土力學(xué)課件地基處理

土力學(xué)地基基礎(chǔ)

地基處理1第9章重點(diǎn)內(nèi)容1.軟土的物理力學(xué)性質(zhì)及其工程特性2.各種地基處理方法的基本原理2第9章軟弱土地基處理第1節(jié)概述第2節(jié)夯實(shí)法及碾壓法第3節(jié)換土墊層法第4節(jié)排水固結(jié)預(yù)壓法第5節(jié)擠密法和振沖法第6節(jié)強(qiáng)夯法第7節(jié)深層攪拌法第8節(jié)高壓噴射注漿法3第1節(jié)概述

軟弱土系指淤泥、淤泥質(zhì)土和部分沖填土、雜填土及其他高壓縮性土。由軟弱土組成的地基稱為軟弱土地基。淤泥、淤泥質(zhì)土在工程上統(tǒng)稱為軟土，其具有特殊的物理力學(xué)性質(zhì)，從而導(dǎo)致了其特有的工程性質(zhì)。4軟土：指在靜水或非常緩慢的流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學(xué)作用下形成的軟弱土。物理力學(xué)特性軟土的天然孔隙比大：e>1天然含水率高：w≥wl壓縮系數(shù)高滲透系數(shù)小抗剪強(qiáng)度低靈敏度高具有明顯的流變性5淤泥：e≥1.5淤泥質(zhì)土：1.5>e≥1.0軟土工程特性軟土地基的地基承載力低建筑物的沉降和差異沉降較大建筑物沉降歷時(shí)長(zhǎng)流變：在應(yīng)力不變的情況下，土體的剪應(yīng)變和體應(yīng)變?nèi)噪S時(shí)間而增長(zhǎng)的現(xiàn)象。6

地基處理的目的主要是改善地基的工程性質(zhì)，包括改善地基土的變形特性和滲透性，提高其抗剪強(qiáng)度等。(1).提高地基土的抗剪強(qiáng)度地基承載力、土壓力及人工和自然邊坡的穩(wěn)定性，均主要取決于土的抗剪強(qiáng)度。因此，為了防止土體剪切破壞，就需要采取一定措施，提高和增加地基土的抗剪強(qiáng)度。

7(2).改善地基土的壓縮性建筑物超過允許值的傾斜、差異沉降將影響建筑物的正常使用甚至危及到建筑物的安全性。地基土的壓縮模量等指標(biāo)是反映其壓縮性的重要指標(biāo)，通過地基處理，可改善地基土的壓縮模量等壓縮性指標(biāo)，減少建筑物沉降和不均勻沉降。另外也可防止土體側(cè)向流動(dòng)（塑性流動(dòng)）產(chǎn)生的剪切變形，也是地基處理的目的之一。8(3).改善地基土的滲透特性地下水在地基土中運(yùn)動(dòng)時(shí)，將引起堤壩等地基的滲漏現(xiàn)象；基坑開挖過程中，因土層夾有薄層粉砂或粉土而產(chǎn)生流砂和管涌；這些都會(huì)造成地基承載力下降、沉降加大和邊坡失穩(wěn)，而滲漏、流砂和管涌等現(xiàn)象均與土的滲透特性密切相關(guān)。為此，必須采用某種（些）地基處理措施，以減小地基中滲透壓力或使其變成不透水土。9(4).改善地基土的動(dòng)力特性在地震運(yùn)動(dòng)、交通荷載以及打樁和機(jī)器振動(dòng)等動(dòng)力荷載作用下，將會(huì)使飽和松散的砂土和粉土產(chǎn)生液化，或使鄰近地基產(chǎn)生振動(dòng)下沉，造成地基土承載力喪失，或影響鄰近建筑物的正常使用甚至破壞。因此，工程中有時(shí)需采取一定的措施，防止地基土液化，并改善其動(dòng)力特性，提高地基的抗震(振)性能。(5).改善特殊土地基的不良特性特殊土地基有特殊的不良特性，如黃土的濕陷性、膨脹土的脹縮性和凍土的凍脹性等。因此，在這些特殊土地基上修筑建筑物時(shí)，需要采取一定的措施，以減小或消除上述不良特性對(duì)工程的影響。10選擇地基處理方案前，應(yīng)進(jìn)行深入的調(diào)查，充分收集資料。在調(diào)查、收集資料時(shí)，應(yīng)考慮以下五個(gè)方面的內(nèi)容：(1).上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)情況；(2).建筑場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件；(3).施工用地、施工工期、工程用料來源等；(4).施工時(shí)對(duì)周圍環(huán)境的影響；(5).施工單位技術(shù)力量、機(jī)具設(shè)備、施工管理水平及施工經(jīng)驗(yàn)等。11地基處理方法分類表分類處理方法原理及作用適用條件碾

壓、夯實(shí)法機(jī)械碾壓法、重錘夯實(shí)法、平板振動(dòng)法利用壓實(shí)原理，把淺層地基土壓實(shí)、夯實(shí)或振實(shí)。屬于淺層處理。碎石、砂土、粉土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、素填土、雜填土等地基。12換

土墊層法砂（石）墊層、碎石墊層、粉煤灰墊層、干渣墊層、土或灰土墊層挖除淺層軟弱土或不良土，回填砂石、粉煤灰、干渣、粗顆土或灰土等強(qiáng)度較高的材料，并分層碾壓或夯實(shí)土，提高承載力和減小變形，改善特殊土的不良特性（如濕陷、凍脹、脹縮性等）。屬淺層處理。淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘等的淺層處理13排

水固結(jié)法天然地基和砂井及塑料排水板地基的堆載預(yù)壓、降水預(yù)壓、電滲預(yù)壓通過在地基中設(shè)置豎向排水通道并對(duì)地基施以預(yù)壓荷載，加速地基土的排水固結(jié)和強(qiáng)度增長(zhǎng)，提高地基穩(wěn)定性，提前完成基礎(chǔ)沉降。屬深層處理。深厚飽和軟土和沖填土地基，對(duì)滲透性極低的泥炭土應(yīng)慎用14深

層密實(shí)法碎石樁、砂樁、砂石樁、石灰樁、土樁、灰土樁、二灰樁、強(qiáng)夯（置換）法，爆破擠密法采用一定技術(shù)方法，通過振動(dòng)和擠密，使土體孔隙減小，強(qiáng)度提高，在振動(dòng)擠密過程中，回填砂、碎石、灰土、素土等，形成相應(yīng)的砂樁、碎石樁、灰土樁、土樁等，并與地基土組成復(fù)合地基，從而提高強(qiáng)度，減小變形；強(qiáng)夯（置換）即利用強(qiáng)大的夯實(shí)功能，在地基中產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波和動(dòng)應(yīng)力，迫使土體動(dòng)力固結(jié)密實(shí)（在強(qiáng)夯過程中，同時(shí)可填入碎石，置換地基土）；爆破則為引爆預(yù)先埋入地基中的炸藥，通過爆破振動(dòng)使土體液化和變形，從而獲得較大的密實(shí)度，提高地基承載力，減小地基變形。屬深層處理。松砂、粉土、雜填土、素填土、低飽和度粘性土及濕陷性黃土強(qiáng)夯置換適用于軟粘土。15膠結(jié)法注漿、深層攪拌、高壓旋噴采用專門技術(shù)，在地基中注入水泥漿液或化學(xué)漿液，使土粒膠結(jié)，提高地基承載力、減小沉降量、防止?jié)B漏等；或在部分軟土地基中摻入水泥、石灰等形成加固體，與地基土組成復(fù)合地基，提高地基承載力、減小變形、防止?jié)B漏；或高壓沖切土體，在噴射漿液的同時(shí)旋轉(zhuǎn)、提升噴漿管，形成水泥圓柱體（若注漿管不旋轉(zhuǎn)，也可形成墻狀加固體），與地基土組成復(fù)合地基，提高地基承載力、減小沉降量、防止砂土液化、管涌和基坑隆起等。淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土地基；注漿法還可適用于巖石地基16加筋法土工膜、土工織物、土工格柵、土工合成物、土錨、土釘、樹根樁、碎石樁、砂樁等土工聚合物鋪設(shè)在人工填筑的堤壩或擋土墻內(nèi)，起到排水、隔離、加固補(bǔ)強(qiáng)、反濾等作用；土錨、土釘?shù)戎糜谌斯ぬ钪牡虊位驌跬翂?nèi),可提軟粘土、砂土地基、人工填土及陡坡填土17加筋法高土體自身的強(qiáng)度和自穩(wěn)能力；在軟弱土層上設(shè)置樹根樁、碎石樁、砂樁等，形成人工復(fù)合土體，用以提高地基承載力、減小沉降量和增加地基的穩(wěn)定性其它熱加固、凍結(jié)、托換技術(shù)、糾偏技術(shù)通過獨(dú)特的技術(shù)措施處理軟弱地基根據(jù)建筑物和地基基礎(chǔ)情況確定18在充分調(diào)查研究、收集資料的基礎(chǔ)上，確定地基處理方案。方案確定的步驟如下：(1).具備各種有關(guān)處理方案的資料；(2).據(jù)收集的資料，初步選定可供考慮的幾種地基處理方案；(3).初步選定的幾種處理方案，分別對(duì)預(yù)期處理效果、材料來源和消耗、施工機(jī)具和進(jìn)度、對(duì)周圍環(huán)境的影響等各種因素，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和對(duì)比，從中選擇最優(yōu)的地基處理方案；19

