地基基础基本知识讲座

1地基基础基本知识讲座大纲一、地基基础分类天然地基基础：持力层为土层；②持力层为岩石；复合地基基础：深层搅拌粉喷桩复合地基基础；其中分干喷与湿搅，根据土层中含水量而定；压密注浆复合地基基础；碎石桩复合地基基础；分干沉孔和水冲孔等；④CFG桩复合地基基础；⑤预应力管桩桩复合地基基础等。桩基础：①钢管桩；②木桩；③沉管混凝土灌注桩：根据施工方式和施工机械不同分锤击沉管混凝土灌注桩和振动沉管混凝土灌注桩。还有锤击沉管夯扩混凝土灌注桩等等。④机械钻孔混凝土灌注桩：根据施工方式和施工机械不同分正循环和反循环机械钻孔及冲击沉孔等类型。⑤机械旋挖混凝土灌注桩：⑥人工挖孔扩底混凝土灌注桩：⑦机械冲抓混凝土灌注桩；⑧预制混凝土方桩；⑨预应力混凝土管桩：根据施工方式和施工机械不同分锤击沉桩和静压沉桩。二、建筑地基岩土的分类：可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。其中碎石土根据碎石含量和粒径大小分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾、角砾；砂土根据砂粒含量和粒径大小分为砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂；粘性土根据塑性指数分为粘土和粉质粘土；粘性土根据塑性指数和液限指数不同其状态分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑；粉土是介于砂土和粘性土之间。21、岩石分类：岩石的坚硬程度是根据岩块的饱和单轴抗压强度frk分为:frk大于60.0MPa为坚硬岩（如未风化的花岗岩、花岗闪长岩；）60.0MPa≤frk大于30.0MPa为较硬岩（如未风化的石灰岩、石英砂岩）；30.0MPa≤frk大于15.0MPa为较软岩（如中风化的石灰岩、砂岩）；④15.0MPa≤frk大于5.0MPa为软岩（如中风化的泥质粉砂岩、粉砂岩）；frk≤5.0MPa为极软岩（如中风化的粉砂质泥岩、泥质粉砂岩等）。2、现就通常岩土勘察报告中常出现岩土名称加以说明，供参考：①人工填土：分杂填土和素填土，若未经碾压其状态是松散的，不宜作建筑物的持力层；②淤泥：是流动的，饱含大量水份，为流塑状态，不能作建筑物的持力层，而要进行清淤，或进行地基加固处理，如采用粉喷桩压密注浆进行加固，作为低层建筑物的地基，地基承载力特征值fak=40kPa左右，压缩模量Es=2.0MPa左右，桩侧阻力特征值qsik=10kPa左右；③淤泥质粘土（粉质粘土）：基本是稳定的，为为流塑或软塑状态，可采用粉喷桩压密注浆等进行加固，作为多层建筑物的地基，地基承载力特征值fak=70kPa左右，压缩模量Es=3.0MPa左右，桩侧阻力特征值qsik=30kPa左右；④粘土（粉质粘土）：为软塑或或塑状态，作为多层建筑物的持力层，如上伏淤泥质粘土或淤泥等不良土层，需采用沉管混凝土灌注桩，若采用预应力混凝土管桩进行加固处理，可作为小高层建筑的地基，地基承载力特征值fak=12kPa左右，压缩模量Es=4.0MPa左右，桩侧阻力特征值qsik=50kPa左右；⑤碎石土或残坡积（砂砾石）：为硬塑或密实状态，地基承载力特征值fak=250～300kPa，压缩模量Es=10.0～20.0MPa，桩侧阻力特征值qsik=100kPa左右，桩端阻力特征值qpk=4000kPa左右。是多层建筑物或小高层建筑的理想持力层，采用沉管混凝土灌注桩或采用预应力混凝土管桩进行加固处理。⑥粘土（强风化）：为可塑或硬塑状态，地基承载力特征值fak=300kPa左右，压缩模3量Es=20.0MPa左右，桩侧阻力特征值qsik=150kPa左右，桩端阻力特征值qpk=5000kPa左右。⑦亚粘土、亚砂土、粉砂、细砂等呈互层状分布，在北方地层如阜阳、亳州等黄泛区普遍存在，为硬塑，稍密～中密状态，含铁锰结核和高岭土：地基承载力特征值fak=90～160kPa，压缩模量Es=4.0～8.0MPa，桩侧阻力特征值qsik=80～120kPa；⑧岩石类：如中风化砂岩、泥质粉砂岩、石灰岩、花岗岩等，其状态为坚硬、较硬，只适用于人工挖孔桩和机械钻孔灌注桩，它有很高的桩端阻力，用于高层建筑和桥梁基础工程。