地基處理講稿(第3章)

1、Hohai UniversityHohai University第3章 分分 類類基基 本本 工工 藝藝爆破法爆破法采用爆破方法，使爆炸源附近的土擠密采用爆破方法，使爆炸源附近的土擠密強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法采用數(shù)十噸的重錘，從數(shù)十米的高空自由落采用數(shù)十噸的重錘，從數(shù)十米的高空自由落下，對土進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)的方法下，對土進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)的方法擠密法擠密法以振動(dòng)、沖擊或帶套管的方法成孔，然后在以振動(dòng)、沖擊或帶套管的方法成孔，然后在孔中填入砂、碎石、土、石灰等再加以振動(dòng)，孔中填入砂、碎石、土、石灰等再加以振動(dòng)，形成直徑較大樁體的方法形成直徑較大樁體的方法水泥粉煤灰水泥粉煤灰碎石樁法碎石樁法在碎石樁的基礎(chǔ)上，摻入適量的

2、石屑、粉煤在碎石樁的基礎(chǔ)上，摻入適量的石屑、粉煤灰及少量的水泥加水拌和，具有一定膠結(jié)強(qiáng)灰及少量的水泥加水拌和，具有一定膠結(jié)強(qiáng)度的樁體度的樁體3.1 強(qiáng)強(qiáng) 夯夯 法法 強(qiáng)夯法處理細(xì)粒飽和土，是借助于動(dòng)力固強(qiáng)夯法處理細(xì)粒飽和土，是借助于動(dòng)力固結(jié)理論。結(jié)理論。 巨大沖擊能量在土中產(chǎn)生巨大應(yīng)力波，巨大沖擊能量在土中產(chǎn)生巨大應(yīng)力波，破壞了土體原有的結(jié)構(gòu)，使土體局部發(fā)生破壞了土體原有的結(jié)構(gòu)，使土體局部發(fā)生液化并產(chǎn)生許多裂隙，增加了排水通道，液化并產(chǎn)生許多裂隙，增加了排水通道，使孔隙水排出，待超孔隙水壓力消散后，使孔隙水排出，待超孔隙水壓力消散后，土體固結(jié)。土體固結(jié)。 （1）整式置換：采用強(qiáng)夯將碎石整體擠入

3、）整式置換：采用強(qiáng)夯將碎石整體擠入淤泥中，作用機(jī)理類似于換土墊層；淤泥中，作用機(jī)理類似于換土墊層； （2）樁式置換：將碎石填埋于土體中，部）樁式置換：將碎石填埋于土體中，部分碎石間隔地夯入軟土中，形成樁式的碎分碎石間隔地夯入軟土中，形成樁式的碎石墩，作用機(jī)理類似于振沖法形成的碎石石墩，作用機(jī)理類似于振沖法形成的碎石樁樁。)*(hMH 當(dāng)?shù)鼗谐霈F(xiàn)的孔隙水壓力達(dá)到土的自重壓當(dāng)?shù)鼗谐霈F(xiàn)的孔隙水壓力達(dá)到土的自重壓力時(shí)，所對應(yīng)的夯擊能稱為最佳夯擊能。力時(shí)，所對應(yīng)的夯擊能稱為最佳夯擊能。（1）粘性土最佳夯擊能：根據(jù)孔隙水壓力的）粘性土最佳夯擊能：根據(jù)孔隙水壓力的疊加值確定；疊加值確定；（2）砂性土最佳

4、夯擊能：通過繪制孔隙水壓）砂性土最佳夯擊能：通過繪制孔隙水壓力增量與夯擊擊數(shù)的關(guān)系曲線來確定（增量力增量與夯擊擊數(shù)的關(guān)系曲線來確定（增量穩(wěn)定值對應(yīng)的夯擊能）穩(wěn)定值對應(yīng)的夯擊能） （1）夯擊點(diǎn)布置）夯擊點(diǎn)布置 根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)類型布置：根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)類型布置： 基礎(chǔ)面積較大的建筑物基礎(chǔ)面積較大的建筑物：等邊三角形或正：等邊三角形或正方形布置方形布置 辦公樓與住宅樓辦公樓與住宅樓：等腰三角形布置：等腰三角形布置 工業(yè)廠房工業(yè)廠房：根據(jù)柱網(wǎng)布置：根據(jù)柱網(wǎng)布置q（2）夯擊點(diǎn)間距）夯擊點(diǎn)間距 通常通常515米。米。擊數(shù)擊數(shù)-根據(jù)現(xiàn)場試夯時(shí)得到的擊數(shù)與夯沉量的關(guān)根據(jù)現(xiàn)場試夯時(shí)得到的擊數(shù)與夯沉量的關(guān)系曲線確定

