基礎(chǔ)工程地基處理

基礎(chǔ)工程

第5章地基處理安徽理工大學(xué)·土木建筑學(xué)院2024/1/301.土木建筑學(xué)院0內(nèi)容提要概述復(fù)合地基換土墊層法深層密實(shí)法排水固解法化學(xué)加固法托換技術(shù)2024/1/302.土木建筑學(xué)院5.1概述

5.1.1地基處理的概念、目的和意義早在二千年前就已采用了軟土中夯入碎石等壓密土層的夯實(shí)法；灰土和三合土的墊層法，也是我國(guó)古代傳統(tǒng)的建筑技術(shù)之一；我國(guó)古代在沿海地區(qū)極其軟弱的地基上修建海塘?xí)r，采用每年農(nóng)閑時(shí)逐年填筑，即現(xiàn)代堆載預(yù)壓法中稱為分期填筑的方法，利用前期荷載使地基逐年固結(jié)，從而提高土的抗剪強(qiáng)度，以適應(yīng)下一期荷載的施加，這就是我國(guó)古代勞動(dòng)人民在軟土地基上從實(shí)踐中積累的寶貴經(jīng)驗(yàn)。2024/1/303.土木建筑學(xué)院5.1.1地基處理的概念、目的和意義概念也稱地基加固，是人為改善土的工程性質(zhì)或地基組成，使之適應(yīng)工程需要而采取的措施，處理后稱人工地基。目的提高土的抗剪強(qiáng)度，使地基保持穩(wěn)定;降低土的壓縮性或改善地基組成;降低土的滲透性，防止或減少水的滲漏;改善土的動(dòng)力性能，防止地基產(chǎn)生震陷變形;改善特殊土地基安定性，消除或減少濕陷變形。2024/1/304.土木建筑學(xué)院5.1.1地基處理的概念、目的和意義意義加拿大特朗斯康谷倉(cāng)，地基強(qiáng)度不夠失事的谷倉(cāng)2024/1/305.土木建筑學(xué)院5.1.1地基處理的概念、目的和意義意義由于路基下伏軟土地基，因其強(qiáng)度不夠而導(dǎo)致路基滑坡。2024/1/306.土木建筑學(xué)院5.1.1地基處理的概念、目的和意義意義因地基不均勻沉降導(dǎo)致墻體開(kāi)裂2024/1/307.土木建筑學(xué)院5.1.1地基處理的概念、目的和意義意義地基沉降變形導(dǎo)致路面開(kāi)裂2024/1/308.土木建筑學(xué)院5.1.1地基處理的概念、目的和意義意義大壩滲漏2024/1/309.土木建筑學(xué)院5.1.1地基處理的概念、目的和意義意義路基路面塌陷2024/1/3010.土木建筑學(xué)院5.1.1地基處理的概念、目的和意義意義滿足現(xiàn)代建筑物對(duì)地基的要求地基問(wèn)題處理不好，后果很嚴(yán)重對(duì)加快基本建設(shè)速度、節(jié)約基本建設(shè)投資意義重大2024/1/3011.土木建筑學(xué)院5.1.2地基處理的對(duì)象軟弱與不良地基軟土雜填土沖填土飽和松砂濕陷黃土膨脹土有機(jī)質(zhì)土山區(qū)土巖溶2024/1/3012.土木建筑學(xué)院5.1.2地基處理的對(duì)象對(duì)象：軟弱地基和特殊性地基。軟弱地基和特殊性地基存在的問(wèn)題：地基承載力的問(wèn)題沉降、水平位移及不均勻沉降滲漏液化特殊土不良地基的特性2024/1/3013.土木建筑學(xué)院5.1.3地基處理的方法分類及適用范圍地基處理方法的分類可有多種多樣。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(duì)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)、加筋和冷熱等處理方法。五大類：換土墊層法、深層密實(shí)法、排水固結(jié)法、加筋法、化學(xué)加固法。2024/1/3014.土木建筑學(xué)院5.1.4地基處理方案的選擇和設(shè)計(jì)原則地基處理是一門(mén)技術(shù)性和經(jīng)驗(yàn)性很強(qiáng)的應(yīng)用學(xué)科。地基處理的幾條原則。針對(duì)地質(zhì)條件和工程特點(diǎn)選用合適的地基處理方法；所選用的處理方法必須符合土力學(xué)的基本原理;根據(jù)地基處理的時(shí)效特點(diǎn)進(jìn)行工程驗(yàn)算與控制;重視地基處理的工程經(jīng)驗(yàn)。2024/1/3015.土木建筑學(xué)院5.2復(fù)合地基

