換填法、砂石樁法及強(qiáng)夯法地基處理技術(shù)

1、換填法、砂石樁法及強(qiáng)夯法地基處理技術(shù)12概述處理原則和方法分類34換填法砂石樁法5強(qiáng)夯法第五章 地基處理1概述第五章 地基處理昆明學(xué)院馮博士 （1）改善地基的剪切性能、提高地基承載力及其穩(wěn)定性。 （2）改善地基的變形性質(zhì)、減少其沉降及不均勻沉降變形量。 （3）改善地基的滲透性、加強(qiáng)其滲透穩(wěn)定性。 （4）改善地基的動力特性、提高其抗震性能。 （5）改善地基的不良特性、滿足其工程的需要。5.1 概述一、地基處理的目的 淤泥和淤泥質(zhì)土、軟粘土、人工填土、細(xì)粉砂土和粉土、濕陷性土、有機(jī)質(zhì)土和膨脹土、多年凍土、巖溶、土洞和山區(qū)地基等。5.1 概述二、處理對象1、淤泥土與淤泥質(zhì)土淤泥土與淤泥質(zhì)土簡稱軟土淤

2、泥: 孔隙比 e1.5, wwl (Il1.0)淤泥質(zhì)土: 孔隙比 e =1.01.5,wwl (Il1.0)土性 * 高含水量 =4090% 甚至100% * 高壓縮性 a 0.53.0MPa-1 * 高流變性 : 次固結(jié)量隨時(shí)間增加 * 低強(qiáng)度 Cu 1.5, wwl (Il1.0)，有機(jī)含量 30%泥炭質(zhì)土 e=1.01.5, 有機(jī)含量10-30%*強(qiáng)度低、壓縮性很大2、粉細(xì)砂、粉土和粉質(zhì)土：易震陷、液化3、砂土、砂礫石等：透水性大、抗?jié)B、防止管涌和流土4、其他類土濕陷性黃土：消除濕陷膨脹土：脹縮性巖溶：塌陷5.1 概述2處理原則和方法分類第五章 地基處理 地基處理方法的分類可有多種多樣

3、。如：按時(shí)間可分為臨時(shí)處理和永久處理； 按處理深度可分為淺層處理和深層處理； 按處理土性對象可分為砂性土處理和粘性土處理，飽和土處理和非飽和土處理； 按地基處理作用機(jī)理可分為置換、夯實(shí)、擠密、排水、膠結(jié)、加筋等處理方法。地基處理方法分類及應(yīng)用范圍5.2 處理原則和方法分類地基處理方法選用原則技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量地基條件處理要求（處理后地基應(yīng)達(dá)到的各項(xiàng)指標(biāo)、處理的范圍、工程進(jìn)度等）工程費(fèi)用材料、機(jī)具來源5.2 處理原則和方法分類3換填法第五章 地基處理當(dāng)軟弱土地基的承載力和變形滿足不了設(shè)計(jì)要求，而軟弱土層的厚度又不是很大時(shí)，將基礎(chǔ)底面下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖除，然后分

4、層換填強(qiáng)度較大的砂（碎石、素土、灰土、爐渣、粉煤灰）或其他性能穩(wěn)定、無侵蝕性的材料，并壓實(shí)至要求的密實(shí)度為止，這種地基處理方法稱為墊層法。5.3 換填法1 墊層法定義通常基坑開挖后，利用分層回填壓實(shí)，也可處理較深的軟弱土層，但經(jīng)常由于地下水位高而需要采用降水措施；坑壁放坡占地面積大或需要基坑支護(hù)；以及施工土方量大，棄土多等因素，從而使處理費(fèi)用增高，工期延長，因此換填法的處理深度通常宜控制在3米以內(nèi)。但也不應(yīng)小于0.5米，因?yàn)閴|層太薄，則換土墊層的作用也不顯著。在濕陷性黃土地區(qū)或土質(zhì)較好場地，一般坑壁可直立或邊坡穩(wěn)定時(shí)，處理深度可限制在5米以內(nèi)?！败浫跬翆拥暮穸扔植缓艽蟆?-到底是多少米？在實(shí)際