地基處理的原則：地基處理有許多方法，各種方法都有各自的特點(diǎn)和作用機(jī)理。沒有哪一種方法是萬能的，對(duì)于每一個(gè)工程都必須進(jìn)行綜合考慮，通過幾種可能采用的地基處理方案的比較，選擇一種技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理、施工可行的方案，既可以是單一的地基處理方法，也可以是多種地基處理方法的綜合。20第2節(jié)夯實(shí)法及碾壓法

通過夯錘或機(jī)械，夯擊或碾壓填土、疏松土層，使其孔隙體積減少、密實(shí)程度提高，這種作用稱為壓實(shí)。壓實(shí)能降低土的壓縮性、提高其抗剪強(qiáng)度、減弱土的透水性，使經(jīng)過處理的表層弱土成為能承擔(dān)較大荷載的地基持力層。21一、土的壓實(shí)原理大量工程實(shí)踐和試驗(yàn)研究表明，控制土的壓實(shí)效果的主要因素是：土的含水率，壓實(shí)機(jī)械及其壓實(shí)功能等。土的壓實(shí)效果常用干密度d（單位土體積內(nèi)土粒的質(zhì)量）來衡量。22

1.最優(yōu)含水率對(duì)粘性土，當(dāng)壓實(shí)功能和條件相同時(shí)，土的含水率過大或過小，土體都不易壓實(shí)，只有把土的含水率調(diào)整到某一適宜值時(shí)，才能收到最佳的壓實(shí)效果。

在一定壓實(shí)機(jī)械的功能條件下，土最易于被壓實(shí)，并能達(dá)到最大密度時(shí)的含水率，稱為最優(yōu)含水率wop，相應(yīng)的干密度則稱為最大干密度dmax。23wd0dmaxwop試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表明：最優(yōu)含水率wop與土的塑限wp有關(guān)，大致為wop=wp+2%。土中粘土礦物含量大，則最優(yōu)含水率大。24土的壓實(shí)性一、土的擊實(shí)試驗(yàn)在試驗(yàn)室內(nèi)通過擊實(shí)試驗(yàn)研究土的壓實(shí)性。擊實(shí)試驗(yàn)有輕型和重型兩種。擊實(shí)筒護(hù)筒擊錘導(dǎo)筒25重型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑小于40mm的土，擊實(shí)筒容積為2104cm3，擊錘質(zhì)量為4.5kg，擊錘落高為45.7cm。分五層擊實(shí)，每層56擊。根據(jù)擊實(shí)后土樣的密度和實(shí)測(cè)含水率計(jì)算相應(yīng)的干密度輕型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑小于5mm的土，擊實(shí)筒容積為947cm3，擊錘質(zhì)量為2.5kg。把制備成一定含水率的土料分三層裝入擊實(shí)筒，每層土料用擊錘均勻錘擊25下，擊錘落高為30.5cm26二、填土的擊實(shí)特性影響土壓實(shí)性的因素很多，主要有含水率、擊實(shí)功能、土的種類和級(jí)配等1.含水率的影響ρdmaxwρd0wop說明：當(dāng)擊數(shù)一定時(shí)，只有在某一含水率下才獲得最佳的擊實(shí)效果272.擊實(shí)功能的影響ω0ρd擊數(shù)403020飽和線1.土料的最大干密度和最優(yōu)含水率不是常數(shù)。最大干密度隨擊數(shù)的增加而逐漸增大,最優(yōu)含水率逐漸減小。然而，這種變化速率是遞減的。同時(shí)，光憑增加擊實(shí)功能來提高土的最大干密度是有限的282.當(dāng)含水率較低時(shí)擊數(shù)的影響較顯著。當(dāng)含水率較高時(shí)，含水率與干密度關(guān)系曲線趨近于飽和線，這時(shí)提高擊實(shí)功能是無效的說明：填料的含水率過高或過低都是不利的。含水率過低，填土遇水后容易引起濕陷；過高又將惡化填土的其他力學(xué)性質(zhì)。因此，在實(shí)際施工中填土的含水率控制得當(dāng)與否，不僅涉及到經(jīng)濟(jì)效益，而且影響到工程質(zhì)量293.土類和級(jí)配的影響擊實(shí)試驗(yàn)表明，在相同擊實(shí)功能下，粘性土粘粒含量愈高或塑性指數(shù)愈大，壓實(shí)愈困難，最大干密度愈小，最優(yōu)含水率愈大wρd0無粘性土的擊實(shí)曲線30無粘性土的擊實(shí)曲線和粘性土擊實(shí)曲線不同，在含水率較大時(shí)得到較高的干密度，因此在無粘性土實(shí)際填筑中，通常要不斷灑水使其在較高的含水率下壓實(shí)說明：土的級(jí)配對(duì)土的壓實(shí)性影響很大。級(jí)配良好的土，易于壓實(shí)，級(jí)配不良的土，不易壓實(shí)，因?yàn)榧?jí)配良好的土有足夠的細(xì)粒去充填較粗粒形成的孔隙，因而能獲得較高的干密度31第3節(jié)強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法是用幾噸至幾十噸的重錘從高處落下，反復(fù)多次夯擊地面，對(duì)地基進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)。這種強(qiáng)大的夯擊力在地基中產(chǎn)生動(dòng)應(yīng)力和振動(dòng)，從夯擊點(diǎn)發(fā)出縱波和橫波，向地基縱深方向傳播，使地基淺層和深處產(chǎn)生不同程度的加固作用。32強(qiáng)夯法加固地基，是指通過用專門的起重設(shè)備和方法，將重錘（一般為80～300kN，最重可達(dá)2000kN）從高處(一般為8～12m，最高達(dá)到40m)自由下落，通過對(duì)地基土施加很大的沖擊能（一般能量為500～8000kN·m），從而使地基土強(qiáng)度提高、土的壓縮性降低，提高砂土的抗液化強(qiáng)度，消除濕陷性黃土的濕陷性，降低將來可能出現(xiàn)的差異沉降，以達(dá)到地基加固的目的。強(qiáng)夯法也稱為動(dòng)力固結(jié)法。對(duì)高飽和度的粉土和粘性土地基，曾有人在夯坑中回填塊石、碎石或其他粗顆材料，然后再將其強(qiáng)行夯入并排開軟土，最終形成砂石樁與軟土構(gòu)成的復(fù)合地基，此時(shí)則稱之為強(qiáng)夯置換法（或動(dòng)力置換、強(qiáng)夯擠淤）。336.1.1強(qiáng)夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基。強(qiáng)夯置換法適用于高飽和度的粉土與軟塑～流塑的粘性土等地基上對(duì)變形控制要求不嚴(yán)的工程。6.1.2強(qiáng)夯置換法在設(shè)計(jì)前必須通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性和處理效果。6.1.3強(qiáng)夯和強(qiáng)夯置換施工前，應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)有代表性的場(chǎng)地上選取一個(gè)或幾個(gè)試驗(yàn)區(qū)，進(jìn)行試夯或試驗(yàn)性施工。試驗(yàn)區(qū)數(shù)量應(yīng)根據(jù)建筑場(chǎng)地復(fù)雜程度、建筑規(guī)模及建筑類型確定。34加固機(jī)理土的類型的不同，強(qiáng)夯加固的機(jī)理亦有所不同。對(duì)于粗顆粒、非飽和的土體，通過強(qiáng)夯法，給土體施加動(dòng)力荷載，夯擊能使土的骨架變形，土體孔隙減小變得密實(shí)，非飽和土的夯實(shí)過程，就是土中的空氣被擠出的過程。由于提高了土的密實(shí)度，使土體抗剪強(qiáng)度提高，壓縮性減小。因此強(qiáng)夯法加固處理多孔隙、粗顆粒、非飽和土體，其機(jī)理實(shí)質(zhì)是動(dòng)力密實(shí)。35對(duì)于飽和的細(xì)顆粒土，強(qiáng)夯法處理機(jī)理則為動(dòng)力固結(jié)。當(dāng)巨大的沖擊能量施加于土體后產(chǎn)生很大的應(yīng)力波，存在于土體中的微氣泡體積壓縮，從而使土體體積得到壓縮，土體體積壓縮后孔隙水壓力增加，增加至上覆壓力值時(shí)，土體產(chǎn)生液化（局部液化），之后土體結(jié)構(gòu)遭到破壞，使土體產(chǎn)生很多裂隙，改善土體透水性能，使孔隙水順利逸出，待孔隙水壓力消散后，土體固結(jié)，強(qiáng)度提高，壓縮性減小。36在強(qiáng)夯的同時(shí)，夯坑中可置入碎石，強(qiáng)行擠走軟土，即動(dòng)力置換。強(qiáng)夯置換可分為整式置換和樁式置換。整式置換是通過強(qiáng)夯把碎石整體擠入淤泥中，其作用機(jī)理類似于換土墊層；樁式置換是通過強(qiáng)夯將碎石擠入土體中，并形成碎石樁（墩），形成的碎石樁(墩)與樁(墩)間土一起構(gòu)成復(fù)合地基，共同承受外荷載，抵抗變形。37（a）整式置換（b）樁式置換38(1).夯錘與落距單擊夯實(shí)能是強(qiáng)夯法施工的重要技術(shù)參數(shù)之一。單擊夯實(shí)能大，夯擊擊數(shù)和夯擊遍數(shù)少，有效加固深度大，加固處理的技術(shù)效果與經(jīng)濟(jì)效益均較好。單擊夯擊能為夯錘錘重和落距的乘積，因此，夯錘錘重和落距是影響單擊夯擊能大小的兩個(gè)參數(shù)。目前國(guó)內(nèi)在強(qiáng)夯法中所用的夯錘錘重為100～150kN（最大為400kN），夯錘落高一般為8～25m，夯錘的平面形狀常為圓形和方形，夯錘有氣孔式和封閉式兩種。實(shí)踐證明，圓形和帶氣孔的錘較好，可克服方形錘夯擊時(shí)因上下兩擊著地不完全重合，而造成的夯擊能量損失和著地時(shí)傾斜的缺點(diǎn)，減小起吊夯錘時(shí)的吸力和夯錘著地前瞬時(shí)氣墊的上托力，防止能量損失。39夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)，應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)試夯得到的夯擊次數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線確定，并應(yīng)同時(shí)滿足下列條件：1最后兩擊的平均夯沉量不宜大于下列數(shù)值：當(dāng)單擊夯擊能小于4000kN·m時(shí)為50mm；當(dāng)單擊夯擊能為4000～6000kN·m時(shí)為100mm；當(dāng)單擊夯擊能大于6000kN·m時(shí)為200mm；

2夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過大的隆起；

3不因夯坑過深而發(fā)生提錘困難。夯擊遍數(shù)應(yīng)根據(jù)地基土性質(zhì)確定，可采用點(diǎn)夯2～3遍，對(duì)于滲透性較差的細(xì)顆粒土，必要時(shí)夯擊遍數(shù)可適當(dāng)增加。最后再以低能量滿夯2遍，滿夯可采用輕錘或低落距錘多次夯擊，錘印搭接。406.2.4兩遍夯擊之間應(yīng)有一定的時(shí)間間隔，間隔時(shí)間取決于土中超靜孔隙水壓力的消散時(shí)間。當(dāng)缺少實(shí)測(cè)資料時(shí)，可根據(jù)地基土的滲透性確定，對(duì)于滲透性較差的粘性土地基，間隔時(shí)間不應(yīng)少于3～4周；對(duì)于滲透性好的地基可連續(xù)夯擊。6.2.5夯擊點(diǎn)位置可根據(jù)基底平面形狀，采用等邊三角形、等腰三角形或正方形布置。第一遍夯擊點(diǎn)間距可取夯錘直徑的2.5～3.5倍，第二遍夯擊點(diǎn)位于第一遍夯擊點(diǎn)之間。以后各遍夯擊點(diǎn)間距可適當(dāng)減小。對(duì)處理深度較深或單擊夯擊能較大的工程，第一遍夯擊點(diǎn)間距宜適當(dāng)增大。416.2.6強(qiáng)夯處理范圍應(yīng)大于建筑物基礎(chǔ)范圍，每邊超出基礎(chǔ)外緣的寬度宜為基底下設(shè)計(jì)處理深度的1/2至2/3，并不宜小于3m。6.2.7根據(jù)初步確定的強(qiáng)夯參數(shù)，提出強(qiáng)夯試驗(yàn)方案，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試夯。應(yīng)根據(jù)不同土質(zhì)條件待試夯結(jié)束一至數(shù)周后，對(duì)試夯場(chǎng)地進(jìn)行檢測(cè)，并與夯前測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，檢驗(yàn)強(qiáng)夯效果，確定工程采用的各項(xiàng)強(qiáng)夯參數(shù)。426.2.10強(qiáng)夯置換墩的深度由土質(zhì)條件決定，除厚層飽和粉土外，應(yīng)穿透軟土層，到達(dá)較硬土層上。深度不宜超過7m。6.2.11強(qiáng)夯置換法的單擊夯擊能應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。6.2.12墩體材料可采用級(jí)配良好的塊石、碎石、礦渣、建筑垃圾等堅(jiān)硬粗顆粒材料，粒徑大于300mm的顆粒含量不宜超過全重的30%。436.2.13夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試夯確定，且應(yīng)同時(shí)滿足下列條件：1墩底穿透軟弱土層，且達(dá)到設(shè)計(jì)墩長(zhǎng)；

