基础工程-第4章 地基处理

1、SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理第第4 4章章 地基处理地基处理4.1 概述概述4.2 换填法换填法4.3 排水固结法排水固结法4.4 复合地基复合地基4.5 密实法密实法4.6 注浆法注浆法4.7 土工合成材料（自学）土工合成材料（自学）4.8 托换技术托换技术（自学）（自学）SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理p地基处理的对象及工程性质地基处理的对象及工程性质4.1 概述（1）软弱土地基：淤泥及淤泥质土地基以及杂填土和软弱土地基：淤泥及淤泥质土地基以及杂填土和冲填土中的部分饱和黏性土冲填土中的部分饱和黏性土 特点：特点：抗剪强度低，压缩性高，渗透性小

2、，抗剪强度低，压缩性高，渗透性小，天然地天然地基承载力较小，容易出现局部破坏和滑动。基承载力较小，容易出现局部破坏和滑动。在上部在上部荷载作用下易产生较大的沉降和不均匀沉降。荷载作用下易产生较大的沉降和不均匀沉降。（2）粉细砂、粉土和粉质土粉细砂、粉土和粉质土特点：强度比淤泥质土大，压缩性低，可以承担一定的静特点：强度比淤泥质土大，压缩性低，可以承担一定的静荷载。荷载。但是在地震作用或者振动荷载下容易发生液化，从但是在地震作用或者振动荷载下容易发生液化，从而震陷而震陷。 SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理（4 4）其他类地基）其他类地基 湿陷性黄土地基（湿陷性）、膨胀土地基

3、（吸水膨胀，湿陷性黄土地基（湿陷性）、膨胀土地基（吸水膨胀，失水收缩，胀缩性）、季节性冻土地基（冻融）、岩溶失水收缩，胀缩性）、季节性冻土地基（冻融）、岩溶地基（塌陷）地基（塌陷）（3 3）砂土、砂砾石）砂土、砂砾石特点：强度高，压缩性小，但是透水性较大，容易特点：强度高，压缩性小，但是透水性较大，容易发生流土和管涌发生流土和管涌SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理高压缩性土地基淤泥质土地基淤泥质土地基高压缩性土地基SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理软弱土地基的特征软弱土地基的特征含水量较高，孔隙比较大。含水量较高，孔隙比较大。压缩性较高。压缩性较高。抗剪

4、强度很低。抗剪强度很低。渗透性较差。渗透性较差。具有显著的结构性。具有显著的结构性。具有明显的流变性具有明显的流变性SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理建筑物的地基所面临的问题建筑物的地基所面临的问题 强度及稳定性问题强度及稳定性问题 压缩及不均匀沉降问题压缩及不均匀沉降问题 渗漏及渗透变形问题渗漏及渗透变形问题 动力荷载及液化问题动力荷载及液化问题 p 地基处理的目的和意义地基处理的目的和意义特殊土的不良工程特征问题特殊土的不良工程特征问题 SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理 地基处理的目的是利用地基处理的目的是利用换填、夯实、挤密、换填、夯实、挤密、排

5、水、胶结、加筋和热学排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加等方法对地基土进行加固，用以改良地基土的工程特性。固，用以改良地基土的工程特性。1)提高地基的抗剪强度；提高地基的抗剪强度；2)降低地基的压缩性；降低地基的压缩性；3)改善地基的适水特性；改善地基的适水特性；4)改善地基的动力特性；改善地基的动力特性；5)改善特殊土的不良地基特性。改善特殊土的不良地基特性。SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理p 地基处理的方法地基处理的方法SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理p 换填法的概念换填法的概念 当天然地基当天然地基承载力和变形承载力和变形不能满足设计荷载

6、或变形的要不能满足设计荷载或变形的要求且软土层求且软土层厚度不大厚度不大时，可在地基时，可在地基表面铺设表面铺设，或将表面，或将表面部分部分软土甚至软土甚至全部全部挖去挖去置换置换成强度较大的成强度较大的砂、石、灰土砂、石、灰土并分并分层压层压实实的方法称为垫层法。的方法称为垫层法。4.2 换填法4.2.1 概述概述SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理p 垫层的作用垫层的作用 1 1提高地基承载力；（换填后垫层持力层强度变高）提高地基承载力；（换填后垫层持力层强度变高） 2 2减少地基沉降量；（垫层压缩性小，扩散基底压力）减少地基沉降量；（垫层压缩性小，扩散基底压力） 3 3

