《地基处理技术》ppt课件

1、l 当脆弱土地基的承载力和变形满足不了设当脆弱土地基的承载力和变形满足不了设计要求，而脆弱土层的厚度又不是很大时，将计要求，而脆弱土层的厚度又不是很大时，将根底底面下处置范围内的脆弱土层部分或全部根底底面下处置范围内的脆弱土层部分或全部挖除，然后分层换填强度较大的砂碎石、素挖除，然后分层换填强度较大的砂碎石、素土、灰土、炉渣、粉煤灰或其他性能稳定、土、灰土、炉渣、粉煤灰或其他性能稳定、无侵蚀性的资料，并压实至要求的密实度为止，无侵蚀性的资料，并压实至要求的密实度为止，这种地基处置方法称为换填法，它多用于公路这种地基处置方法称为换填法，它多用于公路构筑物的地基处置。在建筑工程中也有一定范构筑物的

2、地基处置。在建筑工程中也有一定范围的运用。围的运用。l 1提高持力层的承载力；提高持力层的承载力；l 2减少沉降量；减少沉降量；l 3加速脆弱土层的排水固结；加速脆弱土层的排水固结；l 4防止冻胀；防止冻胀；l 5消除膨胀土的胀缩作用。消除膨胀土的胀缩作用。l 1 普洛特普洛特Proctor假说假说l 当黏性土的含水量较小时，土粒外表的当黏性土的含水量较小时，土粒外表的结合水膜很薄主要是强结合水，颗粒间结合水膜很薄主要是强结合水，颗粒间很大的分子力妨碍着土的压实，这时压实效很大的分子力妨碍着土的压实，这时压实效果就比较差；当含水量增大时，结合水膜逐果就比较差；当含水量增大时，结合水膜逐渐增厚，

3、粒间结合力减弱，水起着光滑的作渐增厚，粒间结合力减弱，水起着光滑的作用，使土粒在一样压实功能条件下易于挪动用，使土粒在一样压实功能条件下易于挪动而挤密，所以压实效果较好；但当土样含水而挤密，所以压实效果较好；但当土样含水量增大到一定程度后，孔隙中就出现了自在量增大到一定程度后，孔隙中就出现了自在水，压实时，孔隙水不易排出，构成较大的水，压实时，孔隙水不易排出，构成较大的孔隙压力，势必阻止土粒的靠拢，所以压实孔隙压力，势必阻止土粒的靠拢，所以压实效果又趋下降，这就是土的压实机理。效果又趋下降，这就是土的压实机理。l2 控制压实效果的主要要素控制压实效果的主要要素l 1最优含水量最优含水量l 在一

4、定的压实机械的功能条件下，土最在一定的压实机械的功能条件下，土最易于被压实、并能到达最大密实度时的含水易于被压实、并能到达最大密实度时的含水量，称为最优含水量，相应的干密度称为最量，称为最优含水量，相应的干密度称为最大干密度。最优含水量大致为塑限大干密度。最优含水量大致为塑限2。土。土中黏土矿物含量大，那么最优含水量越大。中黏土矿物含量大，那么最优含水量越大。l 2压实功能压实功能l 当压实功能较小时，土压实后的最大干当压实功能较小时，土压实后的最大干密度较小，对应的最优含水量那么较大。所密度较小，对应的最优含水量那么较大。所以，在压实工程中，假设土的含水量较小，以，在压实工程中，假设土的含水

5、量较小，那么需选用夯实功能较大的机具，才干把土那么需选用夯实功能较大的机具，才干把土压实至最大干密度。压实至最大干密度。l 3压实条件压实条件l 指压实时被压实土层的特点，所采用压指压实时被压实土层的特点，所采用压实机械的功能和性能，压实的方法和方式等。实机械的功能和性能，压实的方法和方式等。室内击实实验的结果只能作为工程实际的参室内击实实验的结果只能作为工程实际的参考。考。l 4其他要素其他要素l 土的颗粒粗细、级配、矿物成分和添加土的颗粒粗细、级配、矿物成分和添加的资料等要素对压实效果是有影响的。颗粒的资料等要素对压实效果是有影响的。颗粒越粗，就越能在低含水量时获得最大的干密越粗，就越能在

6、低含水量时获得最大的干密度；颗粒级配越均匀，压实曲线的峰值范围度；颗粒级配越均匀，压实曲线的峰值范围就越广大而平缓；对黏性土，其压实效果与就越广大而平缓；对黏性土，其压实效果与其中的黏土矿物成分含量有关。其中的黏土矿物成分含量有关。l 1 垫层的厚度确实定垫层的厚度确实定l 垫层的厚度垫层的厚度z应根据需置换脆弱土的深度应根据需置换脆弱土的深度或下卧土层的承载力确定，并符合下式或下卧土层的承载力确定，并符合下式要求：要求：l l式中式中 pz 相应于荷载效应规范组合时，相应于荷载效应规范组合时，垫层底面处的附加压力值垫层底面处的附加压力值kPa；l pcz垫层底面处土的自重压力值垫层底面处土的

