人工地基基坑验槽及地基加固处理36

任务15人工地基一、地基加固处处理当结构的荷荷载较大，，地基土质质又较软弱弱(强度不足或压缩性大)，不能作为为天然地基基时，可采采取人工加加固处理的的方法改善善地基性质质，提高承载力力、增加稳稳定性，减减少地基变变形和基础埋置深深度。第4讲基坑验槽及及地基加固固处理1.1地基加固的的原理共41页第6页2.1地基加固的的原理“将土质由由松变实””，“将土的含含水量由高高变低”，即可达到地地基加固的的目的。工工程实践中中的各种加加固方法均均是从这一一加固原理理出发。。共41页第7页2.1.1地基加固原原理地基碾压加加固提高软弱地地基的强度、保证地基基的稳定性；降低软弱弱地基的压缩性、减少基础础的沉降；防止地震震时地基土土的振动液化；消除特殊殊土的湿陷性、胀胀缩性和冻胀性。2.1.2地基处理的的目的坚实稳定的的建筑地基基在在可靠靠地基上建建造的基础础共41页第8页2.1地基加固的的原理⑴软弱地地基包括：：淤泥、淤泥泥质土、冲冲填土、杂杂填土或其其它高压缩缩性土层构构成的地基基。2.1地基加固的的原理2.1.3地基处理的的对象⑵特殊土土地基包括括：软土、湿陷陷性黄土、、膨胀土、、红粘土和和冻土等地地基。共41页第9页吹填土的施施工现场淤泥质土湿湿陷性黄土土膨膨胀胀土地基加固处处理的方法法很多，归归纳起来无无非是：“挖”、“填填”、“换换”、“夯夯”、“压压”、“挤挤”、“拌拌”七个字。2地基加固处处理1.2地基加固的的方法当软弱土地地基的承载载力或变形形满足不了了建筑地基基的要求，，而软弱土土层的厚度度不大时，，挖去软土土层将基础础置于承载载力大的基基岩或坚硬硬的土层中中，最为经经济。共41页第11页挖去厚度不不大的软土土层当软土层较较厚、承载载力或变形形又与建筑筑地基要求求的差距不不大时，可可在软土层层上直接回回填一定厚厚度的好土土，以提高高地基持力力层的承载载力，减小小软土层的的承压力。。在软土层上上回填好土土2.2地基加固的的方法共41页第12页软土层较厚厚时，将基基础下面一一定范围内内的软土挖挖去,代之以人工填筑的的垫层作持持力层。采用砂石石、三合土土、矿渣、、素土等材材料换土的的地基分别别称为砂石地基、三合土地基基、粉煤灰地基基。1.2.1换填法砂石地基施施工砂石垫层剖剖面图2.2地基加固的的方法共41页第13页利用打夯工工具或机具具夯击土壤壤，排出土土壤中的水水分,加速土壤的的固结，提提高土壤的的密实度和和承载力。。1.2.2夯实法平板振动夯夯进行地基基夯实冲冲击夯进行行软土压实实施工2.2地基加固的的方法共41页第14页是一种较常常采用的地地基处理方方法,它是用起重重机械将大吨位夯锤锤(一般不小于于8t)起吊到高处(一般不小于于6m)后，自由落下，对土体进进行强力夯实。强夯施工中中2.2地基加固的的方法强夯适用于于粘性土、湿湿陷性黄土土及人工填土地地基的加固。但但强夯产生生的振动对对已建成或或在建的建建筑物有影影响时，不不得采用。。共41页第15页强夯法施工工强夯可提高高地基土的的强度，降降低土的压压缩性，改改善土的抗抗液化条件件。吊起夯锤自动脱钩装装置起重机配三三角架起吊吊夯锤下落瞬瞬间起重机配龙龙门架起吊夯坑2.2地基加固的的方法共41页第16页夯锤一般重10～25t，大吨位锤通通常采用钢板板外壳内灌砼砼，也可用局局部钢板浇筑筑砼组合锤。。锤底面积宜宜按土的性质质确定，锤底底静压力值可可取25～40KPa。夯锤中宜设设置若干上下下贯通的气孔孔，可减小夯夯锤起吊时的的吸力（夯锤锤吸力可达3倍锤重）。夯锤上气孔长园柱夯锤短短园柱夯夯锤园园锥形形夯锤园柱形夯锤高高宽比过大，容易易偏锤，要慎用园锥形夯锤底底面积小，会形形成很深的夯坑坑2.2地基加固的方方法共41页第17页在夯坑内回填填块、碎石，，强行夯入并并排开软土，，形成砂石桩桩与软土的复复合地基，称称之为强夯置换（或动力置换、强夯挤淤）。强夯置换2.2地基加固的方方法强夯置换施工工碎碎石被夯入入深坑中起起出并清理夯夯锤共41页第18页利用压实机械械碾压地基土土壤，使地基基压实排水固固结。也可采采用预压固结法，即先在地基基范围的地面面上，堆置重重物预压一段段时间,使地基压密，，以提高承载载力，减少沉沉降量。2.2.3预压法—排水固结法排水固结法水平排水体竖向排水体塑料排水带排水系统加压系统降低地下水法法真空法堆载法砂垫层袋装砂井普通砂井电渗法2.2地基加固的方方法共41页第19页⑴堆载预压压法在饱和软土地地基上施加荷载后，孔隙水被被缓慢排出，，孔隙体积随随之减少，地地基发生固结结变形，土体体的密实度和和强度提高。。