5.2.1概述復(fù)合地基是指兩種剛度（或模量）不同的材料（樁體和樁間土）所組成，在相對(duì)剛性基礎(chǔ)上兩者共同分擔(dān)上部荷載并協(xié)調(diào)變形（包括剪切變形）的地基。根據(jù)地基中增強(qiáng)體的方向可分為水平向增強(qiáng)體復(fù)合地基和豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基。水平向增強(qiáng)復(fù)合地基豎直向增強(qiáng)復(fù)合地基2024/1/3016.土木建筑學(xué)院5.2.2復(fù)合地基的作用機(jī)理與破壞形式作用機(jī)理樁體作用排水固結(jié)擠密作用加筋作用墊層作用破壞模式刺入破壞

鼓脹破壞

整體剪切破壞

滑動(dòng)破壞

2024/1/3017.土木建筑學(xué)院5.2.3復(fù)合地基的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)面積置換率m

定義：樁體截面積Ap與其承擔(dān)的復(fù)合地基面積A之比

矩形布樁：梅花形布樁：其中：d—樁體直徑；

l—樁間距。

2024/1/3018.土木建筑學(xué)院5.2.3復(fù)合地基的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)樁土應(yīng)力比n定義：樁體豎向應(yīng)力sp與樁間土豎向平均應(yīng)力ss之比。復(fù)合模量Eps定義：將加固區(qū)視為一均質(zhì)復(fù)合土體，則與原復(fù)合地基等價(jià)的均質(zhì)復(fù)合土體模量稱為復(fù)合模量。2024/1/3019.土木建筑學(xué)院5.2.4復(fù)合地基承載力復(fù)合求和法√穩(wěn)定分析法2024/1/3020.土木建筑學(xué)院5.2.4復(fù)合地基承載力對(duì)散體材料樁復(fù)合地基式中：fspk、fpk、fsk—分別為復(fù)合地基、樁體和樁間土承載力特征值。2024/1/3021.土木建筑學(xué)院5.2.4復(fù)合地基承載力對(duì)柔性樁復(fù)合地基式中：b—樁間土承載力折減系數(shù)，對(duì)摩擦型樁取0.5～1.0，對(duì)摩擦支承型樁取0.1～0.4。

2024/1/3022.土木建筑學(xué)院5.2.4復(fù)合地基承載力對(duì)剛性樁復(fù)合地基

式中：N——基礎(chǔ)下樁數(shù)；

——單樁承載力特征值；

A——基礎(chǔ)面積；

As——樁間土面積；

b——樁間土承載力折減系數(shù)，取0.8～1.0。2024/1/3023.土木建筑學(xué)院5.2.5復(fù)合地基沉降計(jì)算

——復(fù)合地基的沉降;——復(fù)合地基加固區(qū)的壓縮量;——地基壓縮層厚度內(nèi)加固區(qū)下臥層的壓縮量。2024/1/3024.土木建筑學(xué)院5.2.5復(fù)合地基沉降計(jì)算總沉降量：復(fù)合地基加固區(qū)變形量和加固區(qū)下臥層變形量。加固區(qū)下臥層的變形計(jì)算一般采用分層總和法。加固區(qū)的變形計(jì)算可采用復(fù)合法模量。復(fù)合模量法應(yīng)力修正法樁身壓縮量法2024/1/3025.土木建筑學(xué)院5.3換土墊層法

5.3.1概述定義——當(dāng)軟弱地基土層承載力和變形不能滿足要求，且層厚不是很大時(shí)，可將基底下一定范圍內(nèi)的軟弱土部分或全部挖去后分層換填并壓實(shí)強(qiáng)度大、性能穩(wěn)定、無(wú)侵蝕性的材料。墊層法的分類按其組成材料分為：砂墊層、碎石墊層、灰土墊層和加筋土墊層。按墊層在地基中的主要作用又分為：換土墊層、排水墊層和加筋土墊層。

適用土層淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘等的不良地基的淺層處理。2024/1/3026.土木建筑學(xué)院5.3.2土的壓實(shí)機(jī)理墊層的主要作用

