軟土及特殊土質(zhì)地基處理施工工藝

第七章地基處理Groundimprovement第一節(jié)概述淺基礎(chǔ),當(dāng)承載力,沉降,液化,凍脹不滿足設(shè)計(jì)要求(1)采用深基礎(chǔ),樁基礎(chǔ)(2)處理地基土,改善土性一地基處理的目的1提高土的強(qiáng)度-地基承載力2增加土的剛度-減少地基沉降量3改善地基土的水力特性

(1)防滲,堤壩,閘基,池(濕陷,膨脹性土)(2)排水:軟基固結(jié)滲流,擋土墻排水(3)滲透穩(wěn)定性:長(zhǎng)江大堤的管涌,流土.采用反濾(4)抗凍性:實(shí)質(zhì)是滲透性,減少毛細(xì)現(xiàn)象,加強(qiáng)排水4改善抗震性能(1)液化:加密,圍封(水床);(2)震陷:干松砂和溶洞.哪些土需要處理？淤泥土與淤泥質(zhì)土muck,muckysoil泥炭,泥炭質(zhì)土Peat填土,回填土Fill,backfill松砂Loosesand區(qū)域性特殊土Regionalsoil地基處理的對(duì)象2軟土和特殊土地基2.1淤泥土與淤泥質(zhì)土muck,muckysoil(1)定義淤泥土孔隙比e>1.5,>L(IL>1.0)淤泥質(zhì)土孔隙比e=1.0~1.5,>L(IL>1.0)(2)土性*高含水量=40~90%even>100%*高壓縮性a>0.5~3.0MPa-1*高流變性:次固結(jié)量隨時(shí)間增加*低強(qiáng)度Cu<30kPavanesheartest*低滲透性10-6~10-8cm/s,固結(jié)過程長(zhǎng)

a>0.5MPa-1Cu<30kPa地基處理的對(duì)象2.2泥炭,泥炭質(zhì)土

Peat定義:泥炭e>1.5,>L(IL>1.0)有機(jī)含量30%(北京)泥炭質(zhì)土e=1.0~1.5,>l(Il>1.0)有機(jī)含量10-30%土性*高含水量*高壓縮性,快,不均勻*高流變性*低強(qiáng)度Cu<30kPa*低滲透性地基處理的對(duì)象2.3填土,回填土Fill,backfill雜填土Miscellaneousfill:建筑垃圾，衛(wèi)生填埋，不均勻，不穩(wěn)定沖填土Hydraulicfill:細(xì)欠固結(jié)素填土Plainfill,礫石，砂，粉土，粘性土2.4松砂LoosesandDr<1/3ore>0.85易液化，振陷新加坡人工填海地基處理的對(duì)象2.5區(qū)域性土Regionalsoil濕陷性黃土Collapsibleloess

(silt):廣泛分布，大孔隙，高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度200kPas=(hd-hw)/h00.015s=(ed-ew)/(1+e0)peedew200kPa

荷載板試驗(yàn)200kPa,荷載不變注水沉降/b=0.023膨脹土Expansivesoil蒙特石含量高

凍土Frozensoil,凍脹性地基處理的對(duì)象黃土高原上的濕陷性黃土渤海華北平原東南季風(fēng)太行山黃土高原沙漠戈壁降雨降塵西風(fēng)3地基處理方法分類1置換法Soilreplacement2加密法Densification3膠結(jié)法Cementation4加筋法Soilreinforcement原則：技術(shù)經(jīng)濟(jì)哪些土需要處理？淤泥土與淤泥質(zhì)土泥炭,泥炭質(zhì)土填土,回填土松砂區(qū)域性特殊土地基處理的對(duì)象目的是什么？1提高土的強(qiáng)度-地基承載力2增加土的剛度-減少地基沉降量3改善地基土的水力特性4改善抗震性能地基處理方法1置換法Soilreplacement2加密法Densification3膠結(jié)法Cementation4加筋法Soilreinforcement原則：技術(shù)經(jīng)濟(jì)地基處理方法第二節(jié)置換法

Soilreplacement一墊層置換法軟土墊層二土樁置換法1散體材料樁2膠結(jié)摻和料樁置換法4.3墊層置換法1材料塊石,拋石擠淤礫,中粗砂,壓實(shí),防凍,防液化,加速固結(jié)灰土:石灰:粉土(粉質(zhì)粘土)為2:8,3:7,三合土:灰土,灰渣及碎磚瓦工業(yè)廢渣:粉煤灰,礦渣素土:Ip=10~17,濕陷性黃土換除,分層壓實(shí)加筋土b回填土墊層置換法2墊層法的適用性

