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1、第第十十一一章章 软弱土地基处理软弱土地基处理 Ground Treatment of Soft Soils11 软弱土地基处理软弱土地基处理11.1 概述概述 11.2 换土垫层法换土垫层法11.3 强夯法强夯法11.4 挤密法和振冲法挤密法和振冲法11.5 水泥土搅拌法水泥土搅拌法11.6 排水固结法排水固结法11.7 土工合成材料土工合成材料本章目录本章目录11 软弱土地基处理软弱土地基处理11.1 11.1 概述概述 浅基础浅基础, ,当承载力、沉降、液化、冻胀等当承载力、沉降、液化、冻胀等不满足设计要求时不满足设计要求时(1) 采用深基础、桩基础采用深基础、桩基础(2) 地基处理，改
2、善土性地基处理，改善土性11 软弱土地基处理软弱土地基处理地基处理的目的地基处理的目的1 提高土的强度提高土的强度-地基承载力地基承载力2 增加土的刚度增加土的刚度-减少地基沉降量减少地基沉降量3 改善地基土的水力特性改善地基土的水力特性 (1) 防渗：防渗：堤坝、闸基、池堤坝、闸基、池 (2) 排水：排水：软基固结渗流、挡土墙排水软基固结渗流、挡土墙排水 (3) 渗透稳定性：渗透稳定性：长江大堤的管涌、流土（采用反滤）长江大堤的管涌、流土（采用反滤） (4) 抗冻性抗冻性4 改善抗震性能改善抗震性能 (1) 液化：液化：加密加密 (2) 震陷：震陷：干松砂和溶洞干松砂和溶洞11 软弱土地基处
3、理软弱土地基处理地基处理的对象地基处理的对象软弱地基软弱地基不良地基不良地基淤淤 泥泥 土土 e1.5， L (IL1.0)淤泥质土淤泥质土 e=1.01.5， L (IL1.0)泥炭土泥炭土 ，泥炭质土泥炭质土冲填土冲填土湿陷性黄土湿陷性黄土膨胀土膨胀土冻土冻土松砂松砂 Dr 0.85 饱和液化饱和液化,干土震陷干土震陷人工填土，杂填土人工填土，杂填土11 软弱土地基处理软弱土地基处理地基处理的方法地基处理的方法排水固结法排水固结法振密及挤密法振密及挤密法加筋及托换法加筋及托换法置换及拌入法置换及拌入法方法众多，方法众多，分类不统一分类不统一 强夯法强夯法换土填层法换土填层法化学加固法化学加
4、固法11 软弱土地基处理软弱土地基处理换土填层法换土填层法分分类类处处理方法理方法加固原理加固原理适用范适用范围围换换土土垫垫层层机械碾机械碾压压法法重重锤锤夯夯实实法法平板振平板振动动法法 挖除浅挖除浅层软层软弱土或不良土，弱土或不良土，回填力学性能良好的材料，回填力学性能良好的材料，分分层层碾碾压压或夯或夯实实。按回填。按回填材料可分材料可分为为砂砂垫层垫层、碎石、碎石垫层垫层、灰土、灰土垫层垫层、素土、素土垫垫层层、粉煤灰、粉煤灰垫层垫层和和矿矿渣渣垫垫层层等。可提高持力等。可提高持力层层的承的承载载力，减少沉降量，消除力，减少沉降量，消除或部分消除土的湿陷性或或部分消除土的湿陷性或涨缩
5、涨缩性，防止土的性，防止土的冻涨冻涨作作用，以及改善土的抗液化用，以及改善土的抗液化性能。性能。 适用于适用于处处理浅理浅层层软软土地基、湿土地基、湿陷性黄土地基、陷性黄土地基、膨膨胀胀土地基、土地基、素填土和素填土和杂杂填填土地基等。土地基等。11 软弱土地基处理软弱土地基处理 b 回填土回填土垫层材料垫层材料卵石、碎石、砾石、粗砂、中砂卵石、碎石、砾石、粗砂、中砂素土素土灰土：灰土：灰土比灰土比 2:8 或或 3:7工业废料：工业废料：粉煤灰，矿渣粉煤灰，矿渣垫层厚度垫层厚度一般：一般：0.53m垫层设计垫层设计持力层：持力层： p f下卧层：下卧层： pZ + pCZ fz+d压实系数压
