第一篇:地基處理考試重點(diǎn)總結(jié)
地基處理
一、緒論
1地基處理的概念:天然地基很軟弱,不能滿足建筑物對地基穩(wěn)定、變形以及滲透方面的要求時,則對地基進(jìn)行人工處理再建造基礎(chǔ),這種地基加固稱為地基處理。
2地基處理的目的:對軟弱地基上可能發(fā)生的問題,如沉降、承載力偏低和滲漏等,采取一定的方法和措施加以改善地基條件,以滿足建筑物對地基的要求。
3地基處理的對象:1地基承載力及穩(wěn)定性;2沉降、水平位移及不均勻沉降;3滲漏;4液化;5特殊土不良地基的特性。
二、復(fù)合地基理論 1復(fù)合地基的概念:由兩種剛度不同的材料組成,共同承受上部荷載并協(xié)調(diào)變形的人工地基。2復(fù)合地基的作用機(jī)理:1樁體作用;2加速固結(jié)作用;3振密、擠密作用;4加筋作用;5墊層作用
3復(fù)合地基的破壞模式:1刺入破壞模式;2鼓脹破壞模式;3整體剪切破壞模式;4滑動破壞模式
4面積置換率的概念:樁體的橫截面積與該樁體所承擔(dān)的復(fù)合地基面積之比
5樁土應(yīng)力比:在荷載作用下,復(fù)合地基樁體上豎向平均應(yīng)力和樁間土上豎向平均應(yīng)力之比 6復(fù)合地基承載力計算:考計算。
7復(fù)合模量:將樁與土視為一復(fù)合體,這個復(fù)合體的壓縮模量為復(fù)合模量,可以用含有樁間土和樁體的壓縮模量的關(guān)系式表示。
三、換土墊層法
1換土墊層法的定義:當(dāng)軟弱土地基的承載力和變形滿足不了建筑物對地基的要求,而軟弱土層的厚度又不是很大時(一般小于5米),可以將基礎(chǔ)底面以下軟弱土層部分或全部挖去,然后換填強(qiáng)度較高的砂(石)或其它性能穩(wěn)定、無侵蝕性的材料,并壓(夯、振)實(shí)至要求的密實(shí)度為止,這種地基處理的方法稱為換土墊層法。2土的壓實(shí)機(jī)理:當(dāng)水中含水量較小時,土中主要是強(qiáng)結(jié)合水,土粒表面的結(jié)合水膜比較薄,顆粒間存在很大的分子引力,阻止土顆粒的移動,使土很難壓實(shí);當(dāng)含水量適當(dāng)增大時,土中的結(jié)合水膜增厚,分子間吸引力減弱,水膜起潤滑作用,使土粒容易移動而形成密實(shí)排列;但當(dāng)土中含水量繼續(xù)增大,以致土中存在不少自由水,壓實(shí)時,內(nèi)部的自由水不易被排出,形成較大的空隙壓力,阻止土顆粒的靠攏,壓實(shí)效果反而下降。
3壓實(shí)系數(shù):土的控制干密度與最大干密度的比值,壓實(shí)度檢測步驟:
四、深層密實(shí)法
1.強(qiáng)夯法:是一種快速加固軟土地基的方法。亦稱為動力固結(jié)法。2.動力固結(jié):(1)含有少量氣泡的可壓縮液體,(2)固結(jié)時液體排除所通過的小孔,其孔徑是變化的,(3)彈簧剛度是變化的,(4)活塞有摩擦阻力。
靜力固結(jié):(1)不可壓縮的液體,(2)固結(jié)是液體所排除的小孔,其孔徑是不變的,(3)彈簧剛度是常數(shù),(4)活塞無摩擦阻力。3.觸變恢復(fù)階段:(不會,網(wǎng)上找)
4.動力置換可分為整體置換和樁式置換。5.強(qiáng)夯法設(shè)計計算:(自己到書上抄下公式)
6.碎石樁加固機(jī)理:松散地基(1)擠密作用(2)排水作用(3)砂基預(yù)震效應(yīng);黏性土(1)置換作用(2)排水作用
