地基處理經(jīng)典講義4.ppt

1,第5章 地基處理,第1節(jié) 概述 第2節(jié) 墊層法 第3節(jié) 排水固結法 第4節(jié) 深層水泥攪拌法 第5節(jié) 高壓噴射注漿法 第6節(jié) 強夯法 第7節(jié) 振沖法,2,地基:是指直接承受建筑物荷載的那一部分地層。 天然地基:對地質條件良好的地基，可直接在其上修筑建筑物而無需事先對其進行加固處理，此種地基稱為天然地基。 在工程建設中，有時會不可避免地遇到地質條件不良或軟弱地基，若在這樣的地基上修筑建筑物，則不能滿足其設計和正常使用的要求；同時隨著科學技術的不斷發(fā)展，建筑物的荷載日益增大，對地基變形的要求也越來越嚴，因而，即使原來一般可被評價為良好的地基，也可能在特定的條件下必須進行地基加固。這些需經(jīng)人工加固后才可在其上修筑建筑物的地基稱為人工地基。,第1節(jié) 概 述,3,淤泥、淤泥質土在工程上統(tǒng)稱為軟土，其具有特殊的物理力學性質，從而導致了其特有的工程性質。,工程中常需要處理的土類主要為：淤泥及淤泥質土、粉質粘土、細粉砂土、砂礫石土、黃土、膨脹土、紅粘土及巖溶等。,地基處理:就是指對不能滿足承載力和變形要求的地基進行人工處理，以便能滿足工程要求，亦稱之為地基加固。,4,軟土：指在靜水或非常緩慢的流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學作用下形成的軟弱土。,軟土物理力學特性,天然孔隙比大： e1,天然含水量高：接近或大于液限,壓縮系數(shù)高,滲透系數(shù)小 固結緩慢,抗剪強度低,靈敏度高 擾動會影起結構破壞,具有明顯的流變性,流變：在應力不變的情況下，土體的剪應變和體應變仍隨時間而增長的現(xiàn)象。,軟土地基,5,淤泥：e1.5,淤泥質土：1.5 e1.0,軟土,工程特性 軟土地基的,地基承載力低,建筑物的沉降和差異沉降較大,建筑物沉降歷時長,軟土地基,6,粉細砂、粉土和粉質土： 在機器振動、波浪和地震等動荷載作用下易產(chǎn)生液化、震陷。 砂土、砂礫石等： 透水性大，抗?jié)B和防滲，防止?jié)B透破壞. 地基的透水性表現(xiàn)在堤壩等基礎產(chǎn)生的地基滲漏；基坑開挖工程中，因土層內夾薄層粉砂或粉土而產(chǎn)生流砂和管涌。都是地下水的運動中所出現(xiàn)的問題。為此，必須采取措施使地基土降低透水性和減少其上水壓力。,7,地基處理的目的:主要是改善地基的工程性質，包括改善地基土的變形特性和滲透性，提高其抗剪強度，改善其動力特性，提高地基的抗震(振)性能等,使其滿足工程要求。 工程要求包括：強度要求、變形要求、動力穩(wěn)定性要求、透水性要求、特殊土地基安定性要求。,地基處理的目的,8,強度要求：滿足地基土在上部結構的自重及外荷載作用下不致產(chǎn)生局部或整體剪切破壞。 變形要求: 滿足地基土在上部結構的自重及外荷載的作用下不致產(chǎn)生過大的沉降，特別是超過建筑物所能容許的不均勻的沉降。 動力穩(wěn)定性要求:滿足地基土在動力荷載（如地震荷載）作用下不致發(fā)生液化、 失穩(wěn)和震陷等災害。 透水性要求: 滿足地基土的地下水不會由于施工而造成滲漏量或動水壓力超過容許值，發(fā)生涌土、流砂、邊坡滑邊等事故。 特殊土地基安定性要求: 滿足濕陷性黃土、膨脹土、內陸性鹽漬土等特殊土上的建筑物不會由于不良土性而發(fā)生損壞。,地基處理的目的,9,各類地基處理方法，均有各自的特點和作用機理，在不同的土類中產(chǎn)生不同的加固效果，并也存在著局限性。地基的工程地質條件是千變萬化的，工程對地基的要求也是不盡相同的，材料、施工機具和施工條件等亦存在顯著差別，沒有哪一種方法是萬能的。因此，對于每一工程必須進行綜合考慮，通過方案的比選，選擇一種技術可靠、經(jīng)濟合理、施工可行的方案，既可以是單一的地基處理方法，也可以是多種方法的綜合處理。,地基處理的原則,10,地基處理方法的分類,要掌握地基處理的主要方法、適用范圍及加固原理. 注意：很多地基處理方法具有多重加固處理的功能，例如碎石樁具有置換、擠密、排水和加筋的多重功能；而石灰樁則具有擠密、吸水和置換等功能。,11,地基處理方法的分類,1.換土墊層法 換土墊層法的基本原理是挖除淺層軟弱土或不良土，分層碾壓或夯實土，按回填的材料可分為砂（或砂石）墊層、碎石墊層、粉煤灰墊層、干渣墊層、土（灰土、二灰）墊層等。 一般適用于處理淺層軟弱土層（淤泥質土、松散素填土、雜填土、浜填土、以及已完成自重固結的沖填土等）與低洼區(qū)域的填筑。 2.振密、擠密法 振密、擠密法的原理是采用一定的手段，通過振動、擠壓使地基土體孔隙比減小，強度提高，達到地基處理的目的。 （1）表層壓實法 （2）重錘夯實法 利用重錘自由下落時的沖擊能來夯擊淺層土，使其表面形成一層較為均勻的硬殼層。,12,（3）強夯法 利用強大的夯擊能，迫使深層土液化和動力固結，使土體密實，用以提高地基土的強度并降低其壓縮性，消除土的濕陷性、脹縮性和液化性。 （4）振沖擠密法 振沖擠密法一方面依靠振沖器的強力振動使飽和砂層發(fā)生液化，顆粒重新排列，孔隙比減小；另一方面依靠振沖器的水平振動力，形成垂直孔洞，在其中加入回填料，使砂層擠壓密實。 （5）土樁與灰土樁法 利用打入鋼套管（或振動沉管、炸藥爆破）在地基中成孔，通過擠壓作用，使地基土變得密實，然后在孔中分層填入素土（或灰土）后夯實而成土樁（或灰土樁）。