5、，同時(shí)應(yīng)滿足：系曲線確定，同時(shí)應(yīng)滿足：1）最后兩擊的夯沉量不大于）最后兩擊的夯沉量不大于50mm;若單擊能量大若單擊能量大時(shí)，不大于時(shí)，不大于100mm;2）夯坑周圍地面不發(fā)生過大隆起；）夯坑周圍地面不發(fā)生過大隆起；3）不因夯坑過深而起錘困難。）不因夯坑過深而起錘困難。 夯擊遍數(shù)夯擊遍數(shù) 一般一般23遍。遍。2 施工步驟施工步驟（1）平整施工場地）平整施工場地（2）鋪設(shè)墊層）鋪設(shè)墊層（3）標(biāo)夯點(diǎn)位置，測場地標(biāo)高）標(biāo)夯點(diǎn)位置，測場地標(biāo)高（4）起重機(jī)就位）起重機(jī)就位（5）測量夯前錘頂標(biāo)高）測量夯前錘頂標(biāo)高（6）夯錘起吊到預(yù)定高度）夯錘起吊到預(yù)定高度（7）夯擊）夯擊（一）質(zhì)量檢測（一）質(zhì)量檢測 室內(nèi)

6、試驗(yàn)（土性指標(biāo)）室內(nèi)試驗(yàn)（土性指標(biāo)） 十字板剪切試驗(yàn)十字板剪切試驗(yàn) 動(dòng)力觸探動(dòng)力觸探 旁壓試驗(yàn)旁壓試驗(yàn) 載荷試驗(yàn)載荷試驗(yàn) 波速測試波速測試（二）現(xiàn)場測試（選擇（二）現(xiàn)場測試（選擇400平方米場地）平方米場地）地面及深層變形、孔隙水壓力、側(cè)向擠壓力、震動(dòng)加速度地面及深層變形、孔隙水壓力、側(cè)向擠壓力、震動(dòng)加速度 3.2 碎（砂）碎（砂） 石石 樁樁碎石樁：用震動(dòng)、沖擊或水沖等方式在軟弱地基中成孔后，再將碎碎石樁：用震動(dòng)、沖擊或水沖等方式在軟弱地基中成孔后，再將碎石或砂擠入已成的孔中，形成大直徑的碎石（砂）所構(gòu)成的密集樁石或砂擠入已成的孔中，形成大直徑的碎石（砂）所構(gòu)成的密集樁體的地基處理方法。體的

7、地基處理方法。碎石樁按施工方法分：碎石樁按施工方法分：擠密法擠密法-振沖擠密法、沉管法、干振法振沖擠密法、沉管法、干振法置換法置換法-振沖置換法、鉆孔錘擊法振沖置換法、鉆孔錘擊法排土法排土法-振動(dòng)氣沖法、沉管法、強(qiáng)夯置換法振動(dòng)氣沖法、沉管法、強(qiáng)夯置換法其它方法其它方法-水泥碎石樁法、袋裝碎石樁法、裙圍碎石樁法。水泥碎石樁法、袋裝碎石樁法、裙圍碎石樁法。 砂樁 加固目的加固目的-提高地基土的承載力、減少變形及提高地基土的承載力、減少變形及增強(qiáng)抗液化能力增強(qiáng)抗液化能力： 中小型工民建工程中小型工民建工程 港灣構(gòu)筑物（碼頭、護(hù)岸）港灣構(gòu)筑物（碼頭、護(hù)岸） 土工構(gòu)筑物（土石壩、路基）土工構(gòu)筑物（土石壩

8、、路基） 材料堆放場（電廠堆煤場）材料堆放場（電廠堆煤場） 其它（軌道、機(jī)場滑道）其它（軌道、機(jī)場滑道） （一）振沖法施工要點(diǎn) 1）載荷板-剛性 2）試坑深度、長度、寬度-深度與基礎(chǔ)底面設(shè)計(jì)高程相同，長與寬應(yīng)大于載荷板尺寸3倍 3）墊層-50CM 4）載荷與等級-載荷量應(yīng)為設(shè)計(jì)要求值的1.21.5倍，分57級 5）沉降測讀-第一小時(shí)內(nèi)為1、5、10、20、30、45、60各讀一次，以后隔半小時(shí)讀一次，至穩(wěn)定 （7 7）穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)）穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)-一小時(shí)內(nèi)沉降量小于一小時(shí)內(nèi)沉降量小于 單樁單樁-0.1mm/h -0.1mm/h 復(fù)合地基復(fù)合地基-0.25mm/h-0.25mm/h (8)(8)試驗(yàn)終止條

9、件試驗(yàn)終止條件 累計(jì)沉降量大于載荷板寬度或直徑的累計(jì)沉降量大于載荷板寬度或直徑的10%10% 總加荷量已為設(shè)計(jì)值的總加荷量已為設(shè)計(jì)值的2 2倍以上倍以上 沉降量大于前一級的沉降量大于前一級的2 2倍倍, ,并未穩(wěn)定并未穩(wěn)定 周圍土體破壞周圍土體破壞 (9)(9)極限承載力的確定極限承載力的確定 一一 基本概念基本概念 施工工藝分類施工工藝分類: 1)塊狀灌入法塊狀灌入法-采用鋼套管成孔采用鋼套管成孔,再在孔中灌入再在孔中灌入新鮮生石灰新鮮生石灰; 2)粉灰攪拌法粉灰攪拌法-粉體噴射攪拌粉體噴射攪拌 3)石灰漿壓力噴注法石灰漿壓力噴注法-采用壓力將石灰漿或石采用壓力將石灰漿或石灰灰粉煤灰漿噴注于