7.碎石法設(shè)計計算(公式書上抄下)(4-12 4-13 4-14很重要)8.石灰樁加固機(jī)理:(1)樁間土:成孔擠密,膨脹擠密,脫水?dāng)D密,膠凝作用(2)樁身 9.CFG樁:是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱。有水泥,粉煤灰,碎石,石屑或砂加水拌和形成的一種具有一定黏結(jié)強(qiáng)度的樁,和樁間土,褥墊層一起形成復(fù)合地基。10.CFG樁加固機(jī)理:(1)樁體作用(2)擠密作用(3)褥墊層作用:保證樁,土共同承擔(dān)載荷;減少基礎(chǔ)地面的盈利集中;調(diào)整樁,土荷載分擔(dān)比;調(diào)整樁,土水平荷載分擔(dān)比 11.石屑率:在混合料中摻入一定量的中等粒徑石屑后,可使級配良好,增大接觸比表面積,提高樁體的抗剪強(qiáng)度
λ=G1/(G1+G2)
五、排水固結(jié)
1.加壓系統(tǒng)是指地基施加的荷載。
2.排水固結(jié)(1)排水系統(tǒng):1)豎向排水體:普通砂井、袋裝砂井、塑料排水帶,2)水平排水體--砂墊層,(2)加壓系統(tǒng):堆載法、真空法、陣水法、電滲法 3.真空預(yù)壓加固機(jī)理:(1)薄膜上面承受等于薄膜內(nèi)外壓差的荷載(2)地下水位降低,相應(yīng)增加附加應(yīng)力(3)封閉氣泡排出,土的滲透性加大
4.固結(jié)度:飽和土層或土樣在荷載固結(jié)下的過程中,某一時刻孔隙水壓力平均消散值與初始孔隙水壓力比值
六、化學(xué)加固法
1.灌漿法:利用液壓、氣壓或電化學(xué)原理,通過注漿管把漿液均勻的注入地層中,漿液以填充、滲透和擠密等方式,趕走土顆粒間或巖石裂隙中的水分和空氣后占據(jù)其位置,經(jīng)人工控制一定時間后,漿液將原來松散的土粒或裂隙膠成一個整體,形成一個結(jié)構(gòu)新、強(qiáng)度高、防水性能好和化學(xué)穩(wěn)定性良好的“結(jié)識體” 2灌漿法的目的:(1)增加地基土的不透水性,防止流沙、支護(hù)結(jié)構(gòu)滲水、壩基漏水和隧道開挖時涌水以及改善地下工程的開挖條件(2)提高地基土的承載力,減少地基的沉降和不均勻沉降(3)整治塌方滑坡,處理路基病害(4)邊坡護(hù)岸和防止橋墩的沖刷(5)進(jìn)行托換技術(shù),對原有建筑地基加固
3.灌漿法按照加固機(jī)理可分為:滲透灌漿、壓密灌漿、劈裂灌漿和電化學(xué)灌漿。4.高壓噴射注漿法分為:旋轉(zhuǎn)噴射、定向噴射和擺動噴射三種。5.高壓噴注法工藝類型有:單管法(只有漿液)、二重管法(漿液和空氣)、三重管法(水、空氣、漿液)
6.水泥土攪拌法:利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑,通過特制的深層攪拌機(jī)械在地基深部就地將軟土和固化劑強(qiáng)制拌合,使軟土硬結(jié)形成加固體,從而提高地基的強(qiáng)度和增大變形模量。
7.水泥土攪拌法加固機(jī)理:1)離子交換,2)團(tuán)粒化作用,3)硬凝反映,4)碳酸化作用
設(shè)計計算
(自己看書)
七、加筋法
植被護(hù)坡是指用活的植物或者其與非生命的材料相結(jié)合,以減輕坡面的不穩(wěn)定性與侵蝕,也稱之為植物固坡,坡面生態(tài)工程。工程界更直觀形象地稱之為“邊坡綠化”
八、特殊土地基處理
膨脹土的主要工程性質(zhì):1)多裂隙性,2)超固結(jié)性,3)脹縮性
九、托換技術(shù) 托換技術(shù):解決對原有建筑物的地基需要處理與基礎(chǔ)需要加固的問題,和解決對原有建筑物基礎(chǔ)下需要修建地下工程以及鄰近需要建造新工程而影響到原有建筑物的安全等技術(shù)問題的總稱。
第二篇:地基處理總結(jié)
