽段中心，并注意不要碰伤槽壁壁面，不能强行插入钢筋笼，以

免钢筋笼变形或槽壁坍塌。

? 为确保混凝土保护层厚度，可用钢筋或钢板定位垫块或混凝土垫块焊接在钢筋笼上，在每个槽段前后两个面应各设两

块以上，其竖向间距约5米。

水下混凝土灌注

? 地下连续墙的混凝土是 在护壁泥浆下灌注，须按水下混凝土的方法配置和灌注。 ? 水泥宜采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，并根据需要掺加外加剂。

? 导管使用前应水密性实验，试压压力一般为0.6-1.0MPa。浇注过程中，导管下口始终埋在混凝土内1.5米以上。宜尽

量加快混凝土的浇筑速度，一般混凝土面上升速度不宜小于2m/h.

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? 混凝土初凝后即应上下活动接头管，每10-15分钟活动一次，混凝土浇筑3.5-4小时开始抽拔接头管，在混凝土终凝

时（7-8小时）全部拔出。

地下连续墙的构造要求 P191

1.墙体混凝土的强度等级不应低于C20。

2.受力钢筋应采用Ⅱ级钢筋，直径不宜小于20mm。构造钢筋可采用Ⅰ级或Ⅱ级钢筋，直径不宜小于14mm。竖向钢筋的净距不宜小于75mm。构造钢筋的间距不应大于300mm。单元槽段的钢筋笼宜装配成一个整体；必须分段时，宜采用焊接或机械连接，应在结构内力较小处布置接头位置，接头应相互错开。

3.钢筋的保护层厚度，对临时性支护结构不宜小于50mm，对永久性支护结构不宜小于70mm. 4.竖向受力钢筋应有一半以上通长配置。

5.当地下连续墙与主体结构连接时，预埋在墙内的受力钢筋。连接螺栓或连接钢板，均应满足受力计算要求。锚固长度满足现行<<混凝土结构设计规范>>CB50010要求。预埋钢筋采用Ⅰ级钢筋，直径不宜大于20mm。

6.地下连续墙顶部应设置钢筋混凝土圈梁，梁宽不宜小于墙厚尺寸；梁高不宜小于500mm，总配筋率不应小于0.4%，墙的竖向主筋应锚入梁内。

7.地下连续墙墙体混凝土的抗击渗等级不得小于0.6MPa，二层以上地下室不宜小于0.8MPa，当墙段之间的接缝不设止水带时，应选用锁口圆弧型,槽型或V型等可靠的防渗止水接头，接头面应严格清刷，不得存有夹泥或沉渣。

【第8章 沉井基础】

8.1 概述

8.1.1 沉井基础的特点及其应用范围

? 是以沉井法施工的地下结构物和深基础的一种型式。

? 先在地表制作成一个井筒状的结构物（沉井），然后在井壁的围护下通过从井内不断挖土，使沉井在自重作用下逐渐

下沉，达到预定设计标高后，再进行封底，构筑内部结构。 ? 广泛应用于桥梁、烟囱、水塔的基础；

? 水泵房、地下油库、水池竖井等深井构筑物和盾构或顶管的工作井 。

? 技术上比较稳妥可靠，挖土量少，对邻近建筑物的影响比较小，沉井基础埋置较深，稳定性好，能支承较大的荷载。 8.1.2 沉井的分类 P198

（1）按下沉环境可分为陆地沉井（包括在浅水中先筑岛制作的沉井）和浮运沉井； （2）按沉井构造形式可分为独立沉井和连续沉井 ；

（3）按沉井平面形式可分为圆形、椭圆形、正方形、矩形和多边形等；也可分为单孔和多孔沉井（见图8-1）； （4）按沉井制作材料可分为混凝土、钢筋混凝土、钢、砖、石以及组合式沉井等。 沉井按平面形式分类 P198

