第十三章地基處理唐

1、第十三章第十三章 地基處理地基處理 第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 1.人工地基：人工地基：土木工程建設(shè)中，有時(shí)不可避免地遇到工土木工程建設(shè)中，有時(shí)不可避免地遇到工程地質(zhì)條件不良的軟弱土地基，不能滿足建筑物要求，需要程地質(zhì)條件不良的軟弱土地基，不能滿足建筑物要求，需要先經(jīng)過(guò)人工處理加固，再建造基礎(chǔ)，處理后的地基稱為人工先經(jīng)過(guò)人工處理加固，再建造基礎(chǔ)，處理后的地基稱為人工地基。地基。 2. 地基處理的目的：地基處理的目的：是針對(duì)軟土地基上建造建筑物可能是針對(duì)軟土地基上建造建筑物可能產(chǎn)生的問(wèn)題，采取人工的方法改善地基土的工程性質(zhì)，達(dá)產(chǎn)生的問(wèn)題，采取人工的方法改善地基土的工程性質(zhì)，達(dá)到滿足上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基穩(wěn)

2、定和變形的要求。到滿足上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基穩(wěn)定和變形的要求。 3.地基處理方法的分類地基處理方法的分類物理處理物理處理化學(xué)處理化學(xué)處理熱學(xué)處理熱學(xué)處理置換置換排水排水?dāng)D密擠密加筋加筋攪拌攪拌灌漿灌漿熱加固熱加固凍結(jié)凍結(jié)4.地基處理對(duì)象地基處理對(duì)象軟土地基和不良地基軟土地基和不良地基 軟土：軟土：指沿海的濱海相、三角洲相、內(nèi)陸平指沿海的濱海相、三角洲相、內(nèi)陸平原或山區(qū)的河流相、湖泊相、沼澤相等主要由細(xì)原或山區(qū)的河流相、湖泊相、沼澤相等主要由細(xì)粒土組成的土，具有孔隙比大（一般大于粒土組成的土，具有孔隙比大（一般大于1）、）、天然含水量天然含水量高高（接近或大于接近或大于液限液限）、壓縮性高、壓縮性高（a

3、1-20.5MPa-1）和強(qiáng)度低的特點(diǎn)，多數(shù)還具有）和強(qiáng)度低的特點(diǎn)，多數(shù)還具有高靈敏度的結(jié)構(gòu)性。主要包括高靈敏度的結(jié)構(gòu)性。主要包括淤泥、淤泥質(zhì)粘性淤泥、淤泥質(zhì)粘性土、淤泥質(zhì)粉土、泥炭、泥炭質(zhì)土等土、淤泥質(zhì)粉土、泥炭、泥炭質(zhì)土等。 淤泥淤泥是指天然含水量大于液限，天然孔隙比大于等于是指天然含水量大于液限，天然孔隙比大于等于1.5的粘性土；的粘性土； 淤泥質(zhì)土淤泥質(zhì)土是指天然孔隙比小于是指天然孔隙比小于1.5但大于等于但大于等于1.0的粘性土。的粘性土。 淤泥、淤泥質(zhì)土淤泥、淤泥質(zhì)土松砂松砂沖填土沖填土雜填土雜填土泥炭及泥炭質(zhì)土泥炭及泥炭質(zhì)土二、軟土的工程特性二、軟土的工程特性第二節(jié)第二節(jié) 碾壓法

4、與夯實(shí)碾壓法與夯實(shí) 法法 碾壓夯實(shí)法對(duì)砂土地基及含水量在一定范圍內(nèi)的碾壓夯實(shí)法對(duì)砂土地基及含水量在一定范圍內(nèi)的軟弱粘性土軟弱粘性土可提高其密實(shí)度和強(qiáng)度，減少沉降量。此可提高其密實(shí)度和強(qiáng)度，減少沉降量。此法也適用于加固法也適用于加固雜填土和黃土雜填土和黃土等。按采用夯實(shí)手段的等。按采用夯實(shí)手段的不同可對(duì)淺層或深層土起加固作用，常用的壓實(shí)方法不同可對(duì)淺層或深層土起加固作用，常用的壓實(shí)方法中淺層處理方法中淺層處理方法碾壓法、重錘夯實(shí)法和振動(dòng)壓實(shí)法碾壓法、重錘夯實(shí)法和振動(dòng)壓實(shí)法。深層處理的有強(qiáng)夯法深層處理的有強(qiáng)夯法(也稱動(dòng)力固結(jié)法）。也稱動(dòng)力固結(jié)法）。(一一)重錘夯實(shí)法重錘夯實(shí)法 重錘夯實(shí)法是運(yùn)用起重

5、機(jī)械將重錘重錘夯實(shí)法是運(yùn)用起重機(jī)械將重錘(一般不輕于一般不輕于15kN)提提到一定高度到一定高度(34m)然后錘自由落下，這樣重復(fù)夯擊地基，使然后錘自由落下，這樣重復(fù)夯擊地基，使它表層它表層(在一定深度內(nèi)在一定深度內(nèi))夯擊密實(shí)而提高強(qiáng)度。它夯擊密實(shí)而提高強(qiáng)度。它適用于砂土、適用于砂土、稍濕的粘性土，部分雜填土、濕陷性黃土稍濕的粘性土，部分雜填土、濕陷性黃土等，是一種淺層的地等，是一種淺層的地基加固方法基加固方法。重錘的樣式：重錘的樣式：常為一截頭圓錐體，重為常為一截頭圓錐體，重為1530kN，錘底直徑，錘底直徑0.7m1.5m，錘底面自重靜壓力約為，錘底面自重靜壓力約為1525kPa，落距一般

6、采，落距一般采用用2.54.0m。 有效影響深度：有效影響深度：重錘夯實(shí)的有效影響深度與錘重、錘底直徑、重錘夯實(shí)的有效影響深度與錘重、錘底直徑、落距及地質(zhì)條件有關(guān)。國(guó)內(nèi)某地經(jīng)驗(yàn)，一般砂質(zhì)土，當(dāng)錘重落距及地質(zhì)條件有關(guān)。國(guó)內(nèi)某地經(jīng)驗(yàn)，一般砂質(zhì)土，當(dāng)錘重為為15kN，錘底直徑，錘底直徑1.15m，落距，落距34m時(shí)，夯擊時(shí)，夯擊68遍，夯擊遍，夯擊有效深度約為有效深度約為1.101.20m，為達(dá)到預(yù)期加固密實(shí)度和深度，為達(dá)到預(yù)期加固密實(shí)度和深度，應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試夯，確定需要的落距、夯擊遍數(shù)等。應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試夯，確定需要的落距、夯擊遍數(shù)等。 (二二) 機(jī)械碾壓法機(jī)械碾壓法 粘性土的壓實(shí)，要求有較大的靜壓

7、力粘性土的壓實(shí)，要求有較大的靜壓力，而，而對(duì)于對(duì)于無(wú)粘性土，振動(dòng)荷載將會(huì)起更大的壓無(wú)粘性土，振動(dòng)荷載將會(huì)起更大的壓密效果。密效果。 機(jī)械壓密方法，除夯板機(jī)械壓密方法，除夯板(也稱重錘也稱重錘)夯實(shí)外，夯實(shí)外，有效的壓密厚度都比較小，有效的壓密厚度都比較小，在地基處理中在地基處理中一般只用以作為地基表層處理，對(duì)于提高一般只用以作為地基表層處理，對(duì)于提高地基的承載力作用不大。地基的承載力作用不大。（三）振動(dòng)壓實(shí)法（三）振動(dòng)壓實(shí)法 振動(dòng)壓實(shí)法是使用振動(dòng)壓實(shí)機(jī)來(lái)處理無(wú)粘性土或振動(dòng)壓實(shí)法是使用振動(dòng)壓實(shí)機(jī)來(lái)處理無(wú)粘性土或粘粒含量少、透水性較好的松散雜填土地基的一粘粒含量少、透水性較好的松散雜填土地基的一種