2累計(jì)夯沉量為設(shè)計(jì)墩長(zhǎng)的1.5～2.0倍；

3最后兩擊的平均夯沉量不大于本規(guī)范第6.2.2條的規(guī)定值。6.2.14墩位布置宜采用等邊三角形或正方形。對(duì)獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)可根據(jù)基礎(chǔ)形狀與寬度相應(yīng)布置。446.2.15墩間距應(yīng)根據(jù)荷載大小和原土的承載力選定，當(dāng)滿堂布置時(shí)可取夯錘直徑的2～3倍。對(duì)獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)可取夯錘直徑的1.5～2.0倍。墩的計(jì)算直徑可取夯錘直徑的1.1～1.2倍。6.2.16當(dāng)墩間凈距較大時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的剛度。6.2.18墩頂應(yīng)鋪設(shè)一層厚度不小于500mm的壓實(shí)墊層，墊層材料可與墩體相同，粒徑不宜大于100mm。6.2.19強(qiáng)夯置換設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)預(yù)估地面抬高值，并在試夯時(shí)校正。45強(qiáng)夯加固效果的檢驗(yàn)常用的檢測(cè)手段有靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入、十字板剪切試驗(yàn)、載荷試驗(yàn)以及取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)等。目前爭(zhēng)論較大的問題是強(qiáng)夯對(duì)飽和軟粘性土的加固效果，國(guó)內(nèi)外結(jié)論不一，有的強(qiáng)夯成功，有的則失敗，究其原因，可能在于土內(nèi)含砂量的影響，含砂量過少，土中的孔隙水不易排出，超孔隙水壓力不易消散，影響到加固效果。46在西安地區(qū)欠壓密的高濕度黃土地基上進(jìn)行強(qiáng)夯的情況也能說明這個(gè)問題；強(qiáng)夯前在黃土內(nèi)埋設(shè)了袋裝砂井。強(qiáng)夯場(chǎng)地的土層分布為，0~2米具有濕陷性的黃土，2~9米軟弱高濕度黃土，地下水位深3米左右。經(jīng)強(qiáng)夯后，孔隙水隨砂井上升到地面，使表層黃土變軟，出現(xiàn)軟一塊硬一塊的不均勻現(xiàn)象，強(qiáng)夯失敗。由此可見，在飽和軟粘性土上進(jìn)行強(qiáng)夯要慎重，最好先進(jìn)行試夯取得經(jīng)驗(yàn)后再?zèng)Q定是否進(jìn)行。47第4節(jié)換土墊層法當(dāng)建筑物基礎(chǔ)下的持力層比較軟弱、不能滿足上部荷載對(duì)地基的要求時(shí)，常采用換土墊層法來處理軟弱土地基，即將基礎(chǔ)下一定深度內(nèi)的土層挖去，然后回填以強(qiáng)度較高的砂、碎石或灰土等，并夯至密實(shí)。484.1.1換填墊層法適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。4.1.2應(yīng)根據(jù)建筑體型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、荷載性質(zhì)、巖土工程條件、施工機(jī)械設(shè)備及填料性質(zhì)和來源等進(jìn)行綜合分析，進(jìn)行換填墊層的設(shè)計(jì)和選擇施工方法。49墊層材料的選擇：應(yīng)盡量考慮就地取材和經(jīng)壓實(shí)后能獲得較高模量的材料，因?yàn)閴|層的ES與下臥層的ES差別愈大，則應(yīng)力擴(kuò)散范圍亦大。一般選用中砂、粗砂、礫砂、礫石、碎石、灰土、素土、礦渣以及其他性能穩(wěn)定、無腐蝕性、低壓縮性材料。濕陷性黃土地基應(yīng)使用素土或灰土墊層。砂石墊層可用于軟土、膨脹性土地基或水下黃土地基。但對(duì)于有振動(dòng)和地下水位較高而流量、流速較大的地基，則不宜使用顆粒較細(xì)的砂墊層。膨脹性土、凍土不能用作墊層材料。墊層內(nèi)還不能混有草根、垃圾等雜物。50實(shí)踐證明：換土墊層可以有效地處理某些荷載不大的建筑物地基問題。換土墊層按其回填的材料可分為砂墊層、碎石墊層、灰土墊層等。砂墊層的主要作用：

1.提高淺基礎(chǔ)下地基的承載力；

2.減少沉降量；

3.加速基底下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。51墊層的厚度應(yīng)根據(jù)需置換軟弱土的深度或下臥土層的承載力確定5253墊層可選用下列材料：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(jí)配良好，不含植物殘?bào)w、垃圾等雜質(zhì)。當(dāng)使用粉細(xì)砂或石粉（粒徑小于0.075mm的部分不超過總重的9%）時(shí)，應(yīng)摻人不少于總重30%的碎石或卵石。砂石的最大粒徑不宜大于50mm。對(duì)濕陷性黃土地基，不得選用砂石等透水材料。542粉質(zhì)粘土。土料中有機(jī)質(zhì)含量不得超過5%，亦不得含有凍土或膨脹土。當(dāng)含有碎石時(shí)，其粒徑不宜大于50mm。用于濕陷性黃土或膨脹土地基的粉質(zhì)粘土墊層，土料中不得夾有磚、瓦和石塊。

3灰土。體積配合比宜為2:8或3:7。土料宜用粉質(zhì)粘土，不宜使用塊狀粘土和砂質(zhì)粉土，不得含有松軟雜質(zhì)，并應(yīng)過篩，其顆粒不得大于15mm。石灰宜用新鮮的消石灰，其顆粒不得大于5mm。

554粉煤灰?？捎糜诘缆?、堆場(chǎng)和小型建筑、構(gòu)筑物等的換填墊層。粉煤灰墊層上宜覆土0.3～0.5m。粉煤灰墊層中采用摻加劑時(shí)，應(yīng)通過試驗(yàn)確定其性能及適用條件。作為建筑物墊層的粉煤灰應(yīng)符合有關(guān)放射性安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。粉煤灰墊層中的金屬構(gòu)件、管網(wǎng)宜采取適當(dāng)防腐措施。大量填筑粉煤灰時(shí)應(yīng)考慮對(duì)地下水和土壤的環(huán)境影響。565礦渣。墊層使用的礦渣是指高爐重礦渣，可分為分級(jí)礦渣、混合礦渣及原狀礦渣。礦渣墊層主要用于堆場(chǎng)、道路和地坪，也可用于小型建筑、構(gòu)筑物地基。選用礦渣的松散重度不小于11kN/m3，有機(jī)質(zhì)及含泥總量不超過5%。設(shè)計(jì)、施工前必須對(duì)選用的礦渣進(jìn)行試驗(yàn)，在確認(rèn)其性能穩(wěn)定并符合安全規(guī)定后方可使用。作為建筑物墊層的礦渣應(yīng)符合對(duì)放射性安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。易受酸、堿影響的基礎(chǔ)或地下管網(wǎng)不得采用礦渣墊層。大量填筑礦渣時(shí)，應(yīng)考慮對(duì)地下水和土壤的環(huán)境影響。576其他工業(yè)廢渣。在有可靠試驗(yàn)結(jié)果或成功工程經(jīng)驗(yàn)時(shí)，對(duì)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。被選用工業(yè)廢渣的粒徑、級(jí)配和施工工藝等應(yīng)通過試驗(yàn)確定。

7土工合成材料。由分層鋪設(shè)的土工合成材料與地基土構(gòu)成加筋墊層。所用土工合成材料的品種與性能及填料的土類應(yīng)根據(jù)工程特性和地基土條件，按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50290的要求，通過設(shè)計(jì)并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)后確定。

584.3.1墊層施工應(yīng)根據(jù)不同的換填材料選擇施工機(jī)械。粉質(zhì)粘土、灰土宜采用平碾、振動(dòng)碾或羊足碾，中小型工程也可采用蛙式夯、柴油夯。砂石等宜用振動(dòng)碾。粉煤灰宜采用平碾、振動(dòng)碾、平板振動(dòng)器、蛙式夯。礦渣宜采用平板振動(dòng)器或平碾，也可采用振動(dòng)碾。4.3.2墊層的施工方法、分層鋪填厚度、每層壓實(shí)遍數(shù)等宜通過試驗(yàn)確定。除接觸下臥軟土層的墊層底部應(yīng)根據(jù)施工機(jī)械設(shè)備及下臥層土質(zhì)條件確定厚度外，一般情況下，墊層的分層鋪填厚度可取200～300mm。

為保證分層壓實(shí)質(zhì)量，應(yīng)控制機(jī)械碾壓速度。594.3.3粉質(zhì)粘土和灰土墊層土料的施工含水率宜控制在最優(yōu)含水率ωop±2%的范圍內(nèi)，粉煤灰墊層的施工含水率宜控制在ωop±4%的范圍內(nèi)。最優(yōu)含水率可通過擊實(shí)試驗(yàn)確定，也可按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)取用。4.3.4當(dāng)墊層底部存在古井、古墓、洞穴、舊基礎(chǔ)、暗塘等軟硬不均的部位時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑對(duì)不均勻沉降的要求予以處理，并經(jīng)檢驗(yàn)合格后，方可鋪填墊層。604.3.5基坑開挖時(shí)應(yīng)避免坑底土層受擾動(dòng)，可保留約200mm厚的土層暫不挖去，待鋪填墊層前再挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高。嚴(yán)禁擾動(dòng)墊層下的軟弱土層，防止其被踐踏、受凍或受水浸泡。在碎石或卵石墊層底部宜設(shè)置150～300mm厚的砂墊層或鋪一層土工織物，以防止軟弱土層表面的局部破壞，同時(shí)必須防止基坑邊坡坍土混入墊層。4.3.6換填墊層施工應(yīng)注意基坑排水，除采用水撼法施工砂墊層外，不得在浸水條件下施工，必要時(shí)應(yīng)采用降低地下水位的措施。614.3.7墊層底面宜設(shè)在同一標(biāo)高上，如深度不同，基坑底土面應(yīng)挖成階梯或斜坡搭接，并按先深后淺的順序進(jìn)行墊層施工，搭接處應(yīng)夯壓密實(shí)。

