基礎工程__地基處理

1、本章內容5.1 概述5.2 墊層法5.3 排水固結法5.4 深層水泥攪拌法5.5 高壓噴射注漿法5.6 強夯法5.7 振沖法如何設計地基與基礎？三種方案都可以三種方案都可以,要做方案的要做方案的技術技術經濟比較。經濟比較。雜填土雜填土軟土軟土天然地基Natural ground樁基 Pile好土好土地基處理地基處理Ground improvement承載力承載力變形變形5.15.1 概述地基處理的目的（1）提高土的強度 - 提高地基承載力（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 - 防滲（4）改善抗震性能 - 防液化地基處理的對象 軟弱地基軟弱地基 不良地基不良地基淤淤

2、 泥泥 土土 e1.5， L (IL1.0)淤泥質土淤泥質土 e=1.01.5， L (IL1.0)泥炭土泥炭土 ，泥炭質土，泥炭質土沖填土沖填土濕陷性黃土濕陷性黃土膨脹土膨脹土凍土凍土松砂松砂 Dr 0.85 飽和液化飽和液化,干土震陷干土震陷人工填土，雜填土人工填土，雜填土地基處理方法的分類碾壓及夯實換土墊層排水固結振密擠密置換及拌入加筋灌漿、托換等其他方法眾多，方法眾多，分類不統(tǒng)一分類不統(tǒng)一 詳見表詳見表5-1設計依據(jù)：建筑地基處理技術規(guī)范（設計依據(jù)：建筑地基處理技術規(guī)范（JGJ79-2002）5.2 5.2 墊層法分類處理方法加固原理適用范圍換土墊層機械碾壓法重錘夯實法平板振動法 挖除

3、淺層軟弱土或不良土，回填力學性能良好的材料，分層碾壓或夯實。按回填材料可分為砂墊層、碎石墊層、灰土墊層、素土墊層、粉煤灰墊層和礦渣墊層等。可提高持力層的承載力，減少沉降量，消除或部分消除土的濕陷性或漲縮性，防止土的凍漲作用，以及改善土的抗液化性能。 適用于處理淺層軟土地基、濕陷性黃土地基、膨脹土地基、素填土和雜填土地基等。5.2 5.2 墊層法 b 回填土回填土 墊層材料墊層材料卵石、碎石、礫石、粗砂、中砂卵石、碎石、礫石、粗砂、中砂素土、素土、灰土：灰土：灰土比灰土比 2:8 或或 3:7工業(yè)廢料：工業(yè)廢料：粉煤灰，礦渣粉煤灰，礦渣 墊層厚度墊層厚度一般：一般：0.53m（假定）（假定） 墊

4、層設計驗算墊層設計驗算持力層：持力層： p f下臥層：下臥層：Z +CZ faz壓實系數(shù)壓實系數(shù) c= d/ dmax 0.93例題例題5-1換土墊層、排水墊層和換土墊層、排水墊層和加筋土墊層加筋土墊層5.3 5.3 排水固結法分類處理方法加固原理適用范圍排水固結堆載預壓法真空預壓法降水預壓法電滲排水法 通過布置垂直排水井，改善地基的排水條件，并采用加壓、抽氣、抽水或電滲等措施，以加速地基土的排水固結和強度增長，提高地基的承載力，減小地基的沉降。 適用于處理厚度較大的飽和軟土和沖填土地基，應有預壓的荷載和時間條件。 5.3 5.3 排水固結法堆載預壓堆載預壓1 12 2分級堆載豎向排水砂井、塑

5、料排水板水平排水墊層堆載過快易失穩(wěn)堆載過快易失穩(wěn)砂井固結理論砂井固結理論基本條件：基本條件：n 必要的預壓荷載必要的預壓荷載n 必要的排水條件和必要的排水條件和足夠的排水固結時間足夠的排水固結時間5.3 5.3 排水固結法真空預壓真空預壓-u廣州南沙港區(qū)一期工程陸域場地（北段）軟基處理工程圖片廣州南沙港區(qū)一期工程陸域場地（北段）軟基處理工程圖片 吹填沙吹填沙 塑料排水板施工塑料排水板施工 淤泥攪拌樁施工淤泥攪拌樁施工 真空膜鋪設真空膜鋪設 真空預壓真空預壓 施工檢測施工檢測 塑料排水板5.4 5.4 深層水泥攪拌法分類處理方法加固原理適用范圍置換及拌入法振沖置換水泥土攪拌樁（深層攪拌法濕法和粉

6、體噴攪法干法）高壓噴射注漿法 采用振沖方法，以碎石、砂等材料置換部分軟弱土地基，或在部分軟弱土地基中摻入水泥、石灰等材料與土反應形成加固體，與未加固軟弱土部分組成復合地基，從而提高地基承載力，減小沉降量。 適用于處理淤泥與淤泥質土（振沖法慎用）、粉土、粘性土、雜填土和松散砂土地基。 深層攪拌法施工工藝流程深層攪拌法施工工藝流程定定位位預預攪攪拌拌下下沉沉噴噴漿漿攪攪拌拌上上升升重重復復攪攪拌拌下下沉沉重重復復攪攪拌拌上上升升完完畢畢復合地基理論樁土應力比：樁土應力比：n= p / s面積置換率：面積置換率：m=Ap/A復合地基復合地基散體材料樁復合地基散體材料樁復合地基柔性樁復合地基柔性樁復合

