軟土地基處理常用施工方法講義課件_第1頁
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軟土地基處理常用施工方法_、主要內容1、軟土地基的危害和后果2、軟土地基介紹3、地基處理的解決問題4、地基處理目的5、地基處理原理和分類表層處理法置換法排水固結法灌入固化物加筋法冷、熱處理法托換法織偏法6、我國地基處理技術現(xiàn)狀1、軟土路基的施工要求8、軟土路基的幾個概念區(qū)分9、生物處理的簡介軟土地基的性質因地而異,因層而異,不可預見性大。在設計、施工過程中,稍有疏忽就會出現(xiàn)質量事故,對路基產生極大的危害,造成代價極大的后果:(1)勘察設計不詳細或不準確,導致對應該作軟基處理的地段未作處理設計,此類工例不少。本身就是軟基地段,施工平臺沒有處理,勘察機械就進不去,造成地質資料不詳細或頻率不足,造成軟基地質觸探不明。??已知是軟土地基,但是未做好軟土地基處理,造成踣堤失穩(wěn)或危及線外建筑物。讐如:汕頭磊口大橋引道,由于高填土引起線外土地隆起,民房受損,路基難以穩(wěn)定,只好增加橋梁長度,建成后一段時間,仍然出現(xiàn)錐坡不均勻下沉,又做了處理,現(xiàn)已改建新橋。中山縣附近的獅窖口橋,原設計是拱式橋跨,臺背填土較高。由于高填土的推力作用和地基嚴重下沉,使橋臺被推壞,拱體損傷,新路旁的老公路被擠移,將一條近10m寬的水溝填塞,路外廠房和民房受損,迫不得已改變橋型(原拱橋拆掉重建梁橋),增大橋長,降低路堤。福建省沈海高速公路福州連接線段每年由于沉降要處理,現(xiàn)在打樁基,估計也是在增加橋梁。(3)雖然作了軟土地基處理,但是措施不力,施工不當造成踣堤失穩(wěn)。珠海南屏橋引道,雖然軟土采用砂井結合分級加裁預壓處理,路堤填土高度7m,南岸砂井施工完成后,僅填土到2.5m高(第一級加載)時就發(fā)生破壞,北岸在第三級填土完成時發(fā)生破壞。填土完成也發(fā)生破壞。經開挖分析,原因是地質資料不準確,填土速度過快,后加的反壓護道又阻塞了砂墊層的排水通道。最后采取了挖深邊溝排水(挖邊溝時,原路堤底有大量的水流出),用袋裝砂井(原先的砂并是無袋砂井)和鋪土工布進行修復。(4)堆料不當,未按規(guī)定分層填筑,填土過快,碾壓不當,造成踣堤失穩(wěn)。新會虎坑大洞橋的引道,原設計對軟基都作了袋裝砂井結合砂墊層加固處理,由于投資限制,大部分路段的處理被取消。在施工過程中,有幾處路堤發(fā)生滑塌現(xiàn)象,通車后整個路段不均勻沉降明顯。主要原因是堆料不當,未按規(guī)定分層填筑,也未作施工觀測,填土過快,碾壓不當。其填料采用開山石渣土,其中含有大塊石,運料沒有做到均勻卸土,合理分層,而是堆成厚層用強振碾壓,使強度很低、靈敏度很高的軟土地基受到破壞。但未按規(guī)定作加固處理施工的路段,雖然后來沉降較大,但沒有發(fā)生破壞。(5)擾動"硬殼層"或填筑不當,使"硬殼層"遭受破壞,導致踣堤失穩(wěn)。軟土地基上往往有一層強度比軟土高的土層,被稱為"硬殼層"。"硬殼層"可以起到承重和擴散應力作用,利用好"硬殼層"對于減少工程投資是有意義的。有的地區(qū)甚至認為,有"硬殼層"存在的軟土地基,寧可不作軟土地基特殊處理,充分利用"硬殼層"的擴散應力作用,采取預壓措施,以保持填筑路堤的穩(wěn)定。但若對“硬殼層"的勘察、利用工作做得不好,則達不到預想的效果。(6)由于臺背填土使地基對結構物產生負摩阻力和縱向推擠作用,引起橋臺發(fā)生變位以至損壞。在軟土地基上的橋臺,基礎不論是用支承樁或是摩擦樁,由于臺背填土引起軟土層發(fā)生較大的沉降,對橋臺及樁基礎產生縱向推擠向河中方向和負摩擦力作用,輕則使橋臺發(fā)生位移或下沉,重則損壞橋臺危及橋墩,這種現(xiàn)象尤以輕型橋臺為甚。此類現(xiàn)象出現(xiàn)不少給工程的進展和完工后的使用帶來不利影響。主要問題是:臺背填土引起橋臺向橋跨方向發(fā)生水平變位;先做橋臺,后做錐坡及臺背填土;錐坡沒有按設計圖紙做足,臺背填土時把輕型橋臺推壞;由于負摩擦力作用,引起橋臺下沉。1、軟土地基定義由軟弱土層構成的地基就是軟土地基。軟弱土:(1)從性質上理解:濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低的細粒土。(2)從具體土層上理解:由淤泥、淤泥質土、松軟沖填土與雜填土,或其他高壓縮性軟弱土層。1、軟土地基定義我國公踣行業(yè)規(guī)范是指強度低,壓縮量較高的軟弱土層,多數(shù)含有一定的有機物質。曰本高等級公踣設計規(guī)范將其定義為:主要由粘土和粉土等細微顆粒含量多的松軟土、孔隙大的有機質土、泥炭以及松散砂等土層構成。地下水位高,其上的填方及構造物穩(wěn)定性差且發(fā)生沉降的地基。1、軟土地基定義有的還提出了類型概略判斷標準。軟土地基不能簡單地只按地基條件確定,因填方形狀及施工狀況而異,有必要在充分研究填方及構造物的種類、形式、規(guī)模、地基特性的基礎上,判斷是否應按軟土地基處So2、軟土地基的基本特點(1)、高壓縮性:軟土由于孔隙比大于1,含水量大,容重較小,且土中含大量微生物、腐植質和可燃氣體,故壓縮性高,且長期不易達到固結穩(wěn)定。(2)、抗剪強度低:—般由淤泥、泥炭、有機質組成,因此,抗剪強度低。所以軟土的抗剪強度最好在現(xiàn)場作原位試驗。(3)、透水性小:軟土的透水性能很低,垂直層面幾乎是不透水的,對排水固結不利,反映在建筑物沉降延續(xù)時間長。同時,在加荷初期,常出現(xiàn)較高的孔隙水壓力,影響地基的強度。2、軟土地基的基本特點(4).觸變性:軟土是絮凝狀的結構性沉積物,當原狀土未受破壞時常具一定的結構強度,但一經擾動,結構破壞,強度迅速降低或很快變成稀釋狀態(tài)。軟土的這一性質稱觸變性。所以軟土地基受振動荷載后,易產生側向滑動、沉降及其底面兩側擠出等現(xiàn)象。(5)、流變性:是指在一定的荷載持續(xù)作用下,土的變形隨時間而増長的特性。使其長期強度遠小于瞬時強度。這對邊坡、堤岸、碼頭等穩(wěn)定性很不利。因此,用一般剪切試驗求得抗剪強度值,應加適當?shù)陌踩禂?shù)。(6).不均勻性:軟土層中因夾粉細砂透鏡體,在平面及垂直方向上呈明顯差異性,易產生建筑物地基的不均勻沉降。咨〆軟土地基能弓I起的不良的后果,但我們需要解決的主要有三方面問題:(1)強度和穩(wěn)走性問題。當?shù)鼗目辜魪姸炔蛔阋猿惺苈返碳奥访嫱夂奢d時,地基可能會產生局部或整體剪切破壞,造成路堤塌方、失穩(wěn),橋臺破壞。(2)沉降變形問題。當?shù)鼗a生過大的沉降變形,特別是不均勻變形時,路面會開裂、引起橋頭跳車,引起涵洞漏水,路面積水等。(3)在外來(地震、車輛振動)動力荷載作用下,可引起地基土特別是飽和無粘性土的液化、失穩(wěn)及震陷。軟土地基處理的目的是利用換填、夯實、擠密、排水、膠結、加筋和熱學等方法對地基土進行加固,改良地基土的工程特性。(1)、提高地基的抗剪強度(2)、降低地基的壓縮性(3)、改善地基的透水特性(4)、改善特殊土的不良地質特性最終目的:提高地基的穩(wěn)定性和承載能力。1、地基處理分類針對軟土地基的特點進行相應的處理:淺層承載力不足,可進行置換法處理;針對軟土透水性差,采用增加排水途徑、縮短排水距離等方法處理,增加承載力;通過加入其他物質,改善土質性能,提高承載力等等。根據(jù)不同的原理,地基處理的方法可大致分為:表層處理法、開挖置換法、水固結法、灌入固化物、加筋法、冷熱處理法、托換法、糾偏(傾)法。