第十一章软弱土地基处理2007.ppt

1、第十一 软弱土地基处理,一、 概述 二、 碾压法与夯实法 三、 换土垫层法 四、 排水固结法 五、 挤密法和振冲法 六、 高压喷射注浆法和深层搅拌法,教学目标: 掌握软弱土的种类和性质。 熟悉常见地基处理方法的基本原理和适用范围。 了解各种方法的设计与施工要点；能依据地基条件、地基处理方法的适用范围及选用原则，初步选择地基处理方法。,（一）软弱土：是指淤泥、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。,（二）软弱土地基工程特性：,1.含水量高，孔隙比较大。（改善其强度与变形特性，首先应考虑降低软土的含水量。）,2.抗剪强度很低。（加速软土层的固结速率是改善

2、软土强度特性的一项有效途径。）,3.压缩性较高。,4.渗透性很小。（各项异性，水平向大）,5.具有明显的结构性、流变形。,一、 概述,软弱土地基处理方法,软弱土地基处理方法,软弱土地基处理方法,软弱土地基处理方法,碾压与夯实是修路、筑堤、加固地基表层最常用的简易处理方法。通过夯锤或机械的夯击或碾压，使填土或地基表层疏松土孔隙体积减小，密实度提高，从而降低土的压缩性，提高其抗剪强度和承载力。 目前常用的方法有：机械碾压、振动压实、重锤夯实，以及70年代发展起来的强夯法等。,二、 碾压法与夯实法,二、 碾压法与夯实法,重锤夯实法 适用于：处理距离地下水位0.8m以上稍湿的杂填土、粘性土、湿陷性黄土

3、和分层填土等地基，但在有效夯实深度内存在软粘土层时不宜采用。 强夯法 适用于：碎石土、砂土、建筑垃圾、低饱和度的粉土、粘性土、素填土、杂填土和湿陷性黄土等地基，也可用于防止粉土及粉砂的液化；对于淤泥与饱和软粘土，如采取一定措施，也可以采用。但强夯不得用于不允许对工程周围建筑物和设备有一定振动影响的地基加固，必需时，应采取防振、隔振措施。,三、 换土垫层法,换土垫层法：是将处于浅层的软弱土挖去或部分挖去，分层回填强度较高的砂、碎石或灰土以及其它性能稳定、无侵蚀性的材料，并夯实或压实后作为地基持力层。当建筑物荷载不大，软弱土层厚度较小时，采用换土垫层法能取得较好的效果。 常用的垫层：砂垫层，砂卵石

4、垫层。碎石垫层、灰土或素土垫层、煤渣垫层、矿渣垫层等。,换土垫层法的作用： 1.提高浅层地基承载力。 2.减少地基沉降量。 3.加速软弱土层的排水固结。 4.防止冻胀。,换土垫层法 适用于：淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、膨胀土、素填土、杂填土、季节性冻土地基以及暗沟、暗塘等的浅层处理。常用于处理多层或底层建筑的条形基础、独立基础以及基槽开挖后局部具有软弱土层的地基。此时换土的宽度和深度有限，即经济有安全。但砂垫层不易用于处理湿陷性黄土地基，因为砂垫层较大的透水性反而易引起土的湿陷。,三、 换土垫层法,四、 排水固结法,（一）加固原理 排水固结法又称预压法，是在建筑物建造之前，先在天然地基中设置砂

5、井等竖向排水体，然后加载预压，使土体中的孔隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度得以逐步提高。,加压系统：堆载预压和真空预压两种。 排水系统：普通砂井、袋装砂井和塑料排水带等。,（二）适用范围 淤泥、淤泥质土和冲填土等饱和粘性土的地基处理。,四、 排水固结法,五、 挤密法和振冲法,（一） 挤密法 挤密法 指在软弱土层中以振动或冲击的方式成孔，从侧向将土挤密，再将碎石、砂、灰土、石灰或炉渣等填料充填密实成柔性的桩体，并与原地基形成一种复合型地基，从而改善地基的工程性能。 2.适用范围 挤密桩按其填入材料不同分别称为挤密砂桩、挤密土桩和挤密灰土桩等，挤密砂桩常用来加固松砂易液化的地基以及结构疏

