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1、oAAA第六章地基处理Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望第六章第六章 地基处理地基处理 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理第一节第一节 概述概述第二节第二节 地基处理的方法地基处理的方法第一节 概 述 地基地基地基地基处理的处理的处理的处理的目的目的目的目的:是针对软土地基上建造建筑物是针对软土地基上建造建筑物是针对软土地基上建造建筑物是针对软土地基上建造建筑物可能产生的问题,采取人工的方法可能产生的问题,采取人工的方法可能产生的问题,采取人工的
2、方法可能产生的问题,采取人工的方法改善地基土的工程改善地基土的工程改善地基土的工程改善地基土的工程性质性质性质性质,达到满足上部结构对地基,达到满足上部结构对地基,达到满足上部结构对地基,达到满足上部结构对地基稳定和变形稳定和变形稳定和变形稳定和变形的要求。的要求。的要求。的要求。 人工地基:人工地基:人工地基:人工地基:土木工程建设中,有时不可避免地遇土木工程建设中,有时不可避免地遇土木工程建设中,有时不可避免地遇土木工程建设中,有时不可避免地遇到工程地质条件不良的到工程地质条件不良的到工程地质条件不良的到工程地质条件不良的软弱土地基软弱土地基软弱土地基软弱土地基,不能满足建筑物要,不能满足
3、建筑物要,不能满足建筑物要,不能满足建筑物要求,需要先经过人工处理加固,再建造基础,处理后的求,需要先经过人工处理加固,再建造基础,处理后的求,需要先经过人工处理加固,再建造基础,处理后的求,需要先经过人工处理加固,再建造基础,处理后的地基称为人工地基。地基称为人工地基。地基称为人工地基。地基称为人工地基。地基处理方法的分类地基处理方法的分类地基处理方法的分类地基处理方法的分类物理处理物理处理物理处理物理处理化学处理化学处理化学处理化学处理热学处理热学处理热学处理热学处理置换置换置换置换排水排水排水排水挤密挤密挤密挤密加筋加筋加筋加筋搅拌搅拌搅拌搅拌灌浆灌浆灌浆灌浆热加固热加固热加固热加固冻结
4、冻结冻结冻结6-1 6-1 6-1 6-1 概述概述概述概述 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理6-1 6-1 6-1 6-1 概述概述概述概述 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理 公路工程地基处理方法分类及其适用范围公路工程地基处理方法分类及其适用范围公路工程地基处理方法分类及其适用范围公路工程地基处理方法分类及其适用范围 表表表表6-16-16-16-1类类类类别别别别方法方法方法方法简要原理简要原理简要原理简要原理适用范围适用范围适用范围适用范围置置置置换换换换换土垫换土垫换土垫换土垫层法层法层法层法将软弱土或不良土将软弱土或不良土将软弱土
5、或不良土将软弱土或不良土开挖开挖开挖开挖至一定深度,至一定深度,至一定深度,至一定深度,回填回填回填回填抗剪抗剪抗剪抗剪强度较高、压缩性较小的材料,如砂、砾、石强度较高、压缩性较小的材料,如砂、砾、石强度较高、压缩性较小的材料,如砂、砾、石强度较高、压缩性较小的材料,如砂、砾、石渣等,并分层夯实,形成双层地基。垫层能有渣等,并分层夯实,形成双层地基。垫层能有渣等,并分层夯实,形成双层地基。垫层能有渣等,并分层夯实,形成双层地基。垫层能有效扩散基底压力,提高地基承载力、减少沉降效扩散基底压力,提高地基承载力、减少沉降效扩散基底压力,提高地基承载力、减少沉降效扩散基底压力,提高地基承载力、减少沉降
6、各种各种各种各种软弱土软弱土软弱土软弱土地基地基地基地基膨胀土膨胀土膨胀土膨胀土掺灰改掺灰改掺灰改掺灰改性换土性换土性换土性换土法法法法掺灰改性换土法是将原地膨胀土掺灰改性换土法是将原地膨胀土掺灰改性换土法是将原地膨胀土掺灰改性换土法是将原地膨胀土翻松翻松翻松翻松,掺掺掺掺加一加一加一加一定比例的定比例的定比例的定比例的石灰石灰石灰石灰后,分层压实。经过一段时间的后,分层压实。经过一段时间的后,分层压实。经过一段时间的后,分层压实。经过一段时间的养护,可以很好地消除或减小膨胀性,提高土养护,可以很好地消除或减小膨胀性,提高土养护,可以很好地消除或减小膨胀性,提高土养护,可以很好地消除或减小膨胀
7、性,提高土体强度,降低土中的含水量体强度,降低土中的含水量体强度,降低土中的含水量体强度,降低土中的含水量膨胀膨胀膨胀膨胀土地基土地基土地基土地基挤淤置挤淤置挤淤置挤淤置换法换法换法换法通过抛石或夯击通过抛石或夯击通过抛石或夯击通过抛石或夯击回填碎石置换回填碎石置换回填碎石置换回填碎石置换淤泥达到加固地淤泥达到加固地淤泥达到加固地淤泥达到加固地基的目的,也可采用爆破挤淤置换基的目的,也可采用爆破挤淤置换基的目的,也可采用爆破挤淤置换基的目的,也可采用爆破挤淤置换淤泥淤泥淤泥淤泥或淤泥或淤泥或淤泥或淤泥质黏土地基质黏土地基质黏土地基质黏土地基强夯置强夯置强夯置强夯置换法换法换法换法采用采用采用采
8、用边填碎石边强夯边填碎石边强夯边填碎石边强夯边填碎石边强夯的方法在地基中形成碎石的方法在地基中形成碎石的方法在地基中形成碎石的方法在地基中形成碎石墩体,由碎石墩、墩间土以及碎石垫层形成复墩体,由碎石墩、墩间土以及碎石垫层形成复墩体,由碎石墩、墩间土以及碎石垫层形成复墩体,由碎石墩、墩间土以及碎石垫层形成复合地基,以提高承载力,减小沉降合地基,以提高承载力,减小沉降合地基,以提高承载力,减小沉降合地基,以提高承载力,减小沉降粉砂土和软粉砂土和软粉砂土和软粉砂土和软黏土地基等黏土地基等黏土地基等黏土地基等6-1 6-1 6-1 6-1 概述概述概述概述 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地
9、基处理地基处理 公路工程地基处理方法分类及其适用范围公路工程地基处理方法分类及其适用范围公路工程地基处理方法分类及其适用范围公路工程地基处理方法分类及其适用范围 表表表表6-16-16-16-1类类类类别别别别方法方法方法方法简要原理简要原理简要原理简要原理适用范围适用范围适用范围适用范围置置置置换换换换石灰桩石灰桩石灰桩石灰桩法法法法通过机械或人工通过机械或人工通过机械或人工通过机械或人工成孔成孔成孔成孔,在软弱地基中,在软弱地基中,在软弱地基中,在软弱地基中填入生石灰填入生石灰填入生石灰填入生石灰块或生石灰块加其他掺和料,通过石灰的吸水膨块或生石灰块加其他掺和料,通过石灰的吸水膨块或生石灰
10、块加其他掺和料,通过石灰的吸水膨块或生石灰块加其他掺和料,通过石灰的吸水膨胀、放热以及离子交换作用来改善桩与土的物理胀、放热以及离子交换作用来改善桩与土的物理胀、放热以及离子交换作用来改善桩与土的物理胀、放热以及离子交换作用来改善桩与土的物理力学性质,并形成石灰桩复合地基,可提高地基力学性质,并形成石灰桩复合地基,可提高地基力学性质,并形成石灰桩复合地基,可提高地基力学性质,并形成石灰桩复合地基,可提高地基承载力,减少沉降承载力,减少沉降承载力,减少沉降承载力,减少沉降杂填土、杂填土、杂填土、杂填土、软黏土地软黏土地软黏土地软黏土地基基基基气泡混气泡混气泡混气泡混合轻质合轻质合轻质合轻质料填土
11、料填土料填土料填土法法法法气泡混合轻质料的重度为气泡混合轻质料的重度为气泡混合轻质料的重度为气泡混合轻质料的重度为5-12kN/m5-12kN/m5-12kN/m5-12kN/m3 3 3 3,具有,具有,具有,具有较好的较好的较好的较好的强度和压缩性强度和压缩性强度和压缩性强度和压缩性能,用能,用能,用能,用作路堤填料作路堤填料作路堤填料作路堤填料可有效减小作用可有效减小作用可有效减小作用可有效减小作用在地基上的荷载,也可减小作用在挡土结构上的在地基上的荷载,也可减小作用在挡土结构上的在地基上的荷载,也可减小作用在挡土结构上的在地基上的荷载,也可减小作用在挡土结构上的侧压力侧压力侧压力侧压力
12、软弱地基软弱地基软弱地基软弱地基上的填方上的填方上的填方上的填方工程工程工程工程EPSEPSEPSEPS超超超超轻质料轻质料轻质料轻质料填土法填土法填土法填土法发泡聚苯乙烯(发泡聚苯乙烯(发泡聚苯乙烯(发泡聚苯乙烯(EPSEPSEPSEPS)重度只有土的)重度只有土的)重度只有土的)重度只有土的1/50-1/100,1/50-1/100,1/50-1/100,1/50-1/100,并具有较并具有较并具有较并具有较好的强度和压缩性好的强度和压缩性好的强度和压缩性好的强度和压缩性能,能,能,能,用作填料用作填料用作填料用作填料,可有,可有,可有,可有效减小作用在地基上的荷载和作用在挡土结构上效减小
13、作用在地基上的荷载和作用在挡土结构上效减小作用在地基上的荷载和作用在挡土结构上效减小作用在地基上的荷载和作用在挡土结构上的侧压力,需要时也可置换部分地基土,以达到的侧压力,需要时也可置换部分地基土,以达到的侧压力,需要时也可置换部分地基土,以达到的侧压力,需要时也可置换部分地基土,以达到更好的效果更好的效果更好的效果更好的效果软弱地基软弱地基软弱地基软弱地基上的填方上的填方上的填方上的填方工程工程工程工程6-1 6-1 6-1 6-1 概述概述概述概述 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理类类类类别别别别方法方法方法方法简要原理简要原理简要原理简要原理适用范围适用范围适用
14、范围适用范围排排排排水水水水固固固固结结结结加载预加载预加载预加载预压法压法压法压法在地基中在地基中在地基中在地基中设置排水通道设置排水通道设置排水通道设置排水通道砂垫层和竖向排水系统(竖向砂垫层和竖向排水系统(竖向砂垫层和竖向排水系统(竖向砂垫层和竖向排水系统(竖向排水系统通常有普通砂井、袋装砂井、塑料排水带等),排水系统通常有普通砂井、袋装砂井、塑料排水带等),排水系统通常有普通砂井、袋装砂井、塑料排水带等),排水系统通常有普通砂井、袋装砂井、塑料排水带等),以缩小土体固结排水距离,地基在建筑路堤荷载作用下以缩小土体固结排水距离,地基在建筑路堤荷载作用下以缩小土体固结排水距离,地基在建筑路
15、堤荷载作用下以缩小土体固结排水距离,地基在建筑路堤荷载作用下排水固结,地基承载力提高,工后沉降小排水固结,地基承载力提高,工后沉降小排水固结,地基承载力提高,工后沉降小排水固结,地基承载力提高,工后沉降小软黏土、软黏土、软黏土、软黏土、杂填土、杂填土、杂填土、杂填土、泥炭土地泥炭土地泥炭土地泥炭土地基等基等基等基等超载预超载预超载预超载预压法压法压法压法原理基本上与堆载预压法相同,不同之处是其原理基本上与堆载预压法相同,不同之处是其原理基本上与堆载预压法相同,不同之处是其原理基本上与堆载预压法相同,不同之处是其预压荷载预压荷载预压荷载预压荷载大于设计使用荷载大于设计使用荷载大于设计使用荷载大于
16、设计使用荷载。超载预压不仅可减少工后固结沉降,。超载预压不仅可减少工后固结沉降,。超载预压不仅可减少工后固结沉降,。超载预压不仅可减少工后固结沉降,还可消除部分工后次固结沉降还可消除部分工后次固结沉降还可消除部分工后次固结沉降还可消除部分工后次固结沉降同上同上同上同上真空联真空联真空联真空联合堆载合堆载合堆载合堆载预压法预压法预压法预压法在软黏土地基中在软黏土地基中在软黏土地基中在软黏土地基中设置排水体系设置排水体系设置排水体系设置排水体系(同加载预压法),然后(同加载预压法),然后(同加载预压法),然后(同加载预压法),然后在上面在上面在上面在上面形成一不透气层形成一不透气层形成一不透气层形
17、成一不透气层(覆盖不透气密封膜,或其他措(覆盖不透气密封膜,或其他措(覆盖不透气密封膜,或其他措(覆盖不透气密封膜,或其他措施),通过对排水体系进行长时间不断施),通过对排水体系进行长时间不断施),通过对排水体系进行长时间不断施),通过对排水体系进行长时间不断抽气抽水抽气抽水抽气抽水抽气抽水,在地,在地,在地,在地基中形成负压区,而使软黏土地基产生排水固结,达到基中形成负压区,而使软黏土地基产生排水固结,达到基中形成负压区,而使软黏土地基产生排水固结,达到基中形成负压区,而使软黏土地基产生排水固结,达到提高地基承载力,减小工后沉降的目的,常与堆载预压提高地基承载力,减小工后沉降的目的,常与堆载
18、预压提高地基承载力,减小工后沉降的目的,常与堆载预压提高地基承载力,减小工后沉降的目的,常与堆载预压联合使用联合使用联合使用联合使用软黏土地软黏土地软黏土地软黏土地基基基基降低地降低地降低地降低地下水位下水位下水位下水位法法法法通过通过通过通过降低地下水位降低地下水位降低地下水位降低地下水位,改变地基土受力状态,其效果如加,改变地基土受力状态,其效果如加,改变地基土受力状态,其效果如加,改变地基土受力状态,其效果如加载预压,使地基土产生排水固结,达到加固目的载预压,使地基土产生排水固结,达到加固目的载预压,使地基土产生排水固结,达到加固目的载预压,使地基土产生排水固结,达到加固目的砂性土砂性土
