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8.地基处理8.地基处理内容提要

常用地基处理方法分类复合地基承载力与变形计算地基处理技术简介——换土垫层法、排水固结法、灌浆法、重锤夯实法、强夯法、砂石桩法、CFG桩法、高压喷射注浆桩法、深层搅拌桩法、土工合成物法托换技术简介内容提要常用地基处理方法分类8.1概述概念:人为改善土的工程性质或地基组成,使之适应工程需要而采取的措施,处理后称人工地基。

目的提高土的抗剪强度,使地基保持稳定;

降低土的压缩性或改善地基组成;

降低土的渗透性,防止或减少水的渗漏;

改善土的动力性能,防止地基产生震陷变形;消除或减少湿陷性和胀缩性引起的变形。8.1概述概念:人为改善土的工程性质或地基组成,使之8.1.2常用地基处理方法分类

换土垫层法:一般适用于处理浅层地基排水固结法:处理软弱粘性土地基振密和挤密法:只限砂土和粘粒含量较低的粘性土拌入法:软弱粘性土、欠固结冲填土、松散砂土及砂砾石灌浆法:砂土、砂砾石、湿陷性黄土及饱和粘性土加筋法:可用于处理软弱地基托换技术:对原有建筑物8.1.2常用地基处理方法分类换土垫层法:一般适用于处8.2.1复合地基的概念与分类复合地基:由两种刚度(或模量)不同的材料(桩体和桩间土)组成,共同承受上部荷载并协调变形的人工地基。8.2复合地基理论8.2.1复合地基的概念与分类复合地基:由两种刚度(或模8.2.2复合地基作用机理与破坏模式

作用机理桩体作用:桩体的刚度比周围土体大,桩体产生应力集中而桩间土应力降低排水固结:碎石桩、砂桩挤密作用:振动、挤压、排水加筋作用:提高地基承载力和整体刚度,土体的抗剪强度,增加土坡的抗滑能力8.2.2复合地基作用机理与破坏模式作用机理

破坏模式刺入破坏:桩体刚度大,地基土承载力较低时;鼓胀破坏:桩间土不能提供足够的围压来阻止桩体发生过大的侧向变形;整体剪切破坏:复合地基出现塑性区,在滑动面上桩和土体都发生剪切破坏;滑动破坏:在荷载作用下复合地基沿某一滑动面产生滑动破坏。破坏模式刺入破坏:桩体刚度大,地基土承载力较低时;调节桩土相对变形,保证桩土共同承担荷载;调整桩土的荷载分担比例,减小基础底面的应力集中褥垫层可用中、粗砂、级配砂石或碎石等散体材料构造褥垫层的作用复合地基中的桩体与浅基础之间通过褥垫层过渡调节桩土相对变形,保证桩土共同承担荷载;构造褥垫层的作用复合8.2.3复合地基的有关设计参数

面积置换率m:桩体截面积Ap与其承担的复合地基面积A之比正方形布桩:梅花形布桩:其中:d—桩体直径;l—桩间距。8.2.3复合地基的有关设计参数面积置换率m:桩体

桩土应力比n:桩体竖向应力sp与桩间土竖向平均应力ss之比复合模量Eps定义:将加固区视为一均质复合土体,与原复合地基等价的均质复合土体模量称为复合模量。桩土应力比n:桩体竖向应力sp与桩间土竖向平均应力ss之复合求和法8.2.4复合地基承载力fspk确定

稳定分析法荷载试验法复合求和法8.2.4复合地基承载力fspk确定稳定分析8.2.5复合地基变形计算

——复合地基的沉降;

——复合地基加固区的压缩量;

——地基压缩层厚度内加固区下卧层的压缩量。8.2.5复合地基变形计算采用分层总和法计算加固区变形量:

式中:s——加固区土层变形量;

——第i层复合土体上附加应力增量;