1.淺基礎(chǔ):一般指基礎(chǔ)埋深小于5m,或者基礎(chǔ)埋深小于基礎(chǔ)寬度的基礎(chǔ)
2.地基處理的目的:1提高土的強(qiáng)度-地基承載力2 增加土的剛度-減少地基沉降量3 改善地基土的水力特性(1)防滲(2)排水(3)滲透穩(wěn)定性:(4)抗凍性4改善抗震性能(1)液化(2)震陷 軟土指淤泥及淤泥質(zhì)土,是在靜水或非常緩慢的流水環(huán)境中沉積,并經(jīng)生物化學(xué)作用形成的飽和軟粘性土。軟土的特征及分類:富含有機(jī)質(zhì)和粘粒,天然含水量大于液限(流塑狀態(tài)),天然孔隙比大于或等于1。天然孔隙比大于等于1.5時,稱為淤泥;介于1和1.5之間時,稱淤泥質(zhì)土;土中有機(jī)質(zhì)含量介于5%和10%之間時,稱有機(jī)質(zhì)土;介于10%和60%之間時,稱為泥炭質(zhì)土;大于60%時泥炭。變形特征:變形大而不均勻;變形穩(wěn)定歷時長;抗剪強(qiáng)度低;較顯著的觸變性和蠕變性 4.填土分類:雜填土,吹填土,素填土
5.吹填土是由水力沖填泥砂形成的沉積土,即在整理和疏浚江河航道時,有計劃地用挖泥船,通過泥漿泵夾大量水分,吹送至江河兩岸而形成的一種填土。
吹填土與軟土:吹填土在工程性質(zhì)上,很接近軟土。比如富含有機(jī)質(zhì)和粘粒,含水量大,孔隙比高,飽和度高,透水性較弱,強(qiáng)度低,壓縮性高等等。造成這一現(xiàn)象的原因是,吹填土的來源就是海相沉積的淤泥和砂土。因此,目前國內(nèi)對吹填土的處理,除了一些吹填初期的預(yù)加固之外,多數(shù)將之視為軟土進(jìn)行地基處理與加固。地基處理:為提高地基承載力,改善其變形性質(zhì)或滲透性質(zhì)而采取的人工處理地基的方法。2 復(fù)合地基:部分土體被增強(qiáng)或被置換形成增強(qiáng)體,由增強(qiáng)體和周圍地基土共同承擔(dān)荷載的地基。地基承載力特征值:由載荷試驗(yàn)測定的地基土壓力變形曲線線性變形段內(nèi)規(guī)定的變形所對應(yīng)的壓力值,其最大值為比例界限值。換填墊層法:挖去地表淺層軟弱土層或不均勻土層,回填堅硬、較粗粒徑的材料,并夯壓密實(shí),形成墊層的地基處理方法。預(yù)壓法:對地基進(jìn)行堆載或真空預(yù)壓,使地基土固結(jié)的地基處理方法。真空預(yù)壓法:通過對覆蓋于豎井地基表面的不透氣薄膜內(nèi)抽真空,而使地基固結(jié)的地基處理方法。17 強(qiáng)夯法:反復(fù)將夯錘提到高處使其自由落下,給地基以沖擊和振動能量,將地基土夯實(shí)的地基處理方法。1 8 強(qiáng)夯置換法:將重錘提到高處使其自由落下形成夯坑,并不斷夯擊坑內(nèi)回填的砂石、鋼渣等硬粒料,使其形成密實(shí)的墩體的地基處理方法。9 振沖法:在振沖器水平振動和高壓水的共同作用下,使松砂土層振密,或在軟弱土層中成孔,然后回填碎石等粗粒料形成樁柱,并和原地基土組成復(fù)合地基的地基處理方法。砂石樁法:采用振動、沖擊或水沖等方式在地基中成孔后,再將碎石、砂或砂石擠壓入已成的孔中,形成砂石所構(gòu)成的密實(shí)樁體,并和原樁周土組成復(fù)合地基的地基處理方法。21 水泥粉煤灰碎石樁法:由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高黏結(jié)強(qiáng)度樁,并由樁、樁間土和褥墊層一起組成復(fù)合地基的地基處理方法。水泥土攪拌法:以水泥作為固化劑的主劑,通過特制的深層攪拌機(jī)械,將固化劑和地基土強(qiáng)制攪拌,使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的樁體的地基處理方法。