zC地基處理技術(shù)講解材料課件

1、軟弱地基類型1、淤泥和淤泥質(zhì)土2、松沙3、充填土4、雜填土5、泥炭土6、濕陷性黃土7、凍土地基處理方法 換填： 強夯： 樁基： 深層攪拌： 高壓旋噴：注漿： 排水固結(jié)： 加筋技術(shù)： 托換技術(shù)：其它緒論地基處理目的與意義提高地基強度 減少地基變形 降低地基滲透性 避免地基液化 其他緒論建筑物對地基的要求地基處理的范圍、指標天然地層條件地基處理的方法、原理過去應(yīng)用的經(jīng)驗機具設(shè)備、材料條件處理方案可行性研究提出多種可行方案技術(shù)、經(jīng)濟、進度比較可靠性、環(huán)保要求初步確定地基處理方案必要時進行小型現(xiàn)場試驗，補充調(diào)查地基處理施工設(shè)計地基處理的設(shè)計程序緒論作用 提高地基承載力；減少基礎(chǔ)沉降量；加速軟土的固結(jié)排

2、 水；防止地基凍脹；減少地基的濕陷和脹、縮應(yīng)用范圍 1.土層： 淤泥、濕陷性黃土、膨脹土、雜填土、凍土等 2.建筑物基礎(chǔ)： 中、小型建筑物為主 3.深度： 一般3米以下。墊層材料 中粗砂、卵石、礫石、素土、灰土、礦渣 換填法(Replacement Method)換填法墊層設(shè)計 一、墊層厚度 二、墊層寬度 換填法墊層厚度(z) 墊層厚度計算可采用基礎(chǔ)作用在軟弱下臥層的附加應(yīng)力計算公式條形基礎(chǔ)：pz：墊層底面處的附加壓力設(shè)計值（kPa）； pcz：墊層底面處土的自重壓力標準值（kPa）； fz：墊層底面處土層的地基承載力設(shè)計值（kPa）矩形基礎(chǔ)：p：基礎(chǔ)底面壓力設(shè)計值（kPa）； co：基礎(chǔ)底面

3、處土的自重壓力標準值（kPa）； b：基礎(chǔ)底面寬度（m）；l：矩形基礎(chǔ)底面長度（m）；：墊層壓力擴散角。換填法返回壓力擴散角(單位：度)注：當時z/b0.25，除灰土取=30o外，其余材料=0； 當0.25z/b0.5時，可由內(nèi)插法求得。換填法墊層寬度計算值 經(jīng)驗參考值 換填法設(shè)計值的計算 f：地基承載力設(shè)計值，kPa：fk：地基承載力標準值，kPa；：基礎(chǔ)底部以下土的天然容重，地下水位以下用浮容重，kN/m3；o：基礎(chǔ)底部以上土的加權(quán)平均容重，kN/m3；地下水位以下用浮容重，kN/m3；b，d：相應(yīng)于基礎(chǔ)寬度和埋置深度的承載力修正系數(shù)，按土類不同可查表得到；b：基礎(chǔ)寬度，m。寬度小于3m按

4、3m計算；大于6m按6m計算；d：基礎(chǔ)埋深，m。緒論換填法施工 一、施工方法 1. 碾壓法； 2. 夯實法； 3. 振動壓實法二、墊層材料 砂、砂石墊層 素土墊層 粉煤灰墊層 干渣墊層換填法強夯 方法： 強夯(Heavy Tamping)：通過重錘(830噸) 利用一定的落差(820米) ，對地基施加很大的沖擊能，以達到地基加固的目的。 應(yīng)用范圍 應(yīng)用地層： 砂土、碎石土、低飽和度的粉土與粘土、濕陷性 黃土、雜填土和素填土等 應(yīng)用工程： 工業(yè)與民用建筑、倉庫、儲油罐、公路與鐵路、 機場跑道以及碼頭等設(shè)施的地基處理強夯法 加固機理動力密實： 非飽和飽和動力固結(jié)： 降低含水量； 排水固結(jié)(強度提高

5、)； 結(jié)構(gòu)破壞(滲透性增強)； 觸變恢復(fù)(強度恢復(fù))；振動液化： 動力固結(jié)模型強夯法 設(shè)計計算 一、有效加固深度二、夯錘重量和落距三、夯擊點布置 四、夯擊次數(shù)與遍數(shù)五、墊層鋪設(shè)強夯法 有效加固深度 單擊強夯的有效加固深度H可按下式確定：M夯錘重量(10kN)；h夯錘落距(m)；K修正系數(shù)，粘性土取0.5，砂性土取0.7，黃土取0.350.5 強夯法 有效加固深度 根據(jù)照強夯能量按進行下表進行預(yù)估單擊強夯的有效加固深度(m)強夯法 夯錘重量M和落距h 總夯擊能量：E總夯擊能量(kN.m)；n總夯擊次數(shù)；單位夯擊能量：e單位夯擊能量(kN.m/m2)；A被夯擊場地面積(m2)；對粗顆粒土e取100