6、松的杂填土地基，挤密土桩及灰土桩常用来加固湿陷性黄土地基。,五、 挤密法和振冲法,（二） 振冲法 振冲法是利用一个振冲器，借助于高压水流边振边冲，使松砂地基变密；或在粘性土地基中成孔，在孔中填入碎石制成一根根的桩体，这样的桩体和原来的土构成比原来抗剪强度高和压缩性小的复合地基。 2. 适用范围 振冲置换法适用于：处理不排水抗剪强度不小于20kPa的粘性土、粉土、饱和黄土和人工填土等地基，如果桩周土的强度过低，则难以形成桩体。 振冲密实法适用于：处理松散砂土和粉土等地基，不加填料的振冲密实法仅适用于处理粘粒含量小于10的粗砂、中砂地基。 振冲法不适用于在地下水位较高、土质松散易塌方和含有大块石等

7、障碍物的土层中使用。,六、 高压喷射注浆法和深层搅拌法,高压喷射注浆法和深层搅拌法均是利用特制的机具向土层中喷射浆液或拌人粉剂，与破坏的土混合或拌和，从而使地基土固化，达到加固的目的。 （一） 高压喷射注浆法 它是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，用高压脉冲泵（工作压力在20MPa以上），将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置，向四周以高速水平喷入土体，借助液体的冲击力切削土层，使喷流射程内土体遭受破坏，土体与水泥浆充分搅拌混合，胶结硬化后形成加固体，从而使地基得到加固。,六、 高压喷射注浆法和深层搅拌法,六、 高压喷射注浆法和深层搅拌法,高压喷射注浆法的特点： 1.能够比较均匀

8、地加固透水性很小的细粒土，作为复合地基可提高其承载力，降低压缩性。 2.施工设备简单、灵活，能在室内或洞内净高很小的条件下对土层深部进行加固。 3.能控制加固体形状，制成连续墙可防止渗透和流砂。 4.不污染环境，无公害。,六、 高压喷射注浆法和深层搅拌法,高压喷射注浆法 适用于：处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、湿陷性黄土、碎石土以及人工填土等地基的加固，但对含有较多大粒块石、坚硬粘性土、大量植物根茎或含过多有机质的土及地下水流过大、喷射浆液无法在注浆管周围凝聚的情况不宜采用。 可用于既有建筑和新建筑的地基处理、深基坑侧壁挡土或挡水、基坑底部加固防止管涌与隆起、坝的加固与防水帷幕等工程。

9、,六、 高压喷射注浆法和深层搅拌法,（二） 深层搅拌法 深层搅拌法 它是利用水泥、石灰等材料作固化剂（浆液或粉体）的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂强制拌和，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和较高强度的水泥加固体，与天然地基形成复合地基。,2. 特点 （1）深层搅拌法将固化剂直接与原有土体搅拌混合，没有成孔过程，对孔壁无横向挤压，故对邻近建筑物不产生有害的影响。 （2）经过处理后的土体重度基本不变，不会由于自重应力增加而导致软弱下卧层的附加变形。 （3）与旋喷桩相比，水泥用量大为减少，造价低、工期短。 （4）施工时无振动、无噪声、无污染等。,六、 高压喷射注浆法和深层搅拌法,六、 高压喷射注浆法和深层搅拌法,3. 适用范围 加固较深较厚的淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高、且地基承载力特征值不大于120kPa的粘性土地基。对超软土效果更为显著。 多用于墙下条形基础，大面积堆料厂房基础、深基坑开挖时防止坑壁及边坡塌滑、坑底隆起等以及作地下防渗墙等工程。,小 结 1.软弱土是指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其他高压缩性土。 2.软弱土地基处理的目的就是要改善地基土的性质，达到满足建筑物对地基强度、变形和稳定的要求，其中包括改善地基土的渗透性；提高地基强度或增加其稳定性；降低地基的