1、地基處理分類1.1按加固原理分為以下幾種類型:(1)表層處理法在原軟土層頂面通過鋪筑一層能改善剪切特性、壓縮特性或透水特性的其他材料或土工材料,來提高地基承載力或穩(wěn)定性的處理方法。主要有砂墊層法、反壓護道法、土工合成材料法。1、地基處理分類(2)開挖置換法利用物理力學性質較好的巖土材料,置換天然地基中部分(或全部)軟弱土辭良土,形成雙層地基或改良地基,以達到提高地基承載力、減小沉降的目的。置換法包括:換土墊層法、拋石擠淤強夯置換法、振沖置換法(振沖碎石樁法)、沉管碎石樁法、砂樁法、石灰樁法以及超輕質料填土法(輕質混凝土)等。'1、地基處理分類(3)排水固結法對天然地基或先在地基中設置砂井(袋裝砂井或塑料排水板)等豎向排水體,然后利用路基本身重量分級逐漸加載;或在建筑物建造前在場地上先行加載預壓,使土體中的空隙水排出,逐漸固結,地基發(fā)生沉降,同時強度逐步提高的方法。排水固結法包括:加載預壓法、超載預壓法、砂井法(普通砂井、袋裝砂井和塑料排水帶法)、真空預壓與堆載預壓聯(lián)合作用降低地下水位法。1.地基處理分類r普通砂井(3)排水固結法袋裝砂井塑料排水帶<排水系統(tǒng)水平排水體____砂墊層豎向排水體(垂直排水體)排水固結法人<加壓系統(tǒng)<排水系統(tǒng):主要在于改變地基原有的排水邊界條件,増加孔隙水排出<的途徑,縮短排水距離。堆載法真空法降低地下水位法法電滲法聯(lián)合法加壓系統(tǒng):通過對地基施加預壓荷載,使地基土的固結壓力増加而產生固結。1.地基處理分類(4)灌入固化物向土體中灌入或拌入水泥、石灰或其他化學固化漿材(水玻璃+氯化鈣漿液、紙漿液如重鉻酸鹽類),在地基中形成增強體,以達到地基處理的目的。灌入固化物法包括:深層攪拌法、高壓噴射注漿法、滲入性灌漿法、劈裂灌漿法、電動化學注漿法。土、土工格柵、土工織物等)r以達到提高地基承載力r減少工后沉降的目的。本法包括:加筋土法、土釘墻法、錨固法、樹根樁法、低強度混凝土樁復合地基法、鋼筋混凝土樁復合地基法等。(6)冷、熱處理法冷熱處理是指通過凍結土體,或焙燒、加熱地基土以改變土體物理力學性質以達到地基處理的目的。它主要包括凍結法和燒結法兩種。r

1、地基處理分類(7)托換托換是指對原有建筑物地基和基礎所進行的處理和加固。它主要包括:基礎加寬法、墩式托換法、樁式托換法、地基加固法、綜合加固法。(8)糾偏(傾)法糾偏是指對由于沉降不均勻造成傾斜的建筑物進行矯正的手段。主要包括:加載糾偏法、掏土糾偏法、頂升糾偏法和綜合糾偏法等。1、地基處理分類_________1.2按化學作用可分為以下三種:(1)物理處理(2)化學處理(3)生物處理_____1.3按處理位置可分為以下三種類型:(1)淺層處理(2)深層處理(3)斜坡面土層處理__________1.4按有效期可分為以下二種類型:(1)臨時性處理(凍結法)(2)永久性處理1、強夯法強夯發(fā)是法國Menard技術公司于1969年首創(chuàng)的一種地基加固方法。它一般通過8t?30t的重錘(最重可200t)和8m?20m的落距(最高可達40m),對地基土施加很大的沖擊能,一般能量為500?8000KNm。禾醐地基圖土中出現(xiàn)的沖擊波和動應力,提高地基土的強度、降低土的壓縮性、提高土層的均勻程度,減少可能出現(xiàn)的差異沉降。(1)強夯法施工范圍當前,應用強夯法處理的工程范圍極為廣泛,有工業(yè)與民用建筑、倉庫、油罐、儲倉、公路和鐵路路基、飛機場跑道及碼頭等。根據(jù)工程經驗,對于含水量大于60%、空隙比大于1.5、粒徑大于0.005mm的粘粒占30%以上的飽和軟粘土不宜采用強夯法。工程實踐表明,強夯法具有施工簡單、加固效果好、使用經濟等優(yōu)點,因而被世界各國工程界所重視。對各類土強夯處理都取得了十分良好的技術經濟效果。但對飽和軟土的加固效果,必須給予排水的出路。為此,強夯法加袋裝砂井(或塑料排水帶)是一個在軟粘土地基上進行綜合處理的加固途徑。^^1、釀法(3)強夯法加固機理__強夯加固地基有三種不同的加固機理:動力密實、動力固結和動力置換。采用強夯加固多孔隙、粗顆粒、非飽和土石基于動力密實的機理,即用沖擊型動荷載,使土體中的空隙減小,土體變得密實,從而提高地基土強度。用強夯法處理細顆粒飽和土時,借助于動力固結的理論,即巨大的沖擊能量在土中產生很大的應力波,使土體產生許多裂隙,增加排水通道,使空隙水順利逸出,土體固結。動力置換分為整式置換和樁式置換,整式置換是采用強夯將碎石整體擠入淤泥中,作用機理類似換土墊層,樁式置換是通過強夯將碎石填筑于土體中,部分碎石樁間隔地夯入軟土中,形成樁式的碎石墩,作用機理類似于振沖法形成的碎石樁。在軟土層頂面鋪砂墊層,主要起淺層水平排水作用。適用條件:用于路堤高度小于2倍極限高度(在天然軟土地基上,基底不作特殊加固處理而用快速施工方法修筑路堤的填筑最大高度)軟土層及其硬殼較薄,或軟土表面滲透性低的硬殼等情況。亦可用于軟土層稍厚但具有雙面排水條件的地基。有排水砂墊層、換土砂墊層、砂墊層和土工布混合使用等形2.表層處理法(2)反壓護道作用機理:在道路主路堤兩側,填筑一定寬度和高度的護道,以期達到路堤穩(wěn)定的一種方法,它主要是起抗滑的平衡作用,使得抗滑力矩能克服滑動力矩。B6-1路堤下極限平衡區(qū)2、表層處理法(2)反壓護道________適用條件:用于路堤高度不大于1.5?2倍的極限高度,非耕作區(qū)和取土不太困難的地區(qū)。特點:不需特殊的機具設備和材料,施工簡易方便,但占地多,土用量大,后期沉降大,以后的養(yǎng)護工作量也大。反壓護道應與路堤本身同時填筑,如分開填筑時,必須在路堤達到臨界高度前筑好。反壓護道高度一般為路堤填土高度的1/3-1/2。(3)土工聚合物處治土工布閣2-41土1茨物力_軟越基(尺寸單位:m)土工布在軟土地基加固中的作用包括排水、隔離、應力分散和加筋補強。土工布連接一般采用搭接法或縫接法??p接法有一般縫法、丁縫法和蝶形法。土工布一般分一層或多層鋪設。當鋪設兩層以上時,層與層之間要夾10-20cm的砂或砂礫墊層,以提高基底透水性。2、表層處理法(3)土工聚合物處治y

土工格柵作用機理:格柵表面與土的摩擦作用、格柵孔眼對土的鎖走作用和格柵肋的被動抗阻作用。三種作用均能充分約束土的顆粒側向位移,從而大大地增加了土體的自身穩(wěn)定性,對土的加固效果,明顯高于其他土工織物。3、換填墊層處理當軟弱土層厚度不很大時,可將路基面以下處理范圍內的軟弱土層部分或全部挖除,然后換填強度較大的土或其它穩(wěn)定性能好、無侵蝕性的材料(通常是滲水性好的礫料)稱為換填或墊層法。換填材料:海砂(河沙)、碎石、石渣(宕碴)、煤灰、礦渣等。(1)適用條件:______處理的經濟實用高度一般為0.3~3m,特別對于軟基較淺(1?2m)的泥沼地特別有效。如果軟弱土層厚度過大,則采用換填法會增加棄方與取土方量而增大工程成本。r填土3、換填墊層處理(2)作用機理提高地基承載力。一般來說地基中的剪切破壞是從路基底面開始的,并隨著應力的増加逐漸向縱深發(fā)展。因此,若以強度較大的土代替可能產生剪切破壞的軟弱土,就可避免地基的破壞。_減少沉降量。一般情況下,基礎下淺層地基的沉降量在總沉降量中所占比例是比較大的。若以密實的土代淺層軟弱土,那么就可以減少大部分沉降量。加速軟弱土層的排水固結。路堤直接與軟弱土層接觸時,在荷載作用下軟弱土層中的水易侵入路堤因而使基底下的軟弱土不易固結,甚至導致地基土強度降低而產生破壞。'3、換填墊層處理(2)作用機理防止凍脹。因為粗顆粒的墊層材料孔隙大,不易產生毛細現(xiàn)象,因此可以防止寒冷地區(qū)土中水的遷移和積聚所造成的凍脹。調整不均地基的剛度。(3)開挖方式基底開挖深度在2m以內可用推土機、挖掘機或人工直接清除至路基范圍以外堆放或運至取土坑還填;深度超過2m時,要由端部向中央分層挖除,并修筑臨時運輸便道,由汽車運載出坑。K