提高地基承載力；減少地基沉降量；加速排水固結(jié)；消除或部分消除土的濕陷性和脹縮性；防止土的凍脹作用；改善土的抗液化性能。2024/1/3027.土木建筑學(xué)院5.3.3墊層設(shè)計(jì)墊層設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是確定斷面的合理寬度和厚度。設(shè)計(jì)的墊層不但要求滿足建筑物對(duì)地基變形及穩(wěn)定的要求，而且應(yīng)符合經(jīng)濟(jì)合理的原則。墊層厚度的確定z根據(jù)墊層底面自重壓力與附加壓力之和小于或等于該處下臥土層的承載力要求確定，即

2024/1/3028.土木建筑學(xué)院5.3.3墊層設(shè)計(jì)墊層厚度z的確定對(duì)于條形基礎(chǔ)：對(duì)于矩形基礎(chǔ)：2024/1/3029.土木建筑學(xué)院5.3.3墊層設(shè)計(jì)墊層寬度b′的確定關(guān)于墊層寬度的計(jì)算，目前還缺乏可行的理論方法，在實(shí)踐中常常按照當(dāng)?shù)啬承┙?jīng)驗(yàn)數(shù)（考慮砂墊層兩側(cè)土的性質(zhì)）或按經(jīng)驗(yàn)方法確定。常用的經(jīng)驗(yàn)方法是擴(kuò)散角法。矩形基礎(chǔ)的墊層底面的長(zhǎng)度l′及寬度b′為2024/1/3030.土木建筑學(xué)院5.3.3墊層設(shè)計(jì)墊層的變形驗(yàn)算抗震復(fù)核：標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N；墊層可選用的材料及要求砂（石）、粉質(zhì)粘土、粉煤灰、礦渣、其他工業(yè)廢渣、土工合成材料。2024/1/3031.土木建筑學(xué)院5.4深層密實(shí)法