6、03000kN.m/m2；細顆粒土e取15004000 kN.m/m2；夯錘重一般1025噸；落距一般 820米。強夯法 夯擊點布置 2、夯擊點間距1、總體布置夯點位置布置正方形、等邊三角形： 大面積基礎(chǔ)等腰三角形： 一般民用建筑基礎(chǔ)邊緣夯擊寬度： 設(shè)計處理深度的1/21/3，不小于3m。一般： 58m。根據(jù)土質(zhì)與設(shè)計處理深度變化強夯法 夯擊次數(shù)與遍數(shù)1、夯擊次數(shù)夯擊次數(shù)應(yīng)按照現(xiàn)場試夯得到的夯擊次數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線確定，并且應(yīng)該同時滿足以下條件： 最后兩擊的平均夯沉量不大于50mm(對于這等夯擊能) ； 夯坑周圍不應(yīng)該發(fā)生過大的隆起； 不因夯坑過深而發(fā)生起錘困難； 各夯擊點夯擊數(shù)應(yīng)該使土體豎向

7、壓縮量最大，而側(cè)向位移量最小為原 則。一般為410擊。2、夯擊遍數(shù)與間隔遍數(shù)：夯擊一般采用23遍。間隔：取決于空隙水壓力的消散時間。對于砂土，一般 24min，對于粘性土，一般24周。強夯法 墊層鋪設(shè) 作用：擴散夯擊能、增強地下水位與地表面距離、支承起重設(shè)備。材料：砂、礫石、碎石。厚度：0.52.0 m。 強夯法 加固范圍 由于基礎(chǔ)的應(yīng)力擴散作用，加固范圍應(yīng)大于建筑物基礎(chǔ)范圍，具體擴大的范圍應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)類型和重要性等圍素綜合分析確定。 根據(jù)國內(nèi)經(jīng)驗，對于一般建筑物，每邊超出基礎(chǔ)外緣的寬度宜為設(shè)計處理深度的1213，并不小于3m，對于重要建筑物，每邊超出基礎(chǔ)外緣的寬度宜為設(shè)計處理的深度。若為非

8、穩(wěn)定邊坡應(yīng)加固到最危險的滑弧范圍處。施工工藝 施工步驟 1清理平整施工場地；2標出第一遍夯擊點位置，并測量場地高程；3起重機就位，使夯錘對準夯點位置；4測量夯前錘頂高程；5將夯錘起吊到預(yù)定高度，待夯錘脫鉤自由落下后放下吊鉤， 測量錘頂高程；若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時，應(yīng)及時將坑底平整；6重復(fù)步驟5，按照設(shè)計要求的夯擊次數(shù)及控制標準，完成一個夯擊點的夯擊；7重復(fù)步驟36，完成第一遍全部夯點的夯擊；8用推土機將夯坑填平，并測量場地高程；9在規(guī)定的時間間隔后，按照上述步驟完成全部夯擊遍數(shù)，最后用低能量滿夯，將場地表層松土夯實，并測量場地高程。 強夯法 現(xiàn)場測試 1地面及深層變形 目的： 了解地

9、表隆起的范圍以及墊層密實度變化； 研究夯擊能量與夯沉量的關(guān)系，以確定單點最佳夯擊能量； 確定場地平均沉降量，用以研究夯擊效果； 方法： 地面沉降觀測； 深層沉降觀測； 水平位移觀測。 2孔隙水壓力 3側(cè)向擠壓力 4振動加速度強夯法 用振動、沖擊或水沖等方法在軟弱地層中成孔后，再將碎石或砂擠壓入土孔中，形成大直徑的由碎石或砂所構(gòu)成的密實樁體稱碎石樁(Stone Column)或砂樁(Sand Pile，總稱粗顆粒樁(Granular Pile)。方法成樁方法：沉管法、振動氣沖法、袋裝碎石樁法以及強夯置換法等碎石樁與砂樁中小型工業(yè)與民用建筑港灣構(gòu)筑物：如碼頭、護岸等土工構(gòu)筑物：如土石壩、路基等材料

10、堆置場：如礦石場、原料場等其它：如軌道、滑道、船塢等。 應(yīng)用范圍碎石樁與砂樁加固機理一、對松散砂土的加固機理擠密作用；排水減壓作用；砂基預(yù)振作用。二、對粘性土的加固機理置換作用；排水固結(jié)；加筋作用。 碎石樁與砂樁設(shè)計計算一、一般設(shè)計原則二、砂性土1、樁距確定2、液化判別三、粘性土1、承載力計算2、沉降計算3、固結(jié)度計算4、穩(wěn)定分析碎石樁與砂樁設(shè)計計算：砂性土樁距 設(shè)樁的布置如下圖(p82)。假設(shè)在松散砂土中樁能起到100%的擠密效果，即成樁過程中地面沒有隆起或下沉，被加固的砂土沒有流失。設(shè)樁的加固面積為A，單位深度灌碎石(或砂)量為Ap，原砂土地基單位深度的平均體積為Vo，其中砂固體顆粒所占體

