上海交通大学土力学与地基基础8.ppt

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1、第八章第八章 软弱地基处理软弱地基处理第一节第一节 概概 述述一、软弱地基土的特征一、软弱地基土的特征 由软弱土组成的地基称为软弱地基。由软弱土组成的地基称为软弱地基。软弱土系指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、软弱土系指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其它高压缩性土。杂填土及其它高压缩性土。淤泥、淤泥质土在工程上统称为淤泥、淤泥质土在工程上统称为软土软土。1、软土 软土的工程特性如下：软土的工程特性如下：(1)(1)含水率高，孔隙比大；含水率高，孔隙比大；(2)(2)压缩性高；压缩性高；(3)(3)抗剪强度低；抗剪强度低；(4)(4)渗透性较差；渗透性较差；(5)(5)具有明显的流变性。具有明

2、显的流变性。第一节第一节 概概 述述2、冲填土 冲填土是在整治和疏通江河时，用挖泥船或冲填土是在整治和疏通江河时，用挖泥船或泥浆泵把江河或港湾底部的泥砂用水力冲填泥浆泵把江河或港湾底部的泥砂用水力冲填形成的。形成的。冲填土的物质成分比较复杂：冲填土的物质成分比较复杂：（1 1）若以粉土、粘土为主，则属于欠固结的若以粉土、粘土为主，则属于欠固结的软弱土；软弱土；（2 2）当冲填土主要由中砂粒以上的粗颗粒组当冲填土主要由中砂粒以上的粗颗粒组成时，则不属于软弱土。成时，则不属于软弱土。第一节第一节 概概 述述3 3、杂填土 杂填土一般是覆盖在城市地表的人工杂物。杂填土一般是覆盖在城市地表的人工杂物。

3、包括：包括：碎砖瓦块等建筑垃圾、工业废料和生碎砖瓦块等建筑垃圾、工业废料和生活垃圾等。活垃圾等。杂填土主要特性：杂填土主要特性：（1 1）强度低；强度低；（2 2）压缩性高；压缩性高；（3 3）均匀性差。均匀性差。第一节第一节 概概 述述 二、地基处理的目的 目的目的 改善地基土的性质，满足建筑物地改善地基土的性质，满足建筑物地基的稳定和变形要求，包括改善地基土的变基的稳定和变形要求，包括改善地基土的变形特性和渗透性，提高其抗剪强度和抗液化形特性和渗透性，提高其抗剪强度和抗液化能力。能力。方法方法 每一具体工程都应从地基条件、目每一具体工程都应从地基条件、目标要求、工程费用及材料、机具来源等方

4、面标要求、工程费用及材料、机具来源等方面进行综合分析，以确定合适的地基处理方法。进行综合分析，以确定合适的地基处理方法。第一节第一节 概概 述述软弱土地基处理方法分类表 第二节 碾压法与夯实法 一、土的压实原理控制土的压实效果的主要因素有：土的含水量，控制土的压实效果的主要因素有：土的含水量，压实机械、压实功能、添加料。压实机械、压实功能、添加料。压实效果用干密度压实效果用干密度 d d来衡量，来衡量，压实后压实后 d d=1.61.7g/cm=1.61.7g/cm3 3。二、机械碾压法 机械碾压法是利用机械碾压法是利用压路机压路机、羊足碾、平碾等机、羊足碾、平碾等机械将地基土压实。械将地基土

5、压实。对于杂填土地基，应把影响深度以上部分挖去，对于杂填土地基，应把影响深度以上部分挖去，然后分层碾压并逐层回填碾压；然后分层碾压并逐层回填碾压；对于粘性土地基的碾压，一般用质量为对于粘性土地基的碾压，一般用质量为8103810315103kg15103kg的平碾（或振压机）或的平碾（或振压机）或12103kg12103kg的羊的羊足碾，每层铺土厚度为足碾，每层铺土厚度为202030cm30cm，碾压数遍。碾压数遍。第二节 碾压法与夯实法 压实功能压实功能 影响夯击的压实功能的因素有：夯锤的重量、影响夯击的压实功能的因素有：夯锤的重量、落高、夯击次数、被夯击土的厚度落高、夯击次数、被夯击土的厚