24 深層攪拌法:使用水泥漿作為固化劑的水泥土攪拌法。簡稱濕法。25 粉體噴攪法:使用干水泥粉作為固化劑的水泥土攪拌法。簡稱干法。高壓噴射注漿法:用高壓水泥漿通過鉆桿由水平方向的噴嘴噴出,形成噴射流,以此切割土體并與土拌和形成水泥土加固體的地基處理方法 石灰樁法:由生石灰與粉煤灰等摻合料拌和均勻,在孔內(nèi)分層夯實(shí)形成豎向增強(qiáng)體,并與樁間土組成復(fù)合地基的地基處理方法。灰土擠密樁法:利用橫向擠壓成孔設(shè)備成孔,使樁間土得以擠密。用灰土填入樁孔內(nèi)分層夯實(shí)形成灰土樁,并與樁間土組成復(fù)合地基的地基處理方法。
1.換填法是將基礎(chǔ)底面下一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去,然后分層填入強(qiáng)度較大的砂、碎石、素土、灰土以及其它性能穩(wěn)定和無侵蝕性的材料,并夯實(shí)(或振實(shí))至要求的密實(shí)度。按換填材料的不同,將墊層分為砂墊層、碎石墊層、素土墊層、干渣墊層和粉煤灰墊層等。用作地基的淺層處理,其主要作用包括:(1)提高持力層的強(qiáng)度,并將建筑物基底壓力擴(kuò)散到墊層以下的軟弱地基,使軟弱地基土中所受應(yīng)力減少到該軟弱地基土的容許承載力范圍內(nèi),從而滿足強(qiáng)度要求;(2)墊層置換了軟弱土層,從而可減少地基的變形量;(3)加速軟土層的排水固結(jié)。(4)防止凍脹。(5)對濕陷性黃土、膨脹土等特殊土,處理的目的是為了消除或部分消除地基土的濕陷性、脹縮性等。
《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定:換填法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘等的淺層處理。
2.素土、灰土、二灰墊層總稱土墊層,適用于處理1~4m厚的軟弱土層。
灰土墊層中石灰和土的體積比一般以2:8或3:7為最佳。墊層強(qiáng)度隨含灰量的增加而提高。但含灰量超過一定值后,灰土強(qiáng)度增加很慢。
二灰墊層是將石灰和粉煤灰兩種材料按2:8或3:7體積比加適當(dāng)水拌和均勻后分層夯實(shí)。其強(qiáng)度比灰土墊層高得多,常用于處理濕陷性黃土的濕陷性。
土墊層設(shè)計內(nèi)容主要包括:
(一)厚度確定;
(二)寬度確定;
(三)平面處理范圍
厚度確定 1.軟土地基上土墊層厚度的確定與砂墊層相同。2.對非自重濕陷性黃土地基上的墊層厚度應(yīng)保持天然黃土層所受的壓力小于其濕陷起始壓力值。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,當(dāng)矩形基礎(chǔ)的墊層厚度為0.8~1.0倍基底寬度,條形基礎(chǔ)的墊層厚度為1.0~1.5倍基底寬度時,能消除部分至大部分非自重濕陷性黃土地基的濕陷性。當(dāng)墊層厚度為1.0~1.5倍柱基基底寬度或1.5~2.0倍條基基底寬度時,可基本消除非自重濕陷性黃土地基的濕陷性。3.在自重濕陷性黃土地基上,墊層厚度應(yīng)大于非自重濕陷性黃土地基上墊層的厚度,或控制剩余濕陷量不大于20cm才能取得好的效果。
1.復(fù)合地基是指由兩種剛度(或模量)不同的材料(樁體和樁間土)組成,共同承受上部荷載并協(xié)調(diào)變形的人工地基。
根據(jù)樁體材料的不同,復(fù)合地基的分類如下。
散體材料復(fù)合地基:砂樁,碎石樁,礦渣樁復(fù)合地基
柔性樁復(fù)合地基:土樁,灰土樁,石灰樁,粉體攪拌石灰樁,水泥土樁復(fù)合地基