粉質(zhì)粘土及灰土墊層分段施工時(shí)，不得在柱基、墻角及承重窗間墻下接縫。上下兩層的縫距不得小于500mm。接縫處應(yīng)夯壓密實(shí)?；彝翍?yīng)拌合均勻并應(yīng)當(dāng)日鋪填夯壓?；彝梁粔好軐?shí)后3d內(nèi)不得受水浸泡。粉煤灰墊層鋪填后宜當(dāng)天壓實(shí)，每層驗(yàn)收后應(yīng)及時(shí)鋪填上層或封層，防止干燥后松散起塵污染，同時(shí)應(yīng)禁止車輛碾壓通行。

墊層竣工驗(yàn)收合格后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行基礎(chǔ)施工與基坑回填。624.3.8鋪設(shè)土工合成材料時(shí)，下鋪地基土層頂面應(yīng)平整，防止土工合成材料被刺穿、頂破。鋪設(shè)時(shí)應(yīng)把土工合成材料張拉平直、繃緊，嚴(yán)禁有折皺；端頭應(yīng)固定或回折錨固；切忌曝曬或裸露；連結(jié)宜用搭接法、縫接法和膠結(jié)法，并均應(yīng)保證主要受力方向的連結(jié)強(qiáng)度不低于所采用材料的抗拉強(qiáng)度。63質(zhì)量檢驗(yàn)

4.4.1對(duì)粉質(zhì)粘土、灰土、粉煤灰和砂石墊層的施工質(zhì)量檢驗(yàn)可用環(huán)刀法、貫入儀、靜力觸探、輕型動(dòng)力觸探或標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)儉驗(yàn)；對(duì)砂石、礦渣墊層可用重型動(dòng)力觸探檢驗(yàn)。并均應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以設(shè)計(jì)壓實(shí)系數(shù)所對(duì)應(yīng)的貫入度為標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)墊層的施工質(zhì)量。壓實(shí)系數(shù)也可采用環(huán)刀法、灌砂法、灌水法或其他方法檢驗(yàn)。644.4.2墊層的施工質(zhì)量檢驗(yàn)必須分層進(jìn)行。應(yīng)在每層的壓實(shí)系數(shù)符合設(shè)計(jì)要求后鋪填上層土。4.4.3采用環(huán)刀法檢驗(yàn)墊層的施工質(zhì)量時(shí)，取樣點(diǎn)應(yīng)位于每層厚度的2/3深度處。檢驗(yàn)點(diǎn)數(shù)量，對(duì)大基坑每50～100m2不應(yīng)少于1個(gè)檢驗(yàn)點(diǎn)；對(duì)基槽每10～20m不應(yīng)少于1個(gè)點(diǎn)；每個(gè)獨(dú)立柱基不應(yīng)少于1個(gè)點(diǎn)。采用貫入儀或動(dòng)力觸探檢驗(yàn)墊層的施工質(zhì)量時(shí)，每分層檢驗(yàn)點(diǎn)的間距應(yīng)小于4m。4.4.4竣工驗(yàn)收采用載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)墊層承載力時(shí)，每個(gè)單體工程不宜少于3點(diǎn)；對(duì)于大型工程則應(yīng)按單體工程的數(shù)量或工程的面積確定檢驗(yàn)點(diǎn)數(shù)。65第5節(jié)排水固結(jié)預(yù)壓法

排水固結(jié)預(yù)壓法是利用地基土排水固結(jié)的特性，通過施加預(yù)壓荷載，并增設(shè)各種排水條件（砂井和排水墊層等排水體），以加速飽和軟粘土固結(jié)發(fā)展的一種軟土地基處理方法。66土層的排水固結(jié)效果和它的排水邊界條件有關(guān)。當(dāng)土層厚度相對(duì)于荷載寬度比較小時(shí)，土層中孔隙水向上下面透水層排出而使土層發(fā)生固結(jié)，稱為豎向排水固結(jié)。根據(jù)固結(jié)理論，粘性土固結(jié)所需時(shí)間與排水距離的平方成正比。因此，為了加速土層的固結(jié)，最有效的方法是增加土層的排水途徑，縮短排水距離。67豎向排水情況砂井地基排水情況68排水固結(jié)預(yù)壓法主要適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土及其他飽和軟粘土。對(duì)于砂類土和粉土，因其透水性良好，無需用此法處理。一、堆載預(yù)壓法二、砂井堆載預(yù)壓法三、真空預(yù)壓法69對(duì)堆載預(yù)壓工程，預(yù)壓荷載應(yīng)分級(jí)逐漸施加，確保每級(jí)荷載下地基的穩(wěn)定性，而對(duì)真空預(yù)壓工程，可一次連續(xù)抽真空至最大壓力。對(duì)深厚軟粘土地基，應(yīng)設(shè)置塑料排水帶或砂井等排水豎井。當(dāng)軟土層厚度不大或軟土層含較多薄粉砂夾層，且固結(jié)速率能滿足工期要求時(shí)，可不設(shè)置排水豎井。70堆載預(yù)壓法處理地基的設(shè)計(jì)應(yīng)包括下列內(nèi)容：1選擇塑料排水帶或砂井，確定其斷面尺寸、間距、排列方式和深度；

2確定預(yù)壓區(qū)范圍、預(yù)壓荷載大小、荷載分級(jí)、加載速率和預(yù)壓時(shí)間；

3計(jì)算地基土的固結(jié)度、強(qiáng)度增長(zhǎng)、抗滑穩(wěn)定性和變形。71排水豎井分普通砂井、袋裝砂井和塑料排水帶。普通砂井直徑可取300～500mm，袋裝砂井直徑可取70～120mm。塑料排水帶的當(dāng)量換算直徑為725.2.4排水豎井的平面布置可采用等邊三角形或正方形排列。豎井的有效排水直徑de與間距S的關(guān)系為：

等邊三角形排列de＝1.05S

正方形排列de＝1.13S5.2.5排水豎井的間距可根據(jù)地基土的固結(jié)特性和預(yù)定時(shí)間內(nèi)所要求達(dá)到的固結(jié)度確定。設(shè)計(jì)時(shí)，豎井的間距可按井徑比n選用（n＝de/dw，dw為豎井直徑，對(duì)塑料排水帶可取dw＝dp）。塑料排水帶或袋裝砂井的間距可按n＝15～22選用，普通砂井的間距可按n＝6～8選用。73排水豎井的深度應(yīng)根據(jù)建筑物對(duì)地基的穩(wěn)定性、變形要求和工期確定。

對(duì)以地基抗滑穩(wěn)定性控制的工程，豎井深度至少應(yīng)超過最危險(xiǎn)滑動(dòng)面2.Om。

對(duì)以變形控制的建筑，豎井深度應(yīng)根據(jù)在限定的預(yù)壓時(shí)間內(nèi)需完成的變形量確定。豎井宜穿透受壓土層。745.2.13預(yù)壓法處理地基必須在地表鋪設(shè)與排水豎井相連的砂墊層，砂墊層厚度不應(yīng)小于500mm。

砂墊層砂料宜用中粗砂，粘粒含量不宜大于3%，砂料中可混有少量粒徑小于50mm的礫石。砂墊層的干密度應(yīng)大于1.5g/cm3，其滲透系數(shù)宜大于1×10-2cm/s。

在預(yù)壓區(qū)邊緣應(yīng)設(shè)置排水溝，在預(yù)壓區(qū)內(nèi)宜設(shè)置與砂墊層相連的排水盲溝。5.2.14砂井的砂料應(yīng)選用中粗砂，其粘粒含量不應(yīng)大于3%。75真空預(yù)壓法真空預(yù)壓法處理地基必須設(shè)置排水豎井。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：豎井?dāng)嗝娉叽?、間距、排列方式和深度的選擇；預(yù)壓區(qū)面積和分塊大??；真空預(yù)壓工藝；要求達(dá)到的真空度和土層的固結(jié)度；真空預(yù)壓和建筑物荷載下地基的變形計(jì)算；真空預(yù)壓后地基土的強(qiáng)度增長(zhǎng)計(jì)算等。砂井的砂料應(yīng)選用中粗砂，其滲透系數(shù)應(yīng)大于1×10-2cm/s。765.2.17真空預(yù)壓區(qū)邊緣應(yīng)大于建筑物基礎(chǔ)輪廓線，每邊增加量不得小于3.Om。每塊預(yù)壓面積宜盡可能大且呈方形。5.2.18真空預(yù)壓的膜下真空度應(yīng)穩(wěn)定地保持在650mmHg以上，且應(yīng)均勻分布，豎井深度范圍內(nèi)土層的平均固結(jié)度應(yīng)大于90%。5.2.19當(dāng)建筑物的荷載超過真空預(yù)壓的壓力，且建筑物對(duì)地基變形有嚴(yán)格要求時(shí)，可采用真空—堆載聯(lián)合預(yù)壓法，其總壓力宜超過建筑物的荷載。5.2.20對(duì)于表層存在良好的透氣層或在處理范圍內(nèi)有充足水源補(bǔ)給的透水層時(shí)，應(yīng)采取有效措施隔斷透氣層或透水層。77真空預(yù)壓所需抽真空設(shè)備的數(shù)量，可按加固面積的大小和形狀、土層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以一套設(shè)備可抽真空的面積為1000～1500m2確定。