三、桩基础类型的分类：桩在土中支撑力是来至端承还是侧阻力分为：端承桩、摩擦端承桩、端承摩擦桩、摩擦桩。其端承桩主要阻力来源于端阻力，摩擦桩主要阻力来源于侧阻力。安徽省地质实验研究所周文雅联系电话：138055190934四、工程案例：1、安徽海创福海园小区（三期）4根桩身直径为500mm、壁厚为125mm、桩长为12.7～23.0m的预应力混凝土管桩进行单桩竖向抗压静载试验，前言受安徽海创房地产开发有限公司的委托，由安徽省地质实验研究所工程检测中心对其在建的安徽海创福海园小区（三期）4根桩身直径为500mm、壁厚为125mm、桩长为12.7～23.0m的预应力混凝土管桩进行单桩竖向抗压静载试验，准确确定工程场地试验桩的单桩竖向抗压承载力，为以后工程桩的施工提供重要设计参考资料。安徽海创福海园小区（三期）由南京华科建筑设计顾问有限公司设计，工程地质由广东核力工程勘察院勘察；基桩由宜兴永固地基基础公司施工；北京中集大房建设监理有限公司承担监理。工程地质概况根据广东核力工程勘察院提交的《安徽海创福海园小区（二期）工程详细勘察报告》安徽省海创房地产卡开发有限公司拟在凤台县城北侧兴建福海园小区，本次勘察为二期工程，计3栋17层住宅楼，框剪结构；有一层地下室，埋深约3.50m；9栋6+1层住宅楼，砖混结构；1栋2层幼儿园；在沿1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#楼北侧有2层商业用房；有地下车库等建筑。拟建场地在永幸河南侧，明珠大道东侧，胶洲路西侧，淮滨西路北侧。福海园住宅小区一期工程北侧。拟建场地东西宽处约427m，南北长约242m，地形较平坦，大致为西北高东南低。场地内为农田。本拟建场地内有排水沟，有浇灌用的水井，人工开挖的小水塘，粪池等。勘察施工时受场地条件影响，个别孔移位。本次勘探查明，在钻探所达深度范围内：拟建场地内土层自上而下分为①层素填土～②层粉质粘土～③层粉土～④层粉质粘土～⑤层粉土～⑥层粉砂～⑦层粉质粘土～⑧层粉土～⑨层粉砂～⑩层中砂，均为碎屑堆积，冲、洪积成因。现将场地内各土层分布情况、厚度变化及物质组成情况分述如下：素填土：层厚0.30m，局部为杂填土，杂疏松，成分混杂，不宜作为建筑物的天然持力层，应挖除。5第②粉质粘土：层厚0.30～1.30m，层底标高18.25～20.78m，层底埋深0.30～0.80m，褐黄～褐色，稍湿，软～可塑状。上部可见植物根茎，有少量有机质，内含铁锰结核及铁锰氧化物。局部受集水、排水沟、水塘，粪池等影响，状态为软塑状。该层土切面稍光滑，干强度稍高，光泽度好，韧性一般，无摇振反应。综合评价该层土结构稍低，承载力稍差，中等压缩性。地基土承载力特征值fak=160～160kPa，压缩模量Es=8.19MPa，沉管灌注桩桩侧阻力qsia=26.5kPa。第③层粘土：层厚1.40～3.10m，层底标高为16.59～18.49m，层底埋深0.60～1.60m，褐黄～褐色，稍湿，可塑～硬塑状。内含铁锰结核及铁锰氧化物，该层土光泽度好，韧性好，切面光滑，干强度高，无摇振反应。该层土在场地中南部缺失，综合评价该层土较好，承载力高，中等压缩，地基土承载力特征值fak=220kPa，压缩模量Es=11.70MPa，沉管灌注桩桩侧阻力qsia=33kPa。第④粉质粘土：层厚1.00～6.20m，层底标高11.76～16.87m，层底埋深2.70～4.40m，褐黄色，稍湿，软～可塑状。内含铁锰结核，粉土含量高，夹有粉土薄层。该层土切面粗糙，干强度稍低，光泽度一般，无摇振反应。综合评价该层土结构较差，承载力低，中等偏高等压缩性。地基土承载力特征值fak=170kPa，压缩模量Es=9.93MPa，沉管灌注桩桩侧阻力qsia=26kPa。第⑤粉土：层厚0.70～3.90m，层底埋深4.50～9.40m，层底标高10.15～15.39m，褐黄～灰黄色，湿稍密～中密，以石英、云母碎屑为主，夹有粉砂团块，局部含有少量粉质粘土薄层，该层土光泽度稍差，干强度低，有摇振析水反应。