第一章地基处理技术

1、第五章第五章 地基处理技术地基处理技术 本章内容本章内容第一节第一节 概概 述述第二节第二节 振冲法振冲法第三节第三节 高压喷射注浆法高压喷射注浆法第四节第四节 深层搅拌法深层搅拌法第五节第五节 挤密桩施工法挤密桩施工法第六节第六节 静压灌浆法静压灌浆法知识目标知识目标 1、了解地基处理的概念、目的和分类； 2、了解振冲碎石桩的概念、特点、适用范围、加固机理；熟悉振冲碎石桩主要机具设备、作业条件、施工要点；掌握振冲碎石桩的施工工艺施工质量检验； 3、了解高压喷射注浆法概念、特点、适用范围、分类、加固机理；掌握高压喷射注浆质量检验；知识目标知识目标 4、了解深层搅拌法概念、特点、适用范围、分类；

2、 5、掌握深层搅拌法施工工艺和深层搅拌法施工质量检验； 6、了解挤密桩施工法概念、特点、适用范围、分类、加固机理；掌握挤密桩施工工艺挤密桩质量检验； 知识目标知识目标 7、了解石灰桩及石灰粉煤灰桩概念、特点、适用范围、分类、加固机理；掌握石灰桩及石灰粉煤灰桩的施工工艺及质量检验； 8、了解水泥粉煤灰碎石桩（CFG）概念、特点、适用范围、分类、加固机理；掌握水泥粉煤灰碎石桩施工工艺； 9、了解静压灌浆法概念、目的、适用范围；熟悉灌浆标准、注浆施工的机械设备及灌浆施工质量检验。 能力目标能力目标1、能完成高压喷射注浆施工2、能完成静压灌浆施工 3、高压喷射注浆设计4、挤密桩施工设计计算 5、水泥粉

3、煤灰碎石桩设计计算6、静压灌浆设计计算 第一节第一节 概概 述述一、什么是地基处理？一、什么是地基处理？ 为提高地基承载力，改变其变形性质或渗透性质而采取的人工处理地基的方法称之。二、什么是天然地基？二、什么是天然地基？ 指不需要通过人工处理而直接在地基上修建基础的地基。三、什么是人工地基？三、什么是人工地基？ 当天然地基不能承受基础传递的全部荷载时，需经人工处理后作为地基的土体称之。四、地基四、地基面临问题面临问题强度及强度及稳定性稳定性压缩及不压缩及不均匀沉降均匀沉降渗漏及渗漏及渗透变形渗透变形动力荷动力荷载及液化载及液化五、地基处理的目的和意义五、地基处理的目的和意义 1、提高地基的抗剪

4、强度，增加其稳定性; 2、降低地基土的压缩性，减少地基的沉降变形; 3、改善地基土的渗透特性，减少地基渗漏; 4、改善地基土的动力特性，提高地基的抗振性能。按时间分按时间分临时处理临时处理永久处理永久处理六、地基处理方法分类六、地基处理方法分类按按深度分深度分浅层处理浅层处理深层处理深层处理按加固机理分按加固机理分物理处理物理处理化学处理化学处理1 1、换土垫层法、换土垫层法 将软弱土挖至一定深度，回填强度较高、压缩性较小的材料，如砂、石等，并分层夯实。能提高地基承载力、减少沉降。此法适用于软弱土地基。2 2、挤淤置换法挤淤置换法 通过抛石或夯击回填碎石置换淤泥达到加固地基的目的，也可采用爆破

5、挤淤置换。此法适用于淤泥或淤泥质粘土地基。3 3、强夯法强夯法 采用夯锤从高处自由落下，地基土体在冲击力作用下密实，可提高地基承载力，减少沉降。此法适用于碎石土、砂土、粉土、杂填土和素填土等地基。4 4、石灰桩法石灰桩法 在钻孔中填入生石灰，通过石灰的吸水膨胀、放热作用来改善桩与土的物理力学性质，可提高地基承载力，减少沉降。此法适于杂填土、软粘土地基。5 5、加载预压法加载预压法 在地基上加载，使地基中的水在荷载作用下排水固结，可提高地基承载力，减小沉降。此法适用于软粘土、杂填土、泥炭土地基等。6 6、降低地下水位法降低地下水位法 通过降低地下水位，改变地基土受力状态，其效果如加载预压，使地基

