橋涵基礎(chǔ)工程施工

1、1橋涵基礎(chǔ)工程施工橋涵基礎(chǔ)工程施工主主 編：徐編：徐 俊俊主主 審：陳延方審：陳延方2情境三 人工地基工程施工 1. 了解人工地基分類。 2. 掌握墊層的作用、設(shè)計方法、施工要點。 3. 掌握排水固結(jié)法原理、構(gòu)造、施工工藝。 4. 掌握強夯法加固機理、設(shè)計參數(shù)、施工步驟。 5. 掌握擠密法加固原理、構(gòu)造、施工方法。 6. 掌握深層攪拌法加固原理、設(shè)計要點、施工方法。3單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 一、一、 擠密法與振沖法擠密法與振沖法 （一）（一） 擠密法擠密法 擠密法又稱為擠密樁法，是指在軟弱土層中以沉管、沖擊的方式成孔，將土側(cè)向擠密，然后向孔中填入碎石、砂、灰土、石灰或爐渣等填料

2、，再加以振實成樁并且進一步擠密樁間土的方法。擠密法施工形成的樁稱為擠密樁。擠密樁按其填入材料不同分別稱為擠密砂樁、擠密土樁和擠密灰土樁等。4單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 1. 1. 擠密法的加固機理與適用范圍擠密法的加固機理與適用范圍 擠密法加固機理是：一方面成孔施工過程中擠密樁間土，土的密實度增加，另一方面樁體與樁間土形成復(fù)合地基，地基強度提高。 對于砂土地基，當采用振動法下沉樁管和一次拔管成樁時，由于樁管下沉對周圍砂土產(chǎn)生很大的橫向擠壓力，樁管將地基中同體積的砂擠向周圍的砂層，使其孔隙比減小，密度增大，這就是擠密作用。有效擠密范圍可達34倍樁直徑；當采用振動法下沉樁管和逐步拔出樁

3、管成樁時，下沉樁管時對周圍砂層產(chǎn)生擠密作用，拔起樁管時對周圍砂層產(chǎn)生振密作用，有效振密范圍可達6倍樁直徑左右。5單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 振密作用比擠密作用更顯著。對于軟弱黏性土地基，由于樁體本身具有較大的強度和變形模量，樁的斷面也較大，樁體置換同體積的軟弱黏性土，與土組成復(fù)合地基，共同承擔上部荷載。 擠密砂樁常用來加固松砂易液化的地基以及結(jié)構(gòu)疏松的雜填土地基。擠密土樁及灰土樁常用來加固濕陷性黃土地基，處理深度一般為515 m，是我國黃土地區(qū)地基處理的主要方法之一。 2. 2. 擠密樁的構(gòu)造與布置擠密樁的構(gòu)造與布置 樁孔直徑一般為3080 cm，樁孔宜按梅花形布置，必要時也可按正

4、方形布置，樁間距一般為35倍樁徑。如軟弱土層不很厚，擠密樁一般穿透軟土層；如軟弱土層很厚，擠密樁長度可按樁底承載力和沉降量的要求，根據(jù)地基的穩(wěn)定性和變形驗算確定。6單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 3. 3. 擠密法施工要點擠密法施工要點 擠密法施工包括成孔擠密和樁孔回填夯實兩個步驟。 （1 1） 成孔擠密成孔擠密 常用成孔方法有沉管法成孔、沖擊法成孔。 沉管法成孔是指使用振動機或錘擊打樁機，將帶有特制樁靴的鋼制樁管（圖3.2.1所示）打入土層中設(shè)計深度形成樁孔，成孔深度一般為78 m。 沖擊法成孔是指使用沖擊機，將錘頭提升到一定高度后自由落下，反復(fù)沖擊使土層沖孔，成孔深度可達20 m以

5、上。7單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 （2 2） 樁孔回填夯實（或振實）樁孔回填夯實（或振實） 采用沉管法成孔時，樁管沉入設(shè)計深度后，往樁管中灌入填料（砂、碎石或土），邊分層灌入填料夯實（或振實），邊將樁管向上拔起（樁靴留在孔底），直至樁孔灌滿填料。 采用沖擊法成孔后，往孔中分層灌入填料，分層夯實，直至樁孔灌滿填料。8圖圖3.2.1 鋼制樁管構(gòu)造示意圖鋼制樁管構(gòu)造示意圖圖圖3.2.2 振沖器構(gòu)造示意圖振沖器構(gòu)造示意圖9單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 （二）（二） 振沖法振沖法 振沖法是利用一個振沖器（圖3.2.2所示），借助于高壓水流邊振邊沖，使地基變密；或在黏性土地基中成孔，