11、積為Vs；樁距為L。碎石樁與砂樁處理前地基土的體積： (3-2) (3-3)(3-4)處理后地基土的體積：從式(3-2) 和(3-3) 可以得到：碎石樁與砂樁(3-5)所以：設(shè)樁的直徑為d，則：(1) 當樁按正方形布置時：(2) 當樁按等邊三角形布置時：碎石樁與砂樁 地基擠密后，要求得到的孔隙比e1可以按照工程對地基承載力的要求或下式求得：emax, emin分別為砂土的最大與最小孔隙比。地基擠密后要求達到的相對密實度0.700.85。碎石樁和砂樁每根樁每米長度的填料量q：等邊三角形布置：正方形布置：如果用加固前后土的重度o、1表示則：碎石樁與砂樁設(shè)計計算：砂性土液化判別 一般對在地下15m范

12、圍內(nèi)的液化土應(yīng)該符合下面要求：N63.5-飽和土標準貫入錘擊數(shù)實測值(未經(jīng)桿長修正)； Ncr液化判別標準貫入錘擊數(shù)臨界值；No液化判別標準貫入錘擊數(shù)基準值，按下表取值； ds飽和土標準貫入點深度(m)；c粘粒含量百分率，當小於3或為砂土時，均采用3；dw地下水位深度(m)。碎石樁與砂樁設(shè)計計算：粘性土承載力計算 fR地基土極限承載力的作用面積； fnCu的作用面積； fmpro的作用面積pP樁頂應(yīng)力(kPa)； ps樁間土面上的應(yīng)力(kPa)；pro樁對土塊的側(cè)向作用力(kPa)；BA面與水平面的夾角；Cu地基土不排水抗剪強度(kPa)。單樁承載力Brauns極限承載力法假設(shè)單樁的破壞是空間

13、軸對稱問題，樁周土體是被動破壞(p86)碎石樁與砂樁設(shè)計計算：粘性土承載力計算 單樁承載力Brauns極限承載力法假設(shè)單樁的破壞是空間軸對稱問題，樁周土體是被動破壞 又求pro的極大值得到：則可以得到：則：碎石樁與砂樁設(shè)計計算：粘性土承載力計算 綜合極限承載力法 假設(shè)單樁的破壞是空間軸對稱問題，樁周土體是被動破壞。KP被動土壓力系數(shù)p碎石料的內(nèi)摩擦角，取350450； r1-樁體側(cè)向極限應(yīng)力，可以按下式計算K常量； ho某深度處的初始總側(cè)向應(yīng)力。如果按照單樁極限承載力計算，可以寫成：碎石樁與砂樁設(shè)計計算：復(fù)合地基承載力當作用由復(fù)合地基上的載荷為時p(p90)，設(shè)作用于樁的載荷為pP,作用于粘性

14、土的載荷為ps。假設(shè)在樁和粘性土各自面積和范圍內(nèi)為均布應(yīng)力，則： 其中A單樁所分擔的加固面積。設(shè)樁土應(yīng)力比為對粘性土取24，對粉土取1.53樁土面積置換率為 碎石樁與砂樁則：p應(yīng)力集中系數(shù)； s應(yīng)力降低系數(shù)。Su樁間土十字板抗剪強度。 對小型工程，可以按下式簡單計算地基承載力標準值設(shè)計計算：復(fù)合地基承載力碎石樁與砂樁設(shè)計計算：沉降計算 (1) 分層總和法：復(fù)合土層的壓縮模量：Esp復(fù)合土層的壓縮模量；Es樁間土的壓縮模量。(2)沉降折減法一般天然粘性土地基沉降量可以用下式計算：H固結(jié)土層厚度；p垂直附加應(yīng)力平均值；mv天然地基的體積壓縮系數(shù)。碎石樁與砂樁如果用作為沉降量折減系數(shù)：地基經(jīng)過處理以

15、后，垂直附加應(yīng)力，體積壓縮系數(shù)都有變化，處理后地基的沉降量應(yīng)該為：則處理后地基的沉降量為：設(shè)計計算：沉降計算 碎石樁與砂樁設(shè)計計算：穩(wěn)定分析 利用復(fù)合地基的抗剪特性，用圓弧滑動法計算(p94)假設(shè)在復(fù)合地基中某深度處，剪切面與水平面的交角為，如果考慮樁與樁間土都發(fā)揮抗剪強度，則復(fù)合地基的抗剪強度為 ，m面積置換 c樁間土的凝聚力； z自地表算起的計算深度；p樁料的重度；p樁料的內(nèi)摩擦角；p應(yīng)力集中系數(shù)碎石樁與砂樁石灰樁：方法 一、塊灰灌入法 塊灰灌入法，亦稱石灰樁法。采用鋼套管成孔，然后在孔中灌入新鮮生石灰塊，或在生石灰塊中加入少量水硬性材料(如粉煤灰和火山灰) ，一般配比為：8：2或7：3。

16、在拔管時同時搗實。二、粉灰攪拌法 粉灰攪拌法，亦稱石灰柱法。采用粉體噴射攪拌方法，將石灰粉與原位軟土攪拌均勻，促使軟土硬結(jié)。三、石灰漿壓力噴注法 石灰漿壓力噴注法是壓力注漿法的一種，采用壓力將石灰漿或石灰-粉煤灰漿噴注于地基的孔隙或預(yù)先鉆好的孔內(nèi)，使灰漿在地基土中擴散和硬凝，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而達到加固目的。此法主要可應(yīng)用于：處理膨脹土；加固破壞的堤岸岸坡；處理松動下沉的鐵路路基等。石灰樁：加固機理一、樁間土1、成孔擠密2、膨脹擠密：生石灰膨脹1.53.5倍。3、脫水擠密：1kg生石灰消解反應(yīng)吸收0.32kg水, 而且使樁間溫度達到50度 左右，形成一定的汽化脫水。4、膠凝作用：主要是生石灰吸水