a—圆形单孔沉井；b—正方形单孔沉井；c—矩形单孔沉井；d—矩形双孔沉井；e—椭圆形双孔沉井；f—矩形多孔沉井；

按立面形状分： P199

柱形：构造简单，挖土较均匀，井壁接长较简单，模板可重复使用

阶梯形：除底节外，其他各节井壁与土的摩擦力较小，但施工较复杂，消耗模板多 按沉井的建筑材科的分类

①混凝土沉井②钢筋混凝士沉井③钢壳沉井 8.1.3 沉井的设计原则

? 结构简单对称，受力合理，施工方便。

? 沉井的长短边之比越小越好，以保证下沉时的稳定性。 ? 一般沉井应分节制作，每节高度不宜大于5m。

? 沉井底节高度应满足拆除支承时沉井纵向抗弯要求之外，在松软土层中下沉的沉井，底节高度不宜大于0.8b 。

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8.2 沉井构造 沉井组成： P199

1） 沉井刃脚：作用在于减少沉井下沉阻力

a—混凝土刃脚； b—设角钢的刃脚； c—尖刃脚 2）井壁主要承担井外水土压力和自重的部分

设计时通常先假定井壁厚度再进行承载力验算 ；井壁厚度一般为0.8~1.5m； a）、（b）竖直的；（c）、（d）台阶形的；（e）锥形的；（f）倒锥形的 3）内隔墙 P199 4）取土井

? 位置：取土井的平面布置应与中轴线对称，以利于沉井均匀下沉；

? 大小：由取土方法而定，采用挖土斗取土时，应能使挖土斗自由升降，最小边长不宜小于2.5m。 ? 处理：以素混凝土、片石混凝土或砌片填充。 5）凹槽

? 为了封底混凝土嵌入井壁，形成整体，使传至沉井壁上的力能更好地传递给封底混凝土底面。 ? 遇到意外困难，还可在凹槽处浇筑钢筋混凝土盖板，将沉井改为沉箱。

? 尺寸：凹槽深约0.15~0.25m，高约1.0m左右，其距刃脚底面一般在1.5m以上。 6）射水管组、探测管、气管和压浆管

? 射水管组：压入高压水把井壁四周的土冲松，以减少摩擦力和端部阻力。 ? 高压水水压一般不小于0.6MPa，每一水管的排水量不小于200L/min；

? 探测管：探测刃脚和隔墙底面下的泥面标高，清基射水或破坏沉井正面土层以利下沉； ? 气管：空气幕下沉沉井 ； ? 压浆管：埋设压浆管 7）封底

? 渗水率小于6mm/min时，排干水后用C15或C20普通混凝土浇筑；

? 当井中的渗水率大于6mm/min时，宜采用导管法浇注C20级水下混凝土封底。 ? 厚度按其承载力条件计算确定，一般其顶面应高出凹槽0.5m。 8）顶板

? 以混凝土填心的沉井可用素混凝土顶板；

? 空心或以其他松散料填心的沉井需用钢筋混凝土顶板，厚度一般为1.0~2.0m ； ? 排水下沉的沉井，其顶面在地面或水位以下时，应设挡土防水墙连接在井壁的顶部。 8.3 沉井的施工步骤

沉井施工步骤示意图 沉井的施工顺序 P200

施工准备→平整场地→深层水泥搅拌桩连续墙→深井降水→施工测量放线→基坑开挖→置换砂垫层→砖混结构刃脚支架→刃脚钢筋模板→浇筑刃脚混凝土→养护→沉井井壁制作与养护→拆除井壁和刃脚模板→对称拆除刃脚支架→沉井内挖土下沉→浇筑沉井封底混凝土→养生→绑扎底板钢筋→浇筑沉井底板混凝土→养护→沉井内隔墙及上部结构施工

8.4.沉井的特点 (1)优点：

①埋置深度大，整体性强、稳定性好，能承受较大荷载②下沉过程中无需设置坑壁支撑或板桩围壁，简化了施工 ③沉井施工时对邻近建筑物影响较小 (2)缺点：

①施工期较长 ②施工技术要求高 ③施工中易发生流砂造成沉井倾斜或下沉困难等 8.5沉井基础的适用条件

(1)山区河流，冲刷大/有较大卵石不便桩基础施工

(2)上部荷载较大，扩大基础开挖工作量大支撑困难，采用沉井基础经济上较为合理

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(3)河水较深，采用扩大基础施工围堰制作有困难 练习题：