5、工程中，什么情況下優(yōu)先選用該法？適用性：5.3 換填法深厚軟土深厚軟土軟土地基沉降太大、強(qiáng)度不足墊層法地基處理過程示意5.3 換填法2 墊層的類型按常用的墊層材料，可分為 砂墊層 碎石墊層 素土墊層 灰土墊層5.3 換填法3 換土墊層的作用 （1）提高持力層的承載力； （2）減少沉降量； （3）加速軟弱土層的排水固結(jié)； （4）防止凍脹； （5）消除膨脹土的脹縮作用。5.3 換填法墊層的作用：(1)提高地基承載力。淺基礎(chǔ)的地基承載力與持力層的抗剪強(qiáng)度有關(guān)。如果以抗剪強(qiáng)度較高的砂或其它填筑材料代替軟弱的土，可提高地基的承載力，避免地基破壞。(2)減少沉降量。一般地基淺層部分沉降量在總沉降量中所占的

6、比例是比較大的。以條形基礎(chǔ)為例，在相當(dāng)于基礎(chǔ)寬度的深度范圍內(nèi)的沉降量約占總沉降量50%左右。如以密實(shí)砂或其它填筑材料代替上部軟弱土層，就可以減少這部分的沉降量。由于砂墊層或其它墊層對應(yīng)力的擴(kuò)散作用，使作用在下臥層土上的壓力較小，這樣也會相應(yīng)減少下臥層土的沉降量。5.3 換填法(3)加速軟弱土層的排水固結(jié)。建筑物的不透水基礎(chǔ)直接與軟弱土層相接觸時(shí)，在荷載的作用下，軟弱土層地基中的水被迫繞基礎(chǔ)兩側(cè)排出，因而使基底下的軟弱土不易固結(jié)，形成較大的孔隙水壓力，還可能導(dǎo)致由于地基強(qiáng)度降低而產(chǎn)生塑性破壞的危險(xiǎn)。砂墊層和砂石墊層等墊層材料透水性大，軟弱土層受壓后，墊層可作為良好的排水面，可以使基礎(chǔ)下面的孔隙水

7、壓力迅速消散，加速墊層下軟弱土層的固結(jié)和提高其強(qiáng)度，避免地基土塑性破壞。5.3 換填法(4)防止凍脹。因?yàn)榇诸w粒的墊層材料孔隙大，不易產(chǎn)生毛細(xì)管現(xiàn)象，因此可以防止寒冷地區(qū)土中結(jié)冰所造成的凍脹。這時(shí)，砂墊層的底面應(yīng)滿足當(dāng)?shù)貎鼋Y(jié)深度的要求。(5)消除膨脹土的脹縮作用。在膨脹土地基上可選用砂、碎石、塊石、煤渣、二灰或灰土等材料作為墊層以消除脹縮作用，但墊層厚度應(yīng)依據(jù)變形計(jì)算確定，一般不少于0.3m，且墊層寬度應(yīng)大于基礎(chǔ)寬度，而基礎(chǔ)的兩側(cè)宜用與墊層相同的材料回填。5.3 換填法墊層的厚度z應(yīng)根據(jù)需置換軟弱土的深度或下臥土層的承載力確定，并符合下式要求： 墊層設(shè)計(jì)（以砂墊層為例）5.3 換填法 相應(yīng)于荷

8、載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，墊層底面處的附加壓力值（kPa）；墊層底面處土的自重壓力值（kPa）； 墊層厚度不宜小于0.5m，也不宜大于3m。faz墊層底面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值（kPa）。1）墊層厚度的確定b回填土b= b+2ztan dzCZ用試算法確定墊層的厚度z（1）初定z為12m；（2）計(jì)算； 、（3）按式 驗(yàn)算；若不滿足要求，則重新取值，直到滿足要求為止。5.3 換填法墊層底面處的附加壓力值可分別按下兩式計(jì)算：式中 b矩形基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)底面的寬度（m）；l 矩形基礎(chǔ)底面的長度（m）；pk 相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)底面處的平均壓力值（kPa）； 基礎(chǔ)底面處土的自重壓力值（kPa