6、在孔中填入碎石制成一根根的樁體，樁體和原來的土構(gòu)成比原來抗剪強度高和壓縮性小的復(fù)合地基。 1. 1. 振沖法的加固機理與適用范圍振沖法的加固機理與適用范圍 振沖法按加固機理和效果的不同，分為振沖置換法和振沖密實法兩類。振沖置換法是在地基土中借振沖器成孔，往樁孔中填入碎石（或砂礫）并振密，制成一根根以碎石、砂礫等散粒材料組成的樁體，樁體與原地基土一起構(gòu)成復(fù)合地基，10單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 使其排水性能得到很大改善，有利加速土層固結(jié)，使承載力提高，沉降量減小，故又稱振沖碎石樁法。振沖密實法主要是利用振動和壓力水使砂層液化，砂顆粒相互擠密，重新排列，孔隙減少，從而提高砂層的承載力和

7、抗液化能力，故又稱振沖擠密砂樁法，這種樁根據(jù)砂土的不同，又有加填料和不加填料兩種。 振沖置換法適用于：處理不排水且抗剪強度不小于20 kPa的黏性土、粉土、飽和黃土和人工填土等地基，如果樁周圍土的強度過低，則難以形成樁體。11單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 振沖密實法適用于：處理松散砂土和粉土等地基，不加填料的振沖密實法僅適用于處理黏粒含量小于10的粗砂、中砂地基。振沖法不適用于在地下水位較高、土質(zhì)松散易塌方和含有大塊石頭等障礙物的土層中使用。 國內(nèi)應(yīng)用振沖法加固地基的深度一般為14 m，最大達18 m，置換率一般在1030，每米樁的填料量為0.30.7 m3，直徑為0.71.2 m。

8、12單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 2. 2. 振沖法的設(shè)計要求振沖法的設(shè)計要求 （1 1） 樁位布置樁位布置 對大面積處理，宜采用梅花形布置；對獨立或條形基礎(chǔ)，宜采用正方形、矩形或等腰三角形布置。 （2 2） 樁的間距樁的間距 振沖置換法樁距可用1.52.5 m，荷載大或原土強度低時，宜取較小的間距；反之，宜取較振沖置換法大的間距。對樁端未達相對硬層的短樁，宜取小間距。振沖密實法振沖點間距與土的顆粒組成、要求達到的密實程度、地下水位、振沖器功率、水量等有關(guān)，應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定，可取1.82.5 m。13單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 （3 3） 樁長、樁徑確定樁長、樁徑確定

9、振沖置換法樁長：當相對硬層的埋藏深度不大時，應(yīng)按相對硬層埋藏深度確定；否則，應(yīng)按建筑物地基的變形允許值確定，但樁長不宜小于4 m。在可液化的地基中，樁長應(yīng)按要求的抗震處理深度確定。樁徑常為0.81.2 m。振沖密實法的振沖深度：當可液化土層不厚時，應(yīng)穿過可液化土層；否則，按要求的抗震處理深度確定。 （4 4） 填料填料 振沖置換法可用含泥量不大的碎石、卵石、角礫、圓礫等硬質(zhì)材料。常用碎石的粒徑為2050 mm，材料的最大粒徑不宜大于80 mm。14單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 振沖密實法宜用碎石、卵石、角礫、圓礫、礫砂、粗砂、中砂等硬質(zhì)材料。 3. 3. 振沖法的施工機械與施工步驟振

