地基處理基本原則方法分類及應(yīng)用范圍[優(yōu)質(zhì)工程范文]

1、地基處理基本原則、方法分類及應(yīng)用范圍,地基處理的目的和意義 歷史回顧 地基處理方法分類及應(yīng)用范圍 地基處理的基本原則,地基處理的目的和意義,基本概念 場(chǎng)地、天然地基、人工地基、軟弱地基 地基處理的目的及問(wèn)題 地基處理的作用,基本概念,場(chǎng)地：工程建設(shè)所直接使用的有限面積的土地。 天然地基：基礎(chǔ)直接建造在未經(jīng)加固的天然土層。 人工地基：天然地基很軟弱，不能滿足地基強(qiáng)度和變形的要求，必須事先對(duì)地基進(jìn)行加固處理后再建造基礎(chǔ)。 軟弱地基：由淤泥、淤質(zhì)土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土構(gòu)成的地基。,地基處理的目的及問(wèn)題 ,目的： 利用換填、夯實(shí)、擠密、排水、膠結(jié)、加筋和熱力學(xué)等方法對(duì)地基加固，改良地基土的

2、工程特性。 問(wèn)題： 強(qiáng)度及穩(wěn)定問(wèn)題； 壓縮及不均勻沉降問(wèn)題； 滲流、液化、特殊土問(wèn)題。 要上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基共同考慮。,地基處理的作用 ,改良土體工程特性 提高地基的抗剪強(qiáng)度； 降低地基的壓縮性； 改善地基的透水性； 改善地基的動(dòng)力特性； 改善特殊土的不良地基特性。,歷史回顧,解放前：以經(jīng)驗(yàn)積累階段； 50年代70年代：技術(shù)引進(jìn) 70年代末：技術(shù)研發(fā) 地基處理學(xué)術(shù)委員會(huì)：1984，杭州 地基處理學(xué)術(shù)討論會(huì)： 上海，1986；煙臺(tái)，1989；秦皇島，1992；肇慶，2019；武夷山，2019；溫州，2000；長(zhǎng)沙，2019；太原，2019。,地基處理方法分類及應(yīng)用范圍,換土墊層法：淺層軟土處理；

3、振密、擠密法：表層壓實(shí)法，重錘夯實(shí)法，強(qiáng)夯法，振沖擠密法，土樁法，砂樁法，夯實(shí)水泥土樁，爆破法 排水固結(jié)法：堆載、砂井等 置換法 加筋法 膠結(jié)法 冷熱處理法,地基處理的基本原則,力求“安全適用、確保質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、保護(hù)環(huán)境” 當(dāng)天然地基不能滿足構(gòu)筑物對(duì)地基的要求時(shí)，要考慮的有：如何加固地基；上部結(jié)構(gòu)體型合理性；整體剛度是否足夠。 在考慮地基處理方案時(shí)，應(yīng)同時(shí)上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基的共同作用，決定選用地基處理方案或選用加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)剛度和地基處理相結(jié)合。,地基處理的規(guī)劃程序,11,地基處理的監(jiān)測(cè),現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)來(lái)指導(dǎo)施工，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)和處理效果，及時(shí)采取措施或修改設(shè)計(jì)。 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容：地面沉降和

4、深層沉降，地面水平位移和深層土體側(cè)向位移，地基強(qiáng)度，地基中孔隙水壓力等。,第二章 換填,概述 壓實(shí)原理 墊層設(shè)計(jì) 墊層施工,概述,應(yīng)用范圍：中小型建筑工程，處理深度(0.53)m。 砂石墊層浜,塘,溝等軟土局部處理 土墊層濕陷性黃土、大面積回填 灰土或二灰土墊層濕陷性土 粉砂灰以水上墊層為主 干渣墊層中性地基中,壓實(shí)原理,控制指標(biāo)： 最優(yōu)含水量opt 壓實(shí)系數(shù)c=d/dmax,墊層設(shè)計(jì),返回,由墊層底軟弱下臥層承載力確定墊層厚度 由基底面積應(yīng)力擴(kuò)散和防止墊層向兩側(cè)擠出確定墊層寬度； 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定墊層的承載力壓實(shí)度 沉降計(jì)算,墊層設(shè)計(jì),砂石墊層：砂、碎石 土墊層：素土，加固剖面可為矩形 灰土或二