9、）； z 基礎(chǔ)底面下墊層的厚度（m）； 墊層的壓力擴(kuò)散角，宜通過試驗(yàn)確定，當(dāng)無試驗(yàn)資料時(shí)，可查表。條形基礎(chǔ)矩形基礎(chǔ)5.3 換填法粉質(zhì)粘土和粉土換填材料中、粗、礫、碎石土、石屑灰土0.250.50203062328 壓力擴(kuò)散角 注：1、當(dāng)Z/b0.25時(shí)，除灰土外，其余材料均取=0； 2、當(dāng)0.25Z/b0.50時(shí)，可內(nèi)插求得。5.3 換填法要求：滿足基礎(chǔ)底面應(yīng)力擴(kuò)散的要求，防止墊層向兩側(cè)擠壓。 5.3 換填法2） 墊層寬度的確定常用經(jīng)驗(yàn)的擴(kuò)散角法按下式確定： 墊層頂面每邊超出基礎(chǔ)底邊不宜小于300mm。采用換填法對地基進(jìn)行處理后，由于墊層下軟弱土層的變形，建筑物地基往往仍將產(chǎn)生一定的沉降量及差

10、異沉降量。因此，在墊層的厚度和寬度確定后，對于重要的建筑物或墊層下存在軟弱下臥層的建筑物，還應(yīng)進(jìn)行地基的變形計(jì)算。5.3 換填法3） 地基變形計(jì)算換土墊層后的建筑物地基沉降由墊層自身的變形量和下臥土層的變形量兩部分所構(gòu)成，即 式中 基礎(chǔ)沉降量(cm)； 墊層自身變形量(cm)； 壓縮層厚度范圍內(nèi)，自墊層底面算起的各土層壓縮變形量之和(cm)。5.3 換填法4） 墊層材料的選用(2) 粉質(zhì)粘土。土料中有機(jī)質(zhì)含量不得超過5，當(dāng)含有碎石時(shí)，粒徑不宜大于50mm。(1)砂石。宜選用碎石、卵石、角礫、圓礫、礫砂、粗砂、中砂或石屑（粒徑小于2mm的部分不應(yīng)超過總重的45），應(yīng)級配良好，不含植物殘?bào)w、垃圾等

11、雜質(zhì)。當(dāng)使用粉細(xì)砂時(shí)，應(yīng)摻入不少于總重30的碎石或卵石。砂石的最大粒徑不宜大于50mm。(3) 其他材料如灰土、 粉煤灰、 礦渣等。在有可靠試驗(yàn)結(jié)果或成功工程經(jīng)驗(yàn)時(shí)，對質(zhì)地堅(jiān)硬、性能穩(wěn)定、無腐蝕性和放射性危害的工業(yè)廢渣等均可用于填筑換填墊層。也可由土工合成材料與地基土構(gòu)成加筋墊層。(2) 分層鋪填厚度、每層壓實(shí)遍數(shù)等宜通過試驗(yàn)確定。一般情況下，墊層的分層鋪填厚度可取200300mm。5.3 換填法5） 墊層的施工關(guān)鍵是如何將砂土加密到設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度。加密方法可采用機(jī)械碾壓法、重錘夯實(shí)法和平板振動法。應(yīng)根據(jù)不同的換填材料選擇施工機(jī)械。(3) 基坑開挖時(shí)應(yīng)避免坑底土層受擾動。 5.3 換填法(4

12、) 作好基坑的排水工作，必要時(shí)應(yīng)采取降低地下水位的措施。采用振實(shí)時(shí)，應(yīng)保證水源補(bǔ)給與 排水暢通，水面宜保持與砂面齊平?？捎米鲏|層的材料很多，除砂和碎石外，還有素土、灰土墊層，以及粉煤灰墊層等。國外還在墊層中鋪設(shè)塑料網(wǎng)片（加筋）來提高墊層的強(qiáng)度。 某工程地基為軟弱地基，采用換填法處理，換填材料為礫砂，墊層厚度為1m，已知：該基礎(chǔ)為條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)寬度為2m，基礎(chǔ)埋深位于地表下1.5m，上部結(jié)構(gòu)作用在基礎(chǔ)底面上的荷載為：P=200KN/m；自地面至6.0m均為淤泥質(zhì)土，其天然重度為17.6KN/m3，飽和重度為19.7KN/m3，承載力特征值為80kpa，地下水位在地表下2.7m，問：(1) 作用于

