土灰土樁PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1 土灰土樁土灰土樁 2 2、優(yōu)點(diǎn)： a 土（灰土)樁擠密法是橫向擠密，但同樣可以 達(dá)到所要求處理后的最大干密度的指標(biāo)； b 與土墊層相比，無(wú)需開(kāi)挖回填，節(jié)約了開(kāi)挖 和回填的工作量，比換填法縮短工期約一半。 c 由于不受開(kāi)挖和回填的限制，一般處理深度 可達(dá)1215m，最小深度一般要求大于5m; d 填料一般是就地取材，比其它處理濕陷性黃 土和人工填土的方法造價(jià)為低，尤其利用粉煤灰 可以變廢為寶，去得好的效益； 第1頁(yè)/共44頁(yè) 3 第2頁(yè)/共44頁(yè) 4 第3頁(yè)/共44頁(yè) 5 第4頁(yè)/共44頁(yè) 6 一、加固原理 擠 密 通過(guò)擠密作用提高樁間土的密實(shí)度。 擠密土，不同于重塑土，它形成了以樁孔

2、為中 心的環(huán)狀豎向節(jié)理結(jié)構(gòu)，僅是將原地基土呈環(huán)狀水平 向擠密，一定程度地保存了地基土地原狀結(jié)構(gòu)，它保 存了土的原始凝聚力和部分固化凝聚力，擠密土比同 密度重塑土的力學(xué)性能要好。 第5頁(yè)/共44頁(yè) 7 一、加固原理 衡量樁間擠密土的密實(shí)度指標(biāo)采用擠密系數(shù)hc，而 不用壓實(shí)系數(shù)c，以示區(qū)別。 1 擠 密 單孔周圍的環(huán)形擠密影響有效半徑一般為1.5d，離 樁邊越遠(yuǎn)，擠密效果越差。 第6頁(yè)/共44頁(yè) 8 天然含水率對(duì)擠密效 果影響很大 大于最優(yōu)含水量時(shí)，不宜排水，擠密效果不 好 小于最優(yōu)含水率時(shí)，有效擠密區(qū)太小 第7頁(yè)/共44頁(yè) 9 干密度大則擠 密范圍大 干密度小，則有 效擠密區(qū)變小 土質(zhì)均勻則擠

3、密范圍大 土質(zhì)不均勻則擠 密范圍小 第8頁(yè)/共44頁(yè) 10 一、加固原理 第9頁(yè)/共44頁(yè) 11 一、加固原理 第10頁(yè)/共44頁(yè) 12 土樁擠密地基有樁間擠密土和分層夯填的 素土樁組成，土樁樁體和樁間土均為被動(dòng)擠密 的重塑土，屬同類土料。兩者的物理力學(xué)指標(biāo) 無(wú)明顯差異。因而，土樁擠密地基可視為厚度 較大的素土墊層。 第11頁(yè)/共44頁(yè) 13 一、加固原理 4 提高地基土的隔水 性 通過(guò)對(duì)地基土的擠密，提高地基土的隔水性。防水 、隔水性能比同密度、同厚度、同寬度的墊層好。 對(duì)某些地基，為防止水的滲透、防止下臥未處理土 層浸水，需采取防水措施或?qū)Φ鼗M(jìn)行處理。 當(dāng)?shù)鼗恋臐B透系數(shù)量級(jí)達(dá)到10-7

4、cm/s時(shí)，即可確 保建筑物在50年正常使用期間，下臥層的未處理土層不 會(huì)自上向下浸水。 第12頁(yè)/共44頁(yè) 14 二、擠密法的適用范圍 灰土擠密樁法和土擠密樁法適用于處理地下水 位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基，可處 理地基的深度為515m。當(dāng)以消除地基土的濕陷性 為主要目的時(shí)，宜選用土擠密樁法。當(dāng)以提高地基土 的承載力或增強(qiáng)其水穩(wěn)性為主要目的時(shí)，宜選用灰土 擠密樁法。當(dāng)?shù)鼗恋暮看笥?4%、飽和度大于 65%時(shí)，不宜選用灰土擠密樁法或土擠密樁法。 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范（JGJ79-2002）規(guī)定 ： 第13頁(yè)/共44頁(yè) 15 二、擠密法的適用范圍 地下水位以上； 處理土層厚度，

