2a312020 地基与基础工程施工技术

主要知识点:

2a312021 土方工程施工技术

2a312022 基坑验槽与局部不良地基处理方法

2a312023 砖、石基础施工技术

2a312024 混凝土基础与桩基础施工技术

2a312025 人工降排地下水施工技术

2a312026 岩土工程与基坑监测技术

重点:土方回填、验槽程序、验槽方法、人工地下排水技术、基坑监测

难点:大体积混凝土裂缝控制

近三年分值分布年分值分布

2a312021 土方工程施工技术

知识点一  土方开挖

(一)土方正式开挖前

1.根据现场情况,制定施工方案、环境保护措施、监测方案——方案审批;

2.土方施工前,检查降水排水——地下水位控制;

3.围护结构质量验收合格——安全维护措施到位。

(三)基坑边缘堆置土方和建筑材料,或沿挖方边缘移动运输工具和机械,一般应距基坑上部边缘不少于2m,堆置高度不应超过1.5m。在垂直的坑壁边,此安全距离还应适当加大。软土地区不宜在基坑边堆置弃土。

(四)地下水控制

1、基坑周围地面应进行防水、排水处理.严防雨水等地面水浸入基坑周边土体。

2、基坑开挖完成后,应及时清底、验槽,减少暴露时间,防止暴晒和雨水浸刷破坏地基土的原状结构。

3、当基坑较深,地下水位较高,开挖土体大多位于地下水位以下时,应采取合理的人工降水措施,降水时应经常注意观察附近已有建筑物或构筑物、道路、管线,有无下沉和变形。

()开挖时基坑的监控

开挖时应对平面控制桩、水准点、基坑平面位置、水平标高、边坡坡度等经常进行检查。

知识点二  土方回填

(一)土料要求与含水量控制

填方土料应符合设计要求,保证填方的强度和稳定性。一般不能选用淤泥、淤泥质土、膨胀土、有机质大于8%的土、含水溶性硫酸盐大于5%的土、含水量不符合压实要求的黏性土。填方土应尽量采用同类土。

土料含水量一般以手握成团、落地开花为适宜。在气候干燥时,须采取加速挖土、运土、平土和碾压过程,以减少土的水分散失。当填料为碎石类土(充填物为砂土)时,碾压前应充分洒水湿透,以提高压实效果。

(二)基底处理

(1)清除基底上的垃圾、草皮、树根、杂物,排除坑穴中积水、淤泥和种植土,将基底充分夯实和碾压密实。

(2)应采取措施防止地表滞水流人填方区,浸泡地基,造成基土下陷。

(3)当填土场地地面陡于1:5时,应先将斜坡挖成阶梯形,阶高不大于1m,台阶高宽比为12,然后分层填土,以利结合和防止滑动。

(三)土方填筑与压实(轮换考点)

(1)填方的边坡坡度应根据填方高度、土的种类和其重要性确定。对使用时间较长的临时性填方边坡坡度,当填方高度小于10m时,可采用1:1.5;超过10m,可作成折线形,上部采用1:1.5,下部采用1:1.75

(2)填土应从场地最低处开始,由下而上整个宽度分层铺填。每层虚铺厚度应根据夯实机械确定,一般情况下每层虚铺厚度见表2a312021

(3)填方应在相对两侧或周围同时进行回填和夯实。

(4)填土应尽量采用同类土填筑,填方的密实度要求和质量指标通常以压实系数λc表示。压实系数为土的控制(实际)干土密度ρd与最大干土密度ρdmax的比值。最大干土密度ρdmax是当最优含水量时,通过标准的击实方法确定的。填土应控制土的压实系数λc满足设计要求。

2a312022 基坑验槽与局部不良地基处理方法

知识点一 验槽时必须具备的资料

(1)详勘阶段的岩土工程勘察报告;

(2)附有基础平面和结构总说明的施工图阶段的结构图;

(3)其他必须提供的文件或记录。

知识点二 验槽前的准备工作

(1)察看结构说明和地质勘察报告,对比结构设计所用的地基承载力、持力层与报告所提供的是否相同;