7、自重压力值kPa；l faz 垫层底面处经深度修正后的垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值地基承载力特征值kPa。l 垫层厚度不宜小于垫层厚度不宜小于0.5m，也不宜大于，也不宜大于3m。azczzfppl 垫层底面处的附加压力值可分别按下两式计垫层底面处的附加压力值可分别按下两式计算：算：l对条形根底对条形根底 l对矩形根底对矩形根底 l式中式中 b矩形根底或条形根底底面的宽度矩形根底或条形根底底面的宽度m；l l 矩形根底底面的长度矩形根底底面的长度m；l pk 相应于荷载效应规范组合时，根相应于荷载效应规范组合时，根底底面处的平均压力值底底面处的平均压力值kPa； l pc根底底面处

8、土的自重压力值根底底面处土的自重压力值kPa； l z 根底底面下垫层的厚度根底底面下垫层的厚度m；l 垫层的压力分散角，宜经过实验确垫层的压力分散角，宜经过实验确定，当无实验资料时，可按下表采用。定，当无实验资料时，可按下表采用。tgzbppbpckz2)()2)(2()(tgzltgzbppblpckz 换填换填 资料资料z / b中砂、粗砂、中砂、粗砂、砾砂、圆砾、砾砂、圆砾、角砾、石屑、角砾、石屑、卵石、碎石、卵石、碎石、矿渣矿渣粉质黏土、粉质黏土、粉煤灰粉煤灰 灰土灰土 0.25 20 6 28 0.50 30 23 28l 2 垫层宽度确实定垫层宽度确实定l垫层底面的宽度应满足根底

9、底面应力分散垫层底面的宽度应满足根底底面应力分散的要求，可按下式确定：的要求，可按下式确定：l l 式中式中 b 垫层底面宽度垫层底面宽度m；l 压力分散角，按上表采用；压力分散角，按上表采用；当在当在z/b小于小于0.25时，仍按表中时，仍按表中z/b 0.25 取值。取值。l垫层顶面每边超出根底底边不宜小于垫层顶面每边超出根底底边不宜小于300mm。tgzbb2l 3 垫层资料的选用垫层资料的选用l 1砂石。宜选用碎石、卵石、角砂石。宜选用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑粒径小于粒径小于2mm的部分不应超越总重的的部分不应超越总重的45，应级配

10、良好，不含植物残体、，应级配良好，不含植物残体、渣滓等杂质。当运用粉细砂时，应掺入渣滓等杂质。当运用粉细砂时，应掺入不少于总重不少于总重30的碎石或卵石。砂石的的碎石或卵石。砂石的最大粒径不宜大于最大粒径不宜大于50mm。l 2粉质黏土。土料中有机质含量粉质黏土。土料中有机质含量不得超越不得超越5，当含有碎石时，粒径不宜，当含有碎石时，粒径不宜大于大于50mm。l 3灰土。体积配合比宜为灰土。体积配合比宜为2：8或或3:7。土料宜用粉质黏土，不宜运用块状。土料宜用粉质黏土，不宜运用块状黏土和砂质粉土，不得含有松软杂质，黏土和砂质粉土，不得含有松软杂质，并应过筛，其颗粒不得大于并应过筛，其颗粒不

11、得大于15mm。石灰。石灰宜用新颖得消石灰，其颗粒不得大于宜用新颖得消石灰，其颗粒不得大于5mm。l 4粉煤灰。可用于道路、堆场和粉煤灰。可用于道路、堆场和小型建筑物、构筑物等的换填垫层。粉小型建筑物、构筑物等的换填垫层。粉煤灰垫层上宜覆土煤灰垫层上宜覆土0.30.5m。l 5矿渣。主要用于堆场、道路和地矿渣。主要用于堆场、道路和地坪，也可用于小型建筑物、构筑物地基。坪，也可用于小型建筑物、构筑物地基。选用矿渣的松散重度不小于选用矿渣的松散重度不小于11kN/m3，有，有机质及含泥总量不超越机质及含泥总量不超越5。l 6其他工业废渣。在有可靠实验结其他工业废渣。在有可靠实验结果或胜利工程阅历时

12、，对质地巩固、性能果或胜利工程阅历时，对质地巩固、性能稳定、无腐蚀性和放射性危害的工业废渣稳定、无腐蚀性和放射性危害的工业废渣等均可用于填筑换填垫层。等均可用于填筑换填垫层。l 7 土工合成资料。由分层铺设的土土工合成资料。由分层铺设的土工合成资料与地基土构成加筋垫层。工合成资料与地基土构成加筋垫层。l 粉煤灰垫层适用于厂房、机场、公路和粉煤灰垫层适用于厂房、机场、公路和堆场等工程大面积填筑。堆场等工程大面积填筑。l 粉煤灰的工程特性粉煤灰的工程特性l 1自重轻。松散重度自重轻。松散重度67kN/m3，击实后干重度击实后干重度9.213.5 7kN/m3。l 2击实性能好。粉煤灰的最优含击实性

