地基加固处理及基坑验槽培训讲义T36

任务15人工地基一、地基加固处理当结构的荷载较大，地基土质又较软弱(强度不足或压缩性大)，不能作为天然地基时，可采取人工加固处理的方法改善地基性质，提高承载力、增加稳定性，减少地基变形和基础埋置深度。第4讲

基坑验槽及地基加固处理1.1地基加固的原理共41页

第6页2.1地基加固的原理

“将土质由松变实”，“将土的含水量由高变低”，即可达到地基加固的目的。工程实践中的各种加固方法均是从这一加固原理出发。共41页

第7页2.1.1

地基加固原理地基碾压加固提高软弱地基的强度、保证地基的稳定性；降低软弱地基的压缩性、减少基础的沉降；防止地震时地基土的振动液化；消除特殊土的湿陷性、胀缩性和冻胀性。2.1.2

地基处理的目的坚实稳定的建筑地基在可靠地基上建造的基础共41页

第8页2.1地基加固的原理

⑴软弱地基包括：淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。2.1地基加固的原理

2.1.3地基处理的对象

⑵特殊土地基包括：软土、湿陷性黄土、膨胀土、红粘土和冻土等地基。共41页

第9页吹填土的施工现场淤泥质土湿陷性黄土膨胀土

地基加固处理的方法很多，归纳起来无非是：“挖”、“填”、“换”、“夯”、“压”、“挤”、“拌”七个字。

2地基加固处理1.2

地基加固的方法

当软弱土地基的承载力或变形满足不了建筑地基的要求，而软弱土层的厚度不大时，挖去软土层将基础置于承载力大的基岩或坚硬的土层中，最为经济。

共41页

第11页挖去厚度不大的软土层当软土层较厚、承载力或变形又与建筑地基要求的差距不大时，可在软土层上直接回填一定厚度的好土，以提高地基持力层的承载力，减小软土层的承压力。在软土层上回填好土2.2地基加固的方法共41页

第12页软土层较厚时，将基础下面一定范围内的软土挖去,代之以人工填筑的垫层作持力层。采用砂石、三合土、矿渣、素土等材料换土的地基分别称为砂石地基、三合土地基、粉煤灰地基。1.2.1换填法

砂石地基施工

砂石垫层剖面图2.2地基加固的方法共41页

第13页利用打夯工具或机具夯击土壤，排出土壤中的水分,加速土壤的固结，提高土壤的密实度和承载力。1.2.2夯实法

平板振动夯进行地基夯实冲击夯进行软土压实施工2.2地基加固的方法共41页

第14页是一种较常采用的地基处理方法,它是用起重机械将大吨位夯锤(一般不小于8t)起吊到高处(一般不小于6m)后，自由落下，对土体进行强力夯实。强夯施工中2.2地基加固的方法强夯适用于粘性土、湿陷性黄土及人工填土地基的加固。但强夯产生的振动对已建成或在建的建筑物有影响时，不得采用。共41页