,13,（6）砂樁 在松散砂土或人工填土中設置砂樁，能對周圍土體產(chǎn)生擠密作用或同時產(chǎn)生振密作用。 （7）爆破法 利用爆破產(chǎn)生振動使土體產(chǎn)生液化和變形，從而獲得較大的密實度，用以提高地基承載力和減小沉降量。 3.排水固結法 基本原理是軟土地基在附加荷載的作用下，逐漸排 出孔隙水，使孔隙比減小，產(chǎn)生固結變形。在這個過程 中，隨著土體超靜孔隙水壓力的逐漸消散，土的有效應力 增加，地基抗剪強度相應增加，并使沉降提前完成或提高 沉降速率。 （1）堆載預壓法 （2）砂井法 （3）真空預壓法 （4）降低地下水位法 （5）電滲排水法,14,4. 置換法 原理是以砂、碎石等材料置換軟土，與未加固部分形成復合地基，達到提高地基強度的目的。 （1）振沖置換法（碎石樁法） （2）石灰樁法 （3）強夯置換法 （4）水泥粉煤灰碎石樁法(cfg樁法) 5 .加筋法 通過在土層中埋設強度較高的土工聚合物、拉筋、受力 桿件等提高地基承載力、減小沉降、維持建（構）筑物 或土坡穩(wěn)定。 （1）土工聚合物（2）加筋土（3）土層錨桿（4）土釘 （5）樹根樁法,15,6 .膠結法 (化學加固法） 在軟弱地基中部分土體內摻入水泥、水泥砂漿以及石灰等固化物，形成加固體，與未加固部分形成復合地基，以提高地基承載力和減小沉降。 （1）注漿法 （2）高壓噴射注漿法 （3）水泥土攪拌法,16,地基處理方法的選擇,17,第2節(jié) 夯實法及碾壓法,通過夯錘或機械，夯擊或碾壓填土、疏松土層，使其孔隙體積減少、密實程度提高，這種作用稱為壓實。壓實能降低土的壓縮性、提高其抗剪強度、減弱土的透水性，使經(jīng)過處理的表層弱土成為能承擔較大荷載的地基持力層。,18,一、土的壓實原理 大量工程實踐和試驗研究表明，控制土的壓實效果的主要因素是：土的含水量，壓實機械及其壓實功能等。土的壓實效果常用干密度d（單位土體積內土粒的質量）來衡量。,19,1.最優(yōu)含水量 對粘性土，當壓實功能和條件相同時，土的含水量過大或過小，土體都不易壓實，只有把土的含水量調整到某一適宜值時，才能收到最佳的壓實效果。 在一定壓實機械的功能條件下，土最易于被壓實，并能達到最大密度時的含水量，稱為最優(yōu)含水量wop，相應的干密度則稱為最大干密度dmax。,w,d,0,dmax,wop,20,試驗統(tǒng)計表明：最優(yōu)含水量wop與土的塑限wp有關，大致為wop=wp+2%。土中粘土礦物含量大，則最優(yōu)含水量大。 2.壓實功能 對于同類土，隨著壓實功能的變化，最大干密度和最優(yōu)含水量也隨之變化。當壓實功能較小時，土壓實后的最大干密度較小，對應的最優(yōu)含水量則較大；反之，干密度較大，對應的最優(yōu)含水量則較小。,21,二、機械碾壓法,常用機械：平碾、羊足碾、壓路機等（注意適用條件）,適用條件：大面積填土和雜填土,施工質量控制： a:土的含水量為wop ; b:土的分層厚度300mm左右；,三、振動壓實法,常用機械：振動壓實機,適用條件：雜填土、爐渣、細砂、碎石土等。,壓實效果：影響深度1.21.5m，承載力可達100120kpa。,注意：不宜地下水位高，對周圍影響3m范圍。,四、重錘夯實法,常用機械：由起重機將重錘提至一定高度后自由落下，重復夯擊使土密實。,施工要求：錘重1530kn，落距2.54.5m， 夯打812遍，影響深度1.2m左右。,22,第3節(jié) 換土墊層法,當建筑物基礎下的持力層比較軟弱、不能滿足上部荷載對地基的要求時，常在地基表面鋪設一定厚度的墊層，或將基礎下一定深度內的土層挖去，然后回填以強度較高的砂、碎石或灰土等，并夯至密實。 這種處理地基表層的方法稱為墊層法。,23,按其組成的材料可分為:砂墊層、碎石墊層、灰土墊層和加筋土墊層等。 按其作用分為：換土墊層、排水墊層和加筋土墊層。 1.換土墊層：是將基礎下一定深度范圍內的軟弱土層全部或部分挖除，然后分層回填并夯實砂、碎石、素土、灰土、粉煤灰、等強度較大、性能穩(wěn)定和無侵蝕性材料。 換土墊層法是一種較為經(jīng)濟、簡單的軟土地基淺層處理方法。該法常用于基坑面積寬大和開挖土方較大的回填土方工程，一般適用于處理淺層軟弱土層（淤泥質土、濕陷性黃土、松散素填土、雜填土、浜填土、以及已完成自重固結的沖填土等）與低洼區(qū)域的填筑。 處理深度常控制在3米范圍以內,所承受建筑物的荷載不宜太大。也不宜小于0.5m，因為墊層太薄，則換土墊層的作用也不顯著。,24,砂墊層,25,其作用為：提高淺層地基承載力；減小地基沉降量；通過墊層，擴散基底壓力，均化應力分布；墊層（砂、石）可作為基底下水平排水層，加速軟弱土層的排水固結； 消除或部分消除土的濕陷性和脹縮性、防止土的凍脹作用。 常用機械碾壓、平板振動和重錘夯實進行施工。 2.排水墊層：指軟土地基上堤壩基底鋪設的水平排水層，采用透水性良好的中粗砂或碎石填筑。其作用主要是排水固結和約束地基的側向變形。 3.加筋土墊層：指由砂、石和素土墊層中增設各種類型加筋材料組成的復合墊層。 改善應力場和應變場，均化應變。,26,換土墊層的設計 換土墊層的設計內容主要包括墊層厚度和寬度兩方面，要求有足夠厚度以置換可能被剪切破壞的軟弱土層，有足夠寬度防止墊層向兩側擠出，又要求設計荷載通過墊層擴散至下臥軟土層的附加應力，滿足軟土層承載力與穩(wěn)定性和沉降的要求。 墊層厚度目前常用的計算方法是近似按應力擴散角進行計算。即認為砂墊層以“”角向下擴散基底附加壓力，到砂墊層底面(下臥層頂面)處的土中附加壓應力與土中自重應力之和不超過該處下臥層頂面地基深度修正后的容許承載力，即：,27,(1).