6、实系数 c= d/ dmax 0.93换土填层法换土填层法11 软弱土地基处理软弱土地基处理排水固结法排水固结法分分类类处处理方法理方法加固原理加固原理适用范适用范围围排排水水固固结结堆载预压法堆载预压法真空预压法真空预压法降水预压法降水预压法电渗排水法电渗排水法 通过布置垂直排水井，改通过布置垂直排水井，改善地基的排水条件，并采善地基的排水条件，并采用加压、抽气、抽水或电用加压、抽气、抽水或电渗等措施，以加速地基土渗等措施，以加速地基土的排水固结和强度增长，的排水固结和强度增长，提高地基的承载力，减小提高地基的承载力，减小地基的沉降。地基的沉降。 适用于处理厚适用于处理厚度较大的饱和度较大的
7、饱和软土和冲填土软土和冲填土地基，应有预地基，应有预压的荷载和时压的荷载和时间条件。间条件。 11 软弱土地基处理软弱土地基处理堆载预压堆载预压1 12 2 分级堆载分级堆载 竖向排水砂井、塑料排水板竖向排水砂井、塑料排水板 水平排水垫层水平排水垫层堆载过快易失稳堆载过快易失稳真空预压不会失稳真空预压不会失稳11 软弱土地基处理软弱土地基处理堆载预压堆载预压11 软弱土地基处理软弱土地基处理堆载预压堆载预压11 软弱土地基处理软弱土地基处理真空预压真空预压-u11 软弱土地基处理软弱土地基处理真空预压真空预压11 软弱土地基处理软弱土地基处理真空预压真空预压11 软弱土地基处理软弱土地基处理广
8、州南沙港区一期工程软基处理工程广州南沙港区一期工程软基处理工程吹填沙吹填沙 塑料排水板施工塑料排水板施工 淤泥搅拌桩施工淤泥搅拌桩施工 真空膜铺设真空膜铺设 真空预压真空预压 施工检测施工检测 11 软弱土地基处理软弱土地基处理塑料排水板塑料排水板11 软弱土地基处理软弱土地基处理强夯法强夯法 分分类类处处理方法理方法加固原理加固原理适用范适用范围围强强夯夯法法 强夯法强夯法强夯置换法强夯置换法 利用强大的夯击能，使地利用强大的夯击能，使地基土产生动力固结而使土基土产生动力固结而使土体密实。强夯置换是在夯体密实。强夯置换是在夯坑内回填块石碎石等材料，坑内回填块石碎石等材料，在夯锤的作用下形成连
9、续在夯锤的作用下形成连续的强夯置换墩，形成复合的强夯置换墩，形成复合地基。地基。 适用于处理碎适用于处理碎石土、砂土、石土、砂土、低饱和度的粉低饱和度的粉土与粘性土、土与粘性土、湿陷性黄土、湿陷性黄土、素填土和杂填素填土和杂填土等地基。强土等地基。强夯置换适用于夯置换适用于处理高饱和度处理高饱和度的粉土与软塑的粉土与软塑流塑的粘性土。流塑的粘性土。 11 软弱土地基处理软弱土地基处理强夯法强夯法 11 软弱土地基处理软弱土地基处理强夯法强夯法 11 软弱土地基处理软弱土地基处理振密挤密法振密挤密法 分分类类处处理方法理方法加固原理加固原理适用范适用范围围振振密密挤挤密密法法振冲挤密振冲挤密挤密
10、砂、石桩挤密砂、石桩挤密土桩、灰挤密土桩、灰土桩、石灰桩土桩、石灰桩柱锤夯扩桩法柱锤夯扩桩法 通过挤密或振动使深层土通过挤密或振动使深层土密实，并在振动或挤密过密实，并在振动或挤密过程中，回填砾石、碎石、程中，回填砾石、碎石、砂、素土、石灰、灰土等砂、素土、石灰、灰土等材料，形成碎石桩、砂桩、材料，形成碎石桩、砂桩、土桩、石灰桩、灰土桩等，土桩、石灰桩、灰土桩等，与桩间土一起形成复合地与桩间土一起形成复合地基，提高地基承载力，减基，提高地基承载力，减小地基沉降量，消除或部小地基沉降量，消除或部分消除湿陷性或液化性。分消除湿陷性或液化性。 振冲挤密和挤振冲挤密和挤密砂、石桩适密砂、石桩适用于处理