8、方法。種方法。 有效振實(shí)深度為有效振實(shí)深度為1.21.5m。 第三節(jié)第三節(jié) 強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法 強(qiáng)夯法亦稱為動(dòng)力固結(jié)法，是一種將較大的重錘強(qiáng)夯法亦稱為動(dòng)力固結(jié)法，是一種將較大的重錘(一般約一般約為為100400kN，最重達(dá)，最重達(dá)2000kN)從從1040m高處自由落下，高處自由落下，對(duì)較厚的軟土層進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)的地基處理方法。對(duì)較厚的軟土層進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)的地基處理方法。特點(diǎn)：特點(diǎn)：夯擊能量大，因此影夯擊能量大，因此影響深度也大。并具有工藝簡(jiǎn)單，響深度也大。并具有工藝簡(jiǎn)單，施工速度快、費(fèi)用低、適用范施工速度快、費(fèi)用低、適用范圍廣、效果好等優(yōu)點(diǎn)。圍廣、效果好等優(yōu)點(diǎn)。加固機(jī)理加固機(jī)理 強(qiáng)夯法加固地基有三種不

9、同的加固機(jī)理：強(qiáng)夯法加固地基有三種不同的加固機(jī)理： (1)動(dòng)力密實(shí)動(dòng)力密實(shí) 采用強(qiáng)夯加固多孔隙、粗顆粒、非飽和土是基于動(dòng)力密實(shí)采用強(qiáng)夯加固多孔隙、粗顆粒、非飽和土是基于動(dòng)力密實(shí)的機(jī)理，即用沖擊型動(dòng)力荷載，使土體中的孔隙減小，土的機(jī)理，即用沖擊型動(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。體變得密實(shí)，從而提高地基土強(qiáng)度。 (2)動(dòng)力固結(jié)動(dòng)力固結(jié) 用強(qiáng)夯法處理細(xì)顆粒飽和土?xí)r，則是借助于動(dòng)力固結(jié)的理用強(qiáng)夯法處理細(xì)顆粒飽和土?xí)r，則是借助于動(dòng)力固結(jié)的理論，使孔隙水順利逸出，待超孔隙水壓力消散后，土體固論，使孔隙水順利逸出，待超孔隙水壓力消散后，土體固結(jié)。由于軟土的觸變性，強(qiáng)度得到提高

10、。結(jié)。由于軟土的觸變性，強(qiáng)度得到提高。 (3)動(dòng)力置換動(dòng)力置換 動(dòng)力置換可分為整式置換和樁式置換。動(dòng)力置換可分為整式置換和樁式置換。 強(qiáng)夯法適用性：強(qiáng)夯法適用性：適用于適用于碎石類土、砂類土、雜碎石類土、砂類土、雜填土、低飽和粉填土、低飽和粉 土和粘土和粘 土、濕陷性黃土等地基的土、濕陷性黃土等地基的加固，效果較好加固，效果較好。對(duì)于。對(duì)于高飽和軟粘土高飽和軟粘土(淤泥及淤泥淤泥及淤泥質(zhì)土質(zhì)土) 強(qiáng)夯處理效果較差，但若強(qiáng)夯處理效果較差，但若結(jié)合夯坑內(nèi)回填塊結(jié)合夯坑內(nèi)回填塊石、碎石或其他粗粒料石、碎石或其他粗粒料，強(qiáng)行夯入，強(qiáng)行夯入 形成復(fù)合地基形成復(fù)合地基（稱為（稱為強(qiáng)夯置換或動(dòng)力擠淤?gòu)?qiáng)夯置換

11、或動(dòng)力擠淤），處理效果較好。），處理效果較好。 強(qiáng)夯法的設(shè)計(jì)強(qiáng)夯法的設(shè)計(jì) (1)有效加固深度：有效加固深度：強(qiáng)夯的有效加固深度影響因素很強(qiáng)夯的有效加固深度影響因素很多，有錘重、錘底面積和落距，還有地基土性質(zhì)，土層多，有錘重、錘底面積和落距，還有地基土性質(zhì)，土層分布，地下水位以及其他有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)等。我國(guó)常采用分布，地下水位以及其他有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)等。我國(guó)常采用的是根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)方式進(jìn)行修正后的估算公式：的是根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)方式進(jìn)行修正后的估算公式：MhH（2）強(qiáng)夯的單位夯擊能：）強(qiáng)夯的單位夯擊能： 指單位面積上所施加的總夯擊能，它的大小應(yīng)根據(jù)地基指單位面積上所施加的總夯擊能，它的大小應(yīng)根據(jù)地基土的類別、結(jié)

12、構(gòu)類型、荷載大小和處理的深度等綜合考慮，土的類別、結(jié)構(gòu)類型、荷載大小和處理的深度等綜合考慮，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試夯確定。對(duì)于粗粒土可取并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試夯確定。對(duì)于粗粒土可取10004000)KNmm2；對(duì)細(xì)粒土可??；對(duì)細(xì)粒土可取15005000kNmm2。夯錘底面積對(duì)砂夯錘底面積對(duì)砂類土一般為類土一般為(34)m2，對(duì)粘性土不宜小于，對(duì)粘性土不宜小于6m2。實(shí)踐證明，圓形夯錘底并設(shè)置可取實(shí)踐證明，圓形夯錘底并設(shè)置可取250300mm的縱向貫通的縱向貫通孔的夯錘，地基處理的效果較好?？椎暮诲N，地基處理的效果較好。16T王曲電廠王曲電廠8000KN.M強(qiáng)夯強(qiáng)夯（3）夯擊次數(shù)與遍數(shù)：）夯擊次數(shù)與遍數(shù)：施工的合理

13、夯擊次數(shù)，應(yīng)取單擊夯沉量開(kāi)始趨于穩(wěn)定時(shí)的累計(jì)施工的合理夯擊次數(shù)，應(yīng)取單擊夯沉量開(kāi)始趨于穩(wěn)定時(shí)的累計(jì)夯擊次數(shù)夯擊次數(shù)，且這一穩(wěn)定的單擊夯沉量即可用作施工時(shí)收錘的控，且這一穩(wěn)定的單擊夯沉量即可用作施工時(shí)收錘的控制夯沉量。但必須同時(shí)滿足：制夯沉量。但必須同時(shí)滿足：最后兩擊的平均夯沉量不大于最后兩擊的平均夯沉量不大于50mm，當(dāng)單擊夯擊能量較大，當(dāng)單擊夯擊能量較大時(shí)，應(yīng)不大于時(shí)，應(yīng)不大于100mm，當(dāng)單擊夯擊能大于，當(dāng)單擊夯擊能大于6000kNm時(shí)不時(shí)不大于大于200mm；夯坑周圍地基不應(yīng)發(fā)生過(guò)大的隆起；夯坑周圍地基不應(yīng)發(fā)生過(guò)大的隆起；不因夯坑過(guò)深而發(fā)生起錘困難。各試夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)，應(yīng)使不因夯坑過(guò)深而

14、發(fā)生起錘困難。各試夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)，應(yīng)使土體豎向壓縮最大，而側(cè)向位移最小為原則，土體豎向壓縮最大，而側(cè)向位移最小為原則，一般為一般為515擊擊。夯擊遍數(shù)一般為夯擊遍數(shù)一般為23遍，最后再以低能量滿夯一遍。遍，最后再以低能量滿夯一遍。（4）間歇時(shí)間：）間歇時(shí)間：對(duì)于多遍夯擊，兩遍夯擊之間應(yīng)有一定的對(duì)于多遍夯擊，兩遍夯擊之間應(yīng)有一定的時(shí)間間隔，主要取決于加固土層孔隙水壓力的消散時(shí)間。時(shí)間間隔，主要取決于加固土層孔隙水壓力的消散時(shí)間。對(duì)對(duì)于滲透性較差的粘性土地基的間隔時(shí)間，應(yīng)不小于于滲透性較差的粘性土地基的間隔時(shí)間，應(yīng)不小于34周，周，滲透性較好的地基可連續(xù)夯擊。滲透性較好的地基可連續(xù)夯擊。 （5）夯