——第i层复合地基的压缩模量;Hi——第i

层复合土体的厚度;n——复合土体分层总数。采用分层总和法计算加固区变形量:式中:s——加固区土层变形8.3换填垫层法定义:将基底下一定范围内的软弱土部分或全部挖去后,分层换填并压实强度大、性能稳定、无侵蚀性的材料。分类:砂、碎石、素土、灰土垫层等。适用土层:淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等不良地基的浅层处理。8.3换填垫层法定义:将基底下一定范围内的软弱土部分或全砂垫层砂垫层8.3.1垫层的主要作用提高地基承载力;减少地基沉降量;加速排水固结;消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性;防止土的冻胀作用;改善土的抗液化性能。8.3.1垫层的主要作用提高地基承载力;8.3.2垫层设计垫层厚度z:根据垫层底面自重压力与附加压力之和小于等于该处下卧土层的承载力要求确定矩形基础:条形基础:0.5≤z≤3m8.3.2垫层设计垫层厚度z:根据垫层底面自重压力与附加垫层底面尺寸

垫层底面宽度及长度需满足应力扩散要求,还要防止基础受力时,因垫层两侧土质较软出现砂垫层向两侧土挤出,使基础沉降增大。垫层底面尺寸8.4.1排水固结法原理与应用排水固结法原理

通过在饱和软粘土中设置竖向排水体,对地基施加预压荷载,使孔隙水排出,土体逐渐固结,提前完成或基本完成地基沉降,以达到增大地基承载力,减小地基沉降的目的。8.4排水固结法8.4.1排水固结法原理与应用排水固结法原理8.4排用排水固结原理加固地基的方法实施:施加预压荷载、在地基中做排水通道。适宜:饱和软粘土堆载预压法:真空预压法:适合大面积均匀深厚软土地基。降低地下水位法:适合砂性土地基用排水固结原理加固地基的方法第8章-地基处理教材课件8.4.2砂井堆载预压法设计计算

目的:合理安排排水系统与预压荷载之间的关系,使地基通过该排水系统在逐级加载过程中排水固结,地基强度逐渐增长,以满足每级加载条件下地基稳定性要求,并加速地基固结沉降,在尽可能短的时间内使地基承载力达到设计要求。8.4.2砂井堆载预压法设计计算目的:合理安排排水系统第8章-地基处理教材课件设计计算内容初步确定砂井布置方案;初步拟定加荷计划,即每级加载量及加载延续时间;计算每级荷载作用下,地基的固结度、强度增长量;验算每一级荷载下地基土的抗滑稳定性;验算地基沉降量是否满足要求。设计计算内容8.5.3排水固结法施工简介与现场观测

施工铺设水平排水垫层;设置竖向排水体;埋设观测设备;实施预压;检查预压效果,若不满足设计要求,更改设计。从施工角度分析,主要做好三个环节,即铺设水平排水垫层、设置竖向排水体、施加固结压力。8.5.3排水固结法施工简介与现场观测施工现场监测地面沉降观测;地面水平位移观测;孔隙水压力。现场监测8.5重锤夯实法和强夯法

方法:用起重机将夯锤提升到一定高度,然后自由下落产生冲击能挤密地基,经不断重复夯击,使地基得以加固,满足强度和变形要求。原理:经重锤夯击后,地基表面形成一层比较密实的土层(硬壳),使地基表层强度得以提高。适用土类:地下水距地表0.8m以上稍湿粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填和分层填土。8.5.1重锤夯实法8.5重锤夯实法和强夯法方法:用起重机将夯锤提升到一定8.5.2强夯法(动力固结法)定义:将80~400kN重锤起吊到一定高度(8~30m)后自由下落,强力夯实地基,提高强度、降低压缩性。加固机理:利用重锤下落产生的强大夯击能量,在土中形成冲击波和冲击应力,除挤密土粒外,还产生较大孔隙水压力,甚至导致土体暂时液化。同时,巨大冲击能使夯点周围产生裂缝,形成良好的排水通道,加速孔隙水压力消散,使土体进一步加密。