5、灰土墊層：提高土的承載力 3:7或2:8的灰土，在c0.97或0.95時(shí)承載力可達(dá)300kPa。 石灰:粒徑5mm，CaO+MgO50%，III級(jí)以上石灰。貯存不超過(guò)三個(gè)月。 土料中粘粒和膠粒的要求； CaO+MgO在(3:7或2:8)灰土中含量約8%。 再加粉煤灰，為二灰土，施工opt 50%,墊層施工方法,返回,設(shè)計(jì)要求承載力為100120kPa 壓路機(jī)，推土機(jī) 壓實(shí)機(jī) 重錘,工程實(shí)例,某建筑場(chǎng)地要建三層混合結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)地勘知場(chǎng)地存在浜底淤泥層，地下水位較高，土層軟弱不均勻，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)灰色沖填土承載力大于地表層,請(qǐng)進(jìn)行地基處理的方案設(shè)計(jì)(2種以上)，并注明原因和施工注意點(diǎn)。 1表層砂性沖填土,

6、1m厚；2灰色砂性沖填土,2.3m厚,N63.52；3淤泥,0.5m厚，N63.50；4亞粘土,7m厚,R=98。 2和3層在輕微振動(dòng)下有觸變現(xiàn)象。,方案設(shè)計(jì),上海機(jī)械學(xué)院動(dòng)力館乙段系三層混合結(jié)構(gòu)，建在沖填土的暗浜范圍內(nèi)，經(jīng)砂墊層換土處理，二十年來(lái)，使用良好。 25,方案設(shè)計(jì),挖除4.0m軟土層后在淤泥質(zhì)亞粘土層上做基礎(chǔ)，因地下水位高，井點(diǎn)降水效果不佳，施工困難。 不挖土，打20cm20cm的鋼筋混凝土短樁，樁長(zhǎng)58m，単樁承載力小，且因沖填土未完全固結(jié)，架空室內(nèi)地板，造價(jià)大。 表層壓實(shí)法,因砂性沖填土液化,效果不好。 砂墊層置換部分沖填土，并以井點(diǎn)降水降底基底壓力。效果較好,第三章強(qiáng)夯,概述

7、 加固機(jī)理： 動(dòng)力密實(shí)、動(dòng)力固結(jié)、動(dòng)力置換 設(shè)計(jì)計(jì)算： 有效加固深度,夯錘和落距,夯擊點(diǎn)布置與遍數(shù),墊層鋪設(shè),間歇時(shí)間,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試 施工方法和質(zhì)量檢驗(yàn),第四章碎(砂)石樁,概述,強(qiáng)夯法，動(dòng)力固結(jié)法，動(dòng)力密實(shí)法； 反復(fù)將很重的錘 (1040t)提高(1040m)后自由落下，給地基以沖擊和振動(dòng)，從而提高地基的強(qiáng)度并降低其壓縮性。 適用：砂土、碎石地基，推廣后各種粉土、粘性土、雜填土和素土地基。,強(qiáng)夯法加固機(jī)理,71,靜力固結(jié)和動(dòng)力固結(jié)理論對(duì)比,返回,加固機(jī)理,動(dòng)力密實(shí)：加固非飽和土，沖切中氣相擠出，液相排出，固相密實(shí)。 動(dòng)力固結(jié)：加固飽和土，1壓縮；2液化，總應(yīng)力是垂直應(yīng)力不變,水平拉應(yīng)力不斷增大,

8、孔隙水壓力不斷增大；3滲透性變大；4觸變恢復(fù)，有效應(yīng)力是水平有效應(yīng)力逐漸接近垂直應(yīng)力。 動(dòng)力置換：復(fù)合地基。,設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)：,有效加固深度： Menard公式： 實(shí)測(cè)確定。 夯擊能 單位夯擊能：錘重落距總夯數(shù)/面積 單擊夯擊能：夯錘重落距 與土質(zhì)、結(jié)構(gòu)類型、荷載大小等相關(guān)。,夯擊點(diǎn)布置： 正三角形或正方形，邊緣稍超出處理深度的1/22/3，并不小于3m。 夯擊點(diǎn)間距：515m，由試驗(yàn)確定。 表77,夯擊擊數(shù)：由試驗(yàn)系確定 夯擊數(shù)與夯沉量關(guān)系確定 最后兩擊的夯沉量不大于50100mm,地面隆起不大，起錘不難。 夯擊遍數(shù)：由土質(zhì)確定。 砂性土少，23；粘性土多，38。 墊層鋪設(shè)：0.52m。 間歇