5.4.1概述動(dòng)力壓密法深層擠密樁法2024/1/3032.土木建筑學(xué)院5.4.2強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法強(qiáng)夯法是運(yùn)用起重機(jī)械將重錘(一般不輕于15kN)提到一定高度然后錘自由落下，經(jīng)不斷重復(fù)夯擊，使地基得以加固，滿足強(qiáng)度和變形要求。原理：經(jīng)重錘夯擊后，地基表面形成一層比較密實(shí)的土層（硬殼），使地基表層強(qiáng)度得以提高。它適用于砂土、稍濕的粘性土，部分雜填土、濕陷性黃土等，是一種淺層的地基加固方法。2024/1/3033.土木建筑學(xué)院2024/1/3034.土木建筑學(xué)院5.4.2強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法加固機(jī)理強(qiáng)夯法是利用強(qiáng)大的夯擊能給地基沖擊力，并在地基中產(chǎn)生沖擊波。在沖擊力作用下，夯錘對(duì)上部土體進(jìn)行沖切，土體機(jī)構(gòu)破壞，形成夯坑，并對(duì)周圍土進(jìn)行動(dòng)力擠壓。強(qiáng)夯法已被證實(shí)是一種良好的地基處理的方法，但到目前為止，還沒(méi)有一套成熟、完善的理論和設(shè)計(jì)計(jì)算方法，不同的圖具有不同的加固機(jī)理。2024/1/3035.土木建筑學(xué)院5.4.2強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法加固機(jī)理動(dòng)力密實(shí)多孔隙、粗顆粒、非飽和土強(qiáng)夯法加固屬于此類，沖擊型動(dòng)力荷載使土體中的孔隙減小，土體變得密實(shí)，從而提高地基土強(qiáng)度。2024/1/3036.土木建筑學(xué)院5.4.2強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法加固機(jī)理動(dòng)力固結(jié)LouisMenard提出了動(dòng)力固結(jié)模型。含有少量1%-4%微氣泡；滲透性發(fā)生改變，孔徑發(fā)生變化；彈簧剛度是變化的；活塞有摩阻力。2024/1/3037.土木建筑學(xué)院5.4.2強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法加固機(jī)理動(dòng)力置換整體置換：強(qiáng)夯將碎石整體擠入軟土中，類似于換層法；樁式置換法：強(qiáng)夯將碎石填筑于軟土中，形成樁（或墩）式的碎石樁（或墩）2024/1/3038.土木建筑學(xué)院5.4.2強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法設(shè)計(jì)計(jì)算強(qiáng)夯法設(shè)計(jì)（1）有效加固深度（2）強(qiáng)夯機(jī)具、夯錘質(zhì)量及夯錘落距的選擇單位夯擊能：整個(gè)加固場(chǎng)地的總夯擊能量（錘重*落距*總夯擊次數(shù)）除以加固面積。錘重：10~40t，落距：8-20m。2024/1/3039.土木建筑學(xué)院5.4.2強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法設(shè)計(jì)計(jì)算強(qiáng)夯法設(shè)計(jì)（3）單擊總夯擊能（或夯擊次數(shù)）與夯入度單擊夯擊次數(shù)一般按最后兩擊沉降量之和或最后兩擊沉降量之差規(guī)定。（4）夯擊點(diǎn)間距：根據(jù)地基土的性質(zhì)和要求處理的深度定，通常為5-9m。2024/1/3040.土木建筑學(xué)院5.4.2強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法設(shè)計(jì)計(jì)算強(qiáng)夯法設(shè)計(jì)（5）夯擊遍數(shù)與間歇時(shí)間夯擊遍數(shù)以不出現(xiàn)“翻漿”或“橡皮土”為宜，對(duì)連續(xù)夯擊，2-3遍；對(duì)跳躍夯擊，3-5遍。主要取決于加固土層孔隙水壓力的消散時(shí)間。粘性土，2-4周。（6）地基承載力的確定和地基變形計(jì)算：現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)確定，變形符合規(guī)范有關(guān)規(guī)定。2024/1/3041.土木建筑學(xué)院5.4.2強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法設(shè)計(jì)計(jì)算強(qiáng)夯置換法的設(shè)計(jì)該法是從強(qiáng)夯法發(fā)展起來(lái)的一種新的地基處理方法，主要適用于軟弱粘性土地基的加固處理。設(shè)計(jì)內(nèi)容與強(qiáng)夯法基本相同，主要施工參數(shù)：?jiǎn)螕艉粨裟?，置換次數(shù)、夯點(diǎn)布置和施工順序等。2024/1/3042.土木建筑學(xué)院5.4.2強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法設(shè)計(jì)計(jì)算強(qiáng)夯設(shè)計(jì)中注意的幾個(gè)問(wèn)題對(duì)地下水位較高的飽和粘性土，強(qiáng)夯前要鋪設(shè)砂礫或碎石墊層；采用適當(dāng)排水措施，降低孔隙水壓力；對(duì)單擊夯擊次數(shù)沒(méi)有規(guī)定的行業(yè)，軟土地基應(yīng)不破壞上部土體結(jié)構(gòu)為收錘標(biāo)準(zhǔn)；嚴(yán)格控制前后兩遍夯擊的間隔時(shí)間，防止孔隙水壓力逐級(jí)積累。2024/1/3043.土木建筑學(xué)院5.4.3碎(砂)石樁定義：用振動(dòng)、沖擊及水沖等方法在軟弱地基中成孔后，將碎石或砂擠壓入已成孔中，形成大直徑密實(shí)樁體。碎石樁和砂樁總稱為碎(砂)石樁，又稱粗顆粒土樁或粒料樁。適用條件：松散砂土、粉土、粘性土、素填土等地基。作用：提高地基的強(qiáng)度，降低地基的壓縮性、提高地基的抗震能力、防止飽和軟弱土地基液化。2024/1/3044.土木建筑學(xué)院5.4.3碎(砂)石樁加固機(jī)理對(duì)松散砂性土地基的加固機(jī)理擠密作用排水作用砂基預(yù)振作用對(duì)粘性土加固的機(jī)理置換作用2024/1/3045.土木建筑學(xué)院5.4.3碎(砂)石樁設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)內(nèi)容：樁體尺寸、樁位布置、布樁范圍。一般設(shè)計(jì)原則（1）加固范圍根據(jù)建筑物的重要性和場(chǎng)地條件及基礎(chǔ)形式而定，通常大于基底面積。（2）樁位布置及樁徑等邊三角形或正方形布置，直徑300-800mm，根據(jù)地基土質(zhì)定。2024/1/3046.土木建筑學(xué)院5.4.3碎(砂)石樁設(shè)計(jì)計(jì)算一般設(shè)計(jì)原則（3）樁長(zhǎng)根據(jù)軟弱土層的性能、厚度或工程要求按以下原則定：1）當(dāng)相對(duì)硬土層的埋藏深度不大時(shí)，砂石樁應(yīng)穿過(guò)松軟土層；2）當(dāng)相對(duì)硬土層的埋藏深度較大時(shí)，滿足建筑物地基容許沉降值和下臥土層承載力的要求；3）在可液化的地基中，應(yīng)穿過(guò)可液化層。2024/1/3047.土木建筑學(xué)院5.4.3碎(砂)石樁設(shè)計(jì)計(jì)算一般設(shè)計(jì)原則（4）樁體材料宜就地取材（5）施工后處理程序：基礎(chǔ)底面鋪設(shè)30-50cm的砂石墊層并振實(shí)。（6）復(fù)合地基承載力計(jì)算2024/1/3048.土木建筑學(xué)院5.4.3碎(砂)石樁設(shè)計(jì)計(jì)算砂性土地基的計(jì)算要點(diǎn)從擠密的觀點(diǎn)出發(fā)考慮地基加固的設(shè)計(jì)問(wèn)題。2024/1/3049.土木建筑學(xué)院5.4.3碎(砂)石樁設(shè)計(jì)計(jì)算粘性土地基的計(jì)算要點(diǎn)從置換作用的觀點(diǎn)出發(fā)考慮地基加固的設(shè)計(jì)問(wèn)題。2024/1/3050.土木建筑學(xué)院5.4.3碎(砂)石樁施工方法常規(guī)施工：振沖成樁法（振沖法）和錘擊成樁法（錘擊法）具體方法：振沖成樁法干振擠密碎石樁法沉管碎石樁法夯擴(kuò)碎石樁法袋裝碎石樁法2024/1/3051.土木建筑學(xué)院5.4.4CFG樁（水泥粉煤灰碎石樁）CementFlyashGravelpile是在碎石樁基礎(chǔ)上加進(jìn)一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和制成的一種具有一定粘結(jié)強(qiáng)度(C5～C20)的樁，是新開(kāi)發(fā)的一種地基處理技術(shù)。特點(diǎn)

