水泥土搅拌桩地基处理

地基处理新技术 水泥土搅拌桩地基处理技术 概述地基处理方法的选择水泥土搅拌桩复合地基搅拌桩复合地基设计与施工中的若干问题 1 概述 1 1 地基处理的要求1 2 地基处理的分类 1 1地基处理的要求 1 1 1强度要求 1 1 2变形要求 1 1 3动力稳定性要求 1 1 4透水性要求 1 1 5特殊土地基安定性要求 1 1 1强度要求 满足地基土在上部结构的自重及外荷载作用下不致产生局部或整体剪切破坏 1 1 2变形要求 满足地基土在上部结构的自重及外荷载的作用下不致产生过大的沉降 特别是超过建筑物所能容许的不均匀的沉降 1 1 3动力稳定性要求 满足地基土在动力荷载 如地震荷载 作用下不致发生液化 失稳和震陷等灾害 1 1 4透水性要求 满足地基土的地下水不会由于施工而造成渗漏量或动水压力超过容许值 发生涌土 流砂 边坡滑边等事故 1 1 5特殊土地基安定性要求 满足湿陷性黄土 膨胀土 内陆性盐渍土等特殊土上的建筑物不会由于不良土性而发生损坏 1 2地基处理的分类 2 地基处理方法的选择 2 1地基处理方法的选择原则2 2地基处理方法的选择2 3地基处理设计程序2 4地基处理施工过程与完工后的注意事项 2 1地基处理方法的选择原则 2 1 1各种方法均有其适用范围 各有优点与局限性 2 1 2选择地基处理方法应综合考虑地基条件 加固要求 工程进度 工程造价 材料及机具等各方面因素 2 1 3选择的方法应注意环境保护 地下水的污染 振动 噪音等 2 2地基处理方法的选择 2 3地基处理设计程序 2 4地基处理施工过程与完工后的注意事项 2 4 1施工人员必须掌握施工方法 并了解地基处理方法的原理 技术标准与质量要求 2 4 2施工中应进行实时监理 2 4 3完工后必须进行质量检测 3 水泥土搅拌桩复合地基 3 1水泥土的形成3 2水泥土的物理力学性质3 3水泥土的应用3 4水泥土搅拌桩复合地基的设计3 5水泥土搅拌桩的施工 3 1水泥土的形成 水泥土是通过机械强力将水泥与土搅拌形成具有较好物理力学性质的水泥加固土 3 1水泥土的形成 3 2水泥土的物理力学性质 3 2 1水泥土的物理性质3 2 1 1重度当水泥掺入比在8 20 之间 水泥土重度比原状土增加约3 6 3 2 1 2含水量水泥土的含水量一般比原状土降低7 15 3 2 1 3抗渗性渗透系数K一般在10 7 10 8cm ces 3 2水泥土的物理力学性质 3 2 2水泥土的力学性质3 2 2 1无侧限抗压强度水泥土的无侧限抗压强度qu在0 3 4 0MPa之间 比原状土提高几十倍乃至几百倍 3 2 2 2抗拉强度水泥土抗拉强度与抗压强度有一定关系 一般情况下 抗拉强度在 0 15 0 25 qu之间 3 2 2 3抗剪强度当水泥土qu 0 5 4MPa时 其粘聚力C在100 1000KPa之间 其摩擦角 在20 30 之间 3 2 2 4变形特性当qu 0 5 4 0MPa时 其50d后的变形模量相当于 120 150 qu 3 3水泥土搅拌桩的应用 3 3 1支护结构重力式支护结构 止水帷幕 SMW工法3 3 2地基加固提高地基强度 控制沉降 防止液化 支护结构 水泥土墙 支护结构 水泥土墙 支护结构 水泥土墙 支护结构 水泥土墙 SMW SoilMixingWall 工法施工 SMW SoilMixingWall 工法施工 SMW SoilMixingWall 工法施工 SMW SoilMixingWall 工法施工 SMW SoilMixingWall 工法施工 SMW SoilMixingWall 工法施工 SMW SoilMixingWall 工法施工 SMW SoilMixingWall 工法施工 SMW SoilMixingWall 工法施工 3 3水泥土搅拌桩的应用地基加固 a 柱状布置 b 壁状布置 c 格栅状布置 d 块状布置 3 3水泥土搅拌桩的应用地基加固 3 4水泥土搅拌桩复合地基的设计 