6、度 影响碾压的压实功能的因素有：碾压机具的影响碾压的压实功能的因素有：碾压机具的重量、接触面积、碾压遍数、土层的厚度重量、接触面积、碾压遍数、土层的厚度第二节 碾压法与夯实法第二节 碾压法与夯实法 压实条件压实条件 指压实时被压实土层的特点，所采用压实机械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。的功能和性能，压实的方法和方式等。其它因素其它因素 如：土的颗粒粗细、级配、矿物成分、添加如：土的颗粒粗细、级配、矿物成分、添加材料等因素。材料等因素。第二节 碾压法与夯实法二、重锤夯实法适用类型：非饱和粘性土或杂填土、湿陷性黄土。适用类型：非饱和粘性土或杂填土、湿陷性

7、黄土。主要机具：起重机、重锤。主要机具：起重机、重锤。影响夯实效果的因素：锤重、锤底的直径、落距、影响夯实效果的因素：锤重、锤底的直径、落距、夯击的遍数、夯实土的种类和含水量夯击的遍数、夯实土的种类和含水量第二节 碾压法与夯实法 适用范围适用范围 处理距地下水位处理距地下水位0.8m0.8m以上稍湿的杂填土、以上稍湿的杂填土、粘性土、湿陷性黄土和分层填土等地基，在粘性土、湿陷性黄土和分层填土等地基，在有效夯实深度内存在软粘土时不宜采用此法。有效夯实深度内存在软粘土时不宜采用此法。停夯标准停夯标准 随着夯击遍数的增加，土的每遍夯沉量逐随着夯击遍数的增加，土的每遍夯沉量逐渐减少，对于粘性土及湿陷性

8、黄土，一般要渐减少，对于粘性土及湿陷性黄土，一般要求最后两遍平均夯沉量不大于求最后两遍平均夯沉量不大于1.01.02.0cm2.0cm；对于砂性土，不大于对于砂性土，不大于0.50.51.0cm1.0cm。第二节 碾压法与夯实法三、机械碾压法适用范围：大面积填土和杂填土地基适用范围：大面积填土和杂填土地基主要机具：平碾、羊足碾、压路机、推土机等。主要机具：平碾、羊足碾、压路机、推土机等。影响碾压效果的因素有：被压实土的含水量、影响碾压效果的因素有：被压实土的含水量、压实机械的压实能量。压实机械的压实能量。第二节 碾压法与夯实法四、振动压实法适用范围：处理砂土、炉碴、碎石等无粘性土的适用范围：处

9、理砂土、炉碴、碎石等无粘性土的填土。填土。主要机具：振动压实机主要机具：振动压实机影响压实效果的因素：被压实土的成分和振动时影响压实效果的因素：被压实土的成分和振动时间。间。第三节 换土垫层法一、换土垫层法的原理 换土垫层法是将基础下一定深度内的软弱土换土垫层法是将基础下一定深度内的软弱土层挖去，回填强度较高的砂、碎石或灰土等，层挖去，回填强度较高的砂、碎石或灰土等，并夯击、碾压至密实的一种地基处理方法。并夯击、碾压至密实的一种地基处理方法。第三节 换土垫层法二、垫层设计要点 垫层的设计不但要满足建筑物对地基变形及垫层的设计不但要满足建筑物对地基变形及稳定的要求，而且应符合经济合理的原则。稳定

10、的要求，而且应符合经济合理的原则。设计内容主要是确定垫层断面合理的厚度和设计内容主要是确定垫层断面合理的厚度和宽度。宽度。对于有排水要求的垫层来说，除要求有一定对于有排水要求的垫层来说，除要求有一定厚度和宽度外，还需形成一个排水面，促进厚度和宽度外，还需形成一个排水面，促进软弱土的固结，提高强度，以满足上部结构软弱土的固结，提高强度，以满足上部结构的要求。的要求。第三节 换土垫层法(一一)垫层厚度的确定垫层厚度的确定 垫层垫层厚度一般是根据厚度一般是根据垫层垫层底面底面处处土的自重土的自重应应力与力与附加附加应应力之和不大于力之和不大于软软弱土弱土层层的承的承载载力力设计值进设计值进行确定。行