6、土产生排水固结，达到加固目的。此法适用于砂性土或透水性较好的土层。7 7、深层搅拌法深层搅拌法 利用深层搅拌机将水泥粉与地基土原位搅拌形成复合地基，以提高地基承载力，减小沉降。此法适用于淤泥和粉土等软土地基。8 8、高压喷射注浆法高压喷射注浆法 利用高压喷射注浆冲切土体，用浆液置换部分土体，形成水泥土增强体。可以提高地基承载力，减少沉降。此法适用于淤泥、砂土、人工填土等地基。9 9、渗入性灌浆法渗入性灌浆法 在灌浆压力作用下，将浆液灌入地基中以填充原有孔隙，改善土体的物理力学性质。此法适于中砂、粗砂、砾石地基。1010、振冲密实法振冲密实法 通过振冲器的振动，一是使砂层发生液化，砂粒重新排列，

7、孔隙减小；二是使砂层挤密。达到提高地基承载力、减小沉降的目的。此法适用于疏松砂性土地基。1111、加筋土垫层法加筋土垫层法 在地基中铺设加筋材料（如土工织物、金属板条等）形成加筋土垫层，可以提高地基稳定性。此法适用于各种软弱地基。1212、土钉墙法土钉墙法 采用钻孔插筋、注浆，在土层中设置土钉，也可直接将杆件插入土层中，通过土钉和土形成加筋土挡墙以维持和提高土坡稳定性。适用于提高土坡稳定性。第二节第二节 振冲法振冲法一、什么是一、什么是振冲法？振冲法？ 也称碎石桩法，是利用振冲器在土层中振动和水流喷射振动和水流喷射的联合作用成孔，然后填入碎石料并提拔振冲器逐段振实形成刚度较大的碎石桩的地基处理

8、方法。二、加固机理二、加固机理挤密挤密置换置换三、适用范围三、适用范围地层地层砂土、粉土、粘性土砂土、粉土、粘性土淤泥质土、有机质土淤泥质土、有机质土尺寸尺寸桩长桩长19192828米米, ,桩径桩径0.40.40.60.6米米四、振冲法的主要优点四、振冲法的主要优点 1、施工机具和施工工艺简单，易于操作； 2、可在软粘土中设置强透水性的排水碎石桩，软粘土中的水可通过碎石桩以较短的时间完成排水固结，使地基强度提高。其他设备其他设备电器设备电器设备填料设备填料设备起吊设备起吊设备振冲器振冲器五、主五、主要设备要设备1 1、振冲器、振冲器 目前常用的目前常用的有有30kW30kW、75kW75kW

9、两两类振冲器。类振冲器。2 2、起吊设备、起吊设备汽车吊车汽车吊车履带吊车履带吊车3 3、填料设备填料设备装载机装载机手推车手推车4 4、电器设备电器设备手控式控制箱手控式控制箱自控式控制箱自控式控制箱5 5、其他设备其他设备供水泵供水泵排浆泵排浆泵六、施工工艺六、施工工艺桩机定位桩机定位振冲完毕振冲完毕开始振冲开始振冲制桩完成制桩完成分层填料分层填料振冲桩施工振冲桩施工振冲桩施工振冲桩施工振冲桩振冲桩施工施工 ( (海上海上) )七、施工要点七、施工要点 1 1、现场试验、现场试验 在正式施工前应通过现场试验确定其处理效果。2 2、填料总量和密实度、填料总量和密实度 每根桩的填料总量和密实度

10、必须符合设计要求。八、常八、常见问题见问题造孔遇阻造孔遇阻填料遇阻填料遇阻串串 桩桩 1 1、造孔遇阻、造孔遇阻 造孔过程中若遇造孔过程中若遇坚硬土层，可加大水坚硬土层，可加大水压解决。压解决。 2 2、填料遇阻、填料遇阻 故障原因处理方法石料粒径过大换用粒径小的石料填料过快、过多 慢慢上下活动振冲器直到消除石料抱导管。 3 3、串桩、串桩 串桩是指已经成桩的碎石进入正在施工桩孔中。常见原因有土质松软、桩距过小或成桩直径过大。可采用跳打、加大桩距或减小桩径的方法解决。检验时间检验时间粘性土地基粘性土地基间隔时间为间隔时间为3 34 4周周粉土地基粉土地基间隔时间为间隔时间为2 23 3周周九、

11、施工质量检验九、施工质量检验检验项目检验项目地基强度地基强度地基承载力地基承载力第三节第三节 高压喷射注浆法高压喷射注浆法一、概念一、概念 利用钻机钻孔，把带有喷嘴的注浆管插至土层中，用注浆泵使浆液从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体。使土粒从土体上剥落下来与浆液搅拌混合。浆液凝固后，便在土中形成一个固结体，从而提高地基承载力。材料价材料价格低廉格低廉浆液流浆液流失较少失较少较好的较好的耐久性耐久性喷射方喷射方向可控向可控形状可形状可以控制以控制施工施工简便简便适用范适用范围较广围较广二、二、特点特点1 1、适用范围较广、适用范围较广 它既可用于工程新建新建之前，也可用于工程修建修建之中，特别是用于工