13、能好。粉煤灰的最优含水量变动幅度是水量变动幅度是4，大于土的，大于土的2的变的变动幅度。动幅度。l 3抗剪强度。粉煤灰的抗剪强度抗剪强度。粉煤灰的抗剪强度目的与粉煤灰的灰种、剪切方法、压实目的与粉煤灰的灰种、剪切方法、压实系数大小和龄期长短有关。当压实系数系数大小和龄期长短有关。当压实系数为为0.90.95时时,黏聚力黏聚力530kPa,内摩擦角内摩擦角2330度。度。l 4紧缩性。当压实系数为紧缩性。当压实系数为0.90.95时时,紧缩模量为紧缩模量为820MPa。l 5承载才干。对压实系数为承载才干。对压实系数为0.90.95的浸水垫层的浸水垫层,其承载力可采用其承载力可采用120200k

14、Pa。l 6浸透性。粉煤灰颗粒组成近似浸透性。粉煤灰颗粒组成近似砂质粉土，浸透系数在砂质粉土，浸透系数在104105cm/s之间变化。之间变化。l 7 抗液化性。粉煤灰经压实后不抗液化性。粉煤灰经压实后不会发生液化。会发生液化。l 1 按密实方法分类，有机械碾压法、重锤按密实方法分类，有机械碾压法、重锤夯实法和平板振动法。应根据不同的换填资夯实法和平板振动法。应根据不同的换填资料选择施工机械。料选择施工机械。l 2 垫层的施工方法、分层铺填厚度、每层垫层的施工方法、分层铺填厚度、每层压实遍数等宜经过实验确定。普通情况下，压实遍数等宜经过实验确定。普通情况下，垫层的分层铺填厚度可取垫层的分层铺填

15、厚度可取200300mm。l 3 为保证分层压本质量，应控制机械碾压为保证分层压本质量，应控制机械碾压速度，普通平碾为速度，普通平碾为2km/h; 羊足碾为羊足碾为3km/h;振振动碾为动碾为2km/h;振动压实机为振动压实机为0.5km/h。l 1 对粉质黏土、灰土、粉煤灰和对粉质黏土、灰土、粉煤灰和砂石垫层的施工质量检验可用环刀砂石垫层的施工质量检验可用环刀法、贯入仪法、静力触探、轻型动法、贯入仪法、静力触探、轻型动力触探或规范贯入实验检验；对砂力触探或规范贯入实验检验；对砂石、矿渣垫层可用重型动力触探实石、矿渣垫层可用重型动力触探实验。验。l 2 垫层的施工质量检验必需分层垫层的施工质量

16、检验必需分层进展。应在每层的压实系数符合设进展。应在每层的压实系数符合设计要求后铺填上层土。计要求后铺填上层土。l3 采用环刀法检验垫层的施工质量时，采用环刀法检验垫层的施工质量时，取样点应位于每层厚度的取样点应位于每层厚度的2/3处。检验点处。检验点数量，对大基坑每数量，对大基坑每50100m2不应少于不应少于1个检验点；对基槽每个检验点；对基槽每1020m不应少于不应少于1个点；每个独立柱基不应少于个点；每个独立柱基不应少于1个点。个点。l 4 开工验收采用载荷实验检验垫层承开工验收采用载荷实验检验垫层承载力时，每个单体工程不宜少于载力时，每个单体工程不宜少于3点。点。l1什么是换填垫层法

17、？什么是换填垫层法？l2换填垫层具有什么作用？换填垫层具有什么作用？l3换填垫层设计包含哪些内容？换填垫层设计包含哪些内容？l4垫层的施工方法有哪些？垫层的施工方法有哪些？l5垫层施工完成后，如何进展质量检垫层施工完成后，如何进展质量检验？验？ 排水固结法排水固结法Consolidation是处是处置软黏土地基的有效方法之一。该法是置软黏土地基的有效方法之一。该法是对天然地基，或先在地基中设置砂井等对天然地基，或先在地基中设置砂井等竖向排水体，然后利用建筑物本身分量竖向排水体，然后利用建筑物本身分量分级逐渐加载，或是在建筑物建造以前，分级逐渐加载，或是在建筑物建造以前，在场地先行加载预压，使土