17、產(chǎn)生的Ca(OH)2與土中的SiO2和Al2O3反應(yīng)，生成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣等產(chǎn)物。二、樁身 樁身膨脹1倍左右，但一般樁身強度不大，而且樁心有軟化現(xiàn)象。增加樁身初始密度或則采用攙和料(粉煤灰、火山灰、鋼渣或粘性土) 等可以防止石灰樁軟心。 石灰樁：設(shè)計計算一、樁徑 石灰樁的樁徑一般為150400mm。二、樁的布置 樁距一般為樁徑3倍。平面布置一般為梅花形或正方形。場地邊緣一般要兩排以上的護樁。三、樁長 樁長取決于加固目的和上部構(gòu)件要求。如果只是為了形成一個壓縮性較小的墊層，樁長L=4米即可。如果為了減少沉降或解決深部滑移問題，則應(yīng)該采用長樁。四、承載力石灰樁：設(shè)計計算承載力1、樁間土體強度

18、 石灰樁加固軟弱地基的強度可以按復(fù)合地基計算。設(shè)計時只考慮樁身四周的早期強度，后期強度作為安全儲備。 樁間土的強度可按加固后樁間土的平均含水量、孔隙比等物理指標查有關(guān)規(guī)范得到。土的脫水量可以按下式計算 -消化后石灰樁的飽和度，一般取85%。w0-天然地基含水量(%)；w加固后地基的平均含水量(%)； t天然地基的重度(kN/m3)；m石灰樁的置換率；w孔隙水的重度，近似等于10kN/m3；h生石灰樁的化學吸水當量，一般取0.28；c生石灰樁的充填重度，一般取13kN/m3v生石灰樁的膨脹率，一般取80%；-消化后石灰樁的孔隙率，一般取65%；石灰樁石灰樁：設(shè)計計算承載力當?shù)鼗翞轱柡屯習r，地基

19、土的孔隙比降低量為：e0-天然地基土的孔隙比； e加固后地基土的孔隙比；ds土顆粒相對密度； w含水量降低值。石灰樁石灰樁：設(shè)計計算承載力(1) 樁身變形模量 Es=1030MPa； Es=(35)Ec (Ec為樁 間土變形模量) ；(2) 加固后地基承載力可達原地基承載力23倍；(3) 樁間土的粘聚力和無側(cè)陷抗壓強度提高4070%。石灰樁石灰樁：施工工藝一、材料 生石灰，粒徑50mm左右，含粉量小于10，CaO含量大于80。 生石灰粉煤灰（或者火山灰）：7：3。二、施工順序 先外排，后內(nèi)排；先兩端后中間。三、成樁 1成孔 沉管法 沖擊法 螺旋鉆進法 爆擴法 2夯填 3封頂 一般用灰土或者粘土

20、封頂。封頂長度1m左右。石灰樁土樁及灰土樁方法 利用打入剛套管(或振動成管) 在地基中成孔，通過擠壓作用使地基得到加密，然后在孔中分層填入素土(或灰土、粉煤灰加石灰) 后夯實成樁。土樁：孔內(nèi)分層填入素土后夯實成土樁?；彝翗叮嚎字蟹謱犹钊牖彝梁蠛粚嵆苫彝翗丁６覙叮嚎字蟹謱犹钊敕勖夯壹邮液蠛粚嵆啥覙?。 應(yīng)用范圍 處理地下水位以上濕陷性黃土、新近堆積黃土、素填 土和雜填土。不宜應(yīng)用于 飽和度大于65%，含水量大于23%的地基土，以及含有薄砂礫夾層的地基土層。 當以消除黃土的濕陷為主時采用土樁；當以提高地基承載力或水穩(wěn)定性為主時采用灰土樁 土樁及灰土樁主要特點1、土(灰土、二灰) 樁擠密屬于橫向

21、擠密，但可以使樁 間土達到設(shè)計要求的最大密度指標。2、與土墊層相比，無須開挖回填，比換填法縮短工期約一半。3、處理深度可以達到12m左右。4、處理造價比較底。土樁及灰土樁 一、擠密作用 樁間土被強制向側(cè)擠壓，使樁周圍一定范圍內(nèi)的土層密實度提高?？妆诟浇?，土的密度可以達到甚至超過最大干密度max，即壓實系數(shù)c大于1。一般壓實擠密的影響半徑可以達到1.52.0倍樁徑。二、灰土性質(zhì)作用1、灰土樁 石灰與土的比例一般為體積比2：8(或3：7) ?；彝粱旌喜牧暇哂兴残耘c氣硬性。隨時間增加，樁體本身強度提高。增加地基強度。2、二灰樁 粉煤灰中含SiO2和Al2O3，與石灰及水混合后生成硅鋁酸鈣和水硬性膠

