地基處理新技術(shù)(復(fù)合地基新技術(shù))

復(fù)合地基新技術(shù)地基處理新技術(shù)NewTechnologyofSoilImprovementNewTechnologyofCompositeFoundation現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁技術(shù)漿固散體樁技術(shù)加筋碎石樁技術(shù)復(fù)合加筋排水褥墊技術(shù)其他新技術(shù)

柔性樁復(fù)合地基：砂樁、灰土樁、碎石樁、水泥土攪拌樁（粉噴樁、漿噴樁）

剛性樁復(fù)合地基：CFG樁、混凝土灌注樁、預(yù)應(yīng)力管樁等

加固費(fèi)用低加固效果弱加固效果好加固費(fèi)用高目標(biāo)：研究一種具有剛性樁加固效果、柔性樁加固費(fèi)用、技術(shù)可靠且經(jīng)濟(jì)合理的樁基技術(shù)復(fù)合地基加固方法1現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁技術(shù)1.1基本原理大直徑現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁（ThinwallPipePilebyusingCast-in-placeConcrete，即PCC樁），該技術(shù)在設(shè)備底盤和龍門支架的支撐下，依靠上部振動(dòng)頭的振動(dòng)力，將雙層鋼質(zhì)套管組成的空腔結(jié)構(gòu)及焊接成一體的下部活瓣樁靴沉入預(yù)定的設(shè)計(jì)深度，形成地基中空的環(huán)形域，在腔體內(nèi)均勻灌注混凝土，之后振動(dòng)拔管，灌注于內(nèi)管中土體與外部的土體之間便形成混凝土管樁。成模造漿器在沉樁和拔樁過程中，通過壓入潤滑泥漿保證套管順利工作?；畎陿堆ピ诠軜洞蛉霑r(shí)閉合，在拔樁時(shí)自動(dòng)分開。PCC樁概念(a)FrontView(b)SideViewPCC樁設(shè)備1、底盤（含卷揚(yáng)機(jī)等）；2、龍門支架；3、振動(dòng)頭；4、鋼質(zhì)內(nèi)外套管空腔結(jié)構(gòu)；5、活瓣樁靴結(jié)構(gòu)；6、成模造漿器等；7、混凝土分流器。PCC樁樁機(jī)設(shè)備1.2PCC樁施工工藝LocationDrivePourExtractComplete模扳作用1在振動(dòng)力的作用下環(huán)形腔體模扳沉入土中后澆鑄混凝土，當(dāng)振動(dòng)模扳提拔時(shí)，同時(shí)混凝土從環(huán)形腔體模扳下端注入環(huán)形槽孔內(nèi)，空腹模扳起到了護(hù)壁作用，因此不會出現(xiàn)縮壁和塌壁現(xiàn)象。保證了混凝土在槽孔內(nèi)良好的充盈性和穩(wěn)定性2環(huán)形腔體模扳在振動(dòng)提拔時(shí)，對模扳內(nèi)及注入槽孔內(nèi)的混凝土有連續(xù)振搗作用，使樁體充分振動(dòng)密實(shí)。同時(shí)又使混凝土向兩側(cè)擠壓，管樁壁厚增加振搗作用擠密作用3現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁在施工過程中由于振動(dòng)、擠壓和排土等原因，可對樁間土起到一定的密實(shí)作用。擠壓、振密范圍與環(huán)形腔體模扳的厚度及原位土的性質(zhì)有關(guān)。1.3PCC成樁機(jī)理如何進(jìn)行質(zhì)量檢測？樁芯開挖檢測低應(yīng)變檢測靜載荷試驗(yàn)1.4PCC樁質(zhì)量檢測樁芯開挖檢測RangeofimprovedNo.Length（m）Design（m）Designthicknessofwall（cm）Averagethicknessofwall（cm）Mini.thicknessofwall（cm）K30+740~K30+778A8-2115.01.01213.913.6A4-1015.01.01214.113.6K30+778~K30+808A2-1915.01.241214.113.8A1-815.01.241214.213.9K30+808~K30+838A6-2215.51.01214.013.6A10-2015.51.01214.313.8K30+838~K30+868A3-2115.51.01214.013.5A2-1915.51.01213.913.6K30+868~K30+898A4-315.51.01214.213.9低應(yīng)變檢測靜載荷試驗(yàn)1.5PCC樁主要技術(shù)性能1沉樁深度達(dá)到25m以上。2樁徑為10001500mm。3管樁壁厚100150mm4混凝土標(biāo)號C10-C30。5樁間距2.5m－4.0m，采用梅花形或方形布置。PCC樁的應(yīng)用范圍1、高速公路、高速鐵路、市政道路的路基處理；2、重力式邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)加固；3、大型油罐及煤氣柜基礎(chǔ)處理；4、污水處理廠大型瀑氣池、沉淀池基礎(chǔ)處理；5、江河堤防的地基加固等。6、多層及小高層建筑物地基處理；7、港口碼頭、海堤、防波堤等海岸工程適用于填土、飽和及非飽和粘性土及具有良好擠密效果的砂土、粉土等土層。1.6應(yīng)用推廣和成果轉(zhuǎn)讓PCC樁技術(shù)已廣泛應(yīng)用于我國江蘇、浙江、上海、天津、湖南、河北等多個(gè)省市高速公路和市政道路等國家重點(diǎn)工程大面積地基處理，如江蘇鹽通高速公路、南京繞城高速公路、南京河西濱江大道、鎮(zhèn)江金陽市政大道、上海北環(huán)高速公路、浙江杭千高速公路、湖南常張高速公路、天津威武高速公路、天津京滬二期高速公路、河北沿海高速公路等，產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到1.14億元，并取得顯著的社會環(huán)境效益。高速公路施工照片www.GeoH65-19www.GeoH65-2065-2165-22www.GeoH65-23www.GeoH65-2465-25www.GeoH65-26www.GeoH65-2765-28現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁技術(shù)漿固散體樁技術(shù)加筋碎石樁技術(shù)復(fù)合加筋排水褥墊技術(shù)其他新技術(shù)2、漿固散體材料樁技術(shù)