19、砂性土砂性土或或或或透水性较透水性较透水性较透水性较好的软黏好的软黏好的软黏好的软黏土层土层土层土层6-1 6-1 6-1 6-1 概述概述概述概述 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理类类类类别别别别方法方法方法方法简要原理简要原理简要原理简要原理适用范围适用范围适用范围适用范围化化化化学学学学加加加加固固固固深层深层深层深层搅拌搅拌搅拌搅拌法法法法利用深层搅拌机将利用深层搅拌机将利用深层搅拌机将利用深层搅拌机将水泥浆或水泥粉和地基水泥浆或水泥粉和地基水泥浆或水泥粉和地基水泥浆或水泥粉和地基土原位搅拌土原位搅拌土原位搅拌土原位搅拌形成圆柱状、格栅状或连续墙形成圆柱状、格
20、栅状或连续墙形成圆柱状、格栅状或连续墙形成圆柱状、格栅状或连续墙式的水泥土增强体,形成复合地基以提高式的水泥土增强体,形成复合地基以提高式的水泥土增强体,形成复合地基以提高式的水泥土增强体,形成复合地基以提高地基承载力,减小沉降。也常用它形成水地基承载力,减小沉降。也常用它形成水地基承载力,减小沉降。也常用它形成水地基承载力,减小沉降。也常用它形成水泥土防渗帷幕。深层搅拌法分喷浆搅拌法泥土防渗帷幕。深层搅拌法分喷浆搅拌法泥土防渗帷幕。深层搅拌法分喷浆搅拌法泥土防渗帷幕。深层搅拌法分喷浆搅拌法和喷粉搅拌法两种和喷粉搅拌法两种和喷粉搅拌法两种和喷粉搅拌法两种淤泥、淤泥质土、黏性淤泥、淤泥质土、黏性
21、淤泥、淤泥质土、黏性淤泥、淤泥质土、黏性土和粉土等软土地基,土和粉土等软土地基,土和粉土等软土地基,土和粉土等软土地基,有机质含量较高时应通有机质含量较高时应通有机质含量较高时应通有机质含量较高时应通过试验确定适用性过试验确定适用性过试验确定适用性过试验确定适用性高压高压高压高压喷射喷射喷射喷射注浆注浆注浆注浆法法法法利用高压喷射专用机械,在地基中通过高利用高压喷射专用机械,在地基中通过高利用高压喷射专用机械,在地基中通过高利用高压喷射专用机械,在地基中通过高压喷射流冲切土体,压喷射流冲切土体,压喷射流冲切土体,压喷射流冲切土体,用浆液置换部分土体,用浆液置换部分土体,用浆液置换部分土体,用浆
22、液置换部分土体,形成水泥土增强体形成水泥土增强体形成水泥土增强体形成水泥土增强体。按喷射流组成形式,。按喷射流组成形式,。按喷射流组成形式,。按喷射流组成形式,高压喷射注浆法有单管法、二重管法、三高压喷射注浆法有单管法、二重管法、三高压喷射注浆法有单管法、二重管法、三高压喷射注浆法有单管法、二重管法、三重管法。高压喷射注浆法可形成复合地基,重管法。高压喷射注浆法可形成复合地基,重管法。高压喷射注浆法可形成复合地基,重管法。高压喷射注浆法可形成复合地基,以提高承载力,减少沉降以提高承载力,减少沉降以提高承载力,减少沉降以提高承载力,减少沉降淤泥、淤泥质土、黏性淤泥、淤泥质土、黏性淤泥、淤泥质土、
23、黏性淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、黄土、砂土、土、粉土、黄土、砂土、土、粉土、黄土、砂土、土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地人工填土和碎石土等地人工填土和碎石土等地人工填土和碎石土等地基,当含有较多的大块基,当含有较多的大块基,当含有较多的大块基,当含有较多的大块石,或地下水流速较快,石,或地下水流速较快,石,或地下水流速较快,石,或地下水流速较快,或有机质含量较高时应或有机质含量较高时应或有机质含量较高时应或有机质含量较高时应通过试验确定适用性通过试验确定适用性通过试验确定适用性通过试验确定适用性渗入渗入渗入渗入性灌性灌性灌性灌浆法浆法浆法浆法在灌浆压力作用下,在灌浆压力作用下,在灌
24、浆压力作用下,在灌浆压力作用下,将浆液灌入地基中以将浆液灌入地基中以将浆液灌入地基中以将浆液灌入地基中以填充原有孔隙,填充原有孔隙,填充原有孔隙,填充原有孔隙,改善土体的物理力学性质改善土体的物理力学性质改善土体的物理力学性质改善土体的物理力学性质中砂、粗砂、砾石地基中砂、粗砂、砾石地基中砂、粗砂、砾石地基中砂、粗砂、砾石地基6-1 6-1 6-1 6-1 概述概述概述概述 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理类别类别类别类别方法方法方法方法简要原理简要原理简要原理简要原理适用范围适用范围适用范围适用范围化化化化学学学学加加加加固固固固劈裂劈裂劈裂劈裂灌浆灌浆灌浆灌浆法法
25、法法在灌浆压力作用下,浆液克服地基土中初在灌浆压力作用下,浆液克服地基土中初在灌浆压力作用下,浆液克服地基土中初在灌浆压力作用下,浆液克服地基土中初始应力和土的抗拉强度,使地基土中原有始应力和土的抗拉强度,使地基土中原有始应力和土的抗拉强度,使地基土中原有始应力和土的抗拉强度,使地基土中原有的孔隙或裂隙扩张,的孔隙或裂隙扩张,的孔隙或裂隙扩张,的孔隙或裂隙扩张,用浆液填充新形成的用浆液填充新形成的用浆液填充新形成的用浆液填充新形成的裂缝和孔隙裂缝和孔隙裂缝和孔隙裂缝和孔隙,改善土体的物理力学性质,改善土体的物理力学性质,改善土体的物理力学性质,改善土体的物理力学性质基岩或砂、砂基岩或砂、砂基岩
26、或砂、砂基岩或砂、砂砾石、黏性土砾石、黏性土砾石、黏性土砾石、黏性土地基地基地基地基挤密挤密挤密挤密灌浆灌浆灌浆灌浆法法法法在灌浆压力作用下,向土层中压入浓浆液,在灌浆压力作用下,向土层中压入浓浆液,在灌浆压力作用下,向土层中压入浓浆液,在灌浆压力作用下,向土层中压入浓浆液,在地基土中形成浆泡,挤压周围土体。在地基土中形成浆泡,挤压周围土体。在地基土中形成浆泡,挤压周围土体。在地基土中形成浆泡,挤压周围土体。通通通通过压密和置换改善地基过压密和置换改善地基过压密和置换改善地基过压密和置换改善地基性能。在灌浆过程性能。在灌浆过程性能。在灌浆过程性能。在灌浆过程中因浆液的挤压作用可产生辐射状上抬力
27、,中因浆液的挤压作用可产生辐射状上抬力,中因浆液的挤压作用可产生辐射状上抬力,中因浆液的挤压作用可产生辐射状上抬力,引起地面隆起引起地面隆起引起地面隆起引起地面隆起常用于可压缩常用于可压缩常用于可压缩常用于可压缩性地基、排水性地基、排水性地基、排水性地基、排水条件较好的黏条件较好的黏条件较好的黏条件较好的黏性土地基性土地基性土地基性土地基有机有机有机有机大分大分大分大分子溶子溶子溶子溶液改液改液改液改良法良法良法良法往土中掺加高价金属盐类物质或有机阳离往土中掺加高价金属盐类物质或有机阳离往土中掺加高价金属盐类物质或有机阳离往土中掺加高价金属盐类物质或有机阳离子化合物,通过离子交换吸附,削弱蒙脱
28、子化合物,通过离子交换吸附,削弱蒙脱子化合物,通过离子交换吸附,削弱蒙脱子化合物,通过离子交换吸附,削弱蒙脱石晶内负电斥力和减薄双电层的厚度,从石晶内负电斥力和减薄双电层的厚度,从石晶内负电斥力和减薄双电层的厚度,从石晶内负电斥力和减薄双电层的厚度,从而抑制蒙脱石晶内膨胀性和黏土微粒之间而抑制蒙脱石晶内膨胀性和黏土微粒之间而抑制蒙脱石晶内膨胀性和黏土微粒之间而抑制蒙脱石晶内膨胀性和黏土微粒之间膨胀性,达到改善土的吸水性质的目的膨胀性,达到改善土的吸水性质的目的膨胀性,达到改善土的吸水性质的目的膨胀性,达到改善土的吸水性质的目的膨胀土地基膨胀土地基膨胀土地基膨胀土地基6-1 6-1 6-1 6-
29、1 概述概述概述概述 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理类类类类别别别别方法方法方法方法简要原理简要原理简要原理简要原理适用范围适用范围适用范围适用范围 振振振振密密密密、挤挤挤挤密密密密表层表层表层表层原位原位原位原位压实压实压实压实法法法法采用人工或机械夯实、碾压或振动,采用人工或机械夯实、碾压或振动,采用人工或机械夯实、碾压或振动,采用人工或机械夯实、碾压或振动,使土使土使土使土体密实体密实体密实体密实。密实范围较浅,常用于分层填筑。密实范围较浅,常用于分层填筑。密实范围较浅,常用于分层填筑。密实范围较浅,常用于分层填筑杂填土、疏松无粘性土、杂填土、疏松无粘性土、
30、杂填土、疏松无粘性土、杂填土、疏松无粘性土、非饱和黏性土、湿陷性非饱和黏性土、湿陷性非饱和黏性土、湿陷性非饱和黏性土、湿陷性黄土等地基的浅层处理黄土等地基的浅层处理黄土等地基的浅层处理黄土等地基的浅层处理强夯强夯强夯强夯法法法法采用质量为采用质量为采用质量为采用质量为10401040t t t t的夯锤从高处自由落下,的夯锤从高处自由落下,的夯锤从高处自由落下,的夯锤从高处自由落下,地基土体地基土体地基土体地基土体在强夯的冲击力和振动力作用下在强夯的冲击力和振动力作用下在强夯的冲击力和振动力作用下在强夯的冲击力和振动力作用下密实密实密实密实,可提高地基承载力,减少沉降,可提高地基承载力,减少沉
31、降,可提高地基承载力,减少沉降,可提高地基承载力,减少沉降碎石土、砂土、低饱和碎石土、砂土、低饱和碎石土、砂土、低饱和碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿度的粉土与黏性土、湿度的粉土与黏性土、湿度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素陷性黄土、杂填土和素陷性黄土、杂填土和素陷性黄土、杂填土和素填土等地基填土等地基填土等地基填土等地基振冲振冲振冲振冲密实密实密实密实法法法法一方面依靠振冲器的振动使饱和砂层发生一方面依靠振冲器的振动使饱和砂层发生一方面依靠振冲器的振动使饱和砂层发生一方面依靠振冲器的振动使饱和砂层发生液化,砂颗粒重新排列,孔隙减小液化,砂颗粒重新排列,孔隙减小液化,砂颗粒重新排
32、列,孔隙减小液化,砂颗粒重新排列,孔隙减小;另一;另一;另一;另一方面依靠振冲器的水平振动力,方面依靠振冲器的水平振动力,方面依靠振冲器的水平振动力,方面依靠振冲器的水平振动力,加回填料加回填料加回填料加回填料使砂层挤密,从而达到提高地基承载力、使砂层挤密,从而达到提高地基承载力、使砂层挤密,从而达到提高地基承载力、使砂层挤密,从而达到提高地基承载力、减小沉降,并提高地基土体抗液化能力。减小沉降,并提高地基土体抗液化能力。减小沉降,并提高地基土体抗液化能力。减小沉降,并提高地基土体抗液化能力。振冲密实法可加回填料也可不加回填料。振冲密实法可加回填料也可不加回填料。振冲密实法可加回填料也可不加回
33、填料。振冲密实法可加回填料也可不加回填料。加回填料,又称为振冲挤密碎石桩法加回填料,又称为振冲挤密碎石桩法加回填料,又称为振冲挤密碎石桩法加回填料,又称为振冲挤密碎石桩法黏粒含量小于黏粒含量小于黏粒含量小于黏粒含量小于10%10%的疏的疏的疏的疏松砂性土地基松砂性土地基松砂性土地基松砂性土地基6-1 6-1 6-1 6-1 概述概述概述概述 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理类类类类别别别别方法方法方法方法简要原理简要原理简要原理简要原理适用范围适用范围适用范围适用范围振振振振密密密密、挤挤挤挤密密密密挤密挤密挤密挤密砂石砂石砂石砂石桩法桩法桩法桩法采用振动沉管法等在地
34、基中采用振动沉管法等在地基中采用振动沉管法等在地基中采用振动沉管法等在地基中设置碎石桩设置碎石桩设置碎石桩设置碎石桩,在制桩过程中对周围土体产生挤密作用。在制桩过程中对周围土体产生挤密作用。在制桩过程中对周围土体产生挤密作用。在制桩过程中对周围土体产生挤密作用。被挤密的桩间土和密实的砂石桩形成砂被挤密的桩间土和密实的砂石桩形成砂被挤密的桩间土和密实的砂石桩形成砂被挤密的桩间土和密实的砂石桩形成砂石桩复合地基,达到提高地基承载力、石桩复合地基,达到提高地基承载力、石桩复合地基,达到提高地基承载力、石桩复合地基,达到提高地基承载力、减小沉降的目的减小沉降的目的减小沉降的目的减小沉降的目的砂土地基、
35、非饱砂土地基、非饱砂土地基、非饱砂土地基、非饱和黏性土地基和黏性土地基和黏性土地基和黏性土地基爆破爆破爆破爆破挤密挤密挤密挤密法法法法利用利用利用利用爆破爆破爆破爆破在地基中产生在地基中产生在地基中产生在地基中产生的挤压力的挤压力的挤压力的挤压力和振动和振动和振动和振动力力力力使地基土密实使地基土密实使地基土密实使地基土密实以提高土体的抗剪强度,以提高土体的抗剪强度,以提高土体的抗剪强度,以提高土体的抗剪强度,提高地基承载力和减小沉降提高地基承载力和减小沉降提高地基承载力和减小沉降提高地基承载力和减小沉降饱和净砂、非饱饱和净砂、非饱饱和净砂、非饱饱和净砂、非饱和但经灌水饱和和但经灌水饱和和但经