1.什么是沉井基础？

沉井是 状的结构物，它是以井内________依靠 克服井壁摩擦阻力下沉到设计标高，然后经过________________，并浇筑 ____，使其成为桥梁墩台或其它结构物的基础。 2.沉井基础的优点？

A.埋深大，整体性强、能承受较大的垂直、水平荷载 B.不受机械数量的限制，所有基础同时进行施工 C.工厂预制，能保证质量，缩短施工时间

D.既是基础，又是施工时的挡土和挡水围堰结构物 E.对邻近建筑物影响较小 3.沉井基础的缺点？

A.受机械数量限制施工时间长 B.施工期较长

C.施工设备复杂,费用高,劳动条件差 D.施工技术要求高

E.施工中易发生流砂造成沉井倾斜或下沉困难等 4.沉井基础的适用条件？

（1）山区河流，冲刷大/有较大卵石不便桩基础施工

（2）上部荷载较大，扩大基础开挖工作量大支撑困难，采用沉井基础经济上较为合理 （3）河水较深，采用扩大基础施工围堰制作有困难 5.沉井的构造？ 井壁、刃脚、内隔墙、凹槽、封底、盖板 6.沉井施工方法分类？旱地上沉井的施工程序？ 分为：旱地上沉井施工+水中沉井施工

二、墩基础（即大直径扩底灌注桩） 直径>0.8m。（桩径2.5m底径5m、承千吨） 方法：1)人挖人扩桩；

2)机钻人扩桩,干法； 3)机钻机扩桩,湿法。 要求：

防塌壁；须降水、通风、通讯、照明。 设备：1)风镐、八字护壁； 2) 钻扩机。 施工工艺：

护壁挖孔→扩底→放入钢筋笼→浇筑混凝土

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【第11章 地基处理】

第1节 软弱土地基处理

所谓软弱土地基指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂质土或其他高压缩性土层构成的地基，也称软弱地基。

该地基土的特点是强度低、压缩性高、透水性小，通常无法满足建筑物对地基强度和变形条件的要求，因此工程中常需对此类地基进行加固处理。 对地基处理的目的是：

⑴提高地基土的抗剪强度，即提高地基承载力；

⑵改善地基土的压缩特性，增加其密实度，减小基础的沉降和不均匀沉降；

⑶改善其透水性，消除其它不利因素的影响，达到满足建筑物对地基强度与变形要求的目的。

软弱土地基的主要处理方法有垫层法、夯实法、挤密法、振冲法、预压法、化学加固法等，下面分别将这些方法和原理作一概要介绍。 一、垫层法

垫层法（也称换土垫层法）是将基础底面下一定深度范围内的软弱土层挖去，然后分层回填强度较大的砂、碎石、素土或灰土等材料，并加以夯实或振密的一种地基处理方法。

此法适用于淤泥、淤泥质土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层地基处理。 垫层法的作用表现在以下三个方面： 第一，提高浅基础下地基的承载力； 第二，减少地基的沉降量； 第三，加速软弱土层的排水固结。

垫层的设计要在满足强度、变形两个方面的要求下，确定合理的厚度h和垫层宽度b如图1。

图11.1 垫层剖面示意图

1、垫层厚度

一般根据垫层底面处土的自重应力与附加应力之和不超过同一标高处软弱土层（经深度修正后）的承载力特征值确定. 即 ?z??cz ≤faz

（11.1）

式中 —－

faz垫层底面软弱土层经深度修正后的地基承载力的特征值，KPa；

—－?cz垫层底面处的自重应力，KPa；

—－?z垫层底面处的附加应力，KPa ；可按应力扩散角法计算，即：

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对条形基础： ?z?p0?bb?2htan?