7、加速地基排水固结；（水平排水层）加速地基排水固结；（水平排水层） 4. 4. 防止地基冻胀；（排水）防止地基冻胀；（排水） 5. 5. 消除地基膨胀。消除地基膨胀。p 换填法的适用范围换填法的适用范围 适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等填土地基及暗沟、暗塘等浅层软弱土浅层软弱土处理。处理。地基强度和变地基强度和变形性能的改变都在浅层，所以其承受的建筑荷载不宜太大形性能的改变都在浅层，所以其承受的建筑荷载不宜太大。 常用于常用于轻型建筑、地坪、堆料场地和道路工程轻型建筑、地坪、堆料场地和道路工程等地基等地基处理。处理。S

8、OIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理p 回填材料：回填材料：砂、碎石、粉煤灰、干渣、灰土、二灰等。干渣砂、碎石、粉煤灰、干渣、灰土、二灰等。干渣分为分级干渣、混合干渣和原状干渣；粉煤灰分分为分级干渣、混合干渣和原状干渣；粉煤灰分为湿排灰和调湿灰。为湿排灰和调湿灰。砂垫层、碎石垫层、灰土垫层（熟石灰粉和黏土砂垫层、碎石垫层、灰土垫层（熟石灰粉和黏土按比例混合）、粉煤灰垫层和加筋土垫层。按比例混合）、粉煤灰垫层和加筋土垫层。 SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理设计原则：设计原则：4.2.1 换填法的设计与计算换填法的设计与计算承载力承载力变形变形稳定性稳定性经济

9、经济（1 1）确定垫层断面的宽度、厚度）确定垫层断面的宽度、厚度（2 2）验算完成后的地基承载力、稳定性）验算完成后的地基承载力、稳定性及沉降及沉降设计内容：设计内容：SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理zczazppf一一. .确定垫层厚度：确定垫层厚度： 原理：通过一定厚度的垫层后，上部荷载扩散至软弱原理：通过一定厚度的垫层后，上部荷载扩散至软弱下卧层的顶面后，下卧层的顶面后，软弱下卧层是否满足地基承载力的要求软弱下卧层是否满足地基承载力的要求。 软弱下卧层顶面所受的软弱下卧层顶面所受的土体的自重应力与附加应力之土体的自重应力与附加应力之和不大于同一标高处软弱土层修正后的

10、地基承载力设计值和不大于同一标高处软弱土层修正后的地基承载力设计值，其表达式为：其表达式为：式中式中:p:pz z相应于作用效应标准组合相应于作用效应标准组合垫层底面处的附加压力值（垫层底面处的附加压力值（kPakPa）; ; p pczcz垫层底面处土的自重应力值（垫层底面处土的自重应力值（kPakPa）；）； f fazaz垫层底面垫层底面经经深度深度修正后的地基承载力特征值（修正后的地基承载力特征值（kPakPa）。）。SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理图图4-1 砂垫层剖面图砂垫层剖面图z2 tankcb pppbz对于条形基础：对于条形基础：kcz2 tan2 t

11、anlb ppplzbz对于矩形基础：对于矩形基础：zczazppfSOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理压力扩散角压力扩散角（度）（度）换换 填填 材材 料料中砂、砾、碎石、石屑中砂、砾、碎石、石屑粉质粘土、粉煤灰粉质粘土、粉煤灰灰土灰土0.250.250.500.50202030306 623232828z/bz/b注：注：1.1.当当z/b0.25z/b0.25时，除灰土仍取时，除灰土仍取=28=28外，其余材料均取外，其余材料均取=0=0 2. 2.当当0.25 z/b 0.50.25 z/b 0.5时，时，值可内插求得。值可内插求得。 一般砂垫层的厚度约为一般砂垫层的