36、灌水饱和和但经灌水饱和的砂、粉土、湿的砂、粉土、湿的砂、粉土、湿的砂、粉土、湿陷性黄土地基陷性黄土地基陷性黄土地基陷性黄土地基土桩、土桩、土桩、土桩、灰土灰土灰土灰土桩法桩法桩法桩法采用沉管法、爆扩法和冲击法在地基中采用沉管法、爆扩法和冲击法在地基中采用沉管法、爆扩法和冲击法在地基中采用沉管法、爆扩法和冲击法在地基中设置土桩或灰土桩设置土桩或灰土桩设置土桩或灰土桩设置土桩或灰土桩,在成桩过程中,在成桩过程中,在成桩过程中,在成桩过程中挤密挤密挤密挤密桩间土桩间土桩间土桩间土,由挤密的桩间土和密实的土桩,由挤密的桩间土和密实的土桩,由挤密的桩间土和密实的土桩,由挤密的桩间土和密实的土桩或灰土桩形
37、成土桩复合地基或灰土桩复或灰土桩形成土桩复合地基或灰土桩复或灰土桩形成土桩复合地基或灰土桩复或灰土桩形成土桩复合地基或灰土桩复合地基,以提高地基承载力和减小沉降,合地基,以提高地基承载力和减小沉降,合地基,以提高地基承载力和减小沉降,合地基,以提高地基承载力和减小沉降,有时用于消除湿陷性黄土的湿陷性有时用于消除湿陷性黄土的湿陷性有时用于消除湿陷性黄土的湿陷性有时用于消除湿陷性黄土的湿陷性地下水位以上的地下水位以上的地下水位以上的地下水位以上的湿陷性黄土、杂湿陷性黄土、杂湿陷性黄土、杂湿陷性黄土、杂填土、素填土等填土、素填土等填土、素填土等填土、素填土等地基地基地基地基6-1 6-1 6-1 6
38、-1 概述概述概述概述 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理类类类类别别别别方法方法方法方法简要原理简要原理简要原理简要原理适用范围适用范围适用范围适用范围加加加加筋筋筋筋加筋土加筋土加筋土加筋土垫层法垫层法垫层法垫层法在地基中在地基中在地基中在地基中铺设加筋材料铺设加筋材料铺设加筋材料铺设加筋材料(如土工织物、土工格栅、(如土工织物、土工格栅、(如土工织物、土工格栅、(如土工织物、土工格栅、金属板条等)形成加筋土垫层,以增大压力扩散金属板条等)形成加筋土垫层,以增大压力扩散金属板条等)形成加筋土垫层,以增大压力扩散金属板条等)形成加筋土垫层,以增大压力扩散角,提高地基稳
39、定性角,提高地基稳定性角,提高地基稳定性角,提高地基稳定性筋条间用无黏筋条间用无黏筋条间用无黏筋条间用无黏性土,加筋土性土,加筋土性土,加筋土性土,加筋土垫层可适用各垫层可适用各垫层可适用各垫层可适用各种软弱地基种软弱地基种软弱地基种软弱地基隔水封隔水封隔水封隔水封闭法闭法闭法闭法隔水封闭法是采用土工膜或其他隔水材料进行隔隔水封闭法是采用土工膜或其他隔水材料进行隔隔水封闭法是采用土工膜或其他隔水材料进行隔隔水封闭法是采用土工膜或其他隔水材料进行隔水封闭,达到水封闭,达到水封闭,达到水封闭,达到割断地下水的流通割断地下水的流通割断地下水的流通割断地下水的流通或阻止气候干湿或阻止气候干湿或阻止气候
40、干湿或阻止气候干湿循环对地基或坡面土体的影响,达到稳定路基或循环对地基或坡面土体的影响,达到稳定路基或循环对地基或坡面土体的影响,达到稳定路基或循环对地基或坡面土体的影响,达到稳定路基或边坡的目的边坡的目的边坡的目的边坡的目的膨胀土地基和膨胀土地基和膨胀土地基和膨胀土地基和盐渍土地基盐渍土地基盐渍土地基盐渍土地基加筋土加筋土加筋土加筋土挡墙法挡墙法挡墙法挡墙法利用在填土中利用在填土中利用在填土中利用在填土中分层铺设加筋材料分层铺设加筋材料分层铺设加筋材料分层铺设加筋材料以提高填土的稳以提高填土的稳以提高填土的稳以提高填土的稳定性,形成加筋土挡墙。挡墙外侧可采用侧面板定性,形成加筋土挡墙。挡墙外
41、侧可采用侧面板定性,形成加筋土挡墙。挡墙外侧可采用侧面板定性,形成加筋土挡墙。挡墙外侧可采用侧面板形式,也可采用加筋材料包裹形式形式,也可采用加筋材料包裹形式形式,也可采用加筋材料包裹形式形式,也可采用加筋材料包裹形式用于填土挡墙用于填土挡墙用于填土挡墙用于填土挡墙结构结构结构结构土钉墙土钉墙土钉墙土钉墙法法法法通常采用钻孔、插筋、注浆通常采用钻孔、插筋、注浆通常采用钻孔、插筋、注浆通常采用钻孔、插筋、注浆在土层中设置土钉在土层中设置土钉在土层中设置土钉在土层中设置土钉,也可直接将杆件插入土层中,通过土钉和土形成也可直接将杆件插入土层中,通过土钉和土形成也可直接将杆件插入土层中,通过土钉和土形
42、成也可直接将杆件插入土层中,通过土钉和土形成加筋土挡墙以维持和提高土坡稳定性加筋土挡墙以维持和提高土坡稳定性加筋土挡墙以维持和提高土坡稳定性加筋土挡墙以维持和提高土坡稳定性用于维持和提用于维持和提用于维持和提用于维持和提高土坡稳定性高土坡稳定性高土坡稳定性高土坡稳定性6-1 6-1 6-1 6-1 概述概述概述概述 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理类别类别类别类别方法方法方法方法简要原理简要原理简要原理简要原理适用范围适用范围适用范围适用范围加加加加筋筋筋筋锚杆支护法锚杆支护法锚杆支护法锚杆支护法锚杆通常由锚固段、非锚固段和锚头三部分组成。锚杆通常由锚固段、非锚固段和
43、锚头三部分组成。锚杆通常由锚固段、非锚固段和锚头三部分组成。锚杆通常由锚固段、非锚固段和锚头三部分组成。锚固段用于稳定土层,可对锚杆施加预应力。用于锚固段用于稳定土层,可对锚杆施加预应力。用于锚固段用于稳定土层,可对锚杆施加预应力。用于锚固段用于稳定土层,可对锚杆施加预应力。用于维持边坡稳定维持边坡稳定维持边坡稳定维持边坡稳定用于维持和用于维持和用于维持和用于维持和提高土坡稳提高土坡稳提高土坡稳提高土坡稳定性定性定性定性锚碇板挡土锚碇板挡土锚碇板挡土锚碇板挡土结构结构结构结构由墙面、钢拉杆、锚碇板和填土组成。锚碇板处在由墙面、钢拉杆、锚碇板和填土组成。锚碇板处在由墙面、钢拉杆、锚碇板和填土组成
44、。锚碇板处在由墙面、钢拉杆、锚碇板和填土组成。锚碇板处在填土层,可提供较大的锚固力。锚碇板挡土结构用填土层,可提供较大的锚固力。锚碇板挡土结构用填土层,可提供较大的锚固力。锚碇板挡土结构用填土层,可提供较大的锚固力。锚碇板挡土结构用于填土支挡结构于填土支挡结构于填土支挡结构于填土支挡结构用于填土支用于填土支用于填土支用于填土支挡结构挡结构挡结构挡结构树根桩法树根桩法树根桩法树根桩法在地基中设置如树根状的微型灌注桩(直径在地基中设置如树根状的微型灌注桩(直径在地基中设置如树根状的微型灌注桩(直径在地基中设置如树根状的微型灌注桩(直径70250mm70250mm),提高地基承载力或土坡的稳定性),
45、提高地基承载力或土坡的稳定性),提高地基承载力或土坡的稳定性),提高地基承载力或土坡的稳定性各类地基各类地基各类地基各类地基低强度混凝低强度混凝低强度混凝低强度混凝土桩复合地土桩复合地土桩复合地土桩复合地基法基法基法基法在地基中设置低强度混凝土桩,与桩间土形成复合在地基中设置低强度混凝土桩,与桩间土形成复合在地基中设置低强度混凝土桩,与桩间土形成复合在地基中设置低强度混凝土桩,与桩间土形成复合地基,提高地基承载力,减小沉降地基,提高地基承载力,减小沉降地基,提高地基承载力,减小沉降地基,提高地基承载力,减小沉降各类深厚软各类深厚软各类深厚软各类深厚软弱地基弱地基弱地基弱地基钢筋混凝土钢筋混凝土
46、钢筋混凝土钢筋混凝土桩复合地基桩复合地基桩复合地基桩复合地基法法法法在地基中设置钢筋混凝土桩,与桩间土形成复合地在地基中设置钢筋混凝土桩,与桩间土形成复合地在地基中设置钢筋混凝土桩,与桩间土形成复合地在地基中设置钢筋混凝土桩,与桩间土形成复合地基,提高地基承载力,减小沉降基,提高地基承载力,减小沉降基,提高地基承载力,减小沉降基,提高地基承载力,减小沉降各类深厚软各类深厚软各类深厚软各类深厚软弱地基弱地基弱地基弱地基长短桩复合长短桩复合长短桩复合长短桩复合地基地基地基地基由长桩和短桩与桩间土形成复合地基,提高地基承由长桩和短桩与桩间土形成复合地基,提高地基承由长桩和短桩与桩间土形成复合地基,提
47、高地基承由长桩和短桩与桩间土形成复合地基,提高地基承载力和减小沉降。长桩和短桩可采用同一桩型,也载力和减小沉降。长桩和短桩可采用同一桩型,也载力和减小沉降。长桩和短桩可采用同一桩型,也载力和减小沉降。长桩和短桩可采用同一桩型,也可采用不同桩型。通常长桩采用刚度较大的型桩,可采用不同桩型。通常长桩采用刚度较大的型桩,可采用不同桩型。通常长桩采用刚度较大的型桩,可采用不同桩型。通常长桩采用刚度较大的型桩,短桩采用柔性桩或散体材料桩短桩采用柔性桩或散体材料桩短桩采用柔性桩或散体材料桩短桩采用柔性桩或散体材料桩深厚软弱地深厚软弱地深厚软弱地深厚软弱地基基基基 注意:注意:注意:注意:很多地基处理方法具
48、有很多地基处理方法具有很多地基处理方法具有很多地基处理方法具有多重加固多重加固多重加固多重加固处理的处理的处理的处理的功能,例如功能,例如功能,例如功能,例如碎石桩碎石桩碎石桩碎石桩具有置换、挤密、排水和加筋的多具有置换、挤密、排水和加筋的多具有置换、挤密、排水和加筋的多具有置换、挤密、排水和加筋的多重功能;而重功能;而重功能;而重功能;而石灰桩石灰桩石灰桩石灰桩则具有挤密、吸水和置换等功能。则具有挤密、吸水和置换等功能。则具有挤密、吸水和置换等功能。则具有挤密、吸水和置换等功能。 因此:因此:因此:因此:对于每一工程必须进行对于每一工程必须进行对于每一工程必须进行对于每一工程必须进行综合考虑
49、综合考虑综合考虑综合考虑,通,通,通,通过方案的比选,选择一种过方案的比选,选择一种过方案的比选,选择一种过方案的比选,选择一种技术可靠、经济合理、施工技术可靠、经济合理、施工技术可靠、经济合理、施工技术可靠、经济合理、施工可行可行可行可行的方案,既可以是单一的地基处理方法,也可以的方案,既可以是单一的地基处理方法,也可以的方案,既可以是单一的地基处理方法,也可以的方案,既可以是单一的地基处理方法,也可以是多种方法的综合处理。是多种方法的综合处理。是多种方法的综合处理。是多种方法的综合处理。 6-1 概述 第六章 地基处理第二节第二节 换土垫层法换土垫层法1.1.1.1.定义定义定义定义:换土
50、垫层法换土垫层法换土垫层法换土垫层法是挖是挖是挖是挖去去去去地表地表地表地表浅层软弱土浅层软弱土浅层软弱土浅层软弱土层或不均匀土层,层或不均匀土层,层或不均匀土层,层或不均匀土层,回回回回填坚硬填坚硬填坚硬填坚硬、较粗料径的、较粗料径的、较粗料径的、较粗料径的材料材料材料材料,并,并,并,并夯压夯压夯压夯压密实,形成垫层的地密实,形成垫层的地密实,形成垫层的地密实,形成垫层的地基处理方法。基处理方法。基处理方法。基处理方法。6-2 6-2 6-2 6-2 换土垫层法换土垫层法换土垫层法换土垫层法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理2.2.2.2.适用条件适用条件适用条件
51、适用条件:主要用于浅层地基处理,一般适用于淤泥、淤泥质土、主要用于浅层地基处理,一般适用于淤泥、淤泥质土、主要用于浅层地基处理,一般适用于淤泥、淤泥质土、主要用于浅层地基处理,一般适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、古井、古湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、古井、古湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、古井、古湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、古井、古墓等处理深度不大(通常控制在墓等处理深度不大(通常控制在墓等处理深度不大(通常控制在墓等处理深度不大(通常控制在3m3m3m3m以内)的各类软弱以内)的各类软弱以内)的各类软弱以内)的各类软弱土层。土层。土层。土层
52、。砂垫层砂垫层6-2 6-2 6-2 6-2 换土垫层法换土垫层法换土垫层法换土垫层法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理3.3.3.3.换填的材料换填的材料换填的材料换填的材料主要有砂、碎石、高炉干渣和粉煤灰等,主要有砂、碎石、高炉干渣和粉煤灰等,主要有砂、碎石、高炉干渣和粉煤灰等,主要有砂、碎石、高炉干渣和粉煤灰等,应具有应具有应具有应具有强度高、压缩性低、稳定性强度高、压缩性低、稳定性强度高、压缩性低、稳定性强度高、压缩性低、稳定性好和好和好和好和无侵蚀性无侵蚀性无侵蚀性无侵蚀性等良等良等良等良好的工程特性。好的工程特性。好的工程特性。好的工程特性。 4.4.4.