12、程落成落成之后，显示出不损坏建筑物的上部结构和不影响运营使用的长处。 2 2、施工简便、施工简便 只需在土层中钻一个孔径为50300毫米的小孔，便可在土中喷射成直径为0.44.0米的固结体，因而能贴近已有建筑物基础建设新建筑物。 3 3、固结体形状可以控制、固结体形状可以控制 为满足工程的需要，在旋喷过程中，可调整旋喷速度、提升速度、增减喷射压力、更换喷嘴孔径改变流量。使固结体成为设计所需要的形状。4 4、喷射方向可控制喷射方向可控制 一般情况下，采用在地面进行垂直垂直喷射注浆，而在隧道、矿山井巷工程、地铁等建设中，亦可采用倾斜倾斜和水平水平喷射注浆。 5 5、有较好的耐久性、有较好的耐久性

13、在软弱地基加固中，在软弱地基加固中，能得到稳定的加固效果，能得到稳定的加固效果，并有较好的耐久性能。可并有较好的耐久性能。可用于永久性工程。用于永久性工程。 6 6、浆液流失较少、浆液流失较少 喷浆时，除一小部分喷浆时，除一小部分浆液沿着管壁冒出地面外，浆液沿着管壁冒出地面外，大部分浆液均聚集在喷射大部分浆液均聚集在喷射流的破坏范围内。流的破坏范围内。 7 7、材料价格低廉材料价格低廉 除了在要求速凝超早除了在要求速凝超早强时使用化学材料以外，强时使用化学材料以外，一般的地基工程使用价格一般的地基工程使用价格低廉的普通硅酸盐水泥。低廉的普通硅酸盐水泥。碎石土碎石土素填土素填土砂土砂土黄土黄土粉

14、土粉土软塑土软塑土淤泥淤泥加固土层加固土层三、适用范围三、适用范围堤坝堤坝地铁地铁深基坑深基坑新建建筑新建建筑已有建筑已有建筑加固建筑加固建筑四、施工设备四、施工设备钻机钻机泥浆泵泥浆泵五、类型五、类型按喷射按喷射工艺分工艺分单管法单管法二重管法二重管法三重管法三重管法u 单管法单管法 利用钻机把注浆管置入土层预定深度后，用高压泥浆泵以20Mpa左右的压力，把浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体。u 二重管法二重管法 使用双通道注浆管。当钻进到预定深度后，同时喷射压力20Mpa的浆液和0.7Mpa的空气。在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大。u 三重管法三重管法 使用三通

15、道注浆管。当钻进到预定深度后，同时喷射压力为20Mpa的清水、0.7Mpa的空气和25MPa的浆液。在三种介质的共同作用下，破坏土体的能量更大。按喷射流按喷射流移动方向分移动方向分旋喷旋喷定喷定喷摆喷摆喷n 旋喷旋喷 喷嘴一面喷射一面旋转并提升，固结体呈圆柱状n 定喷定喷 喷嘴一面喷射一面提升，喷射方向固定不变，固结体形如板状或壁状n 摆喷摆喷 喷嘴一面喷射一面提升，喷射的方向呈较小角度来回摆动，固结体形如较厚墙状六、加固机理六、加固机理 喷嘴以很高的压力喷射出能量大、速度快的浆液，当它作用在土体上时，对土体产生巨大的冲击冲击和搅动搅动作用，使注入的浆液和土拌和凝固为新的固结体。 七、设计七、

16、设计 1 1、桩径的确定、桩径的确定 旋喷桩的直径应通过现场试验确定。当无现场试验资料时，亦可参照相似土质条件下其他旋喷工程的经验。2 2、承载力的确定、承载力的确定 地基承载力应通过现地基承载力应通过现场载荷试验确定。也可根场载荷试验确定。也可根据与其土质相似工程的经据与其土质相似工程的经验确定。验确定。八、施工工艺八、施工工艺 1 1、钻机就位与钻孔、钻机就位与钻孔 钻孔的目的是为了将注浆管置入预定深度。如能用振动或直接把注浆管置入土层预定深度，则钻孔和置入注浆管的两道工序合并为一道工序。2 2、置入注浆管、置入注浆管 将喷射注浆管插入将喷射注浆管插入至钻孔内设计标高，即至钻孔内设计标高，