9、時(shí)間：由土質(zhì)透水性確定。 砂性土連續(xù)；粘性土不少于34周。,地面變形測(cè)試,返回,信息化施工的要求： 721,地面變形測(cè)試,返回,檢驗(yàn)時(shí)間： 碎石和砂土地基，施工結(jié)束12周后. 低飽和的粉土和粘性土地基取24周. 檢驗(yàn)方法： 原位測(cè)試和室內(nèi)土工試驗(yàn)。 原位測(cè)試：觸探法、載荷試驗(yàn)，十字板剪切試驗(yàn)。,大連石化公司填海地基,擬在在海邊堆填碎石地基上建設(shè)渣油催化裝置，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，地基容許承載力應(yīng)達(dá)250kPa，沉降量不得大于5cm，并對(duì)不均勻沉降也嚴(yán)格控制。 堆填后的碎石地基，填石厚度大,約78m，塊石較大,級(jí)配差,場(chǎng)地非常疏松，極不均勻,難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 要求進(jìn)行地基處理方案設(shè)計(jì)(2)。,方案設(shè)計(jì)

10、,預(yù)制樁基：經(jīng)試打，因遇大塊石無(wú)法打入。 進(jìn)行強(qiáng)夯法： 如何確定設(shè)計(jì)參數(shù)？ 如何測(cè)試地基加固的效果？ 強(qiáng)夯法對(duì)已建海堤影響如何？,由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定設(shè)計(jì)參數(shù)：,單點(diǎn)夯擊 不同夯擊遍數(shù)的比較 有效加固深度 地基土的水平位移 夯坑周圍地表變形 地基承載力 變形模量的確定,如何測(cè)試地基加固的效果？,夯坑變形測(cè)試 深度變形測(cè)試 地面變形測(cè)試 水平位移測(cè)試 荷載試驗(yàn)等,試驗(yàn)結(jié)果,用15t的錘，落距20m，單擊夯擊能3000kNm，試驗(yàn)結(jié)果為夯14次，總夯沉量的86%，為最大夯擊擊數(shù)。 有效加固深度6m 地基土的水平位移: 5m處1.4cm，10m外近為0，對(duì)海堤影響小。 坑周地表變形:平均夯沉量101.6c

11、m 地基承載力和變形模量滿足。,第四章碎(砂)石樁，石灰樁、土或灰土、雙灰樁，CFG樁,碎(砂)石樁簡(jiǎn)介與作用機(jī)理 石灰樁簡(jiǎn)介與作用機(jī)理 土或灰土、雙灰樁簡(jiǎn)介與作用機(jī)理 CFG樁簡(jiǎn)介與作用機(jī)理,碎(砂)石樁定義：,利用振動(dòng)或沖擊方式，在軟弱地基中成孔后，填入砂、礫石、卵石、碎石等材料并將其擠壓入土中，形成較大直徑的密實(shí)砂石樁的地基處理方法。 砂樁法、擠密砂樁法和沉管碎石法。 應(yīng)用：松散砂土和人工填土地基。,松散砂土地基中作用機(jī)理,擠密作用：有效擠密范圍(34)d。 排水減壓作用：減小超孔壓力。 砂基預(yù)振效應(yīng)：提高抗液化能力,石灰樁定義：,利用機(jī)械或人工在地基中成孔后，填入生石灰或按一定比例加入