10、地基孔隙或鉆孔中粉煤灰漿噴注于地基孔隙或鉆孔中. 二二 加固機(jī)理加固機(jī)理 從樁間土、樁身及復(fù)合地基三方面考慮。從樁間土、樁身及復(fù)合地基三方面考慮。 （一）樁間土（一）樁間土 （1）成孔擠密）成孔擠密-振動(dòng)鋼管下沉成孔時(shí)，使樁間振動(dòng)鋼管下沉成孔時(shí)，使樁間土發(fā)生擠密；土發(fā)生擠密； （2）膨脹擠密）膨脹擠密-生石灰吸水膨脹；生石灰吸水膨脹； （3）脫水?dāng)D密）脫水?dāng)D密-生石灰與土中水反應(yīng)放熱；生石灰與土中水反應(yīng)放熱； （4）膠凝作用）膠凝作用-水化物對粘土礦物的作用水化物對粘土礦物的作用 3.5 水泥粉煤灰碎石樁水泥粉煤灰碎石樁 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 施工工藝簡單；施工工藝簡單； 材料僅需少量水泥；材料僅需少

11、量水泥； 受力特性同水泥攪拌樁受力特性同水泥攪拌樁 材料：材料： 粉煤灰；粉煤灰； 石子、石屑、水泥石子、石屑、水泥 加固機(jī)理：加固機(jī)理： 1）樁體作用（應(yīng)力集中到樁體上）樁體作用（應(yīng)力集中到樁體上） 2）擠密作用（樁間土擠密）擠密作用（樁間土擠密） 3）褥墊層作用（保證樁土共同作用、減少基礎(chǔ)底面）褥墊層作用（保證樁土共同作用、減少基礎(chǔ)底面應(yīng)力集中、調(diào)整樁土荷載分布應(yīng)力集中、調(diào)整樁土荷載分布 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù) 1）樁徑：采用振動(dòng)沉管法施工，一般樁徑）樁徑：采用振動(dòng)沉管法施工，一般樁徑為為350400MM； 2）間距：一般（）間距：一般（46）倍樁徑；）倍樁徑；21sss施工方法施工方法 沉管；

12、 投料； 拔管； 樁頭處理； 褥墊鋪設(shè)。 質(zhì)量檢測：樁間土檢驗(yàn)、載荷試驗(yàn) 土的加筋：在人工填土的路堤或擋墻內(nèi)鋪土的加筋：在人工填土的路堤或擋墻內(nèi)鋪設(shè)土工合成材料，或在邊坡內(nèi)打入土錨設(shè)土工合成材料，或在邊坡內(nèi)打入土錨（土釘、樹根樁、碎石樁）的地基處理方（土釘、樹根樁、碎石樁）的地基處理方法法6.1 加筋土加筋土 加筋土擋墻加筋土擋墻: （面板（面板+筋）筋） 筋筋:扁鋼帶、鋼筋混泥土帶、土工布扁鋼帶、鋼筋混泥土帶、土工布 6.2 土工合成材料土工合成材料 土工網(wǎng)土工網(wǎng) 土工格柵土工格柵 土工膜土工膜 合成材料的主要功能合成材料的主要功能: 反濾作用反濾作用; 排水作用排水作用; 隔離作用隔離作用; 加筋作用加筋作用(加固土坡加固土坡;加固地基加固地基;擋墻的拉筋擋墻的拉筋) 土工合成材料的試驗(yàn)土工合成材料的試驗(yàn) 壓縮性壓縮性 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 撕裂強(qiáng)度撕裂強(qiáng)度 握持拉伸強(qiáng)度握持拉伸強(qiáng)度 頂破強(qiáng)度頂破強(qiáng)度 刺破試驗(yàn)刺破試驗(yàn) 落錘試驗(yàn)落錘試驗(yàn) 直接剪切摩擦試驗(yàn)直接剪切摩擦試驗(yàn); 抗拔摩擦試驗(yàn)抗拔摩擦試驗(yàn)水理性水理性 孔隙率 開孔面積率 等效孔徑(不同大小孔) 垂直滲透系數(shù) 平面滲透系數(shù) 耐久性耐久性6.3 土層錨桿土層錨桿 加固機(jī)理: 抗剪切破壞 抗傾覆 抗豎向位移 預(yù)加固地基 錨桿設(shè)計(jì)錨桿設(shè)計(jì) 布置設(shè)計(jì)布置設(shè)計(jì): 上覆土層厚度上覆土層厚度4米米 錨