3、換填墊層處理(4)填筑、壓實要求a、在鋪筑前,對軟基表面進行修整,或填筑滲水性較好的土,并在砂墊層底面形成2%?4%的橫坡。b、搗實砂(石)墊層時,不要破壞基坑底面和側面土的強度,對基坑下靈敏度大的地基土z在墊層最下一層宜先鋪設—層15?20cm松砂,只用小功率振搗器振搗。M3-1換埼法4、拋石擠淤處理通過向流塑狀、高靈敏度的淤泥表面大量集中拋填石料,依靠填筑體的自重或利用其他外力,如振動、強夯或卸載等,使淤泥的結構遭到破壞后擠開淤泥,強制置換飽和軟土的地基處理方法。從路基的中部或一角向兩側或淤泥出口拋投合格的石料,將淤泥擠出路基范圍,以提高路基強度,至石料高出水面后,采用沖擊式壓路機機械進行沖擊夯實。r

4、拋石擠淤處理填料要求:____石料(不局限于石塊)強度強度不應小于MU20,石料粒徑不小于30cm,且不宜大于80cm,拋石粒徑大于50cm的石料拋于底部。拋石后路基壓實度檢測采用沉降觀測法(檢測兩次壓實后高程差和標準差)。4、拋石擠淤處理路堤^Ti)適用條件:__常年積水的洼地,排水困難,泥炭呈流動狀態(tài),厚度較?。ê馹度不超過4.0m),表層無硬殼,片石能沉達底部的泥沼或厚度為3?4m的軟土。但對于低路堤及高等級的公路不宜采用(空隙大,清淤不徹底)。砂礫反濾層、.戶____/.設計水位▽_^0.5_____________________________________________________7//////////////////////////////7/////圖2-40拋石擠淤4、拋石擠淤處理(2)處理機理____a、提高地基承載力,經強夯密實的填石能夠大幅提高地基的承載力。b、減少沉降量。(3)施工順序拋投石塊先從路堤中部開始,中部向前突進后再漸次向兩側擴展,以使淤泥向兩旁擠出。當軟土或泥沼底面有較大的橫坡時,拋石應從高的一側向低的一側擴展,并在低的一側多拋填一些。將大粒的石料分層拋擲,當石料露出水面后,用重型壓路機(沖擊式壓路機)反復碾壓,然后在其上面鋪反濾層,再行填土。5.爆破排淤法將炸藥放在軟土或泥沼中爆炸,利用爆炸時的張力作用,把淤泥或泥沼揚棄,然后回填強度較高的滲水性土壤,如砂礫、碎石等。爆破排淤較一般方法換填深度大、工效較高,軟土、泥沼均可采用。爆破排淤法用于當淤泥(泥炭)層較厚,稠度大,路堤較高和施工期緊迫時\路段內沒有橋涵等構造物,路基承載力均衡一致,因整體沉降對道路不會產生破壞,也可考慮換填。但對橋涵構造物及兩側引道等,應考慮采用其他方法。f6、碎石樁處理碎石樁是指用振動、沖擊或水沖等方法在軟弱地基中成孔后,再將碎石擠入土中形成大直徑的由碎石所構成的密實樁體。按其制樁工藝分為振沖(濕法)碎石樁和干法碎石樁兩大類。采用振動水沖法施工的碎石樁稱為振沖碎石樁。采用各種無水沖工藝(干振、振擠、錘擊)施工的碎石樁稱為干法碎石樁。干法碎石樁主要有三類:錘擊碎石樁、干振碎石樁和振擠碎石樁。填料要求:自然級配卵石或級配碎石,含泥量小于10%,粒徑20mm?50mm,碎石比卵石好,咬合力大。^6、碎石樁處理’(1)處理機理一方面依靠振動器的強力振動,使軟弱粘土、砂性土顆粒重新排列、振動密實。另一方面依靠振動器的水平振動力,在加碎石填料的情況下,通過碎石使土層擠壓密實。碎石樁與樁間土層形成復合地基,從而提高地基承載力。a、對砂土、粉土和碎石土具有置換和擠密作用;b、對粘性土和填土,以置換作用為主,兼有不同程度的擠密和促進排水固結的作用。f6、碎石樁處理(2)振沖碎石樁適用條件:振沖碎石樁適用于處理砂土、粉土、粘性土、填土以及軟土,但對不排水抗剪強度小于20kPa的軟土不適用。施工順序:a、一般采用"先中間后周邊"或"一邊推向一邊"的順序進行。b、在軟粘土地基中,為減少對地基土的擾動,可采用間隔跳打的方式。c、鄰近有建筑物時,要采取保護措施。f6、碎石樁處理、工工藝:①清淤、清理場地:平整場地至樁頂設計標高;布置樁位,根據(jù)試樁結果,確定施工技術參數(shù)。振動參數(shù):a、振動頻率:只有振動器的振動頻率接近土的自振頻率時,產生共振現(xiàn)象,使土達到最佳加密效果;b、振幅:振幅在一定范圍內對土體產生擠壓,振幅大時,加固效果相對好;過大過小,則不利。c、加速度:對于振沖擠密,只有振動加速度達到一定值后才有擠密效果。②放線、走位:測量放線后吊車就位,吊起振沖器,使其豎直、懸空,距地面10?20cm,并讓尖端對準樁位,檢查水壓、電壓和振沖器電流是否正常。f6、碎石樁處理、工工藝:③造孔:開啟高壓清水泵,注入高壓水,開動振沖器,振沖器在壓力沖擊作用和振動作用下豎直貫入地層至設計深度。水壓水量的控制:a、水量要充足,但過多會造成塌孔;b、水壓:土的強度一般,取小值;土的強度高,取大值;c、成孔時,水量水壓盡可能大,但要注意地層土的保護;填料振密時,水壓水量宜取小值。④清孔:造孔完畢后,將振沖器全部吊出后再對準孔位,保持堅直狀態(tài),貫入孔底,進行一次清孔排漿,記錄清孔過程,并根據(jù)實際成孔排漿情況,確定清孔次數(shù)。f6、碎石樁處理、工工藝:⑤填料、振密、制樁:清孔完畢,控制室改用加密電流,并改變水壓,采取連續(xù)填料,分段振密的制樁方法。將振沖器提離孔口1.0?1.5m,裝載機向孔內倒石料,每次填料數(shù)量視土質條件而定,-般每次填料高度為0.5-0.8m。待石料沉入孔底后,再緩慢下沉振沖器,振密孔底樁體,當振沖器工作電流達到規(guī)定的密實電流后,留振10?20so循環(huán)上段工序,進行下一段樁體的壓密工作直至孔口,則完成一根樁的制樁過程。f6、碎石樁處理、工工藝:密實電流和留振時間的控制:a、密實電流限定值應根據(jù)現(xiàn)場制樁試驗確定;b、粘性土地基中的留振時間為10-20秒。填料量控制:加料宜"少吃多餐",即要勤加料,每批不宜太多。制樁時孔底部分多填料的原因:⑴開始力口的料一部分被粘在孔壁上;⑵成孔過程中水壓水量控制不當,可能造成超深;⑶孔底有局部軟弱土層,造成填料超常。f6、碎石樁處理、工工藝:⑥關機、停水,振沖器移位至下一樁位。⑦清溝排污:打樁過程中,施工現(xiàn)場安排人力清溝,保證排污網絡暢通,避免泥漿漫淌,沉淀后的泥漿采用泥漿車出運至棄土場排放;做好場地整潔,文明施工。f6、碎石樁處理5拒工工藝:⑧填料記錄:施工過程中通過振沖器上配備的振沖碎石樁施工自動監(jiān)控系統(tǒng)記錄儀,對每段樁體的成孔電流、密實電流、填料量及留振時間等進行現(xiàn)場施工過程的實時跟蹤記錄,作為設計、監(jiān)理部門質量簽認的主要依據(jù)。每樁施工均填寫施工記錄表。____③鋪設碎石墊層:振沖碎石樁處理完成后,在樁頂上鋪填30cm厚碎石墊層,全部處理范圍均采用20t振動壓路機重疊輪跡碾壓至少二遍。碎石樁處理'(3)錘擊碎石樁適用條件:由于碎石樁加固處理,主要是依靠碎石擠密樁與樁間黏土形成的復合地基來提高承載力和穩(wěn)定性,碎石樁的剛度較周邊土大,其應力集中比一般為3~5,碎石樁承受荷載后,產生徑向支持力,就達不到加固的目的,因此,較適宜處理軟黏土地基的不排水強度大于20KPa的軟基。錘擊碎石樁施工工藝有兩種:單管法和雙管法。^6、碎石樁處理'(3)錘擊碎石樁施工工藝①單管法a帶有活瓣的樁靴閉合,樁管垂直就位;b將樁管打入土層中直到規(guī)定的設計深度;c用料斗向樁管內灌碎石,當灌碎石量較大時,可分兩次灌入,第一次灌入2/3,將樁管從土中撥起一半長度后再灌入剩余的1/3;d按規(guī)定的拔出速度,從土層中拔出樁管即可成樁。