12、粉煤灰、爐渣、火山灰等摻合料及少量外加劑進(jìn)行振密或夯實(shí)而形成的樁體。 塊灰灌入法(石灰樁法)、粉灰攪拌法(石灰柱法)、石灰漿壓力噴注法 。 適用：淤泥質(zhì)土和淤泥及透水性小的粉土,石灰樁作用機(jī)理,成樁擠密作用：要求滲透性好 膨脹擠密作用：膨脹1.53.5倍 樁和樁間土的高溫效應(yīng)：樁間土達(dá)4050 置換作用：樁土應(yīng)力比達(dá)2.55.0 排水固結(jié)作用：滲透性相當(dāng)于細(xì)砂。 加固層的減載作用：重度小 膠凝作用,土或灰土、雙灰樁定義：,利用機(jī)械或人工在地基中成孔后，填入土或石灰和土的混合料、石灰和粉煤灰攪拌料進(jìn)行振密或夯實(shí)而形成的樁體。 適用：處理深度515m，地下水位以上、含水量1423%的濕陷性黃土、新

13、近堆積的黃土，素填土、雜填土及其他非飽和粘性土、粉土等土層。,土或灰土、雙灰樁作用機(jī)理,土的側(cè)向擠密作用：1.52.倍樁徑。 灰土、雙灰樁的置換作用：樁土應(yīng)力比達(dá)210 注意：壓實(shí)系數(shù)很重要。,CFG樁定義：,利用機(jī)械或人工在地基中成孔后，在所成碎石樁的材料上加入一些石屑、粉煤灰和少量的水泥，水振實(shí)后形成的樁。 與碎石樁比，CFG樁樁身剛度大，不屬于散體材料樁，承載力取決于樁側(cè)摩阻力和樁端端承力或樁體材料強(qiáng)度,CFG樁作用機(jī)理,擠密作用：1.52.倍樁徑。 樁的置換作用：樁土應(yīng)力比大于25,樁體復(fù)合地基設(shè)計(jì)計(jì)算,樁孔布置原則和要求 材料 樁徑 樁距及布置、樁長(zhǎng) 承載力 沉降,樁孔布置原則和要求

14、,根據(jù)場(chǎng)地工程地質(zhì)勘察報(bào)告，建筑結(jié)構(gòu)的類型、用途、荷載和初步設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)要求，以及建筑場(chǎng)地和環(huán)境要求，地基處理的經(jīng)驗(yàn)，施工條件，明確地基處理的目的和要求，選擇合適的樁體材料、材料、樁徑、樁距及布置、樁長(zhǎng)。,樁體材料選擇,碎石樁：砂、礫石、卵石、碎石等材料，含泥量不大于5%，碎石常為25mm，要求與振沖器的外徑和功率相配。 石灰樁:生石灰為主,新鮮過(guò)篩(50mm)后用，CaO含量不低于70%； 雙灰材料：在石灰中可摻入粉煤灰或火山灰等,與石灰的配比3:7，粉煤灰的含水量5%。,土或灰土,雙灰樁：填料為素土、石灰與土配比3:7攪拌成的灰土、石灰和粉煤灰混合的雙灰。注意材料的密實(shí)性。素土(0.95)灰

15、土(0.97)。 CFG樁：水泥、粉煤灰、碎石等按一定的配比攪拌所成的樁，樁體強(qiáng)度等同于C5C20。,樁體材料選擇,樁徑,樁徑：與土質(zhì)情況和成樁設(shè)備相關(guān)。 碎石樁： 30kW振沖器：0.81.2m 沉管法：0.30.7m 石灰樁：150400mm 土或灰土,雙灰樁：300450mm CFG樁:沉管法，350400mm,樁距及布置、樁長(zhǎng),樁體布置形式：正三角形、正方形。 樁距：工程對(duì)地基加固的要求，確定加固后土體密實(shí)度和孔隙比，考慮樁體布置形式和樁徑大小計(jì)算樁距。 樁長(zhǎng)：由軟土層厚度、建筑物對(duì)地基的強(qiáng)度和變形等設(shè)計(jì)要求、砂土地基抗液化的要求確定。,加固范圍和墊層,加固范圍 相關(guān)因素：上部結(jié)構(gòu)的特