13、墊層底部的附加應(yīng)力(2) 下臥層承載力是否滿足要求 5.3 換填法5.3 換填法5.3 換填法某獨(dú)立基礎(chǔ)尺寸為1.5m1.2m，基礎(chǔ)埋深為1m，荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的荷載為252kN，其他資料如圖所示，現(xiàn)擬采用1m厚的灰土墊層進(jìn)行處理，灰土的重度為19.8kN/m3，進(jìn)行下臥層承載力驗(yàn)算。5.3 換填法4砂石樁法第五章 地基處理1、基本定義 碎(砂)石樁又被稱做粗顆粒土樁，是指用振動、沖擊或水沖等方式在軟弱地基中成孔之后，形成由砂石構(gòu)成的大直徑密實(shí)樁體，包括碎石樁、砂樁和砂石樁，總稱為碎石樁。 砂石樁與樁周土共同組成基礎(chǔ)下的復(fù)合土層，構(gòu)成持力層。2、成樁方式 1) 成砂樁方

14、式：振動法和沖擊法為主； 2) 成碎石樁方式：有振沖法、沉管法、干振法、強(qiáng)夯置換法、鉆孔錘擊法等。5.4 砂石樁法 1) 中、小型工業(yè)與民用建筑物； 2) 港灣建筑物(碼頭、護(hù)岸工程等)； 3) 土工構(gòu)筑物(土石壩、路基等)； 4) 材料堆置場地(礦料場等)； 5) 其它場地?；?、機(jī)場等。工程上，碎石樁法可用以下各類建筑：5.4 砂石樁法新鄭高速公路震動沉管擠密碎石樁施 工5.4 砂石樁法3、加固機(jī)理（松散砂土及粉土） 1) 松散砂土的工程特性 砂土和粉土屬于散粒狀結(jié)構(gòu)，粒間孔隙大，顆粒的排列位置很不穩(wěn)定， 在外荷(動力和靜力)作用下易發(fā)生移位,并會重新進(jìn)行排列，趨于較穩(wěn)定狀態(tài)。因此，松散砂

15、土沉降變形大、抗液化性弱、承載力小。尤其是受振動作用后，體積可縮小20%。2) 加固機(jī)理 通過碎石樁處理，可有效地改善松散砂(粉)土的工程特性，主要表現(xiàn)在三個方面：5.4 砂石樁法 擠密作用：a、對振沖法而言：施工過程中由于水沖使得松散砂土達(dá)到飽和狀態(tài)，并在高頻強(qiáng)迫振動下產(chǎn)生液化、重新排列密實(shí)；孔中填入的粗骨料被強(qiáng)迫振動、密實(shí)的同時(shí)，樁體半徑還不斷增大，對樁周土形成水平擠壓作用,甚至有一部分被擠入樁周土中。于是 ，砂土密實(shí)度、孔隙率 ，干密度和內(nèi)摩擦角，達(dá)到力學(xué)性能改善、承載力提高、抗液化性能增強(qiáng)的目的；b、對沉管法或干振法而言：施工中，樁管對周圍砂層產(chǎn)生很大的水平擠壓力，并將樁管處砂子擠向樁

16、管周圍的土層中, 樁管四周砂層孔隙率、密實(shí)度 。 5.4 砂石樁法3、加固機(jī)理（松散砂土及粉土） 由于擠壓，緊貼于樁周管上的土結(jié)構(gòu)遭到完全破壞。樁管周圍塑性變形區(qū)，由于受到擠壓和孔隙水壓力的共同作用，強(qiáng)度顯著降低。樁管周圍塑性變形區(qū)半徑RP可由下式確定。 由式知，塑性變形區(qū)域的大小與樁管半徑、土的變形模量成正比，與土的抗剪強(qiáng)度成反比。 5.4 砂石樁法3、加固機(jī)理（松散砂土及粉土） 擠密作用：圖 樁孔周圍應(yīng)力分布區(qū)完全破壞區(qū)5.4 砂石樁法3、加固機(jī)理（松散砂土及粉土） 擠密作用：砂土和粉土中排水減壓振密作用比擠密作用顯著，是砂石樁的主要加固作用之一。振密作用在宏觀上表現(xiàn)為振密變形。振動成樁過