^6、碎石樁處理'(3)錘擊碎石樁施工工藝②雙管法a樁管垂直就位;b起動蒸汽樁錘或柴油樁錘錘擊內管和外管,下沉至規(guī)定的設計深度;c提升內管,向外管內灌碎石;d放下內管到外管內的碎石面上,拔起外管到與內管底齊平;^6、碎石樁處理'(3)錘擊碎石樁施工工藝②雙管法e錘擊內管和外管將碎石壓實。樁底第一次投料較少,然后錘擊壓實,這一階段叫做"座底","座底"可以保證樁長和樁底的密實度。______f拔起內管,向外管內灌碎石。g重復c?做工序,直至樁的內、外管拔出地面而成樁。f6、碎石樁處理'(3)錘擊碎石樁注意事項:①正式施工前應進行成樁試驗,試驗樁數(shù)一般為7?9根.以驗證試驗參數(shù)的合理性,當發(fā)現(xiàn)不能滿足設計要求時,應及時會同設計單位予以調整樁間距、灌碎石量等,對此,有關設計參數(shù)需重新試驗或改變設計;②正式施工時,要嚴格按照設計提出的樁長、樁距、樁徑、碎石灌入量以及試驗確定的樁管打拔速度和高度、擠壓次數(shù)和留振時間、電機的工作電流等施工參數(shù)進行施工,以確保擠壓均勻和樁身的連續(xù)性;f6、碎石樁處理'(3)錘擊碎石樁注意事項:③應保證起重設備平穩(wěn),導向架與地面垂直,且垂直偏差不應大于1.5%,成孔中心與設計樁心偏差不應大于50mm樁徑偏差控制在20mm以內,樁長偏差不大于100mmo④灌碎石量不應小于設計值的95%0、砂樁處理砂樁也稱為擠密砂樁或砂樁擠密法。是指用振動或沖擊荷載在軟弱地基中成孔后將砂再擠入土中,形成大直徑的密實砂柱體的加固地基的方法。砂樁主要施工方法振動成樁法和錘擊成樁法。振動成樁有三種工藝:一次拔管成樁法、逐步撥管成樁法和重復壓管成樁法;錘擊成樁有兩種工藝:單管法和雙管法。(1)砂樁的加固機理a、在松散砂土中的加固機理砂樁加固砂性土地基的目的主要有:提高樁和樁間土的密實度,從而提高地基的承載力,減小變形、增強抗液化能力。砂樁加固松散地基抗液化和改善地基力學性能的機理主要有三個方面:擠密作用、排水減壓作用、砂土地基預震作用。砂樁處理(1)砂樁的加固機理b、在軟弱粘土中的加固機理砂樁在軟弱粘性土地基中,主要通過樁體的置換和排水作用加速樁間土體的排水固結,并形成復合地基,提高地基的承載力和穩(wěn)定性,改善地基土的力學性能。主要有四個方面:置換作用、排水作用、加筋作用、墊層作用。(2)填料要求砂樁宜用級配較好的中粗砂,也可采用砂礫。樁料的含泥量(<0.074mm)不超過5%o主要缺點:砂樁直徑一般為70?200cm,樁間距為1.0?2.5m,壓入砂量0.4?4m3/m,置換率為10%?80%,因此,用砂量大。5^7.砂樁處理'(3)振動成樁法密砂樁的成樁工藝就是在振動機的振動作用下,把帶有底蓋或排砂活瓣的套管打入規(guī)定的設計深度,套管入土后,擠密了套管周圍的土體,然后投入砂子,排砂于土中,振動密實而成為砂樁。振動擠密砂樁的施工順序如下:a在地面上將套管的位置確定好;b開動振動機,將套管打入土中,如遇到堅硬難打的土層,可輔以噴氣或射水助沉;c將套管打入到預定的設計深度,然后由上部料斗投入套管一定量的砂;5^7.砂樁處理'(3)振動成樁法d將套管拉拔到一定的高度,套管內的砂即被壓縮空氣(或在自重作用下)排砂于土中;e又將套管打入規(guī)定的深度,并加以振動,使排出的砂振密,于是,砂再一次擠壓周圍圍的土體;f再一次投砂于套管內,將套管拉拔到規(guī)定的高度;g將以上工藝重復多次,一直打到地面,即成為砂樁。注意事項同錘擊碎石樁。f8、石灰樁處理_/石灰樁是以生石灰為主要固化劑與粉煤灰或火山灰、爐渣、礦渣、黏性土等攙和料按一定的比例均勻混合后,在樁孔中經機械或人工分層振壓或夯實所形成的密實樁體。石灰樁的主要作用機理是通過生石灰的吸水膨脹擠密樁周土,繼而經過離子交換和膠凝反應使樁間土強度提高。同時樁身生石灰與活性摻和料經過水化、膠凝反應,使樁身具有0.3?l.OMPa的抗壓強度。(1)加固機理____石灰樁加固機理有:成孔擠密、吸水作用、膨脹擠密、發(fā)熱脫水、離子交換、置換作用、減載作用。f8、石灰樁處理(2)適用范圍石灰樁法適用于處理飽和黏性土、淤泥、淤泥質土、素填土和雜填土等地。由于生石灰的吸水膨脹作用,特別適用于新填土和淤泥的加固,生石灰吸水后還可使淤泥產生自重固結。形成強度后的密集的石灰樁身與經加固的樁間土結合為一體,使樁間土欠固結狀態(tài)消失。用于地下水位以上的土層時,宜増加攙和料的含水量并減少生石灰用量,或采取土層浸水等措施。材料要求:使用材料為生石灰(顆粒直徑不超過30mm要求填充材料要密實)。,(3)施工工藝整平地面->振沖器就位對中->成孔->空氣壓縮機注入生石灰邊振動邊拔出套管-4辰沖器移位封緊生石灰樁孔。(4)石灰樁復合地基工作機理石灰樁屬于可壓縮的柔性樁,試驗研究表明,當石灰樁復合地基荷載達到其承載力特征值時,樁長范圍內樁土之間相對滑移量很小,可以認為樁土之間變形是協(xié)調的,因此,樁土復合土層承載性能接近于人工墊層。工作荷載作用下樁土應力一般在2.5-5之間。石灰樁復合地基的沉降主要來自樁端以下土層,復合土層的沉降一般僅為樁長的5%-0.8%。因此,進行石灰樁復合地基加固軟弱土層時,宜將樁端進入壓縮性相對較低、承載力較高的土層中。s排水固結法處理1非水固結法主要是増加排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng),通過增加排水途徑,縮短排水距離,加快地基軟土的固結。排水系統(tǒng)是一種手段,如沒有加壓系統(tǒng),孔隙中的水沒有壓力差就不會自然排出,地基也就得不到加固。如果只增加固結壓力,不縮短土層的排水距離,則不能在預壓期間盡快的完成設計要求的沉降量,強度不能及時提高,加載也不能順利進行,所以以上兩個系統(tǒng)總是聯(lián)系起來考慮的。地基中設置豎向排水體,常用砂井,它是先在地基中成孔,然后灌砂使之密實而成。袋裝砂井是在砂井的基礎上發(fā)展的新技術,它與砂井相比具有用砂料省、連續(xù)性好、不會因地基變形而折斷、施工簡便的優(yōu)點。塑料排水板(帶)可以在工廠制作,運輸方便,在沒有砂料的地區(qū)尤為合適。^9.排水固結法處理(1)砂井施工砂井施工一般先在地基中成孔,再在孔內灌砂形成砂井。砂井的灌砂量,應按井孔的體積和砂在中密時的干密度計算,其實際灌砂量不得小于計算值的95%0_砂井成孔施工方法有振動沉管法、射水法、螺旋鉆成孔法和爆破法四種。材料要求:砂(含泥量不大于3%)或砂和角礫混合料(含泥量不大于5%),振動沉管法:以振動錘為動力,將套管沉到預定深度,灌砂后振動、提管形成砂井。采用該法施工不僅避免了管內砂隨著帶上,保證砂井的連續(xù)性,同時砂受到振密,砂井質量較好。5T9.排水固結法處理(1)砂井施工射水法:是指利用高壓水通過射水管形成高速水流的沖擊和環(huán)刀的機械切削,使土體破壞,并形成一定直徑和深度的砂井孔,然后灌砂而成砂井。適用于土質較好且均勻的砂性土。射水成孔工藝,對土質較好且均勻的粘性土地基是較適用的;但對土質很軟的淤泥,因成孔和灌砂過程中容易縮孔,很難保證砂井的直徑和連續(xù)性;對夾有粉砂灌層的軟土地基,若壓力控制不嚴,易在沖水成孔時出現(xiàn)串孔,對地基擾動較大。射水法成井的設備比較簡單,對土的擾動較小,但在泥漿排放、塌孔、縮頸、串孔、灌砂等方面都還存在一定的問題。50、排水固結法處理(1)砂井施工螺旋鉆成孔法:用動力螺旋鉆鉆孔,屬于干鉆法施工,提鉆后孔內灌砂成形。此法在美國應用較廣泛,該工藝所用設備簡單而機動,成孔比較規(guī)整,但灌砂質量較難掌握,對很軟弱的地基也不太適用。