16、征、基礎(chǔ)尺寸的大小、基礎(chǔ)形式、荷載條件和工程地質(zhì)情況。 加固范圍：超出基礎(chǔ)的寬度，每邊放寬13排樁，并不小于某限值。 砂墊層： 材料為中粗砂或砂與碎石混合料。 碎石樁,3050cm； CFG樁,1030cm.,承載力計(jì)算,作用在復(fù)合地基上，總荷載p，樁上荷載pp，樁間土荷載ps，則復(fù)合地基承載力： pAe=ppAp+psAs pAe=ppAp+ps(Ae-Ap) n=pp/ps , m=Ap/A,單樁承載力,由樁身強(qiáng)度決定： 由樁側(cè)阻力和樁端支承力決定：,工程實(shí)例1,蘭州二電廠冷卻塔，高70m，直徑60m。所在場(chǎng)地為高濕陷、強(qiáng)敏感自重濕陷性黃土，層厚約12m，最大濕陷系數(shù)0.142，總濕陷量1

17、40cm左右，平均12cm/m以上，最大自重濕陷系數(shù)0.113，計(jì)算自重濕陷量70cm，平均6cm/m以上。問(wèn)如何對(duì)地基處理？給出2種以上方法，如果要做試驗(yàn)，如何設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)？,甘肅省建研所承擔(dān)土樁和灰土試驗(yàn)方案,樁間土的擠密效果：當(dāng)S=2.5d,最小壓實(shí)系數(shù)cmin0.84時(shí),土的濕陷起始?jí)毫s200kPa。濕陷即已消除。 浸水載荷試驗(yàn)：天然地基的沉陷量45cm，擠密地基為其值的215%。 大面積試坑浸水試驗(yàn)：天然地基自重沉陷量67cm，擠密地基為其值的7.2cm,其中5cm發(fā)生在處理層9m以下天然土層上，因此處理層濕陷消除。,設(shè)計(jì)方案,土樁擠密法與墊層法相結(jié)合,上部墊層為厚2m的整片灰土墊

18、層，下部為68m的土樁擠密地基，處理范圍超出基礎(chǔ)邊緣尺寸為大于基礎(chǔ)寬度的3/4，且不小于7m，樁徑d=0.4m，樁間距S=0.9m，按等邊三角形布置，要求平均干密度d=16.3kN/m3，平均壓實(shí)系數(shù)c0.93，符合規(guī)范要求。施工用沉管法成孔，要求預(yù)留1m厚的土層，待作基礎(chǔ)墊層時(shí)挖除。,徐州鍍鋅焊管廠擴(kuò)建工程地基處理,土層條件： 1粉土：2.02.6m，軟塑,飽和,120kPa； 2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：0.10.5m，流塑，很濕，高壓縮性，78kPa； 3粘土:2.23.1m,軟塑,很濕,高壓縮性,(98120)kPa; 4粉土：2.52.8m,軟塑,飽和,174kPa； 5粘土：0.71.4m,

19、可塑,很濕,中高壓縮性,134kPa； 以下各層為工程性質(zhì)較好。 設(shè)計(jì)要求 擴(kuò)建工程為原料庫(kù)主軋間和精裝車間，長(zhǎng)216m，跨度分別為24m和18m，且有大面積堆載。因此要求對(duì)基礎(chǔ)形式進(jìn)行選擇。,方案設(shè)計(jì),地基加固和基礎(chǔ)造價(jià)：7085元/m2; 預(yù)制樁或鉆孔灌注樁，同類建筑的基礎(chǔ)造價(jià)：120170元/m2; 為節(jié)省投資，采用擠密碎石樁處理方案。 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)： 基樁：S=1.5m,L=9m,d=0.5m，正方形。 插樁：布于基樁中心，L=6m,d=0.4m； 荷載試驗(yàn):承載力提高,達(dá)170kPa,壓縮性降低。,樁的施工順序,返回,第八章排水固結(jié)法,概述 加固機(jī)理： 加載系統(tǒng)(堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓) 排

