建筑施工技术课件：地基与基础工程

建筑施工技术地基与基础工程概述本课程将深入探讨建筑工程中的地基与基础工程，涵盖地基基础的基本概念、工程地质勘察、地基处理技术、基础类型、基坑支护以及施工技术和质量控制等方面课程目标与学习要点1掌握地基与基础工程的基本概念和2了解工程地质勘察方法和技术，并3熟悉常见的浅基础和深基础类型，原理能分析地基土的性质和地下水的对以及各种地基处理技术地基的影响4掌握基坑支护技术，并能进行基坑开挖施工5了解地基基础工程的质量控制标准和验收规范要求地基与基础的基本概念地基基础是指建筑物或构筑物直接承受荷载的土层或岩层地基的质量直是指建筑物或构筑物将荷载传递给地基的构筑物，是连接上部结接影响建筑物的稳定性和安全性构和地基的过渡部分，起到承载和传递荷载的作用地基基础在建筑中的重要性稳定性耐久性地基基础必须具备足够的承载力地基基础应具有良好的抗腐蚀性，确保建筑物在使用过程中不会、抗冻性、抗渗性，并能承受自发生倾斜、沉降或坍塌然环境变化和长期使用经济性在保证安全的前提下，地基基础的设计和施工应尽量节约成本，选择合理的技术和材料地基基础工程的发展历史古代1以夯土、石块为主，技术较为简单，主要应用于土木建筑近代2开始应用钢筋混凝土基础，并出现了预制桩、灌注桩等深基础技术现代3随着建筑技术的发展，出现了各种高科技地基基础处理技术，例如深层搅拌桩、高压喷射注浆等工程地质勘察概述工程地质勘察是指在进行建筑工程设计和施工前，对地基土层、地下水位、地质构造等因素进行调查和研究的过程它是保证工程质量安全的重要环节，也是制定合理设计方案和施工方案的依据地质勘察的主要内容地基土的性质地下水位地质构造地震烈度包括土的类型、密度、含水量地下水位的高低直接影响地基包括断层、褶皱、岩溶等，对地震烈度是影响地基基础工程、强度、压缩性等通过测试土的强度和压缩性，需要进行地基的稳定性有重要影响，需安全的重要因素之一，需要考和分析，可以确定地基土的承详细的调查和测定要进行深入研究和分析虑抗震设计和施工措施载力、沉降特性和稳定性地质勘察方法介绍钻探法物探法试验坑法通过钻探取样，可以获取地下土层的信利用声波、电磁波等物理方法，探测地在地表开挖试验坑，观察地基土层的结息，并进行土工试验，分析土的性质下地质结构，确定地下水位、岩层分布构和性质，可以获取较直观的资料等土壤分类与性质岩土1是指岩石和土壤，是建筑地基的物质基础土2是指岩石风化后形成的松散堆积物，根据颗粒大小分为砂土、黏土、粉土等岩石3是指地壳中固态的矿物集合体，根据硬度、强度等分为软岩、硬岩等地下水对地基的影响浸润地下水对地基土的浸润，会降低土的强度和抗剪强度浮力地下水对地基的浮力，会减小地基的承载力，增加地基的沉降量溶蚀地下水对可溶性岩层的溶蚀，会形成溶洞、塌陷，对地基的稳定性造成威胁地基承载力计算方法现场试验理论计算包括标准贯入试验、静载荷试验等，可以测定地基土的承载力根据土的性质、地下水位等因素，利用经验公式或理论模型进行计算沉降计算原理沉降是指建筑物或构筑物在荷载作用下，地基土体发生的压缩变形沉降量的大小取决于地基土的压缩性、荷载的大小、基础的形状和尺寸等因素沉降计算需要采用相应的理论模型或经验公式进行地基变形分析地基稳定性评价地基稳定性是指地基在荷载作用下，抵抗破坏的能力稳定性评价主要考虑地基的承载力、沉降量、倾斜量、滑移量等