5、目前一般為515m；在工藝、施工 設(shè)備改進(jìn)的基礎(chǔ)上，處理深度仍有增大的可能。 飽和度Sr65，含水量w24； 欠密實(shí)的濕陷性黃土、素填土、粉土、雜填土 和粉質(zhì)黏土等； 含水量越小越好？ 第14頁(yè)/共44頁(yè) 16 擠密法的處理深度一般與施工條件、施工方法、擠 密方式、設(shè)備條件等因素有關(guān)。 在處理深度要求進(jìn)一步增大的時(shí)候，設(shè)計(jì)是否應(yīng)該多考慮幾種地基基礎(chǔ)方案。 施工條件現(xiàn)狀，處理深度超過(guò)15m，機(jī)械比較龐大，施工速度緩慢、工效較差、 施工費(fèi)用相對(duì)較高； 二、擠密法的適用范圍 處理深度小于5m的，可采用擠密法，但從合理性 講一般采用強(qiáng)夯、換填墊層法等更為簡(jiǎn)便。 處理深度大于15m的，從擠密機(jī)理講仍可采

6、用擠密 法，但存在兩個(gè)問(wèn)題： 第15頁(yè)/共44頁(yè) 17 三、樁孔填料選擇 灰土樁使用石灰和土按一定比例（28或37）拌 合，具有氣硬性和水硬性，并隨著齡期增長(zhǎng)，土體固 化作用加強(qiáng)。 灰土硬化后屬于脆性材料，28d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度 qu不低于500kPa?；彝翗毒哂幸欢z凝強(qiáng)度，其變 形模量亦顯著高于樁間土10倍左右。 第16頁(yè)/共44頁(yè) 18 地基承載力要求較高（如fak200kPa ）時(shí)，可采用部分灰土、水泥土等。 地基承載力要求一般（如fak200kPa）或要求有較好的隔水性能時(shí)，樁孔材料優(yōu) 先選擇素土，素土填料可分為粉質(zhì)黏土、粉土等。 三、樁孔填料選擇 樁孔填料的選擇應(yīng)根據(jù)工程需要、設(shè)計(jì)意

7、圖確定。 灰土與素土的隔水性哪個(gè)更好？ 素土 選擇的原則： 第17頁(yè)/共44頁(yè) 19 地基承載力要求較高（如fak200kPa ）時(shí)，可采用部分灰土、水泥土等。 地基承載力要求一般（如fak200kPa）或要求有較好的隔水性能時(shí)，樁孔材料優(yōu) 先選擇素土，素土填料可分為粉質(zhì)黏土、粉土等。 三、樁孔填料選擇 選擇的原則： 采用灰土填料時(shí)，不一定強(qiáng)調(diào)用高灰率的灰土。 當(dāng)受場(chǎng)地限制、地基處理寬度不能滿足規(guī)范或設(shè)計(jì)要求時(shí)，可以考慮在場(chǎng)地邊緣 地帶采用灰土、水泥土填料。 第18頁(yè)/共44頁(yè) 20 擠密地基，在小坑浸水條件下，地基處理寬度達(dá)到基礎(chǔ)底面寬度的1.5倍時(shí)，能使 地基的側(cè)向變形明顯減少。 擠密地基

8、，當(dāng)?shù)鼗恋暮啃∮谒芟藓壳闆r下，地基處理寬度達(dá)到基礎(chǔ)底 面寬度的1.5倍時(shí)，能基本解決地基的側(cè)向變形問(wèn)題。 四、擠密地基的處理寬度 通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)： 擠密地基，在大面積浸水條件下，地基處理寬度為基礎(chǔ)底面寬度的1.5倍時(shí)，往往 處理效果較差；若處理寬度達(dá)到2倍時(shí)，處理效果明顯；若達(dá)到2.5倍時(shí)，能基本解 決擠密地基的側(cè)向變形問(wèn)題。 第19頁(yè)/共44頁(yè) 21 四、擠密地基的處理寬度 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范（JGJ79-2012）和濕 陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范 （GB50025-2004）中規(guī)定： 當(dāng)為局部處理時(shí)，在非自重濕陷性黃土場(chǎng)地，每邊 宜超出基礎(chǔ)寬度的0.25倍，并不應(yīng)小于0.5m；在自重濕

