水工建筑物地基处理--软弱地基处理

'水工建筑物地基处理——软弱地基处理——概述 授课内容及安排第二章软弱地基处理第一节概述第二节换土垫层法第三节振冲法第四节深层搅拌法第五节高压喷射注浆法第六节预压法2 授课内容及安排第一节概述一、软土地基处理二、杂填土地基处理三、粉细砂地基加密加固四、湿陷性黄土的处理五、膨胀土处理3 授课内容及安排第二节换土垫层法一、适用条件二、垫层分类三、砂垫层设计1、砂垫层的作用2、砂垫层厚度确定3、砂垫层宽度确定4、垫层强度4 授课内容及安排第三节振冲置换碎石桩一、振冲法概述及振冲置换碎石桩的加固原理二、振冲置换碎石桩的设计三、振冲置换碎石桩的施工四、工程应用五、该工法主要存在的问题5 授课内容及安排第四节深层搅拌法一、概述二、深层搅拌桩设计及施工三、几种深搅工艺四、工程应用6 授课内容及安排第五节高压喷射注浆法一、概述1、高压喷射注浆法的加固机理2、高压喷射注浆法的适用条件3、高压喷射注浆法的主要优点4、（喷浆型）旋喷加固方法分类二、旋喷桩施工三、旋喷桩复合地基设计四、振冲法、深层搅拌法、旋喷法比较7 授课内容及安排第六节预压法一、概述二、堆载预压法三、真空预压法四、低位真空预压法五、土地资源生态再生技术1、问题的提出2、常规预压法与土地资源再生3、低位真空预压法与土地资源再生8 1、我国天然软土地基处理技术研究及发展2、薄层软土地基处理——换填垫层法3、深厚软土地基处理——预压法及复合地基概述——软土地基处理9 我国工程界采用置换、排水固结、注浆加固（胶结）、挤密、加筋等原理处理软土地基上建成堤坝、码头、机场、高速公路等工程。概述——软土地基处理10 20世纪50年代初，长江水利委员会运用超载预压排水固结方法处理杜家台分洪闸软土地基；1959年我国工程界成功地采用砂井排水处理宁波铁路堤及舟山、宁波冷库的软土地基；1970年采用油罐内充水预压方法处理上海高桥炼油厂2万m3油罐软土地基；1977年开始采用袋装砂井，继后采用塑料板排水；1980年交通部第一航务工程局采用真空预压提高吹填土及软土地基承载力；堆载与真空预压的联合使用；低位真空预压。概述——软土地基处理11 法国Menard技术公司于20世纪60年代末首次采用强夯法提高地基承载力；我国于1978年引进并加以发展，采用设置透水垫层、排水砂井方法拓宽强夯法在饱和软土地基中使用；长江水利委员会于1988年首次采用强夯挤淤方法形成拦淤堤封闭式置换地基成功地处理深圳机场5~10m厚淤泥；杨光煦提出整式、桩式及散式挤淤理论与形成置换地基方法(1991)，及压载、射水置换、爆破、强夯、振动、卸荷六种挤淤措施。概述——软土地基处理12 日本在上世纪70年代中期开始研制和应用深层搅拌法加固软土，1975年进入实用阶段；我国交通部水运规划设计院和冶金部建筑总院从1977年开始研制深搅机械和试验，1980年开始在宝钢和连云港工程中运用；1992年我国第一艘深搅船诞生，进行海上深搅施工。概述——软土地基处理13 高压旋喷桩系20世纪60年代末日本首创；我国铁道科学研究院等单位于1972年开始研制专用机具、浆液配方和施工工艺。1975年开始用于地基加固工程。概述——软土地基处理14 1985年我国首次采用水下爆夯方法处理连云港淤泥；1993年长江水利委员会首次采用爆破褥垫方法成功地解决珠海机场岩基与软基结合段不均匀沉降课题。概述——软土地基处理15 我国在20世纪80年代开始采用土工合成材料作为加筋垫层加固软基；张道宽1987年得出加筋垫层有四种破坏类型及相应实用计算方法；杨光煦1995年指出，土工网格提高软基承载力、抗滑稳定及减少不均匀沉降效果优于土工织物。概述——软土地基处理16 1988年我国地基处理学术委员会组织编写的《地基处理手册》出版；1992年龚晓南撰写的《复合地基》出版。概述——软土地基处理17 薄层软土地基处理——换填垫层法适用条件：当软土地基的承载力和变形满足不了建筑物的要求，而软土层的厚度又不很大时；原理：将基础下一定厚度的软土层或全部软土层挖除，换填为性能稳定、无侵蚀性、质地坚硬的材料，形成一强度和刚度较好的垫层；垫层材料：中砂、粗砂、砾砂、角(圆)砾、碎石、矿碴等。