22、凝物質(zhì)，充填于粉煤灰顆粒的空隙中，提高樁體強度。增加地基強度。加固機理土樁及灰土樁一、樁徑與樁深樁距小有利于樁間土的擠密。樁徑一般300600mm。樁深一般大于3m，在1215m之間。二、樁距與樁排樁距設(shè)計以樁間土的擠密達到一定的平均密實度為目的，即要求樁間土的最小干密度要大于1.5t/m3，平均壓實系數(shù)c=0.900.93。（壓密系數(shù)d為控制干密度c與最大干密度d, max之比）。 為了樁間土能夠均勻擠密，一般采用等邊三角形布樁。有時為了減少樁數(shù)，也采用正方形與梅花形樁。設(shè)計計算土樁及灰土樁 假設(shè)按等邊三角形布樁(圖3-26P61) 。樁距為L，排距h。等邊三角形ABC范圍內(nèi)天然土的平均干密

23、度，擠密后其面積減少正好是半個圓的面積，而減少了面積的干土密度由于樁孔內(nèi)土的擠入而增大。由此可以得到： d樁孔直徑(m)； L樁間距離(m)； h樁排間距離(m)；-地基擠密后，樁間土的平均壓實系數(shù)，一般取0.93-地基土擠密前的平均干密度(t/m3)。dmax樁間土的最大干密度(t/m3)；樁距與樁排 土樁及灰土樁施工工藝 成孔和回填夯實的施工應(yīng)符合下列要求： (1)成孔施工時，地基土宜接近最優(yōu)含水量，當含水量低于12 時，宜加水增濕至最優(yōu)含水量。 (2)樁孔中心點的偏差不應(yīng)超過樁距設(shè)計值的5。 (3)樁孔垂直度偏差不應(yīng)大于1. 5。 (4)對沉管法，其直徑和深度應(yīng)與設(shè)計值相同，對沖擊法或爆

24、擴法，樁孔直徑的誤差不得超過設(shè)計值的70mm。樁孔深度不應(yīng)小 于設(shè)計深度的0.5m。 (5)向孔內(nèi)境料前，孔底必須夯實，然后用素土或灰土在員優(yōu)含水量狀態(tài)下分層回填夯實。回填土料一般采用過篩(篩孔不大于 20mm)的粉質(zhì)糊土，并不得含有有機質(zhì)的含量；粉煤灰采用含水量為30一50濕粉煤灰石灰用塊灰消解(悶透)34d后并過篩， 其租較粒徑不大于5mm的熟石灰?；彝粱蚨覒?yīng)拌和均勻至顏色一致后及時回填夯實。 (6)成孔和回垣夯實的施工順序宜間隔進行，對大型工程可采取分段施工。 水泥粉煤灰碎石樁 水泥粉煤灰碎石樁(Cement Fly-ash Gravel Pile) 簡稱CFG樁，是在碎石樁的基礎(chǔ)上加

25、一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和制成的具有一定粘結(jié)強度的樁。與碎石樁相比，水泥粉煤灰碎石樁具有一定的差異 方法水泥粉煤灰碎石樁設(shè)計計算 1、樁徑2、樁距3、承載力4、變形計算水泥粉煤灰碎石樁1、樁徑水泥粉煤灰碎石樁一般采用振動沉管法施工，樁徑一般為350400mm。2、樁距 樁距可以按下表選用。選用時遵循以下原則：(1) 對擠密性好的土，如砂土、粉土和松散填土用小樁距；(2) 單、雙排布樁的條形基礎(chǔ)和面積小的獨立基礎(chǔ)用小樁距，對滿堂布樁的 筏基礎(chǔ)、箱基礎(chǔ)以及多排布樁的條形基礎(chǔ)、設(shè)備基礎(chǔ)，樁距適當放大；(3) 地下水位高、地下水豐富的地基，樁距適當放大。水泥粉煤灰碎石樁RPsCFG樁復(fù)合地基

26、承載力(kPa)； N基礎(chǔ)下樁數(shù)； Q單樁承載力(kPa)；Rs天然地基承載力(kPa)； As樁間土面積(m2)； A基礎(chǔ)面積(m2)；樁間土承載力折減系數(shù)，一般取0.81.0其中：樁間土承載力折減系數(shù)，一般取0.8； n樁土應(yīng)力比，一般取1014；m樁的置換率。承載力也可以采用下式計算復(fù)合地基承載力：水泥粉煤灰碎石樁sPsCFG樁復(fù)合地基的變形量，由于比較小，簡化計算時取0；ss下臥軟弱層的變形量 變形計算CFG樁復(fù)合地基的變形可以按下式計算水泥粉煤灰碎石樁一、沉管二、投料三、拔管四、施工順序五、樁頭處理六、墊層厚度施工工藝水泥粉煤灰碎石樁(一)沉管 (1)樁機就位須平整、穩(wěn)固、調(diào)整沉管與