剛性樁復(fù)合地基:樹根樁,CFG樁復(fù)合地基
一、作用機(jī)理
1、樁體作用,復(fù)合地基是樁體與樁間土共同工作,由于樁體的剛度比周圍土體大,在剛性基礎(chǔ)下等量變形時,地基中應(yīng)力將重新分配,樁體產(chǎn)生應(yīng)力集中而樁間土應(yīng)力降低,這樣復(fù)合地基承載力和整體剛度高于原地基,沉降量有所減少。
2、加速固結(jié)作用,碎石樁、砂樁具有良好的透水特性,可加速地基的固結(jié)。另外,水泥土類和混凝土類樁在某種程度上也可加速地基固結(jié)。
3、擠密作用,砂樁、土樁、石灰樁、碎石樁等在施工過程中由于振動、擠壓、排土等原因,可對樁間土起到一定的密實(shí)作用。另外,采用生石灰樁,由于生石灰具有吸水、發(fā)熱和膨脹等作用,對樁間土同樣起到擠密作用。
4、加筋作用,各種復(fù)合地基除了可提高地基的承載力和整體剛度外,還可用來提高土體的抗剪強(qiáng)度,增加土坡的抗滑能力。
二、破壞模式 復(fù)合地基的破壞形式可分為三種情況:第一種是樁間首先破壞進(jìn)而發(fā)生復(fù)合地基全面破壞;第二種是樁體首先破壞進(jìn)而復(fù)合地全面破壞;第三種是樁體和樁間土同時發(fā)生破壞。在實(shí)際工程中,第一、第三種情況較少見,一般都是樁體先破壞、繼而引起復(fù)合地基全面破壞。
(1)刺入破壞模式。樁體剛度較大,地基土強(qiáng)度較低的情況下較易發(fā)生樁體刺入破壞。樁體發(fā)生刺入破壞后,不能承擔(dān)荷載,進(jìn)而引起樁間土發(fā)生破壞,導(dǎo)致復(fù)合地基全面破壞。剛性樁復(fù)合地基較易發(fā)生這類破壞。
(2)鼓脹破壞模式。在荷載作用下,樁間土不能提供足夠的圍壓來阻止樁體發(fā)生過大的側(cè)向變形,從而產(chǎn)生樁體的鼓脹破壞。樁體發(fā)生鼓脹破壞引起復(fù)合地基全面破壞。散體材料樁復(fù)合地基較易發(fā)生這類破壞。在一定的條件下,柔性樁復(fù)合地基也可能產(chǎn)生這類型式的破壞。
(3)整體剪切破壞模式。在荷載作用下,復(fù)合地基產(chǎn)生圖中所示的塑性區(qū),在滑動面上樁體和土體均發(fā)生剪切破壞。散體材料樁復(fù)合地基較易發(fā)生這類型式的整體剪切破壞,柔性樁復(fù)合地在在一定條件下也可能發(fā)生這類破壞。
(4)滑動破壞模式。在荷載作用下,復(fù)合地基沿某一滑動面產(chǎn)生滑動破壞。在滑動面上,樁體和樁間土均發(fā)生剪切破壞。各種復(fù)合地基都可能發(fā)生這類型式的破壞。
2.若樁體的橫截面積為Ap,該樁體所承擔(dān)的復(fù)合地基面積為A,則復(fù)合地基置換率為: m=Ap/A
3.樁土應(yīng)力比是復(fù)合地基的一個重要設(shè)計參數(shù),它關(guān)系到復(fù)合地基承載力和變形的計算。影響樁土應(yīng)力比的因素:荷載水平、樁土模量比、復(fù)合地基面積置換率、原地基土強(qiáng)度、樁長、固結(jié)時間和墊層情況等。1.砂樁是指用振動或沖擊荷載在軟弱地基中成孔后,再將砂擠入土中,形成大直徑的密實(shí)柱體。
砂樁適用于松散砂土、人工填土、粘性土、粉土和雜填土等地基,以提高地基的強(qiáng)度,減少地基的壓縮性,或提高地基的抗震能力,以防止飽和松散砂土地基的振動液化。對加固飽和軟弱土地基則應(yīng)慎重,如果建筑物以變形為控制條件,則砂樁處理后的軟弱地基需經(jīng)預(yù)壓,以消除沉降后才可作為建筑物地基,否則難以滿足建筑物對沉降的要求。
根據(jù)國內(nèi)外的使用經(jīng)驗(yàn),砂樁適用于中小型工業(yè)與民用建筑物、散料堆場、碼頭、路堤、油罐等工程的地基加固。