2.1基本原理：（1）復(fù)合地基的加固效果取決于樁體的強(qiáng)度和樁間土的承載力。（2）碎石樁復(fù)合地基的特點(diǎn)：樁體為散粒體，樁身強(qiáng)度低。（3）壓力注漿既能提高樁體的強(qiáng)度，又能改善樁間土的性質(zhì)。（4）現(xiàn)澆薄壁管樁對于深基礎(chǔ)來說樁架的要求高，在遇到上方有高壓電線等障礙物來說施工不便。2.2技術(shù)簡介

該技術(shù)利用鉆機(jī)按設(shè)計(jì)直徑，鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度成孔，然后放入注漿管，投放石料。在投放石料的過程中，用注漿管放水清洗鉆孔。石料投放完成后進(jìn)行注漿，固結(jié)成樁。漿液除在孔中注漿成樁外，也向周圍土體滲透。優(yōu)點(diǎn)和效果：注漿樁是一種引入注漿技術(shù)的軟基處理方法，將注漿技術(shù)與碎石樁技術(shù)相結(jié)合，成樁直徑為300～700mm，樁長一般在35m以內(nèi)。2.3施工工藝2.4加固原理漿固樁復(fù)合地基加固地基的機(jī)理是（1）樁體凝固作用。漿液除在孔內(nèi)與骨料固結(jié)成樁，（2）漿液擴(kuò)散作用。漿液還部分滲入土體，改善樁周天然土的性質(zhì)。復(fù)合地基加固區(qū)由一般剛性樁復(fù)合地基簡單的兩部分（樁體和天然土體）擴(kuò)展到注漿樁復(fù)合地基的三部分（樁體、漿液滲透加固體和天然土體），達(dá)到更好的提高地基承載力和減少地基沉降的復(fù)合效果。由于施工機(jī)械高度不高，因此不受現(xiàn)場空間限制。樁體材料除了可用碎石之外還可使用城市廢棄的粉碎后的磚塊，既廢物利用又保護(hù)了環(huán)境。2.5推廣應(yīng)用漿固碎石樁技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于浙江杭千高速公路、浙江寧波繞城高速公路、浙江甬臺溫沿海鐵路等國家重點(diǎn)工程大面積地基處理，取得顯著的社會經(jīng)濟(jì)效益。www.GeoH65-38www.GeoH65-39www.GeoH65-402.6現(xiàn)場試驗(yàn)現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁技術(shù)漿固散體樁技術(shù)加筋碎石樁技術(shù)復(fù)合加筋排水褥墊技術(shù)其他新技術(shù)3、加筋碎石樁技術(shù)