施工：與振動(dòng)沉管樁一樣簡(jiǎn)單，比振沖碎石樁污染少。用材：利用工業(yè)廢料，水泥用料少，優(yōu)于水泥攪拌樁。受力特性：介于碎石樁（散體樁）和鋼筋混凝土（剛性樁）之間，與水泥攪拌樁類似。2024/1/3052.土木建筑學(xué)院5.4.4CFG樁適用范圍

可用于加固填土、飽和及非飽和粘性土、松散的砂土、粉土等。對(duì)塑性指數(shù)高的飽和軟粘土使用要慎重。加固機(jī)理

CFG樁復(fù)合地基由樁、樁間土和褥墊層形成。其中褥墊層為粒狀散體材料，是CFG樁復(fù)合地基不可缺少的部分。

CFG加固軟弱地基，主要有三種作用：

樁體作用擠密與置換作用褥墊層的作用：保證樁土共同承擔(dān)荷載、減小基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中、調(diào)整樁土荷載分擔(dān)比、調(diào)整樁土水平荷載分擔(dān)比。2024/1/3053.土木建筑學(xué)院5.4.4CFG樁設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)思路CFG除了加固地基外，還可以分擔(dān)建筑物荷載；設(shè)計(jì)時(shí)除了要考慮復(fù)合地基的5個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)外，還要考慮各種材料之間的配比對(duì)混合材料強(qiáng)度和和易性的影響。2024/1/3054.土木建筑學(xué)院5.4.4CFG樁設(shè)計(jì)計(jì)算材料要求及配合比一般采用425#普通水泥，碎石粒徑20-50mm，石屑粒徑2.5-10mm，混合料密度2.1-2.2t/m3。樁體材料強(qiáng)度一般控制在10MPa左右，從而達(dá)到既提高復(fù)合地基承載力又降低沉降的目的。為使樁土共同工作、變形協(xié)調(diào)，基礎(chǔ)下面要設(shè)置一定厚度的砂石料墊層，使地基土能有效地分擔(dān)外荷載。2024/1/3055.土木建筑學(xué)院5.4.4CFG樁設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)參數(shù)（1）樁徑d：350-600cm；（2）樁距s：考慮承載力提高幅度滿足設(shè)計(jì)要求，施工方便、樁作用的發(fā)揮、場(chǎng)地地質(zhì)條件及造價(jià)等因素。（2）樁長(zhǎng)l：

