地基處理講稿(第3章)

地基處理

（第3章）張發(fā)明河海大學土木工程學院HohaiUniversity第3章深層密實法采用爆破、夯擊、擠壓及振動等方法，對松軟地基土進行振密和擠密等方法深層密實法的基本類型分類基本工藝爆破法采用爆破方法，使爆炸源附近的土擠密強夯法采用數(shù)十噸的重錘，從數(shù)十米的高空自由落下，對土進行強力夯實的方法擠密法以振動、沖擊或帶套管的方法成孔，然后在孔中填入砂、碎石、土、石灰等再加以振動，形成直徑較大樁體的方法水泥粉煤灰碎石樁法在碎石樁的基礎(chǔ)上，摻入適量的石屑、粉煤灰及少量的水泥加水拌和，具有一定膠結(jié)強度的樁體3.1強夯法一強夯法的加固機理動力密實動力加固動力置換動力密實采用強夯加固多孔隙、粗顆粒、非飽和土是基于動力密實加固機理。

用沖擊型動力荷載，使土體中孔隙變小，土體密實，從而提高土的強度

非飽和土的夯實過程，就是土中的氣相被擠出的過程。動力固結(jié)

強夯法處理細粒飽和土，是借助于動力固結(jié)理論。

巨大沖擊能量在土中產(chǎn)生巨大應(yīng)力波，破壞了土體原有的結(jié)構(gòu)，使土體局部發(fā)生液化并產(chǎn)生許多裂隙，增加了排水通道，使孔隙水排出，待超孔隙水壓力消散后，土體固結(jié)。動力置換（1）整式置換：采用強夯將碎石整體擠入淤泥中，作用機理類似于換土墊層；（2）樁式置換：將碎石填埋于土體中，部分碎石間隔地夯入軟土中，形成樁式的碎石墩，作用機理類似于振沖法形成的碎石樁。二強夯法的設(shè)計計算（一）有效加固深度

有效加固深度：指經(jīng)強夯加固后，該土層的強度與變形指標等能滿足設(shè)計要求的土層范圍。計算公式：H=(M*h)1/2

M—夯錘重（T）h—落距（M）（二）夯錘與落距單擊夯擊能：錘重與落距的乘積單擊夯擊能越大，夯擊擊數(shù)越少，夯擊遍數(shù)越少。單位夯擊能：整個場地的總夯擊能量（錘重*落距*總夯擊數(shù)）除以加固面積稱為單位夯擊能。

單位夯擊能應(yīng)根據(jù)地基土類別、結(jié)構(gòu)類型、處理深度及荷載大小綜合考慮。國內(nèi)：夯錘10~20T，最大40T（圓形、方形）。落距—夯錘確定后，可根據(jù)單點夯擊能確定。（三）最佳夯擊能當?shù)鼗谐霈F(xiàn)的孔隙水壓力達到土的自重壓力時，所對應(yīng)的夯擊能稱為最佳夯擊能。（1）粘性土最佳夯擊能：根據(jù)孔隙水壓力的疊加值確定；（2）砂性土最佳夯擊能：通過繪制孔隙水壓力增量與夯擊擊數(shù)的關(guān)系曲線來確定（增量穩(wěn)定值對應(yīng)的夯擊能）（四）夯擊點布置與間距的確定（1）夯擊點布置根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)類型布置：基礎(chǔ)面積較大的建筑物：等邊三角形或正方形布置辦公樓與住宅樓：等腰三角形布置工業(yè)廠房：根據(jù)柱網(wǎng)布置（2）夯擊點間距通常5~15米。（五）夯擊擊數(shù)與遍數(shù)擊數(shù)----根據(jù)現(xiàn)場試夯時得到的擊數(shù)與夯沉量的關(guān)系曲線確定，同時應(yīng)滿足：1）最后兩擊的夯沉量不大于50mm;若單擊能量大時，不大于100mm;2）夯坑周圍地面不發(fā)生過大隆起；3）不因夯坑過深而起錘困難。

夯擊遍數(shù)一般2~3遍。（六）墊層鋪設(shè)砂墊層：厚度0.5-2.0cm（七）間歇時間視孔隙水壓力的消散情況2施工步驟（1）平整施工場地（2）鋪設(shè)墊層（3）標夯點位置，測場地標高（4）起重機就位（5）測量夯前錘頂標高（6）夯錘起吊到預(yù)定高度（7）夯擊1施工機械履帶式起重機（西歐）、輪胎式起重機（日本）三施工方法四質(zhì)量檢測（一）質(zhì)量檢測室內(nèi)試驗（土性指標）十字板剪切試驗動力觸探旁壓試驗載荷試驗波速測試（二）現(xiàn)場測試（選擇400平方米場地）地面及深層變形、孔隙水壓力、側(cè)向擠壓力、震動加速度