20、水系統(tǒng) 設(shè)計(jì)計(jì)算： 瞬時(shí)加載、逐級(jí)加載 堆載預(yù)壓法，真空預(yù)壓 施工方法和質(zhì)量檢驗(yàn),概述,排水固結(jié)法：對(duì)天然地基，和先在地基中設(shè)置砂井(袋裝砂井、塑料排水帶)等豎向排水體，然后利用建筑物本身重量分級(jí)逐漸加載；或在建筑物建造前在場(chǎng)地先行加載預(yù)壓，使土體中孔隙水排出，逐漸固結(jié)，地基發(fā)生沉降，同時(shí)強(qiáng)度逐步增加提高的方法。 目的： 沉降問(wèn)題：使地基的沉降在加載預(yù)壓期間大部分或基本完成，使建筑物在使用期間不致產(chǎn)生不利的沉降和沉降差； 穩(wěn)定問(wèn)題：加速地基土的強(qiáng)度的增長(zhǎng)，提高地基的承載力和穩(wěn)定性。,應(yīng)用,沉降要求較高的建筑物，常用超載預(yù)壓，如冷藏庫(kù)，機(jī)場(chǎng)跑道等； 加快固結(jié)增加土強(qiáng)度:路堤和土壩等 適用地基土質(zhì)

21、： 各類淤泥、淤質(zhì)土及沖填土等飽和粘性土。 砂井法尤其適用于存在連續(xù)砂層的地基，不適用于有機(jī)質(zhì)土和泥炭土等。 真空預(yù)壓法、降低地下位法、電滲法適用特別軟弱的粘性土地基，可克服次固結(jié)變形。,堆載預(yù)壓加固機(jī)理,加載后在土中形成超孔隙水壓力，隨著時(shí)間增長(zhǎng)，孔壓消散，有效應(yīng)力增加，孔隙比減小，強(qiáng)度增長(zhǎng)。,真空預(yù)壓加固機(jī)理,加負(fù)壓，減小土中氣壓力，使氣壓小于水壓，一則有效應(yīng)力增加，強(qiáng)度增長(zhǎng)；二則氣體的移動(dòng)引導(dǎo)孔隙水的流動(dòng)，滲透增加，孔隙水排出，孔隙比減小，產(chǎn)生沉降變形。 加負(fù)壓時(shí)，土中不出現(xiàn)剪應(yīng)力，強(qiáng)度始終增長(zhǎng)。,固結(jié)度的計(jì)算,瞬時(shí)加載： 一般計(jì)算方法：豎向排水固結(jié)公式，內(nèi)徑向排水固結(jié)公式等。 逐級(jí)線性

22、加載 改進(jìn)太砂基法：只從每級(jí)荷載的加載時(shí)段一半開(kāi)始計(jì)時(shí)計(jì)算固結(jié)度Urz(0.5t)；它對(duì)總固結(jié)度的貢獻(xiàn)是Urz(0.5t)p/p。 逐級(jí)變速加載： 改進(jìn)的高木俊介法,影響固結(jié)度計(jì)算精度的因素,只有荷載截面的寬度不小于砂井的長(zhǎng)度時(shí)，初始孔隙水壓才等于地面荷載，所計(jì)算的固結(jié)度才代表地基的固結(jié)度； 砂井施工中對(duì)周圍土的擾動(dòng)，降低了井周土的滲透性，即涂沫的作用； 砂料的阻力的影響：當(dāng)井徑比為715時(shí)影響較小。,地基土的抗剪強(qiáng)度的計(jì)算,設(shè)計(jì)加載系統(tǒng),利用天然地基強(qiáng)度求第一級(jí)荷載p1; 求僅在第一級(jí)荷載p1持續(xù)作用下地基的強(qiáng)度增長(zhǎng)值f1，固結(jié)度取70%; 求僅在第一級(jí)荷載p1持續(xù)作用下地基固結(jié)度為70%所

23、需預(yù)壓時(shí)間t1; 利用地基強(qiáng)度f(wàn)1求p2、f2、t2 確定地基穩(wěn)定性，沉降和工期是否滿足？如不，重新設(shè)計(jì)。,設(shè)計(jì)排水系統(tǒng),豎向排水體 普通砂井，袋裝砂井、塑料排水帶 深度：(1025)m 平面布置 普通砂井:0.20.5m,井徑比68,S=1.53m; 袋裝砂井:70100mm,n=1530,S=23m; 塑料排水帶：n=1530,S=23m; 正三角形或正方形布置，超邊大于(24)m 地表設(shè)置水平墊層集水作用。,例題1,一路堤軟基采用袋裝砂井處理，土層厚度20米，土的固結(jié)系數(shù)Ch=Cv=1.810-3cm2/s,袋裝砂井dw=7cm，間距l(xiāng)=1.4m，深度H=20m，砂井為平面等邊三角形排列