9、 陷性黃土場(chǎng)地，每邊宜超出基礎(chǔ)寬度的0.75倍，并不應(yīng)小 于1m。 當(dāng)整片處理時(shí)，每邊超出外墻基礎(chǔ)外援的寬度宜大 于處理厚度的一半。如果要求具有較好的隔水防滲作用 ，還宜適當(dāng)增大處理寬度。 第20頁(yè)/共44頁(yè) 22 五、擠密地基的表層松動(dòng)帶 任何擠密方式施工的擠密地基，都存在表層松動(dòng)帶。 擠密過(guò)程中，橫向力及垂直向下的力都是土體 擠密作用的能量來(lái)源。 在表層0.31.5m范圍內(nèi)，在側(cè)向分力作用下會(huì) 引起樁孔周圍土體的隆起或振動(dòng)松散，這部分土比較 疏松、物理力學(xué)性質(zhì)較差。 第21頁(yè)/共44頁(yè) 23 六、設(shè)計(jì)計(jì)算 樁孔直徑選擇 根據(jù)所選用的成孔設(shè)備或成孔方法以及場(chǎng)地土質(zhì) 情況確定。一般在300mm

10、450mm之間。 第22頁(yè)/共44頁(yè) 24 樁徑 1、設(shè)計(jì)時(shí)如果樁徑d過(guò)小，則樁數(shù)增加，并增加了打樁和回填的工作量；如 果樁徑過(guò)大，則樁間土擠密不夠，消除濕陷性的效果不夠理想，且對(duì)成孔機(jī) 械的要求也提高。 2、目前我國(guó)樁徑最小為250mm，最大為600mm，一般為300450mm， 常用400mm； 第23頁(yè)/共44頁(yè) 25 六、設(shè)計(jì)計(jì)算 樁孔間距設(shè)計(jì) 樁孔間距設(shè)計(jì)從消除濕陷性和提高地基承載力兩 個(gè)方面考慮。 （1）為消除黃土的濕陷性，擠密后的樁間土平均擠 密系數(shù)不應(yīng)小于0.9，對(duì)重要的工程不宜小于0.93。 樁孔間距一般為樁孔直徑的2.02.5倍，也可按下 式計(jì)算： 第24頁(yè)/共44頁(yè) 26

11、 六、設(shè)計(jì)計(jì)算 樁孔間距設(shè)計(jì) dd dc ds h h h h max max . c 950 maxd d c h h 1 第25頁(yè)/共44頁(yè) 27 c h minc h c h minc h c c 第26頁(yè)/共44頁(yè) 28 樁距的設(shè)計(jì)一般應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)或計(jì)算確定； 計(jì)算主要是通過(guò)樁間土被擠密后達(dá)到應(yīng)的 密實(shí)度來(lái)確定的（平均擠密系數(shù) 和土 的干密度） 為了均勻擠密樁間土，一般采用正三角 形步孔，有時(shí)為了適應(yīng)基礎(chǔ)尺寸和形狀， 可采用其它形式布孔； 第27頁(yè)/共44頁(yè) 29 關(guān)于擠密系數(shù)和壓實(shí)系數(shù)： max 0 d d c 根據(jù)樁孔內(nèi)全部深度內(nèi)的平均干密度 與室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)求得填料（素土或灰 土）在

12、最優(yōu)含水量時(shí)的最大干密度的 的比值 max 1 d d c h 成孔擠密深度內(nèi)樁間土的平均干密度與樁間土的 最大干密度的比值 第28頁(yè)/共44頁(yè) 30 S樁孔之間的中心距離；d鉆孔直徑 maxd d c h 樁間土最大干密度 地基處理前的平均干密度 樁間土成孔后的平均擠密系數(shù)，對(duì)重要工程不宜小于0.93， 對(duì)一般工程不宜小于0.90 dd dc ds h h h h max max . c 950 max 1 d d c h 第29頁(yè)/共44頁(yè) 31 深度取單位長(zhǎng)度，則擠密前藍(lán)色三棱柱內(nèi)天然 土體的體積為： 2 0 4 3 sV s d d h=0.87s s 單樁的加固處理面積 第30頁(yè)/共