加载预压堆载预压法包包括加压系统和排水系统。按堆载材料分分为自重预压、加加载预压和加水预压。按加压程序可可分为单级加荷和多级加荷。加水预压2.2地基加固的方方法共41页第20页是在软土地基基表面先铺设设砂垫层、埋埋设垂直排水水竖井，再用用不透气的封封闭膜使之与与大气隔绝，，薄膜四周埋埋入土中，通通过埋设的排排水竖井，用用真空装置进进行抽气。抽抽气使地表砂砂垫层及排水水竖井内形成成负压，使土体内部部与排水竖井井之间形成压力差。压差作用下下土体中的孔孔隙水不断由由排水竖井排排出，从而使使土体固结。⑵真空预压压法吹填施工软弱的吹填地地基2.2地基加固的方方法共41页第21页真空预预压和和降水水预压压是在在负超超静水水压力力下排排水固固结，，又称称为负压固固结。按照竖竖向排排水体体的不不同，，真空空预压压法又又可分分为普通砂砂井、袋装砂砂井和塑料排排水带带。袋装砂砂井施施工袋袋装砂砂井施施工机机械袋袋装砂砂井埋埋设完完毕袋装砂砂井2.2地基加加固的的方法法共41页第22页袋装砂砂井埋埋设完完毕2.2地基加加固的的方法法共41页第23页袋装砂砂井与与排水水横管管连接接插板机机在进进行塑塑料排排水带带施工工2.2地基加加固的的方法法塑料排排水带带埋设设完毕毕共41页第26页真空预预压法法—覆盖封封闭膜膜真空预预压法法—排气进进行时时真空预预压法法的新新发展展低位真真空预预压法法高真空空击密密法覆水真真空预预压法法覆水真真空预预压法法2.2地基加加固的的方法法共41页第29页用带桩桩靴的的工具具式桩桩管打打入土土中，，挤压压土壤壤形成成桩孔孔，拔拔出桩桩管再再在桩桩孔中中灌入入砂石石或石石灰、、素土土、灰灰土等等填充充料进进行捣捣实。。其原原理是是挤密密土壤壤、排排水固固结，，提高高地基基的承承载力力，俗俗称“挤密密桩””。包括碎(砂)石桩、、石灰灰桩、、灰土土桩、、CFG桩等。2.2.4深层挤密法法施工完完的灰灰土桩桩灰土桩桩施工工现场场2.2地基加加固的的方法法共41页第30页⑴CFG桩CFG桩又称称水泥粉粉煤灰灰碎石石桩。由长长螺旋旋钻机机或振振动沉沉管桩桩机成成孔，，将碎碎石、、石屑屑、砂砂、粉粉煤灰灰掺水水泥加加水拌拌和灌灌注成成桩。。CFG桩的适适用范范围很很广,在砂土、、粉土土、粘粘土、、淤泥泥质土土、杂杂填土土等地基基均有有大量量成功功的实实例。。CFG桩破桩桩头施施工现现场CFG桩施工工现场场CFG桩和桩桩间土土通过过褥垫垫层形形成CFG桩复合合地基基2.2地基加加固的的方法法共41页第31页又称振冲碎碎石桩桩，是用用振动动或冲冲击荷荷载将将底部部装有有活瓣瓣式桩桩靴的的桩管挤挤入地地层，在软软弱地地基中中成孔后，再再将碎碎石从从桩管管投料料口处处投入入桩管管内，，然后后边击实实、边上拔拔桩管管，形成成密实实碎石石桩，，并与与桩间间土体体形成成复合合地基基。⑵挤挤密碎碎石桩桩碎石桩桩施工工流程程图边击实实、边边拔管管碎石桩桩施工工全景景2.2地基加加固的的方法法共41页第32页干法振振冲碎碎石桩桩-底部给给料(法国公公司)2.2地基加加固的的方法法振冲碎碎石桩桩施工工待验收收的碎石桩桩共41页第33页2.2.5化学(注浆)加固法法是指用用旋喷法法或深层搅搅拌法法加固地地基。。原理理是利利用高压射射流切切削土土壤，旋喷浆浆液(水泥浆浆、水水玻璃璃、丙丙凝等等)，搅拌浆土，使浆液和土壤混合，凝结成坚坚硬的柱体或土壁。⑴深层搅搅拌桩深层搅拌机机定位启动动后，叶片片旋转切削削土壤，下下沉至设计计深度后缓缓慢提升搅搅拌机，同同时喷射水水泥浆与软软粘土强制拌和，待搅拌机机提升到地地面时再原位下沉提提升搅拌一次，使浆浆土均匀混混合形成水泥土桩。深层搅拌桩桩施工工艺艺流程图2.2地基加固的的方法共41页第34页SMW工法桩SMW工法桩是深深层搅拌桩桩的一项新新工艺，以以多轴型钻掘掘搅拌机钻掘，在钻钻头处喷出出水泥系强强化剂与地地基土反复混合搅搅拌，各施工单单元之间采采取重叠搭接施工，在水水泥土混合合体未结硬硬前插入H型钢或钢板板作为应力补强材，形成一道具具有一定强度度和刚度的、、连续完整的的、无接缝的的地下墙体。2.2地基加固的方方法共41页第35页清除钻头上的的余泥形成一道地下下连续墙型钢补强材导沟三轴型钻掘搅搅拌机水泥浆液钻杆2.2地基加固的方方法共41页第36页⑵高压旋喷喷桩是利用钻机把把带有特殊喷喷嘴的注浆管管钻至设计深深度，将水泥泥浆液由喷嘴嘴向四