第15页强夯法施工强夯可提高地基土的强度，降低土的压缩性，改善土的抗液化条件。吊起夯锤锤自动脱钩钩装置起重机配配三角架架起吊夯锤下落落瞬间起重机配配龙门架架起吊夯坑2.2地基加固固的方法法共41页第16页夯锤一般般重10～25t，大吨位位锤通常常采用钢钢板外壳壳内灌砼砼，也可可用局部部钢板浇浇筑砼组组合锤。。锤底面面积宜按按土的性性质确定定，锤底底静压力力值可取取25～40KPa。夯锤中中宜设置置若干上上下贯通通的气孔孔，可减减小夯锤锤起吊时时的吸力力（夯锤锤吸力可可达3倍锤重）。。夯锤上气孔孔长园柱夯锤锤短短园柱夯夯锤园园锥形形夯锤园柱形夯锤锤高宽比过大，容容易偏锤，要慎用用园锥形夯锤锤底面积小，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页真空预压和降降水预压是在在负超静水压压力下排水固固结，又称为为负压固结。按照竖向排水水体的不同，，真空预压法法又可分为普通砂井、袋装砂井和塑料排水带。袋装砂井施工工袋袋装砂井施工工机械袋袋装砂井埋设设完毕袋装砂井2.2地基加固的方方法共41页第22页袋装砂井埋设设完毕2.2地基加固的方方法共41页第23页袋装砂井与排排水横管连接接插板机在进行行塑料排水带带施工2.2地基加固的方方法塑料排水带埋埋设完毕共41页第26页真空预压法—覆盖封闭膜真空预压法—排气进行时真空预压法的的新发展低位真空预压压法高真空击密法法覆水真空预压压法覆水真空预压压法2.2地基加固的方方法共41页第29页用带桩靴的工工具式桩管打打入土中，挤挤压土壤形成成桩孔，拔出出桩管再在桩桩孔中灌入砂砂石或石灰、、素土、灰土土等填充料进进行捣实。其其原理是挤密密土壤、排水水固结，提高高地基的承载载力，俗称“挤密桩”。包括碎(砂)石桩、石灰桩桩、灰土桩、、CFG桩等。2.2.4深层挤密法施工完的灰土土桩灰土桩施工现现场2.2地基加固的方方法共41页第30页⑴CFG桩CFG桩又称水泥粉煤灰碎碎石桩。由长螺旋钻钻机或振动沉沉管桩机成孔孔，将碎石、、石屑、砂、、粉煤灰掺水水泥加水拌和和灌注成桩。。CFG桩的适用范围围很广,在砂土、粉土、、粘土、淤泥泥质土、杂填填土等地基均有大大量成功的实实例。CFG桩破桩头施工工现场CFG桩施工现场CFG桩和桩间土通通过褥垫层形形成CFG桩复合地基2.2地基加固的方方法共41页第31页又称振冲碎石桩，是用振动或或冲击荷载将将底部装有活活瓣式桩靴的的桩管挤入地层层，在软弱地基基中成孔后，再将碎石石从桩管投料料口处投入桩桩管内，然后后边击实、边上拔桩管，形成密实碎碎石桩，并与与桩间土体形形成复合地基基。⑵挤密碎石石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)，搅拌浆浆土，使浆液和土壤混混合，凝结结成坚坚硬的的柱体或土壁。⑴深深层搅搅拌桩桩深层搅搅拌机机定位位启动动后，，叶片片旋转转切削削土壤壤，下下沉至至设计计深度度后缓缓慢提提升搅搅拌机机，同同时喷喷射水水泥浆浆与软软粘土土强制拌拌和，待搅搅拌机机提升升到地地面时时再原位下下沉提提升搅搅拌一次，，使浆浆土均均匀混混合形形成水泥土土桩。深层搅搅拌桩桩施工工工艺艺流程程图2.2地基加加固的的方法法共41页第34页SMW工法桩桩SMW工法桩桩是深深层搅搅拌桩桩的一一项新新工艺艺，以以多轴型型钻掘掘搅拌拌机钻掘，，在钻钻头处处喷出出水泥泥系强强化剂剂与地地基土土反复混合合搅拌，各施工工单元之之间采取取重叠搭接接施工，在在水泥土土混合体体未结硬硬前插入入H型钢或钢钢板作为为应力补强强材，形成一一道具有有一定强强度和刚刚度的、、连续完完整的、、无接缝缝的地下墙体体。2.2地基加固固的方法法共41页第35页清除钻头头上的余余泥形成一道道地下连连续墙型钢补强强材导沟三轴型钻钻掘搅拌拌机水泥浆液液钻杆2.2地基加固固的方法法共41页第36页⑵高压压旋喷桩桩是利用钻钻机把带带有特殊殊喷嘴的的注浆管管钻至设设计深度度，将水水泥浆液液由喷嘴嘴向四周周高速喷射射切削土土层，同时将将旋转的的钻杆徐徐徐提升,浆液与土土体在高高压射流流作用下下充分搅拌混合合，形成连连续搭接接的水泥加固固体。高压旋喷喷桩施工工旋喷法施施工流程程图2.2地基加固固的方法法共41页第37页单管旋喷喷的成桩桩直径较较小，为为获得大大直径截截面的桩桩，可分分别采用用二重管旋旋喷（二根同心心管分别别喷水、、喷浆），或三重管旋旋喷（三根同心心管分别别喷水、、喷气、、喷浆）。喷浆方式式有旋喷、定定喷和摆喷三种，可可分别获获得柱状、壁状和块状