軟粘土和淤泥濕陷性土填土,一般粘性土(承載力低)3墊層設(shè)計(jì)人工持力層,軟弱下臥層控制(1)墊層承載力

確定基礎(chǔ)寬度墊層寬度(2)墊層厚度設(shè)計(jì)

一般要求>0.5m墊層的擴(kuò)散和技術(shù)的要求

<3.0m工程量,經(jīng)濟(jì)性墊層置換法b回填土z

+cz

f(z+d)Bb+2ztg+230cm

便于壓實(shí)機(jī)械施工Bb+z

=0~2.0b回填土B’=b+2ztgdz填zCZCD墊層置換法B墊層置換法小結(jié)可以就地取材人工持力層要進(jìn)行軟弱下臥層承載力驗(yàn)算墊層厚度有限制墊層置換法二土樁置換法

1散體材料樁砂石樁，石灰樁2膠結(jié)摻和料樁水泥粉煤灰碎石樁水泥土樁高壓噴射注漿樁土樁置換法復(fù)合地基組成天然地基土土質(zhì)樁或膠結(jié)摻料樁砂石墊層基礎(chǔ)土樁置換法(一)赤復(fù)合吹地基概隊(duì)念Comp裙osit然egr惹ound在軟土睬內(nèi)造孔沒回填土小石料或?yàn)胶土铣?，形成羞剛度比?chuàng)四周軟持土大的蠢土質(zhì)樁錫，與樁赴周土一麗起共同蘭承受建繼筑物荷貪載。這曠種地基毛稱為復(fù)唐合地基tdtd布置方印式：梅花形正方形土樁置炸換法(二)雕復(fù)合亭地基設(shè)吸計(jì)1執(zhí)適用土罷性適用：軟青弱粘性土井，非飽和黃摘土和人工值填土布置：梅較花形和正擁方形處理深度床：穿越軟勻土層達(dá)到就良好土層診。如果沒怠有穿透軟攜土層，要計(jì)求控制變遵形量。良好土層d0d0軟土土樁置換沿法2平翻面布置和蠻設(shè)計(jì)參數(shù)(等價(jià)成冊(cè)圓)有效畝直徑de梅花形：de=1.0掌5Sa正方形：de=1.1閑3Sa面積置豎換率m＝(d0/de)2Sa樁中心鍵距Sad0dedSa土樁置揀換法3復(fù)宋合地基券的承載詞力1)現(xiàn)藍(lán)場(chǎng)載荷試壘驗(yàn)取包含樁剛土的代表亡單元直接目測(cè)定樁土分飛開的載爆荷試驗(yàn)采用公眠式fspk=mfpk+(1蔬-m)fskfspk復(fù)合地透基承載執(zhí)力特征正值k議Pafpk樁體承叫載力特俗征值fsk樁間土剪承載力脖特征值m面積置換最率=Ap/A包含樁鄰?fù)恋妮d傾荷試驗(yàn)土樁置換券法2)無退載荷試驗(yàn)遼資料(小雜型工程)fspk=[1+m(1-n)]fsk樁土應(yīng)閥力比n=p/s與土性有券關(guān),隨荷繡載變化對(duì)于碎石鍬樁n=2~4m面積置繪換率紛=Ap/A復(fù)合地閃基承載便力特征燒值td土樁置環(huán)換法包含樁土咽的地基4復(fù)裝合地基耐的變形形驗(yàn)算變形計(jì)算責(zé)方法與多椒層地基相絞同復(fù)合土層條的壓縮模封量Esp=[1+m(1-n)]EsEs為砂石墾樁置換嚴(yán)前的壓駕縮模量漲，MP年a為成樁對(duì)千周圍土的撤擠密效應(yīng)乒系數(shù)，砂談石樁取1役.0,石害灰樁取1降.1~1莊.3土樁置律換法(三)宰膠結(jié)趨摻料樁向復(fù)合地絞基設(shè)計(jì)1井適用土賊性常用材蠻料：水追泥粉煤?jiǎn)净疑笆瘒L樁CF悶G，水分泥土樁公，高壓樹噴射注脈漿樁CFG樁適用于粘潤(rùn)性土、粉齡土、砂土蘋和自重固定結(jié)完成的興人工填土水泥土辮樁適用于正沾常固結(jié)的榜淤泥、淤壩泥質(zhì)土、巡壽粉土、黃雪土、素填戀土、粘性林土和飽和顯松散砂土豆(靜水位珍)高壓噴射蕩注漿樁適用于土薄類與與水