因素，并根据相应的规范和标准进行判断如果地基的稳定性不能满足要求，需要采取相应的处理措施常见地基问题分析地基土的承载力不足地基的沉降量过大地基的倾斜量过大地基的滑移量过大地下水位过高地震等自然灾害的影响地基处理技术概述地基处理技术是指通过人工方法，改善地基土的性质，提高地基的承载力、稳定性和耐久性常用的地基处理技术包括换填法、夯实法、预压法、砂桩处理技术、灌浆加固技术、深层搅拌桩技术等换填法施工技术挖除将原有地基土挖除，深度根据设计要求确定填筑用符合设计要求的填料回填，并进行压实，确保填料的密实度达到规范要求检验对填筑层进行检验，确保填筑层的质量达到设计要求夯实法施工要点设备选择分层填筑严格控制根据填料的类型和压实要求，选择合适填筑时要分层进行，每层厚度根据夯实夯实过程中要严格控制夯实度，确保达的夯实机械，如振动夯、冲击夯等机械的类型和填料的性质确定到设计要求预压法施工流程预压荷载在软弱地基上施加预压荷载，使土体发生压缩变形，提高地基的承载力排水在预压荷载作用下，通过排水设施将土体中的水分排出，加速土体的压缩变形卸荷当土体压缩变形稳定后，卸除预压荷载，即可进行基础施工砂桩处理技术砂桩处理技术是将砂石灌入软弱地基，形成砂桩，从而提高地基的承载力，降低沉降量常用的砂桩处理技术包括振动沉管法、冲击沉管法、静压沉管法等灌浆加固技术灌浆加固技术是指将水泥浆或化学浆液注入地基土中，使其固化，提高地基土的强度和稳定性灌浆加固技术可以用于处理软弱地基、处理岩溶、加固地基等深层搅拌桩技术深层搅拌桩技术是一种利用机械设备将水泥浆、粉煤灰等材料与地基土进行混合搅拌，形成深层搅拌桩的技术深层搅拌桩技术可以用于处理软弱地基、加固地基、降低沉降量等高压喷射注浆技术高压喷射注浆技术是利用高压水流将水泥浆、化学浆液等材料注入地基土中，使土体发生固化，提高地基的强度和稳定性高压喷射注浆技术可以用于处理软弱地基、处理岩溶、加固地基等化学加固法应用化学加固法是利用化学材料对地基土进行加固处理的技术常用的化学加固材料包括水泥浆、化学浆液、树脂等化学加固法可以用于处理软弱地基、加固地基、提高土的强度和稳定性等浅基础类型介绍独立基础条形基础适用于单柱承载的建筑物，例如适用于墙体承重的建筑物，例如房屋、桥梁等房屋、围墙等筏形基础适用于荷载较大或地基承载力较低的建筑物，例如高层建筑、大型厂房等独立基础设计要点尺寸埋深钢筋基础的尺寸应根据荷载的大小、地基的基础的埋深应根据冻土深度、地下水位基础的钢筋配筋应根据荷载的大小、地承载力等因素进行设计等因素进行设计基的承载力等因素进行设计条形基础施工工艺放线1根据设计图纸，在地面上放出基础的中心线和边线开挖2按照设计要求，将基础部位的土方开挖出来垫层3在基础底部铺设垫层，起到隔离、排水和防冻的作用浇筑4将混凝土浇筑到基础模板中，并进行振捣，确保混凝土密实拆模5待混凝土达到一定强度后，拆除模板，并进行养护筏形基础应用场景筏形基础适用于荷载较大或地基承载力较低的建筑物，例如高层建筑、大型厂房等筏形基础可以将建筑物的所有荷载均匀地传递给地基，有效地减少地基的沉降量，提高建筑物的稳定性桩基础概述桩基础是指将一根根桩打入地基中，将上部结构荷载传递到地基深层土层或岩层上的基础类型桩基础适用于地基承载力较低、软弱土层较厚、需要防止地基不均匀沉降等情况预制桩施工技术生产在预制场生产预制桩，