12、厚度约为0.50.53.03.0m m左右。左右。垫垫层厚度一般不宜大于层厚度一般不宜大于3m3m，太厚施工困难，也不宜，太厚施工困难，也不宜小于小于0.5m0.5m，太薄则换土垫层的作用不显著。，太薄则换土垫层的作用不显著。换填法中换填法中 是依据是依据换填材料换填材料和和z z与与b b的关系的关系见下表见下表4.24.2。SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理302010251052363z0.5bZ=0.5bZ=0.5bE ES1S1/E/ES2S2地基压力扩散角 取决于取决于E Es1s1E Es2s2（上下土层压缩模量的比（上下土层压缩模量的比值）的大小，以及与值）

13、的大小，以及与z z和和b b的关系的关系，见表见表1.91.9。注意：第一章注意：第一章 “地基软弱下卧层承载力验算地基软弱下卧层承载力验算”中：中：SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理 关于垫层宽度的计算，在实践中一般常用关于垫层宽度的计算，在实践中一般常用扩散角法扩散角法确确定或按经验方法确定。定或按经验方法确定。矩形基础矩形基础的垫层底面长度的垫层底面长度、宽度分宽度分别为：别为： 二.垫层底面尺寸的确定垫层底面尺寸的确定2 tanllz 2 tanbbzl 条形基础条形基础，则只计算垫层底面宽度，则只计算垫层底面宽度b b。l 矩形基础矩形基础的垫层底面长度的垫层底

14、面长度、宽度分别为：宽度分别为：SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理地基基础规范规定：地基基础规范规定：垫层顶面垫层顶面每边超出基础底边缘不应小于每边超出基础底边缘不应小于300mm300mm且从垫层底面两侧向上按当地开挖基坑的经验及要求且从垫层底面两侧向上按当地开挖基坑的经验及要求放坡延伸至地面。放坡延伸至地面。垫层宽度示意图SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理三三. 垫层的承载力垫层的承载力l 宜通过现场宜通过现场。l 对于对于小型、轻型或对沉降要求不太高的工程小型、轻型或对沉降要求不太高的工程，可采用，可采用经验值（如表经验值（如表4.3）SOIL M

15、ECHANICS第第4章章地地基基处处理理三三. 沉降量的验算沉降量的验算()2 tan()2 tan2 tanbbzlblzbz条形基础矩形基础12sss垫层垫层变形变形下卧层下卧层变形变形n垫层变形垫层变形s1:1(1)2zsp zsEn下卧层变形下卧层变形s2:1(1)201niiiisisizzspE SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理4.3 排水固结法定义：定义：利用地基排水固结的特性，通过施加预压荷载，

16、并增利用地基排水固结的特性，通过施加预压荷载，并增设各种排水条件，以加速饱和软粘土固结发展的一种软土地设各种排水条件，以加速饱和软粘土固结发展的一种软土地基处理方法。基处理方法。基本原理：基本原理：在荷载作用下，土中孔隙水慢慢排出，孔隙体积在荷载作用下，土中孔隙水慢慢排出，孔隙体积不断减小，地基发生固结变形；同时，随着超静孔隙水压力不断减小，地基发生固结变形；同时，随着超静孔隙水压力的逐渐消散，土的有效应力增大，地基强度逐步增长。的逐渐消散，土的有效应力增大，地基强度逐步增长。目的：目的：沉降问题：沉降问题：在加载预压期间使地基沉降基本完成，使建在加载预压期间使地基沉降基本完成，使建筑物在使用

17、期间不致产生不利的沉降和沉降差；筑物在使用期间不致产生不利的沉降和沉降差；稳定问题：稳定问题：加速地基土的强度的增长，提高地基的承载加速地基土的强度的增长，提高地基的承载力和稳定性。力和稳定性。消除欠固结土中桩基础的负摩阻力消除欠固结土中桩基础的负摩阻力适用范围：适用范围：淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和黏性土地基淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和黏性土地基SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理塑料排水板SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理4.3.1排水固结法的加

