地基与基础施工之土方工程施工技术讲义.ppt

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1、第一部分：地基与基础工程施工1第一部分：地基与基础工程施工2 地基土的分类地基土的分类 1.1 常见土的现场鉴别常见土的现场鉴别1.2第一部分：地基与基础工程施工31.1 1.1 地基土的分类地基土的分类 土是岩石经风化、剥蚀、破碎、搬运、沉积等过程，在复杂的自然环境中所生成的各类松散沉积物。v地球形成至今大约有60亿年以上。在这漫长的地质历史中，地壳经历了一系列的演变过程。v在第四纪时期（距今60万年），曾发生多次冰川作用，地壳岩石在相互交替的地质作用下风化、破碎为散碎体，在风、水和重力等作用下，被搬运到一个新的位置沉积下来形成“沉积土”。自然界的土类众多，工程性质各异，根据土的性质差异将土

2、划分成一定的类别，其目的在于通过一种通用的鉴别标准，以便在不同土类间作出比较、评价。第一部分：地基与基础工程施工41.1.1 按岩土的主要特征分类按岩土的主要特征分类建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)根据岩土的主要特征，按工程性能近似地原则，把作为建筑地基的岩土分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土六类。v 岩石：岩石：是指颗粒间牢固联结，呈整体或具有文理裂隙的岩体。v 碎石土：碎石土：是指粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50的土。v 砂土：砂土：是指粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50、粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50的土。v 粉土：粉土：是指粒径大于0.

3、075mm的颗粒含量不超过全重50、塑性指数IP10的土。粉土又分粘质粉土、砂质粉土。其性质介于砂土及黏性土之间。v 黏性土：黏性土：是指塑性指数IP10的土。按其塑性指数可分为黏土和粉质黏土 第一部分：地基与基础工程施工5v 人工填土：人工填土：是指由于人类活动而堆填的土。其物质成分杂乱、均匀性差。塑性指数：液限与塑限的差值称为塑性指数，用符号IP表示，即：IP=wL-wP v液限v塑限第一部分：地基与基础工程施工61.1.2 按岩土的坚硬程度分类按岩土的坚硬程度分类按岩土的坚硬程度和开挖方法及使用工具岩土的坚硬程度和开挖方法及使用工具，将士分为八类，见表1-7。土的分类土的级别土的名称坚实

4、系数f密度t/m3开挖方法及工具一类土松软土I砂土、粉土、冲积砂土层、疏松的种植土、淤泥（泥炭）0.50.60.61.5用锹、锄头挖掘，少许用脚蹬二类土普通土II粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂；粉土混卵（碎）石；种植土、填土0.60.81.11.6用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松三类土坚土III软及中等密实粘土；重粉质粘土、砾石土；干黄土、含有碎石卵石的黄土、粉质粘土；压实的填土0.81.01.751.9主要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用撬棍四类土砂砾坚土IV坚硬密实的粘性土或黄土；含碎石卵石的中等密实的粘性土或黄土；粗卵石；天然级配砂石；软泥灰岩1.01.51.9整个先用镐、撬棍，后

5、用锹挖掘，部分用楔子及大锤按岩土的坚硬程度分类按岩土的坚硬程度分类 表表1-7第一部分：地基与基础工程施工7土的分类土的级别土的名称坚实系数f密度（t/m3）开挖方法及工具五类土软石VVI硬质粘土；中密的页岩、泥灰岩、白奎土；胶结不紧的砾岩；软石灰及贝壳石灰石1.54.01.12.7用镐或撬棍、大锤挖掘，部分使用爆破方法六类土次坚石VIIIX泥岩、砂岩、砾岩；坚实的页岩、泥灰岩，密实的石灰岩；风化花岗岩、片麻岩及正长岩4.010.02.22.9用爆破方法开挖，部分用风镐七类土坚石XXIII大理石；辉绿岩；粉岩；粗、中粒花岗岩；坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩；微风化安山岩；玄武岩10.