15、點(diǎn)布置及間距：）夯點(diǎn)布置及間距：夯點(diǎn)的布置一般為正方形、等邊三夯點(diǎn)的布置一般為正方形、等邊三角形或等腰三角形，處理范圍應(yīng)大于基礎(chǔ)范圍，宜超出角形或等腰三角形，處理范圍應(yīng)大于基礎(chǔ)范圍，宜超出1/22/3的處理深度，且不宜小于的處理深度，且不宜小于3m。夯間距應(yīng)根據(jù)地基土。夯間距應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)和要求處理的深度來(lái)確定。的性質(zhì)和要求處理的深度來(lái)確定。一般第一遍夯擊點(diǎn)間距可一般第一遍夯擊點(diǎn)間距可取取59m，第二遍夯擊點(diǎn)位于第一遍夯擊點(diǎn)之間，以后各遍，第二遍夯擊點(diǎn)位于第一遍夯擊點(diǎn)之間，以后各遍夯擊點(diǎn)間距可與第一遍相同，也可適減小。夯擊點(diǎn)間距可與第一遍相同，也可適減小。強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法第四節(jié)第四節(jié) 換

16、土墊層法換土墊層法 在沖刷較小的軟土地基上，地基的承載力和變形達(dá)不到在沖刷較小的軟土地基上，地基的承載力和變形達(dá)不到基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求，且當(dāng)軟土層不太厚且當(dāng)軟土層不太厚(如不超過(guò)如不超過(guò)3m)時(shí)時(shí)，可采用，可采用較經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便的換土墊層法較經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便的換土墊層法進(jìn)行淺層處理。即將軟土部分或進(jìn)行淺層處理。即將軟土部分或全部挖除，然后換填工程特性良好的材料，并予以分層壓實(shí)，全部挖除，然后換填工程特性良好的材料，并予以分層壓實(shí)，這種地基處理方法稱為這種地基處理方法稱為換填墊層法換填墊層法。墊層處治應(yīng)達(dá)到增加地。墊層處治應(yīng)達(dá)到增加地基持力層承載力，防止地基淺層剪切變形的目的?；至映休d力，防止

17、地基淺層剪切變形的目的。砂墊層砂墊層二、墊層的設(shè)計(jì)與計(jì)算二、墊層的設(shè)計(jì)與計(jì)算換填墊層法處理軟弱地基的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是確定換填墊層法處理軟弱地基的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是確定墊層墊層的厚度和寬度的厚度和寬度。對(duì)于換土墊層，根據(jù)建筑物對(duì)地基強(qiáng)度。對(duì)于換土墊層，根據(jù)建筑物對(duì)地基強(qiáng)度和變形的要求，既要求和變形的要求，既要求墊層有足夠的厚度以置換可能被墊層有足夠的厚度以置換可能被剪切破壞的軟弱土層，又要求墊層有足夠的寬度以防止剪切破壞的軟弱土層，又要求墊層有足夠的寬度以防止墊層向兩側(cè)擠出；墊層向兩側(cè)擠出；而對(duì)于排水墊層，則主要是在基礎(chǔ)底而對(duì)于排水墊層，則主要是在基礎(chǔ)底面下設(shè)置厚度為面下設(shè)置厚度為3050cm的砂、砂

18、石或碎石等透水性大的砂、砂石或碎石等透水性大的墊層，以形成一個(gè)排水層，從而促使軟弱土層的排水的墊層，以形成一個(gè)排水層，從而促使軟弱土層的排水固結(jié)。固結(jié)。 對(duì)于用砂石等透水料填筑的墊層，有加速軟土層對(duì)于用砂石等透水料填筑的墊層，有加速軟土層的排水固結(jié)作用。的排水固結(jié)作用。一、砂墊層的設(shè)計(jì)計(jì)算一、砂墊層的設(shè)計(jì)計(jì)算 (一一)砂墊層厚度的確定砂墊層厚度的確定 一種方法是按彈性理論的土中一種方法是按彈性理論的土中應(yīng)力分布公式計(jì)算。應(yīng)力分布公式計(jì)算。即將砂墊層及即將砂墊層及下臥土層視為一均質(zhì)半無(wú)限彈性體，下臥土層視為一均質(zhì)半無(wú)限彈性體，在基底附加應(yīng)力作用下，計(jì)算不同在基底附加應(yīng)力作用下，計(jì)算不同深度的各點(diǎn)

19、土中附加應(yīng)力并加上土深度的各點(diǎn)土中附加應(yīng)力并加上土的自重應(yīng)力，同時(shí)以的自重應(yīng)力，同時(shí)以“規(guī)范規(guī)范”方法方法計(jì)算地基土層隨深度變化的容許承計(jì)算地基土層隨深度變化的容許承載力，并以此確定砂墊層的設(shè)計(jì)厚載力，并以此確定砂墊層的設(shè)計(jì)厚度。度。 另一種是我國(guó)目前常用另一種是我國(guó)目前常用的近似按應(yīng)力擴(kuò)散角進(jìn)行計(jì)的近似按應(yīng)力擴(kuò)散角進(jìn)行計(jì)算的方法。算的方法。即認(rèn)為砂墊層以即認(rèn)為砂墊層以“”角向下擴(kuò)散基底附加壓角向下擴(kuò)散基底附加壓力，到力，到砂墊層底面砂墊層底面(下臥層頂下臥層頂面面)處的土中附加壓應(yīng)力與土處的土中附加壓應(yīng)力與土中自重應(yīng)力之和不超過(guò)該處中自重應(yīng)力之和不超過(guò)該處下臥層頂面地基深度修正后下臥層頂面地

20、基深度修正后的容許承載力。的容許承載力。tghbppbpscz2)()2)(2()(tghltghbpplbpsscz條形基礎(chǔ)：條形基礎(chǔ)： 矩形基礎(chǔ)：矩形基礎(chǔ)： 式中式中 墊層底面處的附加壓力墊層底面處的附加壓力(kPa)； 墊層底面處的自重壓力墊層底面處的自重壓力(kPa)； 墊層底面處經(jīng)深度修正后的下臥土層地基承載墊層底面處經(jīng)深度修正后的下臥土層地基承載力設(shè)計(jì)值力設(shè)計(jì)值(kPa)。 czzafpppzpczaf具體設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)下臥土層的地基承載力，先假具體設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)下臥土層的地基承載力，先假設(shè)一個(gè)墊層的厚度，然后按上式進(jìn)行驗(yàn)算，若不符合要設(shè)一個(gè)墊層的厚度，然后按上式進(jìn)行驗(yàn)算，若不符合

21、要求，則改變厚度，重新再驗(yàn)算，直至滿足要求為止。求，則改變厚度，重新再驗(yàn)算，直至滿足要求為止。壓力擴(kuò)散角壓力擴(kuò)散角 正好滿足上式的正好滿足上式的hs值，就是要求的墊層厚度。值，就是要求的墊層厚度。 增加墊層的厚度會(huì)迅速增加基坑開(kāi)挖和回填增加墊層的厚度會(huì)迅速增加基坑開(kāi)挖和回填的工程量；的工程量； 對(duì)于地下水位較高的場(chǎng)地，還會(huì)增加施工的對(duì)于地下水位較高的場(chǎng)地，還會(huì)增加施工的難度，因此，墊層太厚往往不經(jīng)濟(jì)。難度，因此，墊層太厚往往不經(jīng)濟(jì)。 一般情況下墊層的厚度不宜小于一般情況下墊層的厚度不宜小于0.5m，也不，也不宜大于宜大于3m。(二二)墊層寬度的確定墊層寬度的確定確定墊層寬度時(shí)，確定墊層寬度時(shí)，

22、應(yīng)滿足基礎(chǔ)底面壓力擴(kuò)散的要求，應(yīng)滿足基礎(chǔ)底面壓力擴(kuò)散的要求，同時(shí)還應(yīng)考慮到墊層應(yīng)有足夠的寬度以及墊層側(cè)面土的強(qiáng)同時(shí)還應(yīng)考慮到墊層應(yīng)有足夠的寬度以及墊層側(cè)面土的強(qiáng)度條件度條件，以防止墊層材料向側(cè)邊擠出而增加墊層的豎向變，以防止墊層材料向側(cè)邊擠出而增加墊層的豎向變形量。形量。 墊層的寬度可按式壓力擴(kuò)散角的方法進(jìn)行計(jì)算，或根墊層的寬度可按式壓力擴(kuò)散角的方法進(jìn)行計(jì)算，或根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定。據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定。式中式中 B、L 墊層底面長(zhǎng)度和寬度墊層底面長(zhǎng)度和寬度(m)； 墊層壓力擴(kuò)散角墊層壓力擴(kuò)散角。anhbBt2sanhlLt2s三、墊層的施工三、墊層的施工對(duì)于墊層施工，應(yīng)注意以下幾方面：對(duì)于墊層施工，應(yīng)