10、沖法的施工機械與施工步驟 振沖法主要的施工機具是振沖器、吊機和水泵。振沖器是一個類似插入式混凝土振搗器的機具，其外殼直徑為0.20.45 m，長25 m，重約2050 kN，筒內(nèi)主要由一組偏心塊、潛水電機和水管三部分組成，如圖3.2.2所示。振沖器有兩個功能，一是產(chǎn)生水平向振動力(4090 kN)作用于周圍土體；二是從端部和側(cè)部進行射水和補給水。振動力是加固地基的主要因素，射水起協(xié)助振動力在土中使振沖器鉆進成孔，并在成孔后清孔及實現(xiàn)護壁作用。 15振沖法的施工示意圖如圖3.2.3所示，振沖法具體施工步驟如下：圖圖3.2.3 振沖施工過程振沖施工過程(a)定位、啟動；定位、啟動；(b)成孔、清孔

11、；成孔、清孔；(c)開始填料、振沖；開始填料、振沖；(d)成樁成樁16單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理（1） 振沖器由吊車或卷揚機就位，打開下噴水口，啟動振沖器；（2） 在振動力和水沖作用下，在土層中形成孔洞；（3） 到達設(shè)計標高后清孔（用循環(huán)水帶出孔中稠泥漿），向樁孔逐段添加填料(粗砂、礫砂、碎石、卵石等)，填料粒徑不宜大于80 mm，碎石粒徑常用2050 mm，每段填料均在振沖器振動作用下振擠密實，達到要求密實度后就可以上提，重復(fù)上述操作直至地面，從而在地基中形成一根具有相當直徑的密實樁體，同時孔周圍一定范圍的土也被擠密。17單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 孔內(nèi)填料的密實度可

12、以從振動所耗的電量來反映，通過觀察電流變化來控制。 振沖法的顯著優(yōu)點是用一個較輕便的機具，將強大的水平向振動(有的振沖器也附有垂直向的振動)直接遞送到深度達20 m左右的軟弱地基內(nèi)，施工設(shè)備較簡單，操作方便，施工速度快，造價較低。缺點是加固地基時要排出大量的泥漿，環(huán)境污染比較嚴重。18單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 二、二、 化學(xué)加固法化學(xué)加固法 化學(xué)加固法是指在軟土地基中摻入水泥、石灰等，通過攪拌、噴射方式使其與土顆?；旌瞎袒?，或把一些能固化的化學(xué)漿液(水泥漿、水玻璃、氯化鈣溶液等)注入地基土孔隙，以改善土的物理力學(xué)性質(zhì)的地基加固方法。 按加固材料的狀態(tài)分為粉體類(水泥、石灰粉末)和

13、漿液類(水泥漿及其他化學(xué)漿液)。按施工工藝分為深層攪拌法(低壓攪拌法)、高壓噴射注漿法和灌漿法三類，下面分別予以介紹。19單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 （一）（一） 深層攪拌法深層攪拌法 深層攪拌法是利用水泥、石灰（漿液或粉體）等材料作固化劑的主劑，通過特制的深層攪拌機械，在地基深處就地將軟土和固化劑強制拌和，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和較高強度的水泥或石灰加固體，與天然地基形成復(fù)合地基。 深層攪拌法又可分為水泥漿攪拌法和粉體噴射攪拌法，所形成的樁稱為水泥攪拌樁和粉噴樁。 深層攪拌法采用水泥或石灰作為固化劑時，各自的加固原理、設(shè)計方法、施工技術(shù)均不相同。下面以水泥深層攪拌法為例

14、介紹。20單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 1. 1. 深層攪拌法加固原理及使用范圍深層攪拌法加固原理及使用范圍 水泥深層攪拌法加固的基本原理如下： (1)水泥的水化反應(yīng)水泥的水化反應(yīng) 普通硅酸鹽水泥主要由硅酸三鈣(3CaOSiO2)、硅酸二鈣(2CaOSiO2)、鋁酸三鈣(3CaOAl2O3)、鐵鋁酸四鈣(4CaOAl2O3Fe2O3)等幾種礦物組成，這些礦物與土中水發(fā)生水化反應(yīng)，生成氫氧?疲跜a(OH)2、水化硅酸鈣(CaO2SiO23H2O)、水化鋁酸鈣(CaOAl2O36H2O)、水化鐵酸鈣(CaOFe2O36H2O)等化合物，從而降低土中含水量。這些水化物初始呈液態(tài)，隨著時間的

