地基与基础工程施工

1.1土方工程施工1.2地基加固处理的方法1.3浅基础施工1.4桩基础施工学习目标1．了解土方工程的施工特点，土的分类与工程性质；熟悉土方工程的分类及特征以及土的工程性质对土方施工的影响；掌握土方工程量的计算方法。2．了解土方边坡和土壁支护的基本形式以及排水与降水的基本类型；熟悉土方边坡的确定方法及影响因素，能够对造成边坡塌方和产生流砂的原因进行分析，并采取有效的防治措施；重点掌握土壁支护的构造要求和施工方法，轻型井点降水的设计与施工方法。3．熟悉土方施工机械的性能、适用范围、作业方法，能够根据工程情况初步选择施工机械；掌握土方填土土料的选用要求、填土与压实方法及质量检查方法，针对填土压实的主要影响因素，能够确定合理的填土压实方案。4.掌握高压旋喷地基、深层搅拌地基、钢筋混凝土条形基础、钢筋混凝土预制桩、泥浆护壁成孔灌注桩、干作业钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩等的施工工艺与要求。5.了解地下连续墙、沉井等其他深基础的施工方法。1.1.1土的分类及工程性质1.土方工程施工特点Eye-CatchingVisual1）工程量大，劳动强度高2）施工条件复杂3）受场地影响大1.1.1土的分类及工程性质2.土的分类与鉴别土的工程分类与现场鉴别方法1.1.1土的分类及工程性质1.1.1土的分类及工程性质3.土的工程性质1）土的含水量4）土的渗透性分别写出土的各工程性质的计算公式？课堂思考题引例解析请看下面的案例有一填坑，其土方量为1000m3，使用斗容量3m3的汽车运土，每车运费10元，请问填满夯实此坑需多少运费？（Ks＝1.25，Ks′＝1.1）。解：V2＝Ks·V1＝Ks·V3/Ks′＝1.25×1000/1.1＝1136.4m3W＝10×1136.4/3＝3788元1.1.2土方计算1.基坑与基槽土方量的计算1）基坑土方量计算公式：102(4)6HVAAA基坑土方量计算1.1.2土方计算2）基槽土方量计算公式：1102(4)6LVAAA基槽土方量计算1.1.2土方计算2.场地平整土方量的计算场地平整通常是挖高填低。计算场地挖方量和填方量，首先要确定场地设计标高，由设计平面的标高和地面的自然标高之差，可以得到场地各点的施工高度（填、挖高度），由此可计算场地平整的挖方和填方的工程量。1.1.2土方计算1）场地设计标高的确定2）场地平整土方量计算1.1.2土方计算3.土方调配1）土方调配原则12345力求达到挖方与填方基本平衡和运距最短。近期施工与后期利用相结合。分区与全场相结合。选择适当的调配方向，运输路线，使土方机械和运输车辆的功效得到充分发挥。尽可能与大型地下建筑物的施工相结合。1.1.2土方计算2）土方调配方案的编制土方调配方案的编制，应根据施工场地地形及地理条件，把挖方区和填方区划分成若干个调配区，计算各调配区的土方量，并计算每对挖、填方区之间的平均运距（挖方区重心至填方区重心的距离），然后确定挖方各调配区的土方调配方案。土方调配的最优方案，应使土方总运输量最小或土方运输费用最少，工期短、成本低，而且便于施工。1.1.3施工准备与辅助工作1.施工准备1）学习与审查图纸2）清理场地3）修筑临时设施与道路1.1.3施工准备与辅助工作2.土方边坡与稳定1）造成土壁塌方的原因2）雨水、地下水渗入基坑。3）基坑（槽）边缘附近大量堆土或停放机具、材料或由于动荷载的作用，使土体产生的剪应力超过土体的抗剪强度。1）边坡过陡。1.1.3施工准备与辅助工作2）土方边坡土方边坡1.1.3施工准备与辅助工作3）边坡的确定（1）当地质条件良好，土质均匀且地下水位低于基坑（槽）或管沟底面标高，敞露时间不长且挖方深度不超过下表规定时，挖方边坡可做成不加支撑直壁。直壁挖方的容许深度（不加支撑）1.1.3施工准备与辅助工作（2）对于超过上表中规定深度的基坑（槽）开挖，根据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202—2002）的规定，其临时性边坡坡度应符合下表所列规定。