兵泥土樁類繡似土樁置搏換法深層攪秩拌法深層攪拌厭法施工工累藝流程土樁置咐換法1定位2預(yù)攪拌下沉3噴漿攪拌上升4重復(fù)攪拌下沉5重復(fù)攪拌上升6完畢深層攪拌鴨樁載荷試攀驗(yàn)前后土樁置酷換法高壓噴帶射注漿厚法高壓旋噴單管:知漿液雙管:揚(yáng)內(nèi)漿外饑氣三管:漆氣,蹲水,蓄漿適用于柴:人工缺填土;孫黃土及罷一般粘滑性土;鳴軟粘土州;砂石土樁置換旨法單管漿液雙管內(nèi)漿外氣三管氣水漿土樁置上換法旋噴樁武施工順疼序振動(dòng)打恒樁機(jī)硬化劑拿(漿液根)高壓水壓縮空貓氣高壓水壓縮空氣硬化劑泥(漿液獲)土樁置獄換法置換法Soi妨lr在epl趁ace蹤蝶men沿t一墊謊層置換稍法軟弱下臥席層控制墊層厚度泡確定0.5-左3.0梅m軟土墊層二土隙樁置換慨法復(fù)合地基良承載力fspk=[豈1+m(1-n)]fsk變形計(jì)踢算Esp=[1+m(1-n)]Es置換法稱小節(jié)砂土粘性土可在標(biāo)準(zhǔn)料壓實(shí)功污下達(dá)到窯最密時(shí)波的含水赤量稱為賢最優(yōu)含償水量，嘗對(duì)應(yīng)的苦干密度宏稱為最鋪大干密芳度砂土：毅不存在忌最優(yōu)含味水量；完全風(fēng)贈(zèng)干和飽嶄和兩種殺狀態(tài)易牛于擊實(shí)；潮濕狀態(tài)不易擊實(shí)第三節(jié)隔加義密法Den后sif儉ica糟tio固n目的：輩降低壓刃縮性，可提高強(qiáng)竟度飽和曲魂線粘性土dd第三節(jié)龍加茶密法Dens裳ific謝atio斤n一機(jī)械壓密溪法1靜重掌壓密2沖美擊荷重淚壓密3振動(dòng)況壓密二深盈層擠密頭法1砂樁稼、土樁和垮灰土樁2振沖港樁目的：降倦低壓縮性寇，提高強(qiáng)賠度三強(qiáng)薦夯法四丈預(yù)壓固靠結(jié)加密法1靜重碾壓Comp副acti亭onb絕yro蓄llin眠g振動(dòng)平胎碾－礫石Pneumatictiredroller羊足碾－粘性土或粉土Sheepsfootroller一機(jī)偽械壓密平滑鼓型振動(dòng)碾Vibrocompactionforsand加密法2沖擊秒荷重壓密夯板壓密共法：適用金于填土、封松砂荷濕刻陷性黃土影響深們度：1量.5~介2.5械m一機(jī)忠械壓密加密法2強(qiáng)夯法錘重：8致~25t倦，最大2艦00t落距：8愉~25m有效深度碎：5~1逮0m承載力蜂：18凈0~2含50k淘Pa1969強(qiáng)年，法國(guó)貍1978大年，中國(guó)強(qiáng)夯設(shè)備良：夯錘，鋤起重機(jī)，芒脫鉤裝置加固機(jī)蹄理：動(dòng)去態(tài)能量繼,波替的傳播喜和密實(shí)叢固結(jié)加固效果獅：提高承朗載力、減皇小沉降量至，降低液榴化可能王、降低禁濕陷性保等優(yōu)面缺炎點(diǎn)：經(jīng)劉濟(jì)；噪般音加密法振動(dòng)平板冒碾－級(jí)配瓜砂或者砂閘、礫和粘紗性土的混愿合土Vibr蠅atin辯gpl衰ate癥for銀hand兩ope睜rati叢on3振炮動(dòng)板壓密加密法二深碎層擠密法(一)砂趣樁、土樁睬和灰土樁(1)孤沉管、航柱錘沖紋擴(kuò)法(2)學(xué)材料：范砂樁，吳土樁(鑼原狀粉禿土,粉閉質(zhì)粘土藥再夯入德);灰凳土樁,鬼砂石樁閑;夯實(shí)閱水泥土姑樁，二先灰樁(柄加粉煤社灰)，(3)適宵用于填土知,松砂,濱濕陷性黃寫土,一般季粘性土S粥r<60菊%.飽和度啟較高的填粘性土稱不宜。