(2)询问、察看建筑位置是否与勘察范围相符;

(3)察看场地内是否有软弱下卧层;

(4)场地是否为特别的不均匀场地、是否存在勘察方要求进行特别处理的情况,而设计方没有进行处理;

(5)要求建设方提供场地内是否有地下管线和相应的地下设施。

知识点三 验槽程序(轮换考点)

(1)在施工单位自检合格的基础上进行。施工单位确认自检合格后提出验收申请;

(2)由总监理工程师或建设单位项目负责人组织建设、监理、勘察、设计及施工单位的项目负责人、技术质量负责人,共同按设计要求和有关规定进行。

知识点四 验槽的主要内容

不同建筑物对地基的要求不同,不同的基础形式其验槽的内容也不同。验槽的主要内容有以下几点:

(1)根据设计图纸检查基槽的开挖平面位置、尺寸、槽底深度,检查是否与设计图纸相符,开挖深度是否符合设计要求。

(2)仔细观察槽壁、槽底土质类型、均匀程度和有关异常土质是否存在,核对基坑土质及地下水情况是否与勘察报告相符。

(3)检查基槽之中是否有旧建筑物基础、古井、古墓、洞穴、地下掩埋物及地下人防工程等。

(4)检查基槽边坡外缘与附近建筑物的距离,基坑开挖对建筑物稳定是否有影响。

(5)天然地基验槽应检查核实分析钎探资料,对存在的异常点位进行复合检查。桩基应检测桩的质量合格。

知识点五 验槽方法

(一)地基验槽通常采用观察法。对于基底以下的土层不可见部位,通常采用钎探法。

(二)轻型动力触探(轮换考点)

遇到下列情况之一时,应在基底进行轻型动力触探:

(1)持力层明显不均匀;

(2)浅部有软弱下卧层;

(3)有浅埋的坑穴、古墓、古井等,直接观察难以发现时;

(4)勘察报告或设计文件规定应进行轻型动力触探时。

知识点六 局部不良地基的处理

通过验槽及分析钎探资料,发现槽底局部异常后,应根据地基土的土质情况、工程性质和施工条件,采取适宜的处理方法,以减少或避免地基不均匀沉降。

(1)局部硬土的处理:挖掉硬土部分,以免造成不均匀沉降。处理时要根据周边土的土质情况确定回填材料,如果全部开挖较困难时,在其上部做软垫层处理,使地基均匀沉降。

(2)局部软土的处理:在地基土中由于外界因素的影响(如管道渗水)、地层的差异或含水量的变化,造成地基局部土质软硬差异较大。如软土厚度不大时,通常采取清除软土的换土垫层法处理,一般采用级配砂石垫层,压实系数不小于0. 94;当厚度较大时,一般采用现场钻孔灌注桩、混凝土或砌块石支撑墙(或支墩)至基岩进行局部地基处理。

2a312023砖、石基础施工技术

砖、石基础主要指由烧结普通砖和毛石砌筑而成的基础,均属于刚性基础范畴。这种基础的特点是抗压性能好,整体性、抗拉、抗弯、抗剪性能较差,材料易得,施工操作简便,造价较低。适用于地基坚实、均匀,上部荷载较小,7层和7层以下的一般民用建筑和墙承重的轻型厂房基础工程。

知识点一 施工准备工作要点

在第一级混凝土捣固下沉23 cm后暂不填平,继续浇筑第二级,先用铁锹沿第二级模板底圈做成内外坡,然后再分层浇筑。外圈边坡的混凝土于第二级振捣过程中自动摊平,待第二级混凝土浇筑后,再将第一级混凝土齐模板顶边拍实抹平。

(3)根据皮数杆最下面一层砖或毛石的标高,拉线检查基础垫层表面标高是否合适,如第一层砖的水平灰缝大于20mm,毛石大于30mm时,应用细石混凝土找平,不得用砂浆或在砂浆中掺细砖或碎石处理。

