T地基处理技术-水泥土搅拌桩

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.地基处理方法法的选择2.1地基处理方法法的选择原则则2.2地基处理方法法的选择2.3地基处理设计计程序2.4地基处理施工工过程与完工工后的注意事项2.1地基处理方法法的选择原则则2.1.1各种方法均有有其适用范围围，各有优点点与局限性；2.1.2选择地基处理理方法应综合合考虑地基条条件、加固要求、工工程进度、工工程造价、材材料及机具等各方方面因素；2.1.3选择的方法应应注意环境保保护（地下水水的污染、振动、、噪音等）。。2.2地基处理方法法的选择2.3地基处理设计计程序2.4地基处处理施施工过过程与与完完工后后的注注意事事项2.4.1施工人人员必必须掌掌握施施工方方法，，并了了解地基基处理理方法法的原原理、、技术术标准准与质量量要求求；2.4.2施工中中应进进行实实时监监理；；2.4.3完工后后必须须进行行质量量检测测。3.水泥土土搅拌拌桩复复合地地基3.1水泥土土的形形成3.2水泥土土的物物理力力学性性质3.3水泥土土的应应用3.4水泥土土搅拌拌桩复复合地地基的的设计计3.5水泥土土搅拌拌桩的的施工工3.1水泥土土的形形成水泥土土是通通过机机械强强力将将水泥泥与土土搅拌拌形成成具有有较好好物理理力学学性质质的水水泥加加固土土。3.1水泥土土的的形形成成3.2水泥土土的物物理力力学性性质3.2.1水泥土土的物物理性性质3.2.1.1重度当水泥泥掺合合比在在8%～20%之间，，水泥泥土重重度比比原状土土增加加约3%～6%3.2.1.2含水量量水泥土土的含含水量量一般般比原原状土土降低低7～15%3.2.1.3抗渗性性渗透系系数K一般在在10-9～10-8cm/s3.2水泥土土的物物理力力学性性质3.2.2水泥土土的力力学性性质3.2.2.1无侧限限抗压压强度度水泥土土的无无侧限限抗压压强度度qu一般在在1～5MPa之间，，原地地基强强度较较高的的土，，qu一般在在5～9MPa之间；；有机机质土土含量量较高高的土土，qu一般在在0.3～1MPa之间.比原地地基强强度较较高比比原状状土提提高几几十倍倍乃至至几百百倍。。3.2.2.2抗拉强强度水泥土土抗拉拉强度度与抗抗压强强度有有一定定关系系，一一般情情况下下，抗抗拉强强度在（（0.15～0.25）qu之间。。3.2.2.3抗剪强强度当水泥泥土qu=0.5～4MPa时，其其粘聚聚力C在100～1000KPa之间，，其摩擦角角在20～30之间间。。3.2.2.4变形形模模量量当qu=0.5～4.0MPa时，，其其50d后的的变变形形模模量量：：淤淤泥泥质质土土相相当当于于（（120～150）qu。3.3水泥泥土土搅搅拌拌桩桩的的应应用用3.3.1支护护结结构构重力力式式支支护护结结构构；；止止水水帷帷幕幕；；SMW工法法3.3.2地基基加加固固提高高地地基基强强度度；；控控制制沉沉降降；；防防止止液液化化支护护结结构构———水泥泥土土墙墙支护护结结构构———水泥泥土土墙墙支护护结结构构———水泥泥土土墙墙支护护结结构构———水泥泥土土墙墙SMW（SoilMixingWall）工法法施施工工SMW（SoilMixingWall）工法法施施工工SMW（SoilMixingWall）工法法施施工工SMW（SoilMixingWall）工法法施施工工SMW（SoilMixingWall）工法法施施工工SMW（SoilMixingWall）工法施工工SMW（SoilMixingWall）工法施工工SMW（SoilMixingWall）工法施工工SMW（SoilMixingWall）工法施工工3.3水泥土搅搅拌桩的的应用地基加固固a)柱状布置置；b)壁状布置置；c)格栅状布布置；d)块状布置置3.3水泥土搅搅拌桩的的应用地基加固固3.4水泥土搅搅拌桩复复合地基基的设计计3.4.1设计原理理3.4.2单桩容许许承载力力3.4.3复合地基基承载力力3.4.4下卧层地地基强度度验算3.4.4沉降计算算3.4.1设计原理理桩土共同同承载承载——桩的承载载力+桩间土承承载力（（折减））沉降——桩范围的的压缩+桩端以下下土的沉沉降3.4.2单桩承载载力特征征值及式中——单桩容许许承载力力(kN)；——水泥土90d龄期的抗抗压强度度平均值值(kPa)；——桩的截面面积(m2)——桩身强度度折减系系数，可可取0.2~0.3（干法））；0.25-0.33（湿法））——桩的周长长(m)；——桩周第i层土的容容许摩阻阻力。