18、体中的孔隙在场地先行加载预压，使土体中的孔隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐渐提高的方法。时强度逐渐提高的方法。 塑料排水板插板机l塑料排水板地基处置塑料排水板地基处置l真空预压地基处置真空预压地基处置l真空预压管网铺设真空预压管网铺设l排水板真空预压处置剖面表示图排水板真空预压处置剖面表示图 l 排水固结法可处理以下两个问题：排水固结法可处理以下两个问题：l 1沉降问题。使地基的沉降在加沉降问题。使地基的沉降在加载预压期间大部分或根本完成，使建筑载预压期间大部分或根本完成，使建筑物在运用期间不致产生不利的沉降和沉物在运用期间不致产生不利的沉降和沉降

19、差。降差。l 2稳定问题。加速地基土的抗剪稳定问题。加速地基土的抗剪强度的增长，从而提高地基的承载力和强度的增长，从而提高地基的承载力和稳定性。稳定性。l 排水固结法适用于处置淤泥质土、淤泥排水固结法适用于处置淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和黏性土地基。和冲填土等饱和黏性土地基。l排水固结法是由排水系统和加压系统两部排水固结法是由排水系统和加压系统两部分共同组合而成。分共同组合而成。l1排水系统程度排水垫层和竖向排水体排水系统程度排水垫层和竖向排水体构成。竖向排水体可选用普通砂井、袋装构成。竖向排水体可选用普通砂井、袋装砂井或塑料排水板。砂井或塑料排水板。l2加压系统即是起固结作用的荷载，它加压系

20、统即是起固结作用的荷载，它使地基土的固结压力添加而产生固结。使地基土的固结压力添加而产生固结。l 工程上广泛运用且行之有效的添加固结压工程上广泛运用且行之有效的添加固结压力的方法是堆载法，此外，还有真空法、力的方法是堆载法，此外，还有真空法、降低地下水位法、电渗法和结合法。降低地下水位法、电渗法和结合法。l 排水固结法的设计，主要是根据上排水固结法的设计，主要是根据上部构造荷载的大小、地基土的性质以及部构造荷载的大小、地基土的性质以及工期要求、确定竖向排水体的直径、间工期要求、确定竖向排水体的直径、间距、深度和陈列方式；确定预压荷载的距、深度和陈列方式；确定预压荷载的大小和预压时间，使经过预压

21、，地基能大小和预压时间，使经过预压，地基能满足建筑物对变形和稳定性的要求。满足建筑物对变形和稳定性的要求。l 一、堆载预压的计算步骤一、堆载预压的计算步骤l 因软黏土地基抗剪强度较低，无论直接因软黏土地基抗剪强度较低，无论直接建造建筑物还是进展堆载预压往往都不能够建造建筑物还是进展堆载预压往往都不能够快速加载，而必需分级逐渐加荷，待前期荷快速加载，而必需分级逐渐加荷，待前期荷载下地基强度添加到足以加下一级荷载时才载下地基强度添加到足以加下一级荷载时才可加下一级荷载。详细计算步骤是，首先用可加下一级荷载。详细计算步骤是，首先用简便的方法确定一个初步的加荷方案，然后简便的方法确定一个初步的加荷方案

22、，然后校核这一加荷方案下地基的稳定性和沉降，校核这一加荷方案下地基的稳定性和沉降，其步骤如下：其步骤如下：l 1 利用地基的天然地基土抗剪强度计算第一级允利用地基的天然地基土抗剪强度计算第一级允许施加的荷载许施加的荷载p1，对饱和软黏土可采用以下公式估，对饱和软黏土可采用以下公式估算：算： l 2 计算第一级荷载下地基强度增长值。在计算第一级荷载下地基强度增长值。在p1荷载荷载作用下，经过一段时间预压地基强度会提高，提高作用下，经过一段时间预压地基强度会提高，提高以后的地基强度为以后的地基强度为cu1：l l 3 计算计算p1 作用下到达所确定固结度所需求的时间。作用下到达所确定固结度所需求的

23、时间。目的在于确定第一级荷载停歇的时间，亦即第二级目的在于确定第一级荷载停歇的时间，亦即第二级荷载开场施加的时间。荷载开场施加的时间。 DKcpu14.51)(1uuucccl 4 根据第二步所得到的地基强度根据第二步所得到的地基强度cu1计计算第二级所能施加的荷载算第二级所能施加的荷载p2。 p2可近似可近似地按下式估算：地按下式估算：l l l同样，求出在同样，求出在 p2 作用下地基固结度达作用下地基固结度达70时的强度以及所需求的时间，然后计时的强度以及所需求的时间，然后计算第三级所能施加的荷载，依次可计算算第三级所能施加的荷载，依次可计算出以后的各级荷载和停歇时间。出以后的各级荷载和