并进行质量检验运输将预制桩运送到施工现场打桩利用打桩机将预制桩打入地基中，并进行桩位检验连接将预制桩连接起来，形成桩基础灌注桩施工工艺钻孔利用钻机在地基中钻孔，孔径和深度根据设计要求确定清孔将钻孔内的泥浆、碎石等杂物清理干净钢筋笼将钢筋笼吊入钻孔中，并进行固定灌注将混凝土浇筑到钻孔中，并进行振捣，确保混凝土密实桩基检测方法静载荷试验声波透射法低应变动力法钻孔取芯法沉桩施工要求沉桩施工过程中，需要严格控制桩的倾斜度、沉桩深度、桩的完整性等因素，以确保桩基的质量和安全沉桩过程中应进行必要的检测和监控，并根据检测结果进行调整和控制钻孔灌注桩施工钻孔灌注桩是常用的深基础类型，其施工工艺包括钻孔、清孔、钢筋笼制作、灌注混凝土等步骤钻孔灌注桩的优点是适应性强、施工效率高、质量可靠，适合于各种地质条件地下连续墙施工地下连续墙是采用开挖槽，并用混凝土进行浇筑，形成连续的墙体，起到挡土、防水、抗震等作用的施工方法地下连续墙施工广泛应用于基坑支护、地下工程等基坑支护技术放坡开挖锚杆支护适用于地基土层较好，稳定性较高的情况，可以降低成本和施工利用锚杆将土体固定，适合于较深基坑，可以提高基坑的稳定性难度土钉墙止水帷幕利用钢筋或钢管钉入土体，并用混凝土或浆液进行固定，适合于利用地下连续墙或其他防水材料，形成防水屏障，防止地下水渗较浅基坑入基坑放坡开挖施工放坡开挖是利用土体的自稳能力，将基坑边坡做成一定坡度，使土体保持稳定，防止坍塌放坡开挖适用于地基土层较好，稳定性较高的情况，可以降低成本和施工难度锚杆支护系统锚杆支护系统是利用锚杆将土体固定，提高基坑的稳定性锚杆支护系统适用于较深基坑，可以有效地防止基坑坍塌锚杆支护系统的设计和施工需要根据基坑的深度、土层的性质、地下水位等因素进行土钉墙施工工艺土钉墙施工工艺是指将钢筋或钢管钉入土体，并用混凝土或浆液进行固定，形成土钉墙，起到挡土、加固的作用土钉墙施工适用于较浅基坑，可以有效地防止基坑坍塌土钉墙施工的优点是施工效率高、成本低、对环境影响小止水帷幕施工止水帷幕施工是利用地下连续墙或其他防水材料，形成防水屏障，防止地下水渗入基坑止水帷幕施工适用于地下水位较高、基坑开挖深度较大的情况，可以有效地控制地下水的渗透，保证基坑的施工安全和质量降水工程技术降水工程技术是指利用抽水设备降低地下水位，为基坑开挖创造条件，确保基坑的施工安全和质量降水工程技术适用于地下水位较高、基坑开挖深度较大的情况，可以有效地控制地下水的渗透，保证基坑的施工安全和质量地基基础质量控制地基基础质量控制是指通过采取相应的技术措施和管理手段，保证地基基础的质量，达到设计要求地基基础质量控制是确保建筑工程质量安全的重要环节，需要在施工的全过程中进行施工准备工作要点1认真学习设计图纸，熟悉设计要求2做好场地平整工作，并进行必要的3准备必要的施工机械和材料，并进排水处理行质量检验4做好施工人员的安全教育和技术培训5制定详细的施工方案，并做好施工组织工作原材料质量要求地基基础工程的原材料质量直接影响工程的质量和安全，必须严格控制原材料质量要求包括混凝土强度、钢筋强度、垫层材料强度、防水材料性能等在进场时要进行严格的检验，并做好材料的标识和管理工作机械设备管理机械设备是地基基础工程施工的重要工具，需要进行严格的管理机械设备管理包括设备的选型、保养、维修、安全操作等要定期对机械设备进行检查和维护，