砂墊層厚度的確定,28, z, z,對矩形基礎:,墊層底面處的附加壓力,條形基礎:,墊層厚度不宜小于0.5m，也不宜大于3m。計算時，先假設一個墊層厚度（1-2m)，再按上式驗算。,29,(2)墊層寬度的確定 墊層寬度應滿足基礎底面壓力擴散的要求，可按下式計算或根據(jù)當?shù)亟?jīng)驗確定。,對于比較重要的建筑物，還應計算地基的變形量。地基變形僅考慮下臥土層的變形量。 墊層材料應分層夯實并達到一定的密實度，以保證其自身的承載力滿足設計要求。,30,第3節(jié) 排水固結法,排水固結預壓法:即指給地基預先施加荷載，為加速地基中水分的排出速率，同時在地基中設置豎向和橫向的排水通道，使得土體中的水分排出，逐步固結，以達到提高地基承載力和穩(wěn)定性、減小沉降量目的的一種地基處理方法。,31,排水固結法由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩部分組成。設置排水系統(tǒng)的目的，主要在于改變地基原有的排水邊界條件，縮短孔隙水排出的路徑，加快排水固結時間。排水系統(tǒng)由豎向排水體和水平向排水體構成，豎向排水體如砂井，水平排水體為砂墊層。 加壓系統(tǒng)主要作用是給地基土增加固結壓力，使其產(chǎn)生固結。加壓的方式通?？衫媒ㄖ铮ㄈ绶课荩┗驑嬛铮ㄈ缏返?、堤壩等）自重、專門堆載、充水（如油罐充水）及抽真空施加負壓力荷載等。,32,目的： 沉降問題：使地基的沉降在加 載預壓期間大部分或基本完成， 使建筑物在使用期間不致產(chǎn)生不 利的沉降和沉降差； 穩(wěn)定問題：加速地基土的強度的 增長，提高地基的承載力和穩(wěn)定性。,33,5.3.1 排水固結預壓法加固原理,室內壓縮試驗說明排水固結法原理,飽和軟粘土地基在荷載作用下，孔隙中的水慢慢排出，孔隙體積慢慢地減小，地基發(fā)生固結變形。同時，隨著超靜孔隙水壓力逐漸消散，有效應力逐漸提高，地基土的強度逐漸增長。,進行加載預壓使土層固結，然后卸除荷載，再施工建筑物，可以使地基在建筑場地上先加一個和上部結構相同的壓力沉降減少，如進行超載預壓(預壓荷載大于建筑物荷載)效果將更好，但預壓荷載不應大于地基土的容許承載力。,34,當土樣在天然狀態(tài)下施加荷載壓力至完全固結時，曲線從天然狀態(tài)a點開始，在作用下，土中水排出，土體固結壓密，沿曲線abc到達c點，孔隙比減少e,相應抗剪強度逐漸增大。 在完全固結c點，卸去全部荷載后，曲線立即回彈，沿cef曲線返回f點，有效固結壓力恢復至天然狀態(tài)，由于土樣孔隙中水部分被固結排走，孔隙比只能回彈到ef,同樣抗剪強度也只能恢復部分，不能恢復到天然狀態(tài)，常把這種稱為超固結狀態(tài)。 在超固結狀態(tài)下的土樣又再施加荷載壓力至完全固結時，曲線從f點沿fgc再固結壓縮至c點。,35,顯然在相同的固結壓力下，當給土樣預先施加一個荷載后，再給土樣施加荷載，則土樣的密實度和抗剪強度提高(圖中的f點、e點分別要比a點和b點高) ，變形減小（ee）。 利用這個原理，如果在建筑場地上預先施加一個與上部結構荷載相同甚至大于它的荷載進行預壓，使土層得以排水固結，然后卸除荷載再在其上修建建筑物或構筑物，則由建筑物引起的沉降可大大減小。,36,（1）提高建筑物軟土地基的承載力與穩(wěn)定性，常用于堤壩、油罐等的修筑。 （2）消除或減少基礎（底）的沉降，常用于減少建筑物基礎的沉降或消除高速公路路堤的工后沉降等。,主要應用于：,37,土層的排水固結效果和它的排水邊界條件及預壓荷載有關。當土層厚度相對于荷載寬度比較小時，土層中孔隙水向上下面透水層排出而使土層發(fā)生固結，稱為豎向排水固結。根據(jù)固結理論，粘性土固結所需時間與排水距離的平方成正比。因此，為了加速土層的固結，最有效的方法是增加土層的排水途徑，縮短排水距離?？稍诘鼗性O置各類豎向排水體，如普通砂井、袋裝砂井、塑料排水帶和水平排水墊層等。,38,豎向排水情況,砂井地基排水情況,按固結所需的滲徑距離，均勻布置，利用機械，垂直打入一定深度的井孔，內灌透水性好的砂，形成排水砂井。作用：增加排水通道，縮短滲徑，加速地基固結、強度增長和沉降發(fā)展。,39,排水固結預壓法主要適用 于處理淤泥、淤泥質土及其他 飽和軟粘土。對于砂類土和粉土，因其透水性良好，無需用此法處理。 (一)天然地基堆載預壓法 (二)砂井堆載預壓法 (三)真空預壓法,40,5.3.2 天然地基堆載預壓法 天然地基堆載預壓法是在建筑物施工前，用與設計荷載相等(或略大)的預壓荷載(如砂、土、石等重物)堆壓在天然地基上使地基軟土得到壓縮固結以提高其強度(也可以利用建筑物本身的重量分級緩慢施工)，減少工后的沉降量，待地基承載力、變形達到設計預期要求后，將預壓荷載撤除，在經(jīng)預壓的地基上修建建筑物。 此方法費用較少，但工期較長。如軟土層不太厚，或軟土中夾有多層細、粉砂夾層滲透性能較好，不需很長時間就可獲得較好預壓效果時可考慮采用，否則排水固結時間很長，應用就受到限制。,41,5.3.3 砂井堆載預壓法,軟粘土滲透系數(shù)很低，為了縮短加載預壓后排水固結的歷時，對較厚的軟土層，常在地基中設置排水通道，使土中孔隙較快排出水。可在軟粘土中設置一系列的豎向排水通道(砂井、袋裝砂井或塑料排水板)，在軟土頂層設置橫向排水砂墊層如下圖所示，借此縮短排水途程，增加排水通道，改善地基滲透性能。