临时性挖方边坡坡度值（不加支撑）1.1.3施工准备与辅助工作（3）对于使用时间较长，地质条件良好、土质较均匀，挖方深度在10m以内不加支撑的边坡坡度应符合下表所列的规定。若实际工程中出现岩石边坡，可按规范规定取值。临时性挖方边坡坡度值（不加支撑）1.1.3施工准备与辅助工作（4）永久性挖方边坡坡度应按设计要求放坡，如设计无规定时，可按下表确定。永久性土工构筑物挖方的边坡坡度1.1.3施工准备与辅助工作4）防止边坡塌方的主要措施（2）严格按规范的要求正确留置边坡，放足边坡。基坑（槽）边缘堆置土方、建筑材料，以及有运输工具和机械通过时，应与基坑（槽）边缘保持一定距离。做好基坑（槽）周围的地面排水和防水工作，严防雨水、施工用水等地面水浸入边坡土体。基坑（槽）开挖后，可采用塑料薄膜覆盖、水泥砂浆抹面、挂网抹面、喷浆、砌石压坡等方法进行边坡坡面防护，防止边坡失稳。（1）（3）（4）1.1.3施工准备与辅助工作3.基坑（槽）支撑1.1.3施工准备与辅助工作1）横撑式支撑横撑式支撑1—竖横楞；2—工具式横撑；3—水平挡土板；4—横楞木；5—垂直挡土板1.1.3施工准备与辅助工作2）深层搅拌水泥土桩墙深层搅拌水泥土桩墙是通过深层搅拌机就地将水泥浆和土强制搅拌，制成水泥土桩，相互连续搭接形成的水泥土柱状加固体挡墙。1.1.3施工准备与辅助工作深层搅拌水泥土墙平面示意图（单位：mm）1.1.3施工准备与辅助工作深层搅拌水泥土桩1.1.3施工准备与辅助工作3）土钉支护土钉支护是用于土体开挖和边坡稳定的一种新技术，即基坑开挖时，逐层在坡面上使用较密排列的钻孔注浆钉或击入钉，与土体形成复合体，并在土钉坡面上设置钢筋网，喷射混凝土，使土体、土钉群与混凝土面板结合为一体，增强了土体破坏延性，提高了边坡整体稳定和承受坡顶超载能力。1.1.3施工准备与辅助工作土钉支护（单位：mm）1.1.3施工准备与辅助工作4.降低地下水位1）集水井降水法1.1.3施工准备与辅助工作集水井降水法1—排水沟；2—集水井；3—水泵要注意！集水井降水法适用于水流较大的粗粒土层的排水、降水，也可用于渗水量较小的粘性土层降水，但不适宜于细砂土和粉砂土层，因为地下水渗出会带走细粒而发生流砂现象。1.1.3施工准备与辅助工作2）井点降水法1.1.3施工准备与辅助工作轻型井点降水法示意图1—滤管；2—降低后地下水位线；3—原有地下水位线；4—总管；5—弯联管；6—水泵房；7—井点管滤管构造1－钢管；2－管壁上的孔；3—缠绕的塑料管；4—细滤网；5—粗滤网；6—粗铁丝保护网；7—井点管；8—铸铁头1.1.3施工准备与辅助工作1.1.3施工准备与辅助工作轻型井点的布置单排布置双排布置环形布置U形布置1.1.3施工准备与辅助工作二级井点降水示意图（单位：mm）1—一级井点降水；2—二级井点降水1.1.3施工准备与辅助工作1.1.3施工准备与辅助工作井点管的埋设（单位：mm）1—冲嘴；2—冲管；3—起重机吊钩；4—胶管；5—压力表；6—高压水泵；7—滤管；8—填砂；9—黏土封口；10—井点管1.1.4土方机械化施工1.常用土方施工机械的性能1）推土机推土机是在拖拉机上安装推土铲刀等工作装置而成的机械。按照铲刀的操纵机构不同，推土机可分为索式和油压式两种。1.1.4土方机械化施工油压式T2-100型推土机1.1.4土方机械化施工2）铲运机铲运机由牵引机械和铲斗组成，按行走方式分为自行式和拖式两种。1.1.4土方机械化施工自行式铲运机拖式铲运机1.1.4土方机械化施工1.1.4土方机械化施工铲运机生产率计算可参照推土机生产率的方法计算。1.1.4土方机械化施工3）单斗挖土机单斗挖土机是土方开挖中常用的一种机械。按其行走装置不同分为履带式和轮胎式两类；按其动力装置不同分为机械传动和液压传动两类；按其工作装置不同分为正铲、反铲、拉铲和抓铲四种。1.1.4土方机械化施工单斗挖土机1.1.4土方机械化施工1.1.4土方机械化施工4）装载机装载机按行走方式分为履带式和轮胎式两种，按工作方式分为单斗装载机、链式装载机和轮斗式装载机。