17、程中，一般形成以樁管為中心的“沉降漏斗”，直徑達(dá)樁徑的69倍，并形成多條環(huán)狀裂隙。 振沖成樁過程中，樁周土體在循環(huán)荷載作用下發(fā)生收縮和趨于緊密，砂土在無排水條件下體積不斷收縮導(dǎo)致超孔隙水壓力產(chǎn)生，有效應(yīng)力降為零時(shí)引起砂土液化。碎石樁體材料具有良好的反濾效果，是理想的人工豎向排水減壓通道，土體中的超水孔隙水必然沿著該排水通道排出地面。隨著孔隙水排出，土體的孔隙比降低，密實(shí)度得到提高。5.4 砂石樁法3、加固機(jī)理（松散砂土及粉土） 排水減壓振密作用: 預(yù)震抗液化作用: 砂石樁法的預(yù)震抗液化作用主要有兩個方面： 樁間可液化土層受到擠密和振密作用。土層的密實(shí)度增加，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度提高，表現(xiàn)在土層標(biāo)貫擊數(shù)的增

18、加，從而提高土層本身的抗液化能力； 砂土的液化特性不僅與相對密實(shí)度和排水體有關(guān)，還與砂土的振動應(yīng)變史有關(guān)。預(yù)先受過適度水平的循環(huán)應(yīng)力預(yù)振的砂土，將具有較大的抗液化強(qiáng)度。砂石樁成樁過程中，樁間土受了多次預(yù)振作用，并通過樁體將產(chǎn)生的超孔隙水壓力消散，因而提高樁間土的抗液化能力。 5.4 砂石樁法3、加固機(jī)理（松散砂土及粉土） 3、加固機(jī)理(粘性土) 1) 粘性土的工程特性: 結(jié)構(gòu)為蜂窩狀或絮狀結(jié)構(gòu)，粘粒含量高、粘間結(jié)合力強(qiáng)、滲透性低。 在受到動、靜外荷作用時(shí)，黏粒之間的結(jié)合力以及黏粒、離子、水分子所組成的平衡體系雖然受到破壞，孔隙水壓力升高，土的強(qiáng)度降低，塑性變形增大，但是土中水并不容易排放。 黏

19、性土密實(shí)度提高效果不佳，無法達(dá)到最終提高承裁力的目的。 5.4 砂石樁法2) 加固機(jī)理 主要通過置換法(用碎石樁置換粘性土) 實(shí)現(xiàn)改良土基的目的，具體表現(xiàn)在兩個方面。 樁體置換作用。以性能良好的砂石樁直接替換部分粘性土，構(gòu)成性能良好的復(fù)合地基。由密實(shí)的碎石樁樁體取代了與樁體體積相同的軟弱土，因?yàn)樯笆瘶兜膹?qiáng)度和抗變形性能等均優(yōu)于其周圍的土，所以形成的復(fù)合地基的承載力、模量就比原來天然地基的承載力、模量大，從而提高了地基的整體穩(wěn)定性，減小了地基的沉降量。復(fù)合地基承載力增大率與沉降量的減小率均和置換率成正比關(guān)系。5.4 砂石樁法3、加固機(jī)理(粘性土) 2) 加固機(jī)理： 排水固結(jié)作用。飽和黏性土地基中

20、，碎石樁體的排水通道作用是砂石樁法處理飽和軟弱黏性土地基的主要作用之一。由于沉管成樁過程中的擠壓和振動等作用，樁間土?xí)霈F(xiàn)較大的孔隙水壓力，導(dǎo)致土強(qiáng)度降低。碎石樁施工結(jié)束后，上覆土體重力作用下，借助于砂石樁良好的排水作用，樁間土發(fā)生排水固結(jié)，同時(shí)由于黏粒、水分子、離子之間重新形成新的穩(wěn)定平衡體系，使土的強(qiáng)度得以恢復(fù)，甚至超過原土體強(qiáng)度。 5.4 砂石樁法3、加固機(jī)理(粘性土) 4、加固作用和效果 1 砂石樁加固作用： 不管是松散砂性土還是軟弱粘土，砂石樁具有復(fù)合地基的加固作用，并具體表現(xiàn)在5個方面：擠密、置換、排水固結(jié)、墊層和加筋作用。2 砂石樁加固效果： 對地基的加固效果具體表現(xiàn)在：可以使承