,砂井堆載預壓,42,（一）砂井地基的設計,1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特性和施工期的要求。從原則上講，為達到相同的固結度，縮短砂井間距比增加砂井直徑效果要好，即以“細而密”為佳，不過，考慮到施工的可操作性，普通砂井的直徑為300500mm。 砂井的間距可根據(jù)地基土的固結特征和預定時間內所要求達到的固結度確定，間距可按為直徑的68倍選用。,43,2砂井深度： 砂井深度主要根據(jù)土層的分布、地基中的附加應力大小、施工期限和條件及地基穩(wěn)定性等因素確定。當軟土不厚（一般為1020m）時，盡量要穿過軟土層達到砂層；當軟土過厚（超過20m）,不必打穿粘土，可根據(jù)建筑物對地基的穩(wěn)定性和變形的要求確定。對以地基抗滑穩(wěn)定性控制的工程，豎井深度應超過最危險滑動面2.0m以上。,3砂井排列： 砂井的平面布置可采取正方形或等邊三角形，在大面積荷載作用下，認為每個砂井均起獨立排水作用。為了簡化計算，將每個砂井平面上的排水影響面積以等面積的圓來代替，可得一根砂井的有效排水圓柱體的直徑de和砂井間距l(xiāng)的關系按下式考慮：,等邊三角形布置,正方形布置,44,4砂井的布置范圍：由于在基礎以外一定的范圍內仍然存在壓應力和剪應力，所以砂井的布置范圍應比基礎范圍大為好，一般由基礎的輪廓線向外增加24m。 5砂料：砂料宜用中、粗砂，必須保證良好的透水性，含泥量不應超過3%，滲透系數(shù)應大于10-3cm/s。,6砂墊層：為了使砂井有良好的排水通道，砂井頂部應鋪設砂墊層，墊層砂料粒度和砂井砂料相同，厚度一般為0.5 m1 m。,45,(二)袋裝砂井預壓法 目前國內應用的袋裝砂井直徑一般為70120mm，間距為1.0m2.0m(井徑比n約取1520)。砂袋可采用聚丙烯或聚乙烯等長鏈聚合物編織制成，應具有足夠的抗拉強度、耐腐蝕、對人體無害等特點。裝砂后砂袋的滲透系數(shù)不應小于砂的滲透系數(shù)。灌入砂袋的砂應為中、粗砂并振搗密實。砂袋留出孔口長度應保證伸入砂墊層至少300mm，并不得臥倒。 袋裝砂井的施工已有相應的定型埋設機械，與普通砂井相比，優(yōu)點是：施工工藝和機具簡單、用砂量少；它間距較小，排水固結效率高，井徑小，成孔時對軟土擾動也小，有利于地基土的穩(wěn)定，有利于保持其連續(xù)性。 井徑比砂井排水影響面積的等效圓直徑與砂井直徑之比。,46,袋裝砂井,47,(三)塑料排水板預壓法 塑料排水板預壓法是將塑料排水板用插板機插入加固的軟土中，然后在地面加載預壓，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。 塑料板排水與砂井比較具有如下優(yōu)點： 1，塑料板由工廠生產(chǎn)，材料質地均勻可靠，排水效果穩(wěn)定； 2塑料板重量輕，便于施工操作； 3施工機械輕便，能在超軟弱地基上施工；施工速度快，工程費用便宜。,48,多孔單一結構型塑料排水板,復合結構塑料排水板,49,塑料排水板,50,塑料排水板施工,51,施工后的塑料排水板,52,5.3.4堆載預壓的計算步驟 因軟粘土地基抗剪強度較低，無論直接建造建(構)筑物還是進行堆載預壓往往都不可能快速加載，而必須分級逐漸加荷，待前期荷載下地基強度增加到足以加下一級荷載時才可加下一級荷載。具體計算步驟是，首先用簡便的方法確定一個初步的加荷計劃，然后校核這一加荷計劃下地基的穩(wěn)定性和沉降，其步驟如下：,53,1. 利用地基的天然地基土抗剪強度計算第一級容許施加的荷載p1，對飽和軟粘土可采用下列公式估算：,k安全系數(shù)，建議采用1.11.5； cu天然地基的不排水抗剪強度(kpa)； 基底標高以上土的重度(kn/m3)； d基礎埋深(m)。,54,2. 計算第一級荷載下地基強度增長值。在荷載作用下，經(jīng)過一段時間預壓地基強度會提高，提高以后的地基強度為cu1：,考慮剪切蠕變的強度折減系數(shù)； cup1作用下地基因固結而增長的強度。,3. 計算p1 作用下達到所確定固結度所需要的時間, 目的在于確定第一級荷載停歇的時間，亦即第二級荷載開始施加的時間。,55,4. 根據(jù)第二步所得到的地基強度cu1 計算第二級所能施加的荷載p2, p2可近似地按下式估算：,同樣，求出在p2作用下地基固結度達70時的強度以及所需要的時間，然后計算第三級所能施加的荷載，依次可計算出以后的各級荷載和停歇時間。,5 . 按以上步驟確定的加荷計劃進行每一級荷載下地基的穩(wěn)定性驗算。如穩(wěn)定性不滿足要求，則調整加荷計劃。,56,6 . 計算預壓荷載下地基的最終沉降量和預壓期間的沉降量。這一項計算的目的在于確定預壓荷載卸除的時間。這時地基在預壓荷載下所完成的沉降量已達到設計要求，所余的沉降量是建筑物所允許的。,p1,p2,p3,t1,t2,t3,t4,t5,57,5.3.5 超載預壓 對沉降有嚴格限制的建筑，應采用超載預壓法處理地基。經(jīng)超載預壓后，如受壓土層各點的有效豎向應力大于建筑物荷載引起的相應點的附加總應力時，則今后在建筑物荷載作用下地基土將不會再發(fā)生主固結變形，而且將減小次固結變形，并推遲次固結變形的發(fā)生。 超載預壓可縮短預壓時間.,58,5.3.6 真空預壓法,真空預壓法實質是以大氣壓作為預壓荷重的一種預壓固結法。 