
【科普知识】
地基;是指建筑物下面支承基础的土体或岩体。作为建筑地基的土层分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填士。地基有天然地基和人工地基(复合地基)两类。天然地基是不需要人工加固的天然土层。人工地基需要人工加固处理,常见有石屑垫层、砂垫层、混合灰土回填再夯实等。
持力层:在地基基础设计时,直接承受基础荷载的土层。在土力学计算中,持力层受到的压力是持续减少的,到若干深度以后压力就可以忽略不计,具体深度要经过计算知道。
下卧层:持力层以下的部分。根据承受荷载的不同,持力层和下卧层也是不同的。
地基和基础的区别有:
1.特指的内容不一样;地基是指建筑物下面支承基础的土体或墙体,基础是指建筑物地面以下的承重结构,如承台、框架柱、地梁等。地基主要是土体和岩体,基础是一个承重结构,基础所包含的内容要比地基多一些。
2.作用不一样:基础的作用是承受建筑物上部结构传下来的荷载,并把它们连同自重一起传给地基,应具有足够的强度、刚度和稳定性,同时应满足耐久性要求。地基不属于建筑的组成部分,但它对保证建筑物的坚固耐久具有非常重要的作用,是地球的一部分。
2.作用不一样:基础的作用是承受建筑物上部结构传下来的荷载,并把它们连同自重一起传给地基,应具有足够的强度、刚度和稳定性,同时应满足耐久性要求。地基不属于建筑的组成部分,但它对保证建筑物的坚固耐久具有非常重要的作用,是地球的一部分。
一、知识点常用地基处理方法
处理后的地基应满足建筑物地基承载方、变形和稳定性的要求。常见的地基处理方式有换填地基、压实和夯实地基、复合地基、注浆加固、预压地基、微型桩加固等。
一、换填地基
换填地基适用于浅层软弱土层或不均匀土层的地基处理,按美回填的材料不同可分:素士、灰土地基,砂和砂石地基、粉博灰地基等。换填厚度由设计确定,一般宜为0.5~3m。
二、夯实地基
夯实地基可分为强夯和强夯置换处理地基。强夯处理地基适用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、素填士和杂填士等地基;强夯置换适用于高饱和度的粉土与软塑~流塑的黏性土等地基上对变形要求不严格的工程。一般有效加固深度3~10m。
三、复合地基
复合地基是部分土体被增强或被置换,形成的由地基土和增强体共同承担荷载的人工地基。按照增强体的不同可分为振冲碎石桩和沉管砂石桩复合地基、水泥土搅拌桩复合地基、旋喷桩复合地基、水泥粉煤灰碎石桩复合地基、夯实水泥土桩复合地基、灰土(土)挤密桩复合地基、桩锤扩充桩复合地基和多桩型复合地基等。
复合地却与桩基的区别:
二者都是采用以桩的形式处理地基,但复合地基属于地基范畴,而桩基属于基础范畴,所以两者又有本质区别。
复合地基中桩体与基础往往不是直接相连的,它们之间通过垫层(碎石或砂石垫层)来过渡;而桩基中桩体与基础直接相连,两者形成一个整体。
四、注浆加固
注浆加固适用于地基的局部加固处理,适用于砂土、粉土、黏性土和人工填土等地基加固。加固材料选用水泥浆液、硅化浆液和碱液等固化剂。
五、微型桩加固
微型桩加固适用于新建建筑物地基处理和既有建筑地基加固。按桩型和施工工艺可分为树根桩、预制桩和注浆钢管桩等。以上桩型均适用于淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、人工填土等地基处理;树根桩又适用于淤泥、碎石土,预制桩又适用于淤泥。微型桩一般是指桩径小于400mm长细比大于30,采用钻孔、强配筋和压力注浆施工工艺的灌注桩。其主要特点有:施工机具小,适用于狭窄的施工作业区;施工振动、噪声小,适用于公害受到严格控制的市区;长细比大,单桩耗用材料少。
二、知识点钢筋混凝土预制桩