15、增長逐漸結(jié)硬。21單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理22單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 （2 2） 土顆粒與水泥水化物的作用土顆粒與水泥水化物的作用 軟土中的礦物質(zhì)（如SiO2、Al2O3）與水泥水化物中的Ca(OH)2進行化學(xué)反應(yīng)，生成不溶于水的結(jié)晶化合物。這些新形成的化合物在水中和空氣中逐漸硬化，增大了水泥土的強度。 SiO2+Ca(OH)2+nH2OCaOSiO2(n+1)H2O Al2O3+Ca(OH)2+nH2OCaOAl2O3(n+1)H2O 此外，軟土中含有游離的鈉離子Na+和鉀離子K+，它們能和水泥水化生成的鈣離子Ca+進行當量吸附交換，并使較小的土顆粒形成較大的粒

16、團，使土體強度提高。23單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 （3 3） 碳酸化作用碳酸化作用 水泥水化物中的Ca(OH)2與空氣中的CO2反應(yīng)生成不溶于水的碳酸鈣CaCO2，也能提高軟土的強度，并與周圍土體形成復(fù)合地基。 深層攪拌法適用于：加固較深較厚的淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和含水量較高、且地基承載力特征值不大于120 kPa的黏性土地基。對超軟土效果更為顯著。如圖3.2.4所示為用于軟基處理的粉噴樁。24單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理圖圖3.2.4 粉噴樁粉噴樁25單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 2. 2. 深層攪拌樁的設(shè)計要點深層攪拌樁的設(shè)計要點 （1 1） 固化劑和外摻

17、劑固化劑和外摻劑 固化劑宜選用強度等級為32.5級以上的普通硅酸鹽水泥。水泥摻量一般為12%20%。外摻劑可根據(jù)工程需要和土質(zhì)條件選用早強、緩凝、減水以及節(jié)約水泥等作用的材料。 （2 2） 樁長和樁徑樁長和樁徑 樁長應(yīng)通過計算確定，一般水泥攪拌樁樁長可達30 m，樁體直徑為6080 cm；粉噴樁樁長可達1030 m，樁體直徑為50100 cm。26單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 （3 3） 布樁形式布樁形式 深層攪拌樁可根據(jù)需要做成柱狀、壁狀和塊狀三種形式。柱狀是每隔一定的距離打設(shè)一根攪拌樁，采用正方形、三角形等布置形式，適用于單獨基礎(chǔ)和條形、筏形基礎(chǔ)下的地基加固；壁狀是將相鄰攪拌樁部

18、分重疊搭接而成，適用于深基坑開挖時的軟土邊坡加固以及多層砌體結(jié)構(gòu)房屋條形基礎(chǔ)下的加固；塊狀是將多根攪拌樁縱橫相互重疊搭接而成，適用于上部結(jié)構(gòu)荷載大而對不均勻沉降控制嚴格的建筑物地基加固和防止深基坑隆起及封底時采用。27單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 3. 3. 深層攪拌樁的施工方法深層攪拌樁的施工方法 （1 1） 水泥漿攪拌法水泥漿攪拌法 水泥漿攪拌法是用回轉(zhuǎn)的攪拌葉將壓入軟土內(nèi)的水泥漿與周圍軟土強制拌和形成水泥加固體。攪拌機由電動機、中心管、輸漿管、攪拌軸和攪拌頭組成，并有灰漿攪拌機、灰漿泵等配套設(shè)備。水泥漿攪拌法施工過程如圖3.2.5所示，其施工步驟如下：28單元二單元二 復(fù)合地基

19、處理復(fù)合地基處理圖圖3.2.5水泥漿攪拌法施工過程示意水泥漿攪拌法施工過程示意(a) 攪拌機就位；攪拌機就位；(b） 預(yù)攪下沉；預(yù)攪下沉；(c） 提升、噴漿、攪拌；提升、噴漿、攪拌； (d) 重復(fù)攪拌下沉一次；重復(fù)攪拌下沉一次；(e） 重復(fù)攪拌提升一次；重復(fù)攪拌提升一次；(f） 攪拌結(jié)束攪拌結(jié)束29單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 攪拌機就位：用起重機懸吊深層攪拌機，將攪拌頭定位對中。 預(yù)攪下沉：啟動電機，攪拌軸帶動攪拌頭，邊旋轉(zhuǎn)攪松地基邊下沉。 提升、噴漿、攪拌：當攪拌頭沉到設(shè)計深度后，略為提升攪拌頭，將制備好的水泥漿由灰漿泵通過中心管，壓開球形閥，注入地基土中；邊噴漿、邊攪拌、邊提升