6、018.02.53.1用爆破方法开挖八类土特坚石XIVXVI安山岩；玄武岩；花岗片麻岩；坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、粉岩、角闪岩18.025.0以上2.73.3用爆破方法开挖按岩土的坚硬程度分类按岩土的坚硬程度分类 表表1-7续表续表第一部分：地基与基础工程施工8土的名称湿润时用刀切湿土用手捻摸时的感觉土的状态湿土搓条情况干土湿土粘土切面光滑，有粘刀阻力有滑腻感，感觉不到有砂粒，水分较大，很粘手土块坚硬，用锤才能打碎易粘着物体，干燥后不易剥去塑性大，能搓成直径塑性大，能搓成直径小于小于0.5mm的长条的长条（长度不短于手掌）（长度不短于手掌）手持一端不易断裂手持一端不易断

7、裂粉质粘土稍有光滑面，切面平整稍有滑腻感，有粘滞感，感觉到有少量砂粘土块用力可压碎能粘着物体，干燥后较易剥去有塑性，能搓成直径有塑性，能搓成直径为为23mm的土条的土条粉土无光滑面，切面稍粗糙有轻微粘滞感或无粘滞感，感觉到有砂粒较多、粗糙土块用手捏或抛扔时易碎不易粘着物体，干燥后一碰就掉塑性小，能搓成直径塑性小，能搓成直径为为23mm的短条的短条砂土无光滑面，切面粗糙无粘滞感，感觉到全是砂粒、粗糙松散不能粘着物体无塑性，不能搓成土无塑性，不能搓成土条条1.2 1.2 常见土的现场鉴别常见土的现场鉴别 黏土、粉质黏土、粉土现场鉴别方法，见表1-8 常见土的现场鉴别方法常见土的现场鉴别方法 表表1

8、-8 第一部分：地基与基础工程施工91.3 1.3 阅读岩土工程勘察报告阅读岩土工程勘察报告1.3.1 岩土工程勘察方法岩土工程勘察方法岩土工程勘察中，需要借助各种勘探工具，查明地下岩土分布特征及工程特性。介绍常用的三种勘察方法：1.钻探法钻探法钻探就是利用钻机在地层中钻孔，通过沿孔深取样，以鉴别和划分土层，并测定岩土层的物理力学性质。2.触探法触探法触探法是将一个特制探头装在触探杆底部，打入或压入地基土中，根据贯入阻力的大小探测土层的工程性质。v触探法是间接的勘察方法，不取土样做试验。v触探法勘察方法有：圆锥动力触探圆锥动力触探、标准贯入试验标准贯入试验、静力触探静力触探。第一部分：地基与基

9、础工程施工103.掘探法掘探法掘探法就是在建筑场地或地基内有代表性的地段用人工开挖探洞、探井或探槽，直接观察了解土层情况与性质。掘探法一般适用于：v钻探法难以进行勘察或难以准确查明的土层；v湿陷性黄土地区的勘察；v事故处理、质量检验等。第一部分：地基与基础工程施工111.3.2 岩土工程勘察报告岩土工程勘察报告 岩土工程勘察规范(GB50021-2001)中作为强制性条文明确指出：“各项工程建设在设计和施工之前，必须按基本建设程序进行岩土工程勘察。岩土工程勘察应按工程建设各勘察阶段的要求，正确反映工程地质条件，查明不良地质作用和地质灾害，精心勘察、精心分析，提出资料完整、评价正确的勘察报告。”

10、第一部分：地基与基础工程施工121.岩土工程勘察报告的主要内容岩土工程勘察报告的主要内容岩土工程勘察报告一般有文字说明和图表两个部分。文字部分文字部分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程度的评价；9)场地稳定性和适宜性的评价。第一部分：地基与基础工程施工13 图表部分图表部分 1)勘探点平面布置图 v

11、在勘探点平面布置图上标有建筑物位置，勘探点的编号、坐标、孔口标高以及地质剖面图的连线，说明勘探孔用途的图例等。2)工程地质柱状图 v每一张柱状图都表明一个勘探点所穿过的地层情况、各层岩土的名称、地质年代、层底深度、取样位置及地下水位等。3)工程地质剖面图 v柱状图只说明一个点的情况，将相邻点的地层连接起来，就可以联想出点与点之间的地层特征，从而可以推论整个场地的情况。4)原位测试成果图表 5)室内试验成果图表 第一部分：地基与基础工程施工142.岩土工程勘察报告的阅读与使用岩土工程勘察报告的阅读与使用岩土工程勘察报告是建筑物基础设计和基础施工的依据，正确阅读和使用勘察报告是非常重要的。应当全面