适用:填土、湿陷性黄土、碎石、低饱和度的粘性土与粉土。8.5.2强夯法(动力固结法)定义:将80~400kN重第8章-地基处理教材课件8.6.1挤密桩法8.6桩土复合地基法

砂石桩法:用振动、冲击及水冲等在软弱地基中成孔,将碎石或砂挤压入已成孔中,形成大直径密实桩体。适用于处理砂土、粉土、粘性土、素填土和杂填土等碎(砂)石桩设计:砂桩材料、砂桩直径、砂桩长度、砂桩平面布置、砂桩桩间距8.6.1挤密桩法8.6桩土复合地基法砂石桩法:用振土桩、灰土桩和石灰桩法

定义:利用沉管、冲击或爆扩在地基中成孔,在孔中填入素土或灰土后夯实而成,成桩后形成复合地基。适用:地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等加固原理

土的侧向挤密作用桩体材料作用桩体作用

土桩、灰土桩和石灰桩法定义:利用沉管、冲击或爆扩在地基中成振冲施工过程振冲施工过程深层搅拌桩法

定义:利用水泥等作为固化剂,通过搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌,形成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土。8.6.2拌入法

适用:淤泥及淤泥质土;fk<120kPa的粘性土和粉质粘土。深层搅拌桩法定义:利用水泥等作为固化剂,通过搅拌机械,在地高压喷射注浆桩法

加固机理高压喷射流对土体的破坏作用水泥与土的固结机理定义:用高压将气、水和水泥浆液,经沉入土层中的特制喷射管送到旋喷头,并从开口于旋喷头侧面的喷咀高速喷射出来,形成能量高度集中的液流,直接冲击破坏土体,使土颗粒在冲击力、离心力和重力共同作用下与浆液搅拌混合,经一定时间后凝固成强度甚高、渗透性较低的加固土体。高压喷射注浆桩法加固机理定义:用高压将气、水和水泥浆液,经CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)法

定义:在碎石桩基础上加进一些石屑、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,是新开发的一种地基处理技术。适用范围:可用于加固填土、饱和及非饱和粘性土、松散的砂土、粉土等。CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)法定义:在碎石桩基础上加进一些

加固机理CFG加固软弱地基,主要有三种作用:桩体作用挤密与置换作用褥垫层的作用加固机理8.7灌浆法和化学加固法

定义:利用液压、气压或电化学原理,通过注浆管把浆液(水泥、化学浆液等)注入地层中,以渗透、填充和挤密等方式占据其孔隙,并与岩土体胶结或结石而形成一个整体的地基处理方法。8.7.1灌浆法8.7灌浆法和化学加固法定义:利用液压、气压或电化学原灌浆的目的及应用

加固:提高岩土的力学强度和变形模量纠偏:使已发生不均匀沉降的建筑物恢复正常位置防渗:降低岩土渗透性堵漏:截断岩土中渗透水流灌浆的目的及应用加固:提高岩土的力学强度和变形模量灌浆材料

浆液=主剂+溶剂+外加剂原材料水或其他溶剂固化剂、催化剂、速凝剂、缓凝剂等。灌浆材料浆液=主剂+溶剂+外加剂原灌浆理论

渗透灌浆基本原理:是利用有压浆液排挤出土(岩)孔隙中存在的自由水和气体而充填土中孔隙或岩石中的裂隙,并同时与土(岩)粘结结块。特点原状土体结构、体积基本不变;所用灌浆压力相对较小。灌浆理论渗透灌浆压密灌浆基本原理:在钻孔中灌入极浓的浆液,在压力作用下使土体挤密(离浆泡界面0.3-2.0m内土体受明显挤密)而形成一定尺寸的“浆泡”。适合:中砂、非饱和土。压密灌浆劈裂灌浆基本原理:利用压力相对较高的浆液,克服地层的初始应力和抗拉强度,引起土(岩)的结构破坏和扰动,使地层中原有的裂隙或孔隙张开,并形成新裂隙或孔隙,于是浆液的可灌性和扩散距离增大,注浆效果得到提高。劈裂灌浆电动化学灌浆前提:静压注浆不起作用时。原理:注浆管作阳极,滤水管作阴极,通以直流电,水从阳极流向阴极,浆随即渗进土层。应用:可与静压联合使用,使浆液注入更均匀。