53、4.换填垫层法的作用:换填垫层法的作用:换填垫层法的作用:换填垫层法的作用:提高浅层地基承载力、减少沉降量、加速软弱土层提高浅层地基承载力、减少沉降量、加速软弱土层提高浅层地基承载力、减少沉降量、加速软弱土层提高浅层地基承载力、减少沉降量、加速软弱土层的排水固结、防止冻胀和消除膨胀土的胀塑性。的排水固结、防止冻胀和消除膨胀土的胀塑性。的排水固结、防止冻胀和消除膨胀土的胀塑性。的排水固结、防止冻胀和消除膨胀土的胀塑性。5.5.5.5.换填垫层法设计的主要指标换填垫层法设计的主要指标换填垫层法设计的主要指标换填垫层法设计的主要指标是是是是垫层厚度和宽度,垫层厚度和宽度,垫层厚度和宽度,垫层厚度和宽
54、度,一般可将各种材料的垫层设计都近似地按砂垫层的一般可将各种材料的垫层设计都近似地按砂垫层的一般可将各种材料的垫层设计都近似地按砂垫层的一般可将各种材料的垫层设计都近似地按砂垫层的计算方法进行设计。计算方法进行设计。计算方法进行设计。计算方法进行设计。6-2 6-2 6-2 6-2 换土垫层法换土垫层法换土垫层法换土垫层法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理5. 5. 5. 5. 土的压实原理土的压实原理土的压实原理土的压实原理 大量工程实践和试验研究表明,控制土的压实效大量工程实践和试验研究表明,控制土的压实效大量工程实践和试验研究表明,控制土的压实效大量工程实践和试
55、验研究表明,控制土的压实效果的果的果的果的主要因素主要因素主要因素主要因素是:是:是:是:土的含水量,压实机械及其压实系土的含水量,压实机械及其压实系土的含水量,压实机械及其压实系土的含水量,压实机械及其压实系数数数数等。土的压实效果常用干密度等。土的压实效果常用干密度等。土的压实效果常用干密度等。土的压实效果常用干密度 d d d d(单位土体积内土(单位土体积内土(单位土体积内土(单位土体积内土粒的质量)来衡量。粒的质量)来衡量。粒的质量)来衡量。粒的质量)来衡量。(1 1 1 1)最优含水量)最优含水量)最优含水量)最优含水量 对粘性土,当压实功能和条件相同时,土的含对粘性土,当压实功能
56、和条件相同时,土的含对粘性土,当压实功能和条件相同时,土的含对粘性土,当压实功能和条件相同时,土的含水量过大或过小,土体都不易压实,只有把土的含水水量过大或过小,土体都不易压实,只有把土的含水水量过大或过小,土体都不易压实,只有把土的含水水量过大或过小,土体都不易压实,只有把土的含水量调整到某一适宜值时,才能收到最佳的压实效果。量调整到某一适宜值时,才能收到最佳的压实效果。量调整到某一适宜值时,才能收到最佳的压实效果。量调整到某一适宜值时,才能收到最佳的压实效果。 在一定压实机械的功能条件下,土最易于被压实,在一定压实机械的功能条件下,土最易于被压实,在一定压实机械的功能条件下,土最易于被压实
57、,在一定压实机械的功能条件下,土最易于被压实,并能达到最大密度时的含水量,并能达到最大密度时的含水量,并能达到最大密度时的含水量,并能达到最大密度时的含水量,称为称为称为称为最优含水量最优含水量最优含水量最优含水量w wopopopop,相应的干密度则称为相应的干密度则称为相应的干密度则称为相应的干密度则称为最大干密度最大干密度最大干密度最大干密度 dmaxdmaxdmaxdmax。6-2 6-2 6-2 6-2 换土垫层法换土垫层法换土垫层法换土垫层法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理试验统计表明:试验统计表明:试验统计表明:试验统计表明:最优含水量最优含水量最优含
58、水量最优含水量w wopop与土的与土的与土的与土的塑限塑限塑限塑限w wp p p p有关,大有关,大有关,大有关,大致为致为致为致为w wopop= = = =w wp p+2%+2%+2%+2%。土中粘土矿物含量大,则最优含水量。土中粘土矿物含量大,则最优含水量。土中粘土矿物含量大,则最优含水量。土中粘土矿物含量大,则最优含水量大。大。大。大。 6-2 6-2 6-2 6-2 换土垫层法换土垫层法换土垫层法换土垫层法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理6-2 6-2 6-2 6-2 换土垫层法换土垫层法换土垫层法换土垫层法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处
59、理地基处理地基处理(2 2 2 2)压实系数)压实系数)压实系数)压实系数压实填土的密实程度可用压实填土的密实程度可用压实填土的密实程度可用压实填土的密实程度可用压实系数压实系数压实系数压实系数 来衡量,压来衡量,压来衡量,压来衡量,压实系数为土的实系数为土的实系数为土的实系数为土的控制干密度控制干密度控制干密度控制干密度 与与与与最大干密度最大干密度最大干密度最大干密度 的比值,即的比值,即的比值,即的比值,即6-2 6-2 6-2 6-2 换土垫层法换土垫层法换土垫层法换土垫层法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理6.6.6.6.垫层施工与质量检验(垫层施工与质量检
60、验(垫层施工与质量检验(垫层施工与质量检验(1 1 1 1) 换填施工应符合换填施工应符合换填施工应符合换填施工应符合公路路基施工技术规范公路路基施工技术规范公路路基施工技术规范公路路基施工技术规范(JTG F10-2006JTG F10-2006JTG F10-2006JTG F10-2006)规定,)规定,)规定,)规定,换填料换填料换填料换填料应选用水稳性或透应选用水稳性或透应选用水稳性或透应选用水稳性或透水性好的材料,回填应水性好的材料,回填应水性好的材料,回填应水性好的材料,回填应反层填筑、压实反层填筑、压实反层填筑、压实反层填筑、压实。当采用。当采用。当采用。当采用砂砂砂砂(砾)垫
61、层(砾)垫层(砾)垫层(砾)垫层时,材料宜采用无杂物的中、粗砂,含时,材料宜采用无杂物的中、粗砂,含时,材料宜采用无杂物的中、粗砂,含时,材料宜采用无杂物的中、粗砂,含泥量应泥量应泥量应泥量应小于小于小于小于5%5%5%5%;也可采用天然级配砂砾料,其最大;也可采用天然级配砂砾料,其最大;也可采用天然级配砂砾料,其最大;也可采用天然级配砂砾料,其最大粒径应粒径应粒径应粒径应小于小于小于小于50mm50mm50mm50mm,砾石强度不低于砾料时,应避免,砾石强度不低于砾料时,应避免,砾石强度不低于砾料时,应避免,砾石强度不低于砾料时,应避免粒料离析。粒料离析。粒料离析。粒料离析。 垫层宽度垫层宽
62、度垫层宽度垫层宽度应宽出路基边角应宽出路基边角应宽出路基边角应宽出路基边角5001000mm5001000mm5001000mm5001000mm,两侧宜,两侧宜,两侧宜,两侧宜用片石护砌或采用其他方式防护。用片石护砌或采用其他方式防护。用片石护砌或采用其他方式防护。用片石护砌或采用其他方式防护。6-2 6-2 6-2 6-2 换土垫层法换土垫层法换土垫层法换土垫层法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理6.6.6.6.垫层施工与质量检验(垫层施工与质量检验(垫层施工与质量检验(垫层施工与质量检验(2 2 2 2) 施工时应严格保证垫层材料的施工时应严格保证垫层材料的施工
63、时应严格保证垫层材料的施工时应严格保证垫层材料的密实度密实度密实度密实度,应选择,应选择,应选择,应选择合格的铺压厚度,确定最优含水率。合格的铺压厚度,确定最优含水率。合格的铺压厚度,确定最优含水率。合格的铺压厚度,确定最优含水率。分层压分层压分层压分层压实可采实可采实可采实可采用机械碾压,重锤夯实、振动压实等。要求分层压用机械碾压,重锤夯实、振动压实等。要求分层压用机械碾压,重锤夯实、振动压实等。要求分层压用机械碾压,重锤夯实、振动压实等。要求分层压实达到设计要求的实达到设计要求的实达到设计要求的实达到设计要求的压实度(应在压实度(应在压实度(应在压实度(应在90%90%90%90%以上以上
64、以上以上)。)。)。)。 砂垫层的质量检验,可选用环刀取样法或贯入砂垫层的质量检验,可选用环刀取样法或贯入砂垫层的质量检验,可选用环刀取样法或贯入砂垫层的质量检验,可选用环刀取样法或贯入测定法进行,采用应达到的干重度或贯入度作为控测定法进行,采用应达到的干重度或贯入度作为控测定法进行,采用应达到的干重度或贯入度作为控测定法进行,采用应达到的干重度或贯入度作为控制指标。制指标。制指标。制指标。第三节第三节第三节第三节 排水固结法排水固结法排水固结法排水固结法1.1.1.1.定义:定义:定义:定义: 排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法是利用地基土是利用地基土是利用地基土是利用
65、地基土排水固结排水固结排水固结排水固结的特性,的特性,的特性,的特性,通过施加通过施加通过施加通过施加预压荷载预压荷载预压荷载预压荷载,并增设各种排水条件(砂井和排,并增设各种排水条件(砂井和排,并增设各种排水条件(砂井和排,并增设各种排水条件(砂井和排水垫层等排水体),以加速饱和软粘土固结发展的一水垫层等排水体),以加速饱和软粘土固结发展的一水垫层等排水体),以加速饱和软粘土固结发展的一水垫层等排水体),以加速饱和软粘土固结发展的一种软土地基处理方法。种软土地基处理方法。种软土地基处理方法。种软土地基处理方法。2 2 2 2. . . .目的:目的:目的:目的: 排水固结法是使天然地基在建筑
66、物投入排水固结法是使天然地基在建筑物投入排水固结法是使天然地基在建筑物投入排水固结法是使天然地基在建筑物投入使用之前使用之前使用之前使用之前完成大部分固结沉降完成大部分固结沉降完成大部分固结沉降完成大部分固结沉降,从而减少建筑物或构筑物使用,从而减少建筑物或构筑物使用,从而减少建筑物或构筑物使用,从而减少建筑物或构筑物使用期的沉降,保证建筑物的沉降和沉降差在允许的范围期的沉降,保证建筑物的沉降和沉降差在允许的范围期的沉降,保证建筑物的沉降和沉降差在允许的范围期的沉降,保证建筑物的沉降和沉降差在允许的范围内。内。内。内。 6-3 6-3 6-3 6-3 排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法
67、排水固结预压法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理3.3.3.3.原理原理原理原理 在饱和软土地基上在饱和软土地基上在饱和软土地基上在饱和软土地基上施加荷载施加荷载施加荷载施加荷载后,孔隙后,孔隙后,孔隙后,孔隙水水水水被被被被缓慢缓慢缓慢缓慢排出排出排出排出,孔隙体积水,孔隙体积水,孔隙体积水,孔隙体积水质逐渐减少,地基发生质逐渐减少,地基发生质逐渐减少,地基发生质逐渐减少,地基发生固结变形。同时随着超固结变形。同时随着超固结变形。同时随着超固结变形。同时随着超静水压力逐渐消散,有静水压力逐渐消散,有静水压力逐渐消散,有静水压力逐渐消散,有效应力逐渐提高,地基效应力逐
68、渐提高,地基效应力逐渐提高,地基效应力逐渐提高,地基土土土土强度强度强度强度就逐渐就逐渐就逐渐就逐渐增增增增长;地长;地长;地长;地基经预压处理后,所建基经预压处理后,所建基经预压处理后,所建基经预压处理后,所建建筑物的建筑物的建筑物的建筑物的沉降沉降沉降沉降即可大大即可大大即可大大即可大大减减减减小。小。小。小。6-3 6-3 6-3 6-3 排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理 如果预压荷载大于建筑物荷载,即所谓如果预压荷载大于建筑物荷载,即所谓如果预压荷载大于建筑物荷载,即所谓如果预压荷载大于建筑物荷载,即所
69、谓超预超预超预超预压压压压,则效果更好。因为经过超载预压,当土层的,则效果更好。因为经过超载预压,当土层的,则效果更好。因为经过超载预压,当土层的,则效果更好。因为经过超载预压,当土层的固结压力大于使用荷载下的固结压力时,原来的固结压力大于使用荷载下的固结压力时,原来的固结压力大于使用荷载下的固结压力时,原来的固结压力大于使用荷载下的固结压力时,原来的正常固结粘土层将处于正常固结粘土层将处于正常固结粘土层将处于正常固结粘土层将处于超固结状态超固结状态超固结状态超固结状态,而使土层在,而使土层在,而使土层在,而使土层在使用荷载下的使用荷载下的使用荷载下的使用荷载下的变形更为减小变形更为减小变形更