12、熟悉勘察报告的文字和图表内容。工程技术人员应对以下四点引起重视。场地稳定性评价场地稳定性评价场地稳定性主要涉及到区域稳定性和场地稳定性两方面。v区域稳定性区域稳定性是指一个地区或区域的整体稳定。如构造断裂带。v场地稳定性场地稳定性是指一个具体的工程建筑场地有无不良地质现象及其对场地稳定性的直接与潜在的危害。如泥石流、滑坡、崩塌、岩溶、塌陷等。第一部分：地基与基础工程施工15 持力层的选择持力层的选择浅基础浅基础 v对浅基础而言，在满足地基稳定和变形要求的前提下，采用天然地基，基础应尽量浅埋。v如果持力层承载力不能满足设计要求，则可采取适当的地基处理措施，如换填垫层、夯实水泥土桩、CFG桩、强夯

13、等人工处理地基。深基础深基础 v对深基础而言，主要是选择桩端持力层。v桩端持力层宜选择稳定的硬塑-坚硬状态的黏土层和粉土层；v中密以上的砂土和碎石层；v中-微风化的基岩。第一部分：地基与基础工程施工16 考虑环境影响考虑环境影响 基础设计、施工不要仅局限于拟建场地范围内，它或多或少，或直接或间接要对场地周围的环境产生影响。如：v基坑开挖起坑外土体的位移变形和坑底土的回弹；v排水时地下水位要下降；v打桩时产生挤土效应；v灌注桩施工时泥浆排放对环境产生污染等。解决现场具体问题解决现场具体问题 由于地基土的复杂性和勘察手段的局限性，勘察报告不可能完全准确地反映场地的全部特征。v在地基与基础施工过程中

14、，对可能存在的问题应与建设单位、勘察单位和设计单位联系，到现场具体问题具体分析，采取有效的处理措施。第一部分：地基与基础工程施工17 基坑开挖准备工作基坑开挖准备工作 2.1 人工挖土施工工艺人工挖土施工工艺 机械挖土施工工艺机械挖土施工工艺2.22.3 钎探与验槽钎探与验槽 2.4 土方开挖质量验收标准土方开挖质量验收标准 2.5第一部分：地基与基础工程施工182.1 基坑开挖准备工作基坑开挖准备工作 2.1.1 基坑与基槽土方量计算基坑与基槽土方量计算 土的可松性土的可松性 v自然状态下的土，经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复成原来的体积，土的这种性质称为土的可松性

15、。土的可松性程度一般以可松性系数表示，即：式中 KP为最初可松性系数；KP为最终可松性系数；V1开挖前土的自然体积；V2开挖后土的松散体积；V3运至填方处压实后之体积。12VVKP13VVKP第一部分：地基与基础工程施工19v土的可松性是挖填土方时，计算土方机械生产率、回填土方量、运输机具数量、进行场地平整规划竖向设计、土方平衡调配的重要参数。各种土的可松性参考数值，详见表1-9。第一部分：地基与基础工程施工20 基坑与基槽土方量计算基坑与基槽土方量计算 v基坑土方量可按立体几何中拟柱体(由两个平行的平面作底的一种多面体)体积公式计算(图1-2)。即：式中 H 基坑深度，m；A1、A2基坑上、

16、下底的面积，m2；A0 基坑中截面的面积，m2 v基槽土方量计算可沿长度方向分段计算(图1-3)20146AAAHV2011146AAALV第一部分：地基与基础工程施工21第一部分：地基与基础工程施工222.1.2 技术准备技术准备 收集有关工程资料收集有关工程资料 v 地下管线资料 v 岩土工程勘察报告 v 图纸和图集 v 技术规范 建筑工程施工质量验收统一标准GB 50300-2001 建筑地基基础工程施工质量验收规范GB 50202-2002 建筑边坡工程技术规范GB 50330-2002 建筑基坑支护规程JGJ 120-1999 对建设单位提供的坐标点、水准点进行闭合复测对建设单位提供的坐标点、水准点进行闭合复测 确定机械行驶坡道确定机械行驶坡道 v 分层开挖时应根据现场大小、地形、运输车辆的出口位置确定合理的机械行驶坡道。第一部分：地基与基础工程施工23v 坡道有三种位置及形式：如图1-4所示。土方工程量计算土方工程量计算 v 基坑(槽)开挖前应进行挖、填土方工程量计算；v 综合考虑预留回填土、弃土外运最短运距和运输车辆调配工作。技术交底技术交底 v向参加施工人员进行技术交底