(电渗排水+灌浆法)电动化学灌浆8.8土工合成材料加筋法

土工聚合物又称土工织物,具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、滤水、不霉烂、不缩水、不怕虫蛀等性能。其造价低廉、施工简便、整体性好,能明显改善和增强岩土工程性质,其作用:

反滤作用;排水作用;隔离作用;加固和补强作用;其它作用:隔水、防护、保湿防冻、减小应力集中等。8.8土工合成材料加筋法土工聚合物又称土工织物,具有8.9托换技术

又称基础托换,内容包括:解决原有建筑物地基处理、基础加固或改建问题;建筑物基础下需修建地下工程或邻近建造新建筑而影响原有建筑安全,需采取地基处理或基础加固措施。基本原理和目的加强地基与基础的承载力,有效传递建筑物荷载,从而控制沉降与差异沉降,使建(构)筑物恢复安全使用。8.9托换技术又称基础托换,内容包括:8.9.1基础托换

基础加宽、加深法加宽:注意加宽部分与原有基础部分的连接;加深:采用坑式托换,直接在被托换建筑物的基础下挖坑后浇筑混凝土的方法。适用于土层易于开挖、地下水位较低时。坑式托换

8.9.1基础托换基础加宽、加深法坑式托换桩式托换压入桩顶承式静压桩锚杆式静压桩树根桩:小直径的就地灌注钢筋混凝土桩顶承式静压桩托换

桩式托换顶承式静压桩托换灌注桩托换灌注桩托换8.9.2建筑物纠偏

顶桩掏土法特点:将锚杆静压桩和水平向掏土技术相结合。工作原理:先在建筑物基础沉降多的一侧压桩,并立即将桩与基础锚固在一起,迅速制止建筑物的下沉,然后在沉降少的一侧基底下掏土,以减少基底受力面积,增加基底压力,从而增大该处土中应力,使建筑物缓慢而又均匀地下沉,产生回倾。8.9.2建筑物纠偏顶桩掏土法

排土纠偏法抽砂纠偏法在建筑物基底预先做一砂垫层,在预估沉降量较小部位,每隔一定距离(约1m)预留砂孔一个。当出现不均匀沉降时,在沉降量较小的部位,用铁管在预留孔中取出一定数量砂体,强迫建筑物下沉而纠偏。钻孔取土纠偏法当基础一侧出现较大沉降而倾斜时,在沉降小的一侧基础周围钻孔,并在孔中掏土,使此侧软弱地基土产生侧向挤出而产生较大下沉,达到纠偏目的。

排土纠偏法第八章结束第八章结束第8章-地基处理教材课件砂井布置砂井直径和间距砂井深度与排列深度多为10-20m;按正方形或等边三角形布置。

排水砂垫层和砂沟

顶面应铺设排水砂垫层或砂沟,砂垫层厚宜>40cm,平面上每边超出砂井区域的宽度一般应不小于2dw。砂井布置制定预加荷载计划:任何情况下所加荷载均不得超过当时软土层承载力,加载步骤:利用地基的天然抗剪强度计算第一级容许施加的荷载;计算第一级荷载下地基强度增长值,并确定第二级所能施加的荷载;计算第一级荷载作用下达到指定固结度所需的时间;以此类推完成整个加载过程。制定预加荷载计划:任何情况下所加荷载均不得超过当时软土层承载砂井地基平均固结度的计算按土力学中的渗透固结理论计算,先按瞬时加载条件计算固结度,然后再按实际加载过程对固结度进行修正。稳定性分析采用圆弧条分法进行预压加载过程中必须验算每级荷载下地基的稳定性。砂井地基平均固结度的计算稳定性分析