24、，路堤荷載是二級(jí)等速加載。求t=120天時(shí)，土層的平均固結(jié)度(不考慮井阻與涂抺的作用)。,Back?,可根據(jù)工程的具體地質(zhì)等情況對(duì)幾種地基處理方法進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、以及施工進(jìn)度等方面的比較分析，采用一種或多種綜合處理方案。,選用地基處理方法的原則,先在軟基上鋪設(shè)水平排水砂（礦碴、碎石碴等）墊層、塑料排水溝或排水墊層； 在砂墊層上按一定間距打設(shè)豎向排水體； 然后將不透氣的薄膜鋪蓋在砂墊層上，并將膜埋入周邊密封溝或墻內(nèi)； 借助埋設(shè)在砂墊層中的管道，真空泵對(duì)膜下土體的水氣抽出，土體固結(jié)。 當(dāng)?shù)鼗庸桃蟾邥r(shí)，如：承載力超過(guò)80 kPa 時(shí)，可采用：,真空預(yù)壓法的基本做法是：,真空預(yù)壓,單塊一次加固面

25、積可達(dá)10萬(wàn)m2； 一臺(tái)7.5KW真空泵可控制7003000m2面積。若加固狹長(zhǎng)條形地基時(shí)取小值，對(duì)加固大面積均質(zhì)淤泥地基時(shí)取大值； 地基加固可達(dá)到或超過(guò)8090kPa堆載預(yù)壓的加固效果； 與堆載預(yù)壓相比，可節(jié)約能源、縮短工期1/2以上。一般正常預(yù)壓期為34個(gè)月。,真空預(yù)壓法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn),與深層攪拌法、振沖置換（碎石樁）法、沉管碎石樁法、強(qiáng)夯置換法、低強(qiáng)度砼樁復(fù)合地基法等比可降低造價(jià)1/2以上；與堆載預(yù)壓法比可降低造價(jià)約1/3； 無(wú)地基失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)，聯(lián)合堆載預(yù)壓加固時(shí)，可使加固時(shí)間更短、加固期消除沉降更大更快（沉降速率每天可達(dá)10cm以上時(shí)，側(cè)向變形仍控制在0.5cm以內(nèi)）、加固效果更好。 無(wú)

26、環(huán)境污染、勞動(dòng)強(qiáng)度低，適合現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展。,Back?,真空度與加固面積的關(guān)系,Back?,打樁機(jī)參數(shù),Back?,真空施工方法,Back?,第九章灌漿法,概述 加固機(jī)理： 漿體材料：分類,性質(zhì),漿液材料的選擇 灌漿理論：滲透,劈裂,擠密,電動(dòng)化學(xué) 設(shè)計(jì)計(jì)算： 方案選擇,灌漿標(biāo)準(zhǔn),漿材配方,擴(kuò)散半徑,孔位布置,灌漿壓力,其他 施工方法和質(zhì)量檢驗(yàn),概述,定義： 用氣壓、液壓或電化學(xué)原理，把能固化的將液注入天然的和人為的裂縫或孔隙，以改善各介質(zhì)的物理軟科學(xué)性質(zhì)。 目的： 防滲、堵漏、加固、糾正建筑物偏斜 地基土對(duì)象： 礫,砂礫石及粉細(xì)砂；軟粘土,雜填土及淤泥 應(yīng)用范圍： 壩基、房基、道路基礎(chǔ)、地下建