23、注意以下幾方面： （1）對(duì)于砂石墊層，墊層的砂石料必須）對(duì)于砂石墊層，墊層的砂石料必須具有良好的具有良好的壓實(shí)性。宜選用級(jí)配良好的碎石、卵石、角礫、圓礫、壓實(shí)性。宜選用級(jí)配良好的碎石、卵石、角礫、圓礫、礫砂、粗砂、中砂或石屑礫砂、粗砂、中砂或石屑（粒徑小于（粒徑小于2mm的部分不應(yīng)超的部分不應(yīng)超過(guò)總重的過(guò)總重的45%），不含植物殘?bào)w、垃圾等雜質(zhì)。當(dāng)使用），不含植物殘?bào)w、垃圾等雜質(zhì)。當(dāng)使用粉細(xì)砂或石粉粉細(xì)砂或石粉（粒徑小于（粒徑小于0.075mm的部分不超過(guò)總重的的部分不超過(guò)總重的9%）時(shí)，）時(shí)，應(yīng)摻入不少于總重應(yīng)摻入不少于總重30%的碎石或卵石。的碎石或卵石。砂石砂石的最大粒徑不宜大于的最大粒

24、徑不宜大于50mm。墊層施工與質(zhì)量檢驗(yàn)墊層施工與質(zhì)量檢驗(yàn) 施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格保證墊層材料的施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格保證墊層材料的密實(shí)度密實(shí)度，應(yīng)選擇合格的，應(yīng)選擇合格的鋪壓鋪壓厚度厚度，確定最優(yōu)含水量確定最優(yōu)含水量。分層壓實(shí)可采用機(jī)械碾壓、重錘夯。分層壓實(shí)可采用機(jī)械碾壓、重錘夯實(shí)、振動(dòng)壓實(shí)等。要求分層壓實(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的實(shí)、振動(dòng)壓實(shí)等。要求分層壓實(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)度壓實(shí)度(應(yīng)在應(yīng)在90%以上以上)。 砂墊層的質(zhì)量檢驗(yàn)砂墊層的質(zhì)量檢驗(yàn)，可選用，可選用環(huán)刀取樣法或貫入測(cè)定法環(huán)刀取樣法或貫入測(cè)定法進(jìn)行，進(jìn)行，采用應(yīng)達(dá)到的干重度或貫入度作為控制指標(biāo)。采用應(yīng)達(dá)到的干重度或貫入度作為控制指標(biāo)。 墊層材料除砂、砂礫外，也可考

25、慮用石灰土、二灰土墊層材料除砂、砂礫外，也可考慮用石灰土、二灰土(石石灰加粉煤灰灰加粉煤灰)、加筋土等，可根據(jù)具體情況因地制宜、就地取、加筋土等，可根據(jù)具體情況因地制宜、就地取材選擇，并正確選用有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)。材選擇，并正確選用有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)。羊羊角角碾碾第五節(jié)第五節(jié) 擠擠(振振)密法密法一、擠密砂樁法的加固機(jī)理一、擠密砂樁法的加固機(jī)理 擠密砂（或砂石）樁法是用擠密砂（或砂石）樁法是用振動(dòng)、沖擊或打入套管振動(dòng)、沖擊或打入套管等方等方法在地基中法在地基中成孔成孔(孔徑一般為孔徑一般為300mm600mm)然后向孔中填然后向孔中填入含泥量不大于入含泥量不大于5%的中、粗砂的中、粗砂,粉、細(xì)砂料應(yīng)同時(shí)摻

26、入粉、細(xì)砂料應(yīng)同時(shí)摻入25%35%碎石或卵石，再加以夯擠密實(shí)形成土中樁體從而碎石或卵石，再加以夯擠密實(shí)形成土中樁體從而加固地基的方法。加固地基的方法。對(duì)松散的砂土層對(duì)松散的砂土層，砂樁的加固機(jī)理有，砂樁的加固機(jī)理有擠密擠密作用作用、排水減壓作用和砂土地基預(yù)振作用排水減壓作用和砂土地基預(yù)振作用，對(duì)于，對(duì)于松軟粘性土松軟粘性土地基中，主要通過(guò)樁體的置換和排水作用加速樁間土的排水地基中，主要通過(guò)樁體的置換和排水作用加速樁間土的排水固結(jié)，并形成固結(jié)，并形成復(fù)合地基復(fù)合地基，提高地基的承載力和穩(wěn)定性，改善，提高地基的承載力和穩(wěn)定性，改善地基土的力學(xué)性質(zhì)。對(duì)于地基土的力學(xué)性質(zhì)。對(duì)于砂土與粘性土互層砂土與粘

27、性土互層的地基及沖填土，的地基及沖填土，砂樁也能起到一定的擠密加固作用。砂樁也能起到一定的擠密加固作用。 振沖法主要的施工機(jī)具是振沖器、吊機(jī)和水泵。振沖振沖法主要的施工機(jī)具是振沖器、吊機(jī)和水泵。振沖器是一個(gè)類似插入式混凝土振搗器的機(jī)具，其外殼直徑為器是一個(gè)類似插入式混凝土振搗器的機(jī)具，其外殼直徑為0.2m0.45m，長(zhǎng)，長(zhǎng)25m，重約，重約2050kN，筒內(nèi)主要由一，筒內(nèi)主要由一組偏心塊、潛水電機(jī)和通水管三部分組成如下圖所示。組偏心塊、潛水電機(jī)和通水管三部分組成如下圖所示。 振沖器有兩個(gè)功能振沖器有兩個(gè)功能，一是，一是產(chǎn)生水平向振動(dòng)力產(chǎn)生水平向振動(dòng)力(4090kN)作用于周圍土體；二是作用于周

28、圍土體；二是從端部和側(cè)部進(jìn)行射水和補(bǔ)從端部和側(cè)部進(jìn)行射水和補(bǔ)給水給水。振動(dòng)力是加固地基的主要因素，射水起協(xié)助振動(dòng)力。振動(dòng)力是加固地基的主要因素，射水起協(xié)助振動(dòng)力在土中使振沖器鉆進(jìn)成孔，并在成孔后清孔及實(shí)現(xiàn)護(hù)壁作在土中使振沖器鉆進(jìn)成孔，并在成孔后清孔及實(shí)現(xiàn)護(hù)壁作用。用。 振沖樁方法振沖樁方法振沖樁方法振沖樁方法振沖樁方法振沖樁方法振沖樁方法振沖樁方法振沖樁方法振沖樁方法振沖樁方法振沖樁方法（一）砂土加固范圍的確定（一）砂土加固范圍的確定 砂樁加固的范圍砂樁加固的范圍A(m2)必需稍大于基礎(chǔ)的面積，一般應(yīng)必需稍大于基礎(chǔ)的面積，一般應(yīng)自基礎(chǔ)每邊向外加大不少于自基礎(chǔ)每邊向外加大不少于5m或或23排樁。

29、排樁。 一般認(rèn)為砂（石）樁擠密地基的寬度應(yīng)超出基礎(chǔ)寬度，一般認(rèn)為砂（石）樁擠密地基的寬度應(yīng)超出基礎(chǔ)寬度，每邊寬度不少于每邊寬度不少于1 3排；用于防止砂土液化時(shí)，每邊放寬不排；用于防止砂土液化時(shí)，每邊放寬不宜少于處理深度的宜少于處理深度的1/2，且不小于，且不小于5m；當(dāng)可液化層上覆蓋有；當(dāng)可液化層上覆蓋有厚度大于厚度大于3m的非液化土層時(shí)，每邊放寬不應(yīng)小于液化層厚的非液化土層時(shí)，每邊放寬不應(yīng)小于液化層厚度的度的1/2，并不應(yīng)小于，并不應(yīng)小于3m。二、設(shè)計(jì)計(jì)算二、設(shè)計(jì)計(jì)算(二二) 砂樁的布置及其間距砂樁的布置及其間距 為了使擠密作用比較均勻，砂樁的可按正方形、梅花為了使擠密作用比較均勻，砂樁的