3 4 1设计原理3 4 2单桩容许承载力3 4 3复合地基承载力3 4 4下卧层地基强度验算3 4 4沉降计算 3 4 1设计原理 桩土共同承载承载 桩的承载力 桩间土承载力 折减 沉降 桩范围的压缩 桩端以下土的沉降 3 4 2单桩容许承载力 及式中 单桩容许承载力 kN 水泥土90d龄期的抗压强度平均值 kPa 桩的截面积 m2 桩身强度折减系数 可取0 3 0 4 桩的周长 m 桩周第i层土的容许摩阻力 对淤泥可取5 8kPa 对淤泥质土可取8 12kPa 对粘性土可取12 15kPa 桩周第i层土的厚度 m 桩端天然地基土的承载力 kPa 桩端天然地基土的承载力折减系数 可取0 4 0 6 3 4 3复合地基承载力 式中 复合地基容许承载力 kPa 桩间天然地基土容许承载力 kPa 桩土面积置换率 桩间土承载力折减系数 当桩端为软土时 可取0 5 1 0 当桩端为硬土时 可取0 1 0 4 3 4 4下卧层地基强度验算 式中 假想实体基础底面压力 kPa 基础底面积 m2 假想实体基础的自重 kN 假想实体基础侧表面积 m2 假想实体基础侧表面平均摩阻力 kPa 假想实体基础边缘地基土的容许承载力 kPa 假想实体基础底面积 m2 假想实体基础底面经修正后的地基容许承载力 kPa 3 4 4沉降计算 水泥土桩复合地基的变形包括 水泥土桩群体的压缩变形和桩端下未加固土层的压缩变形之和 桩群体的压缩变形值可根据上部结构 桩长 桩身强度等因素按经验取20 40mm 桩端以下未加固土层的压缩变形值可按分层总和法计算 3 5水泥土搅拌桩的施工 3 5 1施工机械3 5 2施工工艺3 5 3水泥掺量及外加剂3 5 4水泥土墙施工要点 3 5水泥土搅拌桩的施工3 5 1 施工机械 主机 3 5水泥土搅拌桩的施工3 5 2施工工艺 3 5水泥土搅拌桩的施工3 5 2施工工艺 一般的施工工艺流程 一次喷浆 二次搅拌 就位 预搅下沉 制备水泥浆 提升喷浆搅拌 沉钻复搅 重复提升搅拌 3 5水泥土搅拌桩的施工3 5 3水泥掺量及外加剂 水泥掺量水泥掺入比 单位体积搅拌桩中水泥与土的重量比 一般为12 16 水灰比 1 0 5外加剂 3 5水泥土搅拌桩的施工3 5 4水泥土搅拌桩施工要点 1 复搅工艺确保搅拌均匀 必要时采用 二喷三搅 工艺 干法工艺为一次搅拌 因而不均匀 2 提升速度 喷浆速度提升搅拌速度不宜大于0 5m min 提升速度与喷浆速度应协调 以保证延桩身全长喷浆均匀 4 搅拌桩复合地基设计与施工中的若干问题 4 1设计中的若干问题4 2施工中应注意的有关问题 4 1设计中的若干问题 4 1 1设计参数的取值4 1 2桩的长度 桩径 桩身强度关系4 1 3置换率与桩长的选取4 1 4暗浜及回填土的处理 4 1设计中的若干问题 4 1 1设计参数的取值4 1 1 1复合地基承载力4 1 1 2 等参数的影响因素 4 1 1设计参数的取值 4 1 1 1复合地基承载力加固后的地基强度一般可比原地基土的提高20 50 故设计中不应将设计复合地基承载力取得过大 否则难以达到设计要求 4 1 1设计参数的取值 4 1 1 2 等参数的影响因素 桩身强度折减系数 0 3 0 4 施工质量 土层情况 室内实验 桩周土的摩阻力土层情况 工程经验 桩端土承载力折减系数 0 4 0 6 土层情况 桩长 工程经验 桩间土承载力折减系数 0 5 1 0 桩端土情况 工程经验 4 1设计中的若干问题 4 1 2桩的长度 桩径 桩身强度关系桩的长度较长 相应的桩径应增加 桩身强度也应相应提高 4 1设计中的若干问题 4 1 3置换率与桩长的选取a 当地基处理是以提高地基强度为主时 宜用短桩而提高桩的置换率 b 当地基处理时以减小沉降为主时 可根据桩端是否达到较硬土层而分别采用 变掺量 变强度 方法或 变置换率 的方法 4 1设计中的若干问题 4 1 3置换率与桩长的选取c 最优设计 4 1设计中的若干问题 4 1 4暗