11、确定。其表达式其表达式为为：czz f f f 垫层底面处软弱土层的承垫层底面处软弱土层的承载力设计值载力设计值；cz cz 垫层底面处土的自重应力垫层底面处土的自重应力(KPaKPa)；z z 垫层垫层底面底面处处土的附加土的附加应应力力(KPaKPa)。第三节 换土垫层法垫层底面处的附加应力垫层底面处的附加应力z z，按计算即：按计算即：条形基础条形基础矩形基础矩形基础 p p 基基础础底面平均底面平均压压力力设计设计值值(kPa)(kPa)；C C 基基础础底面底面标标高高处处的自重的自重应应力力(kPa)(kPa)；l l、b b 基基础础底面的底面的长长度和度和宽宽度度(m)(m)；

12、z z 垫层垫层的厚度的厚度(m)(m)；垫层垫层的的应应力力扩扩散角，按下表散角，按下表选选取。取。垫层材料z/b中砂、粗砂、砾砂、碎石类土、石屑粘性土和粉土（8Ip14）灰土0.25206300.503023第三节 换土垫层法(二二)垫层宽度的确定垫层宽度的确定 垫层的宽度除要满足应力扩散的要求外，还垫层的宽度除要满足应力扩散的要求外，还应防止垫层向两边挤动。如果垫层宽度不足，应防止垫层向两边挤动。如果垫层宽度不足，就有可能部分挤入侧面软弱土中，增大基础就有可能部分挤入侧面软弱土中，增大基础沉降。宽度计算通常可按应力扩散角法。沉降。宽度计算通常可按应力扩散角法。底底宽宽确确定定后后，再再根

13、根据据开开挖挖基基坑坑所所要要求求的的坡坡度度延伸至地面，即得垫层的设计断面。延伸至地面，即得垫层的设计断面。第三节 换土垫层法三、施工要点三、施工要点1 1、垫垫层层施施工工必必须须保保证证达达到到设设计计要要求求的的密密实实度度。密密实实方方法法常常用用的的有有振振动动法法、水水撼撼法法、碾碾压压法法等。等。2 2、垫垫层层的的砂砂料料必必须须具具有有良良好好的的压压实实性性。砂砂料料的的不不均均匀匀系系数数不不能能小小于于5 5，以以中中粗粗砂砂为为好好，可可在在砂中掺入一定数量的碎石，但要分布均匀。砂中掺入一定数量的碎石，但要分布均匀。3 3、开开挖挖基基坑坑铺铺设设垫垫层层时时，必必

14、须须避避免免对对软软弱弱土土层层的扰动和破坏坑底土的结构。的扰动和破坏坑底土的结构。第四节 排水固结预压法 排水固结预压法是利用地基排水固结的特性，排水固结预压法是利用地基排水固结的特性，通过施加预压荷载，并增设各种排水条件通过施加预压荷载，并增设各种排水条件（砂井和排水垫层等排水体），以加速饱和（砂井和排水垫层等排水体），以加速饱和软粘土固结，提高土体强度的一种软土地基软粘土固结，提高土体强度的一种软土地基处理方法。处理方法。第四节 排水固结预压法 一、加固原理与应用条件一、加固原理与应用条件1.1.定义：利用地基排水固结的特性，通过施加定义：利用地基排水固结的特性，通过施加预压荷载，并增设

15、各种排水条件，以加速饱预压荷载，并增设各种排水条件，以加速饱和软粘土固结发展的一种软土地基处理方法。和软粘土固结发展的一种软土地基处理方法。2.2.基本原理：软粘土地基在荷载作用下，土中基本原理：软粘土地基在荷载作用下，土中孔隙水慢慢排出，孔隙体积不断减小，地基孔隙水慢慢排出，孔隙体积不断减小，地基发生固结变形；同时，随着超静孔隙水压力发生固结变形；同时，随着超静孔隙水压力的逐渐消散，土的有效应力增大，地基强度的逐渐消散，土的有效应力增大，地基强度逐步增长。逐步增长。3.3.影响预压固结效果的主要因素有：影响预压固结效果的主要因素有：（1 1）必要的预压荷载）必要的预压荷载-堆载预压、自重预压