该层土结构差，承载力低，但压缩性较少。地基土承载力特征值fak=150kPa，压缩模量Es=11.58MPa，沉管灌注桩桩侧阻力qsia=25kPa。第⑥层粉砂：层厚1.80～5.70m，埋深7.70～10.90m，层底标高为5.98～12.68m，淡黄～灰黄～褐黄色，饱和，中密。内含少量云母，夹粉土薄层。该层土有光泽，韧性差，干强度低，有摇振析水反应。综合评价该层土结构差，承载力低，但压缩性较小。地基土承载力特征值fak=170kPa，压缩模量Es=13.51MPa，沉管灌注桩桩侧阻力qsia=9kPa。第⑦粉质粘土：层厚6.50～10.50m，层低埋深11.40～14.20m，层底标高为－1.61～7.81m，淡褐黄～淡褐黄～黄粽色，湿～稍湿，可塑～硬塑状，上部为淡褐黄色，下部为黄褐色，含铁锰结核及铁锰氧化物，夹少量泥质结核。该层土切面光滑，干强度较6高，光泽度好，韧性好，无摇振反应。综合评价该层土结构较好，承载力较高，中等片低压缩性。地基土承载力特征值fak=240kPa，压缩模量Es=10.10MPa，沉管灌注桩桩侧阻力qsia=27kPa，桩端端阻力特征值qpa=600kPa。第⑧层粉土：层厚0.80～2.90m，层底埋深18.70～22.80m，层底标高－3.07～0.95m，黄褐～褐灰色，饱和，稍密，内含少量云母，夹粉质粘土薄层。该层土光泽度较差，干强度低，有摇振析水反应，该层土结构差，承载力低，但压缩性较小，压缩模量Es=10.10MPa，沉管灌注桩桩侧阻力qsia=22kPa。第⑨粉砂：层厚4.80～8.90m，埋深20.70～24.30m，层底标高－9.22～－0.31m，褐灰色，湿饱～和，稍密。颗粒均匀，以石英、云母碎屑为主。该层土光泽度较差，干强度低，有摇振析水反应，该层土结构差，承载力低，但压缩性较少。含有钙质结核，压缩模量Es=13.0MPa，沉管灌注桩桩侧阻力qsia=18kPa，桩端端阻力特征值qpa=620kPa。第⑩细中砂：埋深28.40～30.50m，层底标高14.70～15.35m，褐灰～褐黄色，湿，中密～密实，上部夹有粉土薄层，见少量贝壳及砾石块，有云母片，夹黄浅棕色粉质粘土块团及薄层，本次勘察最大钻探深度12.40m，综合评价该层土结构好，承载力高，中等偏低压缩性，压缩模量Es=15.0MPa，桩端端阻力特征值qpa=1800kPa。本次勘察见有一层空隙型潜水，勘察期间地下水埋深为1.60～5.46m，根绝本桥及附近工点水质分析资料可知地下水对混凝土无腐蚀性，地表水对混凝土有弱腐蚀性。基桩设计与施工概况基桩设计概况设计单位南京华科建筑设计顾问有限公司桩型预应力混凝土管桩桩数试验桩：4根桩身外径500mm壁厚125mm桩端持力层第⑦层：粉质粘土设计桩身砼强度等级C80设计桩长约23.0m单桩竖向抗压承载力设计要求极限值：4600kN①素填土②粉质粘土③粘土④粉质粘土⑤粉土⑥粉砂.................................................................................................................................................................................................................................................................................72、泗许高速亳州段02、标K12+715分离立交桥前言受泗许高速亳州段建设办的委托，由安徽省地质实验研究所工程检测中心对其在建的泗许高速亳州段02标K12+715分离立交桥36根桩身外径为600mm的预应力混凝土管桩进行现场低应变反射波法检测，以确定工程桩的桩身完整性；对3根预应力混凝土管桩（工程桩）进行现场静载试验，以检验其单桩竖向承载