排水过程中地基强度增长值的推算在预压荷载作用下,地基土在某一时刻t的抗剪强度为:

——地基中某点在加荷前的天然土抗剪强度;

——在加荷后t时刻地基土由固结引起的强度增量;

——考虑土体由于剪切蠕变的综合性折减系数。

抗剪强度增长量常用有效固结压力法计算:

——预压荷载引起的该点附加竖向压力;

——该点土的固结度。排水过程中地基强度增长值的推算复合求和法散体材料桩复合地基fspk、fpk、fsk—复合地基、桩体和桩间土承载力特征值。8.2.4复合地基承载力fspk确定

柔性桩复合地基

b—桩间土承载力折减系数,对摩擦型桩取0.5~1.0,对摩擦支承型桩取0.1~0.4。复合求和法散体材料桩复合地基8.2.4复合地基承载力fs

复合求和法对刚性桩复合地基

式中:N——基础下桩数;

——单桩承载力特征值;

A——基础面积;

As——桩间土面积;

b——桩间土承载力折减系数,取0.8~1.0。复合求和法对刚性桩复合地基

稳定分析法:常用圆弧分析法按分别强度指标计算:未加固区采用天然地基土强度指标,加固区土体分别采用桩体和桩间土的强度指标

—复合地基、桩体和桩间土抗剪强度。稳定分析法:常用圆弧分析法按分别强度指标计算:未加固区采用

稳定分析法按综合强度指标计算:

复合土体粘聚力cc和内摩擦jc可按以下两公式计算:

式中:ω—桩体与桩间土相对的应力分布稳定分析法按综合强度指标计算:8.地基处理8.地基处理内容提要

常用地基处理方法分类复合地基承载力与变形计算地基处理技术简介——换土垫层法、排水固结法、灌浆法、重锤夯实法、强夯法、砂石桩法、CFG桩法、高压喷射注浆桩法、深层搅拌桩法、土工合成物法托换技术简介内容提要常用地基处理方法分类8.1概述概念:人为改善土的工程性质或地基组成,使之适应工程需要而采取的措施,处理后称人工地基。

目的提高土的抗剪强度,使地基保持稳定;

降低土的压缩性或改善地基组成;

降低土的渗透性,防止或减少水的渗漏;

改善土的动力性能,防止地基产生震陷变形;消除或减少湿陷性和胀缩性引起的变形。8.1概述概念:人为改善土的工程性质或地基组成,使之8.1.2常用地基处理方法分类

换土垫层法:一般适用于处理浅层地基排水固结法:处理软弱粘性土地基振密和挤密法:只限砂土和粘粒含量较低的粘性土拌入法:软弱粘性土、欠固结冲填土、松散砂土及砂砾石灌浆法:砂土、砂砾石、湿陷性黄土及饱和粘性土加筋法:可用于处理软弱地基托换技术:对原有建筑物8.1.2常用地基处理方法分类换土垫层法:一般适用于处8.2.1复合地基的概念与分类复合地基:由两种刚度(或模量)不同的材料(桩体和桩间土)组成,共同承受上部荷载并协调变形的人工地基。8.2复合地基理论8.2.1复合地基的概念与分类复合地基:由两种刚度(或模8.2.2复合地基作用机理与破坏模式

作用机理桩体作用:桩体的刚度比周围土体大,桩体产生应力集中而桩间土应力降低排水固结:碎石桩、砂桩挤密作用:振动、挤压、排水加筋作用:提高地基承载力和整体刚度,土体的抗剪强度,增加土坡的抗滑能力8.2.2复合地基作用机理与破坏模式作用机理