在需要加固的軟土地基表面鋪設砂墊層，然后埋設垂直排水通道(普通砂井、袋裝砂井或塑料排水板)，再用不透氣的封閉薄膜覆蓋軟土地基，使其與大氣隔絕，薄膜四周埋入土中，通過砂墊層內埋設的吸水管道，用真空泵進行抽氣，使其形成真空，當真空泵抽氣時，先后在地表砂墊層及豎向排水通道內逐漸形成負壓，使土體內部與排水通道、墊層之間形成壓力差，在此壓力差作用下，土體中的孔隙水不斷由排水通道排出，從而使土體固結。,59,降低水位預壓法,降低水位預壓法是借井點抽水降低地下水位，以增加土的自重應力，達到預壓目的。 其降低地下水位原理、方法和需要設備基本與井點法基坑排水相同。地下水位降低使地基中的軟弱土層承受了相當于水位下降高度水柱的重量而固結，增加了土中的有效應力。這一方法最適用于滲透性較好的砂土或粉土或在軟粘土層中存在砂土層的情況，使用前應摸清土層分布及地下水位情況等。,60,工程實例,1 工程概況 浙江煉油廠位于浙江省鎮(zhèn)?？h境內，整個廠區(qū)座落在杭州灣南岸的海涂上，廠區(qū)大小油罐60余個，其中1萬m3 的油罐10個，罐體采用鋼制焊接固定拱頂?shù)慕Y構型式。1萬m3 的油罐直徑d31.28m，采用鋼筋混凝土環(huán)形基礎，環(huán)基高度取決于油罐沉降大小和使用要求，本設計環(huán)基高h2.30m，其中填砂。 罐區(qū)地基土屬第四紀濱海相沉積的軟粘土，土質十分軟弱，而油罐基底壓力達p=191.4kn/m2。,61,2 地基土層分布 場地地基土層自上而下分為以下幾層：第一層為黃褐色粉質粘土硬殼層，為超固結土，厚度在1m左右；第二層為淤泥質粘土，厚度約3.20m；第三層為淤泥質粉質粘土，其中夾有薄層粉砂，平均厚度為4.0m；第四層為淤泥質粘土，其中含有粉砂夾層；下部粉砂夾層逐漸增多而過渡到粉砂層，此層平均厚度為9.30m；第五層為粉、細、中砂混合層，其中以細砂為主并混有粘土，平均厚度為8.0m；第五層以下為粘土、粉質粘土及淤泥質粘土層，距地面50.0m左右為厚砂層，基巖在80m以下。 主要持力層土含水量高(超過液限)，壓縮性高，抗剪強度低。油罐地基采用砂井并充水預壓處理。,62,3 砂井設計 砂井直徑40cm、間距2.5m，采用等邊三角形布置，井徑比n為6.6。考慮到地面下17m處有粉細中砂層，為便于排水，砂井長度定為18m，砂井的范圍一般比構筑物基礎稍大為好，本工程基礎外設兩排砂井以利于基礎外地基土強度的提高，減小側向變形。 砂井布置如下圖：,63,4 砂井施工 本工程采用高壓水沖法施工，即在普通鉆機桿上接上噴水頭，外面罩上一定直徑的切土環(huán)刀，由高壓水和切土環(huán)刀把泥漿泛出地面從排水溝排出，當孔內水含泥量較少時倒入砂而形成砂井。該法機具簡單、成本低、對土的結構擾動小，缺點是砂井的含泥量較其他施工方法為大。施工時場地上泥漿多，在鋪砂墊層前必須進行清理。,64,5 效果評價 本工程經(jīng)現(xiàn)場沉降觀測和孔隙水壓力觀測。在充水預壓過程中，除個別測點外，孔隙水壓力和沉降速率實測結果均未超過控制標準，罐外地面無隆起現(xiàn)象，說明在充水過程中地基是穩(wěn)定的。從固結效果來看，當充水高度達罐頂后30天(即充水開始后110天)孔隙水壓力已經(jīng)基本消散。放水前實測值已接近最終值，說明固結效果是顯著的。因此，可認為該工程采用砂井充水預壓，在技術上效果是好的。,65,化學加固法,化學加固法是采用化學漿液灌入或噴入土中，使土體固結（土粒膠結）的地基加固方法。包括灌漿法、深層水泥攪拌法、高壓噴射注漿法。,一、灌漿法,灌漿法是利用液壓、氣壓或電化法，通過灌漿 管把化學漿液灌入土的孔隙中，以填充、滲透 擠密等方式，替代土顆粒間孔隙，經(jīng)一定時間 硬化后將松散的土粒固結成整體。,化學漿液：水泥漿+穩(wěn)定劑+減水劑+早強劑,加固目的：防滲、加固地基、地基托換。,66,第4節(jié) 深層水泥攪拌法,深層攪拌法（deep mixing methoddmm）是一種化學加固地基的方法。它通過特制機械各種深層攪拌機，沿深度將固化劑（水泥漿、水泥粉或石灰粉，外摻一定的添加劑）與地基土強制就地攪拌，利用固化劑自身及其與地基土之間所產(chǎn)生的一系列物理、化學反應，使地基土硬結成為具有整體性、水穩(wěn)定性、較低滲透性和一定強度的復合土樁（體），或與地基土構成復合地基，從而提高軟土地基的承載力、減小地基的變形。,67,水泥土攪拌樁的應用,支護結構 重力式支護結構；止水帷幕； 地基加固 提高地基強度；控制沉降；防止液化 適用于淤泥質土、粉質粘土和低強度的粘性土地基。,68,支護結構 水泥土墻,69,支護結構水泥土墻,70,灌漿錨桿,71,支護結構水泥土墻,72,支護結構水泥土墻,73,水泥土攪拌樁的應用 地基加固,a)柱狀布置；b) 壁狀布置；c) 格柵狀布置；d) 塊狀布置,74,建筑物的地基加固，常采用樁型水泥土加固體，荷載不大時，可用單軸單樁體，較大時用雙軸樁體，平面上按基礎的形狀均勻布置；如基礎面積大，對地基均勻沉降要求高，應按格室形或墻體型布置水泥土加固體。,75,地基加固,76,深層攪拌法按固化主劑的 不同可分為水泥系深層攪拌法 和石灰系深層攪拌法；按施工工藝又可分為漿體噴射深層攪拌法和粉體噴射深層攪拌法（濕噴和干噴）。 水泥系深層攪拌法所形成的固化土稱為水泥土（水泥加固土），影響水泥土強度的主要因素有：,77,水泥土的無側限抗壓強度隨水泥摻入比的增大而增大。工程上常用的aw約為725%。,1.水泥摻入比,78,2.齡期 水泥土的無側限抗壓強度隨著齡期的增長而增大，其強度增長規(guī)律不同于混凝土，一般在t28d后強度仍有較大增長。直到90d后其強度增長率逐漸變緩。所以，以齡期90天作為標準強度。 