30、可按正方形、梅花形布置或等邊三角形，也可以為其他形式，如放射形等。形布置或等邊三角形，也可以為其他形式，如放射形等。 梅花形梅花形：正方形：正方形：100195. 0eeeds100189. 0eeeds)(minmax1max1eeDeer(三三)碎（砂）石樁復(fù)合地基承載力碎（砂）石樁復(fù)合地基承載力 經(jīng)碎（砂）石樁處理后的復(fù)合地基，其承載力應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)碎（砂）石樁處理后的復(fù)合地基，其承載力應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定，或根據(jù)采用增強(qiáng)體的載荷試驗(yàn)結(jié)果，或根據(jù)采用增強(qiáng)體的載荷試驗(yàn)結(jié)果和其周邊土的承載力結(jié)果經(jīng)驗(yàn)確定。和其周邊土的承載力結(jié)果經(jīng)驗(yàn)確定。kskpkspfmmff,)

31、1 ( kskspfnmf,) 1(122eddm ldldee13. 105. 1n-1.53排水固結(jié)法是在建筑物建造之前，在場(chǎng)地上進(jìn)行加排水固結(jié)法是在建筑物建造之前，在場(chǎng)地上進(jìn)行加載預(yù)壓，使土體中部分孔隙水逐漸排出，地基固結(jié)，土載預(yù)壓，使土體中部分孔隙水逐漸排出，地基固結(jié)，土體強(qiáng)度逐漸提高，沉降提前完成的方法。排水固結(jié)法主體強(qiáng)度逐漸提高，沉降提前完成的方法。排水固結(jié)法主要是用于處理軟弱粘土層，這類土的特點(diǎn)是含水率大、要是用于處理軟弱粘土層，這類土的特點(diǎn)是含水率大、壓縮性高、強(qiáng)度低、透水性差，而且沉降持續(xù)的時(shí)間很壓縮性高、強(qiáng)度低、透水性差，而且沉降持續(xù)的時(shí)間很長(zhǎng)。長(zhǎng)。 第六節(jié)第六節(jié) 排水固結(jié)

32、法排水固結(jié)法一、砂井堆載預(yù)壓法一、砂井堆載預(yù)壓法可在軟粘土中設(shè)置一系列的豎向排水通道可在軟粘土中設(shè)置一系列的豎向排水通道(砂井、袋裝砂井砂井、袋裝砂井或塑料排水板或塑料排水板)，在軟土頂層設(shè)置橫向排水砂墊層，借此縮，在軟土頂層設(shè)置橫向排水砂墊層，借此縮短排水途程，改善地基滲透性能。短排水途程，改善地基滲透性能。一、砂井地基的設(shè)計(jì)一、砂井地基的設(shè)計(jì)1砂井的直徑和間距：砂井的直徑和間距： 砂井的直徑和間距主要取決于土的固結(jié)特性和施工期砂井的直徑和間距主要取決于土的固結(jié)特性和施工期的要求。從原則上講，為達(dá)到相同的固結(jié)度，縮短砂井間的要求。從原則上講，為達(dá)到相同的固結(jié)度，縮短砂井間距比增加砂井直徑效果

33、要好，即以距比增加砂井直徑效果要好，即以“細(xì)而密細(xì)而密”為佳，不過(guò)，為佳，不過(guò)，考慮到施工的可操作性，考慮到施工的可操作性，普通砂井的直徑為普通砂井的直徑為300500mm。砂井的間距可根據(jù)地基土的固結(jié)特征和預(yù)定時(shí)間內(nèi)所要求砂井的間距可根據(jù)地基土的固結(jié)特征和預(yù)定時(shí)間內(nèi)所要求達(dá)到的固結(jié)度確定，達(dá)到的固結(jié)度確定，間距可按為直徑的間距可按為直徑的68倍選用。倍選用。2砂井深度：砂井深度： 砂井深度主要根據(jù)土層的分布、地基中的附加應(yīng)力大小、砂井深度主要根據(jù)土層的分布、地基中的附加應(yīng)力大小、施工期限和條件及地基穩(wěn)定性等因素確定。當(dāng)軟土不厚（一施工期限和條件及地基穩(wěn)定性等因素確定。當(dāng)軟土不厚（一般為般為1

34、020m）時(shí)，盡量要穿過(guò)軟土層達(dá)到砂層；當(dāng)軟土過(guò)厚）時(shí)，盡量要穿過(guò)軟土層達(dá)到砂層；當(dāng)軟土過(guò)厚（超過(guò)（超過(guò)20m）,不必打穿粘土，可根據(jù)建筑物對(duì)地基的穩(wěn)定性不必打穿粘土，可根據(jù)建筑物對(duì)地基的穩(wěn)定性和變形的要求確定。和變形的要求確定。3砂井排列：砂井排列： 砂井的平面布置可采取正方形或等邊三角形。為了簡(jiǎn)化計(jì)砂井的平面布置可采取正方形或等邊三角形。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，將每個(gè)砂井平面上的算，將每個(gè)砂井平面上的排水影響面積以等面積的圓來(lái)代替排水影響面積以等面積的圓來(lái)代替，可得一根砂井的有效排水圓柱體的直徑可得一根砂井的有效排水圓柱體的直徑de和砂井間距和砂井間距l(xiāng)的關(guān)系的關(guān)系按下式考慮：按下式考慮：等邊三角形

35、布置等邊三角形布置 llde05. 132正方形布置正方形布置 llde128. 144砂井的布置范圍：砂井的布置范圍：由于在基礎(chǔ)以外一定的范圍內(nèi)仍然存在由于在基礎(chǔ)以外一定的范圍內(nèi)仍然存在壓應(yīng)力和剪應(yīng)力，所以砂井的布置范圍應(yīng)比基礎(chǔ)范圍大為好，壓應(yīng)力和剪應(yīng)力，所以砂井的布置范圍應(yīng)比基礎(chǔ)范圍大為好，一般由基礎(chǔ)的輪廓線向外增加一般由基礎(chǔ)的輪廓線向外增加24m。 5砂料：砂料：砂料宜用中、粗砂，必須保證良好的透水性，含砂料宜用中、粗砂，必須保證良好的透水性，含泥量不應(yīng)超過(guò)泥量不應(yīng)超過(guò)3%，滲透系數(shù)應(yīng)大于，滲透系數(shù)應(yīng)大于10-3cm/s。 6砂墊層：砂墊層：為了使砂井有良好的排水通道，砂井頂部應(yīng)為了使砂

36、井有良好的排水通道，砂井頂部應(yīng)鋪設(shè)砂墊層，墊層砂料粒度和砂井砂料相同，厚度一般為鋪設(shè)砂墊層，墊層砂料粒度和砂井砂料相同，厚度一般為0.5 m1 m。 二、袋裝砂井和塑料排水板預(yù)壓法二、袋裝砂井和塑料排水板預(yù)壓法 用砂井法處理軟土地基如地基土變形較大或施工質(zhì)量用砂井法處理軟土地基如地基土變形較大或施工質(zhì)量稍差常會(huì)稍差常會(huì)出現(xiàn)砂井被擠壓截?cái)喑霈F(xiàn)砂井被擠壓截?cái)?，不能保持砂井在軟土中排，不能保持砂井在軟土中排水通道的暢通，影響加固效果。近年?lái)在普通砂井的基礎(chǔ)水通道的暢通，影響加固效果。近年來(lái)在普通砂井的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了以上，出現(xiàn)了以袋裝砂井和塑料排水板袋裝砂井和塑料排水板代替普通砂井的方法，代替普通砂井

37、的方法，避免了砂井不連續(xù)缺點(diǎn)，而且施工簡(jiǎn)便、加快了地基的固避免了砂井不連續(xù)缺點(diǎn)，而且施工簡(jiǎn)便、加快了地基的固結(jié)，節(jié)約用砂，在工程中得到日益廣泛的應(yīng)用。結(jié)，節(jié)約用砂，在工程中得到日益廣泛的應(yīng)用。(一一)袋裝砂井預(yù)壓法袋裝砂井預(yù)壓法 袋裝砂井直徑一般為袋裝砂井直徑一般為70120mm，間距為，間距為1.0m2.0m(井井徑比徑比n約取約取1520)。灌入砂袋的砂應(yīng)為中、粗砂并振搗密實(shí)。灌入砂袋的砂應(yīng)為中、粗砂并振搗密實(shí)。砂袋留出孔口長(zhǎng)度應(yīng)保證伸入砂墊層至少砂袋留出孔口長(zhǎng)度應(yīng)保證伸入砂墊層至少300mm，并不得臥，并不得臥倒。倒。 袋裝砂井的設(shè)計(jì)理論、計(jì)算方法基本與普通砂井相同，它袋裝砂井的設(shè)計(jì)理論