破坏模式刺入破坏:桩体刚度大,地基土承载力较低时;鼓胀破坏:桩间土不能提供足够的围压来阻止桩体发生过大的侧向变形;整体剪切破坏:复合地基出现塑性区,在滑动面上桩和土体都发生剪切破坏;滑动破坏:在荷载作用下复合地基沿某一滑动面产生滑动破坏。破坏模式刺入破坏:桩体刚度大,地基土承载力较低时;调节桩土相对变形,保证桩土共同承担荷载;调整桩土的荷载分担比例,减小基础底面的应力集中褥垫层可用中、粗砂、级配砂石或碎石等散体材料构造褥垫层的作用复合地基中的桩体与浅基础之间通过褥垫层过渡调节桩土相对变形,保证桩土共同承担荷载;构造褥垫层的作用复合8.2.3复合地基的有关设计参数

面积置换率m:桩体截面积Ap与其承担的复合地基面积A之比正方形布桩:梅花形布桩:其中:d—桩体直径;l—桩间距。8.2.3复合地基的有关设计参数面积置换率m:桩体

桩土应力比n:桩体竖向应力sp与桩间土竖向平均应力ss之比复合模量Eps定义:将加固区视为一均质复合土体,与原复合地基等价的均质复合土体模量称为复合模量。桩土应力比n:桩体竖向应力sp与桩间土竖向平均应力ss之复合求和法8.2.4复合地基承载力fspk确定

稳定分析法荷载试验法复合求和法8.2.4复合地基承载力fspk确定稳定分析8.2.5复合地基变形计算

——复合地基的沉降;

——复合地基加固区的压缩量;

——地基压缩层厚度内加固区下卧层的压缩量。8.2.5复合地基变形计算采用分层总和法计算加固区变形量:

式中:s——加固区土层变形量;

——第i层复合土体上附加应力增量;

——第i层复合地基的压缩模量;Hi——第i

层复合土体的厚度;n——复合土体分层总数。采用分层总和法计算加固区变形量:式中:s——加固区土层变形8.3换填垫层法定义:将基底下一定范围内的软弱土部分或全部挖去后,分层换填并压实强度大、性能稳定、无侵蚀性的材料。分类:砂、碎石、素土、灰土垫层等。适用土层:淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等不良地基的浅层处理。8.3换填垫层法定义:将基底下一定范围内的软弱土部分或全砂垫层砂垫层8.3.1垫层的主要作用提高地基承载力;减少地基沉降量;加速排水固结;消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性;防止土的冻胀作用;改善土的抗液化性能。8.3.1垫层的主要作用提高地基承载力;8.3.2垫层设计垫层厚度z:根据垫层底面自重压力与附加压力之和小于等于该处下卧土层的承载力要求确定矩形基础:条形基础:0.5≤z≤3m8.3.2垫层设计垫层厚度z:根据垫层底面自重压力与附加垫层底面尺寸

垫层底面宽度及长度需满足应力扩散要求,还要防止基础受力时,因垫层两侧土质较软出现砂垫层向两侧土挤出,使基础沉降增大。垫层底面尺寸8.4.1排水固结法原理与应用排水固结法原理

通过在饱和软粘土中设置竖向排水体,对地基施加预压荷载,使孔隙水排出,土体逐渐固结,提前完成或基本完成地基沉降,以达到增大地基承载力,减小地基沉降的目的。8.4排水固结法8.4.1排水固结法原理与应用排水固结法原理8.4排用排水固结原理加固地基的方法实施:施加预压荷载、在地基中做排水通道。适宜:饱和软粘土堆载预压法:真空预压法:适合大面积均匀深厚软土地基。降低地下水位法:适合砂性土地基用排水固结原理加固地基的方法第8章-地基处理教材课件8.4.2砂井堆载预压法设计计算

目的:合理安排排水系统与预压荷载之间的关系,使地基通过该排水系统在逐级加载过程中排水固结,地基强度逐渐增长,以满足每级加载条件下地基稳定性要求,并加速地基固结沉降,在尽可能短的时间内使地基承载力达到设计要求。8.4.2砂井堆载预压法设计计算目的:合理安排排水系统第8章-地基处理教材课件设计计算内容初步确定砂井布置方案;初步拟定加荷计划,即每级加载量及加载延续时间;计算每级荷载作用下,地基的固结度、强度增长量;验算每一级荷载下地基土的抗滑稳定性;验算地基沉降量是否满足要求。设计计算内容8.5.3排水固结法施工简介与现场观测

