地基處理

（第3章）張發(fā)明河海大學(xué)土木工程學(xué)院HohaiUniversity第3章深層密實(shí)法采用爆破、夯擊、擠壓及振動(dòng)等方法，對(duì)松軟地基土進(jìn)行振密和擠密等方法深層密實(shí)法的基本類型分類基本工藝爆破法采用爆破方法，使爆炸源附近的土擠密強(qiáng)夯法采用數(shù)十噸的重錘，從數(shù)十米的高空自由落下，對(duì)土進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)的方法擠密法以振動(dòng)、沖擊或帶套管的方法成孔，然后在孔中填入砂、碎石、土、石灰等再加以振動(dòng)，形成直徑較大樁體的方法水泥粉煤灰碎石樁法在碎石樁的基礎(chǔ)上，摻入適量的石屑、粉煤灰及少量的水泥加水拌和，具有一定膠結(jié)強(qiáng)度的樁體3.1強(qiáng)夯法一強(qiáng)夯法的加固機(jī)理動(dòng)力密實(shí)動(dòng)力加固動(dòng)力置換動(dòng)力密實(shí)采用強(qiáng)夯加固多孔隙、粗顆粒、非飽和土是基于動(dòng)力密實(shí)加固機(jī)理。

用沖擊型動(dòng)力荷載，使土體中孔隙變小，土體密實(shí)，從而提高土的強(qiáng)度

非飽和土的夯實(shí)過程，就是土中的氣相被擠出的過程。動(dòng)力固結(jié)

強(qiáng)夯法處理細(xì)粒飽和土，是借助于動(dòng)力固結(jié)理論。

巨大沖擊能量在土中產(chǎn)生巨大應(yīng)力波，破壞了土體原有的結(jié)構(gòu)，使土體局部發(fā)生液化并產(chǎn)生許多裂隙，增加了排水通道，使孔隙水排出，待超孔隙水壓力消散后，土體固結(jié)。動(dòng)力置換（1）整式置換：采用強(qiáng)夯將碎石整體擠入淤泥中，作用機(jī)理類似于換土墊層；（2）樁式置換：將碎石填埋于土體中，部分碎石間隔地夯入軟土中，形成樁式的碎石墩，作用機(jī)理類似于振沖法形成的碎石樁。二強(qiáng)夯法的設(shè)計(jì)計(jì)算（一）有效加固深度

有效加固深度：指經(jīng)強(qiáng)夯加固后，該土層的強(qiáng)度與變形指標(biāo)等能滿足設(shè)計(jì)要求的土層范圍。計(jì)算公式：H=(M*h)1/2

M—夯錘重（T）h—落距（M）（二）夯錘與落距單擊夯擊能：錘重與落距的乘積單擊夯擊能越大，夯擊擊數(shù)越少，夯擊遍數(shù)越少。單位夯擊能：整個(gè)場地的總夯擊能量（錘重*落距*總夯擊數(shù)）除以加固面積稱為單位夯擊能。

單位夯擊能應(yīng)根據(jù)地基土類別、結(jié)構(gòu)類型、處理深度及荷載大小綜合考慮。國內(nèi)：夯錘10~20T，最大40T（圓形、方形）。落距—夯錘確定后，可根據(jù)單點(diǎn)夯擊能確定。（三）最佳夯擊能當(dāng)?shù)鼗谐霈F(xiàn)的孔隙水壓力達(dá)到土的自重壓力時(shí)，所對(duì)應(yīng)的夯擊能稱為最佳夯擊能。（1）粘性土最佳夯擊能：根據(jù)孔隙水壓力的疊加值確定；（2）砂性土最佳夯擊能：通過繪制孔隙水壓力增量與夯擊擊數(shù)的關(guān)系曲線來確定（增量穩(wěn)定值對(duì)應(yīng)的夯擊能）（四）夯擊點(diǎn)布置與間距的確定（1）夯擊點(diǎn)布置根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)類型布置：基礎(chǔ)面積較大的建筑物：等邊三角形或正方形布置辦公樓與住宅樓：等腰三角形布置工業(yè)廠房：根據(jù)柱網(wǎng)布置（2）夯擊點(diǎn)間距通常5~15米。（五）夯擊擊數(shù)與遍數(shù)擊數(shù)----根據(jù)現(xiàn)場試夯時(shí)得到的擊數(shù)與夯沉量的關(guān)系曲線確定，同時(shí)應(yīng)滿足：1）最后兩擊的夯沉量不大于50mm;若單擊能量大時(shí)，不大于100mm;2）夯坑周圍地面不發(fā)生過大隆起；3）不因夯坑過深而起錘困難。

夯擊遍數(shù)一般2~3遍。（六）墊層鋪設(shè)砂墊層：厚度0.5-2.0cm（七）間歇時(shí)間視孔隙水壓力的消散情況2施工步驟（1）平整施工場地（2）鋪設(shè)墊層（3）標(biāo)夯點(diǎn)位置，測場地標(biāo)高（4）起重機(jī)就位（5）測量夯前錘頂標(biāo)高（6）夯錘起吊到預(yù)定高度（7）夯擊1施工機(jī)械履帶式起重機(jī)（西歐）、輪胎式起重機(jī)（日本）三施工方法四質(zhì)量檢測（一）質(zhì)量檢測室內(nèi)試驗(yàn)（土性指標(biāo)）十字板剪切試驗(yàn)動(dòng)力觸探旁壓試驗(yàn)載荷試驗(yàn)波速測試（二）現(xiàn)場測試（選擇400平方米場地）地面及深層變形、孔隙水壓力、側(cè)向擠壓力、震動(dòng)加速度