70、为减小变形更为减小。 土层的土层的土层的土层的排水固结效果排水固结效果排水固结效果排水固结效果和它的和它的和它的和它的排水边界排水边界排水边界排水边界条件有条件有条件有条件有关。关。关。关。当土层厚度相对于荷载宽度比较小时,土层当土层厚度相对于荷载宽度比较小时,土层当土层厚度相对于荷载宽度比较小时,土层当土层厚度相对于荷载宽度比较小时,土层中孔隙水向上下面透水层排出而使土层发生固结,中孔隙水向上下面透水层排出而使土层发生固结,中孔隙水向上下面透水层排出而使土层发生固结,中孔隙水向上下面透水层排出而使土层发生固结,称为称为称为称为竖向排水固结竖向排水固结竖向排水固结竖向排水固结。6-3 6-3
71、6-3 6-3 排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理6-3 6-3 6-3 6-3 排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理6-3 6-3 6-3 6-3 排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理6-3 排水固结预压法 第六章 地基处理图图6-6 6-6 砂井堆载预压砂井堆载预压6-3 6-3 6-3 6-3 排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法
72、 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理 5.5.排水固结预压法排水固结预压法适用于适用于 处理处理淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和黏淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和黏土地基土地基。饱和黏土渗透系数很低,为了缩短。饱和黏土渗透系数很低,为了缩短加载预压后排水固结的历时,对较厚的软土加载预压后排水固结的历时,对较厚的软土层,常在地基中设置排水通道,使土中孔隙层,常在地基中设置排水通道,使土中孔隙较快排出水。较快排出水。 6.6.排水固结预压法具体有排水固结预压法具体有:堆载预压法;:堆载预压法;砂井堆载预压法;袋装砂井和塑料排水板预砂井堆载预压法;袋装砂井和塑料排水板预压法,真空预压
73、法。压法,真空预压法。7 7预压荷载预压荷载 对于对于对于对于沉降有严格限制沉降有严格限制沉降有严格限制沉降有严格限制的建筑,应采用的建筑,应采用的建筑,应采用的建筑,应采用超载预超载预超载预超载预压法处理压法处理压法处理压法处理,超载量大小应根据预压时间内要求完成,超载量大小应根据预压时间内要求完成,超载量大小应根据预压时间内要求完成,超载量大小应根据预压时间内要求完成的变形量通过计算确定,并宜使预压荷载下受压土的变形量通过计算确定,并宜使预压荷载下受压土的变形量通过计算确定,并宜使预压荷载下受压土的变形量通过计算确定,并宜使预压荷载下受压土层各点的有效竖向应力大于建筑物荷载引起的相应层各点
74、的有效竖向应力大于建筑物荷载引起的相应层各点的有效竖向应力大于建筑物荷载引起的相应层各点的有效竖向应力大于建筑物荷载引起的相应点的附加应力。点的附加应力。点的附加应力。点的附加应力。 在在在在公路工程公路工程公路工程公路工程中,预压分中,预压分中,预压分中,预压分欠载欠载欠载欠载预压、预压、预压、预压、等载等载等载等载预压预压预压预压和和和和超载超载超载超载预压。预压高度应根据预压。预压高度应根据预压。预压高度应根据预压。预压高度应根据软土性质、路堤设计软土性质、路堤设计软土性质、路堤设计软土性质、路堤设计高度、填料情况及施工工期高度、填料情况及施工工期高度、填料情况及施工工期高度、填料情况及
75、施工工期等确定,并考虑路面结等确定,并考虑路面结等确定,并考虑路面结等确定,并考虑路面结构层材料重度与填料重度不同的因素。构层材料重度与填料重度不同的因素。构层材料重度与填料重度不同的因素。构层材料重度与填料重度不同的因素。 6-3 6-3 6-3 6-3 排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理 用砂井法处理软土地基如地基土变形较大或用砂井法处理软土地基如地基土变形较大或施工质量稍差常会出现施工质量稍差常会出现砂井被挤压截断砂井被挤压截断,不能保,不能保持砂井在软土中排水通道的畅通,影响加固效果。持砂井在软土中排水通
76、道的畅通,影响加固效果。近年来普通在砂井的基础上,出现了以近年来普通在砂井的基础上,出现了以袋装砂井袋装砂井和塑料排水板代替普通砂井的方法和塑料排水板代替普通砂井的方法,避免了砂井,避免了砂井不连续缺点,而且施工简便、加快了地基的固结,不连续缺点,而且施工简便、加快了地基的固结,节约用砂,在工程中得到日益广泛的应用。节约用砂,在工程中得到日益广泛的应用。6-3 6-3 6-3 6-3 排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理6-3 6-3 6-3 6-3 排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法 第六章
77、第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理6-3 6-3 6-3 6-3 排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理袋装砂井预压法袋装砂井预压法袋装砂井预压法袋装砂井预压法 目前国内应用的袋装砂井目前国内应用的袋装砂井目前国内应用的袋装砂井目前国内应用的袋装砂井直径直径直径直径一般为一般为一般为一般为70120mm70120mm70120mm70120mm,间距间距间距间距为为为为1.0m2.0m(1.0m2.0m(1.0m2.0m(1.0m2.0m(井径比井径比井径比井径比n n n n约取约取约取约取152
78、0)1520)1520)1520)。砂袋可采用聚丙烯或聚乙烯等长链聚合物编织制成,砂袋可采用聚丙烯或聚乙烯等长链聚合物编织制成,砂袋可采用聚丙烯或聚乙烯等长链聚合物编织制成,砂袋可采用聚丙烯或聚乙烯等长链聚合物编织制成,应具有足够的抗拉强度、耐腐蚀、对人体无害等特应具有足够的抗拉强度、耐腐蚀、对人体无害等特应具有足够的抗拉强度、耐腐蚀、对人体无害等特应具有足够的抗拉强度、耐腐蚀、对人体无害等特点。点。点。点。 装砂后砂袋的装砂后砂袋的装砂后砂袋的装砂后砂袋的渗透系数渗透系数渗透系数渗透系数不应小于砂的渗透系数。不应小于砂的渗透系数。不应小于砂的渗透系数。不应小于砂的渗透系数。灌入砂袋的砂应为中
79、、粗砂并振捣密实。砂袋留出灌入砂袋的砂应为中、粗砂并振捣密实。砂袋留出灌入砂袋的砂应为中、粗砂并振捣密实。砂袋留出灌入砂袋的砂应为中、粗砂并振捣密实。砂袋留出孔口长度应保证伸入砂垫层至少孔口长度应保证伸入砂垫层至少孔口长度应保证伸入砂垫层至少孔口长度应保证伸入砂垫层至少300mm300mm300mm300mm,并不得卧倒。,并不得卧倒。,并不得卧倒。,并不得卧倒。 6-3 6-3 6-3 6-3 排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理 塑料排水板预压法 塑料排水板预压法是将塑料排水板用插板机插入塑料排水板预压法是将塑
80、料排水板用插板机插入加固的软土中,然后在地面加载预压,使土中水沿塑加固的软土中,然后在地面加载预压,使土中水沿塑料板的通道逸出,经砂垫层排除,从而使地基加速固料板的通道逸出,经砂垫层排除,从而使地基加速固结。结。 塑料板排水与砂井比较具有如下优点:塑料板排水与砂井比较具有如下优点: 1,塑料板由工厂生产,材料质地均匀可靠,排水,塑料板由工厂生产,材料质地均匀可靠,排水效果稳定;效果稳定; 2塑料板重量轻,便于施工操作;塑料板重量轻,便于施工操作; 3施工机械轻便,能在超软弱地基上施工;施工施工机械轻便,能在超软弱地基上施工;施工速度快,工程费用便宜。速度快,工程费用便宜。6-3 6-3 6-3
81、 6-3 排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理多孔单一结构型塑料排水板多孔单一结构型塑料排水板多孔单一结构型塑料排水板多孔单一结构型塑料排水板 复合结构塑料排水板复合结构塑料排水板复合结构塑料排水板复合结构塑料排水板 6-3 6-3 6-3 6-3 排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理塑料排水板塑料排水板6-3 6-3 6-3 6-3 排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地
82、基处理地基处理天然地基堆载预压法天然地基堆载预压法天然地基堆载预压法天然地基堆载预压法 天然地基堆载预压法天然地基堆载预压法天然地基堆载预压法天然地基堆载预压法是在建筑物施工前,用与设是在建筑物施工前,用与设是在建筑物施工前,用与设是在建筑物施工前,用与设计荷载相等计荷载相等计荷载相等计荷载相等( ( ( (或略大或略大或略大或略大) ) ) )的的的的预压荷载预压荷载预压荷载预压荷载( ( ( (如砂、土、石等重物如砂、土、石等重物如砂、土、石等重物如砂、土、石等重物) ) ) )堆压在天然地基上堆压在天然地基上堆压在天然地基上堆压在天然地基上使地基软土得到压缩使地基软土得到压缩使地基软土得
83、到压缩使地基软土得到压缩固结以提高其强固结以提高其强固结以提高其强固结以提高其强度度度度( ( ( (也可以利用建筑物本身的重量分级缓慢施工也可以利用建筑物本身的重量分级缓慢施工也可以利用建筑物本身的重量分级缓慢施工也可以利用建筑物本身的重量分级缓慢施工) ) ) ),减少,减少,减少,减少工后的沉降量,待地基工后的沉降量,待地基工后的沉降量,待地基工后的沉降量,待地基承载力、变形达到设计预期承载力、变形达到设计预期承载力、变形达到设计预期承载力、变形达到设计预期要求要求要求要求后,将预压荷载撤除,在经预压的地基上修建建筑物。后,将预压荷载撤除,在经预压的地基上修建建筑物。后,将预压荷载撤除,
84、在经预压的地基上修建建筑物。后,将预压荷载撤除,在经预压的地基上修建建筑物。此方法费用较少,但工期较长。此方法费用较少,但工期较长。此方法费用较少,但工期较长。此方法费用较少,但工期较长。 如如如如软土层不太厚软土层不太厚软土层不太厚软土层不太厚,或软土中,或软土中,或软土中,或软土中夹有多层细、粉砂夹夹有多层细、粉砂夹夹有多层细、粉砂夹夹有多层细、粉砂夹层层层层渗透性能较好,不需很长时间就可获得较好预压效果时渗透性能较好,不需很长时间就可获得较好预压效果时渗透性能较好,不需很长时间就可获得较好预压效果时渗透性能较好,不需很长时间就可获得较好预压效果时可考虑采用,否则排水固结时间很长,应用就受
85、到限制。可考虑采用,否则排水固结时间很长,应用就受到限制。可考虑采用,否则排水固结时间很长,应用就受到限制。可考虑采用,否则排水固结时间很长,应用就受到限制。此法设计计算可用一维固结理论。此法设计计算可用一维固结理论。此法设计计算可用一维固结理论。此法设计计算可用一维固结理论。6-3 6-3 6-3 6-3 排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理真空预压法和降水位预压法 真空预压法真空预压法实质上是以实质上是以大气压作为预压荷重大气压作为预压荷重的一种预压固结法。在需要加固的软土地基表面铺的一种预压固结法。在需要加固
86、的软土地基表面铺设砂垫层,然后埋设垂直排水通道设砂垫层,然后埋设垂直排水通道( (普通砂井、袋装普通砂井、袋装砂井或塑料排水板砂井或塑料排水板) ),再用不透气的封闭,再用不透气的封闭薄膜覆盖薄膜覆盖软软土地基,使其与大气隔绝,薄膜四周埋入土中,通土地基,使其与大气隔绝,薄膜四周埋入土中,通过砂垫层内埋设的吸水管道,用过砂垫层内埋设的吸水管道,用真空泵进行抽气真空泵进行抽气,使其形成真空,当真空泵抽气时,先后在地表砂垫使其形成真空,当真空泵抽气时,先后在地表砂垫层及竖向排水通道内逐渐形成负压,使土体内部与层及竖向排水通道内逐渐形成负压,使土体内部与排水通道、垫层之间排水通道、垫层之间形成压力差
87、形成压力差,在此压力差作用,在此压力差作用下,土体中的孔隙水不断排水,从而使土体固结。下,土体中的孔隙水不断排水,从而使土体固结。6-3 6-3 6-3 6-3 排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理 降低水位预压法降低水位预压法 是是借井点抽水降低地下水位,以增加土的自重借井点抽水降低地下水位,以增加土的自重应力,达到预压目的。应力,达到预压目的。其降低地下水位原理、方法其降低地下水位原理、方法和需要设备基本与井点法基坑排水相同。地下水位和需要设备基本与井点法基坑排水相同。地下水位降低使地基中的软弱土层承受了相当于
