转 常用的地基处理方法.doc

转 常用的地基处理方法常用的地基处理方法有：换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。1、换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力，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缩。8 G1 j5 D$O"A6 c'Y6 h+e'g)X 2、强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土，软-流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程，在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度，减少压缩性，改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。对饱和粘性土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用。3、砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基，提高地基的承载力和降低压缩性，也可用于处理可液化地基。对饱和粘土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理，使砂石桩与软粘土构成复合地基，加速软土的排水固结，提高地基承载力。4、振冲法分加填料和不加填料两种。加填料的通常称为振冲碎石桩法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的粘性土和饱和黄土地基，应在施工前通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振冲碎石桩主要用来提高地基承载力，减少地基沉降量，还可用来提高土坡的抗滑稳定性或提高土体的抗剪强度。5、水泥土搅拌法分为浆液深层搅拌法(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须通过试验确定其适用性。当地基的天然含水量小于30%(黄土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用于法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕，受其搅拌能力的限制，该法在地基承载力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的应用有一定难度。6、高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。当地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的有机质时，应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。高压旋喷桩的处理深度较大，除地基加固外，也可作为深基坑或大坝的止水帷幕，目前最大处理深度已超过30m。7、预压法适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于4m时，可采用天然地基堆载预压法处理，当软土层厚度超过4m时，应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程，必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。8、夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。该法施工周期短、造价低、施工文明、造价容易控制，目前在北京、河北等地的旧城区危改小区工程中得到不少成功的应用。9、水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应根据地区经验或现场试验确定其适用性。基础和桩顶之间需设置一定厚度的褥垫层，保证桩、土共同承担荷载形成复合地基。该法适用于条基、独立基础、箱基、筏基，可用来提高地基承载力和减少变形。对可液化地基，可采用碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩多桩型复合地基，达到消除地基土的液化和提高承载力的目的。10、石灰桩法适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土层时，可采取减少生石灰用量和增加掺合料含水量的办法提高桩身强度。该法不适用于地下水下的砂类土。11、灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，可处理的深度为515m。当用来消除地基土的湿陷性时，宜采用土挤密桩法；当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时，宜采用灰土挤密桩法；当地基土的含水量大于24%、饱和度大于65%时，不宜采用这种方法。灰土挤密桩法和土挤密桩法在消除土的湿陷性和减少渗透性方面效果基本相同，土挤密桩法地基的承载力和水稳定性不及灰土挤密桩法。12、柱锤冲扩桩法适用于处理杂填土、粉土、粘性土、素填土和黄土等地基，对地下水位以下的饱和松软土层，应通过现场试验确定其适用性。地基处理深度不宜超过6m。13、单液硅化法和碱液法适用于处理地下水位以上渗透系数为0.12m/d的湿陷性黄土等地基。在自重湿陷性黄土场地，对级湿陷性地基，应通过试验确定碱液法的适用性。14、在确定地基处理方案时，宜选取不同的多种方法进行比选。对复合地基而言，方案选择是针对不同土性、设计要求的承载力提高幅质、选取适宜的成桩工艺和增强体材料。一,概述1,概念：振密,挤密加固地基是指通过夯击,振动或挤压使地基土体密实,土体抗剪强度提高,压缩性减小,以达到提高地基承载力和减小沉降或改善湿陷性地基的湿陷性质或者改善液化地基工程性质为目的的一类地基处理方法.2,适用条件非饱和土(粘粒和粉粒)地基土或土体渗透性较好(粗粒土)的地基；主要是：a碎石土,砂土；b低饱和度的粉土,粘性土；c湿陷性黄土；d素填土,杂填土；对于渗透性很小的饱和软粘土地基,由于排水困难,饱和土体积很难改变,不易被挤密；且在振动作用下易产生超空隙水压力且破坏土体结构,往往还会使其强度降低.因此对于饱和粘性土,该类方法的主要加密作用为置换作用.