软土地区路基施工PPT学习教案

1、会计学1 软土地区路基施工软土地区路基施工 第1页/共65页 第2页/共65页 第3页/共65页 第4页/共65页 第5页/共65页 第6页/共65页 第7页/共65页 第8页/共65页 第9页/共65页 第10页/共65页 第11页/共65页 第12页/共65页 第13页/共65页 第14页/共65页 第15页/共65页 第16页/共65页 第17页/共65页 复合地基 1、定义 由两种刚度（模量）不同的材料（桩体与 桩间土）所组成，在相对刚性基础上两者 共同分担上部荷载，并协调变形的地基。 2、分类 桩体按成桩采用的材料分为： 散体土类桩：碎石桩、砂桩； 水泥土类桩：水泥搅拌桩、粉喷桩、旋

2、喷 桩 混凝土类桩：CFG桩 第18页/共65页 复合地基 按成桩后桩体的强度分： 柔性桩：散体土类桩 半刚性桩：水泥土类桩 刚性桩：混凝土类桩 3、复合地基的作用机理 桩体作用 垫层作用：桩土复合地基垫层 加速固结作用 碎石桩，砂桩具有良好的透水性，加速地基固结。 水泥土类桩与混凝土类桩也可加速地基固结。 挤密作用 砂桩、碎石桩施工过程中由于振动，挤压，排土作 用等原因，使桩间土起到一定的密实作用。 第19页/共65页 复合地基 加筋作用 复合地基提高土体的抗剪强度，增加土坡的抗滑能力 。 4、复合地基的破坏模式 刺入破坏混凝土类桩 鼓胀破坏碎石桩 整体剪切破坏 滑动破坏 5、应力特性、承载

3、力与变形特性 桩土应力比 复合地基承载力 复合地基 第20页/共65页 复合地基 6、粉喷桩 6.1特点 通过特殊装置将压缩空气和粉体固化材料，经过 高压软管和搅拌轴送到搅拌叶片的喷嘴喷出。借助叶 片的旋转，在叶片的背后产生孔隙，安装在叶片背后 的喷嘴将压缩空气连同粉体固化材料一起喷出，混合 气体在孔隙中压力急剧降低，使固化材料黏附在旋转 产生孔隙的土中，转到半周另一叶片将土和粉体固化 材料搅拌混合在一起。 第21页/共65页 复合地基 6.2 施工工具 搅拌主机，粉体固化材料供给机，空气压缩机，搅拌翼，动力部分。 6.3 施工工序 开工 钻孔对位 钻孔至设计深度 打开送料阀门，关闭送气阀门，

4、喷粉。 确认粉到达桩底，提升钻头，继续喷粉。 提升至设计标高，停止喷粉。 打开送气阀，关闭送料阀，空压机不停，搅拌钻头升至桩顶，停止提升，转 2min。 在钻至复搅深度，反钻提升，复搅。 提升至地面，停主电机，空压机 第22页/共65页 复合地基 6.4操作要点 试桩不少于2根，确定施工参数：钻进速度，提升速度 ，搅拌速度，其流量，空气压力。 必须钻到设计深度。 复搅时（停止喷粉），重叠长度不小于1米。 第23页/共65页 复合地基 7、水泥搅拌桩 7.1 施工程序 钻机就位 预搅下沉 按设计确定的配合比，制备水泥浆 提升、喷浆、搅拌 重复上、下搅拌 清洗 移位 第24页/共65页 复合地基

5、7.2施工注意事项 在顶端0.30.5m时，上覆压力较小，搅拌质量较差，场地整平 标高应比设计标高高出0.30.5m。制桩到地面，然后将上部0.3 0.5m差的桩段挖去。垂直度偏差1% ，桩径不小于设计值。 试桩，确定施工参数。 浆液不得离析，泵送应连续。 搅拌下沉不易水冲。 因故停浆，搅拌机下沉至停浆点以下0.5m，恢复后喷浆提升。 第25页/共65页 复合地基 8、挤密砂桩 将砂桩打入软土地基，使密实的砂柱体挤密软弱 土层，形成复合地基。有外荷载作用时，应力向砂桩 集中，使桩周围土层承受的压力减小，沉降也相应减 小。根据我国在淤泥质粘土上打桩前后的荷载试验， 其沉降量可比天然地基减小203

6、0，因而适用于 对沉降要求较严的工程。同时，砂桩与砂井一样，在 土中形成排水通路，能加速地基土固结沉降的速率， 改善地基的整体稳定性，提高地基的承载力。 第26页/共65页 复合地基 挤密砂桩采用中、粗混合砂料，含泥量不 得大于5，也可用砂与角砾的混合料。设计规 则规定，灌砂要密实，灌砂率不应小于90 砂桩直径根据置换率要求以及施工机械、成桩 方法等综合因素考虑，宜用较大直径。我国目 前常用30cm，最大5070cm，国外多用60 80cm，最大可达150200cm。桩在平面上布 置成三角形或正方形；桩长不应小于危险滑弧 的深度；对于厚度不大的软土，桩长应穿透软 弱层。砂桩顶面应铺以砂垫层以利

7、排水。 第27页/共65页 砂桩适用于松散砂土、人工填土、粉土或杂填 土等地基，可以提高地基的强度，减少地基的 压缩性，或提高地基的抗震能力，防止饱和软 弱土地基液化。砂桩适用于松散砂土、人工填 土、粉土或杂填土等地基，可以提高地基的强 度，减少地基的压缩性，或提高地基的抗震能 力，防止饱和软弱土地基液化。 成桩方法有振动沉管法和锤击成桩法。振动沉 管法是使用振动打桩机将桩管沉人土层中，并 振动挤密砂填料。锤击成桩法是使用蒸汽或柴 油打桩机将桩管引入土层中，并用内管夯击密 实砂填料，实际上这也就是碎石桩的沉管法。 第28页/共65页 (1)材料选择 砂桩的填料宜用级配较好的中粗砂，也 可用砾砂