18、固原理排水固结法的加固原理加载后在土中形成超孔隙加载后在土中形成超孔隙水压力，随着时间增长，孔水压力，随着时间增长，孔压消散，有效应力增加，孔压消散，有效应力增加，孔隙比减小，强度增长。隙比减小，强度增长。up利用加载预压后，卸去荷载，利用加载预压后，卸去荷载，再建造建筑物，以减少过的的再建造建筑物，以减少过的的沉降或工后沉降。沉降或工后沉降。SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理必要的预压荷载必要的预压荷载 - - 堆载预压、自重预压、真空预堆载预压、自重预压、真空预压、降水预压。压、降水预压。良好的排水边界条件良好的排水边界条件 水平向排水垫层、竖向排水平向排水垫层、竖向排

19、水砂井、袋装砂井、塑料排水带水砂井、袋装砂井、塑料排水带SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理原理原理：在修建建筑物之前，在软弱地基中用钢管成孔，孔在修建建筑物之前，在软弱地基中用钢管成孔，孔中灌砂并振实后，形成竖向排水的砂井，砂井顶部设置水中灌砂并振实后，形成竖向排水的砂井，砂井顶部设置水平排水的砂垫层，再在建筑场地堆放土石等预压荷载使地平排水的砂垫层，再在建筑场地堆放土石等预压荷载使地基固结基固结, ,待地基固结达到要求的程度后，卸除预压荷载再修待地基固结达到要求的程度后，卸除预压荷载再修建建筑物，可以消除或大大减小建筑物建成后的沉降，同建建筑物，可以消除或大大减小建筑物建

20、成后的沉降，同时也可提高地基承载力。时也可提高地基承载力。 适用于：适用于：淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和黏性土地基。淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和黏性土地基。 （1）砂井堆载预压法）砂井堆载预压法SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理砂井堆载预压法的剖面图SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理 原理：原理： 真空预压法是在需要加固的软土地基表面先铺设砂垫层，真空预压法是在需要加固的软土地基表面先铺设砂垫层，然后埋设垂直排水管道，再用不透气的封闭膜使其与大气隔然后埋设垂直排水管道，再用不透气的封闭膜使其与大气隔绝

21、，薄膜四周埋入土中，通过砂垫层内埋设的吸水管道，用绝，薄膜四周埋入土中，通过砂垫层内埋设的吸水管道，用真空装置进行抽气，使其形成真空，在地表砂垫层及竖向排真空装置进行抽气，使其形成真空，在地表砂垫层及竖向排水通道内逐步形成水通道内逐步形成负孔隙水压力，负孔隙水压力，使土体内部与排水通道、使土体内部与排水通道、垫层之间形成压差。在此压差作用下，土体中的孔隙水不断垫层之间形成压差。在此压差作用下，土体中的孔隙水不断由排水通道排出，增加地基的有效应力，从而使土体固结。由排水通道排出，增加地基的有效应力，从而使土体固结。（2 2） 真空预压法真空预压法适用于：适用于：以黏性土为主的软弱地基。以黏性土为

22、主的软弱地基。 SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理原理：原理：土中插入金属电极并通以直流电，由于直流电场土中插入金属电极并通以直流电，由于直流电场作用，土中的水从阳极流向阴极，然后将水从阴极排除，作用，土中的水从阳极流向阴极，然后将水从阴极排除，而不让水在阳极附近补充，借助电渗作用可逐渐排除土中而不让水在阳极附近补充，借助电渗作用可逐渐排除土中水。水。 电渗预压和降水预压一样，是在总应力不变的情况下，电渗预压和降水预压一样，是在总应力不变的情况下，通过减少孔隙水压力来增加土的有效应力作为固结压力。通过减少孔隙水压力来增加

23、土的有效应力作为固结压力。适用于：适用于：在饱和粉土和粉质黏土地基、正常固结黏土及在饱和粉土和粉质黏土地基、正常固结黏土及孔隙水电解浓度低的土孔隙水电解浓度低的土SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理原理原理: :通过降低地下水位使土体中的孔隙水压力通过降低地下水位使土体中的孔隙水压力减小，从而增大有效应力，促进地基固结。减小，从而增大有效应力，促进地基固结。适用适用于于：地：地下水位接近地面而开挖深度不大的下水位接近地面而开挖深度不大的工程，特别适用于饱和粉、细砂地基工程，特别适用于饱和粉、细砂地基。SOIL MECHAN