17、即可喷射注浆。可喷射注浆。 3 3、旋转、提升、旋转、提升 在喷射注浆参数达到规定值后，随即分别按旋喷、定喷或摆喷的工艺要求，提升注浆管，由下而上喷射注浆。4 4、拔管及冲洗、拔管及冲洗 完成一根旋喷桩施完成一根旋喷桩施工后，应迅速拔出喷射工后，应迅速拔出喷射注浆管，进行冲洗。注浆管，进行冲洗。九、质九、质量检验量检验检验检验内容内容检验检验方法方法检验检验数量数量检验检验时间时间1 1、检验内容、检验内容 固结体的整体性和均匀性； 固结体的有效直径； 固结体的垂直度； 固结体的强度； 固结体的溶蚀性和耐久性能。2 2、检、检验方法验方法开挖检查开挖检查钻孔取芯钻孔取芯载荷试验载荷试验开挖检查

18、开挖检查钻孔取芯钻孔取芯载荷试验载荷试验 3 3、检验数量、检验数量 检验点的数量为施检验点的数量为施工注浆孔数的工注浆孔数的2 25 5，并不应少于并不应少于3 3点。点。 4 4、检验时间、检验时间 质量检验应在高质量检验应在高压喷射注浆结束压喷射注浆结束2828天天后进行。后进行。第四节第四节 深层搅拌法深层搅拌法一、概念一、概念 利用水泥或石灰等材料作为固化剂，通过搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂搅拌，使软土硬结成具有整体性和一定强度的加固体，从而提高地基强度。二、二、特点特点利用利用了原土了原土不产生不产生附加沉降附加沉降节省节省钢材钢材加固形加固形式灵活式灵活1 1、利用了原

19、土、利用了原土 由于将固化剂和原由于将固化剂和原地基软土搅拌混合，因地基软土搅拌混合，因而最大限度地利用了原而最大限度地利用了原土。土。 土体加固后重度基土体加固后重度基本不变，对软弱下卧层本不变，对软弱下卧层不致产生附加沉降。不致产生附加沉降。2 2、不会产生附加沉降不会产生附加沉降 与钢筋混凝土桩基与钢筋混凝土桩基相比，节省了大量的钢相比，节省了大量的钢材并降低了造价。材并降低了造价。3 3、节省钢材节省钢材 根据上部结构的需根据上部结构的需要，可灵活地采用柱状，要，可灵活地采用柱状，壁状和块状等加固形式。壁状和块状等加固形式。4 4、加固形式灵活加固形式灵活三、适三、适用范围用范围淤泥淤

20、泥淤泥质土淤泥质土粉土粉土四、分类四、分类水泥浆搅拌法水泥浆搅拌法用水泥浆与地基土搅拌粉体喷射搅拌法粉体喷射搅拌法用水泥粉与地基土搅拌五、水泥浆搅拌法五、水泥浆搅拌法 喷浆方式喷浆方式中心管喷浆中心管喷浆叶片喷浆叶片喷浆u 中心管喷浆中心管喷浆 水泥浆是从两根搅拌轴之间的另一中心管输出，此法用于纯水泥浆和水泥砂浆。u 叶片喷浆叶片喷浆 水泥浆从叶片上若干个小孔喷出，使水泥浆与土体混合较均匀，但因喷浆孔小易被浆液堵塞，它只能使用纯水泥浆。序序 号号机械名称机械名称用用 途途1 1深层搅拌机深层搅拌机水泥土搅拌水泥土搅拌2 2履带式起重机履带式起重机起吊起吊3 3导向架导向架导向导向 4 4灰浆搅

21、拌机灰浆搅拌机制浆制浆 5 5灰浆泵灰浆泵注浆注浆搅拌机械搅拌机械 该机采用三管并列，两侧管各带二叶片式搅拌头，中央管除支承两侧管外还兼作输浆管用。一次加固面积0.70.8米2，加固深度1015米。1 1、SJB-1SJB-1型深层搅拌机型深层搅拌机SJBSJB1 1型搅拌机型搅拌机1 1输浆管；输浆管；2 2外壳；外壳；3 3出水口；出水口；4 4进水口；进水口；5 5电动机；电动机；6 6导向滑块；导向滑块；7 7减速器；减速器；8 8搅拌轴；搅拌轴；9 9中心管；中心管；1010横向系板；横向系板；1111球形阀；球形阀；1212搅拌头搅拌头 2 2、 GZBGZB600600型搅拌机型

22、搅拌机 该机为单搅拌轴，叶片喷浆方式的搅拌机。它主要由电动机、搅拌轴、输浆管、搅拌头和配套机械等组成。GZBGZB600600型搅拌机配套机械型搅拌机配套机械1 1流量计；流量计；2 2控制柜；控制柜；3 3低压变压器；低压变压器；4 4泵送装置，泵送装置，5 5电缆；电缆；6 6输浆管；输浆管； 7 7搅拌轴；搅拌轴；8 8搅拌机；搅拌机；9 9打桩机；打桩机；1010电缆电缆GZB-600GZB-600型搅拌机型搅拌机1 1电缆接头；电缆接头；2 2进浆口；进浆口；3 3电动机；电动机；4 4搅拌轴；搅拌轴；5 5搅拌头搅拌头施工现场施工现场3 3、施工工艺、施工工艺 起重机或塔架悬起重机