16、、真空预堆载预压、自重预压、真空预压、降水预压压、降水预压（2 2）良好的排水边界条件）良好的排水边界条件水平向排水垫层、竖向排水平向排水垫层、竖向排水砂井、袋装砂井、塑料排水带水砂井、袋装砂井、塑料排水带竖向排水体设置原理第四节 排水固结预压法 二、堆载预压法二、堆载预压法 1.1.机机理理 堆堆载载预预压压法法是是在在建建筑筑物物施施工工前前，在在地地基基表表面面分分级级堆堆土土或或加加其其它它荷荷重重，使使地地基基土土压压密密、沉沉降降、固固结结，待待达达到到预预定定的的强强度度变变形形标标准准后后再再卸卸载载，建建造造建建（构构）筑筑物物。从从而而提高地基强度和减少建筑物建成后的沉降量

17、。提高地基强度和减少建筑物建成后的沉降量。第四节 排水固结预压法 2.堆载预压法的特点：（1 1）使使用用的的材材料料、机机具具和和方方法法简简单单直直接接，施施工工操作方便；操作方便；（2 2）堆堆载载预预压压需需要要一一定定时时间间，对对厚厚度度大大的的饱饱和和软粘土，排水固结所需的时间很长；软粘土，排水固结所需的时间很长；（3 3）需需要要大大量量堆堆载载材材料料，在在使使用用上上受受到到一一定定限限制。制。第四节 排水固结预压法 3.堆载预压法适用范围：各类软弱地基，包括天然沉积土层和人工冲各类软弱地基，包括天然沉积土层和人工冲填土层，如沼泽土、淤泥、淤泥质土以及水填土层，如沼泽土、淤

18、泥、淤泥质土以及水力冲填土，广泛用于冷藏库、油罐、机场跑力冲填土，广泛用于冷藏库、油罐、机场跑道、集装箱码头等沉降要求比较高的地基。道、集装箱码头等沉降要求比较高的地基。第四节 排水固结预压法 三、砂井堆载预压法三、砂井堆载预压法 1.1.机理机理 在软弱地基中用钢管打孔、灌在软弱地基中用钢管打孔、灌砂，设置砂井作为竖向排水通道，并在砂井砂，设置砂井作为竖向排水通道，并在砂井顶部设置砂垫层作为水平排水通道，在砂垫顶部设置砂垫层作为水平排水通道，在砂垫层上部堆载以增加土中附加应力，使土体中层上部堆载以增加土中附加应力，使土体中孔隙水较快地通过砂井和砂垫层排出，以达孔隙水较快地通过砂井和砂垫层排出

19、，以达到加速土体固结，提高地基土强度的目的。到加速土体固结，提高地基土强度的目的。典型的砂井地基工程剖面图第四节 排水固结预压法 预压法排水体设置预压法排水体设置2.砂井直径和间距:工程上常采用砂井直径为：工程上常采用砂井直径为：2050cm2050cm常用井距为砂井直径的常用井距为砂井直径的6969倍倍3.砂井的长度:砂井长度的选择和土层分布、地基中附加应力的大砂井长度的选择和土层分布、地基中附加应力的大小、施工期限和条件等因素有关。小、施工期限和条件等因素有关。第四节 排水固结预压法 第四节第四节 排水固结预压法排水固结预压法4.砂井的布置和范围:砂井常按梅花形和正方形布置。砂井常按梅花形

20、和正方形布置。假假设设每每个个砂砂井井的的有有效效影影响响面面积积为为圆圆面面积积，如如砂砂井井间间距距为为L L，则则等等效效圆圆（有有效效影影响响范范围围）的的直直径径dede与与L L的的关关系系为为：梅梅花花形形dede =1.05L=1.05L；正方形正方形 dede=1.13L=1.13L。砂砂井井的的布布置置范范围围应应稍稍大大于于建建筑筑物物基基础础范范围围，扩大的范围可由基础轮廓线向外增大约扩大的范围可由基础轮廓线向外增大约2 24m4m。砂井布置图砂井布置图第四节 排水固结预压法5.地基固结度计算(1)(1)竖向平均固结度竖向平均固结度U Uzz可按太沙基固结理论计可按太沙