对对淤泥可可取5~8kPa；对淤泥质质土可取取8~12kPa；对粘性土土可取12~15kPa；——桩周第i层土的厚厚度(m)；——桩端天然然地基土土的承载载力(kPa)；——桩端天然然地基土土的承载载力折减减系数，，可取0.4~0.6。3.4.3复合地基基承载力力特征值值式中——复合地基基容许承承载力(kPa)；——桩间天然然地基土土承载力力特征值值(kPa)；——桩土面积积置换率率；——桩间土承承载力折折减系数数。当桩桩端为软软土时，，可取0.5~1.0；当桩端端为硬土土时，可可取0.1~0.4。3.4.4下卧层层地基基强度度验算算式中——作用于于复合合地基基表面面的荷荷载值值(kPa)；——基础底底面积积(m2)；——假想实实体基基础的的自重重(kN)；——假想实实体基基础侧侧表面面积(m2)；——假想实实体基基础侧侧表面面平均均摩阻阻力(kPa)；———假想实实体基基础边边缘地地基土土承载载力特特征值值(kPa)；——假想实实体基基础底底面积积(m2)；——假想实实体基基础底底面经经修正正后的的地基基承载载力特征值值(kPa)。3.4.4沉降计计算水泥土土桩复复合地地基的的变形形包括括：水泥土土桩群群体的的压缩缩变形形和桩桩端下下未加加固土土层的的压缩缩变形形之和和。桩群体体的压压缩变变形值值可根根据上上部结结构、、桩长长、桩桩身强强度等等因素素按经经验取取20~40mm。桩端以以下未未加固固土层层的压压缩变变形值值可按按分层层总和和法计计算。。3.5水泥土土搅拌拌桩的的施工工3.5.1施工机机械3.5.2施工工工艺3.5.3水泥掺掺量及及外加加剂3.5.4水泥土土墙施施工要要点3.5水泥土土搅拌拌桩的的施工工3.5.1施工机机械——主机3.5水泥土土搅拌拌桩的的施工工3.5.2施工工工艺3.5水泥土土搅拌拌桩的的施工工3.5.2施工工工艺一般的的施工工工艺艺流程程（一次次喷浆浆、二二次搅搅拌））就位—预搅下下沉—（制备备水泥泥浆））—提升喷喷浆搅搅拌—沉钻复复搅—重复提提升搅搅拌3.5水泥土土搅拌拌桩的的施工工3.5.3水泥掺掺量及及外加加剂水泥掺掺量水泥掺掺入比比（单单位体体积搅搅拌桩桩中水水泥与与土的的重量量比））一般为为12~16%水灰比比~1：0.5外加剂剂外掺剂作用掺量（%）碳酸钠早强0.2~0.4氯化钙早强2~5三乙醇胺早强0.05~0.2木质素磺酸钙减水、可泵0.2~0.5粉煤灰填充、早强50~803.5水泥土搅拌拌桩的施工工3.5.4水泥土搅拌拌桩施工要要点.（1）复搅工艺确保搅拌均均匀，必要要时采用““二喷三搅搅”工艺（干法工艺艺为一次搅搅拌，因而而不均匀））。（2）提升速度~喷浆速度提升搅拌速速度不宜大大于0.5m/min；提升速度与与喷浆速度度应协调，，以保证延延桩身全长长喷浆均匀。。4.搅拌桩复合合地基设设计与施工工中的若干干问题4.1设计中的若若干问题4.2施工中应注注意的有关关问题4.1设计中的若若干问题4.1.1设计参数的的取值4.1.2桩的长度-桩径-桩身强度关关系4.1.3置换率与桩桩长的选取取4.1.4暗浜及回填填土的处理理4.1设计中的若若干问题4.1.1设计参数的的取值4.1.1.1复合地基承承载力4.1.1.2、、、、等等参数的影响响因素4.1.1设计参数的的取值4.1.1.1复合地基承承载力加固后的地地基强度一一般可比原原地基土的的提高20%~50%，故设计中中不应将设设计复合地地基承载力力取得过大大，否则难难以达到设设计要求。。4.1.1设计参数的的取值4.1.1.2、、、、等等参数的影响响因素——桩身强度折折减系数（0.3~0.4）施工质量、、土层情况况、室内实实验——桩周土的摩摩阻力土层情况、、工程经验验——桩端土承载载力折减系系数（0.4~0.6）土层情况、、桩长、工工程经验——桩间土承载载力折减系系数（0.5~1.0）桩端土情况况、工程经经验4.1设计中的若若干问题4.1.2桩的长度-桩径-桩身强度关关系桩的长度较较长，相应应的桩径应应增加、桩桩身强度也应相相应提高。。4.1设计计中中的的若若干干问问题题4.1.3置换换率率与与桩桩长长的的选选取取a、当地地基基处处理理是是以以提提高高地地基基强强度度为为主主时时，，宜宜用用短桩桩而而提提高高桩桩的的置置换换率率;b、当地地基基处处理理时时以以减减小小沉沉降降为为主主时时，，可可根根据据桩桩端是是否否达达到到较较硬硬土土层层而而分分别别采采用用““变变掺掺量量、、变强强度度””方方法法或或““变变置置换换率率””的的方方法法。。4.1设计计中中的的若若干干问问题题4.1.3置换换率率与与桩桩长长的的选选