23、或塔架悬吊搅拌机到达指定桩吊搅拌机到达指定桩位对中。位对中。u 定位定位 启动搅拌机电机，使启动搅拌机电机，使搅拌机沿导向架搅拌切土搅拌机沿导向架搅拌切土下沉。下沉。 u 预搅下沉预搅下沉 搅拌机下沉到达设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，边喷浆边旋转，同时严格按照设计确定的提升速度提升搅拌机。 u 提升喷浆搅拌提升喷浆搅拌u 重复上、下搅拌重复上、下搅拌 为使软土和水泥浆搅拌均匀，可再次将搅拌机边旋转边沉入土中，至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面。 重复上述重复上述1 16 6步步骤，再进行下一根桩骤，再进行下一根桩的施工。的施工。 u 移位移位序序 号号机械名称机械名称用用 途途1

24、 1GPPGPP5 5型钻机型钻机钻进钻进2 2YPYP1 1型粉体发送器型粉体发送器定时定量发送粉体材料定时定量发送粉体材料3 3搅拌钻头搅拌钻头破碎岩土破碎岩土 4 4空气压缩机空气压缩机提供压缩空气提供压缩空气六、粉体喷射搅拌桩六、粉体喷射搅拌桩1 1、搅拌机械、搅拌机械 粉体发送器的工作原理粉体发送器的工作原理1 1节流阀；节流阀；2 2流量计；流量计；3 3气水分离器；气水分离器；4 4安全阀；安全阀；5 5管道压力表；管道压力表；6 6灰罐压力表；灰罐压力表；7 7发送器转鼓；发送器转鼓；8 8灰罐灰罐空气压缩机空气压缩机2 2、施工工艺、施工工艺 根据设计，首根据设计，首先确定加

25、固体的位先确定加固体的位置。置。u 定位定位 启动搅拌钻机，搅拌钻头正转预搅下沉，为了不致堵塞喷射口，此时并不喷射加固材料，而是喷射压缩空气，预搅下沉时喷射压缩空气，可使钻进顺利。 u 预搅下沉预搅下沉 预搅下沉到设计深预搅下沉到设计深度时停止下沉，并应在度时停止下沉，并应在原位转动原位转动1 12 2分钟。分钟。u 预搅下沉结束预搅下沉结束 在确认加固料已喷至孔底时，搅拌钻头反向边旋转、边提升，同时，通过粉体发送器不断地将加固粉体料喷入被搅动的土体中，使土体和粉体料进行充分拌合。u 提升喷粉搅拌提升喷粉搅拌 当钻头提升至距离地当钻头提升至距离地面面0.30.30.50.5米时，发送器米时，发

26、送器应停止向孔内喷射粉体，应停止向孔内喷射粉体，搅拌桩形成。搅拌桩形成。u 提升结束、搅拌桩形成提升结束、搅拌桩形成 为保证粉体搅拌均匀，需再次将搅拌头下沉到设计深度，提升搅拌时，其速度控制在0.50.8mmin左右。u 重复搅拌重复搅拌 钻头提升至地钻头提升至地面后，钻机移位对面后，钻机移位对孔。孔。u 钻机移位钻机移位七、质量检验七、质量检验施工期的施工期的质量检验质量检验竣工后的竣工后的质量检验质量检验1 1、施工期质量检验、施工期质量检验 桩位桩位：偏差小于50毫米； 桩底标高桩底标高：超深100200毫米； 桩顶标高桩顶标高：超过设计标高500毫米； 桩身垂直度桩身垂直度：小于1%2

27、 2、竣工后、竣工后的质量检验的质量检验标贯试验标贯试验钻孔取样钻孔取样荷载试验荷载试验开挖检验开挖检验n 标准贯入试验标准贯入试验 搅拌桩应在成桩七天内用标准贯入试验取桩身加固土样，观察搅拌均匀程度，同时根据标准贯入试验锤击数，用对比法判断桩身强度。检验桩的数量应不少于已完成桩数的2%。 用钻探的方法从桩身取芯样，制成试块并测定桩身强度。n 钻孔取样钻孔取样 对场地复杂或施工有问题的桩应进行单桩荷载试验，检验其承载力。n 单桩荷载试验单桩荷载试验 对相邻桩搭接要求严格的工程，应在桩养护到一定龄期时选取数根桩进行开挖，检查桩顶部分外观质量。基槽开挖后，应检验桩位、桩数与桩顶质量。n 开挖检验开