38、、計(jì)算方法基本與普通砂井相同，它的施工已有相應(yīng)的定型埋設(shè)機(jī)械，與普通砂井相比，優(yōu)點(diǎn)是：的施工已有相應(yīng)的定型埋設(shè)機(jī)械，與普通砂井相比，優(yōu)點(diǎn)是：施工工藝和機(jī)具簡(jiǎn)單、用砂量少；它間距較小，排水固結(jié)效施工工藝和機(jī)具簡(jiǎn)單、用砂量少；它間距較小，排水固結(jié)效率高，井徑小，成孔時(shí)對(duì)軟土擾動(dòng)也小，有利于地基土的穩(wěn)率高，井徑小，成孔時(shí)對(duì)軟土擾動(dòng)也小，有利于地基土的穩(wěn)定，有利于保持其連續(xù)性。定，有利于保持其連續(xù)性。袋裝砂井 (二二)塑料排水板預(yù)壓法塑料排水板預(yù)壓法 塑料排水板預(yù)壓法是將塑料排水板用插板機(jī)插入加固的軟土塑料排水板預(yù)壓法是將塑料排水板用插板機(jī)插入加固的軟土中，然后在地面加載預(yù)壓，使土中水沿塑料板的通道逸

39、出，經(jīng)中，然后在地面加載預(yù)壓，使土中水沿塑料板的通道逸出，經(jīng)砂墊層排除，從而使地基加速固結(jié)。砂墊層排除，從而使地基加速固結(jié)。 塑料板排水與砂井比較具有如下優(yōu)點(diǎn)：塑料板排水與砂井比較具有如下優(yōu)點(diǎn)： 1，塑料板由工廠生產(chǎn)，材料質(zhì)地均勻可靠，排水效果穩(wěn)定；，塑料板由工廠生產(chǎn)，材料質(zhì)地均勻可靠，排水效果穩(wěn)定； 2塑料板重量輕，便于施工操作；塑料板重量輕，便于施工操作； 3施工機(jī)械輕便，能在超軟弱地基上施工；施工速度快，施工機(jī)械輕便，能在超軟弱地基上施工；施工速度快，工程費(fèi)用便宜。工程費(fèi)用便宜。塑料排水板塑料排水板施工施工后的塑料排水板三、加載系統(tǒng)設(shè)置三、加載系統(tǒng)設(shè)置（一）堆載預(yù)壓法（一）堆載預(yù)壓法（二

40、）真空預(yù)壓法（二）真空預(yù)壓法真空預(yù)壓法真空預(yù)壓法實(shí)質(zhì)上是以大氣壓作為預(yù)壓荷重的一種預(yù)壓固實(shí)質(zhì)上是以大氣壓作為預(yù)壓荷重的一種預(yù)壓固結(jié)法。結(jié)法。（三）降水預(yù)壓法（三）降水預(yù)壓法降低水位預(yù)壓法降低水位預(yù)壓法是借井點(diǎn)抽水降低地下水位，以增加土的是借井點(diǎn)抽水降低地下水位，以增加土的自重應(yīng)力，達(dá)到預(yù)壓目的。自重應(yīng)力，達(dá)到預(yù)壓目的。 第七節(jié)第七節(jié) 化學(xué)固化法化學(xué)固化法 化學(xué)固化法是在軟土地基土中摻入化學(xué)固化法是在軟土地基土中摻入水泥、石灰水泥、石灰等，用噴等，用噴射、攪拌等方法使射、攪拌等方法使與土體充分混合固化與土體充分混合固化；或把一些能固化的；或把一些能固化的化學(xué)漿液化學(xué)漿液(水泥漿、水玻璃、氯化鈣溶

41、液等水泥漿、水玻璃、氯化鈣溶液等)注入地基土孔隙，注入地基土孔隙，以改善地基土的物理力學(xué)性質(zhì)，達(dá)到加固目的。按加固材料以改善地基土的物理力學(xué)性質(zhì)，達(dá)到加固目的。按加固材料的狀態(tài)可分為粉體類的狀態(tài)可分為粉體類(水泥、石灰粉末水泥、石灰粉末)和漿液類和漿液類(水泥漿及其水泥漿及其他化學(xué)漿液他化學(xué)漿液)。按施工工藝可分為低壓攪拌法。按施工工藝可分為低壓攪拌法(粉體噴射攪拌粉體噴射攪拌樁、水泥漿攪拌樁樁、水泥漿攪拌樁)、高壓噴射注漿法（高壓旋噴樁等）和、高壓噴射注漿法（高壓旋噴樁等）和膠結(jié)法膠結(jié)法(灌漿法、硅化法灌漿法、硅化法)三類，下面分別予以介紹。三類，下面分別予以介紹。一、粉體噴射攪拌一、粉體噴

42、射攪拌(樁樁)法和水泥漿攪拌法和水泥漿攪拌(樁樁)法法 深層攪拌法深層攪拌法是用于加固飽和軟粘土地基的一種新方法，它是是用于加固飽和軟粘土地基的一種新方法，它是通過(guò)通過(guò)深層攪拌機(jī)械深層攪拌機(jī)械，在地基深處就位，利用固化劑與軟土之間所，在地基深處就位，利用固化劑與軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土固化成具有整體性、水穩(wěn)性產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土固化成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的樁體，其與樁間土組成復(fù)合地基。固化劑主要采用和一定強(qiáng)度的樁體，其與樁間土組成復(fù)合地基。固化劑主要采用水泥、石灰等材料，水泥、石灰等材料，與砂類土或粘性土攪拌均勻，在土中形成豎與砂類土或粘性土攪拌均勻，在土

43、中形成豎向加固體向加固體。它對(duì)提高軟土地基承載能力，減小地基的沉降量有明。它對(duì)提高軟土地基承載能力，減小地基的沉降量有明顯效果。顯效果。 當(dāng)采用的固化劑形態(tài)為漿液固化劑時(shí)，常稱為水泥漿攪拌樁當(dāng)采用的固化劑形態(tài)為漿液固化劑時(shí)，常稱為水泥漿攪拌樁法，當(dāng)采用粉狀固化劑時(shí)，常稱粉體噴射攪拌（樁）法。這兩者法，當(dāng)采用粉狀固化劑時(shí)，常稱粉體噴射攪拌（樁）法。這兩者的加固原理、設(shè)計(jì)計(jì)算方法和質(zhì)量檢驗(yàn)方法基本一致，但施工工的加固原理、設(shè)計(jì)計(jì)算方法和質(zhì)量檢驗(yàn)方法基本一致，但施工工藝有所不同。藝有所不同。（一）粉體噴射攪拌法（一）粉體噴射攪拌法(粉噴樁法粉噴樁法) 施工方法：施工方法：通過(guò)專用的施工機(jī)械，將攪拌鉆

44、頭下沉到通過(guò)專用的施工機(jī)械，將攪拌鉆頭下沉到預(yù)計(jì)孔底后，用壓縮空氣將固化劑（生石灰或水泥粉體材預(yù)計(jì)孔底后，用壓縮空氣將固化劑（生石灰或水泥粉體材料）以霧狀噴入加固部位的地基土，憑借鉆頭和葉片旋轉(zhuǎn)料）以霧狀噴入加固部位的地基土，憑借鉆頭和葉片旋轉(zhuǎn)使粉體加固料與軟土原位攪拌混合，自下而上邊攪拌邊噴使粉體加固料與軟土原位攪拌混合，自下而上邊攪拌邊噴粉，直到設(shè)計(jì)停灰標(biāo)高。為保證質(zhì)量，可再次將攪拌頭下粉，直到設(shè)計(jì)?；覙?biāo)高。為保證質(zhì)量，可再次將攪拌頭下沉至孔底，重復(fù)攪拌。沉至孔底，重復(fù)攪拌。 優(yōu)、缺點(diǎn)：優(yōu)、缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是以粉體作為主要加固料，不需向地基優(yōu)點(diǎn)是以粉體作為主要加固料，不需向地基注入水分，因此加固