对矩形基础： ?z?p0?L?b

(b?2htan?)(L?2htan?)

二、 夯实法 1、重锤夯实法

该法是将重约15～30KN的夯锤提升到4m以上的高度，使其脱钩自由落下，反复击实地基，达到加固效果。原理与击实法相同。 此法适用于地下水位低于重锤夯实法有效加固深度的粘性土、砂土、杂填土等地基，不适用于饱和软粘土或地下水位以下的粘性土。

施工时应特别注意土的含水率变化。 2、强夯法

此法是用特别重的夯锤（100～300KN）从高处（6～40m）自由落下，对地基进行强有力夯击，达到深层加固的效果，其影响深度可达10m以上，巨大的冲击能量在地基中产生很大的冲击波和动应力，引起地基土的压缩和振密，从而提高地基土的强度并降低其压缩性，还可改善地基土抵抗振动液化能力和消除湿陷性黄土的湿陷性等作用。 据统计，经强夯法处理的地基，承载力可提高100%～400%，压缩性降低50%～90%。

一般用于处理松散的碎石土、杂填土、砂土，低饱和度的粉土、粘土、湿陷性黄土；在高饱和度的细粒土地基上应慎重使用。 三、挤密法与振冲法

该法均是通过冲击和振动在地基中成孔，然后填筑砂、碎石等形成较大直径的砂、碎石桩，以对地基起到加固作用。 1、挤密法

挤密法主要是先将套管打入或振入地基成孔，再将砂、碎石等土料灌入孔中而形成挤密桩，对软土产生横向挤密作用，从而使土的压缩性减小，抗剪强度提高。

又因为桩体有较高的承载力和变形模量，截面又较大，一般可达松软土加固面积的20％左右，可与软弱土形成复合地基，共同承受建筑物的荷载。

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它适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土地基。 2、振冲法

振冲法与挤密法的作用相同,只是成桩工艺存在差别。

振冲法是利用振冲器边振动边水冲，使松砂地基密实，或在粘性土地基中成孔，填入碎石后形成复合地基。 前者称振冲密实法 后者称振冲置换法，图3。

1) 振冲置换法适用于处理不排水剪强度≥20KPa粘性土、粉土、饱和黄 土和人工填土等地基。 2) 振冲密实法适用于处理砂土和粉土地基。 四、预压加固法

预压加固法是在修建建筑物之前，在建筑场地堆放土石等 预压荷载使地基固结

待地基固结达到要求的程度后，卸除预压荷载再修建建筑物，这样可以消除或大大减小建筑物建成后的沉降，同时也可提高地基承载力。

该法适用于淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和粘性土地基。 1、堆载预压法

预压法是在建筑物建造前，于弱软土地基表面铺设砂垫层，然后堆设土料进行加载预压，地基因此发生固结沉降，承载力得以提高的地基处理方法。

其适用于透水性和自身排水条件相对较好，施工工期较长，且厚度较薄的饱和软弱地基。 预压荷载的数量、范围、速率和预压时间应根据相应的规范计算确定。 2、砂井堆载预压法

堆载预压法系在软弱地基中用钢管成孔，孔中灌砂并振实后，形成竖向排水的砂井，砂井顶部设置水平排水的砂垫层，再堆载预压的地基处理方法，如图4。 3、真空预压法

堆卸土、石等笨重预压荷载时费时费力,也可利用大气压力作为预压荷载的真空预压法。

如图5，同时，若地质条件允许，可在场地埋设井点系统来降低地下水位，既加速排水，又使土的自重加大起到预压作用 此法可与堆载法联合使用，两种加固效果可叠加，合理协调后可取得良好效果。

五、 化学加固法

加固法系指通过高压喷射、机械搅拌等方法，将各种化学浆液注入土中，浆液与土粒胶结硬化后，形成含化学浆液的加固体，从而改善地基土的物理力学性质，达到加固地基的目的。 化学浆液一般分化学类和水泥类两大系列。