褥墊層：厚度150-300mm。2024/1/3056.土木建筑學(xué)院5.5排水固結(jié)法

5.5.1概述排水固結(jié)法是采用預(yù)壓、降低地下水位、電滲等方法促使土層排水固結(jié)，以減少地基的沉降和不均勻沉降，提高承載力。主要用于處理軟弱粘性土地基。2024/1/3057.土木建筑學(xué)院5.5.2加固機(jī)理通過(guò)在飽和軟粘土中設(shè)置豎向排水體，對(duì)地基施加預(yù)壓荷載，使孔隙水排出，土體逐漸固結(jié)，提前完成或基本完成地基沉降，以達(dá)到增大地基承載力，減小地基沉降的目的。堆載預(yù)壓加固：孔隙水緩慢排除，孔隙體積減小，地基土固結(jié)，地基土強(qiáng)度提高。真空預(yù)壓加固：真空裝置抽氣，增加地基的有效應(yīng)力。2024/1/3058.土木建筑學(xué)院5.5.3設(shè)計(jì)與計(jì)算設(shè)計(jì)原則盡量縮短地基處理時(shí)間盡量加快地基固結(jié)沉降速度充分增強(qiáng)地基土強(qiáng)度注意安全2024/1/3059.土木建筑學(xué)院5.5.3設(shè)計(jì)與計(jì)算加載預(yù)壓法設(shè)計(jì)（1）砂井設(shè)計(jì)1）砂井直徑和間距：就地灌筑砂井dw=30~50cm，間距一般是直徑的6-8倍；袋裝砂井直徑dw=7~10cm，間距一般為1-2m。2）砂井排列：按正方形或等邊三角形布置。2024/1/3060.土木建筑學(xué)院5.5.3設(shè)計(jì)與計(jì)算加載預(yù)壓法設(shè)計(jì)（1）砂井設(shè)計(jì)3）砂井長(zhǎng)度：10-25m；4）布置范圍：稍大于建筑物的基礎(chǔ)范圍，2-4m；5）排水砂墊層：頂面應(yīng)鋪設(shè)排水砂墊層或砂溝，砂墊層厚宜>40cm，平面上每邊超出砂井區(qū)域的寬度一般應(yīng)不小于2dw。2024/1/3061.土木建筑學(xué)院5.5.3設(shè)計(jì)與計(jì)算加載預(yù)壓法設(shè)計(jì)（2）預(yù)壓荷載計(jì)算任何情況下所加荷載均不得超過(guò)當(dāng)時(shí)軟土層承載力。通常取建筑基底壓力值。軟粘土應(yīng)分級(jí)加載。2024/1/3062.土木建筑學(xué)院5.5.3設(shè)計(jì)與計(jì)算加載預(yù)壓法設(shè)計(jì)（3）地基土強(qiáng)度增長(zhǎng)計(jì)算（4）沉降計(jì)算2024/1/3063.土木建筑學(xué)院5.6化學(xué)加固法

5.6.1概述化學(xué)加固法指利用水泥漿液、粘土漿液或其他化學(xué)漿液，通過(guò)灌注壓入、高壓噴射和機(jī)械攪拌，使?jié){液與土顆粒交界起來(lái)，以改善地基土的物理力學(xué)性質(zhì)的地基處理方法。根據(jù)施工工藝分類：灌漿法（注漿法）高壓噴射注漿法水泥攪拌法2024/1/3064.土木建筑學(xué)院5.6.2灌漿法灌漿法是指利用液壓、氣壓或電化學(xué)原理，通過(guò)注漿管把漿液（水泥、化學(xué)漿液等）注入地層中，以滲透、填充和擠密等方式占據(jù)其孔隙，并與巖土體膠結(jié)或結(jié)石而形成一個(gè)整體的地基處理方法。灌漿法可根據(jù)加固機(jī)理分為：滲透灌漿，壓蜜灌漿、劈裂灌漿和電化學(xué)灌漿。2024/1/3065.土木建筑學(xué)院5.6.2灌漿法灌漿的目的及應(yīng)用：堵漏、防滲?；抡?。路基病害處理。膨脹土地基、軟土地基、濕陷性黃土地基、巖溶地基等處理。提高地基土的承載力，減小沉降力和差異沉降。樁基工程處理與加固。用于托換工程或建筑糾偏、糾斜。2024/1/3066.土木建筑學(xué)院5.6.2灌漿法灌漿材料：漿液＝主劑＋溶劑＋外加劑原材料水或其他溶劑固化劑、催化劑、速凝劑、緩凝劑、懸浮劑等。2024/1/3067.土木建筑學(xué)院5.6.2灌漿法灌漿材料：通?？砂礉{液的狀態(tài)、工藝和主劑性質(zhì)分類，如下圖：