3.地基土的含水量 當水泥摻入比相同時，水泥土的無側限抗壓強度隨著含水量的降低而增大。含水量的降低使水泥土的密實性得到增強，從而提高了強度。,79,4.水泥標號 水泥土的強度隨水泥標號的提高而增大。在水泥摻入比相同的條件下，水泥標號每提高100號，水泥土的無側限抗壓強度約增大2030。 5.添加劑 在水泥系深層攪拌法中，常選用木質素磺酸鈣、石膏和三乙醇胺等添加劑。添加劑對水泥土強度的影響程度可通過試驗來確定。,80,（一）粉體噴射攪拌法(粉噴樁法),施工方法：通過專用的施工機械，將攪拌鉆頭下沉到預計孔底后，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，直到設計?；覙烁?。為保證質量，可再次將攪拌頭下沉至孔底，重復攪拌。,優(yōu)、缺點：優(yōu)點是以粉體作為主要加固料，不需向地基注入水分，因此加固后地基土初期強度高，可以根據(jù)不同土的特性、含水量、設計要求合理選擇加固材料及配合比，對于含水量較大的軟土，加固效果更為顯著；施工時不需高壓設備，安全可靠，對周圍環(huán)境無污染、振動等不良影響。缺點是由于目前施工工藝的限制，加固深度不能過深，一般為815m。,81,粉體噴射攪拌施工作業(yè)順序,a） 攪拌機對準樁位；b）下鉆；c）鉆進結束 d）提升噴射攪拌 e）提升結束,82,(二)水泥漿攪拌法（深攪樁法）,施工方法：用回轉的攪拌葉將壓入軟土內的水泥漿與周圍軟土強制拌和形成水泥加固體。攪拌機由電動機、中心管、輸漿管、攪拌軸和攪拌頭組成，并有灰漿攪拌機、灰漿泵等配套設備。我國生產(chǎn)的攪拌機現(xiàn)有單攪頭和雙攪頭兩種，加固深度達30m形成的樁柱體直徑60cm80cm(雙攪頭形成8字形樁柱體)。,與粉體噴射攪拌法相比有其獨特的優(yōu)點：1.加固深度加深；2.由于將固化劑和原地基軟土就地攪拌，因而最大限度利用了原土；3.攪拌時不會側向擠土，環(huán)境效應較??；,83,(a)定位 (b)噴漿攪拌下沉 (c)攪拌上升 (d)重復噴漿攪拌下沉 (e)重復攪拌上升(完畢),(a),(b),(c),(d),(e),攪拌工藝,打入深度較大，應自上而下，或自下而上分段攪拌?？刂铺嵘俣取姖{速度,84,二、復合地基理論,復合地基：是指天然地基在地基處理過程中部分土體得到增強，或被置換，或在天然地基中設置加筋材料，加固區(qū)是由基體（天然地基土體或被改良的天然地基土體）和增強體兩部分組成的人工地基（區(qū)別于均質地基）。復合地基上部結構的荷載由基體和增強體共同承擔（區(qū)別于樁基礎）。 根據(jù)地基中增強體的方向可分為豎向增強體復合地基和水平向增強體復合地基兩類。,85,豎向增強體復合地基通常稱為樁體復合地基，樁體復合 地基中，根據(jù)樁體是由散體材料組成，還是由粘結材料 組成，以及粘結材料樁的剛度大小，可作如下分類：,1、復合地基分類,豎向增強體復合地基,散體材料樁復合地基,粘結材料樁復合地基,柔性樁復合地基,半剛性樁復合地基,復合地基,水平向增強體復合地基- 加筋體復合地基,散體材料樁只有依靠周圍土體的圍箍作用才能形成樁體。 散體材料樁復合地基包括碎石樁復合地基、砂樁復合地基等。 柔性樁復合地基包括灰土樁復合地基、石灰樁復合地基等。 半剛性樁復合地基包括cfg樁復合地基、低強度混凝土樁復合地基、水泥土攪拌樁、旋噴樁復合地基等。,86,2、復合地基常用概念,1. 復合地基面積置換率 若樁體的橫截面積為ap，該樁體所承擔的加固面積為ae，則復合地基面積置換率的定義為,對只在基礎下布樁的復合地基，樁的截面面積之和與基礎總面積 相等的復合土體面積之比，稱為平均面積置換率。,樁體在平面上的布置形式： 等邊三角形布置、正方形布置和矩形布置。,87,a）正方形布置 b）等邊三角形布置 c）長方形布置,88,若樁體為圓形，直徑為d，則對等邊三角形布置、正方形布置 和矩形布置的情形，復合地基面積置換率分別為：,復合地基樁土荷載分擔比 :即樁與土分擔荷載的比例。,pp樁承擔的荷載；ps樁間土承擔的荷載 p總荷載。,89,設計原理,樁土共同承載 承載 樁的承載力 + 樁間土承載力（折減） 沉降 樁范圍的壓縮 + 樁端以下土的沉降,90,3、復合地基承載力計算,式中 fspk 復合地基承載力特征值（kpa）； m 復合地基面積置換率； f pk樁體承載力特征值（kpa）； fsk處理后樁間土承載力特征值（kpa）； ra單樁豎向承載力特征值（kn）； ap樁的截面積（m2）； 樁間土承載力折減系數(shù)。,（1）,（2）,式（1）適用于散體材料樁和樁身強度較低的柔性樁復合地基， 其中常常可取1.0；式（2）適用于樁身強度較高的柔性樁和剛性 樁復合地基，其中通常小于1.0。,91,單樁豎向承載力特征值,水泥土90d齡期的無側限抗壓強度平均； 樁身強度折減系數(shù),干法可取0.20.3 濕法可取0.250.33 ； 樁端天然地基土的承載力折減系數(shù)， 可取0.40.6,承載力高時取低值。 _樁側阻力特征值,對淤泥取4-7kpa,對淤泥質土6-12kpa,對軟塑狀粘性土10-15kpa,對可塑狀粘土12-18kpa. 樁端地基土未修正的承載力特征值.,qsi,qp,92,確定樁長、水泥摻入比： 當軟土較厚，攪拌樁不穿透軟土層時，由無側限抗壓強度（試驗得）按（1）式計算單樁承載力特征值，再由（2）式反算所需樁長。 當軟土不厚，樁端可進入下部硬土層，或因施工限制加固深度，可直接定樁長，計算ra,由ra推求水泥摻入比。