土方工程主要使用单斗式装载机，它具有操作灵活、轻便和快速等特点。装载机主要适用于装卸土方和散料，也可用于松软土的表层剥离、地面整平和场地清理等工作。1.1.4土方机械化施工5）压实机械（2）（1）（3）•碾压式压实机械•冲击式压实机械•振动压实机械1.1.4土方机械化施工2.土方开挖方式与机械选择（5）（1）（2）（3）（4）基槽、管沟开挖基坑开挖整片开挖场地平整柱基础基坑、条形基础基槽开挖1.1.5基坑（槽）施工房屋放线房屋定位基槽（坑）土方开挖1.2.3.1.1.6填土与压实1.填土的要求碎石类土、砂土和爆破石渣（粒径小于等于每层铺土厚度的2/3），可作为表层下的填料。（1）含水量符合压实要求的黏性土，可作各层填料。（2）淤泥和淤泥质土，一般不能用作填料，但在软土地区，经过处理含水量符合要求的，可用于填方中的次要部分。（3）1.1.6填土与压实2.填土的方法（1）填土应尽量采用同类土填筑，并严格控制土的含水量在最优含水量范围内，以提高压实效果。（2）填土应从场地最低处开始分层填筑，每层铺土厚度应根据压实机具及土的种类而定。（3）坡地填土，应做好接槎，挖成1∶2阶梯形（一般阶高0.5m，阶宽1.0m）分层填筑，分段填筑时每层接缝处均应做成大于1∶1.5的斜坡，以防填土横移。1.1.6填土与压实3.填土的压实方法2）夯实法3）振动压实法1）碾压法1.1.6填土与压实1.1.6填土与压实4.填土压实的影响因素3）铺土厚度的影响1）压实功的影响2）含水量的影响1.1.6填土与压实5.填土质量检查填土工程质量检验标准1.1.7冬期和雨期施工1.土方工程的冬期施工1）地基土的保温防冻1）松土防冻法2）覆盖雪防冻法3）隔热材料防冻法1.1.7冬期和雨期施工2）冻土的融化（1）烘烤法（2）蒸汽融化法1.1.7冬期和雨期施工3）冻土的开挖（1）（2）（3）人工法开挖机械法开挖爆破法开挖1.1.7冬期和雨期施工4）冬期回填土施工由于冻结土块坚硬且不易破碎，回填过程中又不易被压实，待温度回升、土层解冻后会造成较大的沉降。为保证冬期回填土的工程质量，冬期回填土施工必须按照施工及验收规范的规定组织施工。1.1.7冬期和雨期施工2.土方工程的雨期施工（1）编制施工组织计划时，要根据雨期施工的特点，将不宜在雨期施工的分项工程提前或延后安排，为必须在雨期施工的工程制定有效的措施。（2）合理组织施工。晴天抓紧室外工作，雨天安排室内工作，尽量缩小雨天外作业时间和工作面。（3）雨期开挖基槽（坑）或管沟时，应注意边坡稳定。1.1.7冬期和雨期施工（4）雨期施工的工作面不宜过大，应逐段、逐片分期完成。基础挖到标高后，及时验收并浇筑混凝土垫层，如基坑（槽）开挖后不能及时进行下道工序，应留保护层。对膨胀土地基及回填土要有防雨措施。（5）为防止基坑浸泡，开挖时要在坑内做好排水沟、集水井。位于地下的池子和地下室，施工时应考虑周到。1.2.1地基处理的方法1.地基处理的目的与意义在软弱地基上建造工程，可能会发生沉降或差异沉降特别大、大范围地基沉降、地基剪切破坏、承载力不足、地基液化、地基渗漏、管涌等一系列问题。地基处理的目的，就是针对这些问题，采取适当的措施来改善地基条件。1.2.1地基处理的方法改善剪切特性31542措施：改善压缩特性改善透水特性改善动力特性改善特殊土的不良地基特性1.2.1地基处理的方法2.地基处理方法分类地基处理方法分类1.2.1地基处理的方法1.2.2高压旋喷地基施工1.加固地基原理高压喷射注浆法就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻入（或置入）至土层预定的深度，以20～40MPa的压力把浆液或水从喷嘴中喷射出来，形成喷射流冲击破坏土层及预定形状的空间。1.2.2高压旋喷地基施工旋喷法施工顺序1—超高压水力泵；2—钻机1.2.2高压旋喷地基施工2.高压喷射注浆法的施工工艺高压喷射注浆法的施工工艺流程1.2.3深层搅拌地基施工1.特点和适用范围1）深层