27、地面垂直，確保垂直度偏差不大于1。 (2)若采用預(yù)制鋼筋混凝土樁尖，需埋人地表以下300mm左右。(3)啟動馬達，開始沉管，沉管過程中注意調(diào)整樁機的穩(wěn)定，嚴 禁傾斜和錯位。 (4)沉管過程中做好記錄。激振電流每沉1m記錄變化處理應(yīng)特別說明。直到沉官至設(shè)計標高。施工工藝水泥粉煤灰碎石樁(二)投料 (1)待沉管至設(shè)計標高后須盡快投料，直到管內(nèi)混合科面與鋼管投料口平齊。(2)如上料不夠須在拔管過程中空中投料，以保證成樁樁頂、樁高滿足設(shè)計要求。 (3)混合料配比應(yīng)嚴格執(zhí)行規(guī)定碎石和石屑含雜質(zhì)應(yīng)不大于5。 (4)按設(shè)計配比配制混合科投入攪拌機加水拌和加水量由 混合料坍落度控制，一般坍落度為30一50mm

28、，成樁后樁頂浮漿厚度一般不超過200mu。 (5)混合料的攝拌須均勻攪拌時間不得少于1血n。施工工藝水泥粉煤灰碎石樁施工工藝(三)拔管 (1)當混合料加至鋼管投料口平齊后，開動馬達，沉管原地原振10s左右，然后邊振動邊拔管。 (2)拔管速度按均勻線速度控制，一般控制在1.21.5mmin 左右，如遇淤泥或淤泥質(zhì)土，拔管速率可適當放慢。 (3)樁管撥出地面，確認成樁符合設(shè)計要求后用粒狀材料或混 粘土封頂，然后移機繼續(xù)下一根樁施工。水泥粉煤灰碎石樁施工工藝(四)施工順序 施工順序應(yīng)考慮隔排樁跳打，打新樁時與已打樁間隔時間應(yīng)少于7天。(五)樁頭處理 CPG樁施工完畢待樁體達到一定強度(一般為7天左右

29、)，方可進行基槽開挖。(六)墊層厚度 為了調(diào)整CFG樁和樁間土的共同作用，宜在基礎(chǔ)下鋪設(shè)度的墊層。工程中一般墊層厚度在150一300mm之間。 高壓旋噴（高壓噴射注漿 ）高壓旋噴是利用鉆機把帶有高壓噴嘴的注漿管鉆入地層預(yù)定位置，讓漿液以高壓射流的形式從噴嘴噴射出來，沖擊破壞土體，同時鉆桿以一定的速度逐漸提升，使?jié){液與土體顆粒攪拌混合，漿液凝固后，在地層中形成固結(jié)體，從而達到提高地基性能的目的。方法 單管法：漿液高壓射流：20MPa。二重管法漿液高壓射流：20MPa； 壓縮空氣：0.7MPa。三重管法水高壓射流：20MPa； 漿液高壓射流：5MPa； 壓縮空氣：0.7MPa。 使用范圍主要適用于

30、處理淤泥、粘性土、粉土、黃土、砂、碎石土人工填土第三節(jié) 設(shè)計計算一、旋噴直徑 二、地基承載力三、地基變形四、防滲五、漿量六、配方旋噴直徑 根據(jù)經(jīng)驗或者現(xiàn)場試驗確定 影響旋噴直徑因素：地層噴射壓力噴嘴直徑漿液性能施工工藝地基承載力 用旋噴樁處理的地基，按照復(fù)合地基設(shè)計。地基承載力可以按現(xiàn)場試驗或則下式確定： 單樁承載力標準值(kPa): fsp, k復(fù)合地基承載力標準值(kPa)； Ae一根樁承擔的處理面積(m2)； Ap樁的平均面積；樁間天然地基承載力折減系數(shù)，可以根據(jù)現(xiàn)場試驗確定，或取0.20.6單樁承載力-樁的平均直徑(m) ； n樁長范圍內(nèi)土的層數(shù)；hi樁周第i層土的厚度(m) ； qs

31、i樁周第i層土的摩擦力標準值(kPa)；qp樁端天然地基土承載力標準值(kPa) 。fcu, k樁身試塊(邊長70.7mm的立方體) 的無側(cè)限抗壓強度平均值(kPa)；強度折減系數(shù)0.350.50； 地基變形 復(fù)合地基土層的壓縮模量為 Esp旋噴樁復(fù)合地基的壓縮模量(kPa)；Es樁間土的壓縮模量(kPa)；Ep樁體的壓縮模量(kPa)； 防滲 在防滲工程中，一般按三排或雙排標準樁。在這種情況下，孔距為1.73R0(R0為旋噴設(shè)計半徑)、排距為1.5R0時最經(jīng)濟 每一排樁之間的交圈厚度e可以按下式計算 e旋噴樁的交圈厚度(m)； L旋噴樁孔位間距(m)。漿量 體積法 Q需要的漿量(m3); D

32、e旋噴體直徑(m); D0注漿管直徑(m); K1充填率，取0.750.9;h1旋噴樁長度(m); h2未噴長度(m); K2未噴范圍土的充填率，取0.50.75;損失系數(shù)，取0.10.2; 工藝法提升速度(m3/min); H噴射長度(m); q單位時間噴漿量(m3/min);配方 良好的可噴性，足夠的穩(wěn)定性，氣泡少，凝固時間可調(diào)范圍寬，良好的力學性能，安全無污染，結(jié)石率高。 深層攪拌 利用水泥(或石灰) 等材料作為固化劑，通過攪拌機械，在地層深處就地將軟土和固化劑(漿液或者粉體)攪拌，由固化劑和軟土之間的物理-化學反應(yīng)，使軟土固結(jié)，從而提高地基的性能 深層攪拌法(CDM：Cement De