知识点二 砖基础施工技术要求

(1)砖基础的下部为大放脚、上部为基础墙。

(2)大放脚有等高式和间隔式。等高式大放脚是每砌两皮砖,两边各收进1/4砖长;间隔式大放脚是每砌两皮砖及一皮砖,轮流两边各收进1/4/砖长,最下面应为两皮砖。

(3)砖基础大放脚一般采用一顺一丁砌筑形式,即一皮顺砖与一皮丁砖相间,上下皮垂直灰缝相互错开60mm

(4)砖基础的转角处、交接处,为错缝需要应加砌配砖(34砖、半砖或14砖)。

(5)砖基础的水平灰缝厚度和垂直灰缝宽度宜为10mm。水平灰缝的砂浆饱满度不得小于80%,竖向灰缝饱满度不得低于90%

(6)砖基础底标高不同时,应从低处砌起,并应由高处向低处搭砌。当设计无要求时,搭砌长度不应小于砖基础大放脚的高度。

(7)砖基础的转角处和交接处应同时砌筑,当不能同时砌筑时,应留置斜槎。

(8)基础墙的防潮层,当设计无具体要求,宜用1:2水泥砂浆加适量防水剂铺设,其厚度宜为20mm。防潮层位置宜在室内地面标高以下一皮砖处。

知识点三 石基础施工技术要求(了解)

根据石村加工后的外形规则程度,石基础分为毛石基础、料石(毛料石、粗料石、细料石)基础。

(1)毛石基础截面形状有矩形、阶梯形、梯形等。基础上部宽一般比墙厚大20cm以上。

(2)为保证毛石基础的整体刚度和传力均匀,每一台阶应不少于23皮毛石,每阶宽度应不小于20cm,每阶高度不小于40 cm

(3)毛石基础的扩大部分做成阶梯形时,上级阶梯的石块应至少压砌下级阶梯石块的1/2,相邻阶梯的毛石应相互错缝搭。

(4)砌筑毛石基础的第一皮石块坐浆,并将石块的大面向下。毛石基础的转角处、交接处应用较大的平毛石砌筑。

(5)砌筑时应双挂线,分层砌筑,每层高度为3010cm,大体砌平。

(6)大、中、小毛石应搭配使用,使砌体平稳。形状不规则的石块,应将其棱角适当加工后使用,灰缝要饱满密实,厚度一般控制在3040mm之间,石块上下皮竖缝必须错开(不少于10cm,角石不少于15cm),做到丁顺交错排列。

(7)毛石基础必须设置拉结石。

(8)墙基需留槎时,不得留在外墙转角或纵墙与横墙的交接处,至少应离开1.01.5m的距离。接槎应作成阶梯式,不得留直槎或斜槎。沉降缝应分成两段砌筑,不得搭接。

2a312024混凝土基础与桩基施工技术

知识点一 混凝土基础施工技术

混凝土基础的主要形式有条形基础、单独基础、筏形基础和箱形基础等。混凝土基础工程中,分项工程主要有钢筋、模板、混凝土、后浇带混凝土和混凝土结构缝处理。

()单独基础浇筑

(1)台阶式基础施工,可按台阶分层一次浇筑完毕(预制柱的高杯口基础的高台部分应另行分层),不允许留设施工缝。每层混凝土要一次灌足,顺序是先边角后中间,务使混凝土充满模板。

(2)浇筑台阶式柱基时,为防止垂直交角处可能出现吊脚现象,可采取如下措施:

在第一级混凝土捣固下沉23 cm后暂不填平,继续浇筑第二级,先用铁锹沿第二级模板底圈做成内外坡,然后再分层浇筑。外圈边坡的混凝土于第二级振捣过程中自动摊平,待第二级混凝土浇筑后,再将第一级混凝土齐模板顶边拍实抹平。

捣完第一级后拍平表面,在第二级模板外先压以200mm×100mm的压角混凝土并加以捣实后,再继续浇筑第二级。

(1)台阶式基础施工,可按台阶分层一次浇筑完毕(预制柱的高杯口基础的高台部分应另行分层),不允许留设施工缝。每层混凝土要一次灌足,顺序是先边角后中间,务使混凝土充满模板。

(2)浇筑台阶式柱基时,为防止垂直交角处可能出现吊脚现象,可采取如下措施:

(3)为保证杯形基础杯口底标高的正确性,宜先将杯口底混凝土振实并稍停片刻,再浇筑振捣杯口模四周的混凝土,振动时间尽可能缩短。同时,还应特别注意杯口模板的位置,应在两侧对称浇筑,以免杯口模挤向上一侧或由于混凝土泛起而使芯模上升。

(4)高杯口基础,由于这一级台阶较高且配置钢筋较多,可采用后安装杯口模的方法,即当混凝土浇捣到接近杯口底时,再安杯口模板后继续浇捣。

(5)锥式基础,应注意斜坡部位混凝土的捣固质量,在振捣器振捣完毕后,用人工将斜坡表面拍平,使其符合设计要求。

(二)条形基础浇筑

根据基础深度宜分段分层连续浇筑混凝土,一般不留施工缝。各段层间应相互衔接,每段间浇筑长度控制在20003000mm距离,做到逐段逐层呈阶梯形向前推进。

(三)设备基础浇筑

一般应分层浇筑,并保证上下层之间不留施工缝,每层混凝土的厚度为200300mm。每层浇筑顺序应从低处开始,沿长边方向自一端向另一端浇筑,也可采取中间向两端或两端向中间浇筑的顺序。

(四)基础底板大体积混凝土工程(重点)

1.大体积混凝土的浇筑

大体积混凝土浇筑时,为保证结构的整体性和施工的连续性,采用分层浇筑时,应保证在下层混凝土初凝前将上层混凝土浇筑完毕。浇筑方案根据整体性要求、结构大小、钢筋疏密及混凝土供应等情况,可以选择全面分层、分段分层、斜面分层等方式之一

2.大体积混凝土的振捣

(1)混凝土应采取振捣棒振捣。

(2)在振动初凝以前对混凝土进行二次振捣,排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙,提高混凝土与钢筋的握裹力,防止因混凝土沉落而出现的裂缝,、提高,从而提高抗裂性。

减少内部微裂,增加混凝土密实度,使混凝土抗压强度

3.大体积混凝土的养护

(1)养护方法分为保温法和保湿法两种。

(2)养护时间。大体积混凝土浇筑完毕后,应在12h内加以覆盖和浇水。对有抗渗要求的混凝土,采用普通硅酸盐水泥拌制的混凝土养护时间不得少于14d;采用矿渣水泥、火山灰水泥等拌制的混凝土养护时间由其相关水泥性能确定,同时应满足施工方案要求。

4.大体积混凝土裂缝的控制(常考点)

(1)优先选用低水化热的矿渣水泥拌制混凝土,并适当使用缓凝减水剂。

(2)在保证混凝土设计强度等级前提下,适当降低水灰比,减少水泥用量。

(3)降低混凝土的入模温度,控制混凝土内外的温差(当设计无要求时,控制在2 5℃以内)。如降低拌合水温度(拌合水中加冰屑或用地下水);骨料用水冲洗降温,避免暴晒。

(4)及时对混凝土覆盖保温、保湿材料。

(5)可在基础内预埋冷却水管,通入循环水,强制降低混凝土水化热产生的温度。

(6)在拌合混凝土时,还可掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥,使混凝土得到补偿收缩,减少混凝土的收缩变形。

(7)设置后浇缝。当大体积混凝土平面尺寸过大时,可以适当设置后浇缝,以减小外直力和温度应力;同时,也有利于散热,降低混凝土的内部温度。

(8)大体积混凝土可采用二次抹面工艺,减少表面收缩裂缝。

【真题再现】2013年多选24

24.下列施工措施中,有利于大体积混凝土裂缝控制的是( ade )。

a 选用低水化热的水泥

b 提高水灰比

c 提高混凝土的入模温度

d 及时对混凝土进行保温、保湿养护

e采用二次抹面工艺

知识点二 混凝土预制桩、灌注桩的技术

(一)钢筋混凝土预制桩施工技术

钢筋混凝土预制桩打(沉)桩施工方法通常有:,以锤击沉桩法和静力压桩法应用最为普遍。锤击沉桩法、静力压桩法及振动法等,以锤击沉桩法和静力压桩法应用最为普遍。

锤击沉桩法.一般的施工程序:确定桩位和沉桩顺序→桩机就位→吊桩喂桩→校正→锤击沉桩→接桩→再锤击沉桩→送桩→收锤→切割桩头。

静力压桩法,一般的施工程序:测量定位→桩机就位→吊桩、插桩→桩身对中调直→静压沉桩→接桩→再静压沉桩→送桩→终止压桩→检查验收→转移桩机。

(二)钢筋混凝土灌注桩施工技术

钢筋混凝土灌注桩按其成孔方法不同,可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩和人工挖孔灌注桩等几类。