2024/1/3068.土木建筑學(xué)院5.6.2灌漿法漿液的性質(zhì)分散度沉淀析水性凝結(jié)性熱學(xué)性收縮性結(jié)石強(qiáng)度滲透性耐久性2024/1/3069.土木建筑學(xué)院5.6.2灌漿法漿液的選擇真溶液控制凝膠時(shí)間穩(wěn)定性好無(wú)毒無(wú)臭無(wú)腐蝕性固化時(shí)無(wú)收縮現(xiàn)象，有一定粘結(jié)性2024/1/3070.土木建筑學(xué)院5.6.2灌漿法漿液的選擇結(jié)石強(qiáng)度，抗?jié)B、抗沖刷能力強(qiáng)抗老化性能好材料來(lái)源豐富、價(jià)廉配置方便，易于操作2024/1/3071.土木建筑學(xué)院5.6.2灌漿法灌漿理論滲透灌漿。壓密灌漿。劈裂灌漿。電動(dòng)化學(xué)灌漿。2024/1/3072.土木建筑學(xué)院5.6.2灌漿法滲透灌漿基本原理：是利用有壓漿液排擠出土(巖)孔隙中存在的自由水和氣體而充填土中孔隙或巖石中的裂隙，并同時(shí)與土(巖)粘結(jié)結(jié)塊。特點(diǎn)原狀土體結(jié)構(gòu)、體積基本不變；所用灌漿壓力相對(duì)較小。2024/1/3073.土木建筑學(xué)院5.6.2灌漿法壓密灌漿基本原理：在鉆孔中灌入極濃的漿液，在壓力作用下使土體擠密（離漿泡界面0.3-2.0m內(nèi)土體受明顯擠密）而形成一定尺寸（d≈1cm）的“漿泡”。適合：中砂、非飽和土。壓密灌漿機(jī)理示意圖2024/1/3074.土木建筑學(xué)院5.6.2灌漿法劈裂灌漿基本原理：利用壓力相對(duì)較高的漿液，克服地層的初始應(yīng)力和抗拉強(qiáng)度，引起土(巖)的結(jié)構(gòu)破壞和擾動(dòng)，使地層中原有的裂隙或孔隙張開(kāi)，并形成新裂隙或孔隙，于是漿液的可灌性和擴(kuò)散距離增大，注漿效果得到提高。2024/1/3075.土木建筑學(xué)院5.6.2灌漿法電動(dòng)化學(xué)灌漿

前提：k<10-4cm/s時(shí)，一般靜壓注漿不起作用時(shí)可采用。原理：注漿管作陽(yáng)（正）極，濾水管作陰（負(fù)）極，通以直流電(0.3~1.0V/cm)，水從陽(yáng)極流向陰極，漿隨即滲進(jìn)土層。應(yīng)用：電動(dòng)化學(xué)灌漿可與靜壓聯(lián)合使用，使?jié){液注入更均勻。

(電滲排水+灌漿法)電動(dòng)化學(xué)灌漿機(jī)理示意圖2024/1/3076.土木建筑學(xué)院5.6.3高壓噴射注漿法壓噴射注漿法是利用鉆機(jī)將帶有噴嘴的注漿管鉆進(jìn)至土層的預(yù)定位置后，以20MPa左右的高壓將加固用漿液(一般為水泥漿)從噴嘴噴射出沖擊土層，土層在高壓噴射流的沖擊力、離心力和重力等作用下；與漿液攪拌混合，漿液凝固后，便在土中形成一個(gè)固結(jié)體。