24、停歇时间。 Kcpu1252. 5l5 按以上步骤确定的加荷方案进展每一按以上步骤确定的加荷方案进展每一级荷载下地基的稳定性验算。如稳定性级荷载下地基的稳定性验算。如稳定性不满足要求，那么调整加荷方案。不满足要求，那么调整加荷方案。 l 6 计算预压荷载下地基的最终沉降量和计算预压荷载下地基的最终沉降量和预压期间的沉降量。这一项计算的目的预压期间的沉降量。这一项计算的目的在于确定预压荷载卸除的时间。在于确定预压荷载卸除的时间。 l二、超载预压二、超载预压l 对沉降有严厉限制的建筑，应采用对沉降有严厉限制的建筑，应采用超载预压法处置地基。经超载预压后，超载预压法处置地基。经超载预压后，如受压土层

25、各点的有效竖向应力大于建如受压土层各点的有效竖向应力大于建筑物荷载引起的相应点的附加总应力时，筑物荷载引起的相应点的附加总应力时，那么今后在建筑物荷载作用下地基土将那么今后在建筑物荷载作用下地基土将不会再发生主固结变形，而且将减小次不会再发生主固结变形，而且将减小次固结变形，并推迟次固结变形的发生。固结变形，并推迟次固结变形的发生。l 1925年，丹尼尔年，丹尼尔 . 莫兰将垂直砂井用于莫兰将垂直砂井用于费城奥克兰海湾大桥公路软土地基的加费城奥克兰海湾大桥公路软土地基的加固，固，1926年获得专利。年获得专利。l 砂井法问世以后，因缺乏实际根据而按砂井法问世以后，因缺乏实际根据而按阅历设计。阅

26、历设计。19401942年，巴隆年，巴隆Barron根据太沙基的固结实际，提出砂井法的设计根据太沙基的固结实际，提出砂井法的设计计算方法。我国从计算方法。我国从20世纪世纪50年代起，开场运年代起，开场运用砂井法。用砂井法。l 砂井法主要适用于没有较大集中荷载的大砂井法主要适用于没有较大集中荷载的大面积荷重或堆土荷重工程，例如水库土坝、油面积荷重或堆土荷重工程，例如水库土坝、油罐、仓库、铁路路堤、贮矿场以及港口的水工罐、仓库、铁路路堤、贮矿场以及港口的水工建筑物等工程。建筑物等工程。l 一、砂井设计一、砂井设计l 砂井设计包括砂井直径、间距、深度、陈列砂井设计包括砂井直径、间距、深度、陈列方式

27、、范围、砂料选择和砂垫层厚度等。方式、范围、砂料选择和砂垫层厚度等。l 1砂井直径和间距砂井直径和间距l 主要取决于土的固结特性和施工期限的要求。主要取决于土的固结特性和施工期限的要求。“细而密比细而密比“粗而稀效果好。砂井直径普粗而稀效果好。砂井直径普通为通为300400mm；袋装砂井直径为；袋装砂井直径为70120mm。l 2砂井深度砂井深度l 主要根据土层的分布、地基中附加主要根据土层的分布、地基中附加应力大小、施工期限和条件及地基稳定应力大小、施工期限和条件及地基稳定性等要素确定。普通为性等要素确定。普通为1025m。l 3砂井陈列砂井陈列l 砂井在平面上可布置成正三角形砂井在平面上可

28、布置成正三角形梅花形，以正三角形陈列较为紧凑梅花形，以正三角形陈列较为紧凑和有效。在实践进展固结计算时，由于和有效。在实践进展固结计算时，由于多边形作为边境条件求解很困难，巴隆多边形作为边境条件求解很困难，巴隆建议每个砂井的影响范围由多边形改为建议每个砂井的影响范围由多边形改为由面积与多边形面积相等的圆来求解。由面积与多边形面积相等的圆来求解。l 正方形陈列时正方形陈列时 de1.13ll 正三角形陈列时正三角形陈列时 de1.05ll de为砂井的有效直径，为砂井的有效直径，l为砂井间距。为砂井间距。l 4砂井布置范围砂井布置范围l 砂井的布置范围普通可由根底的轮廓线向外增砂井的布置范围普通

29、可由根底的轮廓线向外增大约大约24m。l 5砂料砂料l 宜选用中粗砂，其含泥量不能超越宜选用中粗砂，其含泥量不能超越3。l 6砂垫层砂垫层l 砂井顶部铺设砂垫层，可使砂井排水有良好的砂井顶部铺设砂垫层，可使砂井排水有良好的通道，将水排到工程场地以外。通道，将水排到工程场地以外。l 二、沉降计算二、沉降计算l 地基土的总沉降普通包括瞬时沉降、地基土的总沉降普通包括瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降三部分。瞬时沉固结沉降和次固结沉降三部分。瞬时沉降是在荷载作用下由于土的畸变所引起，降是在荷载作用下由于土的畸变所引起，并在荷载作用下立刻发生的。固结沉降并在荷载作用下立刻发生的。固结沉降是由于孔隙水的排出

