软弱土地基处理-教学讲稿

软弱土地基处理1第1节概述第2节夯实法及碾压法第3节换土垫层法第4节排水固结预压法第5节挤密法和振冲法第6节强夯法第7节深层搅拌法第8节高压喷射注浆法2第1节概述

软弱土系指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其他高压缩性土。由软弱土组成的地基称为软弱土地基。淤泥、淤泥质土在工程上统称为软土，其具有特殊的物理力学性质，从而导致了其特有的工程性质。3

软土：指在静水或非常缓慢的流水环境中沉积，经生物化学作用下形成的软弱土。物理力学特性软土的天然孔隙比大：e>1天然含水量高：w≥wl压缩系数高渗透系数小抗剪强度低灵敏度高具有明显的流变性4淤泥：e≥1.5淤泥质土：1.5>e≥1.0软土工程特性软土地基的地基承载力低建筑物的沉降和差异沉降较大建筑物沉降历时长

流变：在应力不变的情况下，土体的剪应变和体应变仍随时间而增长的现象。5

由于软土地基的上述工程特性，所以在软土地基上修建建筑物，必须重视地基的变形和稳定问题。由于软土地基的承载力较低，如果不做任何处理，一般不能承受较大的建筑物荷载。因此在软土地基上建造建筑物，要求对软土地基进行处理。6

地基处理的目的主要是改善地基的工程性质，包括改善地基土的变形特性和渗透性，提高其抗剪强度等。7

地基处理的原则：地基处理有许多方法，各种方法都有各自的特点和作用机理。没有哪一种方法是万能的，对于每一个工程都必须进行综合考虑，通过几种可能采用的地基处理方案的比较，选择一种技术可靠、经济合理、施工可行的方案，既可以是单一的地基处理方法，也可以是多种地基处理方法的综合。8第2节夯实法及碾压法

通过夯锤或机械，夯击或碾压填土、疏松土层，使其孔隙体积减少、密实程度提高，这种作用称为压实。压实能降低土的压缩性、提高其抗剪强度、减弱土的透水性，使经过处理的表层弱土成为能承担较大荷载的地基持力层。9一、土的压实原理

大量工程实践和试验研究表明，控制土的压实效果的主要因素是：土的含水量，压实机械及其压实功能等。土的压实效果常用干密度d（单位土体积内土粒的质量）来衡量。10

1.最优含水量

对粘性土，当压实功能和条件相同时，土的含水量过大或过小，土体都不易压实，只有把土的含水量调整到某一适宜值时，才能收到最佳的压实效果。

在一定压实机械的功能条件下，土最易于被压实，并能达到最大密度时的含水量，称为最优含水量wop，相应的干密度则称为最大干密度dmax。11wd0dmaxwop12

试验统计表明：最优含水量wop与土的塑限wp有关，大致为wop=wp+2%。土中粘土矿物含量大，则最优含水量大。

2.压实功能

对于同类土，随着压实功能的变化，最大干密度和最优含水量也随之变化。当压实功能较小时，土压实后的最大干密度较小，对应的最优含水量则较大；反之，干密度较大，对应的最优含水量则较小。13第3节换土垫层法

当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部荷载对地基的要求时，常采用换土垫层法来处理软弱土地基，即将基础下一定深度内的土层挖去，然后回填以强度较高的砂、碎石或灰土等，并夯至密实。14

实践证明：换土垫层可以有效地处理某些荷载不大的建筑物地基问题。换土垫层按其回填的材料可分为砂垫层、碎石垫层、灰土垫层等。砂垫层的主要作用：

1.提高浅基础下地基的承载力；

2.减少沉降量；

3.加速基底下软弱土层的排水固结；

4.防止冻胀；

5.消除膨胀土的胀缩作用。15第4节排水固结预压法

排水固结预压法是利用地基土排水固结的特性，通过施加预压荷载，并增设各种排水条件（砂井和排水垫层等排水体），以加速饱和软粘土固结发展的一种软土地基处理方法。16'ceabce0e'b'ae'17

土层的排水固结效果和它的排水边界条件有关。当土层厚度相对于荷载宽度比较小时，土层中孔隙水向上下面透水层排出而使土层发生固结，称为竖向排水固结。根据固结理论，粘性土固结所需时间与排水距离的平方成正比。因此，为了加速土层的固结，最有效的方法是增加土层的排水途径，缩短排水距离。18竖向排水情况砂井地基排水情况19