3.2碎（砂）石樁一、基本概念碎石樁：用震動(dòng)、沖擊或水沖等方式在軟弱地基中成孔后，再將碎石或砂擠入已成的孔中，形成大直徑的碎石（砂）所構(gòu)成的密集樁體的地基處理方法。碎石樁按施工方法分：擠密法----振沖擠密法、沉管法、干振法置換法----振沖置換法、鉆孔錘擊法排土法----振動(dòng)氣沖法、沉管法、強(qiáng)夯置換法其它方法----水泥碎石樁法、袋裝碎石樁法、裙圍碎石樁法。砂樁加固目的----提高地基土的承載力、減少變形及增強(qiáng)抗液化能力適用范圍：

中小型工民建工程港灣構(gòu)筑物（碼頭、護(hù)岸）土工構(gòu)筑物（土石壩、路基）材料堆放場（電廠堆煤場）其它（軌道、機(jī)場滑道）二、加固機(jī)理（一）松散砂土的加固機(jī)理（1）擠密作用（2）排水減壓作用（3）砂基預(yù)震效應(yīng)（二）粘性土的加固機(jī)理置換、排水、擠密、墊層、加筋國外將這類加固歸屬于“加筋法”三、設(shè)計(jì)計(jì)算（一）振沖法施工要點(diǎn)四、施工方法1）載荷板----剛性2）試坑深度、長度、寬度----深度與基礎(chǔ)底面設(shè)計(jì)高程相同，長與寬應(yīng)大于載荷板尺寸3倍3）墊層----50CM4）載荷與等級(jí)----載荷量應(yīng)為設(shè)計(jì)要求值的1.2~1.5倍，分5~7級(jí)5）沉降測讀----第一小時(shí)內(nèi)為1‘、5’、10‘、20’、30‘、45’、60‘各讀一次，以后隔半小時(shí)讀一次，至穩(wěn)定五、單樁與復(fù)合地基載荷試驗(yàn)（7）穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)----一小時(shí)內(nèi)沉降量小于單樁---0.1mm/h復(fù)合地基---0.25mm/h(8)試驗(yàn)終止條件

累計(jì)沉降量大于載荷板寬度或直徑的10%總加荷量已為設(shè)計(jì)值的2倍以上沉降量大于前一級(jí)的2倍,并未穩(wěn)定周圍土體破壞(9)極限承載力的確定一基本概念施工工藝分類:1)塊狀灌入法----采用鋼套管成孔,再在孔中灌入新鮮生石灰;2)粉灰攪拌法----粉體噴射攪拌3)石灰漿壓力噴注法----采用壓力將石灰漿或石灰—粉煤灰漿噴注于地基孔隙或鉆孔中.3.3石灰樁二加固機(jī)理從樁間土、樁身及復(fù)合地基三方面考慮。（一）樁間土（1）成孔擠密----振動(dòng)鋼管下沉成孔時(shí)，使樁間土發(fā)生擠密；（2）膨脹擠密----生石灰吸水膨脹；（3）脫水?dāng)D密----生石灰與土中水反應(yīng)放熱；（4）膠凝作用----水化物對(duì)粘土礦物的作用3.5水泥粉煤灰碎石樁優(yōu)點(diǎn)：施工工藝簡單；材料僅需少量水泥；受力特性同水泥攪拌樁材料：粉煤灰；石子、石屑、水泥加固機(jī)理：1）樁體作用（應(yīng)力集中到樁體上）2）擠密作用（樁間土擠密）3）褥墊層作用（保證樁土共同作用、減少基礎(chǔ)底面應(yīng)力集中、調(diào)整樁土荷載分布設(shè)計(jì)參數(shù)1）樁徑：采用振動(dòng)沉管法施工，一般樁徑為350~400MM；2）間距：一般（4~6）倍樁徑；施工方法沉管；投料；拔管；樁頭處理；褥墊鋪設(shè)。質(zhì)量檢測：樁間土檢驗(yàn)、載荷試驗(yàn)第6章加筋土的加筋：在人工填土的路堤或擋墻內(nèi)鋪設(shè)土工合成材料，或在邊坡內(nèi)打入土錨（土釘、樹根樁、碎石樁）的地基處理方法6.1加筋土加筋土擋墻:（面板+筋）筋:扁鋼帶、鋼筋混泥土帶、土工布6.2土工合成材料土工網(wǎng)土工格柵土工膜合成材料的主要功能:反濾作用;排水作用;隔離作用;加筋作用(加固土坡;加固地基;擋墻的拉筋)土工合成材料的試驗(yàn)壓縮性抗拉強(qiáng)度撕裂強(qiáng)度握持拉伸強(qiáng)度頂破強(qiáng)度刺破試驗(yàn)落錘試驗(yàn)直接剪切摩擦試驗(yàn);抗拔摩擦試驗(yàn)水理性孔隙率開孔面積率等效孔徑(不同大小孔)垂直滲透系數(shù)平面滲透系數(shù)耐久性6.3土層錨桿加固機(jī)理:抗剪切破壞抗傾覆抗豎向位