30、而引起土体积减小是由于孔隙水的排出而引起土体积减小所呵斥的，占总沉降的主要部分。次固所呵斥的，占总沉降的主要部分。次固结沉降那么是由于超静水压力散失后，结沉降那么是由于超静水压力散失后，在恒值有效应力作用下土骨架的徐变所在恒值有效应力作用下土骨架的徐变所致。致。 l要保证排水固结法的加固效果，从施工要保证排水固结法的加固效果，从施工角度思索，主要应注重以下三个环节：角度思索，主要应注重以下三个环节：铺设程度垫层、设置竖向排水体和施加铺设程度垫层、设置竖向排水体和施加固结压力。固结压力。l砂井成孔的典型方法有套管法、射水法、砂井成孔的典型方法有套管法、射水法、螺旋钻成孔法和爆破法。螺旋钻成孔法和

31、爆破法。l 袋装砂井成孔的方法有锤击打入法、水袋装砂井成孔的方法有锤击打入法、水冲法、静力压入法、钻孔法和振动贯入冲法、静力压入法、钻孔法和振动贯入法五种。法五种。 底 层 砂 垫 层 铺 设塑 料 排 水 板 进 场插 塑 板 机 定 位安 装 插 销上 拔 桩 管 至 离 地 5 0 c m下 插 桩 管 至 标 高移 机 至 下 一 桩 位回 填 桩 孔切 割 排 水 板 ( 外 露 3 0 c m )插 塑 板 机 进 场 试 插塑料排水板施工工艺流程塑料排水板施工工艺流程图图塑料排水板施工现场塑料排水板施工现场l真空管网铺设真空管网铺设 真空系统第一层土工布铺设土工布铺设土工布铺设土

32、工布缝接土工布缝接真空系统双层密封土工膜的铺设真空系统双层密封土工膜的铺设 真空系统土工膜的密封真空系统土工膜的密封 出膜衔接与真空系统安装出膜衔接出膜衔接出膜管与真空泵衔接出膜管与真空泵衔接 试抽真空l排水固结法加固地基施工中经常进展的质量检排水固结法加固地基施工中经常进展的质量检验和检测工程有孔隙水压力观测、沉降观测、验和检测工程有孔隙水压力观测、沉降观测、侧向位移观测、地基土物理力学目的检测等。侧向位移观测、地基土物理力学目的检测等。l预压法开工验收检验应符合以下规定：预压法开工验收检验应符合以下规定：l 1排水竖井处置深度范围内和竖井底面排水竖井处置深度范围内和竖井底面以下受压土层，经

33、预压所完成的竖向变形和平以下受压土层，经预压所完成的竖向变形和平均固结度应满足设计要求。均固结度应满足设计要求。l 2应对预压的地基土进展原位十字板剪应对预压的地基土进展原位十字板剪切实验和室内土工实验。必要时，尚应进展现切实验和室内土工实验。必要时，尚应进展现场载荷实验，实验数量不应少于场载荷实验，实验数量不应少于3点。点。l1排水固结法适用于处置何种地基土？排水固结法适用于处置何种地基土？l2排水固结法是如何提高地基土的强度和减排水固结法是如何提高地基土的强度和减小地基的沉降的？小地基的沉降的？l3了解堆载预压设计计算的步骤。了解堆载预压设计计算的步骤。l4了解砂井排水固结的设计计算步骤。

34、了解砂井排水固结的设计计算步骤。l5了解真空预压设计计算的步骤。了解真空预压设计计算的步骤。l6了解堆载预压、真空预压及真空堆载预了解堆载预压、真空预压及真空堆载预压法的施工方法。压法的施工方法。l7排水固结法的现场监测与质量检验工程有排水固结法的现场监测与质量检验工程有哪些？哪些？ 强夯法是法国人强夯法是法国人L.梅纳梅纳Menard，1969首创的一种地基加固方法，即用首创的一种地基加固方法，即用100400kN的重锤从的重锤从840m的高处落下，反复多次夯击的高处落下，反复多次夯击地面，对地基进展强力夯实。地面，对地基进展强力夯实。 强夯法适用于处置碎石土、砂土、低饱和强夯法适用于处置碎

35、石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、素填土和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。杂填土等地基。 夯 锤 起 吊 夯 锤 起 吊15吨夯锤吨夯锤25吨夯锤吨夯锤40吨夯锤吨夯锤l夯夯 锤锤 下落下落l 对于饱和黏性土地基，近年来开展了对于饱和黏性土地基，近年来开展了强夯置换法，这是利用夯击能将碎石、矿强夯置换法，这是利用夯击能将碎石、矿渣等资料强力挤入地基，在地基中构成碎渣等资料强力挤入地基，在地基中构成碎石墩，并与墩间土构成碎石墩复合地基，石墩，并与墩间土构成碎石墩复合地基，提高地基承载力和减小沉降。提高地基承载力和减小沉降。l 强夯置换法适用于高饱和度的粉土与强夯