28、挖检验第五节第五节 挤密桩施工法挤密桩施工法 挤密桩是把带有管塞、活门或锥头的钢管压入或打入地下挤密土层形成孔，再往孔内投放灰土、砂石等填料成的桩。类型类型土桩及土桩及灰土桩灰土桩石灰桩石灰桩CFGCFG桩桩 一、土桩及灰土桩施工技术一、土桩及灰土桩施工技术 1 1、概念、概念 利用沉管、冲击等方法利用沉管、冲击等方法将钢管打入土中挤密成孔，将钢管打入土中挤密成孔，然后在孔中分层填素土或灰然后在孔中分层填素土或灰土，夯实而成土桩、灰土桩。土，夯实而成土桩、灰土桩。2 2、特点特点消除地基消除地基土湿陷性土湿陷性无需进行无需进行土方开挖土方开挖就地取材就地取材机具简单机具简单 可消除地基土可消除

29、地基土的湿陷性，提高承的湿陷性，提高承载力。载力。u 消除地基土的湿陷性消除地基土的湿陷性u 无需进行土方开挖无需进行土方开挖 与换土垫层相比，不与换土垫层相比，不需开挖回填，可节省土方需开挖回填，可节省土方开挖和回填土方工程量。开挖和回填土方工程量。 可就地取材，应可就地取材，应用廉价材料，降低工用廉价材料，降低工程造价。程造价。u 就地取材就地取材 施工机具简单，施施工机具简单，施工方便，施工效率高。工方便，施工效率高。u 机具简单机具简单3 3、适用范围、适用范围深度深度地下水位以上地下水位以上深度深度5 51515米米地层地层新填土、杂填土新填土、杂填土含水率大的软土含水率大的软土4

30、4、加固机理、加固机理 挤密作用挤密作用灰土性质作用灰土性质作用 土或灰土桩挤压成孔时，桩孔位置原有土体被强制侧向挤压，使桩周一定范围内的土层密实度提高。n 挤密作用挤密作用 灰土桩是用石灰和土按一定体积比例拌合，并在桩孔内夯实加密后形成的桩，这种材料在化学性能上具有气硬性和水硬性。n 灰土性质作用灰土性质作用地基承载力地基承载力处理宽度处理宽度桩距和排距桩距和排距桩长桩长桩径桩径5 5、设计、设计 根据施工设备、成根据施工设备、成孔方法等情况而定，一孔方法等情况而定，一般选用般选用300300600600毫米。毫米。u 桩径桩径 根据桩处理地基根据桩处理地基的深度确定，一般为的深度确定，一般

31、为5 51515米。米。u 桩长桩长u 桩距和排距桩距和排距桩间距桩间距桩排距桩排距 桩孔一般按等边三角形布置。桩距为(2.53.0)d。 处理地基的宽处理地基的宽度应大于基础的宽度应大于基础的宽度。度。u 处理宽度处理宽度 地基的承载力标准地基的承载力标准值，应通过原位测试或值，应通过原位测试或结合当地经验确定。结合当地经验确定。u 地基承载力地基承载力6 6、施工要求、施工要求 u 孔位偏差孔位偏差 桩孔中心点的偏差不应超过桩距设计值的5。 桩孔垂直度偏差不应大于1.5。u 垂直度偏差垂直度偏差 向孔内填料前，孔底必须夯实，然后用素土或灰土分层回填夯实。u 填料方法填料方法偏心轮夹杆式夯实

32、机偏心轮夹杆式夯实机7 7、质量检验、质量检验 触探检验法触探检验法载荷试验法载荷试验法 先通过试验夯填，求先通过试验夯填，求得得“检定锤击数检定锤击数”，施工，施工检验时以实际锤击数不小检验时以实际锤击数不小于检定锤击数为合格。于检定锤击数为合格。 u 触探检验法触探检验法 对重要的大型工程对重要的大型工程应进行现场载荷试验，应进行现场载荷试验，直接观测承载力。直接观测承载力。u 载荷试验法载荷试验法二、石灰桩施工技术二、石灰桩施工技术 1 1、概念、概念 在地基中钻孔，然后将生石灰注入孔内夯实挤密成桩。若在生石灰块中掺入适量粉煤灰，则制成石灰粉煤灰桩。2 2、特点、特点效果显著效果显著材料

33、易得材料易得施工简便施工简便3 3、适用范围适用范围粘性土粘性土淤泥淤泥有机质土有机质土4 4、加固机理、加固机理 石灰桩除了成孔时挤密桩周围土外，还有生石灰吸收土层中的孔隙水变成熟石灰时产生体积膨胀，挤密桩周土，减少其孔隙比，加速地基土的固结，提高地基承载力，使地基得到加固。5 5、桩、桩的设计的设计桩径桩径150150400mm400mm桩长桩长2 24 4米米桩距桩距一般取三倍桩径一般取三倍桩径6 6、施工工艺、施工工艺 7 7、施工方法、施工方法 （1 1）施工顺序）施工顺序 一般是先外排后内排，先周边后中间；单排桩应先施工两端后中间，并按每间隔12孔的施工顺序进行，不得由一边向一边平