45、后地基土初期強(qiáng)度高，對(duì)于含水量較大注入水分，因此加固后地基土初期強(qiáng)度高，對(duì)于含水量較大的軟土，加固效果更為顯著；施工時(shí)不需高壓設(shè)備，安全可的軟土，加固效果更為顯著；施工時(shí)不需高壓設(shè)備，安全可靠，可避免對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生污染、振動(dòng)等不良影響。缺點(diǎn)是靠，可避免對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生污染、振動(dòng)等不良影響。缺點(diǎn)是由于目前施工工藝的限制，由于目前施工工藝的限制，加固深度不能過(guò)深，一般為加固深度不能過(guò)深，一般為815m。 粉體噴射攪拌施工作業(yè)順序 a） 攪拌機(jī)對(duì)準(zhǔn)樁位；b）下鉆；c）鉆進(jìn)結(jié)束 d）提升噴射攪拌 e）提升結(jié)束(二二)水泥漿攪拌法（深攪樁法）水泥漿攪拌法（深攪樁法） 施工方法：施工方法：用回轉(zhuǎn)的攪拌葉將壓

46、入軟土內(nèi)的水泥漿與周用回轉(zhuǎn)的攪拌葉將壓入軟土內(nèi)的水泥漿與周圍軟土強(qiáng)制拌和形成水泥加固體。我國(guó)生產(chǎn)的攪拌機(jī)現(xiàn)有單圍軟土強(qiáng)制拌和形成水泥加固體。我國(guó)生產(chǎn)的攪拌機(jī)現(xiàn)有單攪頭和雙攪頭兩種，加固深度達(dá)攪頭和雙攪頭兩種，加固深度達(dá)30m形成的樁柱體直徑形成的樁柱體直徑60cm80cm(雙攪頭形成雙攪頭形成8字形樁柱體字形樁柱體)。 與粉體噴射攪拌法相比有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：與粉體噴射攪拌法相比有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：1.加固深度加加固深度加深；深；2.由于將固化劑和原地基軟土就地?cái)嚢?，因而最大限度由于將固化劑和原地基軟土就地?cái)嚢瑁蚨畲笙薅壤昧嗽?；利用了原土?.攪拌時(shí)不會(huì)側(cè)向擠土，環(huán)境效應(yīng)較??；攪拌時(shí)不會(huì)側(cè)向擠

47、土，環(huán)境效應(yīng)較??；二、高壓噴射注漿法二、高壓噴射注漿法 高壓噴射注漿法高壓噴射注漿法60年代后期由日本提出的，我國(guó)在年代后期由日本提出的，我國(guó)在70年年代開(kāi)始用于橋墩、房屋等地基處理。代開(kāi)始用于橋墩、房屋等地基處理。它是利用鉆機(jī)將帶有噴嘴它是利用鉆機(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左右的高壓將左右的高壓將加固用漿液加固用漿液(一般為水泥漿一般為水泥漿)從噴嘴噴射出沖擊土層，土層在高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，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

48、中形成一個(gè)固結(jié)體。漿液凝固后，便在土中形成一個(gè)固結(jié)體。 高壓噴射注漿法按高壓噴射注漿法按噴射方向和形成固體的形狀噴射方向和形成固體的形狀可分為旋可分為旋轉(zhuǎn)噴射、定向噴射和擺動(dòng)噴射三種。轉(zhuǎn)噴射、定向噴射和擺動(dòng)噴射三種。 適用性：適用性：高壓噴射注漿法適用于砂類土、粘性土、濕陷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，性黃土、淤泥和人工填土等多種土類，加固直徑加固直徑(厚度厚度)為為0.5m1.5m，固結(jié)體抗壓強(qiáng)度，固結(jié)體抗壓強(qiáng)度(325號(hào)水泥三個(gè)月齡期號(hào)水泥三個(gè)月齡期)加固加固軟土為軟土為(510)MPa，加固砂類土為，加固砂類土為(1020)MPa。對(duì)于礫石。對(duì)

49、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。大，對(duì)水泥有嚴(yán)重腐蝕的地基土也不宜采用。三、膠結(jié)法三、膠結(jié)法 (一一)灌漿法灌漿法 灌漿法亦稱注漿法。灌漿法亦稱注漿法。 灌漿法可分為灌漿法可分為壓力灌漿和電動(dòng)灌漿壓力灌漿和電動(dòng)灌漿兩類。壓力灌漿是常用兩類。壓力灌漿是常用的方法，的方法，是在各種大小壓力下使水泥漿液或化學(xué)漿液擠壓充填是在各種大小壓力下使水泥漿液或化學(xué)漿液擠壓充填土的孔隙或巖層縫隙。土的孔隙或巖層縫隙。電動(dòng)化學(xué)灌漿是在施工中以注漿管為陽(yáng)電動(dòng)化學(xué)灌漿是在施工中以注漿管為陽(yáng)極，濾水管為

50、陰極，通過(guò)直流電電滲作用下孔隙水由陽(yáng)極流向極，濾水管為陰極，通過(guò)直流電電滲作用下孔隙水由陽(yáng)極流向陰極，在土中形成滲漿通道，化學(xué)漿液隨之滲入孔隙而使土體陰極，在土中形成滲漿通道，化學(xué)漿液隨之滲入孔隙而使土體結(jié)硬。結(jié)硬。 漿液材料：漿液材料：有粒狀漿液（純水泥漿、水泥粘土漿和水泥砂有粒狀漿液（純水泥漿、水泥粘土漿和水泥砂漿等或統(tǒng)稱為水泥基漿液）和化學(xué)漿液（環(huán)氧樹(shù)脂類、甲基丙漿等或統(tǒng)稱為水泥基漿液）和化學(xué)漿液（環(huán)氧樹(shù)脂類、甲基丙烯酸脂類和聚氨脂等）兩大類。烯酸脂類和聚氨脂等）兩大類。(二二)硅化法硅化法 利用硅酸鈉利用硅酸鈉(水玻璃水玻璃)為主劑的化學(xué)漿液加固方法稱為硅化為主劑的化學(xué)漿液加固方法稱為

51、硅化法，現(xiàn)將其加固機(jī)理、設(shè)計(jì)計(jì)算、施工扼要介紹如下法，現(xiàn)將其加固機(jī)理、設(shè)計(jì)計(jì)算、施工扼要介紹如下 1硅化法的加固機(jī)理硅化法的加固機(jī)理 硅化法按漿液成分可分為單液法和雙液法。單液法使用單硅化法按漿液成分可分為單液法和雙液法。單液法使用單一的水玻璃溶液，它較適用于滲透系數(shù)位一的水玻璃溶液，它較適用于滲透系數(shù)位0.10.2m/d的濕陷的濕陷性黃土等地基的加固。此時(shí)，水玻璃較易滲透入土孔隙，與性黃土等地基的加固。此時(shí)，水玻璃較易滲透入土孔隙，與土中的鈣質(zhì)相互作用形成凝膠，而使土顆粒膠結(jié)成整體。土中的鈣質(zhì)相互作用形成凝膠，而使土顆粒膠結(jié)成整體。2硅化法的設(shè)計(jì)計(jì)算硅化法的設(shè)計(jì)計(jì)算 加固范圍及深度加固范圍及

52、深度應(yīng)根據(jù)地基承載力和要求沉降量驗(yàn)算應(yīng)根據(jù)地基承載力和要求沉降量驗(yàn)算確定，一般情況加固厚度不宜小于確定，一般情況加固厚度不宜小于3m，加固范圍的底面不，加固范圍的底面不小于由基底邊緣按小于由基底邊緣按30度擴(kuò)散的范圍。度擴(kuò)散的范圍。 化學(xué)漿液的濃度，化學(xué)漿液的濃度，水玻璃溶液自重為水玻璃溶液自重為1.351.44，氯化鈣，氯化鈣為為1.201.28，土的滲透系數(shù)高時(shí)取高值，滲透系數(shù)低時(shí)取，土的滲透系數(shù)高時(shí)取高值，滲透系數(shù)低時(shí)取低值。低值。第八節(jié)第八節(jié) 土工合成材料加筋法土工合成材料加筋法 土工合成材料是合成纖維制品的總稱，它是巖土工程領(lǐng)土工合成材料是合成纖維制品的總稱，它是巖土工程領(lǐng)域中的一種