20、，使水泥漿和土體強制拌和，直至設(shè)計加固的頂面，停止噴漿。 重復(fù)攪拌下沉一次：使水泥漿與地基土充分攪拌均勻。 重復(fù)攪拌提升一次：使水泥漿與地基土充分攪拌均勻。 攪拌結(jié)束：清洗管道中殘存水泥漿，移至新孔。30單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 （2 2） 粉體噴射攪拌法粉體噴射攪拌法 粉體噴射攪拌法是指攪拌機鉆頭正轉(zhuǎn)切土下沉到設(shè)計深度，然后反轉(zhuǎn)提升鉆頭，同時用壓縮空氣輸入水泥或石灰粉，邊噴粉、邊攪拌、邊提升，直至鉆頭提出地面形成樁體。 粉體噴射攪拌法施工過程如圖3.2.6所示，其施工步驟如下：31單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理圖圖3.2.6粉體噴射攪拌法施工過程示意粉體噴射攪拌法施工過

21、程示意（a） 攪拌機對準樁位；（攪拌機對準樁位；（b） 預(yù)攪下沉；（預(yù)攪下沉；（c） 鉆進結(jié)束；鉆進結(jié)束； （d） 提升、噴粉、攪拌；提升、噴粉、攪拌；(e） 攪拌結(jié)束攪拌結(jié)束32單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 攪拌機就位：移動鉆機，對準樁孔，主軸垂直。 預(yù)攪下沉：啟動電機，逐級加速，正轉(zhuǎn)預(yù)攪下沉并在鉆桿內(nèi)連續(xù)輸送壓縮空氣，以干燥通道。 鉆進結(jié)束：攪拌頭達到設(shè)計深度并在原位鉆動12 min時，鉆進結(jié)束。 提升、噴粉、攪拌：啟動粉體發(fā)送器，將水泥粉呈霧狀噴入地基，反轉(zhuǎn)提升轉(zhuǎn)頭，邊噴粉、邊攪拌、邊提升，直至到設(shè)計?；覙烁吆螅僭財嚢?2 min。必要時再次將攪拌頭下沉與提升一次，使粉體

22、攪拌均勻。 攪拌結(jié)束：鉆具提升到地面后，移位進行下一根樁的施工。33單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 （二）（二） 高壓噴射注漿法高壓噴射注漿法 高壓噴射注漿法是利用鉆機把帶有特殊噴嘴的注漿管鉆進至土層的預(yù)定位置后，用高壓脈沖泵（工作壓力在20 MPa以上），將水泥漿液通過鉆桿下端的噴射裝置，向四周以高速水平噴入土體，借助液體的沖擊力切削土層，使噴流射程內(nèi)土體遭受破壞，土體與水泥漿充分攪拌混合，膠結(jié)硬化后形成加固體，從而使地基得到加固，如圖3.2.7所示。34單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理圖圖3.2.7 高壓噴射注漿系統(tǒng)示意圖高壓噴射注漿系統(tǒng)示意圖35單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)

23、合地基處理 加固體的形狀與注漿管的提升速度和噴射流方向有關(guān)。一般分為旋轉(zhuǎn)噴射(簡稱旋噴)、定向噴射(簡稱定噴)和擺動噴射(簡稱擺噴)三種形式。旋噴時，噴嘴邊噴射邊旋轉(zhuǎn)和提升，可形成圓柱狀加固體（稱為旋噴樁）。定噴時，噴射方向固定不變，噴嘴邊噴射邊提升，可形成墻板狀加固體，通常用于托換工程。 高壓噴射法的施工機具主要由鉆機和高壓發(fā)生設(shè)備兩部分組成。高壓發(fā)生設(shè)備包括高壓泥漿泵、高壓水泵、空氣壓縮機、水泥漿攪拌機等。 旋噴樁施工工藝如圖3.2.8所示。36單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理圖圖3.2.8旋噴樁施工工藝旋噴樁施工工藝(a) 開始鉆進；開始鉆進；(b) 鉆進結(jié)束；鉆進結(jié)束；(c) 高