34、行推进，以免桩挤向一边。（2 2）成孔方法成孔方法沉管法沉管法冲击法冲击法螺旋法螺旋法爆扩法爆扩法（3 3）成桩方法）成桩方法管内成桩管内成桩管外成桩管外成桩 成孔后填料、夯实、封顶，自上而下成孔，自下而上填夯成桩。u 管内成桩管内成桩 因生石灰吸水膨胀，对各个方向都将产生很大的膨胀力，为减少向上膨胀力的损失，约束石灰桩的上举力，当夯填至距桩顶O.51.O米时，用素混凝土或粘土封顶。为什么要封顶？为什么要封顶？u 管外成桩管外成桩 先将石灰料铺放在待加固的地面，再用打桩机将钢管打下，成一段孔，拔出管填一段料后再成一段孔。当桩孔达到设计深度后拔出钢管，此时钢管外已形成较硬的石灰桩壁，然后在管内填

35、料夯实，形成管内的桩身。8 8、质、质量检验量检验挖桩检验挖桩检验轻便触探轻便触探载荷试验载荷试验 挖桩检验可测定桩径、桩的外形、桩身材料分布情况及桩身密实度等。u 挖桩检验挖桩检验 用轻便触探测定桩身和桩周土的承载力。u 轻便触探轻便触探 通过载荷试验，可计算复合地基的承载力和压缩模量。u 载荷试验载荷试验三、三、CFGCFG桩施工技术桩施工技术 1 1、什么是、什么是CFGCFG桩？桩？ 在碎石桩的基础上，加入粉煤灰和少量水泥，加水拌和制成的一种具有一定粘结强度的桩称之。降低费用降低费用节约材料节约材料工艺性好工艺性好沉降量小沉降量小承载力大承载力大2 2、特点、特点松散填土松散填土淤泥质

36、土淤泥质土粘土粘土粉土粉土砂土砂土3 3、适、适用范围用范围4 4、加固机理、加固机理桩体作用桩体作用挤密作用挤密作用 在荷载作用下，桩的压缩性明显小于其周围软土。因此，基础传递给复合地基的附加应力随地基的变形逐渐集中到桩体上，即出现了应力集中现象。复合地基中的CFG桩起到了桩体作用。n 桩体作用桩体作用 由于CFG桩采用振动沉管法施工，机械的振动和挤压作用使桩间土得以挤密。经加固处理后，地基土的物理力学指标都有所提高，这也说明加固后的桩间土已挤密。n 挤密作用挤密作用5 5、设计、设计桩径桩径350350400400毫米毫米桩距桩距（3 36 6）桩径）桩径桩长桩长6 61212米米 沉管沉

37、管 投料投料 拔管拔管6 6、施工工艺、施工工艺 沉管沉管 桩机就位后启动马达，开始沉管，将桩管沉入地基土中达到设计深度。 投料投料 待沉管至设计标高后须尽快投料，直到管内混合料面与钢管投料口平齐。 拔管拔管 投料后，开动马达，原地留振10秒左右，然后边振动边拔管。拔管速度一般控制在1.21.5m/ min左右。桩管拔出地面，确定成桩符合设计要求后用粒状材料或湿粘土封顶，然后移机继续下一根桩施工。7 7、施工注意事项、施工注意事项u 施工顺序施工顺序 采用隔排隔桩跳打，施打新桩时与已打桩间距隔时间不应少于七天。 施工完毕待桩体达到一定强度，一般为七天左右，方可进行桩头处理。桩顶一米左右长度的桩

38、体是松散的，密实度较小，此部分应当挖除。u 桩头处理桩头处理 第六节第六节 静压灌浆法静压灌浆法一、概念一、概念 利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管把浆液注入地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置，将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个强度大、防水性能高的“结石体”。二、二、应用应用灌浆加固灌浆加固防止渗漏防止渗漏提高桩提高桩承载力承载力地基加固地基加固1 1、灌浆加固、灌浆加固 对地铁、隧对地铁、隧洞大塌方灌浆加洞大塌方灌浆加固。固。2 2、防止渗漏、防止渗漏 增加地基土的不透增加地基土的不透水性。防止坝基漏水和水性。防止坝基漏水和隧道开挖时涌水