概述——软土地基处理18 预压法适用于深厚软土地基的处理；原理：在建筑物建造之前，对软土地基先进行加载预压，使土层逐渐固结，强度逐渐提高以满足建筑物对地基承载力和稳定性要求，并使建筑物荷载下的地基变形量在预压期间基本完成，以解决建筑物使用期间的沉降和不均匀沉降问题；为了加速压缩过程，可采用比建筑物荷载大的超载进行预压；当预计的压缩时间过长时，可在地基内设置塑料排水带或砂井等排水竖井以缩短预压时间。概述——软土地基处理19 复合地基是由竖向增强体、周边土和铺设在增强体顶部的褥垫层构成的地基。增强体与周围土共同承受上部结构荷载，是地基处理最有效的方法之一。软土中可采用振冲置换碎石桩、水泥土深层搅拌桩、高压旋喷桩。概述——软土地基处理20 杂填土地基的处理主要是改善它的均匀性和提高其密实度。对于由建筑垃圾或工业废料为主要成分的杂填土地基，常用的处理方法主要有下列几种：1、分层回填碾压2、振动压实3、挤密法4、柱锤冲扩桩法5、重锤夯实法6、强夯法概述——杂填土地基处理21 分层回填碾压一般在地下水位以上大面积回填时采用。振动压实适用于处理地下水位离振实面不小于0.6m的以建筑垃圾、工业废料等组成的黏性土含量少的松散杂填土地基。当振动压实机自重2t，振动力98kN时，有效压实深度为1.2～1.5m。概述——杂填土地基处理22 挤密法：常用的有挤密砂石桩法、灰土挤密桩法等。适用于处理松散的杂填土地基，主要起挤密作用。柱锤冲扩桩法柱锤冲扩法形成的桩体直径可达500～800mm，处理深度一般不超过6.0m，处理范围应大于基础外缘所包围的范围。概述——杂填土地基处理23 重锤夯实法处理地基必须注意以下问题：地下水。当地下水位较高、细颗粒土含量也较高时，重锤夯实一般不宜采用。软弱下卧层。在夯实影响范围内有软土层存在时，不宜采用此法。重锤夯实的质量与土的含水量关系密切，施工时应特别注意土的含水量变化。概述——杂填土地基处理24 强夯法的有效加固深度（m）概述——杂填土地基处理单位夯击能（kN·m）碎石土、砂土等粉土、粘性土、湿陷性黄土等10005.0~6.04.0~5.020006.0~7.05.0~6.030007.0~8.06.0~7.040008.0~9.07.0~8.050009.0~9.58.0~8.560009.5~10.08.5~9.025 粉细砂地基加密加固1、位于表面的薄层粉细砂——采用分层填筑的压实方法。2、厚层或深部粉细砂地基可采用下述方法加密加固：强夯——加固厚度可达10m。挤密砂桩——加固厚度可达30m。振冲挤密碎石桩——加固厚度可达15m。爆夯加密——深层爆夯法只适用于饱和松散砂的加密，影响深度可达45m，但不能使表层加密，且只能使粉细砂加密至Dr=0.5~0.7。概述——粉细砂地基处理26 湿陷性黄土的处理：重锤表层夯实法和强夯法；土垫层、灰土垫层；土桩挤密法；桩基础；化学加固法；预浸水法。概述——湿陷性黄土地基处理27 湿陷性黄土地基常用的处理方法名称适用范围一般可处理（或穿透）基底下的湿陷性土层厚度（m）垫层法地下水位以上，局部或整片处理1～3夯实法强夯Sr<60%的湿陷性黄土，局部或整片处理3～6重夯1～2挤密法地下水位以上，局部或整片处理5～15桩基础基础荷载大，有可靠的持力层<30预浸水法III、IV级湿陷性黄土场地，6m以上尚应采用垫层等方法处理可消除地面下6m以下全部土层的湿陷性单液硅化或碱液加固法一般用于加固地下水位以上的已有建筑物地基<10，单液硅化加固的最大深度可达20m28 湿陷性黄土地基强夯法和重夯法常用的夯锤参数夯锤参数强夯法(圆形夯锤)重夯法质量（t）10～202～3底面直径（m）2.3～2.81.2～1.4底面静压力（kPa）25～40不宜小于20kPa落距（m）10～204～629 膨胀土处理：防水措施；换土垫层；石灰灌浆加固；桩基等。概述——膨胀土地基处理30'