桩基础按照施工工艺分为:钢筋混凝土预制桩、泥浆护壁成孔灌注桩、长螺旋钻孔压灌桩、沉管灌注桩、干作业成孔灌注桩、钢桩等。根据打(沉)桩方法的不同,钢筋混凝土预制桩施工方法分为锤击沉桩法和静力压桩法。
(一)锤击沉桩法
(1)施工程序:确定桩位和沉桩顺序一桩机就位一吊桩喂桩一校正一锤击沉桩一接桩一再锤击沉桩一送桩一收锤一切割桩头。
(2)施工要求有:
1)预制住的混凝土强度达到70%后方可起吊,达到100%后方可运输和打桩。
2)单节桩采用两支点起吊时,吊点距桩端宜为0.2L(桩段长)。吊运过程中严禁采用拖拉取桩方法。
3)接桩接头宜高出地面0.5-1m.接桩方法分为焊接、螺纹接头和机械啮合接头等。
4)桩锤的选用应根据地质条件、桩型、桩的密集程度、单桩竖向承载力以及施工条件等因素确定。
5)沉桩顺序应按先深后法、先大后小、先长后短、先密后疏的次序进行。对于密集桩群应控制沉桩速率,宜从中间向四周或两边对称施打;当一侧毗邻建筑物时,由毗邻建筑物处向另一方向施打。
6)锤击桩终止沉桩标准有
a)终止沉桩应以桩端标高控制为主,贯入度控制为辅;当桩终端达到坚硬,硬塑黏性土,中密以上粉土、砂也、碎石土及风化岩时,可以贯入度控制为主,桩端标高控制为辅,
b)贯入度达到设计要求而桩端标高未达到时,应继续锤击3阵按每阵10击的贯入度不大于设计规定的数值予以确认。

【补充】贯入度
是指在地基土中用重力击打贯入体时,贯入体进入土中的深度。贯入体可以是桩,也可以是一定规格的钢针。贯入度一般是指锤击桩每10击进入的深度mm,用(mm/10击)表示,如在强风化花岗岩中最后贯入度(6.0吨的锤)一般为20~50(mm/10击)。进行贯入测试的目的,是通过贯入度判断地基土的软硬程度,从而确定桩基或地基土的承载能力。
( 二)静力压桩法
(1)施工程序:测量定位一压桩机就位一吊桩、插桩一桩身对中调直一静压沉桩一接桩一再静压沉桩一送桩一终止压桩一检查验收一转移桩机。
(2)施工要求:
1)施工前进行试压桩,数量不少于3根。
3)采用静压桩的基坑,不应边挖桩边开挖基坑。
6)沉桩施工应按“先深后浅、先长后短、先大后小、避免密集”的原则进行。施工场地开阔时,从中间向四周进行;场地狭长时,从中间向两端对称进行;沿建筑物长度线方向进行。
7)同一承台桩数大于5根时,不宜连续压桩。密集群桩区的静压桩不宜24h连续作业,日停歇时间不宜少于8h。
8)静压桩终止沉桩标准有:
a)静压桩应以标高为,压力为辅。摩擦桩应按桩顶标高控制;端承摩擦桩,应以桩顶标高控制为主,终压力控制为辅;端承桩应以终压力控制为主,桩顶标高控制为辅;
b)终压连续复压时,对于入土深度大于或等于8m的桩,复压次数可为2-3次,入土深度小于8m的桩,复压次数可为3-5次;c)稳压压桩力不应小于终压力,稳压时间宜为5-10s。
【补充】
桩的分类
①受力分类:端承桩、摩擦桩;
②施工方法分类:预制桩、灌注桩。
摩擦桩指的是指桩底位于较软的士层内一其袖向荷载由桩侧摩擦阻力和桩底土反力来支承,而桩侧摩擦阻力起主要支承作用的桩。桩尖部分承受的荷载很小,一般不超过10%。主要用于岩层埋置很深的地基。如打在饱和软粘土地基,在数十米深度内均无坚硬的桩尖持力层。这类桩基的沉降较大。
摩擦型桩可分为摩擦型城和瑞承摩擦型。桩端阻力可忽略时称为摩擦桩;桩端阻力不可忽略时称为端承摩擦桩。同理,端承型桩也可分为端承桩和摩擦端承桩,桩侧阻力可忽略时称为端承桩,桩侧阻力不可忽略时称为摩擦端承桩。
端承桩是上部结构荷载主要由桩端阻力承受的桩。它穿过软弱土层,打入深层坚实土壤或基岩的持力层中。打桩时主要控制最后贯入度,入土标高作参考。
三、知识点钢筋混凝土灌注桩
钢筋混凝土灌注桩按其施工方法不同,可分为泥浆护壁灌注桩、沉管灌注桩、长螺旋钻孔灌注桩和干作业(机械、人工)成孔灌注桩等。
(一)泥浆护壁灌注桩
泥浆护壁灌注桩按照成孔工艺不同,分为正(反)循环钻机、冲击钻机、旋挖钻机、多支盘灌注桩机、扩底机械钻具等桩机设备。