88、水位下降高降低使地基中的软弱土层承受了相当于水位下降高度水柱的重量而固结,增加了土中的有效应力。这度水柱的重量而固结,增加了土中的有效应力。这一方法最适用于渗透性较好的砂土或粉土或在软粘一方法最适用于渗透性较好的砂土或粉土或在软粘土层中存在砂土层的情况,使用前应摸清土层分布土层中存在砂土层的情况,使用前应摸清土层分布及地下水位情况等。及地下水位情况等。 6-3 6-3 6-3 6-3 排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法排水固结预压法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理第四节 挤(振)密法一、挤密砂桩法1.1.概念:概念:概念:概念: 是用振动、冲击或打入套管等方
89、法在地基中是用振动、冲击或打入套管等方法在地基中是用振动、冲击或打入套管等方法在地基中是用振动、冲击或打入套管等方法在地基中成孔成孔成孔成孔( (孔孔孔孔径一段为径一段为径一段为径一段为300mm300mm600mm)600mm)然后向孔中然后向孔中然后向孔中然后向孔中填填填填入含泥量不大入含泥量不大入含泥量不大入含泥量不大于于于于5%5%的中、粗砂、粉、细的中、粗砂、粉、细的中、粗砂、粉、细的中、粗砂、粉、细砂料砂料砂料砂料应同时掺入应同时掺入应同时掺入应同时掺入25%35%25%35%碎碎碎碎石或卵石,再加以石或卵石,再加以石或卵石,再加以石或卵石,再加以夯挤密实夯挤密实夯挤密实夯挤密实形
90、成土中桩体从而加固地基形成土中桩体从而加固地基形成土中桩体从而加固地基形成土中桩体从而加固地基的方法。的方法。的方法。的方法。2.2.作用:作用:作用:作用: 对松散的砂土层,砂桩的加固机理有对松散的砂土层,砂桩的加固机理有对松散的砂土层,砂桩的加固机理有对松散的砂土层,砂桩的加固机理有挤密作用挤密作用挤密作用挤密作用、排排排排水减压作用和砂土地基预振水减压作用和砂土地基预振水减压作用和砂土地基预振水减压作用和砂土地基预振作用,对于松软粘性土地基作用,对于松软粘性土地基作用,对于松软粘性土地基作用,对于松软粘性土地基中,主要通过桩体的置换和排水作用加速桩间土的排水中,主要通过桩体的置换和排水作
91、用加速桩间土的排水中,主要通过桩体的置换和排水作用加速桩间土的排水中,主要通过桩体的置换和排水作用加速桩间土的排水固结,并形成复合地基,提高地基的承载力和稳定性,固结,并形成复合地基,提高地基的承载力和稳定性,固结,并形成复合地基,提高地基的承载力和稳定性,固结,并形成复合地基,提高地基的承载力和稳定性,改善地基土的力学性质。改善地基土的力学性质。改善地基土的力学性质。改善地基土的力学性质。6-4 6-4 6-4 6-4 挤密法挤密法挤密法挤密法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理3.3.砂桩桩长砂桩桩长砂桩桩长砂桩桩长砂桩桩长砂桩桩长不宜小于不宜小于不宜小于不宜小于4
92、m4m 当软弱土层当软弱土层当软弱土层当软弱土层厚度不大厚度不大厚度不大厚度不大时,砂桩桩长宜时,砂桩桩长宜时,砂桩桩长宜时,砂桩桩长宜穿过松软土层穿过松软土层穿过松软土层穿过松软土层; 当松软土层当松软土层当松软土层当松软土层厚度较大厚度较大厚度较大厚度较大时,对按稳定性控制的工程,砂时,对按稳定性控制的工程,砂时,对按稳定性控制的工程,砂时,对按稳定性控制的工程,砂石桩桩长不应小于最危险滑动面石桩桩长不应小于最危险滑动面石桩桩长不应小于最危险滑动面石桩桩长不应小于最危险滑动面以下以下以下以下2m2m的深度;的深度;的深度;的深度; 对按变形控制的工程,砂桩桩长应满足处理后地基变对按变形控制
93、的工程,砂桩桩长应满足处理后地基变对按变形控制的工程,砂桩桩长应满足处理后地基变对按变形控制的工程,砂桩桩长应满足处理后地基变形量不超过建筑物的地基形量不超过建筑物的地基形量不超过建筑物的地基形量不超过建筑物的地基变形允许值变形允许值变形允许值变形允许值并满足并满足并满足并满足软弱下卧层软弱下卧层软弱下卧层软弱下卧层承载力承载力承载力承载力的要求;的要求;的要求;的要求; 对可液化的地基,砂石桩桩长应按现行相关国家标准对可液化的地基,砂石桩桩长应按现行相关国家标准对可液化的地基,砂石桩桩长应按现行相关国家标准对可液化的地基,砂石桩桩长应按现行相关国家标准中的有关规定采用。中的有关规定采用。中的
94、有关规定采用。中的有关规定采用。6-4 6-4 6-4 6-4 挤密法挤密法挤密法挤密法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理5 5砂桩孔内的填料和填砂量砂桩孔内的填料和填砂量 砂砂桩桩内内填填料料宜宜用用砾砾砂砂、粗粗砂砂、中中砂砂、圆圆粒粒、角角砾砾、卵卵石石、碎碎石石等等,填填料料中中含含泥泥量量不不应应大大于于5%,并并不不宜宜含有粒径大于含有粒径大于50mm的粒料。的粒料。6 6垫层垫层 砂桩施工完成后,桩顶部分的桩体比较松散,砂桩施工完成后,桩顶部分的桩体比较松散,密实度较小,应采用碾压或夯实的方法将其压密,密实度较小,应采用碾压或夯实的方法将其压密,然后在砂
95、桩顶部宜铺设一层厚度为然后在砂桩顶部宜铺设一层厚度为300500mm的砂的砂石垫层。必要时可在垫层中增设加筋织物,加大地石垫层。必要时可在垫层中增设加筋织物,加大地基抗剪强度。基抗剪强度。6-4 6-4 6-4 6-4 挤密法挤密法挤密法挤密法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理7.砂桩施工 可采用可采用振动沉管、锤击沉管或冲击成孔振动沉管、锤击沉管或冲击成孔等成桩法。等成桩法。 当用于消除粉细砂及粉土液化时,宜用当用于消除粉细砂及粉土液化时,宜用振动沉管振动沉管成成桩法。振动式是靠振动机的垂直上下振动作用,把带桩桩法。振动式是靠振动机的垂直上下振动作用,把带桩靴或底盖
96、的钢套管打入土中成孔,填入砂料振动密实成靴或底盖的钢套管打入土中成孔,填入砂料振动密实成桩桩(一面振动一面拔出套管一面振动一面拔出套管); 锤击式锤击式是将钢套管打入土中,其他工艺与振动式基是将钢套管打入土中,其他工艺与振动式基本相同,但灌砂成桩和扩大是用内管向下冲击而成。本相同,但灌砂成桩和扩大是用内管向下冲击而成。6-4 6-4 6-4 6-4 挤密法挤密法挤密法挤密法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理8.质量检验 应在施工期间及施工结束后,检查砂桩的施应在施工期间及施工结束后,检查砂桩的施应在施工期间及施工结束后,检查砂桩的施应在施工期间及施工结束后,检查砂桩的
97、施工记录。对沉管法,尚应检查套管往复挤压振动工记录。对沉管法,尚应检查套管往复挤压振动工记录。对沉管法,尚应检查套管往复挤压振动工记录。对沉管法,尚应检查套管往复挤压振动次数次数次数次数与时间、套管升降幅度和速度、每次填砂石料量等施与时间、套管升降幅度和速度、每次填砂石料量等施与时间、套管升降幅度和速度、每次填砂石料量等施与时间、套管升降幅度和速度、每次填砂石料量等施工记录。工记录。工记录。工记录。 施工后应间隔一定时间方可进行质量检验。施工后应间隔一定时间方可进行质量检验。施工后应间隔一定时间方可进行质量检验。施工后应间隔一定时间方可进行质量检验。对饱和黏性土地基应待孔隙水压力消散后进行,间
98、隔对饱和黏性土地基应待孔隙水压力消散后进行,间隔对饱和黏性土地基应待孔隙水压力消散后进行,间隔对饱和黏性土地基应待孔隙水压力消散后进行,间隔时间时间时间时间不宜少于不宜少于不宜少于不宜少于28d28d;对粉土、砂土和杂填土地基,;对粉土、砂土和杂填土地基,;对粉土、砂土和杂填土地基,;对粉土、砂土和杂填土地基,不不不不宜少于宜少于宜少于宜少于7d7d。 砂桩的施工质量检验可采用砂桩的施工质量检验可采用砂桩的施工质量检验可采用砂桩的施工质量检验可采用单桩载荷试验,单桩载荷试验,单桩载荷试验,单桩载荷试验,对桩体可采用对桩体可采用对桩体可采用对桩体可采用动力触探动力触探动力触探动力触探试验检测,对
99、桩间土可采用标试验检测,对桩间土可采用标试验检测,对桩间土可采用标试验检测,对桩间土可采用标准贯入、静力触探、动力触探或其他原位测试等方法准贯入、静力触探、动力触探或其他原位测试等方法准贯入、静力触探、动力触探或其他原位测试等方法准贯入、静力触探、动力触探或其他原位测试等方法进行检测。进行检测。进行检测。进行检测。6-4 6-4 6-4 6-4 挤密法挤密法挤密法挤密法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理二、振冲法1.概念概念 利用振冲器利用振冲器在土层中振动和水流喷射在土层中振动和水流喷射的联合的联合作用作用成孔成孔,然后,然后填入碎石料填入碎石料并提拔振冲器逐段振并
100、提拔振冲器逐段振实形成刚度较大的碎石桩的地基处理方法。实形成刚度较大的碎石桩的地基处理方法。 2.适用范围:适用范围: 适用于适用于处理砂土、粉土、粉质黏土、素填土和杂处理砂土、粉土、粉质黏土、素填土和杂填土等地基。填土等地基。 对于处理不排水对于处理不排水抗剪强度不小于抗剪强度不小于20kPa的饱和黏性的饱和黏性土和饱和黄土地基,应在施工前通过现场试验确定其土和饱和黄土地基,应在施工前通过现场试验确定其适用性。适用性。 6-4 6-4 6-4 6-4 挤密法挤密法挤密法挤密法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理2.振冲法对砂性土地基的加固原理:振冲法对砂性土地基的加固
101、原理: 振动力除振动力除直接将砂层挤压密实直接将砂层挤压密实外,还向饱和砂外,还向饱和砂土传播加速度,因此在振冲器周围一定范围内砂土土传播加速度,因此在振冲器周围一定范围内砂土产生振动液化,液化后的土颗粒在重力、上覆土压产生振动液化,液化后的土颗粒在重力、上覆土压力及外添填料的挤压下力及外添填料的挤压下重新排列变得密实重新排列变得密实,孔隙比,孔隙比大为减小,从而大为减小,从而提高地基承载力及抗振能力提高地基承载力及抗振能力;另一;另一方面,依靠振冲器的重复水平振动力,在加回填料方面,依靠振冲器的重复水平振动力,在加回填料情况下,情况下,通过填料使砂层挤压加密通过填料使砂层挤压加密。6-4 6
102、-4 6-4 6-4 挤密法挤密法挤密法挤密法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理图图6-15 6-15 振冲器构造示意图振冲器构造示意图 图图6-16 6-16 振冲施工过程振冲施工过程3.振冲法主要的施工机具和施工工艺振冲法主要的施工机具和施工工艺 :6-4 6-4 6-4 6-4 挤密法挤密法挤密法挤密法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理振冲桩方法振冲桩方法6-4 6-4 6-4 6-4 挤密法挤密法挤密法挤密法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理振冲桩方法振冲桩方法6-4 6-4 6-4 6-4 挤密法挤密法挤密
103、法挤密法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理振冲桩方法振冲桩方法6-4 6-4 6-4 6-4 挤密法挤密法挤密法挤密法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理振冲桩方法振冲桩方法6-4 6-4 6-4 6-4 挤密法挤密法挤密法挤密法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理振冲桩方法振冲桩方法6-4 6-4 6-4 6-4 挤密法挤密法挤密法挤密法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理振冲桩方法振冲桩方法6-4 6-4 6-4 6-4 挤密法挤密法挤密法挤密法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基
104、处理地基处理振冲桩方法振冲桩方法6-4 6-4 6-4 6-4 挤密法挤密法挤密法挤密法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理第五节第五节 夯夯 (压)(压) 实实 法法1.1.定义:定义: 通过夯锤或机械,夯击或碾压填土、疏松土层,通过夯锤或机械,夯击或碾压填土、疏松土层,使其孔隙体积减少、密实程度提高,这种作用使其孔隙体积减少、密实程度提高,这种作用称为压称为压实。实。2.2.作用作用 压实能降低土的压实能降低土的压缩性、提高其抗剪强度、减弱压缩性、提高其抗剪强度、减弱土的透水性,土的透水性,使经过处理的表层弱土成为能承担较大使经过处理的表层弱土成为能承担较大荷载的地