施工铺设水平排水垫层;设置竖向排水体;埋设观测设备;实施预压;检查预压效果,若不满足设计要求,更改设计。从施工角度分析,主要做好三个环节,即铺设水平排水垫层、设置竖向排水体、施加固结压力。8.5.3排水固结法施工简介与现场观测施工现场监测地面沉降观测;地面水平位移观测;孔隙水压力。现场监测8.5重锤夯实法和强夯法

方法:用起重机将夯锤提升到一定高度,然后自由下落产生冲击能挤密地基,经不断重复夯击,使地基得以加固,满足强度和变形要求。原理:经重锤夯击后,地基表面形成一层比较密实的土层(硬壳),使地基表层强度得以提高。适用土类:地下水距地表0.8m以上稍湿粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填和分层填土。8.5.1重锤夯实法8.5重锤夯实法和强夯法方法:用起重机将夯锤提升到一定8.5.2强夯法(动力固结法)定义:将80~400kN重锤起吊到一定高度(8~30m)后自由下落,强力夯实地基,提高强度、降低压缩性。加固机理:利用重锤下落产生的强大夯击能量,在土中形成冲击波和冲击应力,除挤密土粒外,还产生较大孔隙水压力,甚至导致土体暂时液化。同时,巨大冲击能使夯点周围产生裂缝,形成良好的排水通道,加速孔隙水压力消散,使土体进一步加密。

适用:填土、湿陷性黄土、碎石、低饱和度的粘性土与粉土。8.5.2强夯法(动力固结法)定义:将80~400kN重第8章-地基处理教材课件8.6.1挤密桩法8.6桩土复合地基法

砂石桩法:用振动、冲击及水冲等在软弱地基中成孔,将碎石或砂挤压入已成孔中,形成大直径密实桩体。适用于处理砂土、粉土、粘性土、素填土和杂填土等碎(砂)石桩设计:砂桩材料、砂桩直径、砂桩长度、砂桩平面布置、砂桩桩间距8.6.1挤密桩法8.6桩土复合地基法砂石桩法:用振土桩、灰土桩和石灰桩法

定义:利用沉管、冲击或爆扩在地基中成孔,在孔中填入素土或灰土后夯实而成,成桩后形成复合地基。适用:地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等加固原理

土的侧向挤密作用桩体材料作用桩体作用

土桩、灰土桩和石灰桩法定义:利用沉管、冲击或爆扩在地基中成振冲施工过程振冲施工过程深层搅拌桩法

定义:利用水泥等作为固化剂,通过搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌,形成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土。8.6.2拌入法

适用:淤泥及淤泥质土;fk<120kPa的粘性土和粉质粘土。深层搅拌桩法定义:利用水泥等作为固化剂,通过搅拌机械,在地高压喷射注浆桩法

加固机理高压喷射流对土体的破坏作用水泥与土的固结机理定义:用高压将气、水和水泥浆液,经沉入土层中的特制喷射管送到旋喷头,并从开口于旋喷头侧面的喷咀高速喷射出来,形成能量高度集中的液流,直接冲击破坏土体,使土颗粒在冲击力、离心力和重力共同作用下与浆液搅拌混合,经一定时间后凝固成强度甚高、渗透性较低的加固土体。高压喷射注浆桩法加固机理定义:用高压将气、水和水泥浆液,经CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)法

定义:在碎石桩基础上加进一些石屑、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,是新开发的一种地基处理技术。适用范围:可用于加固填土、饱和及非饱和粘性土、松散的砂土、粉土等。CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)法定义:在碎石桩基础上加进一些