24、ICS第第4章章地地基基处处理理 n=de/dw 式中：式中：dw 竖井直径竖井直径 de 井影响直井影响直径径l 普通砂井普通砂井: 300500mm, n=68l 袋装砂井袋装砂井:70120mm, n=1522l 塑料排水带：塑料排水带： 10cm, n=15304.3.2 排水固结法设计与计算排水固结法设计与计算SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理砂井间距砂井间距L L：为，：为，一般取一般取1.5-2.0m。工程上。工程上常用井距为常用井距为砂井直径的砂井直径的6-96-9倍。倍。等效等效圆（有效影响范围）的直径圆（有效影响范围）的直径d de e正方形布置：正方形

25、布置：等边三角形等边三角形布置（梅花型布置（梅花型）：）： 长度的选择和土层分布、地基中附加应长度的选择和土层分布、地基中附加应力的大小、施工期限和条件等因素有关力的大小、施工期限和条件等因素有关。尽可能尽可能穿透穿透软土层。一般软土层。一般10-25m，且超过，且超过危险滑动面危险滑动面2m。llde05. 132llde13. 14SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理111()()iinTTtitiiidqUTTeeepSOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理竖向平均固结度竖向平均固结度 21)1 (HtcTaeKCvvwvv21)1 (ehhwhhdtcT

26、aeKChnTFreU81222231ln( )14nnnFnnnvTzeU42281水平向平均固结度水平向平均固结度)1)(1 (1rzrzUUU综合平均固结度综合平均固结度 SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理（三）地基强度增长的计算（三）地基强度增长的计算SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理（四）沉降计算（四）沉降计算01101niifiiieeShe0ie-第i层土中点自重应力所对应的孔隙比1ie-第i层土中点自重应力与附加应力之和所对应的孔隙比ih-第i层土的厚度-考虑了瞬时变形和其他影响因素的经验系数SOIL MECHANICS第第4章章地地基基

27、处处理理4.4.1 概述概述4.4 复合地基p概念：概念：复合地基是指天然地基在地基处理过程中部复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强，或被置换，或在天然地基中设置加分土体得到增强，或被置换，或在天然地基中设置加筋材料，加固区是由基体和增强体两部分组成的人工筋材料，加固区是由基体和增强体两部分组成的人工地基。地基。竖向增强体复合地基竖向增强体复合地基水平向增强复合地基水平向增强复合地基p分类：分类：柔性桩复合地基柔性桩复合地基半刚性桩复合地基半刚性桩复合地基刚性桩复合地基刚性桩复合地基SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理p常见的增强桩体：常见的增强桩体：A. 振

28、冲碎石桩振冲碎石桩B. 沉管砂石桩沉管砂石桩C. 水泥粉煤灰碎石桩水泥粉煤灰碎石桩CFGD. 水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩E. 旋喷桩旋喷桩SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理振冲碎石桩振冲碎石桩水泥粉煤灰碎石桩水泥粉煤灰碎石桩CFG水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩旋喷桩旋喷桩SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理p复合地基的作用：复合地基的作用： 桩体作用桩体作用：桩体刚度越大，桩体作用发挥更好桩体刚度越大，桩体作用发挥更好。 排水固结作用排水固结作用：良好的透水性。良好的透水性。 加筋作用加筋作用：加筋材料的强度高。加筋材料的强度高。 挤密作用挤密作用：施工与材料放热

29、的挤密作用。施工与材料放热的挤密作用。 垫层作用垫层作用：垫层提高桩体与桩间土的变形协调。垫层提高桩体与桩间土的变形协调。SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理22edmdp 面积置换率：面积置换率：d桩身平均直径ed一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径1.05eds等边三角形布桩1.13eds正方形布桩4.4.2 复合地基设计与计算复合地基设计与计算桩体的横断面面积桩体的横断面面积Ap与该桩体所承担的复合地基面积与该桩体所承担的复合地基面积A的比值。的比值。S 桩间距SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理无实测资料时，可取无实测资料时，可取1.5 2.5。影响