11、粉土、用于处理粉土、粘性土、杂填粘性土、杂填土和松散砂土土和松散砂土地基。土桩与地基。土桩与灰土桩适用于灰土桩适用于处理地下水位处理地下水位以上的湿陷性以上的湿陷性黄土、素填土黄土、素填土和杂填土地基。和杂填土地基。 11 软弱土地基处理软弱土地基处理置换及拌入法置换及拌入法 分分类类处处理方法理方法加固原理加固原理适用范适用范围围置置换换及及拌拌入入法法振冲置换振冲置换水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩（深层搅拌法（深层搅拌法湿法和粉体喷搅湿法和粉体喷搅法干法）法干法）高压喷射注浆法高压喷射注浆法 采用振冲方法，以碎采用振冲方法，以碎石、砂等材料置换部石、砂等材料置换部分软弱土地基，或在分软弱土地基，
12、或在部分软弱土地基中掺部分软弱土地基中掺入水泥、石灰等材料入水泥、石灰等材料与土反应形成加固体，与土反应形成加固体，与未加固软弱土部分与未加固软弱土部分组成复合地基，从而组成复合地基，从而提高地基承载力，减提高地基承载力，减小沉降量。小沉降量。 适用于处理淤适用于处理淤泥与淤泥质土泥与淤泥质土（振冲法慎用）（振冲法慎用）、粉土、粘性、粉土、粘性土、杂填土和土、杂填土和松散砂土地基。松散砂土地基。 11 软弱土地基处理软弱土地基处理置换及拌入法置换及拌入法 11 软弱土地基处理软弱土地基处理置换及拌入法置换及拌入法 11 软弱土地基处理软弱土地基处理复合地基理论复合地基理论桩土应力比：桩土应力比
13、：n= p / s面积置换率：面积置换率：m=Ap/A复合地基复合地基散体材料桩复合地基散体材料桩复合地基柔性桩复合地基柔性桩复合地基刚性桩复合地基刚性桩复合地基砂石桩、砂桩；搅拌桩、水泥砂石桩、砂桩；搅拌桩、水泥土桩、土桩、灰土桩、土桩、土桩、灰土桩、CFG桩；桩；混凝土桩混凝土桩桩与土共同变形，共同承桩与土共同变形，共同承载；非均质，各向异性载；非均质，各向异性 与桩基区别？与桩基区别？11 软弱土地基处理软弱土地基处理复合地基的承载力复合地基的承载力(1) 公式计算公式计算(2) 载荷试验载荷试验桩土应力比桩土应力比与土性有关，随荷载过与土性有关，随荷载过程变化。对于碎石桩程变化。对于碎
14、石桩n=24复合地基的压缩模量复合地基的压缩模量单桩载荷试验，复合地基载荷试验单桩载荷试验，复合地基载荷试验11 软弱土地基处理软弱土地基处理化学加固法化学加固法 分分类类处处理方法理方法加固原理加固原理适用范适用范围围化化学学加加固固法法单液硅化法单液硅化法碱液法碱液法 将水玻璃溶液或烧碱将水玻璃溶液或烧碱溶液灌入湿陷性黄土，溶液灌入湿陷性黄土，经过化学反应，形成经过化学反应，形成强度较高且难溶于水强度较高且难溶于水的加固体，与未加固的加固体，与未加固部分组成复合地基，部分组成复合地基，从而降低地基的湿陷从而降低地基的湿陷性，提高地基承载力，性，提高地基承载力，减小沉降量。减小沉降量。 适用
15、于处理湿陷性适用于处理湿陷性黄土地基黄土地基 11 软弱土地基处理软弱土地基处理加筋与托换法加筋与托换法分分类类处处理方法理方法加固原理加固原理适用范适用范围围加加筋筋与与托托换换法法加筋土、土工聚加筋土、土工聚合物合物锚杆静压桩法锚杆静压桩法微型桩法微型桩法坑式静压桩法坑式静压桩法 在人工填土的路堤或在人工填土的路堤或挡墙内铺设土工聚合挡墙内铺设土工聚合物、钢带、钢条等作物、钢带、钢条等作为拉筋，或在软弱土为拉筋，或在软弱土地基中设置微型桩体，地基中设置微型桩体，用以提高承载力，减用以提高承载力，减小沉降和增加地基稳小沉降和增加地基稳定性。定性。 加筋土和土工加筋土和土工聚合物适用于聚合物适用于人工填土的路人工填土的路堤和挡墙结构；堤和挡墙结构；托换法适用于托换法适用于已建建筑物地已建建筑物地基的加固。基的加固。 11 软弱土地基处理软弱土地基处理加筋与托换法加筋与托换法11 软弱土地基处理软弱土地基处理加筋与托换法加筋与托换法11 软弱土地基处理软弱土地基处理本章结束