53、新興的建筑材料，亦稱土工聚合物。域中的一種新興的建筑材料，亦稱土工聚合物。土工合成材料分類 一、土工合成材料的排水反濾作用一、土工合成材料的排水反濾作用（一）排水作用（一）排水作用 具有一定厚度的土工合成材料具有良好的三維透水特性，具有一定厚度的土工合成材料具有良好的三維透水特性，利用這一特性可以使水經(jīng)過(guò)土工合成材料的平面迅速沿水平利用這一特性可以使水經(jīng)過(guò)土工合成材料的平面迅速沿水平方向排走，也可和其他排水材料（如塑料排水扳等）共同構(gòu)方向排走，也可和其他排水材料（如塑料排水扳等）共同構(gòu)成排水系統(tǒng)或深層排水井，如后圖所示土工合成材料埋設(shè)方成排水系統(tǒng)或深層排水井，如后圖所示土工合成材料埋設(shè)方法。法

54、。（二）反濾作用（二）反濾作用 在滲流出口鋪設(shè)土工合成材料作為反濾層，這和傳統(tǒng)的在滲流出口鋪設(shè)土工合成材料作為反濾層，這和傳統(tǒng)的砂礫石濾層一樣，均可以提高被保護(hù)土的抗?jié)B強(qiáng)度。砂礫石濾層一樣，均可以提高被保護(hù)土的抗?jié)B強(qiáng)度。土工合成材料用于排水過(guò)濾的典型實(shí)例 二、土工合成材料的加筋作用二、土工合成材料的加筋作用(一一)用于加固土坡和堤壩用于加固土坡和堤壩 高強(qiáng)度的土工合成材料在路堤工程中有幾種可能的加筋高強(qiáng)度的土工合成材料在路堤工程中有幾種可能的加筋用途：用途：可使邊坡變陡，節(jié)省占地面積；可使邊坡變陡，節(jié)省占地面積；防止滑動(dòng)圓弧通過(guò)路堤和地基土；防止滑動(dòng)圓弧通過(guò)路堤和地基土；防止路堤下面發(fā)生因承載

55、力不足而破壞；防止路堤下面發(fā)生因承載力不足而破壞；跨越可能的沉陷區(qū)等。跨越可能的沉陷區(qū)等。 土工合成材料加固路堤 (二二)用于加固地基用于加固地基 由于土工合成材料有較高的強(qiáng)度和韌性等力學(xué)性能，且由于土工合成材料有較高的強(qiáng)度和韌性等力學(xué)性能，且能緊貼于地基表面，使其上部施加的荷載能均勻分布在地層能緊貼于地基表面，使其上部施加的荷載能均勻分布在地層中。當(dāng)?shù)鼗赡墚a(chǎn)生沖切破壞時(shí)，鋪設(shè)的土工合成材料將阻中。當(dāng)?shù)鼗赡墚a(chǎn)生沖切破壞時(shí)，鋪設(shè)的土工合成材料將阻止破壞面的出現(xiàn)，從而提高地基承載力。當(dāng)受集中荷載作用止破壞面的出現(xiàn)，從而提高地基承載力。當(dāng)受集中荷載作用時(shí)，在較大的荷載作用下，高模量的土工合成材料

56、受力后將時(shí)，在較大的荷載作用下，高模量的土工合成材料受力后將產(chǎn)生一垂直分力，抵消部分荷載。根據(jù)國(guó)內(nèi)新港筑防波堤的產(chǎn)生一垂直分力，抵消部分荷載。根據(jù)國(guó)內(nèi)新港筑防波堤的經(jīng)驗(yàn)，沉入軟土中的體積竟等于防波堤的原設(shè)計(jì)斷面，由于經(jīng)驗(yàn)，沉入軟土中的體積竟等于防波堤的原設(shè)計(jì)斷面，由于軟土地基的扭性流動(dòng)，鋪墊土周圍的地基即向側(cè)面隆起。如軟土地基的扭性流動(dòng)，鋪墊土周圍的地基即向側(cè)面隆起。如將土工合成材料鋪沒(méi)在軟土地基的表面，由于其承受拉力和將土工合成材料鋪沒(méi)在軟土地基的表面，由于其承受拉力和土的摩擦作用而增大側(cè)向限制，阻止側(cè)向擠出，從而減小變土的摩擦作用而增大側(cè)向限制，阻止側(cè)向擠出，從而減小變形和增大地基的穩(wěn)定性

57、。在沼澤地，泥炭土和軟粘土上建造形和增大地基的穩(wěn)定性。在沼澤地，泥炭土和軟粘土上建造臨時(shí)道路是土工合成材料最重要的用途之一。臨時(shí)道路是土工合成材料最重要的用途之一。 有紡?fù)凉た椢镉屑復(fù)凉た椢锓乐孤访骈_(kāi)裂防止路面開(kāi)裂 (三三)用于加筋土擋墻用于加筋土擋墻 在擋土結(jié)構(gòu)的土體中，每隔一定距離鋪設(shè)加固作用的土在擋土結(jié)構(gòu)的土體中，每隔一定距離鋪設(shè)加固作用的土工合成材料時(shí)可作為拉筋起到加筋作用。作為短期或臨時(shí)性工合成材料時(shí)可作為拉筋起到加筋作用。作為短期或臨時(shí)性的擋墻，可只用土工合成材料包裹著土、砂來(lái)填筑，但這種的擋墻，可只用土工合成材料包裹著土、砂來(lái)填筑，但這種包裹式墻面的形狀常常是畸形的，外觀難看。為

58、此，有時(shí)采包裹式墻面的形狀常常是畸形的，外觀難看。為此，有時(shí)采用磚面的土工合成材料加筋土擋墻，可取得令人滿意的外觀。用磚面的土工合成材料加筋土擋墻，可取得令人滿意的外觀。對(duì)于長(zhǎng)期使用的擋墻，往往采用混凝土面板。對(duì)于長(zhǎng)期使用的擋墻，往往采用混凝土面板。土工合成材料作為拉筋時(shí)一般要求有一定的剛度，新發(fā)展的土工合成材料作為拉筋時(shí)一般要求有一定的剛度，新發(fā)展的土工格柵能很好地與土相結(jié)合。與金屬筋材相比，土工合成土工格柵能很好地與土相結(jié)合。與金屬筋材相比，土工合成材料不會(huì)因腐蝕而失效，所以它能在橋臺(tái)、擋墻，海岸和碼材料不會(huì)因腐蝕而失效，所以它能在橋臺(tái)、擋墻，海岸和碼頭等支擋結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中獲得成功。頭等支擋

59、結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中獲得成功。第九節(jié)第九節(jié) 復(fù)合地基理論復(fù)合地基理論 復(fù)合地基是指由兩種不同剛度復(fù)合地基是指由兩種不同剛度(或模量或模量)的材料的材料(不同剛度不同剛度的加固樁柱體與樁間土的加固樁柱體與樁間土)所組成，兩者共同分擔(dān)上部荷載并協(xié)所組成，兩者共同分擔(dān)上部荷載并協(xié)調(diào)變形的地基。調(diào)變形的地基。它是在天然地基中設(shè)置一群碎石、砂礫等散它是在天然地基中設(shè)置一群碎石、砂礫等散粒材料或其他材料組成的樁體、使其與原地基土共同承擔(dān)荷粒材料或其他材料組成的樁體、使其與原地基土共同承擔(dān)荷載的地基。根據(jù)增強(qiáng)體的性質(zhì)和布置方向，可將復(fù)合地基分載的地基。根據(jù)增強(qiáng)體的性質(zhì)和布置方向，可將復(fù)合地基分為：為：一、復(fù)合地基承載力的計(jì)算一、復(fù)合地基承載力的計(jì)算 目前采用的理論計(jì)算模式還是先分別確定樁柱體及樁間目前采用的理論計(jì)算模式還是先分別確定樁柱體及樁間土的承載力，然后按一定的原則疊加得到復(fù)合地基承載力；土的承載力，然后按一定的原則疊加得到復(fù)合地基承載力；其中可以根據(jù)樁的類型不同又可分為應(yīng)力比法和面積比法，其中可以根據(jù)樁的類型不同又可分為應(yīng)力比法和面積比法，現(xiàn)分別介紹如下?，F(xiàn)分