33、epMixture)特點 1、固化劑與軟土就地攪拌，地基土層利用率高；2、對周圍建筑物影響小；3、施工噪音??；4、加固后的土體重度變化小，對下部地層的附加應(yīng)力小；5、加固樁形狀可以多樣：柱狀、壁狀、格柵狀和塊狀等。深層攪拌 適用范圍 1、建筑物地基、高填方路基；2、碼頭施工、深基坑開挖支護；3、防滲圍幕。 第二節(jié) 加固機理 一、水泥水解與水化水泥中含有硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣以及硫酸鈣的水泥礦物，水泥水解與水化產(chǎn)生時，生成氫氧化鈣、含水硅酸鈣、含水鋁酸鈣以及含水鐵酸鈣等硬化礦物。 二、粘土與水泥的作用1、離子交換與團?；饔茫?、硬凝反應(yīng)，生成不溶于水的穩(wěn)定化合物：SiO2+C

34、a(OH)2+nH2OCaOSiO2(n+1)H2O Al2O3+Ca(OH)2+nH2OCaOAl2O3(n+1)H2O三、碳酸化作用 水泥中游離出的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳作用Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O試驗結(jié)果整理與分析1、水泥土的物理性能：含水量重度滲透系數(shù)抗凍性能2、水泥土的力學性能：無側(cè)限抗壓強度抗拉強度抗剪強度變形模量壓縮系數(shù)和壓縮模量 水泥土配方試驗設(shè)計計算 柱狀加固地基 單樁豎向承載力設(shè)計計算按照以下兩式計算，取小值： -樁土間平均摩擦力，kPa； Up樁周長(m)； l樁長，(m) ；qp樁端天然地基土承載力標準值(kPa); 樁端天然地基土承載力折減系數(shù)，0

35、.40.6。 -單樁豎向承載力標準值(kN) ； Ap樁的截面積(m2)； 強度折減系數(shù)，0.350.5；fcu,k與攪拌樁樁身加固土配比相同的室內(nèi)加固土試塊(邊長 70.7mm的立方體) 的90天齡期無側(cè)限抗壓強度(kPa) ；fsp,k復(fù)合地基承載力標準值(kPa)； m面積置換率； fs,k樁間天然地基土承載力標準值(kPa);樁間天然地基土承載力折減系數(shù)，0.11.0。復(fù)合地基設(shè)計計算復(fù)合地基承載力標準值：置換率m和總樁數(shù)n可以按下式求得：A地基被加固面積(m2);fsp,k復(fù)合地基承載力標準值(kPa)； m面積置換率； fs,k樁間天然地基土承載力標準值(kPa);樁間天然地基土承

36、載力折減系數(shù)，0.11.0。 -單樁豎向承載力標準值(kN) ； Ap樁的截面積(m2)； -實體基礎(chǔ)底面壓力(kPa); A1實體基礎(chǔ)底面面積(m2); G實體基礎(chǔ)自重(kN);As實體基礎(chǔ)側(cè)面面積(m2)； -作用在實體基礎(chǔ)側(cè)面平均容許摩擦力(kPa)； fs,k實體基礎(chǔ)邊緣軟土的承載力(kPa)； f實體基礎(chǔ)底面經(jīng)修正后的地基承載力(kPa)。壁狀加固 LH, Lv滲透起始點至滲流出口的地下輪廓線的水平與垂直總長度(m); m換算系數(shù)，m=1.52.0; H擋土墻兩側(cè)水位差(m);ci滲徑系數(shù)，粘土34；粉質(zhì)粘土45；粉質(zhì)土56；砂質(zhì)粉土67?？?jié)B計算抗?jié)B流長度：Kf一般為1.53抗?jié)B安

37、全系數(shù)：排水固結(jié)法 排水固結(jié)法 第一節(jié) 概述 一、方法 二、類型第二節(jié) 固結(jié)原理第三節(jié) 設(shè)計與計算 一、預(yù)壓法 二、砂井排水 三、抗剪強度預(yù)測 四、穩(wěn)定分析 五、沉降計算第四節(jié) 施工方法排水固結(jié)法 排水固結(jié)法：是對天然地基，采用或先在地基中設(shè)置砂井(袋裝砂井或塑料排水帶) 等豎向排水體，然后利用建筑物本身重量分級逐漸加載；或在建筑物建造前對地基進行加載預(yù)壓的方法，使土體孔隙水排出，土體逐步固結(jié)，從而提高地基的承載力和穩(wěn)定性。排水固結(jié)系統(tǒng)是由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩部分組成方法排水固結(jié)法 1、排水系統(tǒng) 豎向排水系統(tǒng)： 普通砂井 袋裝砂井 塑料排水帶 水平排水系統(tǒng)： 砂墊層2、加壓系統(tǒng) 堆載加壓； 真