24、壓旋噴開始；高壓旋噴開始；(d) 邊旋轉(zhuǎn)邊噴射邊提升；（邊旋轉(zhuǎn)邊噴射邊提升；（e） 旋噴結(jié)束旋噴結(jié)束37單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 高壓噴射注漿法的旋噴管分單管、二重管、三重管三種。單管法只噴射水泥漿，可形成直徑為0.61.2 m的圓柱形加固體；二重管法則為同軸復(fù)合噴射高壓水泥漿和壓縮空氣兩種介質(zhì)，可形成直徑為0.81.6 m的樁體；三重管法則為同軸復(fù)合噴射高壓水、壓縮空氣和水泥漿液三種介質(zhì)，形成的樁徑可達1.22.2 m。 高壓噴射注漿法的特點是： （1） 能夠比較均勻地加固透水性很小的細粒土，作為復(fù)合地基可提高其承載力，降低壓縮性。 （2） 施工設(shè)備簡單、靈活，能在室內(nèi)或洞內(nèi)凈

25、高很小的條件下對土層深部進行加固。38單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 （3） 能控制加固體形狀，制成連續(xù)墻可防止?jié)B透和流砂。 （4） 不污染環(huán)境，無公害。高壓噴射注漿法加固后的地基承載力，一般可按復(fù)合地基或復(fù)合樁基考慮。由于加固后的樁柱直徑上下不一致，且強度不均勻，若單純按樁基考慮則不安全，條件許可情況下，盡可能做現(xiàn)場載荷試驗來確定地基承載力。 高壓噴射注漿法適用于：處理淤泥、淤泥質(zhì)土、黏性土、粉土、砂土、濕陷性黃土、碎石土以及人工填土等地基的加固。但對含有較多大粒塊石、堅硬黏性土、大量植物根莖或含過多有機質(zhì)的土及地下水流過大、噴射漿液無法在注漿管周圍凝聚的情況下，不宜采用。圖3.2.

26、9所示為用于基坑支護的旋噴樁。39單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理圖圖3.2.9 用于基坑支護的旋噴樁用于基坑支護的旋噴樁40單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 （三）（三） 灌漿法灌漿法 灌漿法是利用壓力或電化學(xué)原理通過注漿管將加固漿液注入地層中，經(jīng)一定時間后，漿液將松散的土體或縫隙巖體膠結(jié)成整體，形成強度大、防水防滲性能好的人工地基。 灌漿法可分為壓力灌漿和電動灌漿兩類。壓力灌漿是常用的方法，是在各種大小壓力下使水泥漿液或化學(xué)漿液擠壓充填土的孔隙或巖層縫隙。電動化學(xué)灌漿是在施工中以注漿管為陽極，濾水管為陰極，在直流電電滲作用下孔隙水由陽極流向陰極，在土中形成滲漿通道，化學(xué)漿液隨之

27、滲入孔隙而使土體結(jié)硬。41單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 灌漿法所用漿液材料有粒狀漿液（純水泥漿、水泥黏土漿和水泥砂漿等統(tǒng)稱為水泥基漿液）和化學(xué)漿液（環(huán)氧樹脂類、甲基丙烯酸酯類和聚氨酯等）兩大類。 粒狀漿液中常用的水泥漿液其水泥強度等級一般為325級以上的普通硅酸鹽水泥，由于含有水泥顆粒，故對孔隙小的土層難于在壓力下壓進，只適用于粗砂、礫砂、大裂隙巖石等孔隙直徑大于0.2 mm的地基加固。如采用超細水泥，則可適用于細砂等地基。水泥漿液有取材容易、價格便宜、操作方便、不污染環(huán)境等優(yōu)點，是國內(nèi)外常用的壓力灌漿材料。42單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 化學(xué)漿液中常用的是以水玻璃(Na