壓噴射注漿法在20世紀(jì)60年代末期創(chuàng)始于日本經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐和發(fā)展，高壓噴射注漿法已成為我國(guó)常用的一種施工方法，這種地基處理方法已分別列入我國(guó)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50202—2002)和《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79—1999)中。

2024/1/3077.土木建筑學(xué)院5.6.3高壓噴射注漿法特點(diǎn)：適用范圍廣施工簡(jiǎn)便可控制固體形狀可垂直、傾斜和水平噴射耐久性好料源廣闊設(shè)備簡(jiǎn)單2024/1/3078.土木建筑學(xué)院5.6.3高壓噴射注漿法適用性：高壓噴射注漿法適用于砂類土、粘性土、濕陷性黃土、淤泥和人工填土等多種土類，加固直徑(厚度)為0.5m～1.5m，固結(jié)體抗壓強(qiáng)度(325號(hào)水泥三個(gè)月齡期)加固軟土為(5-10)MPa，加固砂類土為(10-20)MPa。對(duì)于礫石粒徑過(guò)大，含腐殖質(zhì)過(guò)多的土加固效果較差；對(duì)地下水流較大，對(duì)水泥有嚴(yán)重腐蝕的地基土也不宜采用。2024/1/3079.土木建筑學(xué)院5.6.3高壓噴射注漿法根據(jù)噴射流的移動(dòng)方式分類：高壓噴射注漿法可分為旋轉(zhuǎn)噴射(簡(jiǎn)稱旋噴)、定向噴射(簡(jiǎn)稱定噴)和擺動(dòng)噴射(簡(jiǎn)稱擺噴)三種類別。高壓噴射注漿法所形成的加固體形狀與噴射流的移動(dòng)方式有關(guān)。根據(jù)注漿管的類型：高壓噴射注漿法又可分為單管法、雙管法、三管法和多管法等四種施工方法。2024/1/3080.土木建筑學(xué)院5.6.3高壓噴射注漿法加固機(jī)理高壓噴射流對(duì)土體的破壞作用水（漿）、氣同軸噴射流對(duì)土的破壞作用水泥與土的固結(jié)作用2024/1/3081.土木建筑學(xué)院5.6.4水泥土攪拌樁水泥土攪拌樁法是以水泥等材料作為固化劑，通過(guò)特制的深層攪拌機(jī)械，將固化劑(漿體或粉體)和地基土強(qiáng)制攪拌，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的樁體的地基處理方法。適用于：正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粉土、飽和黃土、素填土、黏性土以及無(wú)流動(dòng)地下水的飽和松散砂土地基。分類：水泥土攪樁拌法分為深層攪拌法(簡(jiǎn)稱濕法)和粉體噴攪法(簡(jiǎn)稱干法)。2024/1/3082.土木建筑學(xué)院5.6.4水泥土攪拌樁加固機(jī)理水泥的水解和水化反應(yīng)粘土顆粒與水泥水化物的作用碳酸化作用2024/1/3083.土木建筑學(xué)院5.6.4水泥土攪拌樁特點(diǎn)在地基加固過(guò)程中無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪聲、對(duì)周圍環(huán)境無(wú)污染，對(duì)軟土無(wú)側(cè)向擠壓，對(duì)鄰近建筑物影響很??；可根據(jù)上部結(jié)構(gòu)需要靈活采用柱狀、壁狀、格柵狀和塊狀等多種加固形狀；可有效提高地基強(qiáng)度(當(dāng)水泥摻量為8%和10%時(shí)，加固體強(qiáng)度分別為0.24MPa和0.65MPa，而天然軟土地基強(qiáng)度僅0.006MPa)；施工機(jī)具比較簡(jiǎn)單，施工期較短，造價(jià)低廉，效益顯著。2024/1/3084.土木建筑學(xué)院5.7托換技術(shù)

5.7.1概述又稱基礎(chǔ)托換，內(nèi)容包括：解決原有建筑物地基處理、基礎(chǔ)加固或改建的問(wèn)題；建筑物基礎(chǔ)下需修建地下工程或鄰近建造新建筑而影響原有建筑安全，需采取地基處理或基礎(chǔ)加固措施?；驹砗湍康募訌?qiáng)地基與基礎(chǔ)的承載力，有效傳遞建筑物荷載，從而控制沉降與差異沉