38、空加壓； 降低地下水位法； 電滲法； 聯(lián)合法類型根據(jù)排水與加壓兩大系統(tǒng)的不同可以分成很多類型。主要有：排水固結(jié)法 設(shè)計與計算 一、預(yù)壓法(一)、堆載預(yù)壓(二)、真空預(yù)壓二、砂井排水(一)、砂井的布置(二)、砂井地基固結(jié)度三、抗剪強度預(yù)測四、穩(wěn)定分析(一)、地基強度沿深度增加時的穩(wěn)定分析方法(二)、有效固結(jié)壓力強度指標的穩(wěn)定分析法五、沉降計算(一)、單向壓縮固結(jié)沉降的計算(二)、瞬時沉降的計算(三)、最終沉降量計算(四)、實用實測的沉降-時間曲線推算最終沉降量排水固結(jié)法 設(shè)計與計算：堆載預(yù)壓計算步驟 1、第一級容許載荷2、第一級載荷下地基的強度增長3、第一級載荷作用下地基固結(jié)時間4、第二級載荷5

39、、重復(fù)以上步驟，計算各級載荷6、計算地基在預(yù)壓載荷下的地基最終沉降量和預(yù)壓期間的沉降量繼續(xù)排水固結(jié)法 設(shè)計與計算:砂井排水 井徑與井距布置原則： 細而密 砂井井徑一般為0.30.4m；護管砂井井徑為0.15m；0.070.12m。塑料排水帶設(shè)計時換算成相當直徑的砂井。設(shè)塑料帶寬度為b, 厚度為，則換算砂井直徑為： 其中為換算系數(shù)，通過試驗強度一般取0.60.9。 砂井井距一般為井徑的68倍，沙袋井為1530倍。排水固結(jié)法 設(shè)計與計算:砂井有效直徑 砂井的平面布置可以采用正三角形和正方形正方形正三角形de砂井有效直徑； l砂井間距排水固結(jié)法 砂井深度： 砂井深度一般為1020m。砂墊層： 砂墊層

40、厚度一般0.5m，水下施工時1m左右。設(shè)計與計算:砂井排水 排水固結(jié)法 設(shè)計與計算:砂井排水 砂井未穿過整個受壓土層的平均固結(jié)度固結(jié)度設(shè)H1、H2分別為砂井深度及砂井以下壓縮層范圍內(nèi)的土層厚度，則整個壓縮層的平均固結(jié)度為 土工材料 土工合成材料 是應(yīng)用于巖土工程的、以合成材料為原材料制成的各種產(chǎn)品的統(tǒng)稱主要有：聚酰胺纖維（PA，如尼龍、錦綸）、聚酯纖維（滌綸）、聚丙烯纖維、聚乙烯纖維等等。 土工材料 土工材料的應(yīng)用一、反 濾二、排 水三、隔 離四、防 護五、防 滲六、加 筋七、其 它土工材料 土工合成材料Geosynthetics土工織物Geotextile土工膜Geomembrane土工復(fù)合

41、材料Geocomposite特種土工材料土工材料 土工材料的性能物理性能指標單位面積質(zhì)量厚度孔隙率力學性能指標抗拉強度與延伸率握持強度撕裂強度脹破強度水力性能指標等效孔徑垂直滲透系數(shù)和透水率水平滲透系數(shù)和導(dǎo)水率土工材料與土相互作用性能指標土土工材料之間摩擦系數(shù)土土工材料之間滲透系數(shù)耐久性指標耐磨、抗紫外線、抗生物、抗化學等土工材料 這4個強度的試驗都表示土工織物抵抗外部沖擊荷載的能人，其共向特點是試樣為圓形，用環(huán)形夾具將試樣夾??；其差別 是試樣尺、加荷方式不同。 脹破強度、CBR頂破強度、回球頂破強度、刺破強度土工材料 反濾作用當土中水流過土上織物時，水可以順暢穿過、而土粒卻被阻留的現(xiàn)象稱為反

42、濾(過濾)。反濾不同于排水，后者的水流是沿織 物表面進行的，而不是穿越織物。當土中水從細粒土流向粗粒土，或水流從土內(nèi)向外流出的出逸處，需要設(shè)置反濾措施，否則土粒 將受水流作用而被帶出土體外，發(fā)展下去可能導(dǎo)致土體破壞。土工織物可以代替水利工程中傳統(tǒng)采用的砂礫等天然反濾材料作為反濾層(或稱濾層)。 土工材料 (1)被保護的土料在水流作用下，土粒不得被水流帶走。即需要有“保土性”，以使防止管涌破壞。(2)水流必須能順暢通過織物平面，即需要有”透水性”，以防止積水產(chǎn)生過高的滲透壓力。(3)織物孔徑不能被水流挾好的土粒所阻塞，即要有“防堵性”，以避免反濾作用失效。反濾設(shè)計基本要求土工材料 1所需的基本資料 與反濾設(shè)計中要求的類似，應(yīng)提供土體的物理力學特性，如土的分類、土的顆粒分析曲線、土的滲透系數(shù)等；有關(guān)地質(zhì)、水文資料；來水量(或根據(jù)條件估算)；土與水的化學成分等。 另外，應(yīng)提供待選土工織物的厚度、等效孔徑O95，水平滲透系數(shù)Kh、垂直滲透系數(shù)Kv等。2以反濾準則檢驗待選土工織物 用于排水的無紡