30、因素有：荷载水平、桩土模量比、面积置换率、基体影响因素有：荷载水平、桩土模量比、面积置换率、基体强度、桩长及固结时间等。强度、桩长及固结时间等。p 桩土应力比：桩土应力比：桩顶竖向平均应力桩顶竖向平均应力 p与桩间土的竖向平均应力与桩间土的竖向平均应力 s的比值。的比值。psnp 复合模量：复合模量：(1),ispipisipisiEmEm EEE第 层复合地基中桩体压缩模量、基体压缩模量（kPa）SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理1(1)spkskfm nf（1）对）对散体材料增强体复合地基散体材料增强体复合地基应按下式计算：应按下式计算：spkf复合地基承载力特征值（k

31、Pa）skf处理后桩间土承载力特征值（kPa）m面积置换率n复合地基桩土应力比p 复合地基承载力确定：复合地基承载力确定：SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理(1)aspkskpRfmm fA（2）对有）对有粘结强度的增强体复合地基粘结强度的增强体复合地基应按下式计算：应按下式计算：SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理1211221212+ (1)aaspkskppRRfmmmmfAA（3）对有）对有粘结强度的两种桩组合形成的复合地基粘结强度的两种桩组合形成的复合地基应按应按下式计算：下式计算：111121+1+(1)aspkskpRfmmm nfA（4）对

32、有）对有粘结强度的桩与散体材料桩组合形成的复合粘结强度的桩与散体材料桩组合形成的复合地基地基应按下式计算：应按下式计算：SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理1napsi pipppiRuq lq A（5）增强体单桩竖向承载力特征值增强体单桩竖向承载力特征值可按下式估算：可按下式估算：iipsipipppuqlqA式中：桩的周长桩周第 层土的侧阻力特征值第 层土的厚度桩端阻力发挥系数桩端阻力特征值桩的截面面积SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理各类增强桩体复合地基的总结各类增强桩体复合地基的总结类别类别特点特点加固原理加固原理适用性适用性振冲碎石桩与振冲碎石桩

33、与沉管砂石桩沉管砂石桩散体桩散体桩挤土桩挤土桩挤密作用挤密作用排水减压作用排水减压作用置换作用置换作用松散砂土、粉土、粉质粘土、松散砂土、粉土、粉质粘土、素填土、杂填土以及可液化地素填土、杂填土以及可液化地基。基。水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩粘结桩粘结桩水解和水化反应水解和水化反应离子交换与团粒作用离子交换与团粒作用水泥的凝结与硬化水泥的凝结与硬化碳酸化作用碳酸化作用正常固结的淤泥、素填土、软正常固结的淤泥、素填土、软塑或可塑黏性土、稍密或中密塑或可塑黏性土、稍密或中密粉土、松散或中密粉细砂、松粉土、松散或中密粉细砂、松散或稍密的中粗砂、饱和黄土。散或稍密的中粗砂、饱和黄土。旋喷桩旋喷桩粘结桩粘结

34、桩类似于水泥土搅拌桩类似于水泥土搅拌桩淤泥、黏性土、粉土、砂土、淤泥、黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土、碎石土。黄土、素填土、碎石土。还可用于深基坑止水帷幕、边还可用于深基坑止水帷幕、边坡挡土或挡水、基坑底部加固、坡挡土或挡水、基坑底部加固、地下工程、水库、大坝、江河地下工程、水库、大坝、江河海堤防工程。海堤防工程。水泥粉煤灰碎水泥粉煤灰碎石桩石桩CFG低强度低强度粘结桩粘结桩桩、土、褥垫层共同体桩、土、褥垫层共同体桩体作用、挤密作用、桩体作用、挤密作用、褥垫层作用褥垫层作用多层或一般高层的黏性土、粉多层或一般高层的黏性土、粉土、砂土和自重固结完成的素土、砂土和自重固结完成的素填土地基。填土地