21、載力提高，使地基沉降量減小，抗剪強(qiáng)度增加和抗滑穩(wěn)定性提高。 5.4 砂石樁法5、設(shè)計(jì)計(jì)算 (1)、加固范圍：總體上要大于基礎(chǔ)底面的面積，具體根據(jù)建筑物的重要性及場地條件確定。 對于一般地基，宜在基礎(chǔ)外緣擴(kuò)大13排樁； 對可液化地基，在基礎(chǔ)外緣擴(kuò)展寬度不小于基底可液化土層厚度的1/2，并不應(yīng)小于5m。具體見下表所示。基礎(chǔ)形式加固范圍獨(dú)立基礎(chǔ)不超出基底面積條形基礎(chǔ)不超出或適當(dāng)超出基底面積筏形、十字交叉及箱形基礎(chǔ)基礎(chǔ)平面外輪廓范圍內(nèi)滿堂加固，輪廓線外加23排保護(hù)樁5.4 砂石樁法正方形布置矩形布置三角形布置扇形布置(2)、布樁形式： 對大面積滿堂處理，宜用等邊三角形布置；對單獨(dú)基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)，采用正

22、方形、矩形，等腰三角形較合適。5.4 砂石樁法5、設(shè)計(jì)計(jì)算 (3)、樁徑：1)碎石樁：取決于施工設(shè)備的樁管大小和地基土條件，一般為0.71.0m ；2)沉管法施工樁：一般為0.30.7m ；3)振沖樁：直徑一般為0.81.2m。(4)、材料要求：碎石料可使用礫砂、粗砂、中砂、圓礫、角礫、卵石、碎石等，這些材料可單獨(dú)用一種，也可以粗細(xì)粒料以一定的比例配合使用。填料中含泥量5%，并且不含有粒徑大于50mm的顆粒。(5)、墊層：墊層是基礎(chǔ)的“保護(hù)層”。故樁體施工結(jié)束后，樁頂與基礎(chǔ)間宜鋪設(shè)300500mm厚的碎(砂)石墊層，并振實(shí)。5.4 砂石樁法5、設(shè)計(jì)計(jì)算 (6)、樁長(加固深度)：取決于建筑物對

23、地基的強(qiáng)度和變形條件等的設(shè)計(jì)要求以及地質(zhì)條件(軟土層的厚度、性能等)而定，砂土地基還應(yīng)考慮抗液化的要求。主要注意四個方面： 1）地基中松軟土層厚度不大時(shí)。根據(jù)較好土層埋深確定。 2）松軟土層厚度較大時(shí)。按穩(wěn)定性控制的工程，樁長不應(yīng)小于最危險(xiǎn)滑動面的深度；按沉降變形控制的工程，樁長應(yīng)滿足復(fù)合地基的沉降量不超過建筑物地基的容許沉降量。 3）對于可液化地基，加固深度按要求的抗震處理深度確定。 4）樁長不宜小于4m，砂樁的長度一般應(yīng)達(dá)8-20m。5.4 砂石樁法5、設(shè)計(jì)計(jì)算 加固目的是提高地基承載力，減小變形及抗液化性等。因此， 基本出發(fā)點(diǎn)是擠密。 由此，要求我們確定密實(shí)度(rd)，孔隙度(e)，樁位

24、布置，樁徑(d)，間距(L)，樁體長或處理深度(H ) 。5.4 砂石樁法5、設(shè)計(jì)計(jì)算（砂性土） 計(jì)算參數(shù)及公式 單樁加固面積，正方形布樁 樁體面積 樁距 原地基土單位深度平均體積 砂固相顆粒體積 假定碎石樁為100%的擠密作用，即成樁過程中地面沒有隆起或下沉現(xiàn)象，被加固的砂土沒有流失。 一根碎石樁承擔(dān)的處理面積5.4 砂石樁法5、設(shè)計(jì)計(jì)算（砂性土） 樁距L的確定處理前體積： 處理后體積： 樁體直徑為d： 兩式聯(lián)立： 正方形布置正三角形布置5.4 砂石樁法5、設(shè)計(jì)計(jì)算（砂性土） 按照規(guī)范給出的簡化公式修正系數(shù)用來考慮振動下沉密實(shí)作用，取值為1.11.25.4 砂石樁法5、設(shè)計(jì)計(jì)算（砂性土） 若