105、基持力层。荷载的地基持力层。3.3.适用性适用性 适用于适用于杂填土、疏松无粘性土、非饱和粘性土、杂填土、疏松无粘性土、非饱和粘性土、湿陷性黄土等湿陷性黄土等地基的浅层处理。地基的浅层处理。 6-5 6-5 6-5 6-5 夯(压)实法夯(压)实法夯(压)实法夯(压)实法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理(一)重锤夯实法 重锤夯实法是运用起重机械将重锤重锤夯实法是运用起重机械将重锤(一般不轻于一般不轻于15kN)提到提到一定高度一定高度(34m)然后锤自由落下,这样重复夯击地基,使它表然后锤自由落下,这样重复夯击地基,使它表层层(在一定深度内在一定深度内)夯击密实而提
106、高强度。它夯击密实而提高强度。它适用于砂土、稍湿适用于砂土、稍湿的黏性土,部分杂填土、湿陷性黄土的黏性土,部分杂填土、湿陷性黄土等,是一种浅层的地基加等,是一种浅层的地基加固方法。固方法。 重锤的样式重锤的样式:常为一截头圆锥体,重为常为一截头圆锥体,重为1530kN,锤底直,锤底直径径0.7m1.5m,锤底面自重静压力约为,锤底面自重静压力约为1525kPa,落距一般采,落距一般采用用2.54.0m。 有效影响深度:有效影响深度:重锤夯实的有效影响深度与锤重、锤底直重锤夯实的有效影响深度与锤重、锤底直径、落距及地质条件有关。国内某地经验,一般砂质土,当径、落距及地质条件有关。国内某地经验,一
107、般砂质土,当锤重为锤重为15kN,锤底直径,锤底直径1.15m,落距,落距34m时,夯击时,夯击68遍,夯遍,夯击有效深度约为击有效深度约为1.101.20m,为达到预期加固密实度和深度,为达到预期加固密实度和深度,应在现场进行试夯,确定需要的落距、夯击遍数等。应在现场进行试夯,确定需要的落距、夯击遍数等。6-5 6-5 6-5 6-5 夯(压)实法夯(压)实法夯(压)实法夯(压)实法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理 重锤的式样常为一截头圆锥体重锤的式样常为一截头圆锥体(图图6-13),重为,重为1530kN,锤底直径锤底直径0.7m1.5m,锤底面自重静压力约为,
108、锤底面自重静压力约为1530kPa,落距,落距一般采用一般采用2.54.0m。 图图6-13 6-13 夯锤夯锤6-5 6-5 6-5 6-5 夯(压)实法夯(压)实法夯(压)实法夯(压)实法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理(二二)强夯法强夯法1.强夯法概念:强夯法概念:用质量达数十吨的重锤自数米高处自由下落,给地用质量达数十吨的重锤自数米高处自由下落,给地基以冲击(图基以冲击(图6-14),从而提高一定深度内地基土),从而提高一定深度内地基土的密度、强度并降低其压缩性的方法。的密度、强度并降低其压缩性的方法。 3.特点:特点:夯击能量大,因此影响深度也大。并具有工
109、艺简单,施夯击能量大,因此影响深度也大。并具有工艺简单,施工速度快、费用低、适用范围广、效果好等优点。工速度快、费用低、适用范围广、效果好等优点。 2.强夯法适用范围:强夯法适用范围:处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。对饱和软黏土地基性黄土、素填土和杂填土等地基。对饱和软黏土地基中夹有多层粉砂可采用在夯坑中回填块石、碎砾石、中夹有多层粉砂可采用在夯坑中回填块石、碎砾石、卵石等粒料进行强夯置换处理,卵石等粒料进行强夯置换处理, 6-5 6-5 6-5 6-5 夯(压)实法夯(压)实法夯(压)实法夯(压)实法
110、第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理4强夯法加固的机理图图6-14 6-14 强夯法示意图强夯法示意图(1)动力密实)动力密实(2)动力固结)动力固结(3)动力置换)动力置换6-5 6-5 6-5 6-5 夯(压)实法夯(压)实法夯(压)实法夯(压)实法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理强夯法强夯法6-5 6-5 6-5 6-5 夯(压)实法夯(压)实法夯(压)实法夯(压)实法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理强夯法强夯法6-5 6-5 6-5 6-5 夯(压)实法夯(压)实法夯(压)实法夯(压)实法 第六章第六章第六章
111、第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理强夯法强夯法6-5 6-5 6-5 6-5 夯(压)实法夯(压)实法夯(压)实法夯(压)实法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理强夯法强夯法6-5 6-5 6-5 6-5 夯(压)实法夯(压)实法夯(压)实法夯(压)实法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理王曲电厂王曲电厂8000KN.M8000KN.M强夯强夯2 26-5 6-5 6-5 6-5 夯(压)实法夯(压)实法夯(压)实法夯(压)实法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理榆次大乘寺榆次大乘寺2000KN.M2000KN.M强
112、夯强夯6-5 6-5 6-5 6-5 夯(压)实法夯(压)实法夯(压)实法夯(压)实法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理第六节第六节 化学固化法化学固化法1.1.概念概念: 在软土地基土中掺入在软土地基土中掺入水泥、石灰水泥、石灰等,采用等,采用喷射、喷射、搅拌搅拌等方法使其与原土体充分等方法使其与原土体充分混合混合,产生,产生固化固化作用;作用;或把一些具有固化作用的化学浆液或把一些具有固化作用的化学浆液( (如水泥浆、水玻璃、如水泥浆、水玻璃、氯化钙溶液等氯化钙溶液等) )灌入地基土体中,以灌入地基土体中,以改善地基土改善地基土的物理的物理力学性质,达到加固目的。
113、力学性质,达到加固目的。2.2.分类:分类: 按按加固材料加固材料的状态可分为的状态可分为粉体类粉体类( (水泥、石灰粉末水泥、石灰粉末等等) )和和浆液类浆液类( (水泥浆及其他化学浆液水泥浆及其他化学浆液) )。按。按施工工艺施工工艺可可分为分为低压低压搅拌法搅拌法( (如粉体喷射搅拌桩、水泥浆搅拌桩等如粉体喷射搅拌桩、水泥浆搅拌桩等) )、高压高压喷射注浆法(如高压旋喷桩等)和喷射注浆法(如高压旋喷桩等)和胶结胶结法法( (如如灌浆法、硅化法灌浆法、硅化法) )三类。三类。6-6 6-6 6-6 6-6 化学加固法化学加固法化学加固法化学加固法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理
114、地基处理地基处理一、粉体喷射搅拌一、粉体喷射搅拌( (桩桩) )法和水泥浆搅拌法和水泥浆搅拌( (桩桩) )法法 1.1.1.1.概念:概念:概念:概念: 深层搅拌法是利用深层搅拌法是利用深层搅拌法是利用深层搅拌法是利用水泥、石灰水泥、石灰水泥、石灰水泥、石灰或其它材料作为或其它材料作为或其它材料作为或其它材料作为固化剂,通过特别的固化剂,通过特别的固化剂,通过特别的固化剂,通过特别的深层搅拌机深层搅拌机深层搅拌机深层搅拌机械将其与地基深层械将其与地基深层械将其与地基深层械将其与地基深层土体土体土体土体强制搅拌强制搅拌强制搅拌强制搅拌,经物理,经物理,经物理,经物理化学作用、硬化或形成化学作用
115、、硬化或形成化学作用、硬化或形成化学作用、硬化或形成整体的浆液搅拌法和粉喷搅拌法。整体的浆液搅拌法和粉喷搅拌法。整体的浆液搅拌法和粉喷搅拌法。整体的浆液搅拌法和粉喷搅拌法。 6-6 6-6 6-6 6-6 化学加固法化学加固法化学加固法化学加固法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理2.2.2.2.加固机理:加固机理:加固机理:加固机理: (1)(1)(1)(1)水泥的水化反应水泥的水化反应水泥的水化反应水泥的水化反应 (2) (2) (2) (2)阳离子交换与团粒化作用阳离子交换与团粒化作用阳离子交换与团粒化作用阳离子交换与团粒化作用 (3) (3) (3) (3)硬凝
116、反应硬凝反应硬凝反应硬凝反应 (4) (4) (4) (4)碳酸化反应碳酸化反应碳酸化反应碳酸化反应6-6 6-6 6-6 6-6 化学加固法化学加固法化学加固法化学加固法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理3.水泥土搅拌施工 水泥搅拌桩分为水泥搅拌桩分为水泥搅拌桩分为水泥搅拌桩分为干喷法干喷法干喷法干喷法与与与与湿喷法湿喷法湿喷法湿喷法两种方法,两种方法,两种方法,两种方法,干喷法干喷法干喷法干喷法是把是把是把是把水泥粉水泥粉水泥粉水泥粉喷入地下,与软土搅拌成桩,俗称粉喷桩。喷入地下,与软土搅拌成桩,俗称粉喷桩。喷入地下,与软土搅拌成桩,俗称粉喷桩。喷入地下,与软土搅
117、拌成桩,俗称粉喷桩。湿法湿法湿法湿法是把是把是把是把水泥浆水泥浆水泥浆水泥浆喷入地下,与软土搅拌成桩,又称浆喷喷入地下,与软土搅拌成桩,又称浆喷喷入地下,与软土搅拌成桩,又称浆喷喷入地下,与软土搅拌成桩,又称浆喷桩或深搅桩。桩或深搅桩。桩或深搅桩。桩或深搅桩。 其其其其主要步骤主要步骤主要步骤主要步骤应为:搅拌机械应为:搅拌机械应为:搅拌机械应为:搅拌机械就位就位就位就位、调平;预搅、调平;预搅、调平;预搅、调平;预搅下下下下沉沉沉沉至设计加固深度;边喷浆(粉)、边搅拌至设计加固深度;边喷浆(粉)、边搅拌至设计加固深度;边喷浆(粉)、边搅拌至设计加固深度;边喷浆(粉)、边搅拌提升提升提升提升直
118、至预直至预直至预直至预定的停浆(灰)面;定的停浆(灰)面;定的停浆(灰)面;定的停浆(灰)面;重复搅拌重复搅拌重复搅拌重复搅拌下沉至设计加固深度;根下沉至设计加固深度;根下沉至设计加固深度;根下沉至设计加固深度;根据设计要求,喷浆(粉)或仅搅拌提升直至预定的停浆据设计要求,喷浆(粉)或仅搅拌提升直至预定的停浆据设计要求,喷浆(粉)或仅搅拌提升直至预定的停浆据设计要求,喷浆(粉)或仅搅拌提升直至预定的停浆(灰)面;关闭搅拌机械;在预(复)搅下沉时,也可(灰)面;关闭搅拌机械;在预(复)搅下沉时,也可(灰)面;关闭搅拌机械;在预(复)搅下沉时,也可(灰)面;关闭搅拌机械;在预(复)搅下沉时,也可采
119、用喷浆(粉)的施工工艺,但必须确保全桩长上下至采用喷浆(粉)的施工工艺,但必须确保全桩长上下至采用喷浆(粉)的施工工艺,但必须确保全桩长上下至采用喷浆(粉)的施工工艺,但必须确保全桩长上下至少再重复搅拌一次。少再重复搅拌一次。少再重复搅拌一次。少再重复搅拌一次。6-6 6-6 6-6 6-6 化学加固法化学加固法化学加固法化学加固法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理二、高压喷射注浆法二、高压喷射注浆法 1.1.概念:概念:高压喷射注浆法是采用注浆管和喷嘴,高压喷射注浆法是采用注浆管和喷嘴,借高借高压压将水泥浆等从喷嘴射出,直接将水泥浆等从喷嘴射出,直接破坏地基破坏地基
120、土体,并与之土体,并与之混和混和,硬凝后形成固结体,以加固土体和降低其渗透性,硬凝后形成固结体,以加固土体和降低其渗透性的方法。的方法。 2. 2.适用范围:适用范围:适用于适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑可塑黏性土、砂土、黄土、素填土和碎石土塑可塑黏性土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基等地基 3.3.分类:分类:高压喷射注浆法按喷射方向和形成固体的形状高压喷射注浆法按喷射方向和形成固体的形状可分为可分为旋转喷射旋转喷射、定向喷射定向喷射和和摆动喷射摆动喷射三种类别。三种类别。 按注浆的基本按注浆的基本工艺工艺可分为可分为单管单管法(浆液管)、法(浆液管)、二