排水固结预压法主要适用于处理淤泥、淤泥质土及其他饱和软粘土。对于砂类土和粉土，因其透水性良好，无需用此法处理。一、堆载预压法二、砂井堆载预压法三、真空预压法20第5节露挤笑密法和尼振冲法在砂土中烦，通过机医械振动挤虚压或加水偏振动可以任使土密实泪。挤密法座和振冲法法就是利用省这个原理呆发展起来犬的两种地急基加固方疮法。21一、挤密美法挤密法堆的加固拾机理主贯要靠桩管打入约地基中，局对土产生洒横向挤密查作用，在瞧一定挤密盘功能作用驾下，土粒林彼此移动刚，小颗粒搬填入大颗级粒的空隙样，颗粒排章列紧密，闪孔隙体积列减少，地呢基土的强脱度也随之讨增强。所段以挤密法坐主要是使精松软土地云基挤密，如改善土的俊强度和变众形特性。22二、振冲滥法振冲法是鱼利用一个夏振冲器，在高压水重流的作用轿下边振边才冲，使松锅砂地基变夸密；或在经粘性土地奴基中成孔较，在孔中崖填入碎石柳制成一根挠根的桩体滤，这样的壶桩体和原叨来的土构期成复合地蹦基。在砂土安中和粘坊性土中花振冲法搅的加固贝机理是执不同的栽。在砂堂土中主耀要是振动挤征密和振动液化弯作用；在粘性钟土中主要辩是振冲置沙换作用，置换弃的桩体械与土组蒜成复合盈地基。23第6节桃强夯法强夯法是沉用几吨至博几十吨的茄重锤从高旺处落下，狠反复多次动夯击地面泉，对地基呈进行强力扮夯实。这口种强大的刃夯击力在窗地基中产计生动应力搭和振动，渔从夯击点遭发出纵波连和横波，漏向地基纵三深方向传此播，使地尖基浅层和晒深处产生交不同程度谦的加固作郑用。24第7节餐深层搅燃拌法深层搅拌泄法（Dee玩pM讯ixi拨ng哑Met说hod晨──D硬MM）是一宗种化学亿加固地眠基的方雄法。它疫通过特妥制机械肃──各耗种深层锅搅拌机甜，沿深朽度将固外化剂（输水泥浆锅、水泥疤粉或石家灰粉，脚外掺一蚀定的添档加剂）惑与地基常土强制股就地搅客拌，利辨用固化拳剂自身纹及其与握地基土创之间所付产生的塌一25系列物麻理、化州学反应妄，使地已基土硬结成照为具有整读体性、水区稳定性、较健低渗透性师和一定强筹度的复合镇土桩（体不），或与胃地基土构芦成复合地骄基，从而裳提高软土道地基的承吓载力、减熔小地基的铸变形。26(a)瞎定位越(b饮)喷浆肥(粉)咳搅拌下侦沉交(c)梳搅拌上漏升(d)重无复喷浆(派粉)搅拌姑下沉成(e)重辉复搅拌上删升(完毕宿)(a)(b)(c)(d)(e)27深层搅鲜拌法按乓固化主摔剂的不同可写分为水割泥系深嘴层搅拌律法和石灰块系深层签搅拌法宪；按施预工工艺娇又可分低为浆体痰喷射深遭层搅拌鲜法和粉昼体喷射宝深层搅员拌法。水泥系深窑层搅拌法眉所形成的莲固化土称叶为水泥土桃（水泥加浩固土），详影响水泥危土强度的臂主要因素耕有：1.水泥城掺入比28水泥土的遗无侧限抗粘压强度随见水泥掺入烟比的增大顾而增大。社当aw<5%时，由跳于水泥伤与土的兽固化反惭应过弱菊，对于延提高地勒基土的跨强度效财果不明氧显。工线程上常单用的aw约为7~雅25%。29水泥土盗的强度下增长率姑在不同的掺入斯量区域、删不同的龄财期时段内是叠不相同的树，而且原懂状土不同支，水泥土裙的强度增质长率也不委同。30312.龄畅期水泥土倦的无侧横限抗压荐强度随鹅着龄期闸的增长烈而增大繁，其强挽度增长闭规律不疑同于混要凝土，蚂一般在T＞28d快后强度仍村有较大增零长。直到锐90d后深其强度增载长率逐渐乖变缓。所或以，以龄另期90天待作为标准撒强度。32333.地基负土的含水改量当水泥掺灿入比相同突时，水泥土的无雷侧限抗压访强度随着相含水量的莲降低而增家大。含水彻量的降低食使水泥土办的密实性虫得到增强蚕，从而提胀高了强度巡寿。4.水卡泥标号水泥土汁的强度砍随水泥躲标号的英提高而充增大。旧在水泥隶掺入比掩相同的没条件下黑，水泥电标号每咱提高1知00号性，水泥帜土的无业侧限抗耽压强度态约增大示20％染～30汗％。345.添加复剂不同的添盖加剂对水姑泥土强度有着不饶同的影焦响，选始用合适爪的添加汽剂可以悼提高水策泥土强区度或节哗省水泥碑用量。塌在水泥于系深层龙搅拌法私中，常诸选用木叨质素磺察酸钙、直石膏和城三乙醇赤胺等添班加剂。访添加剂第对水泥析土强度森的影响未程度可浪通过试苏验来确愈定。356．土鸣中的有宏机质含脏量由于有触机质使透土壤具娃有较大的水容蒸量和塑喉性，较震大的膨烛胀性和脆低渗透谜性，并袍使土壤郑具有酸领性，这画些因素部都会阻落碍水泥总水化反夕应的进闹行，影选响水泥窜土的固要化，从踩而降低扬水泥土雨的强度链。因此艳，有机页质含量是的增高得将会明住显地降踩低水泥解土的强办度。3637第8节框高压喷纺射注浆法高压喷费射注浆垃法（Hi察gh仗Pre骆ssu岂re长Jet臣Gr挺out桌ing袖）是利蜜用高压菜射流技尾术，喷叶射化学馆浆液，桑破坏地泰基土体命，并强该制土与储化学浆孝液混合姨，形成听具有一行定强度舞的加固遥体，来榴处理软扯弱地基娱的一种丑方法。38按注浆喷挖射形式的倍不同，加固体的祝形状不同边。喷射形式主要有宰：1.旋沫转喷射险注浆；2.定向崖喷射注浆；3.摇讲摆喷射船注浆。39高压喷停射注浆颤法在工续程上的应用辣主要有位两方面们：1.加筐固地基或，提高用建筑物饰地基的府承载力覆，改善恰地基的逮变形性仇质，既茶可应用宪于拟建跪建筑物怨的地基呈处理，傲又可应让用于已鲜建建筑数物的事摇故处理英。2.地基滩或土体的叠防渗处理据，形成防将渗帷幕，乒防止渗流勺破坏、流大土或管涌斑。40第9章押内尘容勘误1.p3俯59：倒输数第13浊行“砂垫走层底面的配附加应力湖