5.3.6真空預(yù)壓的抽氣設(shè)備宜采用射流真空泵，空抽時(shí)必須達(dá)到95kPa以上的真空吸力，真空泵的設(shè)置應(yīng)根據(jù)預(yù)壓面積大小和形狀、真空泵效率和工程經(jīng)驗(yàn)確定，但每塊預(yù)壓區(qū)至少應(yīng)設(shè)置兩臺(tái)真空泵。5.3.7真空管路的連接應(yīng)嚴(yán)格密封，在真空管路中應(yīng)設(shè)置止回閥和截門。

水平向分布濾水管可采用條狀、梳齒狀及羽毛狀等形式，濾水管布置宜形成回路。濾水管應(yīng)設(shè)在砂墊層中，其上覆蓋厚度100～200mm的砂層。濾水管可采用鋼管或塑料管，外包尼龍紗或土工織物等濾水材料。785.3.8密封膜應(yīng)采用抗老化性能好、韌性好、抗穿刺性能強(qiáng)的不透氣材料。密封膜熱合時(shí)宜采用雙熱合縫的平搭接，搭接寬度應(yīng)大于15mm。

密封膜宜鋪設(shè)三層，膜周邊可采用挖溝埋膜、平鋪并用粘土覆蓋壓邊、圍埝溝內(nèi)及膜上覆水等方法進(jìn)行密封。

5.3.9采用真空一堆載聯(lián)合預(yù)壓時(shí)，先進(jìn)行抽真空，當(dāng)真空壓力達(dá)到設(shè)計(jì)要求并穩(wěn)定后，再進(jìn)行堆載，并繼續(xù)抽氣，堆載時(shí)需在膜上鋪設(shè)土工編織布等保護(hù)材料。79第6節(jié)擠密法和振沖法

在砂土中，通過機(jī)械振動(dòng)擠壓或加水振動(dòng)可以使土密實(shí)。擠密法和振沖法就是利用這個(gè)原理發(fā)展起來的兩種地基加固方法。80一、擠密法擠密法的加固機(jī)理主要靠樁管打入地基中，對(duì)土產(chǎn)生橫向擠密作用，在一定擠密功能作用下，土粒彼此移動(dòng)，小顆粒填入大顆粒的空隙，顆粒排列緊密，孔隙體積減少，地基土的強(qiáng)度也隨之增強(qiáng)。所以擠密法主要是使松軟土地基擠密，改善土的強(qiáng)度和變形特性。81砂石樁法8.1.1砂石樁法適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基。對(duì)飽和粘土地基上對(duì)變形控制要求不嚴(yán)的工程也可采用砂石樁置換處理。砂石樁法也可用于處理可液化地基。8.1.2采用砂石樁處理地基應(yīng)補(bǔ)充設(shè)計(jì)、施工所需的有關(guān)技術(shù)資料。對(duì)粘性土地基，應(yīng)有地基土的不排水抗剪強(qiáng)度指標(biāo)；對(duì)砂土和粉土地基應(yīng)有地基土的天然孔隙比、相對(duì)密實(shí)度或標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)、砂石料特性、施工機(jī)具及性能等資料。82加固機(jī)理8.2.1砂石樁孔位宜采用等邊三角形或正方形布置。

砂石樁直徑可采用300～800mm，可根據(jù)地基土質(zhì)情況和成樁設(shè)備等因素確定。對(duì)飽和粘性土地基宜選用較大的直徑。8.2.2砂石樁的間距應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。對(duì)粉土和砂土地基，不宜大于砂石樁直徑的4.5倍；對(duì)粘性土地基不宜大于砂石樁直徑的3倍。初步設(shè)計(jì)時(shí)，砂石樁的間距也可按下列公式估算。838485868.2.3砂石樁樁長(zhǎng)可根據(jù)工程要求和工程地質(zhì)條件通過計(jì)算確定：1當(dāng)松軟土層厚度不大時(shí)，砂石樁樁長(zhǎng)宜穿過松軟土層；

2當(dāng)松軟土層厚度較大時(shí)，對(duì)按穩(wěn)定性控制的工程，砂石樁樁長(zhǎng)應(yīng)不小于最危險(xiǎn)滑動(dòng)面以下2m的深度；對(duì)按變形控制的工程，砂石樁樁長(zhǎng)應(yīng)滿足處理后地基變形量不超過建筑物的地基變形允許值并滿足軟弱下臥層承載力的要求；

3對(duì)可液化的地基，砂石樁樁長(zhǎng)應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011的有關(guān)規(guī)定采用；

4樁長(zhǎng)不宜小于4m。878.2.4砂石樁處理范圍應(yīng)大于基底范圍，處理寬度宜在基礎(chǔ)外緣擴(kuò)大1～3排樁。對(duì)可液化地基，在基礎(chǔ)外緣擴(kuò)大寬度不應(yīng)小于可液化土層厚度的1/2，并不應(yīng)小于5m。8.2.5砂石樁樁孔內(nèi)的填料量應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，估算時(shí)可按設(shè)計(jì)樁孔體積乘以充盈系數(shù)β確定，β可取1.2～1.4。如施工中地面有下沉或隆起現(xiàn)象，則填料數(shù)量應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況予以增減。888.2.6樁體材料可用碎石、卵石、角礫、圓礫、礫砂、粗砂、中砂或石屑等硬質(zhì)材料，含泥量不得大于5%，最大粒徑不宜大于50mm。8.2.7砂石樁頂部宜鋪設(shè)一層厚度為300～500mm的砂石墊層8.3.1砂石樁施工可采用振動(dòng)沉管、錘擊沉管或沖擊成孔等成樁法。當(dāng)用于消除粉細(xì)砂及粉土液化時(shí)，宜用振動(dòng)沉管成樁法898.3.6砂石樁的施工順序：對(duì)砂土地基宜從外圍或兩側(cè)向中間進(jìn)行，對(duì)粘性土地基宜從中間向外圍或隔排施工；在既有建（構(gòu)）筑物鄰近施工時(shí)，應(yīng)背離建（構(gòu)）筑物方向進(jìn)行。8.3.7施工時(shí)樁位水平偏差不應(yīng)大于0.3倍套管外徑；套管垂直度偏差不應(yīng)大于1%。8.3.8砂石樁施工后，應(yīng)將基底標(biāo)高下的松散層挖除或夯壓密實(shí)，隨后鋪設(shè)并壓實(shí)砂石墊層。90二、振沖法振沖法是利用一個(gè)振沖器，在高壓水流的作用下邊振邊沖，使松砂地基變密；或在粘性土地基中成孔，在孔中填入碎石制成一根根的樁體，這樣的樁體和原來的土構(gòu)成復(fù)合地基。在砂土中和粘性土中振沖法的加固機(jī)理是不同的。在砂土中主要是振動(dòng)擠密和振動(dòng)液化作用；在粘性土中主要是振沖置換作用，置換的樁體與土組成復(fù)合地基。917.1.1振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基。對(duì)于處理不排水抗剪強(qiáng)度不小于20kPa的飽和粘性土和飽和黃土地基，應(yīng)在施工前通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。不加填料振沖加密適用于處理粘粒含量不大于10%的中砂、粗砂地基。7.1.2對(duì)大型的、重要的或場(chǎng)地地層復(fù)雜的工程，在正式施工前應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其處理效果。927.2.1振沖樁處理范圍應(yīng)根據(jù)建筑物的重要性和場(chǎng)地條件確定，當(dāng)用于多層建筑和高層建筑時(shí)，宜在基礎(chǔ)外緣擴(kuò)大1～2排樁。當(dāng)要求消除地基液化時(shí)，在基礎(chǔ)外緣擴(kuò)大寬度不應(yīng)小于基底下可液化土層厚度的1/2。7.2.2樁位布置，對(duì)大面積滿堂處理，宜用等邊三角形布置；對(duì)單獨(dú)基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)，宜用正方形、矩形或等腰三角形布置。7.2.3振沖樁的間距應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)荷載大小和場(chǎng)地土層情況，并結(jié)合所采用的振沖器功率大小綜合考慮。30kW振沖器布樁間距可采用1.3～2.Om；55kW振沖器布樁間距可采用1.4～2.5m；75kW振沖器布樁間距可采用1.5～3.Om。荷載大或?qū)φ承酝烈瞬捎幂^小的間距，荷載小或?qū)ι巴烈瞬捎幂^大的間距。937.2.4樁長(zhǎng)的確定：當(dāng)相對(duì)硬層埋深不大時(shí)，應(yīng)按相對(duì)硬層埋深確定；當(dāng)相對(duì)硬層埋深較大時(shí)，按建筑物地基變形允許值確定；在可液化地基中，樁長(zhǎng)應(yīng)按要求的抗震處理深度確定。樁長(zhǎng)不宜小于4m。7.2.5在樁頂和基礎(chǔ)之間宜鋪設(shè)一層300～500mm厚的碎石墊層。7.2.6樁體材料可用含泥量不大于5%的碎石、卵石、礦渣或其他性能穩(wěn)定的硬質(zhì)材料，不宜使用風(fēng)化易碎的石料。常用的填料粒徑為：30kW振沖器20～80mm；55kW振沖器30～1O0mm；75kW振沖器40～150mm。947.3.3振沖施工可按下列步驟進(jìn)行：1清理平整施工場(chǎng)地，布置樁位；