27、筑等,應(yīng)用,Back?,漿體材料,水泥漿材： 水泥漿、普通硅酸鹽水泥； 適用于巖土加固、地下防滲，常用； 析水性大，穩(wěn)定性差，水灰比(1:1)太大，加外加劑； 粉煤灰水泥漿材 材料：粉煤灰+水泥， 漿液結(jié)石的抗溶蝕能力,防滲帳幕的耐久性高 適用于水工建筑物 粉煤灰用量多時(shí)，結(jié)石強(qiáng)度下降,硅粉水泥漿材：,硅粉水泥； 結(jié)石強(qiáng)度高； 粘土水泥漿材 粘土作用：分散性高和親水性好， 強(qiáng)度下降，不宜作為加固灌漿材料 超細(xì)水泥漿材：d50=(34)m 可以灌注小于(0.20.3)mm的裂縫 聚氨酯漿材： 遇水即成聚氨酯泡沫體，用于加固地基或防滲堵漏,丙烯酰胺類及無(wú)毒丙凝漿材：,硅酸鹽類漿材： 古老工藝 水玻

28、璃，應(yīng)用廣 水泥水玻璃漿材 木質(zhì)素漿材： 紙漿水玻璃漿材 改性環(huán)氧樹(shù)脂漿材,漿液性質(zhì),材料的分散度可灌性； 沉淀析水性灌漿質(zhì)量的不利因素； 凝結(jié)性初凝(24)h，終凝； 熱學(xué)性水化熱； 收縮性環(huán)境相關(guān)，有效措施防止； 結(jié)石強(qiáng)度以漿液濃度為重。 滲透性較??； 耐久性,滲透灌漿,設(shè)計(jì)計(jì)算,方案選擇 灌漿目的 加固：水泥或高強(qiáng)型 防滲：粘土及化學(xué)型 灌漿對(duì)象：孔隙決定漿材的d50 方案有：巖石裂縫水泥漿；砂礫層用粘土水泥漿；砂層用化學(xué)漿；方法是礫石,巖石裂縫用滲入法；砂層用水力劈裂法；糾偏用擠密法。,灌漿標(biāo)準(zhǔn),防滲標(biāo)準(zhǔn) 重要工程：10-410-5cm/s; 次要工程及臨時(shí)工程：10-3; 強(qiáng)度和變形

29、標(biāo)準(zhǔn)由具體工程確定； 施工控制標(biāo)準(zhǔn) 注入耗漿量、耗漿量降低率控制 孔位布置：?jiǎn)闻挪贾煤投嗯挪贾茫?質(zhì)量控制和灌漿效果檢測(cè)： 施工操作記錄和原位、室內(nèi)測(cè)試,杭州市人民中學(xué)的4層(13.8m)宿舍樓,建筑面積1020m2,磚混結(jié)構(gòu)；附近有居民樓。 土層情況： 素填土層:結(jié)構(gòu)松散,人工填筑,厚1.83m; 砂質(zhì)粉土層，稍密，埋深2.53.5m； 砂質(zhì)粉土夾粉砂層:中密,埋深3.513.5m; 要求設(shè)計(jì)方案(2種以上)。,宿舍樓地基處理方案,以砂質(zhì)粉土夾粉砂層為持力層,打夯擴(kuò)樁。后因待建宿舍離居民樓太近,排除該方案。改用壓密灌漿復(fù)合地基處理。注漿深度4.7m,為加強(qiáng)效果,挖除表層素填土60cm,做砂墊

30、層,且樁為70kg/m水泥用量,用2%水玻璃加速凝結(jié),樁體梅花形布置,間距1m。 兩個(gè)注漿層：00.25m，壓力1MPa；2.54.7m,壓力1.5MPa。 復(fù)合地基靜載試驗(yàn)：140kN以上，滿足設(shè)計(jì)要求。,第十章水泥土攪拌法,概述 加固機(jī)理： 水泥加固土的室內(nèi)外試驗(yàn) 設(shè)計(jì)計(jì)算： 施工方法和質(zhì)量檢驗(yàn),概述,水泥土攪拌法是利用水泥(或石灰)等材料作為固化劑，通過(guò)特制的攪拌機(jī)械，在地基深處就地將軟土和固化土(漿液或粉體)強(qiáng)制攪拌，由固化劑和軟土間產(chǎn)生的一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的水泥加固土，從而提高地基強(qiáng)度和增大變形模量。 應(yīng)用：加固飽和粘性土地基 分類：水泥漿攪拌和粉體(水泥粉或石灰粉)噴射攪拌,加固機(jī)理,水泥的水解和水化反應(yīng) CaO,