化学类浆液大部分有毒，成本较高，建筑工程中较少采用。

因此常用水泥类浆液加固地基。水泥类浆液加固地基常见的方法有： a)深层搅拌法 b)高压喷射注浆法 1、深层搅拌法

深层搅拌法系利用水泥粉、石灰粉或水泥浆等材料作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂强制拌和，固化剂和软土产生物理化学反应后，硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土加固体，加固体与原地基组成复合地基，共同承担上部建筑荷载。

此法适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水率较高且地基承载力≤120 KPa的粘性土等地基。

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当用于处理泥炭土或具有侵蚀性地下水时，宜通过试验确定其适用性，冬季施工时应注意低温影响。 2、高压喷射注浆法

高压喷射注浆法是通过高压喷射的水泥浆与土混合搅拌，来加固地基的。

首先利用钻机钻至设计深度，插入带特殊喷嘴的注浆管，借助高压设备，使水泥浆或水以20～40Mpa的压力，从喷嘴喷出，冲击破坏土体，然后注浆管边旋转、边上提，浆液与土粒充分搅拌混合并凝固后，土中即形成一固结体，从而使地基加固。施工中可定向喷射成墙或旋转喷射成桩.

高压喷射注浆法具有施工简便、操作安全、成本低、既加固地基又防水止渗等优点，广泛应用于已有建筑和新建建筑的地基处理。

适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。地下水流速过大和已涌水的防水工程，应慎重使用。

第2节 特殊土地基及其处理

特殊土是指具有特殊工程性质的土类。

特殊土种类较多，主要有软粘土、湿陷性黄土、膨胀土、红粘土及冻土，这些土由于形成的自然地理环境、气候条件、地质成因等因素不同，具有很强的区域性，故亦称作区域性特殊土。 一、软粘土

1、软粘土的分布及特征

软粘土主要指天然含水率很高,承载力很低、压缩性很大，由软塑到流塑饱和状态的软弱粘性土。 软粘土广泛分布在我国沿海地区、内陆平原及山区。

沿海主要分布在河流的入海口，山区则在山间谷地、冲沟、河滩、洼地，平原在湖区较多。

该土颜色多为灰色或黑色，具有腐烂植物气味、含水率高、孔隙比大于1，天然含水率大于液限，压缩系数大于0.5MPa-1,内摩擦角 约为零,粘聚力C一般小于30Kpa。 土的结构具有触变性和流变性，承载力低。

该土颜色多为灰色或黑色，具有腐烂植物气味、含水率高、孔隙比大于1，天然含水率大于液限，压缩系数大于0.5MPa-1,内摩擦角 约为零,粘聚力C一般小于30Kpa。 土的结构具有触变性和流变性，承载力低。 2、一般处理措施