1.钻孔灌注桩

钻孔灌注桩可以分为:干作业法钻孔灌注桩、泥浆护壁法钻孔灌注桩及套管护壁法钻孔灌注桩。

泥浆护壁法钻孔灌注桩施工工艺流程:场地平整→桩位放线→开挖浆池、浆沟→护筒埋设→钻机就位、孔位校正→成孔、泥浆循环、清除废浆、泥渣→第一次清孔→质量验收 →下钢筋笼和钢导管→第二次清孔→浇筑水下混凝土→成桩。

2.沉管灌注桩

沉管灌注桩是指利用锤击打桩法或振动打桩法,将带有活瓣式桩尖或预制钢筋混凝土桩靴的钢套管沉入泥土中,然后边浇筑混凝土(或先在管内放人钢筋笼)边锤击或振动边拔管而成的桩。

沉管灌注桩成桩施工工艺流程:桩机就位一锤击(振动)沉管→上料→边锤击(振动)边拔管,并继续浇筑混凝土→下钢筋笼,继续浇筑混凝土及拔管→成桩。

3.人工挖孔灌注桩

人工挖孔灌注桩是指采用人工挖掘方法进行成孔,然后安放钢筋笼,浇筑混凝土而成的桩。施工时必须考虑预防孔壁坍塌和流砂现象发生,应制定合理安全的护壁措施。

2a312025人工降排地下水施工技术

在地下水位较高地区开挖基坑,会遇到地下水问题。如基坑内的地下水不能及时排除,不但土方开挖困难,而且易造成边坡失稳、流沙、管涌等破坏现象,影响工程施工质量和安全。因此在基坑施工时必须做好降排水措施。

基坑开挖深度浅,基坑涌水量不大时,可边开挖边用排水沟和集水井进行集水明排。在软土地区基坑开挖深度超过3m,一般就要采用井点降水。

知识点一  明沟、集水井排水

(1)明沟、集水井排水指在基坑的两侧或四周设置排水明沟,在基坑四角或每隔30m40m设置集水井,使基坑渗出的地下水通过排水明沟汇集于集水井内,然后用水泵将其排出基坑外。

(2)排水明沟宜布置在拟建建筑基础边0.4m以外,沟边缘离开边坡坡脚应不小于0. 3m。排水明沟的底面应比挖土面低0.3m0.4m。集水井底面应比沟底面低0.5m以上,并随基坑的挖深而加深,以保持水流畅通。

(3)集水明排水指用水泵从集水井中排水,常用水泵有潜水泵、离心式水泵和泥浆泵。

知识点二  降水

降水即在基坑土方开挖之前,用真空(轻型)井点、喷射井点或管井深入含水层内,用不断抽水方式使地下水位下降至坑底以下,同时使土体产生固结以方便土方开挖。

(1)基坑降水应编制降水施工方案,其主要内容为:井点降水方法;井点管长度、构造和数量;降水设备的型号和数量;井点系统布置图;井孔施工方法及设备;质量和安全技术措施;降水对周围环境影响的估计及预防措施等。