加固机理CFG加固软弱地基,主要有三种作用:桩体作用挤密与置换作用褥垫层的作用加固机理8.7灌浆法和化学加固法

定义:利用液压、气压或电化学原理,通过注浆管把浆液(水泥、化学浆液等)注入地层中,以渗透、填充和挤密等方式占据其孔隙,并与岩土体胶结或结石而形成一个整体的地基处理方法。8.7.1灌浆法8.7灌浆法和化学加固法定义:利用液压、气压或电化学原灌浆的目的及应用

加固:提高岩土的力学强度和变形模量纠偏:使已发生不均匀沉降的建筑物恢复正常位置防渗:降低岩土渗透性堵漏:截断岩土中渗透水流灌浆的目的及应用加固:提高岩土的力学强度和变形模量灌浆材料

浆液=主剂+溶剂+外加剂原材料水或其他溶剂固化剂、催化剂、速凝剂、缓凝剂等。灌浆材料浆液=主剂+溶剂+外加剂原灌浆理论

渗透灌浆基本原理:是利用有压浆液排挤出土(岩)孔隙中存在的自由水和气体而充填土中孔隙或岩石中的裂隙,并同时与土(岩)粘结结块。特点原状土体结构、体积基本不变;所用灌浆压力相对较小。灌浆理论渗透灌浆压密灌浆基本原理:在钻孔中灌入极浓的浆液,在压力作用下使土体挤密(离浆泡界面0.3-2.0m内土体受明显挤密)而形成一定尺寸的“浆泡”。适合:中砂、非饱和土。压密灌浆劈裂灌浆基本原理:利用压力相对较高的浆液,克服地层的初始应力和抗拉强度,引起土(岩)的结构破坏和扰动,使地层中原有的裂隙或孔隙张开,并形成新裂隙或孔隙,于是浆液的可灌性和扩散距离增大,注浆效果得到提高。劈裂灌浆电动化学灌浆前提:静压注浆不起作用时。原理:注浆管作阳极,滤水管作阴极,通以直流电,水从阳极流向阴极,浆随即渗进土层。应用:可与静压联合使用,使浆液注入更均匀。

(电渗排水+灌浆法)电动化学灌浆8.8土工合成材料加筋法

土工聚合物又称土工织物,具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、滤水、不霉烂、不缩水、不怕虫蛀等性能。其造价低廉、施工简便、整体性好,能明显改善和增强岩土工程性质,其作用:

反滤作用;排水作用;隔离作用;加固和补强作用;其它作用:隔水、防护、保湿防冻、减小应力集中等。8.8土工合成材料加筋法土工聚合物又称土工织物,具有8.9托换技术

又称基础托换,内容包括:解决原有建筑物地基处理、基础加固或改建问题;建筑物基础下需修建地下工程或邻近建造新建筑而影响原有建筑安全,需采取地基处理或基础加固措施。基本原理和目的加强地基与基础的承载力,有效传递建筑物荷载,从而控制沉降与差异沉降,使建(构)筑物恢复安全使用。8.9托换技术又称基础托换,内容包括:8.9.1基础托换

基础加宽、加深法加宽:注意加宽部分与原有基础部分的连接;加深:采用坑式托换,直接在被托换建筑物的基础下挖坑后浇筑混凝土的方法。适用于土层易于开挖、地下水位较低时。坑式托换

8.9.1基础托换基础加宽、加深法坑式托换桩式托换压入桩顶承式静压桩锚杆式静压桩树根桩:小直径的就地灌注钢筋混凝土桩顶承式静压桩托换

桩式托换顶承式静压桩托换灌注桩托换灌注桩托换8.9.2建筑物纠偏

顶桩掏土法特点:将锚杆静压桩和水平向掏土技术相结合。工作原理:先在建筑物基础沉降多的一侧压桩,并立即将桩与基础锚固在一起,迅速制止建筑物的下沉,然后在沉降少的一侧基底下掏土,以减少基底受力面积,增加基底压力,从而增大该处土中应力,使建筑物缓慢而又均匀地下沉,产生回倾。8.9.2建筑物纠偏顶桩掏土法

排土纠偏法抽砂纠偏法在建筑物基底预先做一砂垫层,在预估沉降量较小部位

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