適用于陸上工程,砂井長度10m以內,且土質較好,不會出現(xiàn)縮頸、塌孔現(xiàn)象的軟弱地基。爆破法:是先用直徑73mm的螺紋鉆鉆成一個砂井所要求設計深度的孔,在孔中放置由傳爆線和炸藥組成的條形藥包,爆破后將孔擴大,然后往孔內灌砂形成砂井。這種方法施工簡易,不需要復雜的_,適用于深度為6?7m的淺砂井。排水固結法處理(1)砂井施工施工工藝a整平原地面;b走孔位或樁位:立管、穩(wěn)尖、戴帽、調好重錘、打管;c灌砂密實:鋼管大道設計深度后,立刻上拔0.5?1.0m,消除樁底真空吸力,以便活瓣張開,然后提起重錘和樁帽,在鋼管上口擱下漏斗,即可進行灌砂,一般先灌入少許水,然后砂水交替灌入,使砂飽和密實;d拔管:灌砂完畢開始拔管,拔管速度控制在4?6m/min,同時用大錘敲打鋼管外殼,加速砂子下落;e移架對樁:拔管完畢,將架子移到另一個樁位,重復以上步驟。排水固結法處理^(2)袋裝砂井施工袋裝砂井是普通砂井的改良和發(fā)展。對含水量很高的軟土,普通砂井容易產生縮頸、斷頸或錯位現(xiàn)象。普通砂井即使在施工時能形成完整的砂井,當?shù)孛婧奢d加大時,軟土層會產生側向變形,可能是砂井錯位。袋裝砂井是用具有一定伸縮性和抗拉強度很高的聚丙烯或聚乙烯編織袋裝滿砂子,它基本上解決了大直徑砂井中所存在的問題,使砂井的設計和施工更加科學化,保證了砂井的連續(xù)性;打設設備實現(xiàn)了輕型化,比較適應在軟弱地基上施工;用砂量大為減少;施工速度加快,工程造價降低,是一種比較理想的豎向排水體。50、排水固結法處理(2)袋裝砂井施工砂袋的直徑、長度和間距確定:根據(jù)工程對固結時間的要求、工程地質情況等通過固結理論計算確定。袋裝砂井常用的直徑為70mm;長度主要取決于軟土層的排水固結效果,而排水固結效果與固結壓力的大小成正比。由于在地基中固結應力隨著深度而逐漸減小,所以,袋裝砂井有一個最佳有效長度,砂井不一定打穿整個壓縮層;固結理論計算表明,縮短間距比增大井徑對加速固結更為有效,即細而密的方案比粗而疏的方案效果好。工程實踐證明:袋裝砂井的直徑為70mm時,井徑比為15-25,效果都是比較理想的。采用滲水率較高的中、粗砂裝袋。施工工藝:整平原地面-4難鋪下層砂墊層->機具定位->打入套管一沉入砂袋拔出套管機具移位->埋砂袋頭-4難鋪上層砂墊層。袋裝砂井成孔的方法有錘擊打入法、水沖法、靜力壓入法、鉆孔法和振動貫入法五種。s^9.排水固結法處理(3)塑料排水板(帶)施工插塑料排水板法是禾翻設置在地基中的豎向排板和地表進行加載預壓或利用構造物自身重量的共同作用使飽和軟土中的孔隙水逐漸排出地表,土體固結提高密實度和強度,消除大部分的水后沉降使地表穩(wěn)定。主要運用于活淤泥、淤泥質土、沖填土等飽和粘性土及雜填土的軟土地基。對沿海地區(qū)的應用非常合適。對于深厚(可處理35m以上)的軟土地基加固,從技術上和經濟上考慮,排水板幾乎是唯一經濟、有效、可行的方法。s排水固結法處理(3)塑料排水板(帶)施工塑料排水板的優(yōu)點①濾水性好,排水暢通,能確保良好的排水效果。②料具有一定的強度和延伸性,適合地基變形能力強,而不影響排水性能。③水帶斷面尺寸小,插板時對地基擾動小。④可在超軟弱粘地層(如新吹填土基)之上進行插板施工。⑤施工速度快,工人勞動強度低,是軟基加固工程的理想排水固結材料。s50、排水固結法處理(3)塑料排水板(帶)施工施工工藝①清除垃圾物:人工清除施工區(qū)域內的垃圾物,夕卜運至指定地點。②鋪下層砂墊層:按照設計砂墊層厚度,填筑砂墊層。③放樣布樁:塑料排水板采用正方形布置。④樁機就位:插板機就位后,檢查樁端處夾頭,樁尖對準孔位,然后施震沉管,沉管到設計深度。⑤沉管:沉管過程中注意導管的垂直度,傾斜度不得大于1.5%,導管下沉速度不宜過快,一般控制在每分鐘4?5m,沉管過程中絕不能上提。⑥拔管:緩慢勻速拔管,以便讓軟土有一個縮孔的機會,使得排水板不易被鋼導管帶動。⑦割斷排水板:排水板留出孔口長度在保證深入砂墊層不小于0.3m時割斷排水板,施工完成后可彳務排水板露出端彎折埋置于砂墊層,整平砂墊層。⑧移機:移機后退打下一根?⑨鋪設碎石墊層:處理完成后,鋪填30cm厚碎石墊層。s50、排水固結法處理(3)塑料排水板(帶)施工關鍵工序①塑料排水板施工前,要對場地進行清理,鋪設好砂墊層。為了保持工作面的整潔、根據(jù)地形做好排水。②放樣時要根據(jù)設計準確放樣,并在每個孔位都作好標記。③穿靴:將塑料排水板端部穿過預制靴頭固定架,對折帶長約10cm,固定聯(lián)結,—般預制靴頭可采用鐵質靴頭。④插入過程要防止淤泥進入板芯,以免造成堵塞,影響排水效果。s50、排水固結法處理(3)塑料排水板(帶)施工關鍵工序⑤施工所用套管應保證地基中的塑料排水板不扭曲,排水板需要接長時,采用濾套內平接的方法,芯板對扣,凹凸對齊,搭接長度宜大于20cm,濾套包裏,用可靠措施固定。⑥拔管過程中塑料排水板被帶上0.5m以上時應補打,若連續(xù)兩次帶出塑料排水板長度大于0.5m時,應查明原因后再行5T9.排水固結法處理(4)加載預壓法施工進行預壓的荷載超過設計的道路工程荷載,稱為超載預壓;預壓荷載等于道路工程荷載,稱為等載預壓。a堆載預壓法對各類軟弱地基均有效;但堆載預壓需要一定的時間,適合工期要求不緊的項目。b真空預壓法:該法適用于含水量高、孔隙比大、強度低、滲透系數(shù)和固結系數(shù)均較小的黏土。__c真空預壓加堆載預壓法:是堆載預壓和真空預壓兩種方法的結合,原理與真空預壓相同,但加載更大,預壓時間縮sjno,灌入固化物處理/向土體中灌入或拌入水泥等其他化學固化漿材(水玻璃+氯化鈣漿液、紙漿液如重鉻酸鹽類),在地基中形成增強體,以達到地基處理的目的。灌入固化物法包括:深層攪拌法、高壓噴射注漿法、滲入性灌漿法、劈裂灌漿法。(1)深層攪拌法適用條件:飽和軟黏土、淤泥質亞黏土、新吹填土、沼澤地帶炭土、沉積粉土等土層的構造物基礎加固。<10、灌入固化物處理(1)深層攪拌法固化原理:①利用水泥系作為固化劑通過特殊的深層攪拌機在地基深處就地將軟黏土與水泥漿強制拌和后,首先發(fā)生水泥分解,水化反應生成水化物,然后水化物膠結與顆粒發(fā)生粒子交換,因?;饔茫约坝材磻?,形成具有一定強度和穩(wěn)定性水泥加固土,從而提高地基承載力及改變地基土物理力學性能,達到加固軟土地基效果。___②深層攪拌兩臺電動機分別通過減速器,攪拌軸使攪拌頭切削軟土,并經中心管向地基土中壓入固化劑,強制拌和成水泥土。<10、灌入固化物處理(1)深層攪拌法工藝特點:根據(jù)上部結構的要求,可布置成柱狀、壁狀和塊狀三種加固形式。柱(樁)狀加固形式:每間隔一定的距離打設一根攪拌樁。壁狀加固形式:將相鄰攪拌樁部分重疊搭接而成。塊狀加固形式:縱橫兩個方向的相鄰樁搭接而成。灌入固化物處理(1)深層攪拌法施工工藝⑴場地清理:施工場地清理整平,測量布置樁點。⑵移機就位:深層攪拌機就位,底座整平,鉆頭對準樁位。⑶預拌下沉:將輸漿膠管與儲料罐、灰漿泵及深層攪拌機接通,開通電動機,攪拌機葉片相向而轉,借設備自重,以0.38?0.75m/min的均勻速度沉至設計的加固深度。⑷制備固化劑漿液、噴漿攪拌:自加固樁底以0.3?0.5m/min的均勻速度提起攪拌機,同時開動灰漿泵,將灰漿從深層攪拌機中心管不斷壓入土中,由攪拌葉將水泥漿與深層處的軟土攪拌,邊攪拌邊噴漿直至到達停漿面(一般為樁頂以上0.5m),即完成一次攪拌過程。<10、灌入固化物處理(1)深層攪拌法施工工藝⑸復攪:施工為彌補一次噴漿量不足,并加速漿體反應過程常采取復噴復攪的方法,一般在樁頂以下3米范圍內采取復攪,復攪至設計深度,復攪兩次攪拌之間稍停片刻,最后一次提升攪拌宜采用慢速提升。⑹停機移位:

個樁點完成后,同法施工下一個點。每天加固完畢,用水清洗貯料罐、灰漿泵、深層攪拌機及相應管道,以備再用。注意事項:施工時因故停止噴漿,可將攪拌機下沉至停漿點以下1.0m,待恢復供漿時,再噴漿提升。若停機時間超過3h應拆卸管道清洗。,10、灌入固化物處理(1)深層攪拌法壁狀加固施工工藝流程:按柱狀加固工藝,將相鄰兩樁縱向相垂搭接成行施工,相鄰兩樁搭距按設計需要確定。形狀如"8"字型。塊狀加固施工工藝流程:按深層攪拌施工工藝將相鄰的樁縱橫搭接施工,即組成塊狀加固體,兩行樁之間搭接距可按設計需要確定。,10、灌入固化物處理(1)深層攪拌法__施工注意事項(避免工程質量通病)a、深層攪拌機應基本保持垂直,要注意平整度和導向架垂直度。b、深層攪拌葉下沉到一定深度后,即開始按設計配合比拌制水泥漿。C、水泥漿不能離析,水泥漿要嚴格按照設計的配合比配置,水泥要過篩,為防止水泥漿離析,可在灰漿機中不斷攪動,待壓漿前才漿水泥漿倒入料斗中。,10、灌入固化物處理(1)深層攪拌法__施工注意事項(避免工程質量通病)d、要根據(jù)加固強度和均勻性預攪,軟土應完全預攪切碎,以利于水泥漿均勻攪拌。①壓漿階段不允許發(fā)生斷漿現(xiàn)象,輸漿管不能發(fā)生堵塞;②嚴格按設計確定數(shù)據(jù),控制噴漿、攪拌和提升速度;③控制重復攪拌時的下沉和提升速度,以保證加固范圍每-深度內,得到充分攪拌。e、在成樁過程中,凡是由于電壓過低或其它原因造成停機,使成樁工藝中斷的,為防止斷樁,在攪拌機重新啟動后,將深層攪拌葉下沉半米后再繼續(xù)成樁。,10、灌入固化物處理(1)深層攪拌法施工注意事項(避免工程質量通?。ゝ、相鄰兩樁施工間隔時間不得超過12小時(樁狀)。____g、確保壁狀加固體的連續(xù)性,按設計要求樁體要搭接一定長度時,原則上每一施工段要連續(xù)施工,相鄰樁體施工間隔時間不得超過24小時(壁狀)。h、考慮到攪拌樁與上部結構的基礎或承臺接觸部分受力較大,因此通常還可以對樁頂板-1.5m范圍內再増加一次輸漿,以提高其強度。i、在攪拌樁施工中,根據(jù)摩擦型攪拌受力特點,可采用變摻量的施工工藝,即用不同的提升速度和注漿速度來滿足水泥漿的摻入比要求。在定量泵條件下,在軟土中摻入不同水泥漿量,只有改變提升速度,通過提升速度檢測儀檢測。5^10.灌入固化物處理(2)高壓噴射注漿法高壓噴射注漿法就是利用鉆機把帶有噴嘴的注漿管鉆入(或置入)至土層預定的深度后,以20?40MPa的壓力把漿液或水從噴嘴中噴射出來,形成噴射流沖擊破壞土層,形成預定形狀的空間,當能量大、速度快和脈動狀的噴射流的動壓力大于土層結構強度時,土顆粒便從土層中剝落下來,一部分細粒土隨漿液或水冒出地面,其余土顆粒在射流的沖擊力、離心力和重力等作用下,與漿液攪拌混合,并按一定的漿土比例和質量大小,有規(guī)律地重新排列。J』』A‘kOlffi鉆打/壓差活rf①②#鉆架M10、灌入固化物處理(2)高壓噴射注漿法高壓噴射注漿法按噴射流移叩'動方式、注漿管類型和置換程度可分成以下幾種:按噴射流的移動方向,高壓噴射注漿法分為旋噴、走噴和擺?②③④⑤?商樂泵旋噴?定噴擺噴髙壓噴射注漿的三種型式1-樁2-鵬3-冒漿4-噴臟漿5-板6-墻灌入固化物處理(2)高壓噴射注漿法按注漿管的類型(或高壓噴射注漿法的工藝類型),高壓噴射注漿法可分為單管法、二重管法、三重管法、多重管法和多孔管法等5種方法。1.單管噴射流為單一的高壓水泥漿噴射流;2.二重管噴射流為高壓漿液噴射流與其外部環(huán)繞的壓縮空氣噴射流,組成為復合式高壓噴射流3.三重管噴射流由高壓水噴射流與其外部環(huán)繞的壓縮空氣噴射流組成,亦為復合式高壓噴射流;4.多重管噴射流為髙壓水噴射流.(3)水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)___水泥粉煤灰碎石樁簡稱CFG樁。是在碎石樁基礎上加進一些石屑、粉煤灰和少量水泥,加水拌和制成的一種具有一定粘結強度^"10.灌入固化物處理的樁,和樁間土、褥墊層一起形成復合地基,充分利用了樁間土的承載力,共同作用,并可傳遞荷載到深層地基中去,具有較好的技術性能和經濟效果。這種加固方法吸取了振沖碎石樁和水泥攪拌樁的優(yōu)點。適用條件:雜填土、飽和及非飽和黏性土、粉土、砂性土及濕陷性黃土地基。_^10、灌入固化物處理(3)水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)加固機理:樁體置換作用、擠密作用(采用振動沉管法)、褥墊層的復合地基作用。樁徑較小時(350mm?400mm)用振動沉管法或長螺旋法。振動沉管法處理軟弱地基時常采用振動沉管法,施工時根據(jù)土質情況和荷載要求,分別選用單打法、復打法等。該技術具有施工速度快、工期短、質量容易控制,工程造價低廉等特點。(3)水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)振動沉管法施工工藝^"10.灌入固化物處理a、測量放線定樁位在填土分層壓實后,具備了處理條件后布設測放CFG樁位,并打入木樁與地面平齊。b、移機就位樁機就位須平整、穩(wěn)固,調整沉管與地面垂直,確保垂直度偏差不大于1%。采用活瓣式樁尖和D325mm樁管,樁尖對準樁^^10.灌入固化物處理(3)水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)施工工藝c、沉管造孔①沉管過程中注意樁機的穩(wěn)定,嚴禁傾斜和錯位。沉管過程中做好記錄,激振電流每沉lm記錄本一次和沉管所耗的總時間,嚴格控制最后30s電機的電流電壓值。并對土層變化處理應特別說明,直到沉管至設計標高。②沉管過程中觀察沉管的下沉速度是否正常,沉管是否有擠偏現(xiàn)象,若有異常情況應分析原因,及時采取措施。^^10.灌入固化物處理(3)水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)施工工藝③當沉管到達設計深度或持力層時,應判定該深度或貫入度是否已達到規(guī)范規(guī)定和設計要求,或試樁時規(guī)定的并經設計認可的要求,滿足了這些要求和規(guī)定,方可終止沉管。該工程控制貫入度標準為每30秒加壓一次,最后30秒貫入度4?5cm。d、填料加密①沉管達到要求深度后,立即填灌樁芯混合料,盡量減少間隔時間。填料前檢查沉管內是否吞進樁尖或進水進泥。若存在則及時處理。_^10、灌入固化物處理(3)水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)施工工藝②在沉管過程中可用料斗進行空中投料。待沉管至設計標高后須盡快投料,直到管內混合料面與鋼管投料口平齊。如上料量不夠,須在拔管過程中空中投料,以保證成樁樁頂、樁高滿足設計要求??刂乒軆然旌狭厦娌坏陀谧匀坏孛?。③填料量應按沉管外徑和樁長計算出的體積再乘上充盈系數(shù)值(大于1.3)o^^10.灌入固化物處理(3)水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)施工工藝f、成樁①當混合料填加至鋼管投料口平齊后,先振動5?10s,再開始拔管,邊振邊拔,每拔0.5-1.0m,停拔留振5-10s,如此反復,直至沉管全部拔出。②確認成樁符合設計要求后用粒狀材料或混粘土封頂,然后移機繼續(xù)下一根樁施工。在飽和軟土中成樁,樁機的振動力較小,但當采用連打作業(yè)時,由于飽和軟土的特性,新打樁將擠壓已打樁,形成橢圓或不規(guī)則形態(tài),產生嚴重的縮頸和斷樁。此時,應采用隔樁跳打施工方案。