121、二重管重管法(浆液管和气管)、法(浆液管和气管)、三重管三重管法(浆液管、气管和法(浆液管、气管和水管)和水管)和多重管多重管法(水管、气管、浆液管和抽泥浆管)法(水管、气管、浆液管和抽泥浆管)等。加固等。加固形状形状可分为可分为柱状柱状、壁状壁状、条状条状和和块状块状。 6-6 6-6 6-6 6-6 化学加固法化学加固法化学加固法化学加固法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理4 4 4 4加固机理加固机理加固机理加固机理 对天然地基土的对天然地基土的加固硬化加固硬化机理和形成复合地机理和形成复合地基以加固地基土、提高地基土强度、减少沉降量。基以加固地基土、提高地基土
122、强度、减少沉降量。 5 5 5 5高压喷射注浆法的施工高压喷射注浆法的施工高压喷射注浆法的施工高压喷射注浆法的施工 首先进行施工前的准备;首先进行施工前的准备;首先进行施工前的准备;首先进行施工前的准备; 桩机按布好的桩点就位;桩机按布好的桩点就位;桩机按布好的桩点就位;桩机按布好的桩点就位; 开机钻孔至设计深度;开机钻孔至设计深度;开机钻孔至设计深度;开机钻孔至设计深度; 高压喷射注浆;高压喷射注浆;高压喷射注浆;高压喷射注浆; 边注浆边提升;边注浆边提升;边注浆边提升;边注浆边提升; 成桩结束提管冲洗。成桩结束提管冲洗。成桩结束提管冲洗。成桩结束提管冲洗。6-6 6-6 6-6 6-6 化
123、学加固法化学加固法化学加固法化学加固法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理三、胶结法三、胶结法 (一)灌浆法 概念:概念:亦称注浆法,利用压力或电化学原理亦称注浆法,利用压力或电化学原理通过注浆管通过注浆管将加固浆液注入地层将加固浆液注入地层中,以浆液掺入土中,以浆液掺入土粒间或岩石裂隙中的水分和气体,经一定时间后,粒间或岩石裂隙中的水分和气体,经一定时间后,浆液浆液将松散的土体或缝隙岩体胶结成整体将松散的土体或缝隙岩体胶结成整体,形成强,形成强度大、防水防渗性能好的人工地基。度大、防水防渗性能好的人工地基。 6-6 6-6 6-6 6-6 化学加固法化学加固法化学加固
124、法化学加固法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理 按照施工工艺和灌浆工作原理的不同,灌浆方按照施工工艺和灌浆工作原理的不同,灌浆方法可分为下列几种:法可分为下列几种:1 1 1 1灌浆方法灌浆方法灌浆方法灌浆方法(1)渗透灌浆渗透灌浆(2)劈裂灌浆劈裂灌浆(3)压密灌浆压密灌浆(4) 电化学灌浆(或电渗法)电化学灌浆(或电渗法)6-6 6-6 6-6 6-6 化学加固法化学加固法化学加固法化学加固法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理 按浆液所处状态可分为按浆液所处状态可分为真溶液、悬浮液和乳化液真溶液、悬浮液和乳化液; 按按工艺性质工艺性质可分
125、为可分为单浆液和双浆液单浆液和双浆液; 按浆液按浆液主剂主剂分为分为无机无机系列和系列和有机有机系列;系列; 按浆液按浆液颗粒颗粒可分可分粒状粒状浆液(纯水泥浆、水泥黏土浆浆液(纯水泥浆、水泥黏土浆和水泥砂浆等或统称为水泥基浆液)和和水泥砂浆等或统称为水泥基浆液)和化学化学浆液(环氧浆液(环氧树脂类、甲基丙烯酸酯类和聚氨酯等)两大类。树脂类、甲基丙烯酸酯类和聚氨酯等)两大类。2 2浆液材料浆液材料6-6 6-6 6-6 6-6 化学加固法化学加固法化学加固法化学加固法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理( ( ( (二二二二) ) ) )硅化法硅化法硅化法硅化法 利用硅
126、酸钠利用硅酸钠利用硅酸钠利用硅酸钠( ( ( (水玻璃水玻璃水玻璃水玻璃) ) ) )为主剂的化学浆液加固为主剂的化学浆液加固为主剂的化学浆液加固为主剂的化学浆液加固方法称为硅化法。方法称为硅化法。方法称为硅化法。方法称为硅化法。1 1硅化法的加固机理硅化法的加固机理 硅化法按浆液成分可分为单液法和双液法。硅化法按浆液成分可分为单液法和双液法。单液法使用单一的水玻璃溶液,它较适用于渗透系单液法使用单一的水玻璃溶液,它较适用于渗透系数位数位0.10.10.2m/d0.2m/d的湿陷性黄土等地基的加固。此时,的湿陷性黄土等地基的加固。此时,水玻璃较易渗透入土孔隙,与土中的钙质相互作用水玻璃较易渗透
127、入土孔隙,与土中的钙质相互作用形成凝胶,而使土颗粒胶结成整体。形成凝胶,而使土颗粒胶结成整体。6-6 6-6 6-6 6-6 化学加固法化学加固法化学加固法化学加固法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理2 2 2 2硅化法的设计计算硅化法的设计计算硅化法的设计计算硅化法的设计计算 加固范围及深度加固范围及深度加固范围及深度加固范围及深度应根据地基承载力和要求应根据地基承载力和要求应根据地基承载力和要求应根据地基承载力和要求沉降量验算确定,一般情况加固厚度不宜小于沉降量验算确定,一般情况加固厚度不宜小于沉降量验算确定,一般情况加固厚度不宜小于沉降量验算确定,一般情况加固厚
128、度不宜小于3m3m3m3m,加固范围的底面不小于由基底边缘按加固范围的底面不小于由基底边缘按加固范围的底面不小于由基底边缘按加固范围的底面不小于由基底边缘按30303030度扩散的范度扩散的范度扩散的范度扩散的范围围围围。 化学浆液的浓度,化学浆液的浓度,化学浆液的浓度,化学浆液的浓度,水玻璃溶液自重为水玻璃溶液自重为水玻璃溶液自重为水玻璃溶液自重为1.351.441.351.441.351.441.351.44,氯化钙为,氯化钙为,氯化钙为,氯化钙为1.201.281.201.281.201.281.201.28,土的渗透系数高,土的渗透系数高,土的渗透系数高,土的渗透系数高时取高值,渗透系
129、数低时取低值。时取高值,渗透系数低时取低值。时取高值,渗透系数低时取低值。时取高值,渗透系数低时取低值。6-6 6-6 6-6 6-6 化学加固法化学加固法化学加固法化学加固法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理第七节第七节 土工合成材料加筋法土工合成材料加筋法6-7 6-7 6-7 6-7 土工合成材料加筋法土工合成材料加筋法土工合成材料加筋法土工合成材料加筋法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理一、土工合成材料的发展及分类一、土工合成材料的发展及分类 功能功能功能功能类类型型型型土工合成材料的功能分土工合成材料的功能分类类隔离隔离隔离隔离加筋
130、加筋加筋加筋反反反反滤滤排水排水排水排水防渗防渗防渗防渗防防防防护护土工土工土工土工织织物(物(物(物(GTGT)P PP PP PP PP PS S土工格土工格土工格土工格栅栅(GGGG)P P土工网(土工网(土工网(土工网(GNGN)P PP P土工膜(土工膜(土工膜(土工膜(GMGM)S SP PS S土工土工土工土工垫块垫块(GCLGCL)S SP P复合土工材料复合土工材料复合土工材料复合土工材料(GCGC)P P 或或或或 S SP P 或或或或 S SP P 或或或或 S SP P 或或或或 S SP P 或或或或 S SP P 或或或或 S S各类土工合成材料应用中的主要功能各
131、类土工合成材料应用中的主要功能 :注:注:P P表示主要功能,表示主要功能,S S表示辅助功能。表示辅助功能。6-7 6-7 6-7 6-7 土工合成材料加筋法土工合成材料加筋法土工合成材料加筋法土工合成材料加筋法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理二、土工合成材料的排水反滤作用二、土工合成材料的排水反滤作用二、土工合成材料的排水反滤作用二、土工合成材料的排水反滤作用(一)排水作用(一)排水作用(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具有一定厚度的土工合成材料具有良好的具有一定厚度的土工合成材料具有良好的具有一定厚度的土工合成材料具有良好的三维
132、透水特性三维透水特性三维透水特性三维透水特性,利用这一特性可以使水经过土工合,利用这一特性可以使水经过土工合,利用这一特性可以使水经过土工合,利用这一特性可以使水经过土工合成材料的平面迅速沿水平方向排走,也可和其他排成材料的平面迅速沿水平方向排走,也可和其他排成材料的平面迅速沿水平方向排走,也可和其他排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)共同水材料(如塑料排水扳等)共同水材料(如塑料排水扳等)共同水材料(如塑料排水扳等)共同构成排水系统构成排水系统构成排水系统构成排水系统或深或深或深或深层排水井,如后图所示土工合成材料埋设方法。层排水井,如后图所示土工合成材料埋
133、设方法。层排水井,如后图所示土工合成材料埋设方法。层排水井,如后图所示土工合成材料埋设方法。(二)反滤作用(二)反滤作用(二)反滤作用(二)反滤作用 在渗流在渗流在渗流在渗流出口铺设出口铺设出口铺设出口铺设土工合成材料土工合成材料土工合成材料土工合成材料作为反滤层作为反滤层作为反滤层作为反滤层,这和传统的砂砾石滤层一样,均可以这和传统的砂砾石滤层一样,均可以这和传统的砂砾石滤层一样,均可以这和传统的砂砾石滤层一样,均可以提高被保护土的提高被保护土的提高被保护土的提高被保护土的抗渗强度。抗渗强度。抗渗强度。抗渗强度。6-7 6-7 6-7 6-7 土工合成材料加筋法土工合成材料加筋法土工合成材料
134、加筋法土工合成材料加筋法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理图图6-6-17 17 土土工合工合成材成材料用料用于排于排水过水过滤的滤的典型典型实例实例 6-7 6-7 6-7 6-7 土工合成材料加筋法土工合成材料加筋法土工合成材料加筋法土工合成材料加筋法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理三、土工合成材料的加筋作用 由由由由于于于于土土土土的的的的抗抗抗抗拉拉拉拉、抗抗抗抗剪剪剪剪性性性性能能能能差差差差,在在在在土土土土体体体体中中中中放放放放置置置置筋筋筋筋材材材材,构构构构成成成成了了了了土土土土筋筋筋筋材材材材的的的的复复复复合合合合
135、体体体体,以以以以筋筋筋筋材材材材为为为为抗抗抗抗拉拉拉拉构构构构件件件件,与与与与土土土土产产产产生生生生相相相相互互互互摩摩摩摩擦擦擦擦作作作作用用用用,限限限限制制制制其其其其上上上上下下下下土土土土体体体体及及及及土土土土体体体体的的的的侧侧侧侧向向向向变变变变形形形形,等等等等效效效效于于于于给给给给土土土土体体体体施施施施加加加加了了了了侧侧侧侧压压压压力力力力增增增增量量量量,从从从从而而而而增增增增强强强强土土土土体体体体内内内内部部部部的的的的强强强强度度度度和和和和整整整整体体体体性性性性,提提提提高高高高土土土土体体体体剪剪剪剪切切切切强度。强度。强度。强度。6-7 6-
136、7 6-7 6-7 土工合成材料加筋法土工合成材料加筋法土工合成材料加筋法土工合成材料加筋法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理图图6-18 6-18 土工合成材料加固路堤土工合成材料加固路堤 6-7 6-7 6-7 6-7 土工合成材料加筋法土工合成材料加筋法土工合成材料加筋法土工合成材料加筋法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理四、土工合成材料在应用中的问题 1 1土工合成材料的理论研究工作滞后于应用,制约了土工合成材料的理论研究工作滞后于应用,制约了土工合成材料技术的深入发展。土工合成材料技术的深入发展。 2 2必须依据具体工程的要求,寻找
137、性能改善的程度与必须依据具体工程的要求,寻找性能改善的程度与土工合成材料成本之间的平衡。土工合成材料成本之间的平衡。 3 3土工合成材料的耐久性包括很多方面,应综合考虑。土工合成材料的耐久性包括很多方面,应综合考虑。 4 4土工合成材料的施工损伤可引起强度降低,对土工土工合成材料的施工损伤可引起强度降低,对土工合成材料的耐久性影响较大。合成材料的耐久性影响较大。 5 5为了选择和应用土工合成材料,必须了解材料的工为了选择和应用土工合成材料,必须了解材料的工程性质,以便确定设计参数。程性质,以便确定设计参数。6-7 6-7 6-7 6-7 土工合成材料加筋法土工合成材料加筋法土工合成材料加筋法土工合成材料加筋法 第六章第六章第六章第六章 地基处理地基处理地基处理地基处理