36、置换法适用于高饱和度的粉土与软塑流塑的黏性土等地基上对变形要求软塑流塑的黏性土等地基上对变形要求不严的工程。不严的工程。l 强夯置换法在设计前必需经过现场实强夯置换法在设计前必需经过现场实验确定其适用性和处置效果。验确定其适用性和处置效果。l 经强夯处置后地基的承载力可提高经强夯处置后地基的承载力可提高25倍，紧缩性可降低倍，紧缩性可降低200500，影，影响深度到达响深度到达10m以上。以上。l 强夯法加固地基的机理，目前尚不强夯法加固地基的机理，目前尚不完全清楚。普通以为强夯加固地基主要完全清楚。普通以为强夯加固地基主要是由于强大的夯击能在地基中产生剧烈是由于强大的夯击能在地基中产生剧烈的

37、冲击波和动应力对土体作用的结果。的冲击波和动应力对土体作用的结果。 普通以为，强夯的结果导致在地基中普通以为，强夯的结果导致在地基中沿深度通常构成性质不同的三个作用区。沿深度通常构成性质不同的三个作用区。在地基表层遭到界面波和剪切波的干扰在地基表层遭到界面波和剪切波的干扰构成松动区；在松动区下面某一深度，构成松动区；在松动区下面某一深度，遭到紧缩波的的作用，使土层产生沉降遭到紧缩波的的作用，使土层产生沉降和土体的压密，构成加固区；在加固区和土体的压密，构成加固区；在加固区下面，冲击波逐渐衰减，缺乏以使土产下面，冲击波逐渐衰减，缺乏以使土产生塑性变形，对地基不起加固作用，称生塑性变形，对地基不起

38、加固作用，称为弹性区。为弹性区。l 一、强夯法一、强夯法 l 1 有效加固深度有效加固深度l Menard曾提出用以下公式估算有效加曾提出用以下公式估算有效加固深度固深度l l式中式中 H有效加固深度有效加固深度m；l M夯锤质量夯锤质量kN；l h落距落距m；l 由上式估算的有效加固深度较实测值大由上式估算的有效加固深度较实测值大,可采用可采用 0.340.8的修正系数进展修正。的修正系数进展修正。 10/MhH l影响有效加固深度的要素除夯锤重和落影响有效加固深度的要素除夯锤重和落距外，还有单击夯击能、夯击次数、锤距外，还有单击夯击能、夯击次数、锤底单位压力、地基土的性质、不同土层底单位压

39、力、地基土的性质、不同土层的厚度、埋藏顺序和地下水位等。的厚度、埋藏顺序和地下水位等。l对于同一类土，采用不同能量夯击时，对于同一类土，采用不同能量夯击时，其修正系数并不一样，采用确定的修正其修正系数并不一样，采用确定的修正系数，并不能得到称心的结果。因此系数，并不能得到称心的结果。因此JGJ 792002不采不采用修正后的梅纳公式，而是采用了表格用修正后的梅纳公式，而是采用了表格方式，建议了有效加固深度的取值范围。方式，建议了有效加固深度的取值范围。l 2 单击夯击能单击夯击能l 夯锤的平面普通有圆形和方形，又分气夯锤的平面普通有圆形和方形，又分气孔式和封锁式。锤底面积宜按土的性质确定，孔式

40、和封锁式。锤底面积宜按土的性质确定，对砂性土普通为对砂性土普通为34m2，对黏性土不宜小于，对黏性土不宜小于6m2。锤底静接地压力可取。锤底静接地压力可取2540kPa。l 锤重普通为锤重普通为100400kN，落距为，落距为825m。对一样的夯击能量，常选用大落距方案，这对一样的夯击能量，常选用大落距方案，这样能获得较大的接地速度，将能量的样能获得较大的接地速度，将能量的 大部分大部分有效地传到地下深处，添加深层夯实有效地传到地下深处，添加深层夯实 效果，效果，减小耗费在地表土层塑性变形的能量。减小耗费在地表土层塑性变形的能量。l3 最正确夯击能最正确夯击能 l 可根据最大孔隙水压力增量可根

41、据最大孔隙水压力增量与夯击次数关系来确定最正确夯击与夯击次数关系来确定最正确夯击能。能。l 夯点的夯击次数，可按现场夯点的夯击次数，可按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，并应同时满足以下条件：曲线确定，并应同时满足以下条件：l 1最后两击的平均夯沉量最后两击的平均夯沉量不宜大于以下数值：当单击夯击能不宜大于以下数值：当单击夯击能小于小于4000kN m时为时为50mm； 当当单击夯击能为单击夯击能为40006000kN m时时为为100mm； 当单击夯击能大于当单击夯击能大于6000kNm时为时为200mm。 2夯坑周围地面不应发生过大的隆起；夯坑周围地