加密法釋-深層盡擠密法進(jìn)料口管嘴砂樁套管管嘴加密法現(xiàn)-深層林?jǐn)D密法砂樁SadHhs1e1hs1Hhs2e2hs2加密法加密法-貴砂樁已知t,d求e2，或者布已知e2,d求t孔隙比麥總斷蓄面積歪高度任固相比爐例煮固相識(shí)體積e1H1/(1蘇+e1)圖Vs1=A1H/滿(1+瀉e1)E2H寫1/貨(1+肌e2)壺Vs1=A2H/(遙1+e2)Hhs1e1hs1hs2e2hs2加密法-傭砂樁振沖樁允(起源于覽德國(guó),我棚國(guó)于70招年代引入純)(1)設(shè)謙備,振沖滲器d=27熊0~4頭20m虎m,l=2~座3m,G=8~2之0kN(2)資原理:及振:偏逼心輪旋遷轉(zhuǎn),振姓動(dòng)加密攔,使顆宏粒移動(dòng)沖:高斤壓水從胞中間穿凡過,土眉顆粒振騰浮液化努固結(jié)(二)吃振沖樁加密法-池深層擠密歪法(3)碌填料氧粗顆術(shù)粒(粘雪細(xì)粒少為);級(jí)稍配好;泰最大顆牛粒<5鋒0mm0~1殃0羞最好10~2條020~3攏030~備50方差>50腸不宜(4)適豪用于松鴿砂,素伐填土,跡雜填土多和一般雅粘性土垃,不適傍用于淤們泥和淤粉泥質(zhì)土加密法熱-深層區(qū)擠密法振沖樁加郵密法例遼寧省毒濕陷性黃欣土，灰土膚樁(1)t=9捧0c良m,d=40曾cm加密前e1=0.折96,d=1.透379加密后e2=0.語61,d=1暑.67碼9(切15點(diǎn)尼平均)td(2)焰承載力，蝦原狀土f0k=1濁32卵kPa樁土應(yīng)力到比n=p/s=3曠.48遲,置換率m=0.送179巧,載荷試耳驗(yàn)得到fk=228率kPa,s=15趨8kP迅a,捐p=55斃0kP劣a;s/d治=0.號(hào)008噸.公式計(jì)算鐘：fk=[1+君m(n-熊1)]f0k=19挎1kP絨a加密法提-實(shí)例三齡預(yù)壓固低結(jié)法(1)堆闖載預(yù)壓(2)降俘水預(yù)壓咳提高有測(cè)效應(yīng)力w狐ellp伏oint釘sys璃tem(3)真級(jí)空預(yù)壓爽密封層加密法1置余換法2加饅密法3膠結(jié)屢法4加筋墻法機(jī)械壓密示法深層擠密驕法強(qiáng)夯法預(yù)壓固結(jié)墊層置換土樁置換復(fù)合地基(一)堆痕載預(yù)壓pkPa變形eze1ste2加密法1都預(yù)壓原嚷理，原雀位自重棒應(yīng)力s，建筑叔物附加置應(yīng)力z,預(yù)加壓冤力t=(1.腳2~1.旬5)z強(qiáng)度適用于飽潤(rùn)和軟粘土堤(1)淤思泥及淤泥緞質(zhì)土(2瓶)沖填土廳(3)填蝕海(湖)次造田。超固結(jié)土正常固結(jié)加密法2任預(yù)壓歷露時(shí)和加崗速排水墾方法例單向翠滲流固睛結(jié)a=0.5險(xiǎn)MPa-1k=510-7cm/修se0=1.0雷，10惡m厚U=94斥%t=1.關(guān)6年這顯然不襲合適因此需村要采用轉(zhuǎn)：砂井固結(jié)冰：加快固衣結(jié)速度，狡增加水平尿向滲流不透水被層加密法不透水層d0砂井預(yù)只壓固結(jié)加密法新加坡人它工填海D協(xié)epos眉itin啊gsa紀(jì)nd吹砂砂井預(yù)壓泡固結(jié)3帆塑料排偶水板砂井缺駛點(diǎn):醋(1)甜砂量兼(2鏡)易斷艇(3縱)造價(jià)臺(tái)高近年更多什使用塑料陡排水板，教等效直徑砂井預(yù)壓番固結(jié)Area升Ins犯tall千edw烤ith填Vert介ical只Dra霸ins塑料排忘水板區(qū)砂井預(yù)蔥壓固結(jié)App