21、基固结理论计算。算。如如果果考考虑虑逐逐级级加加荷荷，则则时时间间t t从从加加荷荷历历时时的的一一半起算；半起算；如为双面排水，如为双面排水，H H取土层厚度的一半。取土层厚度的一半。(2)(2)根据根据BarronBarron的解法的解法计计算径向平均固算径向平均固结结度度U Uzz 第四节 排水固结预压法TTH H 水平向固结时间因素，水平向固结时间因素，C CH H 水平固结系数，水平固结系数，KKH H 水平渗透系数水平渗透系数(cm/s)(cm/s)；F F 与与n n有关的系数，有关的系数，n n 井径比，井径比，n n=ddee/d/dw w；一般取为一般取为4 41212。(

22、3).(3).砂井的平均固结度为砂井的平均固结度为 第五节 挤密法和振冲法 一、挤密砂桩一、挤密砂桩 (一一)作用原理作用原理 1 1、松散砂土中的作用、松散砂土中的作用 由由于于成成桩桩方方法法不不同同，在在松松散散砂砂土土中中成成桩桩时时对对周周围围砂砂层层产产生生挤挤密密作作用用和和振振密密作作用用。采采用用冲冲击击法法或或振振动动法法往往砂砂土土中中下下沉沉桩桩管管和和拔拔管管成成桩桩时时，由由于于桩桩管管下下沉沉对对周周围围砂砂土土产产生生很很大大的的横横向向挤挤压压力力，孔孔隙隙比比减减小小，密密度度增增大大。有有效效挤压密范围可达挤压密范围可达3 34 4倍桩径。倍桩径。第五节

23、挤密法和振冲法2 2、软弱粘性土中的作用、软弱粘性土中的作用 由于软粘土的透水性很小，成桩时并不能由于软粘土的透水性很小，成桩时并不能导致土体孔隙水迅速排出使孔隙比减小，土导致土体孔隙水迅速排出使孔隙比减小，土体密实。而是密实的砂桩在软弱粘性土中取体密实。而是密实的砂桩在软弱粘性土中取代了同体积的软弱粘性土，起置换作用并形代了同体积的软弱粘性土，起置换作用并形成成“复合地基复合地基”，使地基承载力有所提高，使地基承载力有所提高，沉降变小。同时，砂桩在软弱粘性土地基中沉降变小。同时，砂桩在软弱粘性土地基中像砂井一样起排水作用，从而加快地基的固像砂井一样起排水作用，从而加快地基的固结沉降速率。结沉

24、降速率。第五节 挤密法和振冲法（二）砂桩设计要点（二）砂桩设计要点 由于砂桩在松散砂土中和软弱粘性土中的由于砂桩在松散砂土中和软弱粘性土中的作用原理不同，因此砂桩间距计算方法也有作用原理不同，因此砂桩间距计算方法也有不同。在砂土地基中，基本假定是挤密后土不同。在砂土地基中，基本假定是挤密后土体中土颗粒增加而体积不变，控制加固后的体中土颗粒增加而体积不变，控制加固后的孔隙比，从而根据设计要求的孔隙比计算桩孔隙比，从而根据设计要求的孔隙比计算桩距距l l。第五节 挤密法和振冲法按梅花形布置时按梅花形布置时 l=l=0.95d0.95d（1+e1+eo o）/（e eo o-e-e1 1）1/21/

25、2按正方形布置时按正方形布置时 l=l=0.95d0.95d（1+e1+eo o）/（e eo o-e-e1 1）1/21/2 式中：式中：l l 桩距（桩距（cmcm）；）；d d 桩径（桩径（cmcm）；）；e eo o 天然孔隙比；天然孔隙比；e e1 1 设计要求的孔隙比。设计要求的孔隙比。第五节 挤密法和振冲法e e1 1可按下式计算：可按下式计算：e e1 1=e=emaxmax-D-Dr r（e emaxmax-e-eminmin）式中式中 e emaxmax最大孔隙比；最大孔隙比；e eminmin最小孔隙比；最小孔隙比；D Dr r相对密实度，一般取相对密实度，一般取0.70