,93,下臥層地基強度驗算,式中 假想實體基礎底面壓力(kpa)； a基礎底面積(m2)； au假想實體基礎側表面積(m2)； fe假想實體基礎側表面平均摩阻力； ac 假想實體基礎底面積(m2)； fc 假想實體基礎底面經(jīng)修正后的地基 承載力特征值。,=pka+gk-fs(a-ac)-feau/acfc,94,樁,樁,土,gk,ac,fc,fe,l,fs,pka,95,沉降計算,水泥土樁復合地基的沉降包括： 水泥土樁群體的壓縮變形 樁端下未加固土層的壓縮變形 均可按分層總和法計算。,96,例題1:某柱下獨立基礎基底尺寸為48米,埋深2米,基礎下天然地基為淤泥質土,承載力特征值fak=80kpa,不能滿足設計要求,欲采用水泥土攪拌樁進行加固,水泥土攪拌樁直徑500mm,樁體無側限抗壓強度為2 mpa,要求加固后復合地基承載力特征值為160kpa,試確定水泥土攪拌樁的長度和數(shù)量. 求m, n=ma/ap 求樁長,97,例題2: 某房地產(chǎn)開發(fā)公司擬在15m厚軟粘土（其承載力特征值為100kpa，重度=18kn/m3)上建造六層樓住宅樓，軟土下為承載力特征值為200kpa的粘性土。采用筏板基礎，尺寸為20m50m，為計算簡便，假設基礎置于地表。擬采用復合地基方案，復合地基承載力取130kpa。若選用人工成孔石灰樁復合地基方案，樁長5m，樁徑300mm，石灰樁樁身抗壓強度比例界限值為400kpa，石灰樁線膨脹系數(shù)取1.1，樁間土承載力提高系數(shù)取1.15，壓力擴散角取23。試驗算石灰樁方案是否可行？若可行，求石灰樁的面積置換率。若采用等邊三角形布樁，試求樁間距。求石灰樁的理論布樁數(shù)。（對軟粘土深度修正系數(shù)取1.5，寬度修正系數(shù)取0）。 提示：（1）首先應進行軟弱下臥層強度驗算?。?）石灰樁面積置換率應采用膨脹后的截面積進行計算！,98,解：（1）已知：,即：,由上可得軟弱下臥層強度滿足要求。即石灰樁方案可行。,99,（2）設石灰樁的面積置換率為m:,（4）設石灰樁的理論布樁數(shù)為n,即理論布樁數(shù)為650根。,100,工程實例 一、工程概況 南湖新村系江蘇省南京市重點新建的住宅小區(qū)之一，占地面積0.64km2，擬建200余棟多層住宅，建筑面積達550000 m2 。場地為長江及秦淮河的漫灘地帶，主要地層為高壓縮性流塑狀的淤泥質亞粘土，厚度超過30m，土質松軟，承載力很低。 為了提高軟土地基的承載能力，充分利用有限的建筑場地，增加住宅樓層數(shù)，南京市城鎮(zhèn)建設綜合開發(fā)公司第五處和南京市建筑設計院除采用大開挖深換土、使用大板和折板基礎外，還采用了碎石樁、石灰樁、現(xiàn)場灌注素混凝土樁、錐形樁以及深層攪拌法等地基處理措施。 受冶金工業(yè)部建筑研究總院地基室、南京市城鎮(zhèn)建設綜合開發(fā)公司和南京市建筑設計院的委托，對南湖新村18棟六層和七層的住宅樓軟土地基進行深層攪拌樁加固。,101,二、設計 為獲得設計工作必需的攪拌樁參數(shù)，在施工現(xiàn)場附近進行了現(xiàn)場試驗。這里主要介紹一下地基加固設計。 （一）布樁方案 南湖新村采用深層攪拌加固的住宅樓主要有七層點式和六層條式兩種。七層點式住宅樓荷重較大，基底壓力達150kpa，但其上部建筑相對剛度較大，因此建筑物沉降將比較均勻，根據(jù)這一個特點，深層攪拌加固采用柱狀加固型式。對于六層條式住宅樓來說，雖其基底壓力小于140kpa，但其上部建筑長高比較大，剛度相對較小，易產(chǎn)生不均勻沉降；尤其是六棟底層為商店的臨街住宅樓，建在地勢低洼、又是新近剛回填的魚塘上，極易產(chǎn)生不均勻沉降，因此攪拌加固設計中采用了壁狀加固型式，即樁與樁搭接成壁，縱橫方向的水泥土壁又交叉成格柵狀，使全部的攪拌樁連成一個整體，如同一個不封底的箱形基礎，以減少不均勻沉降。此外對于一半基礎座落在新填的魚塘上，另一半座落在岸坡上的條式住宅樓，則通過不同的樁長設計來調整不均勻沉降。,102,設計包括以下三方面： 1.攪拌單樁的設計 設計樁長考慮場地標高與基底標高之間的距離，單樁承載力按摩擦型樁計算。 2攪拌樁置換率和樁數(shù)的計算 3.群樁基礎驗算 將加固后的樁群視為一個格子狀的假想實體基礎，然后分別進行承載力驗算和沉降驗算。,103,三、施工 施工參數(shù)以及施工工藝此處從略，本小節(jié)主要介紹一下變摻量攪拌。 在攪拌樁施工中，根據(jù)摩擦型攪拌樁的受力特性，采用了變摻量的施工工藝。所謂變摻量即樁端、樁中段和樁頂?shù)乃鄵饺氡认鄳跇渡響Χ兓从貌煌淖{提升速度和注漿次數(shù)來滿足各樁段水泥摻入比的要求。 對于土質條件比較復雜的區(qū)段，為了保證攪拌質量，在攪拌施工前先用輕便觸探儀對全場地進行觸探，劃分各土層分界線，確定相應的注漿量。 在成樁過程中，凡是由于電壓過低或其他原因造成停機或使成樁工藝中斷的，當攪拌機重新啟動后，為了防止斷樁，均將深層攪拌機下沉0.5m再繼續(xù)成樁。,104,四、住宅樓竣工后的沉降觀測 對南湖新村18棟采用深層攪拌法加固軟土地基的住宅樓，進行了定期沉降觀測。使用一年半后的累計沉降表明，總沉降量較小，而且每棟住宅樓各觀測點的沉降量也比較均勻，傾斜率很小，建筑物沒有產(chǎn)生裂縫，使用正常。,105,第5節(jié) 高壓噴射注漿法,高壓噴射注漿法（high pressure jet grouting）是利用高壓射流技術，噴射化學漿液，破壞地基土體，并強制土與化學漿液混合，形成具有一定強度的加固體，來處理軟弱地基的一種方法。