⑴采用换土法或桩基,提高地基强度。

⑵采用砂井，旋喷等排水法固结，提高地基承载力。 ⑶减少作用在地基上的压力或设置地下室形成补偿性基础。 二、 湿陷性黄土

1、湿陷性黄土的分布及特征

黄土广泛分布于我国西北、华北和东北地区，属第四纪地质时期形成的黄色粉末状土，面积达60多万平方公里，其中湿陷性黄土约占75%。

湿陷性黄土中主要矿物成分为石英、长石、碳酸盐，硫酸盐、粘土矿物，具有肉眼可见的大孔隙，孔隙比e＞1.0，孔隙率n＞45％，天然含水率小于或接近塑限。

以粗粉粒构成骨架，石英与碳酸钙等细粉粒作为填充土料。

由胶结物的凝聚和结晶作用被牢固粘结，天然状态下坚硬、密度高、强度高。

但一旦受水浸湿，可溶性盐溶于水，土的结构被破坏，其强度便迅速降低，产生显著沉陷。这种性质称湿陷性。 2、处理措施

对于湿陷性较小且地下水不会上浸的黄土地基,主要采取地面防渗与表面排水措施。

对于深度不大但有可能浸水的黄土层，可将基础下的湿陷性土层全部或部分挖出，再以粘性土料（或用灰土料）分层回填夯实。也可采用重锤夯实的方法，以消除或减小其湿陷性。

对于较厚的湿陷性黄土层和较重要的建筑物，可在施工以前预先向建筑场地注水并保持一定水深，让水充分浸入土中，使土层产生自重湿陷，该方法称为预浸法。

若土层很厚，可先在土层中钻孔，填以砂砾等作为透水料，然后向填砂砾料的孔中供水，直到湿陷变形稳定为止。预浸完毕后，应妥善封闭钻孔，并将场内软泥全部清除。

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除上述处理措施外，必要时还需从上部结构采取适当的措施，以改善建筑物对地基不均匀沉降的适应能力。 例如，筑坝土料的填筑含水率宜略高于最优含水率。 三、 膨胀土

1、 膨胀土的分布及特征

膨胀土是由亲水性强的粘土矿物成分组成的,具有吸水膨胀，失水收缩的性能,主要分布在我国中南、西南地区。 膨胀土的矿物成分主要为蒙脱土、伊利石、高岭石等。液限＞40%，塑限均为17%～33%。 ＞17， ＜0。 呈硬塑或坚硬状态，颜色多呈黄、红、灰、白色及斑状。 裂隙较为发育，有光滑面及擦痕。 2.处理措施

在膨胀土地基上修建筑物，应从设计和地基处理两方面采取措施。水利工程上采用预湿法。

工民建中采用设置沉降缝、换土垫层与排水、加大基础埋深、设钢筋混凝土圈梁等措施来消除或减少危害。 四、 红粘土

1、红粘土的分布及特征

红粘土一般为褐红、棕红、黄褐等颜色，多分布在我国云南、贵州、广西等地，以山区或丘陵较多，为石灰岩、白云岩等碳酸盐类岩石的风化产物，也可由玄武岩、页岩风化而成。红粘土矿物成分以石英、伊利石（或高岭土）为主，颗粒细而均匀。 粘粒含量很高，一般为50％～70％，天然含水率很大， ＝30%～60%, ＝30%～60%, ＝0.1～0.4, ＝20～50；饱和度 ＞85%，天然孔隙比e=1.1～1.7，渗透系数小于10-5cm/s；抗剪强度 ＝8o～18o,c＝40～90KPa；压缩性低， ＝10～30MPa；是较好的地基土。 但存在以下问题：

⑴底层尤其是基岩面低洼处，常因地下水聚集成软塑或流塑状强度低，施工时应进行处理。 ⑵红粘土浸水时膨胀、失水时干缩，并具有网状裂隙等特征，对建筑物有不利的影响。 红粘土由于粘粒含量较高，故渗透性较低。可作为较好的防渗材料。 2、地基处理

施工时对局部软弱土，应进行清除，对孔洞预以充填，并作好相应的防渗排水措施。 五、冻土

1、冻土的分布及特征

温度摄氏零度以下且含有冰的土叫冻土。

冻土可分为多年冻土和季节性冻土（冬季冻结，夏季融化）。

我国冻土分布极为广泛，若包括冻结深度大于0.5m的季节冻土在内，其面积约占国土面积的68.6%。

多年冻土主要分布在东北大、小兴安岭，青藏高原以及西部高山区（天山、阿乐泰山、祁连山等），占国土面积的22.3%，冻深在2m以上，有的可达几十米。

季节冻土主要分布于东北、华北和西北地区，其冻结深度随气候条件而不同，一般为0.5～2.0m。 2、防止冻害的措施

冻土地基会因冻胀及融化引起基础变形，导致上部建筑开裂、倾斜，道路翻浆、桥桩拔出、桥面隆起等

鉴于以上现象，应将建筑物基础设在最大冻融深度以下，在桩基工程中采用渣油等涂料，减少桩与周围土的联结力，从而减少桩周土冻胀时对桩产生的冻拔力。

在渠系建筑物中采用抗冻性较强的材料，并采用相应的水工建筑物型式，尽量缩小冻胀范围。

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