26、.70.80.8。在在软软弱弱粘粘性性土土地地基基中中桩桩距距可可按按置置换换率率要要求求来来计计算，如对正方形布置的桩距可按下式计算：算，如对正方形布置的桩距可按下式计算：l l=（A Ap p/m/m）1/21/2式中式中 m m 置换率。置换率。第五节 挤密法和振冲法 二、挤密土桩和灰土桩二、挤密土桩和灰土桩 土土、灰灰土土或或石石灰灰、粉粉煤煤灰灰混混合合物物（简简称称二二灰灰）挤挤密密桩桩是是利利用用沉沉管管 、冲冲击击、爆爆破破等等方方法法将将钢钢管管打打入入土土中中侧侧向向挤挤密密成成孔孔，然然后后在在孔孔中中分分层层填填土土、灰灰土土或或二二灰灰土土，夯夯实实而而成成的的桩桩，

27、它它与与周边土共同组成复合地基，承受上部荷载。周边土共同组成复合地基，承受上部荷载。第五节 挤密法和振冲法（一）（一）特点及适用范围特点及适用范围1 1、土和灰土挤密桩的主要特点是：、土和灰土挤密桩的主要特点是：（1 1）土土和和灰灰土土挤挤密密桩桩成成桩桩时时为为横横向向挤挤密密，同同样样达达到到所所要要求求的的干干密密度度指指标标，消消除除地地基基土土的的湿湿陷陷性性，提高承载力，降低压缩性；提高承载力，降低压缩性；（2 2）与与换换土土垫垫层层相相比比，不不需需大大量量开开挖挖回回填填土土方方工工程程量量；处处理理深深度度较较大大，可可达达12-15m12-15m；成成桩桩材材料料可可就

28、就地地取取材材，降降低低工工程程造造价价，二二灰灰桩桩可可利利用用工工业废料粉煤灰，变废为宝；业废料粉煤灰，变废为宝；（3 3）机具简单，施工方便，工效高。）机具简单，施工方便，工效高。第五节 挤密法和振冲法（一）（一）特点及适用范围特点及适用范围 2 2、土和灰土挤密桩的适用范围：、土和灰土挤密桩的适用范围：土和灰土（或二灰土）挤密桩适于加固土和灰土（或二灰土）挤密桩适于加固地下水位以上，天然含水率地下水位以上，天然含水率12%-25%12%-25%，厚度，厚度5-5-15m15m的新填土、杂填土、湿陷性黄土及含水率的新填土、杂填土、湿陷性黄土及含水率较大的软弱地基。较大的软弱地基。第五节

29、挤密法和振冲法（二）（二）桩的构造和布置桩的构造和布置 1 1、桩桩孔孔直直径径：根根据据工工程程量量、挤挤密密效效果果、施施工工设设备备、成成孔孔方方法法等等情情况况而而定定，一一般般选选用用30-30-60cm60cm。2 2、桩桩长长：根根据据土土质质情情况况、桩桩处处理理地地基基深深度度、工工程程要要求求和和成成孔孔设设备备等等因因素素确确定定，一一般般为为5-5-15m15m。3 3、桩距和排距：桩孔一般按梅花形布置。桩距和排距：桩孔一般按梅花形布置。4 4、处理宽度：处理地基的宽度应大于基础的、处理宽度：处理地基的宽度应大于基础的宽度。宽度。第五节 挤密法和振冲法 三、振冲法三、振

30、冲法 （一）振冲法加固机理（一）振冲法加固机理 振冲法是以起重机吊起振冲器，使振冲法是以起重机吊起振冲器，使振动器振动器产生高频振动，同时通过喷嘴喷射高压水流；产生高频振动，同时通过喷嘴喷射高压水流；在边振边冲的共同作用下，将振动器沉到土在边振边冲的共同作用下，将振动器沉到土中的预定深度；经清孔后，从地面向孔内逐中的预定深度；经清孔后，从地面向孔内逐段填入砂石，或不加填料，使土体在振动作段填入砂石，或不加填料，使土体在振动作用下被挤密实，达到要求的密实度后即可提用下被挤密实，达到要求的密实度后即可提升振动器。升振动器。振冲法振冲法成桩过程成桩过程第五节 挤密法和振冲法（二）分类（二）分类 振冲