35、基。SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理l概念概念: 利用各种机械设备，在较短时间内促使土的利用各种机械设备，在较短时间内促使土的孔隙比减孔隙比减少，密实度增大少，密实度增大，从而达到增加地基土强度、减少沉降的，从而达到增加地基土强度、减少沉降的目的。目的。l适用范围：适用范围： 非饱和的黏性土、饱和或非饱和的砂性土地基非饱和的黏性土、饱和或非饱和的砂性土地基l常见密实方法：常见密实方法： 压实地基、夯实地基和挤密地基压实地基、夯实地基和挤密地基4.5 密实法SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理 振动压实法是将振动压实机放在土层表面，在压实机振动压实法是将振

36、动压实机放在土层表面，在压实机振动作用下，土颗粒发生相对位移而达到紧密状态。振动作用下，土颗粒发生相对位移而达到紧密状态。（一）振动压实法（一）振动压实法 基础边缘美边外展基础边缘美边外展0.6m先振两边，后振中间先振两边，后振中间SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理压实质量控制压实质量控制sopswddwd01. 01maxmaxddc压实系数压实系数经验系数，粉质粘土经验系数，粉质粘土0.96；粉土；粉土0.97sd土的相对密度（土的相对密度（t/m3）SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理 重锤夯实就是利用重锤（重锤夯实就是利用重锤（2040kN）自由下

37、落（落）自由下落（落距距35m）所产生的较大夯击能来夯实）所产生的较大夯击能来夯实浅层地基浅层地基，使其，使其表表面形成一层较为均匀的硬壳层面形成一层较为均匀的硬壳层，获得一定厚度的持力层。，获得一定厚度的持力层。 基坑每边比设计宽度加宽不基坑每边比设计宽度加宽不小于小于0.3m进行夯实进行夯实 基坑底面标高应高出设计标基坑底面标高应高出设计标高（预留夯实土层）高（预留夯实土层） 适用于夯实厚度小于适用于夯实厚度小于3m地下地下水位以上约水位以上约0.8m的稍湿的杂的稍湿的杂填土、黏性土、砂性土、湿填土、黏性土、砂性土、湿陷性黄土。陷性黄土。（二）重锤夯实法（二）重锤夯实法 SOIL MECH

38、ANICS第第4章章地地基基处处理理从而提高地基土的强度、降低土的压缩性、改从而提高地基土的强度、降低土的压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性等。善砂土的抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性等。（三）强夯法（三）强夯法 适用范围适用范围适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理有效加固深度经强夯加固后，该土层强度和变形等指标能满足设计要求的土层范围。10

39、hWH式中：H有效加固深度/m；W-锤重/kN；h-落距/m；-修正系数，一般0.35-0.7。一般粘土取0.5，砂土取0.7。SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理强夯法与重锤夯实法区别强夯法与重锤夯实法区别u夯击能不同夯击能不同重锤夯实法：重锤夯实法：2040kN、落距、落距35m强夯法：强夯法： 、落距、落距u加固原理不同加固原理不同 重锤夯实是对浅层土加固，重锤夯实是对浅层土加固，属于压实机理；属于压实机理； 强夯法是对深层土加固，强夯法是对深层土加固，主要是动力固结、主要是动力固结、动力密实机理。动力密实机理。SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理概念

40、：概念： 注浆法亦称灌浆法，是利用液压、气压或电化学注浆法亦称灌浆法，是利用液压、气压或电化学的方法，通过注浆管把浆液均匀地注入地层中，浆液的方法，通过注浆管把浆液均匀地注入地层中，浆液以充填、渗透和挤密等方式，进入土颗粒之间的裂隙以充填、渗透和挤密等方式，进入土颗粒之间的裂隙中，将原来松散的土体胶结成一个整体，从而形成强中，将原来松散的土体胶结成一个整体，从而形成强度高、防渗和化学稳定性好的固结体。度高、防渗和化学稳定性好的固结体。注浆的目的：注浆的目的： 对岩土体起堵漏防渗作用对岩土体起堵漏防渗作用 起加固地基作用起加固地基作用4.6 注浆法SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理SOIL MECHANICS第第4章章地地基基处处理理渗透注浆渗透注浆: 在压力作用下，浆液充填土的孔隙和岩石的裂隙，排在压力作