8、。对于饱和软粘土，因为原地基较软 弱，侧限不大，为了利于成桩应选用级配好、 强度高的砂砾混合料；填料中最大颗粒尺寸由 桩管直径和桩尖的构造决定，以能顺利出料为 宜，但最大不应超过50cm。 关于材料的含水量：在饱和土中施工时， 砂的含水量宜采用饱和状态；在非饱和且能形 成直立桩孔孔壁的土层中用捣实法施工时，含 水量采用79。 第29页/共65页 (2)施工顺序 施工时应注意打桩先后位置次序：为使砂桩进展顺 利，挤密砂桩宜从路之一侧向另一侧施打，或由中心 向两边施打。从道路纵向而言，宜从道路一端向另一 端施打，避免由两端向中间施打，以减少挤密砂桩施 工的困难。 (3)施工机械 砂桩机械通常包括桩

9、机架、桩管及桩尖、提升装置 、挤密装置(振动锤或冲击锤)、上料设备及检测装置 等。高能量的振动砂石桩机配有高压空气或水的喷射 装置，同时还配有自动记录桩管贯人深度、提升量、 压人量、管内砂石位置及变化以及电机电流变化等的 检测装置。 第30页/共65页 一次拔管法施工工艺 首先，用振动沉桩机将安有活瓣式或脱离 式管靴的导管，在规定的桩孔位置垂直就位； 然后，将桩管沉入软土层中，并达到设计高程( 略深一个桩靴的深度)；之后，用装砂漏斗或采 用空压机将砂灌入导管；灌满之后，封闭管口 ，通入压缩空气或者加入水，缓慢提起导管直 到地面，再拔管的同时边振动边输入压缩空气( 或水)使活动瓣门开启(或脱离式

10、桩靴离开导管) ，桩管中的砂通过压缩空气的力量或水的作用 落人孔中，形成砂桩。 第31页/共65页 逐次拔管法 、施工工艺 首先，将带有桩靴的导管在规定的位置垂直就位 ；然后，将桩管沉入软土到设计高程；之后，用料斗 向导管内灌装砂子；灌满之后，在振动以及向导管输 送压缩空气的条件下，边振动边将导管拔起一定高度 ，停止拔管继续振动若干秒，使落入孔中的砂密实； 之后再拔起一定高度又继续振动，如此反复进行，直 到导管拔出地面。 、质量控制 根据工地试验，每次拔起桩管0.5m，停拔继振 20s，可使砂桩的桩身相对密度达到0.8以上，桩间土 相对密度达到0.7以上。 第32页/共65页 重复压拔管法 首

11、先，将桩管在设计位置垂直就位；然后 ，将桩管沉入土层中达到设计高程，如果桩管 下沉速度很慢，可以利用桩管下端喷嘴射水口 加快下沉速度；之后，用装砂料斗向导管内灌 砂；灌满之后，在振动的条件下，将导管拔起 到规定高度，同时向桩管内送入压缩空气使砂 容易排出落入桩孔，桩管拔起后核定砂的排出 情况；之后，用振动机将管按规定深度往已灌 砂的孔中压下，使桩径扩大并振实；如此反复 进行，直到导管拔出地面。对于桩管每次拔起 和压下的高度，应根据砂桩直径要求通过试验 确定。 第33页/共65页 碎石桩 碎石桩的结构与砂桩相同，桩身由碎石充填， 其加固机理与砂桩不同的是它不是挤密而是置换。 由于碎石桩的刚度大于

12、地基中的软粘土，地基应力 重分布，荷载大部分由碎石桩承担，桩土应力比值 一般为35。碎石桩受荷后，产生径向变形，且引 起周围土体产生被动抗力。如粘土强度过低，碎石 桩得不到所需的径向支持力，就不能达到加固的目 的。因此天然地基的强度大小是形成复合地基的重 要条件。根据经验，天然地基的抗剪强度大于 20kPa，碎石桩加固地基才有较好的效果。 复合地基 第34页/共65页 碎石桩的直径较大(常用8090cm)，桩长设 计方法与砂桩相同，当软土较厚桩身不穿软 弱层时，复合地基可起垫层作用，将荷载扩 散使应力分布均匀，提高地基的承载力并减 小沉降及沉降差。选用碎石桩材料时若考虑 级配，则形成的桩能起排

13、水砂井的作用，因 而它也能提高土的抗剪强度，增大路堤的稳 定性。 复合地基 第35页/共65页 复合地基 8.1施工方法： 振冲挤密法：沉管法，干振法 振动成桩：冲击成桩 8.2加固机理： 松散砂土 挤密 排水减压 砂基预震 粘性土 置换 加速排水 易发生鼓胀 第36页/共65页 l复合地基静载荷试验 1、荷载板尺寸和形状的确定 2、分级加载：每级荷载增量为预计极限荷载的 1/81/12。总加载量不宜少于设计承载力的两倍 。 3、每加一级荷载后，按10、10、10、15、15min ，以后每30min的时间间隔观测承压板的沉降。 当加载量尚未超过设计要求值时，一小时内沉降 增量小于0.1mm才可加下一级荷载；当加载量大 于设计要求值时，一小时内沉降增量小于0.2mm 才可加下一级荷载。 第37页/共65页 第38页/共65页 第39页/共65页 2 批不少于批不少于3根。根。 第40页/共65页 第41页/共65页 第42页/共65页 第43页/共65页 第44页/共65页 第45页/共65页 第46页/共65页 第47页/共65页 第48页/共65页 第49页/共65页 第50页/共65页 第51页/共65页 第52页/共65页 第53