42、面不应发生过大的隆起； 3不因夯坑过深而发生提锤困难。不因夯坑过深而发生提锤困难。 4 夯击遍数夯击遍数 夯击遍数应根据地基土的性质确定，可采用夯击遍数应根据地基土的性质确定，可采用点夯点夯23遍，对于浸透性较差的细颗粒土，必遍，对于浸透性较差的细颗粒土，必要时夯击遍数可适当添加。最后再以低能量满要时夯击遍数可适当添加。最后再以低能量满夯两遍，满夯可采用轻锤或低落距锤多次夯击，夯两遍，满夯可采用轻锤或低落距锤多次夯击，锤印搭接。锤印搭接。l 5 间歇时间间歇时间l 两遍夯击之间的间隔时间取决于土中两遍夯击之间的间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的散失时间。当短少实超静孔隙水压力的散失时间。当短少

43、实测资料时，可根据地基土的浸透性确定，测资料时，可根据地基土的浸透性确定，对于浸透性较差的黏性土地基，间隔时对于浸透性较差的黏性土地基，间隔时间不应少于间不应少于34周；对于浸透性好的地周；对于浸透性好的地基可延续夯击。基可延续夯击。l6 夯击点布置夯击点布置l 夯击点普通采用等边三角形、等腰三夯击点普通采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。第一遍夯击点间距角形或正方形布置。第一遍夯击点间距可取夯锤直径的可取夯锤直径的2.53.5倍，第二遍夯击倍，第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间。以后各遍夯点位于第一遍夯击点之间。以后各遍夯击点间距可适当减小。击点间距可适当减小。 7 处置范围处置范围 强夯

44、处置范围应大于建构筑物根强夯处置范围应大于建构筑物根底范围，每边超出根底外缘的宽度宜为底范围，每边超出根底外缘的宽度宜为基底下设计处置深度的基底下设计处置深度的1/2至至2/3，并不宜，并不宜小于小于3m。 8 承载力确定承载力确定 强夯地基承载力特征值应经过现场载强夯地基承载力特征值应经过现场载荷实验确定荷实验确定,初步设计时也可根据夯后原初步设计时也可根据夯后原位测试和土工实验目的按现行国家规范位测试和土工实验目的按现行国家规范GB50007的有关的有关规定确定。规定确定。l二、强夯置换法二、强夯置换法l 1 处置深度处置深度l 强夯置换墩的深度由土质条件强夯置换墩的深度由土质条件决议，除

45、厚层饱和粉土外，应穿透决议，除厚层饱和粉土外，应穿透软土层，到达较硬土层上。深度不软土层，到达较硬土层上。深度不宜超越宜超越7m。l 强夯置换锤底静接地压力可强夯置换锤底静接地压力可取取100200kPa。l2 墩体资料墩体资料l 墩体资料可采用级配良好的块墩体资料可采用级配良好的块石、碎石、矿渣、建筑渣滓等巩固石、碎石、矿渣、建筑渣滓等巩固粗颗粒资料，粒径大于粗颗粒资料，粒径大于300mm的颗的颗粒含量不宜超越全重的粒含量不宜超越全重的30。 3 夯击次数夯击次数 夯点的夯击次数应经过现场试夯确定，夯点的夯击次数应经过现场试夯确定，且应同时满足以下条件：且应同时满足以下条件： 1墩底穿透脆弱

46、土层，且到达设计墩墩底穿透脆弱土层，且到达设计墩长；长； 2累计夯沉量为设计墩长的累计夯沉量为设计墩长的1.52.0倍；倍； 3最后两击的平均夯沉量不大于最后两击的平均夯沉量不大于5.4.1节节 强夯法第强夯法第3条最正确夯击能中的规条最正确夯击能中的规定。定。l 4 墩位布置墩位布置l 宜采用等边三角形或正方形。对独宜采用等边三角形或正方形。对独立根底或条形根底可根据根底外形与宽立根底或条形根底可根据根底外形与宽度相应布置。度相应布置。l 墩间距应根据荷载大小和原土的承墩间距应根据荷载大小和原土的承载力确定，当满堂布置时可取夯锤直径载力确定，当满堂布置时可取夯锤直径的的23倍。对独立根底或条

47、形根底可取倍。对独立根底或条形根底可取夯锤直径的夯锤直径的1.52.0倍。墩的计算直径倍。墩的计算直径可取夯锤直径的可取夯锤直径的1.11.2倍。倍。l5 处置范围处置范围l 处置范围应大于根底范围。处置范围应大于根底范围。每边超出根底外缘的宽度宜为基每边超出根底外缘的宽度宜为基底下设计处置深度的底下设计处置深度的1/2至至2/3，并，并不宜小于不宜小于3m。l 6 承载力确定承载力确定l 确定软黏性土中强夯置换墩确定软黏性土中强夯置换墩地基承载力特征值时，可只思索地基承载力特征值时，可只思索墩体，不思索墩间土的作用，其墩体，不思索墩间土的作用，其承载力应经过现场单墩载荷实验承载力应经过现场单