但很多资料也因其具有相同施工方法而归入振密,挤密.如砂石桩处理饱和粘性土地基,强夯置换处理粘性土地基等归入振密,挤密法这一类中.振密,挤密法处理地基土往往具有施工设备简单,使用加固材料少且多可以就地取材,工程费用低等优点.强夯法挤密砂石桩法土桩,灰土桩,夯实水泥土桩法振密,挤密法孔内夯扩法1概述强夯是法国Menard技术公司于1969年首创的一种地基加固方法,它通过一般8-40t的重锤(最重可达200t)和8-20m的落距(最高可达40m),对地基土施加很大的冲击能,一般能量为500-8000kN.m.在地基土中所出现的冲击波和动应力,可提高地基土的强度,降低土的压缩性,改善砂土的抗液化条件,消除湿陷性黄土的湿陷性等.同时,夯击能还可提高土层的均匀程度,减少将来可能出现的差异沉降.强夯法2加固机理目前,强夯法加固地基有三种不同的加固机理：动力密实,动力固结和动力置换.取决于地基土的类别和强夯施工工艺.2.1动力密实采用强夯加固多孔隙,粗颗粒,非饱和土是基于动力密实的机理,即用冲击型动力荷载,使土体中的孔隙减小,土体变得密实,从而提高地基土强度.Flash Dynamic compaction非饱和土的夯实过程,就是土中的气相(空气)被挤出的过程,其夯实变形主要是由于土颗粒的相对位移引起.地基压密固结模式图动力密实的应用范围动力密实的应用范围肇庆-花都-博罗输变电工程花都站土石方强夯施工动力密实的应用动力密实的应用在冲击动能作用下,地面会立即产生沉降,一般夯击一遍后,其夯坑深度可达0.6-1.0m,夯坑底部形成一层超压密硬壳层,承载力可比夯前提高2-3倍.Abu Dhabi Corniche(United Arab Emirates)2.2动力固结Menard根据强夯法的实践,首次对传统的固结理论提出了不同看法,认为饱和土是可压缩的新机理.Dynamic consolidation 1,饱和细粒土具有可压缩性2,土体的液化3,渗透性的变化4,触变恢复由于土体产生裂隙或趋于液化,引起渗透性增大.1)饱和土的压缩性；2)产生液化；3)渗透性变化；4)触变恢复夯击一遍的情况夯击三遍的情况静力固结理论与动力固结理论的模型比较a)静力固结理论模型；b)动力固结理论的模型南同蒲铁路介休通信站工程强夯加固湿陷性黄土静力触探曲线青岛港8号码头强夯工程青岛港8号码头强夯工程夯坑2.3动力置换Dynamic replacement动力置换类型整式置换桩式置换水下地基加固桩式置换动力置换(Railway track,Malaysia)整式置换动力置换ALEXANDRIA CITY CENTER(Shopping center-Egypt)桩式置换动力置换的应用范围动力置换的应用范围3设计计算3.1有效加固深度H-有效加固深度(m)M-夯锤重(t)h-落距(m)-系数,对软土可取0.5,对黄土可取0.340.5；规范规定：强夯法的有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定,在缺少试验资料时也可按表预估.见课本表3-2-1(P35),即规范中的表格.3.2夯锤和落距单击夯击能为夯锤重M与落距h的乘积,一般说夯击时最好锤重和落距大,则单击能量大,夯击击数少,夯击遍数也相应减少,加固效果和技术经济较好.整个加固场地的总夯击能量(即锤重×落距×总夯击数)除以加固面积称为单位夯击能.3.3最佳夯击能在夯击能作用下,地基中出现的孔隙水压力达到土的自重压力这样时的夯击能称为最佳夯击能.1)粘性土最佳夯击能的确定方法：在粘性土中,由于孔隙水压力消散很慢,当夯击能逐渐增大时,孔隙水压也相应的增加.因此在粘性土中,可根据孔隙水压力的叠加来确定最佳夯击能.2)砂性中最佳夯击能的确定方法：绘制孔隙水压力增量与夯击击数(夯击能)的关系曲线来确定最佳夯击能.当孔隙水压力增量随着夯击击数(夯击能)增加而逐渐趋于恒定时,可认为该种砂土所能接受的能量已达到饱和状态,此能量即为最佳夯击能.3.4夯击点布置及间距夯击点布置：等边三角形,等腰三角形或正方形布置；对于独立基础或条形基础可根据基础形状与宽度相应布置；工业厂房可根据柱网来布置夯击点.夯击点间距：第一遍夯击点的间距可取夯锤直径的2.53.5倍,第2遍夯击点位于第一遍夯击点之间.以后各遍夯击点间距可适当减小.对于加固深度较大或单击夯击能较大的工程,第1遍夯击点的间距宜适当增大.总之,夯击点间距的确定宜根据地基土的性质和处理深度确定,以保证夯击能量传递到深处,且不会使临近夯击点的孔隙水压产生叠加,且保护临近夯坑周围产生的辐射状裂隙为原则.布置范围：强夯和强夯置换法处理范围应大于建筑物基础的范围：具体的放大范围应根据建筑物的类型和重要性考虑决定；一般情况建筑物,每边超出基础外缘的宽度宜为设计处理深度的1/22/3；等边三角形布置正方形某仓库夯击点布置(三角形)美国加州某工程夯点布置(正方形)NICE AIRPORT(France)Abu Dhabi Corniche(United Arab Emirates)3.5夯击击数与遍数夯点单遍夯击击数,应按现场试夯得到的夯击击数和夯沉量关系曲线确定,应同时满足下列条件：1),最后两击的平均夯沉量不大干下列数值：单击夯击能小于4000KN m时为50mm,当单击夯击能量为40006000KN m时为100mm,当单击夯击能大于6000KN m时为200mm；3),不因夯坑太深而发生起锤困难2),夯坑周围地面不应发生过大的隆起；一般为4-10击.对于强夯置换法,最后两击的平均夯降量应满足强夯法的规定值；并且要满足下列条件：(1)墩底应穿过软弱土层,且应达到设计墩长；(2)累计夯沉量应为设计墩长的1.52.0倍；目前国内确定夯击击数的方法有所不同：有的以孔隙水压力达到液化压力为准；有的以最后一击的夯沉量达到某一数值为准；有的以最后两击产生的沉降差小于某一数值为准.总之,各夯击点的夯击击数,应使土体竖向压缩最大,而侧向位移最小为原则.夯击遍数：夯击遍数应根据地基土的性质确定,可采用点夯23遍,对于渗透性较差的细粒土,其夯击遍数可适当增加；最后应以的能量满夯2遍,满夯还可采用顷锤或低落距锤多次夯击,要求锤印搭接.3.6垫层铺设强夯前要求加固的场地要铺设一层稍硬的垫层；垫层厚度一般为0.5-2.0m.铺设的垫层不能含有粘土.思考：铺设垫层的主要作用是什么3.7间歇时间为什么要在两遍夯击之间留一定的时间间隔沙性土：一般不需要间隔,可连续夯击；粘性土：一般要间隔34周；4效果检验强夯施工结束后应间隔一定时间方能对地基加固质量进行检验.其间隔时间对碎石土和砂土地基可取l2周：对粉土和粘性土地基可取34周.室内试验十字板试验动力触探试验静力触探试验旁压试验载荷试验波速试验旁压试验加固宽度计算图124413124857