31、法按加固机理和效果的不同，分为振冲振冲法按加固机理和效果的不同，分为振冲置换法和振冲密实法两类。置换法和振冲密实法两类。1 1、振冲置换法是在地基中借振冲器成孔，振、振冲置换法是在地基中借振冲器成孔，振密填料置换，形成一群以碎石、砂砾等散粒密填料置换，形成一群以碎石、砂砾等散粒材料组成的桩体，与原地基土一起构成复合材料组成的桩体，与原地基土一起构成复合地基，使其排水性能得到很大改善，使承载地基，使其排水性能得到很大改善，使承载力提高，沉降量减少。力提高，沉降量减少。第五节 挤密法和振冲法2 2、振冲密实法主要是利用振动和高压水流使砂、振冲密实法主要是利用振动和高压水流使砂层液化，砂颗粒相互挤密

32、，孔隙减少，从而层液化，砂颗粒相互挤密，孔隙减少，从而提高砂层本身的承载力和抗液化能力。提高砂层本身的承载力和抗液化能力。第五节 挤密法和振冲法(三三)振冲法加固地基的特点是：振冲法加固地基的特点是：（1 1）技术可靠，机具设备简单，施工简便；）技术可靠，机具设备简单，施工简便；（2 2）可因地制宜，就地取材；）可因地制宜，就地取材；（3 3）加固速度快，节约投资，碎石桩具有良好）加固速度快，节约投资，碎石桩具有良好的透水性，地基承载力可提高的透水性，地基承载力可提高1.2-1.351.2-1.35倍；倍；（4 4）振冲过程中的预震效应，可增加砂土地基）振冲过程中的预震效应，可增加砂土地基抗液

33、化能力。抗液化能力。第五节 挤密法和振冲法（四）振冲密实法适用范围（四）振冲密实法适用范围 振冲置换法适用于：振冲置换法适用于：处理不排水抗剪强度小于处理不排水抗剪强度小于20KPa20KPa的粘性土、粉的粘性土、粉土、饱和黄土和人工填土等地基，如果桩周土、饱和黄土和人工填土等地基，如果桩周土的强度过低，则难以形成桩体。土的强度过低，则难以形成桩体。第五节 挤密法和振冲法（四）振冲密实法适用范围（四）振冲密实法适用范围 振冲密实法适用于：振冲密实法适用于：处理砂土和粉土等地基，不加填料的振冲密处理砂土和粉土等地基，不加填料的振冲密实法仅适用于处理粘粒含量小于实法仅适用于处理粘粒含量小于10%1

34、0%的粗砂、的粗砂、中砂地基。中砂地基。振冲法不适于在地下水位较高、土质松散易振冲法不适于在地下水位较高、土质松散易塌方和含有大块石等障碍物的土层中使用。塌方和含有大块石等障碍物的土层中使用。第六节 高压喷射注浆法与深层搅拌法 一、高压喷射注浆法一、高压喷射注浆法n n高压喷射注浆法又称旋喷法，是利用钻机把高压喷射注浆法又称旋喷法，是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位带有特殊喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，用高压脉冲泵，将水泥浆液通过钻杆置后，用高压脉冲泵，将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置，以高速高压射流喷入土体，下端的喷射装置，以高速高压射流喷入土体，冲击切削土层，使喷射流

35、射程内的土体遭受冲击切削土层，使喷射流射程内的土体遭受破坏，同时，钻杆边转动边提升，使土体与破坏，同时，钻杆边转动边提升，使土体与水泥浆充分搅拌混合，凝聚固结后即在地基水泥浆充分搅拌混合，凝聚固结后即在地基中形成一定强度的水泥土混合体，从而使地中形成一定强度的水泥土混合体，从而使地基得到加固。基得到加固。施喷法施喷法施工流程图施工流程图高压喷射注浆的三种形式高压喷射注浆的三种形式第六节 高压喷射注浆法与深层搅拌法 (一一)分类及形式分类及形式 1 1、注浆形式注浆形式分为：分为：（1 1）旋转喷射注浆（旋喷法）；旋转喷射注浆（旋喷法）；（2 2）定向喷射注浆（定喷法）；定向喷射注浆（定喷法）；

36、（3 3）在某一角度范围内摆动喷射注浆（摆喷在某一角度范围内摆动喷射注浆（摆喷法）。法）。n n加固体形状可分为立柱、壁状和块状等。加固体形状可分为立柱、壁状和块状等。（二）主要特征（二）主要特征1 1、适用范围较广、适用范围较广2 2、施工简便、施工简便3 3、固结体形状可控制、固结体形状可控制4 4、既可垂直喷射又可倾斜和水平喷射、既可垂直喷射又可倾斜和水平喷射5 5、有较好的耐久性、有较好的耐久性6 6、料源广阔价格低廉、料源广阔价格低廉7 7、浆液集中，流失较少、浆液集中，流失较少8 8、设备简单，管理方便、设备简单，管理方便9 9、安全生产、安全生产1010、无公害、无公害第六节 高