13、44頁(yè) 32 藍(lán)色三棱柱內(nèi)天然土體擠密后的體積為： 22 a 84 3 dsV 根據(jù)擠密前、后土粒質(zhì)量相等的原則，可得： ada00d VV 0dda da 950 ds. s d 第31頁(yè)/共44頁(yè) 33 e A A n 4 2 e e d A 樁孔按三角形布置時(shí)：樁孔按正方形布置時(shí)： sde05. 1 sde03. 1 鑒于地基處理時(shí)干密度值變化較大，一般不采用上式計(jì)算孔距，而用承 載力的形式確定： skspk skpk ff ff ds 95. 0 第32頁(yè)/共44頁(yè) 34 樁孔間距設(shè)計(jì) （2）從提高地基承載力考慮，可由復(fù)合地基承載力 公式得到樁間距表達(dá)式。 skpkspk 1fmmff

14、)( 第33頁(yè)/共44頁(yè) 35 樁頂標(biāo)高以上應(yīng)設(shè)置300500mm厚的2：8的灰土墊層，其壓實(shí)系數(shù)不應(yīng)小于 0.95. 承載力 灰土（土）擠密樁復(fù)合地基承載力特征值，應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)單樁或多樁 復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定。初步設(shè)計(jì)當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，可案當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定， 單對(duì)于灰土擠密樁復(fù)合地基的承載力特征值，不宜大于處理前的2.0倍， 并不宜大于250MPa；對(duì)土擠密樁復(fù)合地基的承載力特征值，不宜大于處 理前的1.4倍，并不宜大于180MPa 第34頁(yè)/共44頁(yè) 36 七、施工 （一）施工工藝 灰土（土）擠密樁的施工應(yīng)按設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場(chǎng)條件選用沉管（振動(dòng)或錘擊）、 沖擊等方法成孔，使土向孔周圍擠密 1、成孔和回

15、填夯實(shí)施工應(yīng)復(fù)合下列要求： 成孔施工時(shí)，地基土宜接近最優(yōu)含水量，當(dāng)含水量低于12時(shí)，宜對(duì)擬 處理范圍的土層進(jìn)行增濕，增濕土的含水量可按下式估算： kwwvQ opd )( Q計(jì)算加水量 v擬加固土的總體積 d 處理前土的平均干密度 Wop土的最優(yōu)含水量 第35頁(yè)/共44頁(yè) 37 應(yīng)在地基處理前46d，加需要增濕的水通過(guò)一定數(shù)量和深度的滲水孔，均勻 的浸入擬處理的土層中。 2、成孔和孔內(nèi)回填夯實(shí)應(yīng)符合下列要求： （1）成孔和夯實(shí)的施工順序，當(dāng)整片處理時(shí)，宜從里（或中間）向外間隔 12孔進(jìn)行，對(duì)大型工程，可采取分段施工；當(dāng)局部處理時(shí)，宜從外向里間 隔12孔進(jìn)行； （2）向孔內(nèi)填料時(shí)，孔底應(yīng)夯實(shí)，并抽樣檢查孔的直徑、深度和垂直度。 （3）樁孔的垂直度偏差不宜大于1.5。 （4）樁孔中心點(diǎn)的偏差不宜超過(guò)樁距設(shè)計(jì)值的5。 （5）經(jīng)檢驗(yàn)合格后，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求，向孔內(nèi)分層填入曬好的素土、灰土或其 它 填料，并分層夯實(shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。 第36頁(yè)/共44頁(yè) 38 3、對(duì)沉管法，其直徑和深度應(yīng)與設(shè)計(jì)值相同；對(duì)沖擊法或爆擴(kuò)法，樁孔直 徑的誤差不得超過(guò)設(shè)計(jì)值的正負(fù)70mm；樁孔深度不應(yīng)小于設(shè)計(jì)深度的0.5m； 第37頁(yè)/共44頁(yè) 39 可將孔內(nèi)水排出，或?qū)⒌叵滤糠指臑榛?/p>