(2)降水设备的管道、部件和附件等,在组装前必须经过检查和清洗。滤管在运输、装卸和堆放时应防止损坏滤网。

(3)井孔应垂直,孔径上下一致。井点管应居于井孔中心,滤管不得紧靠井孔壁或插入淤泥中。

(4)井点管安装完毕应进行试运转,全面检查管路接头、出水状况和机械运转情况。一般开始出水混浊,经一定时间后出水应逐渐变清,对长期出水混浊的井点应予以停闭或更换。

(5)降水系统运转过程中应随时检查观测孔中的水位。

(6)基坑内明排水应设置排水沟及集水井,排水沟纵坡宜控制在1‰~2‰。

(7)降水施工完毕,根据结构施工情况和土方回填进度,陆续关闭和逐根拔出井点管。土中所留孔洞应立即用砂土填实。

(8)如基坑坑底进行压密注浆加固时,要待注浆初凝后再进行降水施工。

知识点三 防止或减少降水影响周围环境的技术措施

为防止或减少降水对周围环境的影响,避免产生过大的地面沉降,可采取下列一些技术措施:(回灌或慢降)

(1)采用回灌技术。

(2)采用砂沟、砂井回灌。

(3)减缓降水速度。

2a312026岩土工程与基坑监测技术

知识点一 岩土工程

(1)土的工程分类见表2a312026-1,其中一~四类为土,五~八类为石。

(2)土按颗粒级配或塑性指数一般分为碎石土、砂土、粉土、黏性土、特殊性土。特殊性土通常指湿陷性黄土、膨胀土、软土、盐渍土等。

(3)《建筑基坑支护技术规程》jgj 120-2012规定,其坑侧壁的安全等级分为三级,不同等级采用相对应的重要性系数γ0,基坑侧壁的安全等级分级如表2a312026-2所示。

知识点二 基坑监测(重点)

(1)挖深度大于等于5m或开挖深度小于5m但现场地质情况和周围环境较复杂的基坑工程以及其他需要检测的基坑工程应实施基坑工程监测。

(2)基坑工程施工前,应由建设方委托具备相应资质第三方对基坑工程实施现场检测。监测单位应编制监测方案,经建设方、设计方、监理方等认可后方可实施。

(3)监测单位应及时处理、分析监测数据,并将监测数据向建设方及相关单位作信息反馈。当监测数据达到监测报警值时,必须立即通报建设方及相关单位。

(4)基坑围护墙或基坑边坡顶部的水平和竖向位移监测点应沿基坑周边布置,周边中部、阳角处应布置监测点。监测点水平间距不宜大于20m,每边监测点数不宜少于3个。水平和竖向监测点宜为共用点,监测点宜设置在围护墙或基坑坡顶上。

(5)基坑内采用深井降水时水位监测点宜布置在基坑中央和两相邻降水井的中间部位;采用轻型井点、喷射井点降水时,水位监测点宜布置在基坑中央和周边拐角处。基坑外地下水位监测点应沿基坑、被保护对象的周边或在基坑与被保护对象之间布置,监测点间距宜为2050m

(6)水位观测管管底埋置深度应在最低水位或最低允许地下水位之下35m

(7)监测项目初始值应在相关施工工序之前测定,并取至少连续观测3次的稳定值的平均值。

(8)基坑围护墙(边坡)顶部、基坑周边管线、邻近建筑水平位移应根据其水平位移报警值按表2a312026-3确定。

(9)围护墙(边坡)顶部、立柱、基坑周边地表、管线和邻近建筑的竖向位移监测精度应根据其竖向位移报警值按表2a312026-4确定。

(10)地下水为量测精度不宜低于10mm

(11)基坑监测项目的监测频率应综合考虑基坑类别、基坑及地下工程的不同施工阶段以及周边环境、自然条件的变化和当地经验确定。当出现下列情况之一时,应提高监测频率:

1)监测数据达到报警值。

2)监测数据变化较大或者速率加快。

3)存在勘察未发现的不良地质。

4)超深、超长开挖或未及时加撑等违反设计工况施工。

5)基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值。

6)周边地面突发较大沉降、不均匀沉降或出现严重开裂。

7)支护结构出现开裂。

8)邻近建筑突发较大沉降、不均匀沉降或出现严重开裂。

9)基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏。

10)基坑底部、侧壁出现管涌、渗漏或流砂等现象。

11)基坑发生事故后重新组织施工。

12)出现其他影响基坑及周边环境安全的异常情况。

(12)基坑工程监测报警值应由监测项目的累计变化量和变化速率值共同控制。