3.2碎（砂）石樁一、基本概念碎石樁：用震動、沖擊或水沖等方式在軟弱地基中成孔后，再將碎石或砂擠入已成的孔中，形成大直徑的碎石（砂）所構(gòu)成的密集樁體的地基處理方法。碎石樁按施工方法分：擠密法----振沖擠密法、沉管法、干振法置換法----振沖置換法、鉆孔錘擊法排土法----振動氣沖法、沉管法、強夯置換法其它方法----水泥碎石樁法、袋裝碎石樁法、裙圍碎石樁法。砂樁加固目的----提高地基土的承載力、減少變形及增強抗液化能力適用范圍：

中小型工民建工程港灣構(gòu)筑物（碼頭、護岸）土工構(gòu)筑物（土石壩、路基）材料堆放場（電廠堆煤場）其它（軌道、機場滑道）二、加固機理（一）松散砂土的加固機理（1）擠密作用（2）排水減壓作用（3）砂基預(yù)震效應(yīng)（二）粘性土的加固機理置換、排水、擠密、墊層、加筋國外將這類加固歸屬于“加筋法”三、設(shè)計計算（一）振沖法施工要點四、施工方法1）載荷板----剛性2）試坑深度、長度、寬度----深度與基礎(chǔ)底面設(shè)計高程相同，長與寬應(yīng)大于載荷板尺寸3倍3）墊層----50CM4）載荷與等級----載荷量應(yīng)為設(shè)計要求值的1.2~1.5倍，分5~7級5）沉降測讀----第一小時內(nèi)為1‘、5’、10‘、20’、30‘、45’、60‘各讀一次，以后隔半小時讀一次，至穩(wěn)定五、單樁與復(fù)合地基載荷試驗（7）穩(wěn)定標準----一小時內(nèi)沉降量小于單樁---0.1mm/h復(fù)合地基---0.25mm/h(8)試驗終止條件

累計沉降量大于載荷板寬度或直徑的10%總加荷量已為設(shè)計值的2倍以上沉降量大于前一級的2倍,并未穩(wěn)定周圍土體破壞(9)極限承載力的確定一基本概念施工工藝分類:1)塊狀灌入法----采用鋼套管成孔,再在孔中灌入新鮮生石灰;2)粉灰攪拌法----粉體噴射攪拌3)石灰漿壓力噴注法----采用壓力將石灰漿或石灰—粉煤灰漿噴注于地基孔隙或鉆孔中.3.3石灰樁二加固機理從樁間土、樁身及復(fù)合地基三方面考慮。（一）樁間土（1）成孔擠密----振動鋼管下沉成孔時，使樁間土發(fā)生擠密；（2）膨脹擠密----生石灰吸水膨脹；（3）脫水擠密----生石灰與土中水反應(yīng)放熱；（4）膠凝作用----水化物對粘土礦物的作用3.5水泥粉煤灰碎石樁優(yōu)點：施工工藝簡單；材料僅需少量水泥；受力特性同水泥攪拌樁材料：粉煤灰；石子、石屑、水泥加固機理：1）樁體作用（應(yīng)力集中到樁體上）2）擠密作用（樁間土擠密）3）褥墊層作用（保證樁土共同作用、減少基礎(chǔ)底面應(yīng)力集中、調(diào)整樁土荷載分布設(shè)計參數(shù)1）樁徑：采用振動沉管法施工，一般樁徑為350~400MM；2）間距：一般（4~6）倍樁徑；施工方法沉管；投料；拔管；樁頭處理；褥墊鋪設(shè)。質(zhì)量檢測：樁間土檢驗、載荷試驗第6章加筋土的加筋：在人工填土的路堤或擋墻內(nèi)鋪設(shè)土工合成材料，或在邊坡內(nèi)打入土錨（土釘、樹根樁、碎石樁）的地基處理方法6.1加筋土加筋土擋墻:（面板+筋）筋:扁鋼帶、鋼筋混泥土帶、土工布6.2土工合成材料土工網(wǎng)土工格柵土工膜合成材料的主要功能:反濾作用;排水作用;隔離作用;加筋作用(加固土坡;加固地基;擋墻的拉筋)土工合成材料的試驗壓縮性抗拉強度撕裂強度握持拉伸強度頂破強度刺破試驗落錘試驗直接剪切摩擦試驗;抗拔摩擦試驗水理性孔隙率開孔面積率等效孔徑(不同大小孔)垂直滲透系數(shù)平面滲透系數(shù)耐久性6.3土層錨桿加固機理:抗剪切破壞抗傾覆抗豎向位