豎向加筋碎石樁技術(shù)是為提高碎石樁承載力的又一新方法。碎石樁的工作時(shí)需要一定的徑向約束力，如果地基土強(qiáng)度過低(一般認(rèn)為不排水剪強(qiáng)度Cu<20kPa)就不能提供足夠的碎石樁工作所需的徑向約束力，如何限制樁頂附近碎石樁的側(cè)向變形,以適應(yīng)地基加固的需要，該技術(shù)將豎向管式格柵設(shè)置在碎石樁的上部，用以限制碎石樁上部側(cè)向變形，達(dá)到提高樁基的承載力的目的。3.1概述加筋約束作用1加筋后約束樁體上部變形，使荷載傳遞到樁體下部四周土體以及下臥層上，減小復(fù)合地基沉降2樁身在加筋的約束下，樁身模量遠(yuǎn)大于樁間土，地基中應(yīng)力將按模量大小進(jìn)行分配，應(yīng)力向樁上集中，應(yīng)力沿樁身向下四周橫向擴(kuò)散，使應(yīng)力分布趨于均勻，樁體的置換作用3.2技術(shù)原理3碎石樁縮短了孔隙水的水平滲透途徑，促進(jìn)了土中孔隙水壓力的消散，提高了飽和粘性土排水固結(jié)的能力，使沉降穩(wěn)定加快排水作用3.3工程應(yīng)用

寧波繞城高速公路軟基加固工程中，進(jìn)行了豎向格柵加筋碎石樁的現(xiàn)場試驗(yàn)，目的是驗(yàn)證格柵碎石樁的技術(shù)可行性以及格柵套筒長度對樁身承載性狀的影響。碎石樁長度為8m樁徑為40cm，格柵套管直徑為40cm，考慮到徑向變形影響范圍主要在樁基的上部，因此，設(shè)計(jì)格柵套管的長度分別為0m、2m、3m和4m四個(gè)工況。碎石樁采用正方形的布置形式，樁體材料選用粒徑為20～40mm(最大粒徑小于60mm)的碎石，格柵套管孔徑50mm。3.4工程科學(xué)問題加筋碎石樁復(fù)合地基變形加筋碎石樁承載特性研究加筋碎石樁荷載傳遞機(jī)理碎石樁加筋優(yōu)化深度研究加筋碎石樁復(fù)合模量研究現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁技術(shù)漿固散體樁技術(shù)加筋碎石樁技術(shù)復(fù)合加筋排水褥墊技術(shù)其他新技術(shù)

4.1概述

在設(shè)置砂井和塑料排水板的排水固結(jié)法地基處理過程中，砂墊層是最為普遍使用的方法。砂墊層的作用主要是作為水平排水層。

同時(shí)，對于高路堤工程，往往要設(shè)置土工格柵來提高路堤的穩(wěn)定性并協(xié)調(diào)變形。

沿海平原地區(qū)，由于環(huán)境保護(hù)采砂限制，同時(shí)由于運(yùn)輸成本高，砂墊層的使用成本高。

砂墊層由于厚度薄，施工往往由人工操作并易受天氣影響較大。4、復(fù)合加筋排水褥墊技術(shù)4.2技術(shù)開發(fā)4.3工程科學(xué)問題復(fù)合加筋褥墊材料特性研究復(fù)合加筋褥墊