25、考慮擠密和振密兩種作用粘性土的加固機(jī)理是置換，故根據(jù)置換率確定樁間距。由面積換算率m計(jì)算一根樁的分擔(dān)面積Ae 規(guī)范給出一根樁承擔(dān)的處理地基面積的等效圓直徑5.4 砂石樁法5、設(shè)計(jì)計(jì)算（粘性土） 式中為單根樁承擔(dān)的處理面積(m2) ； m (=樁身平均直徑d 2/單根樁分擔(dān)的處理地基面積的等效圓直徑de2)為樁土面積置換率，與樁間距成反比；Ap為砂石樁的截面積。 等邊三角形布置:de =1.05l; 正方形布置:de =1.13l; 矩形布置: 。 l、l1、l2分別為樁的間距、縱向間距和橫向間距。 1) 等邊三角形布置：2) 正方形布置：5.4 砂石樁法5、設(shè)計(jì)計(jì)算（粘性土） 粘性土的加固機(jī)理

26、是置換，故根據(jù)置換率確定樁間距。 作用于樁頂?shù)膽?yīng)力 樁周土的應(yīng)力 碎石樁面積， 則樁周土面積為Ae-Ap復(fù)合地基承載力應(yīng)由現(xiàn)場復(fù)合地基載荷試驗(yàn)取的，也可分別取得樁、樁間土承載力，按樁土應(yīng)力比估算。則有當(dāng)復(fù)合地基上作用荷載p時(shí)5.4 砂石樁法6、承載力計(jì)算對小型工程的粘性土地基： 復(fù)合地基承載力特征值應(yīng)通過現(xiàn)場復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定,初步設(shè)計(jì)時(shí)也可用單樁和處理后樁間土的承載力特征值估算.樁間土承載力標(biāo)準(zhǔn)值由現(xiàn)場原位試驗(yàn)或室內(nèi)試驗(yàn)確定。 n為樁土應(yīng)力比, 即： 粘土為24，砂土、粉土為1.53。 5.4 砂石樁法6、承載力計(jì)算【例】對粘性土地基，砂石樁的樁徑為600mm，置換率為0.28。 1、對等

27、邊三角形布樁，其間距最接近下列哪個值?(A)1.0m (B)1.1m (C)1.2m (D)1.3m (E)1.4m 2、對正方形布樁，其間距最接近下列哪個值?(A)1.0m (B)1.1m (C)1.2m (D)1.3m (E)1.4m【答案】1、B; 2、A【解】粘性土地基：一根砂石樁承擔(dān)的處理面積為：等邊三角形布置，砂石樁間距為：正方形布置，砂石樁間距為：5.4 砂石樁法某黏土場地采用砂石樁處理，天然地基承載力為90kPa，處理后復(fù)合地基承載力為150kPa，砂樁樁體承載力300kPa，如采用等邊三角形布樁，樁徑為0.8m，按建筑地基處理技術(shù)規(guī)范計(jì)算，砂樁間距為（ ）A 1.23m B

28、1.43m C 1.63m D 1.83m5.4 砂石樁法某均質(zhì)砂土場地采用砂樁處理，等邊三角形布樁，砂樁直徑為0.5m，樁體承載力為300kPa，場地土層天然孔隙比為0.92，最大孔隙比為0.96，最小孔隙比為0.75，天然地基承載力為120kPa，要求加固后砂土的相對密度不小于0.7，按建筑地基處理技術(shù)規(guī)范計(jì)算，當(dāng)采用振動沉管法施工，修正系數(shù)取為1.1時(shí)，樁間距為（ ）A 2.01m B 2.11m C 2.21m D 2.31m5.4 砂石樁法5強(qiáng)夯法第五章 地基處理強(qiáng)夯是法國Menard技術(shù)公司于1969年首創(chuàng)的一種地基加固方法，它通過一般840t的重錘(最重可達(dá)200t)和820m的落距(最高可達(dá)40m)，對地基土施加很大的沖擊能，一般能量為5008000kN.m。在地基土中所出現(xiàn)的沖擊波和動應(yīng)力，可提高地基土的強(qiáng)度、降低土的壓縮性、改善砂土的抗液化條件、消除濕陷性黃土的濕陷性等。同時(shí)，夯擊能還可提高土層的均勻程度，減少將來可能出現(xiàn)的差異