2施工機(jī)具就位，使振沖器對(duì)準(zhǔn)樁位；

3啟動(dòng)供水泵和振沖器，水壓可用200～600kPa，水量可用200～400L/min，將振沖器徐徐沉入土中，造孔速度宜為0.5～2.0m/min，直至達(dá)到設(shè)計(jì)深度。記錄振沖器經(jīng)各深度的水壓、電流和留振時(shí)間。

4造孔后邊提升振沖器邊沖水直至孔口，再放至孔底，重復(fù)兩三次擴(kuò)大孔徑并使孔內(nèi)泥漿變稀，開始填料制樁。

955大功率振沖器投料可不提出孔口，小功率振沖器下料困難時(shí)，可將振沖器提出孔口填料，每次填料厚度不宜大于50cm。將振沖器沉入填料中進(jìn)行振密制樁，當(dāng)電流達(dá)到規(guī)定的密實(shí)電流值和規(guī)定的留振時(shí)間后，將振沖器提升30～50cm。

6重復(fù)以上步驟，自下而上逐段制作樁體直至孔口，記錄各段深度的填料量、最終電流值和留振時(shí)間，并均應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。

7關(guān)閉振沖器和水泵。96化學(xué)加固法P450高壓噴射注漿法單液硅化法和堿液法

水泥土攪拌法97第8節(jié)高壓噴射注漿法

高壓噴射注漿法（HighPressureJetGrouting）是利用高壓射流技術(shù)，噴射化學(xué)漿液，破壞地基土體，并強(qiáng)制土與化學(xué)漿液混合，形成具有一定強(qiáng)度的加固體，來處理軟弱地基的一種方法。98按注漿噴射形式的不同，加固體的形狀不同。噴射形式主要有：

1.旋轉(zhuǎn)噴射注漿；

2.定向噴射注漿；

3.搖擺噴射注漿。

99高壓噴射注漿法在工程上的應(yīng)用主要有兩方面：

1.加固地基，提高建筑物地基的承載力，改善地基的變形性質(zhì)，既可應(yīng)用于擬建建筑物的地基處理，又可應(yīng)用于已建建筑物的事故處理。

2.地基或土體的防滲處理，形成防滲帷幕，防止?jié)B流破壞、流土或管涌。100高壓噴射注漿法12.1.1高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑、軟塑或可塑粘性土、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基。

當(dāng)土中含有較多的大粒徑塊石、大量植物根莖或有較高的有機(jī)質(zhì)時(shí)，以及地下水流速過大和已涌水的工程，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果確定其適用性。12.1.2高壓噴射注漿法可用于既有建筑和新建建筑地基加固，深基坑、地鐵等工程的土層加固或防水。12.1.3高壓噴射注漿法分旋噴、定噴和擺噴三種類別。根據(jù)工程需要和土質(zhì)條件，可分別采用單管法、雙管法和三管法。加固形狀可分為柱狀、壁狀、條狀和塊狀。10112.2.5豎向承載旋噴樁復(fù)合地基宜在基礎(chǔ)和樁頂之間設(shè)置褥墊層。褥墊層厚度可取200～300mm，其材料可選用中砂、粗砂、級(jí)配砂石等，最大粒徑不宜大于30mm。12.2.6豎向承載旋噴樁的平面布置可根據(jù)上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)特點(diǎn)確定。獨(dú)立基礎(chǔ)下的樁數(shù)一般不應(yīng)少于4根。12.2.8高壓噴射注漿法用于深基坑、地鐵等工程形成連續(xù)體時(shí)，相鄰樁搭接不宜小于300mm，并應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。10212.3.2高壓噴射注漿的施工參數(shù)應(yīng)根據(jù)土質(zhì)條件、加固要求通過試驗(yàn)或根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)確定，并在施工中嚴(yán)格加以控制。單管法及雙管法的高壓水泥漿和三管法高壓水的壓力應(yīng)大于20MPa。12.3.3高壓噴射注漿的主要材料為水泥，對(duì)于無特殊要求的工程，宜采用強(qiáng)度等級(jí)為32.5級(jí)及以上的普通硅酸鹽水泥。根據(jù)需要可加入適量的外加劑及摻合料。外加劑和摻合料的用量，應(yīng)通過試驗(yàn)確定。12.3.4水泥漿液的水灰比應(yīng)按工程要求確定，可取0.8～1.5，常用1.0。12.3.5高壓噴射注漿的施工工序?yàn)闄C(jī)具就位、貫入噴射管、噴射注漿、拔管和沖洗等。10312.3.6噴射孔與高壓注漿泵的距離不宜大于50m。鉆孔的位置與設(shè)計(jì)位置的偏差不得大于50mm。實(shí)際孔位、孔深和每個(gè)鉆孔內(nèi)的地下障礙物、洞穴、涌水、漏水及與巖土工程勘察報(bào)告不符等情況均應(yīng)詳細(xì)記錄。12.3.7當(dāng)噴射注漿管貫入土中，噴嘴達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，即可噴射注漿。在噴射注漿參數(shù)達(dá)到規(guī)定值后，隨即分別按旋噴、定噴或擺噴的工藝要求，提升噴射管，由下而上噴射注漿。噴射管分段提升的搭接長(zhǎng)度不得小于1OOmm。12.3.8對(duì)需要局部擴(kuò)大加固范圍或提高強(qiáng)度的部位，可采用復(fù)噴措施。10412.3.9在高壓噴射注漿過程中出現(xiàn)壓力驟然下降、上升或冒漿異常時(shí)，應(yīng)查明原因并及時(shí)采取措施。12.3.10高壓噴射注漿完畢，應(yīng)迅速拔出噴射管。為防止?jié){液凝固收縮影響樁頂高程，必要時(shí)可在原孔位采用冒漿回灌或第二次注漿等措施。12.3.11當(dāng)處理既有建筑地基時(shí)，應(yīng)采用速凝漿液或跳孔噴射和冒漿回灌等措施，以防噴射過程中地基產(chǎn)生附加變形和地基與基礎(chǔ)間出現(xiàn)脫空現(xiàn)象。同時(shí)，應(yīng)對(duì)建筑物進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)。12.3.12施工中應(yīng)做好泥漿處理，及時(shí)將泥漿運(yùn)出或在現(xiàn)場(chǎng)短期堆放后作土方運(yùn)出。105第7節(jié)深層攪拌法深層攪拌法（DeepMixingMethod──DMM）是一種化學(xué)加固地基的方法。它通過特制機(jī)械──各種深層攪拌機(jī)，沿深度將固化劑（水泥漿、水泥粉或石灰粉，外摻一定的添加劑）與地基土強(qiáng)制就地?cái)嚢?，利用固化劑自身及其與地基土之間所產(chǎn)生的一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，使地基土硬106成為具有整體性、水穩(wěn)定性、較低滲透性和一定強(qiáng)度的復(fù)合土樁（體），或與地基土構(gòu)成復(fù)合地基，從而提高軟土地基的承載力、減小地基的變形。107(a)定位(b)噴漿(粉)攪拌下沉(c)攪拌上升(d)重復(fù)噴漿(粉)攪拌下沉(e)重復(fù)攪拌上升(完畢)(a)(b)(c)(d)(e)108深層攪拌法按固化主劑的不同可分為水泥系深層攪拌法和石灰系深層攪拌法；按施工工藝又可分為漿體噴射深層攪拌法和粉體噴射深層攪拌法。水泥系深層攪拌法所形成的固化土稱為水泥土（水泥加固土），影響水泥土強(qiáng)度的主要因素有：