确保设备的正常运转和安全使用施工测量控制施工测量控制是保证地基基础工程质量的重要环节，需要在施工的全过程中进行施工测量控制包括基线控制、高程控制、桩位控制、尺寸控制等测量人员要具备良好的业务技能，严格按照测量规范进行操作，并做好测量记录和成果整理工作施工安全管理施工安全管理是确保地基基础工程施工安全的重要保障施工安全管理包括安全教育、安全培训、安全检查、安全措施等要制定完善的安全管理制度，并严格执行，确保施工人员的人身安全和财产安全环境保护措施地基基础工程施工过程中，要采取必要的环境保护措施，防止对周围环境造成污染环境保护措施包括减少噪音、粉尘污染，保护水资源、土壤资源等要制定完善的环境保护方案，并严格执行，确保施工过程中的环境友好质量检验标准地基基础工程的质量检验标准，由国家或行业部门制定，并根据不同的工程类型和施工方法进行具体应用质量检验标准包括混凝土强度检验、钢筋强度检验、垫层材料强度检验、防水材料性能检验等验收规范要求地基基础工程的验收规范要求，由国家或行业部门制定，并根据不同的工程类型和施工方法进行具体应用验收规范要求包括基础的尺寸、埋深、钢筋配筋、混凝土强度、防水性能等方面的要求常见质量问题基础的尺寸偏差过大基础的埋深不足钢筋配筋不合格混凝土强度不足防水性能不达标质量缺陷处理地基基础工程中发现质量缺陷，需要及时进行处理质量缺陷处理方法包括返工、加固、修补等质量缺陷处理要根据具体的质量问题进行，并确保处理后的质量符合设计要求施工资料管理施工资料是记录地基基础工程施工过程的重要文件，需要进行严格的管理施工资料管理包括资料的收集、整理、保管、移交等要制定完善的施工资料管理制度，并严格执行，确保资料的完整、真实、准确工程造价控制工程造价控制是指在保证工程质量和安全的前提下，对工程的成本进行有效控制工程造价控制需要在工程的各个阶段进行，包括设计阶段、招标阶段、施工阶段等要制定完善的造价控制方案，并严格执行，确保工程的经济效益施工进度管理施工进度管理是指对工程的施工过程进行计划、组织、协调和控制，确保工程按计划完成施工进度管理需要制定合理的施工进度计划，并根据实际情况进行调整和控制要做好施工进度的跟踪和监控，及时发现问题并采取措施新技术应用实例近年来，地基基础工程领域涌现了许多新技术，例如深层搅拌桩技术、高压喷射注浆技术、地下连续墙技术等这些新技术在提高工程质量、降低成本、缩短工期、减少对环境影响等方面发挥了重要作用工程案例分析1本案例分析的是一座高层建筑的地基基础工程，工程地质条件复杂，存在地下水位高、地基土层承载力低等问题通过采用深层搅拌桩技术，有效地提高了地基的承载力，保证了工程的安全和质量工程案例分析2本案例分析的是一座桥梁的地基基础工程，工程地质条件复杂，存在软弱土层、地下水位高、地基不均匀沉降等问题通过采用地下连续墙技术，有效地控制了地下水位，提高了地基的稳定性，保证了工程的安全和质量工程案例分析3本案例分析的是一条地铁工程的地基基础工程，工程地质条件复杂，存在岩溶、地下水位高、地基不均匀沉降等问题通过采用多种地基处理技术，有效地处理了地基问题，保证了工程的安全和质量事故案例分析本案例分析的是一起地基基础工程事故案例，事故发生的原因是地基处理技术选择不当，导致地基承载力不足，最终导致建筑物发生坍塌事故案例分析可以帮助我们总结经验教训，避免类似事故的发生。