39、。隧道开挖时涌水。3 3、提高桩的承载力、提高桩的承载力 对钻孔灌注桩的侧面对钻孔灌注桩的侧面和底部进行灌浆，以提高和底部进行灌浆，以提高桩与土间的表面摩擦阻力桩与土间的表面摩擦阻力和桩端土体的力学强度。和桩端土体的力学强度。4 4、地基加固地基加固 用灌浆法纠偏和用灌浆法纠偏和回升建筑，对古建筑回升建筑，对古建筑的地基加固。的地基加固。三、灌三、灌浆材料浆材料主剂主剂原材料原材料溶剂溶剂水或其他溶剂水或其他溶剂外加剂外加剂速凝剂、缓凝剂速凝剂、缓凝剂四、灌四、灌浆理论浆理论渗透灌浆渗透灌浆劈裂灌浆劈裂灌浆压密灌浆压密灌浆化学灌浆化学灌浆1 1、渗透灌浆、渗透灌浆 渗透灌浆是指在压力作用下使浆

40、液充填土的孔隙和岩石的裂隙，排挤出孔隙中存在的自由水和气体，而基本上不改变原状土的结构和体积，所所用灌浆压力相对较小。用灌浆压力相对较小。2 2、劈裂灌浆、劈裂灌浆 在压力作用下，浆液引起岩石和土体结构的破坏和扰动，使地层中原有的裂隙或孔隙张开，形成新的裂隙或孔隙，浆液的可灌性和扩散距离增大，而所用的灌浆压力相所用的灌浆压力相对较高。对较高。3 3、压密灌浆、压密灌浆 通过钻孔在土中灌入极浓的浆液，使土体压密，在注浆管端部附近形成浆泡，当浆泡的直径较小时，灌浆压力基本上沿钻孔的径向扩展。随着浆泡尺寸的逐渐增大，便产生较大的上抬力而使地面抬动。压密灌浆常用于中砂地基的压密灌浆常用于中砂地基的加固

41、。加固。4 4、电动化学灌浆、电动化学灌浆 将带孔的注浆管作为阳极，用滤水管作为阴极，将溶液由阳极压入土中，并通以直流电。在电渗作用下，孔隙水由阳极流向阴极，促使通电区域中土的含水量降低，并形成渗浆通路，化学浆液也随之流入土的孔隙中，并在土中硬化。五、灌五、灌浆标准浆标准防渗标准防渗标准强度标准强度标准施工标准施工标准1 1、防渗标准、防渗标准 对重要的防渗工程，要对重要的防渗工程，要求将地基土的渗透系数降低求将地基土的渗透系数降低至至lOlO4 cm4 cms s以下。以下。 根据灌浆的目的，强度标准将随各工程的具体要求而不同。如为了增加摩擦桩的承载力，应沿桩的周边灌浆，以提高桩侧界面间的粘

42、聚力；对端承桩则在桩底灌浆以提高桩端土的抗压强度和变形模量。2 2、强度标准、强度标准 灌浆效果可根据耗浆量的降低率进行控制。由于灌浆是按逐渐加密原则进行的，孔段耗浆量应随加密次序的增加而逐渐减少。若起始孔距布置正确，则第二次序孔的耗浆量将比第一次序孔大为减少，这是灌浆取得成功的标志。3 3、施工控制标准施工控制标准六、灌六、灌注方式注方式一种溶液一种溶液一个系统一个系统两种溶液两种溶液一个系统一个系统两种溶液两种溶液两个系统两个系统 将所有的材料放进同将所有的材料放进同一箱子中，预先做好混合一箱子中，预先做好混合准备，再进行注浆，适用准备，再进行注浆，适用于凝胶时间较长的情况。于凝胶时间较长

43、的情况。1 1、一种溶液一个系统、一种溶液一个系统2 2、两种溶液一个系统两种溶液一个系统 将A溶液和B溶液预先分别装在各自准备的不同箱子中。分别用泵输送，在注浆管的头部使两种溶液汇合。这种在注浆管中混合进行灌注的方法，适用于凝胶时间较短的情况。3 3、两种溶液两个系统两种溶液两个系统 将A溶液和B溶液分别放在不同的箱子中，用不同的泵输送，在注浆管顶端流出的瞬间。两种溶液就汇合而注浆。这种方法适用于凝胶时间是瞬间的情况。七、注浆方法七、注浆方法钻杆注浆法钻杆注浆法单过滤管注浆法单过滤管注浆法 钻杆注浆法是将钻孔钻到所规定的深度后，把注浆材料通过钻杆注入地层中的一种方法。 特点：容易操作，施工费用较低。其缺点是浆液沿钻杆与钻孔的间隙容易往地表喷浆。1 1、钻杆注浆法、钻杆注浆法 钻孔到位钻孔到位 开始注浆开始注浆 阶段注浆阶段