1.水泥摻入比109水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨水泥摻入比的增大而增大。當(dāng)aw<5%時(shí)，由于水泥與土的固化反應(yīng)過弱，對(duì)于提高地基土的強(qiáng)度效果不明顯。工程上常用的aw約為7~25%。110水泥土的強(qiáng)度增長(zhǎng)率在不同的摻入量區(qū)域、不同的齡期時(shí)段內(nèi)是不相同的，而且原狀土不同，水泥土的強(qiáng)度增長(zhǎng)率也不同。

111112

2.齡期水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨著齡期的增長(zhǎng)而增大，其強(qiáng)度增長(zhǎng)規(guī)律不同于混凝土，一般在T＞28d后強(qiáng)度仍有較大增長(zhǎng)。直到90d后其強(qiáng)度增長(zhǎng)率逐漸變緩。所以，以齡期90天作為標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。113114

3.地基土的含水率當(dāng)水泥摻入比相同時(shí)，水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨著含水率的降低而增大。含水率的降低使水泥土的密實(shí)性得到增強(qiáng)，從而提高了強(qiáng)度。

4.水泥標(biāo)號(hào)水泥土的強(qiáng)度隨水泥標(biāo)號(hào)的提高而增大。在水泥摻入比相同的條件下，水泥標(biāo)號(hào)每提高100號(hào)，水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度約增大20％～30％。115

5.添加劑不同的添加劑對(duì)水泥土強(qiáng)度有著不同的影響，選用合適的添加劑可以提高水泥土強(qiáng)度或節(jié)省水泥用量。在水泥系深層攪拌法中，常選用木質(zhì)素磺酸鈣、石膏和三乙醇胺等添加劑。添加劑對(duì)水泥土強(qiáng)度的影響程度可通過試驗(yàn)來確定。116

6．土中的有機(jī)質(zhì)含量由于有機(jī)質(zhì)使土壤具有較大的水容量和塑性，較大的膨脹性和低滲透性，并使土壤具有酸性，這些因素都會(huì)阻礙水泥水化反應(yīng)的進(jìn)行，影響水泥土的固化，從而降低水泥土的強(qiáng)度。因此，有機(jī)質(zhì)含量的增高將會(huì)明顯地降低水泥土的強(qiáng)度。117118水泥土攪拌法11.1.1水泥土攪拌法分為深層攪拌法（以下簡(jiǎn)稱濕法）和粉體噴攪法（以下簡(jiǎn)稱干法）。水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粉土、飽和黃土、素填土、粘性土以及無流動(dòng)地下水的飽和松散砂土等地基。當(dāng)?shù)鼗恋奶烊缓市∮?0%（黃土含水率小于25%）、大于70%或地下水的pH值小于4時(shí)不宜采用干法。冬期施工時(shí)，應(yīng)注意負(fù)溫對(duì)處理效果的影響。11.1.2水泥土攪拌法用于處理泥炭土、有機(jī)質(zhì)土、塑性指數(shù)Ip大于25的粘土、地下水具有腐蝕性時(shí)以及無工程經(jīng)驗(yàn)的地區(qū)，必須通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。11911.2.1固化劑宜選用強(qiáng)度等級(jí)為32.5級(jí)及以上的普通硅酸鹽水泥。水泥摻量除塊狀加固時(shí)可用被加固濕土質(zhì)量的7%～12%外，其余宜為12%～20%。濕法的水泥漿水灰比可選用0.45～0.55。外摻劑可根據(jù)工程需要和土質(zhì)條件選用具有早強(qiáng)、緩凝、減水以及節(jié)省水泥等作用的材料，但應(yīng)避免污染環(huán)境。11.2.2水泥土攪拌法的設(shè)計(jì)，主要是確定攪拌樁的置換率和長(zhǎng)度。豎向承載攪拌樁的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)對(duì)承載力和變形的要求確定，并宜穿透軟弱土層到達(dá)承載力相對(duì)較高的土層；為提高抗滑穩(wěn)定性而設(shè)置的攪拌樁，其樁長(zhǎng)應(yīng)超過危險(xiǎn)滑弧以下2m。

120濕法的加固深度不宜大于20m；干法不宜大于15m。水泥土攪拌樁的樁徑不應(yīng)小于500mm。11.2.5豎向承載攪拌樁復(fù)合地基應(yīng)在基礎(chǔ)和樁之間設(shè)置褥墊層。褥墊層厚度可取200～300mm。其材料可選用中砂、粗砂、級(jí)配砂石等，最大粒徑不宜大于20mm。11.2.6豎向承載攪拌樁復(fù)合地基中的樁長(zhǎng)超過10m時(shí)，可采用變摻量設(shè)計(jì)。在全樁水泥總摻量不變的前提下，樁身上部三分之一樁長(zhǎng)范圍內(nèi)可適當(dāng)增加水泥摻量及攪拌次數(shù)；樁身下部三分之一樁長(zhǎng)范圍內(nèi)可適當(dāng)減少水泥摻量；12111.2.7豎向承載攪拌樁的平面布置可根據(jù)上部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及對(duì)地基承載力和變形的要求，采用柱狀、壁狀、格柵狀或塊狀等加固型式。樁可只在基礎(chǔ)平面范圍內(nèi)布置，獨(dú)立基礎(chǔ)下的樁數(shù)不宜少于3根。柱狀加固可采用正方形、等邊三角形等布樁型式。11.3.2水泥土攪拌樁施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行工藝性試樁，數(shù)量不得少于2根。當(dāng)樁周為成層土?xí)r，應(yīng)對(duì)相對(duì)軟弱土層增加攪拌次數(shù)或增加水泥摻量。攪拌頭翼片的枚數(shù)、寬度、與攪拌軸的垂直夾角、攪拌頭的回轉(zhuǎn)數(shù)、提升速度應(yīng)相互匹配，以確保加固深度范圍內(nèi)土體的任何一點(diǎn)均能經(jīng)過20次以上的攪拌。12211.3.4豎向承載攪拌樁施工時(shí)，停漿（灰）面應(yīng)高于樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高300～500mm。在開挖基坑時(shí)，應(yīng)將攪拌樁頂端施工質(zhì)量較差的樁段用人工挖除。11.3.5施工中應(yīng)保持?jǐn)嚢铇稒C(jī)底盤的水平和導(dǎo)向架的豎直，攪拌樁的垂直偏差不得超過1%；樁位的偏差不得大于50mm；成樁直徑和樁長(zhǎng)不得小于設(shè)計(jì)值。12311.3.6水泥土攪拌法施工步驟由于濕法和干法的施工設(shè)備不同而略有差異。其主要步驟應(yīng)為：1攪拌機(jī)械就位、調(diào)平；

2預(yù)攪下沉至設(shè)計(jì)加固深度；

3邊噴漿（粉）、邊攪拌提升直至預(yù)定的停漿（灰）面；

4重復(fù)攪拌下沉至設(shè)計(jì)加固深度；

5根據(jù)設(shè)計(jì)要求，噴漿（粉）或僅攪拌提升直至預(yù)定的停漿（灰）面；

6關(guān)閉攪拌機(jī)械；

在預(yù)（復(fù)）攪下沉?xí)r，也可采用噴漿（粉）的施工工藝，但必須確保全樁長(zhǎng)上下至少再重復(fù)攪拌