28、2OnSiO2)為主劑的漿液，由于它無毒、價廉，流動性好等優(yōu)點，在化學(xué)漿液中應(yīng)用最多，約占90%。其他還有以丙烯酰胺為主劑和以紙漿廢液木質(zhì)素為主劑的化學(xué)漿液，它們性能較好，黏滯度低，能注入細砂等土中。 但有的價格較高， 有的雖價廉源廣， 但有含毒的缺點，用于加固地基受到一定限制。 目前灌漿法可用于橋梁樁基底部地基的加固補強、溶洞的填充、隧道開挖時的圍巖加固、建筑物防滲堵漏等。43單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 三、三、 加筋法加筋法 加筋法是指在土體中加入土工織物、土工格柵（圖3.2.10所示）、 土工網(wǎng)等土工合成材料， 給土體提供抗拉強度，使土體的整體性、強度、穩(wěn)定性提高。其應(yīng)用范圍

29、有：軟基處理、斜坡地段路堤加固。 土工合成材料有較高的強度和韌性（抗拉性）等力學(xué)性能，且能緊貼于地基表面， 使其上部施加的荷載能均勻分布在地層中，當?shù)鼗赡墚a(chǎn)生沖切破壞時， 鋪設(shè)的土工合成材料將阻止破壞面的出現(xiàn)，從而提高地基承載力。 當受集中荷載作用時，在較大的荷載作用下，高模量的土工合成材料受力后將產(chǎn)生一垂直分力，抵消部分荷載。44單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 如將土工合成材料鋪設(shè)在軟土地基的表面，由于其承受拉力和土的摩擦作用而增大側(cè)向限制，阻止側(cè)向擠出，從而減小變形和增大地基的穩(wěn)定性。 除用于加固地基外，加筋法還可用于斜坡地段路堤的加固。為防止路堤沿斜坡下滑，除沿斜坡挖臺階外，還

30、可在路堤土中加入土工合成材料，如圖3.2.11所示。由于土工合成材料的“包裹”作用阻止路堤變形，從而增強路堤土內(nèi)部的強度以及路堤的穩(wěn)定性。45圖圖3.2.10土工格柵土工格柵46圖圖3.2.11 土工合成材料加筋土工合成材料加筋 (a)水平地基水平地基; (b)傾斜地基傾斜地基47單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 四、四、 特殊土地基處理特殊土地基處理 特殊土地基是指膨脹土地基、濕陷性黃土地基、紅黏土地基、多年凍土地基等。 1. 膨脹土地基膨脹土地基 膨脹土地基是指由膨脹土組成的地基。膨脹土是指黏粒成分主要由親水礦物組成，同時具有顯著的吸水膨脹和失水收縮兩種變形特征的黏性土。 膨脹土的黏

31、粒成分較高，塑性指數(shù)Ip=2225 ，其天然含水量小于塑限，液性指數(shù)Ic0。在天然狀態(tài)下，它的工程性質(zhì)較好，強度較高，壓縮性低，易被誤認為是良好的地基。48單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 實際上，由于膨脹土裂隙發(fā)育，使得吸水能力強，遇水后軟化，其體積變化可達原來的40%以上。在工程建設(shè)中，如不采取一定的工程措施，可使房屋產(chǎn)生開裂、傾斜，使道路路塹滑坡，涵洞、橋梁產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致開裂。 膨脹土地基處理可采用換土墊層法、土性改良法和樁基礎(chǔ)等。換土墊層法可采用非膨脹性的土或灰土換填，換填厚度可通過變形計算確定。土性改良可通過在膨脹土中摻入一定量的石灰來提高土的強度，也可以采用壓力注漿的方法將石灰漿灌入膨脹土的裂隙中，起加固作用。當大氣影響深度較深，膨脹土層較厚，選用地基加固法有困難時，可采用樁基礎(chǔ)穿越。49單元二單元二 復(fù)合地基處理復(fù)合地基處理 2. 2. 濕陷性黃土地基濕陷性黃土地基 濕陷性黃土地基是指由濕陷性黃土組成的地基。濕陷性黃土是黃土的一種，顆粒組成以粉粒為主，粉土粒含量占土重的60%以上，含有大量的碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物等可溶性鹽類，一般具有肉眼可見的大孔隙，豎直節(jié)理發(fā)育，能保持直立的天然邊坡。 濕陷性黃土受水浸濕后，在覆蓋土層的自重應(yīng)力和附加應(yīng)力作用