37、压喷射注浆法与深层搅拌法 第六节 高压喷射注浆法与深层搅拌法 （三）适用范围：（三）适用范围：（1 1）淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、湿陷性黄土、人工填土等地基的加固，土、湿陷性黄土、人工填土等地基的加固，（2 2）用于既有建筑和新建建筑的地基处理、用于既有建筑和新建建筑的地基处理、深基坑侧壁挡土或挡水、基坑底部防止管涌深基坑侧壁挡土或挡水、基坑底部防止管涌与隆起、坝的防渗加固等。与隆起、坝的防渗加固等。若喷射浆液无法在土层中凝聚，则不宜采若喷射浆液无法在土层中凝聚，则不宜采用。用。第六节 高压喷射注浆法与深层搅拌法 （四）加固土的基本性状（四）加固土的基

38、本性状1 1、直径较大；、直径较大；2 2、固结体的形状；、固结体的形状；3 3、重量轻；、重量轻；4 4、透气透水性差；、透气透水性差；5 5、固结强度高、固结强度高6 6、单桩承载力高、单桩承载力高第六节 高压喷射注浆法与深层搅拌法 二、二、深层搅拌法深层搅拌法 深层搅拌法系利用水泥（石灰）等材料作为深层搅拌法系利用水泥（石灰）等材料作为固化剂，通过深层搅拌机在地基深部，就地固化剂，通过深层搅拌机在地基深部，就地将软土和固化剂（浆体或粉体）强制拌和，将软土和固化剂（浆体或粉体）强制拌和，利用固化剂和软土发生一系列物理化学反应，利用固化剂和软土发生一系列物理化学反应，使其凝结成具有整体性、水

39、稳性好和较高强使其凝结成具有整体性、水稳性好和较高强度的水泥土（灰土），与天然地基形成复合度的水泥土（灰土），与天然地基形成复合地基。地基。第六节 高压喷射注浆法与深层搅拌法 (一一)加固机理加固机理 水水泥泥加加固固土土由由于于水水泥泥用用量量少少（8%8%18%18%），水水泥泥水水化化反反应应完完全全是是在在土土粒粒周周围围产产生生的的，水水泥泥与与软软粘粘土土拌拌和和后后，水水泥泥中中的的矿矿物物和和土土中中水水发生强烈的水解和水化反应，生成水化物。发生强烈的水解和水化反应，生成水化物。石石灰灰加加固固土土除除利利用用生生石石灰灰的的吸吸水水、膨膨胀胀和和发发热热性性能能外外，还还利利

40、用用石石灰灰与与软软粘粘土土发发生生离离子子交换和化学反应达到加固地基的目的。交换和化学反应达到加固地基的目的。第六节 高压喷射注浆法与深层搅拌法 (二二)特点适用范围特点适用范围1 1、深层搅拌法的特点是：、深层搅拌法的特点是：（1 1）在在地地基基加加固固过过程程中中无无振振动动、无无噪噪音音、无无污污染；染；（2 2）对对被被加加固固土土体体无无侧侧向向挤挤压压，对对邻邻近近建建筑筑物物影响很小；影响很小；（3 3）有效提高地基强度；）有效提高地基强度；（4 4）施工工期短，造价低廉。）施工工期短，造价低廉。第六节 高压喷射注浆法与深层搅拌法 2 2、适用范围、适用范围 （1 1）加固深厚的淤泥、淤泥质土、粉土和）加固深厚的淤泥、淤泥质土、粉土和含水率较高、地基承载力不大于含水率较高、地基承载力不大于120KPa120KPa的粘的粘性土地基。性土地基。（2 2）多用于墙下条形基础、大面积堆料厂房）多用于墙下条形基础、大面积堆料厂房地基、深基坑支护与防渗、坑底抗隆起及地地基、深基坑支护与防渗、坑底抗隆起及地下防渗墙等工程。下防渗墙等工程。