而在飽和的松散粉土中施工,由于松散粉土振密效果好,先打樁施工完后,土體密度會有顯著增加。而且,打的樁越多,土的密度越大。在補打新樁時,一是加大了沉管難度,二是非常容易造成已打樁斷樁,此時,隔樁跳打亦不宜采用。當滿堂布樁時,不宜從四周轉向內推進施工,宜從中心向外推進施工,或從一邊向另一邊推進施工。嚴格控制拔管速率。拔管速率太快可能導致樁徑偏小或縮頸斷樁,而拔管速率過慢又會造成水泥漿分布不勻,樁頂浮漿過多,樁身強度不足和形成混和料離析現(xiàn)象,導致樁身強度不足。故施工時,應嚴格控制拔管速率。正常的拔管速率應控制在1.2?l?5m/s0控制好混合料的坍落度。大量工程實踐表明,混合料坍落度過大,會形成樁頂浮漿過多,樁體強度也會降低。坍落度控制在3?5cm,和易性好,當拔管速率為1.2?1.5m/s時,一般樁頂浮漿可控制在10cm左右,成樁質量容易控制。^^10.灌入固化物處理(3)水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)施工工藝質量控制設置保護樁長。使樁在加料時,比設計樁長多加0.5m,將沉管拔出后,用插入式振搗棒對樁頂混合料加振3~5秒,提高樁頂混合料密實度。上部用土封頂,增大混合料表面的高度即增加了自重壓力,可提高混合料抵抗周圍土擠壓的能力,避免新打樁振動導致已打樁受振動擠壓,混合料上涌使樁徑縮小。拔管過程避免反插。在拔管過程中若出現(xiàn)反插,由于樁管垂直度的偏差,容易使土與樁體材料混合,導致樁身摻土影響樁身質量,應避免反插。_^10、灌入固化物處理(3)水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)施工工藝質量控制開槽及樁頭處理。樁基施工完畢,待樁體達到一定強度(_般3?7d),方可進行基槽開挖。在基槽開挖中,如果設計樁頂標高距地面不深(一般不大于1.5m),宜考慮采用人工開挖,可防止對樁體和樁間土產生不良影響。褥墊層鋪設。為了調整CFG樁和樁間土的共同作用,在基礎下鋪設一定厚度的褥墊層。褥墊層鋪設后多采用靜力壓實,當樁間土含水量不大時可夯實。_^10、灌入固化物處理(3)水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)施工過程中的檢測在施工過程中,應加強監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)問題,以便針對性地采取有效措施,有效控制成樁質量,重點應做好以下幾方面的監(jiān)測:施工場地標高觀測。施工前要測量場地的標高,并注意測點應有足夠的數(shù)量和代表性。打樁過程中則要隨時測量地面是否發(fā)生降起。因為斷樁常和地表隆起相聯(lián)系。^^10.灌入固化物處理(3)水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)施工過程中的檢測已打樁樁頂標高的觀測。施工過程中注意已打樁樁頂標高的變化,尤其要注意觀測樁距最小部位的樁。因為在打新樁時,量測已打樁樁頂?shù)纳仙?可估算樁徑縮小的數(shù)值,以判斷是否產生縮徑。對有懷疑的樁的處理。對樁頂上升量較大或懷疑發(fā)生質量問題的樁應開挖查看,并做出必要的處理。12、冷熱處理法冷熱處理是指通過凍結土體,或焙燒、加熱地基土以改變土體物理力學性質以達到地基處理的目的。它主要包括凍結法和燒結法兩種。比較常用的就是在隧道施工中穿越軟弱地層時,采用凍結法'°13、糾偏法糾偏是指對由于沉降不均勻造成傾斜的建筑物進行矯正的手段。主要包括:加載糾偏法、掏土糾偏法、頂升糾偏法和綜合糾偏法等。14、預應力管樁頁應力管樁(PC樁)可分為預應力高強度管樁(PHC樁)、心預應力薄壁管樁(PTC樁)。PC樁的混凝土強度不得低于C60,薄壁管樁強度等級不得低于C60,PHC樁的混凝土強度等級不得低于C80。管樁結構型式:十字型、圓錐型和開口型(樁尖(靴)沉入土層后樁身下部約有1/3樁長的內腔被土體塞住)。管樁按外徑分為300毫米、350毫米、400毫米、450毫米、500毫米、550毫米、600毫米、800毫米和1000毫米等規(guī)格。目前以直徑400、600外徑為主,管樁全是工廠化生產,常用節(jié)長8-12米(底節(jié)樁頭設置樁靴),還根據(jù)設計使用的要求,生產4-5米的短節(jié)樁。管樁按樁身抗裂彎矩的大小分為A型、AB型和B型。A型的有效預應力約為3.5-4.2Mpa,AB型為5.0Mpa,B型約為5.5-6.0Mpa,—般管樁有4-5Mpa的有效預應力。14、預應力管樁樁沉樁方式:管樁沉樁方法有多種,在我國國內施工過的方法有:錘擊法、靜壓法、震動法、射水法、預鉆孔法及中掘法等,而以靜壓法用得最多。由于柴油錘打樁時震動劇烈、噪音大,為適應市區(qū)施工需要,近幾年來我國各地開發(fā)了大噸位的靜力壓樁機施壓預應力管樁的工藝,靜力壓樁機又可分為頂壓式和抱壓式,抱壓式是樁機的夾板夾緊樁身,依靠持板的磨擦力大于入土阻力的原理工作,靜力壓樁機最大壓樁力可達5000-6000kN,可將直徑500、600的預應力管樁壓到設計要求的持力層,從而大大推動了預應力管樁的應用和發(fā)展。14、預應力管樁乍酣腿:在預應力管樁進入持力層后,通過樁頂澆筑的樁帽和樁帽上鋪筑的一定厚度的褥墊層形成"樁-網"結構復合地基,使上部荷載均勻傳遞到下臥土層,滿足地基承載力要求,有效控制工后沉降。14、預應力管樁^(1)錘擊法’柴油錘要根據(jù)承載力合理選用錘重和沖擊能量,原則是重錘低擊優(yōu)于輕錘高擊,輕錘高擊容易打爛樁帽。打入式成樁主要控制有效樁長和最后三振貫入度或兩者雙控。施工工藝:a、場地整理。在管樁和打樁機等設備進場前對施工場地進行整理,對回填物進行表層清理及調整場地的坡度,以利于縱橫向排水,為管樁到場后的施工吊裝、存放和機械布置作好準備。b、樁位放樣。依據(jù)管樁布置,在場地上放出樁位中心點。在當天計劃施打的樁位上,用白灰畫一個與樣樁重合、大小為樁徑的圓形,以方便插樁對中,確保樁位正確。14、預應力管樁^(1)錘擊法施工工藝C、樁架就位。底樁就位前,在樁身上畫出以米為單位的長度標記,并按從下到上的順序標明樁的長度,以便觀察樁的入土深度及記錄每米沉樁錘擊數(shù)。一般用多點起吊將管樁吊直,先將樁頭部分插入樁錘下面的樁帽內,再用人工扶住管樁下端將樁尖放在白灰圏內就位。底樁就位后對中和調直這道工序對成樁質量起關鍵作用。調直,一是要使樁身垂直;二是使樁身、樁帽、樁錘的中心線重合。底樁起吊就位插入地面時樁身的垂直度偏差不大于0.5%,否則不得開錘。14、預應力管樁^(1)錘擊法施工工藝d、插粧。管樁施工前再次逐根檢查臉樁有無嚴重質量問題,將管樁兩端和施焊面上油漆、雜物清刷干凈。樁壓入過程中修正樁的角度非常困難,因此就位時應正確安放。第一節(jié)管樁插入地下時,必須保持位置及方向正確。開始要輕壓,認真檢查,若有偏差應及時糾正,必要時拔出重壓。對樁的垂直度,安排專人采用2臺經緯儀進行監(jiān)控。14、預應力管樁^(1)錘擊法施工工藝e、錘擊沉樁。打底樁時要加倍小心,同時采取必要的安全措施防止表層土過于松軟而造成整節(jié)樁一下子沒在軟土中、整個柴油錘落到地面甚至嵌入表土中,威脅人身安全,影響施工質量。錘擊過程中,樁錘、樁帽和樁身的中心線應重合,力戒偏打。沉樁較難時,要檢查樁架導桿有無傾斜偏心、樁身是否垂直。每根樁宜連續(xù)完成,以免難以繼續(xù)下壓。錘擊宜"重錘低擊”,延長錘擊接觸時間,降低錘的沖擊應力,避免樁頭損壞。14、預應力管樁^(1)錘擊法施工工藝f、接樁。接樁時要注意保持新接樁節(jié)與打入樁節(jié)的軸線一致,軸線偏差控制在0.5%。