,106,107,利用鉆機把帶有噴嘴的注漿管鉆入(或置入)至土層預定的深度后，似2040mpa的壓力把漿液或水從噴嘴中噴射出來，形成噴射流沖擊破壞土層，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，漿液凝固后，便在土中形成一個固結體。 它具有增大地基強度、提高地基承載力、止水防滲、減少支擋結構物土壓力、防止砂土液化和降低土的含水量等多種功能。,高壓噴射注漿法,108,按產(chǎn)生固結體的大小，分四種噴管： 1.單噴管，形成直徑0.3-0.8m； 2.二重噴管，輸送空氣和漿液兩種介質，直徑0.8-1.2m； 3.三重噴射管，輸送水、氣、漿三種介質，直徑1-2m; 4.多重噴射管，直徑2-4m; 按注漿噴射形式的不同，加固體的形狀不同。噴射形 式主要有： 1.旋轉噴射注漿； (圓柱狀） 2.定向噴射注漿；（壁狀體） 3. 擺噴注漿。（扇形體）,109,高壓噴射注漿法在工程上 的應用主要有兩方面： 1.加固地基，提高建筑物地基的承載力，改善地基的變形性質，既可應用于擬建建筑物的地基處理，又可應用于已建建筑物的事故處理。應用于淤泥質土、黃土、粘性土等。 2.地基或土體的防滲處理，形成防滲帷幕，防止?jié)B流破壞、流土或管涌。應用砂土和砂礫石等。,噴射注漿施工順序： 開始鉆進鉆進結束高壓旋噴開始噴嘴邊旋轉邊提升噴射結束,110,盾構始發(fā)端土體加固施工現(xiàn)場,111,采用雙高壓（漿壓、水壓）三重管（氣、水、漿管）旋噴加固方法,112,第6節(jié) 強夯法,強夯法：用幾噸至幾十噸的重錘從高處落下(十幾米至幾十米)，反復多次夯擊地面，對地基進行強力夯實。與重錘夯實不同，通過強大的夯擊力在地基中產(chǎn)生動應力和振動波，從夯擊點發(fā)出縱波和橫波，向地基縱深方向傳播，使地基淺層和深處產(chǎn)生不同程度的加固作用。強夯法也稱為動力固結法。 重錘夯實法即用起重機械將夯錘提升到一定高度，然后使錘自由下落并重復夯擊，使淺層土體變得密實，地基得以加固。,施工要求：錘重1530kn，落距2.54.5m， 夯打812遍，影響深度1.2m左右。,113,強夯法,114,強夯法,115,強夯法,116,強夯法由法國menard技術公司首創(chuàng)，對riviera濱海填土進行夯實。該場地地質條件為新近填筑的、厚約9m的碎石填土，其下是厚12m疏松的砂質粉土，場地上要求建造20幢8層的住宅。由于碎石填土完全是新近填筑的，需要對地基進行加固處理。,重約100kn的夯錘，落距13m 堆載預壓與強夯的對比,117,重錘夯實法適用于地下水位距地表0.8m以上稍濕的粘性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土及分層填土等。,強夯法適用性：適用于碎石類土、砂類土、雜填土、低飽和粉土和粘 土、濕陷性黃土等地基的加固，效果較好。 對于高飽和軟粘土(淤泥及淤泥質土) 強夯處理效果較差，但若結合夯坑內回填塊石、碎石或其他粗粒料，強行夯入形成復合地基（稱為強夯置換或動力擠淤），處理效果較好。,118,強夯的機理：（分三個階段） 1.加載階段 夯擊的一瞬間，夯擊使地基土產(chǎn)生強烈的振動和動應力，動的有效應力使土體產(chǎn)生塑性變形，破壞土的結構。砂土：顆粒重新排列而密實；粘性土：骨架被壓縮，同時造成動力排水條件。 2.卸載階段 夯擊卸去的一瞬間，動應力消失，土中孔隙水壓力很大，土體中出現(xiàn)負有效應力，引起砂土的液化和粘性土開裂，滲透性增大，孔隙水壓力消散。 3.動力固結階段 卸載后，土體中仍然有一定的孔隙水壓力，在此壓力下排水固結。,119,土的類型的不同，強夯加固的機理亦有所不同。 對于粗顆粒、非飽和的土體：通過強夯法，給土體施加動力荷載，夯擊能使土的骨架變形，土體孔隙減小變得密實，非飽和土的夯實過程，就是土中的空氣被擠出的過程。由于提高了土的密實度，使土體抗剪強度提高，壓縮性減小。因此強夯法加固處理多孔隙、粗顆粒、非飽和土體，其機理實質是動力密實。,強夯的機理,120,對于飽和的細顆粒土：強夯法處理機理則為動力固結。當巨大的沖擊能量施加于土體后產(chǎn)生很大的應力波，存在于土體中的微氣泡體積壓縮，從而使土體體積得到壓縮，土體體積壓縮后孔隙水壓力增加，增加至上覆壓力值時，土體產(chǎn)生液化（局部液化），之后土體結構遭到破壞，使土體產(chǎn)生很多裂隙，改善土體透水性能，使孔隙水順利逸出，待孔隙水壓力消散后，土體固結，強度提高，壓縮性減小。,強夯的機理,121,工程應用： 1.加固建筑物松散軟弱土地基； 2.處理非均勻性土層地基； 3.處理可液化地基。,122,強夯置換的加固機理,123,強夯置換的加固機理,124,125,設計的基本程序 查明場地的工程地質條件、工程規(guī)模大小及重要性； 確定加固目的與加固要求，初步計算夯擊能量、夯擊遍數(shù)、夯點間距、加固深度等施工參數(shù)； 根據(jù)確定的參數(shù)，制定施工計劃和施工說明； 施工前試夯，現(xiàn)場確定加固效果，確定是否修改。,強夯法設計,126,強夯法的設計,(1)有效加固深度：強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，土層分布，地下水位等。我國常采用的是根據(jù)國外經(jīng)驗方式進行修正后的估算公式：,（2）強夯的單位夯擊能：,指單位面積上