愿lic防ati腫on放of柄Sur代cha績(jī)r(jià)ge加載劍過快敵會(huì)失穩(wěn)砂井預(yù)采壓固結(jié)砂井預(yù)倉(cāng)壓固結(jié)揚(yáng)度計(jì)算憐微分學(xué)方程－蜘軸對(duì)稱三維滲流按固結(jié)問題Car朽ril援lo假茂設(shè)成兩敵個(gè)方向奶的滲流掠固結(jié)問至題疊加砂井預(yù)濕壓固結(jié)2柱微分方斥程的解按各自明的邊界位條件分晨別求解谷，積分飲后得到派，假設(shè)n為井徑比=de/dw砂井預(yù)壓盲固結(jié)De有效直徑艷1.05Sa(三角形勿),1材.13Sa(正方形訊)上例中dW=25龜cm,D=2.歐5m，U=94渠%只需要2定0天思考題尼：增加井徑dW,減少間望距de哪個(gè)有盡效？砂井預(yù)識(shí)壓固結(jié)(二)坡降水摸預(yù)固結(jié)魔基坑設(shè)計(jì)坑詞底坑底降水蝦深度D坑底降水紗線板樁降水預(yù)壓柴固結(jié)’z原理z降水預(yù)饑壓固結(jié)真空預(yù)遙壓-u真空預(yù)壓捎固結(jié)思考題為什么降殿水預(yù)壓和奸真空預(yù)壓霞不會(huì)引起便土體破壞會(huì)。堆載預(yù)盜壓則可能乖由于速度膀太快而造夫成地基破皺壞？預(yù)壓固點(diǎn)結(jié)預(yù)壓固剩結(jié)的加賤載速率快加載—粥不排水—麻破壞分級(jí)慢—綢排水—達(dá)警到密實(shí)固戒結(jié)K0Kf降水qp’p總應(yīng)力路徑不排水pt預(yù)壓固結(jié)加密法小障節(jié)淺層：碾弄壓、深層：基預(yù)制混健凝土樁鵝，沉管意，振沖植等預(yù)壓固聚結(jié)，爆網(wǎng)破、強(qiáng)筐夯由深層擠段密形成樁但體與地基火土構(gòu)成復(fù)優(yōu)合地基，仗擠密后的鳳承載力計(jì)杰算砂井排水持預(yù)壓固結(jié)鋸計(jì)算第四節(jié)死膠收結(jié)法一灌盈漿1召水泥和隙粘土漿可灌物—虧凈空比R=Dpore/d=科2~3魚;Dpore、d為少被灌材料槽的孔隙尺區(qū)寸和灌漿牛材料的?；螐剑乐苟氯晒啾萅=D15/d8510~1搭5,8輪5%的灌預(yù)漿材料充堪填適用于脖礫石,搜粗砂，往用以防幸滲，灌完注樁加雙固膠結(jié)法單液硅釀化法和牌堿液法硅酸鈉捎，氫氧行化鈉＋朽氯化鈣3化學(xué)灌鳴漿丙烯箭酰胺，月聚氨酯真溶液允易灌，凝固時(shí)間草和強(qiáng)度可評(píng)控，污染，造價(jià)高化學(xué)灌漿粘土灌秤漿擊實(shí)灌漿膠結(jié)法已有樁或伸墩的持力嫁層加固已有結(jié)潛構(gòu)地基治加固提高水毀平抵抗刪力抵抗上餃浮結(jié)構(gòu)沉井持力層膠結(jié)法第五節(jié)扁加筋法(一)土蒸工合成魚材料技輛術(shù)發(fā)展(二)碌土工合鐮成材料魄功能防滲，車不透呀水膜反濾，脫防沖防止?jié)B透甩破壞，水弄土流失辮(護(hù)坡)加筋:格冷柵,土工就布,條帶朝,纖維加傘筋隔離排水,塑符料排水板纖,如清華辨草地加筋法防滲，帝不透舉水膜，三峽二期錄圍堰的防未滲墻上部撥采用土工劣膜,固體廢學(xué)物填埋禮場(chǎng)三峽二畜期圍堰加筋法排水溝表土覆秀蓋層表面隔斷寇層基礎(chǔ)隔帽斷層地基基礎(chǔ)垃圾滲水和地下水駐的距離滲水導(dǎo)管氣體導(dǎo)銀管豎井地質(zhì)屏開障經(jīng)處理的勤地質(zhì)屏障地下水氣體收集滲水收集垃穿圾牧體垃圾填書埋體的覆主要構(gòu)隆成加筋法防滲，