將兩接頭上的污垢、鐵銹等用鋼絲刷清理干凈。管樁打至便于焊接高度(1-1.5m)時,檢查無誤后方可焊接。焊接必須連續(xù)飽滿,防止節(jié)點由于溫度應力產生變形而引起樁身歪斜。焊接完成后經過一定的自然冷卻時間(不少于15min)后才能施打管樁,以免施焊處入土冷卻過快使接頭出現(xiàn)冷脆、焊縫開裂等現(xiàn)象,影響強度和使用壽命。14、預應力管樁^(1)錘擊法施工工藝g、收錘。以最后貫入度為收錘標準。貫入度太大,樁的承載能力可能達不到要求;貫入度太小,樁身、樁頭可能會破損。在停錘之前,現(xiàn)場技術人員記錄管樁最后三振每十擊貫入度及最后1m沉樁錘擊數(shù)等,確定收錘時間。14、預應力管樁(2)靜壓法由于柴油錘打樁時震動劇烈、噪音大,為適應市區(qū)施工需要,近幾年來我國各地開發(fā)了大噸位的靜力壓樁機施壓預應力管樁的工藝,靜力壓樁機又可分為頂壓式和抱壓式,抱壓式是樁機的夾板夾緊樁身,依靠持板的磨擦力大于入土阻力的原理工作,靜力壓樁機最大壓樁力可達5000-6000kN,可將直徑500、600的預應力管樁壓到設計要求的持力層,從而大大推動了預應力管樁的應用和發(fā)展。壓樁機的選型一般按1.2?1.5倍管樁極限承載力取值。結束壓樁:設計高程后持荷(正常壓力)lOmin且每分鐘沉降量不超過2mmo14、預應力管樁:2)靜脇______抱壓式靜壓施工工藝平整場地-測量放樣-樁機就位-復核樁位-吊樁插樁-樁身對中調直-靜壓沉樁-焊接接樁-壓第n節(jié)樁-送樁-終壓-樁機移位。壓樁順序施工前了解現(xiàn)場的地質條件、土層土質情況,根據(jù)設計文件的要求和施工組織設計的要求確定合理的壓樁順序,按照"長樁在下、短樁在上"、"先外側、后內側"的順序進行施工,以充分發(fā)揮靜壓管樁的擠土效應,提高地基承載力。14、預應力管樁:2)靜脇施工控制要點場地要求:現(xiàn)場的坡度不得大于1/100,地基承載力應不小于140Kg/m2,采用換填處理的地基壓實度不小于91%,以防地基軟弱"陷機〃。管樁堆放:管樁應堆放在樁機前進的方向,并按每10?15m需要根數(shù)分堆堆放?,F(xiàn)場場地應平整、堅實,按支點位置放在枕木上,層與層之間要隔開,堆放高度不超過四層,并有可靠的防滾、防滑措施。14、預應力管樁:2)靜脇施工控制要點樁位測量走位:根據(jù)路基加寬斷面和基準點進行測量放樣。樁位可打鋼釘并撒白石灰醒目標識。壓樁:樁機移至壓樁位置,將樁機調平,使其壓樁器的中心對正樁位中心。用樁機上的吊車吊起就近管樁,送至樁機的壓樁器中,打開壓樁器的夾口,慢慢將管樁放入。當管樁下放至地面10cm處停住,打開壓樁器抱箍把管樁夾緊,吊車的吊鉤放松。夾樁的壓力不大于5Mpa,并應逐次加壓。復核管樁對中情況和樁身豎直度,調整樁機使樁身垂直度偏差大于0.5%o開啟壓樁器液壓千斤頂進行沉樁。壓至一個行程后,松開抱箍,液壓千斤頂回油提升,再次夾緊管樁重復進行壓樁。14、預應力管樁:2)靜脇施工控制要點___接樁:當管樁需要接長時,其入土部分樁段的樁頭宜高出地面0.8?1.0m,便于接樁焊接操作。接樁時上下節(jié)樁段應保持垂直,錯位偏差不大于2mmo對接前上下端板表面要用鐵刷子清刷干凈,坡口處刷至露出金屬光澤。端板接口一般為"U"形坡口,焊接時宜先在坡口圓周上對稱點焊4?6點,再分層施焊,施焊由2個焊工對稱進行。焊接層數(shù)不得少于2層,焊縫應飽滿連續(xù)。焊接______結束后,停歇時間不少于2min,焊縫質量經檢查合格后再進行屮目么筌評柱田7匕企±門14、預應力管樁:2)靜脇施工控制要點送樁:為便于樁帽施工,每根管樁的樁頂應低于地面標高25cm。送樁采用下根樁的第一節(jié)樁施送,也可使用專門的送樁桿。其中心與管樁中心線應吻合一致。送樁桿上作好刻度記號,以保證送樁深度。送樁達到設計高程后要持續(xù)5min且每分鐘沉降量不超過2mm后方可結束送樁。終止壓樁的標準:—般情況下,對于摩擦樁以達到持力層(管樁的設計標高)作為終壓的標準,壓力值作為參考。但當靜壓力顯著增加時要注意提前終止,防止因壓力過大,引起管樁"爆肚〃14、預應力管樁:2)靜脇注意事項:a、壓樁應連續(xù)進行,中途不得人為停壓,確需停壓時應盡量縮短停機時間。b、在壓樁過程中應隨時注意觀察壓力表讀數(shù),出現(xiàn)壓力值突然增大或樁機身上浮現(xiàn)象,應立即停止加壓,并緩慢送開壓樁器抱箍使樁機平穩(wěn)下落,查明原因并排除故障后方可繼續(xù)施工。c、因地質條件變化造成壓樁力達到設計極限應力時,應及時終止壓樁,上報設計單位修改樁長,已施工白勺樁體施行截樁。截樁采用機械切割,嚴禁使用大錘硬砸。d、遇大的孤石導致管樁偏位或斷樁時,應采取補勘措施,分析清楚原因,進行補樁。對孤石或地下障礙物較多的路段,應清除換填。14、預應力管樁2)靜壓法場出現(xiàn)問題與事故處理樁頂位移:沉樁過程中,相鄰的樁產生橫向位移或樁上升現(xiàn)象。主要原因:樁數(shù)較多,土層飽和密實、樁間距較小。在沉樁時土被擠到極限密度而向上隆起,相鄰的樁一起被涌起。在軟土地施工時,由于沉樁引起的空隙壓力把相鄰的樁推向一側或涌起;樁位放線不準;偏差過大;施工中樁位標志丟失或擠壓偏離,施工人員隨意定位;樁位標志與墻、柱軸線標志混淆搞錯等,造成樁位錯位較大;選擇的行車路線不合理;土方開挖方法及順序不正確。預防措施:沉樁期間不得同時開挖基坑,需待沉樁完畢后相P鬲適當時間芳可開挖,一般宜兩周左若;基坑開抬注意有一定排水措施,留置邊坡?;舆叢坏枚逊磐练剑虞^深應分層開挖;認真按設計圖紙放好樁位,設置明顯標志,并做好復查工作,選擇合理樁機行車路線。14、預應力管樁2)靜壓法易出現(xiàn)問題與事故處理沉樁達不到設計要求:樁設計時是以最終貫入度和最終標高作為施工的最終控制。一般情況下,以一種控制標準為主,與另一種控制標準為參考,有時沉樁達不到設計的最終控制要求。主要原因:勘探點不夠或勘探資料粗,勘探工作以點帶面。致使設計考慮持力層或選擇樁尖標高有誤,有時因為設計要求過嚴,超過施工機械能力或樁身砼強度;樁機及配重太小或太大,使樁沉不到或沉過設計要求的控制標高;樁身打斷致使樁不能繼續(xù)打Ao預防措施:探明工程地質情況,必要時應作補勘,正確選擇持力層或標高;防止樁身斷裂,打樁時注意樁身變化情況。14、預應力管樁2)靜壓法易出現(xiàn)問題與事故處理樁身斷裂:樁在沉入過程中,樁身突然傾斜錯位,當樁尖處土質條件沒有特殊變化,而貫入度逐漸増加或突然増大,樁身出現(xiàn)回彈現(xiàn)象,即可能樁身斷裂。主要原因:樁身在施工中出現(xiàn)較大彎曲,在集中荷載作用下,樁身不能承受抗彎度;樁身在壓應力大于混凝土抗壓強度時,混凝土發(fā)生破碎;制作樁的水泥標號不符合要求時,砂、石中含泥量大,石子中有大量碎屑,使樁身局部強度不夠,施工時在該處斷裂;樁在堆放、起吊、運輸過程中,也會產生裂紋或斷裂。14、預應力管樁2)靜壓法易出現(xiàn)問題與事故處理樁身預防措施:施工前,應清除地下障礙物。每節(jié)樁的細長比不宜過大,一般不超過30;在初沉樁過程中,如發(fā)現(xiàn)樁不垂直應及時糾正。樁打入一定深度發(fā)生嚴重傾斜時不宜采用移動樁架來糾正。接樁時,要保證上下兩節(jié)樁在同一軸線上;樁在堆放、起吊、運輸過程中,應嚴格按照有關規(guī)定或操作規(guī)程執(zhí)行;普通預制樁經蒸壓達到要求強度后,宜在自然條件下再養(yǎng)一個半月,以提高樁的后

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