7、地基剛性樁復合地基剛性樁復合地基砂石樁、砂樁；攪拌樁、水泥砂石樁、砂樁；攪拌樁、水泥土樁、土樁、灰土樁、土樁、土樁、灰土樁、CFG樁；樁；混凝土樁混凝土樁樁與土共同變形，共同承樁與土共同變形，共同承載；非均質，各向異性載；非均質，各向異性 與樁基區(qū)別？與樁基區(qū)別？ 復合地基的承載力復合地基的承載力(1) 公式計算公式計算(2) 載荷試驗載荷試驗樁土應力比樁土應力比n與土性有關，隨荷與土性有關，隨荷載過程變化。對于碎石樁載過程變化。對于碎石樁n=24 復合地基的壓縮模量復合地基的壓縮模量spppspkAAAAf)( sksspksspkspspkfnmnmfmmnfmmf)1(1 )1(1 )1

8、 ()1 (spspEmmEE)1 ( 單樁載荷試驗，復合地基載荷試驗單樁載荷試驗，復合地基載荷試驗sspEnmE)1(1 高壓噴射注漿法高壓旋噴旋噴單管單管: :漿液漿液雙管雙管: :內漿外氣內漿外氣三管三管: :氣氣, , 水水, , 漿漿適用于適用于: :人工填土人工填土; ;黃土及一般粘性黃土及一般粘性土土; ;軟粘土軟粘土; ;砂石砂石5.5 5.5 高壓噴射注漿法注漿方法注漿方法旋噴法旋噴法定噴法定噴法擺噴法擺噴法5.6 5.6 強夯法分類處理方法加固原理適用范圍強夯法 強夯法強夯置換法 利用強大的夯擊能，使地基土產生動力固結而使土體密實。強夯置換是在夯坑內回填塊石碎石等材料，在夯

9、錘的作用下形成連續(xù)的強夯置換墩，形成復合地基。 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。強夯置換適用于處理高飽和度的粉土與軟塑流塑的粘性土。 強夯法強夯法錘重：錘重：825t，最大，最大200t落距：落距：825m有效深度：有效深度：510m承載力：承載力：180250kPa強夯設備：強夯設備：夯錘，起重機，脫鉤裝置夯錘，起重機，脫鉤裝置加固機理：加固機理：動態(tài)能量動態(tài)能量, 波的傳播和密實固結波的傳播和密實固結加固效果：加固效果：高承載力、減小沉降量，高承載力、減小沉降量， 消除液化可能、消除濕陷性等消除液化可能、消除濕陷性等優(yōu)優(yōu) 缺缺 點：點：經濟

10、；噪音經濟；噪音5.7 5.7 振沖法分類處理方法加固原理適用范圍振密擠密法振沖擠密擠密砂、石樁擠密土樁、灰土樁、石灰樁柱錘夯擴樁法 通過擠密或振動使深層土密實，并在振動或擠密過程中，回填礫石、碎石、砂、素土、石灰、灰土等材料，形成碎石樁、砂樁、土樁、石灰樁、灰土樁等，與樁間土一起形成復合地基，提高地基承載力，減小地基沉降量，消除或部分消除濕陷性或液化性。 振沖擠密和擠密砂、石樁適用于處理粉土、粘性土、雜填土和松散砂土地基。土樁與灰土樁適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土地基。 振沖樁振沖樁 (起源于德國起源于德國,我國于我國于70年代引入年代引入)(1)設備設備,振沖器振沖器d

11、=270420mm,l=23m, G=820KN(2)原理原理:振振:偏心輪旋轉偏心輪旋轉,振動加密振動加密,使顆粒移動使顆粒移動 沖沖:高壓水從中間穿過高壓水從中間穿過,土顆粒振浮液化固土顆粒振浮液化固結結振沖法振沖法(一一) 振沖密實振沖密實振沖法振沖法(二二) 振沖置換振沖置換 (1) 沉管、柱錘沖擴法 (2) 材料：砂樁、碎石樁和灰土樁砂樁、碎石樁和灰土樁 (3)適用于填土,松砂,濕陷性黃土,一般粘性土Sr60%. 飽和度較高的粘性土不宜。通過振沖成孔，以砂石置換并振動密實形成通過振沖成孔，以砂石置換并振動密實形成復合地基。復合地基。進料口進料口管嘴管嘴砂樁套管套管管嘴管嘴加筋法(一一

12、) )土工合成材料技術發(fā)展土工合成材料技術發(fā)展( (二二) )土工合成材料功能土工合成材料功能防滲，不透水膜防滲，不透水膜反濾，防沖反濾，防沖 防止?jié)B透破壞，水土流失防止?jié)B透破壞，水土流失 ( (護坡護坡) ) 加筋加筋: :格柵格柵, ,土工布土工布, ,條帶條帶, ,纖維加筋纖維加筋隔離隔離排水排水, ,塑料排水板塑料排水板防滲，防滲， 不透水膜，不透水膜，三峽二期圍堰的防滲墻上部采用土工膜三峽二期圍堰的防滲墻上部采用土工膜, ,固體廢物填埋場固體廢物填埋場三峽二期三峽二期圍堰圍堰排水溝排水溝表土覆蓋層表土覆蓋層表面隔斷層表面隔斷層基礎隔斷層基礎隔斷層地基基礎地基基礎垃圾滲水垃圾滲水和地下水的距離和地下水的距離滲水導管滲水導管氣體導管氣體導管豎井豎井地質屏障地質屏障經處理的地質屏障經處理的地質屏障地下水地下水氣體收集氣體收集滲水收集滲水收集垃垃 圾圾 體體垃圾填埋體的主要構成垃圾填埋體的主要構成隔離隔離降低維護頻率降低維護頻率延