砂樁的加固機(jī)理
一、在松散砂土中的加固機(jī)理
砂土屬單粒結(jié)構(gòu),可分為疏松和密實(shí)兩種極端狀態(tài)。密實(shí)的單粒結(jié)構(gòu),顆粒間的排列已接近最穩(wěn)定狀態(tài),在動(靜)荷載下,一般不再產(chǎn)生大的變形。而疏松的單粒結(jié)構(gòu),顆粒間孔隙大,顆粒位置不穩(wěn)定,在動(靜)荷載作用下容易產(chǎn)生位移,因而會產(chǎn)生較大的沉降,特別在動荷載作用下更為顯著,可減少20%,因此必須經(jīng)過人工處理后才可作為建筑物的地基。
在砂樁的成樁過程中,因采用振動或沖擊方法,樁管對周圍砂土產(chǎn)生很大的橫向擠壓力,將地基中等于樁管體積的砂擠向周圍的砂層,這種強(qiáng)制擠密使砂土的相對密度增加,孔隙比降低,干密度和內(nèi)摩擦角增大,土的物理力學(xué)性能得到改善,地基承載力大幅度提高,一般可提高2~5倍。當(dāng)砂土地基被擠密到臨界孔隙比以下時,還可防止砂土振動液化。
二、在軟弱粘土中的加固機(jī)理
砂樁在軟弱粘性土地基中主要起置換作用和排水作用,這樣形成的復(fù)合地基,可提高地基的承載力和整體穩(wěn)定性。
1.置換作用 粘性大多為蜂窩結(jié)構(gòu),在成樁過程中受擾動后,比具有相同密實(shí)度和含水量的原狀土的力學(xué)性質(zhì)會降低,不僅很難起到擠密加固作用,甚至?xí)箻吨芡馏w強(qiáng)度出現(xiàn)暫時降低。所以砂樁加固軟弱地基主要利用砂樁本身的強(qiáng)度形成復(fù)合地基,提高地基的承載力和地基的整體穩(wěn)定性。
-7-42.排水作用 一般軟弱地基土的滲透性很小,滲透系數(shù)多在1×10~1×10cm/s范圍內(nèi)。在軟弱地基中設(shè)置砂樁后,減少了軟弱地基土的的排水距離,加快了固結(jié)速率,有助于地基土強(qiáng)度的提高。
1.石灰樁是指用人工或機(jī)械在地基中成孔后,灌入生石灰塊(或在生石灰塊中摻入適量的水硬性摻合料,如粉煤灰、火山灰等),經(jīng)振密或夯壓后形成的樁柱體。
用石灰樁加固軟弱地基,不同的土質(zhì)會產(chǎn)生不同的加固效果。如果被加固土的滲透系數(shù)太小,不利于軟土脫水固結(jié);如果被加固土的滲透系數(shù)太大,石灰難以密實(shí)。根據(jù)國內(nèi)外的工程經(jīng)驗(yàn),石灰樁適用于處理雜填土、素填土、飽和粘性土、淤泥質(zhì)土和淤泥等。
2.石灰樁的加固機(jī)理可從樁間土、樁身和復(fù)合地基三個方面進(jìn)行分析。
一、樁間土1.成孔擠密作用2.吸水、升溫和膨脹作用3.膠凝及離子交換作用
二,樁身 生石灰樁具有一定的強(qiáng)度和剛度,可以提高地基的承載力和改善地基的變形特性。石灰樁樁身的強(qiáng)度與上覆壓力和齡期有關(guān)。
三、復(fù)合地基 石灰樁復(fù)合地基承載力由三部分構(gòu)成:①樁身強(qiáng)度;②樁間土;③樁周形成的硬殼層。由于硬殼層的形成需要一個長期過程,在設(shè)計時一般不作考慮而作為安全貯備。根據(jù)國內(nèi)外實(shí)測數(shù)據(jù),石灰樁復(fù)合地基的樁土應(yīng)力比一般為2.5~5.0。
要提高復(fù)合地基的承載力可從兩方面著手,即提高樁身強(qiáng)度與增加樁間土的加固效果。但應(yīng)注意:①樁間土的承載力應(yīng)協(xié)調(diào)。既要保證樁身有較大的強(qiáng)度,又沒必要過大增大樁身強(qiáng)度。②樁身吸水量的增加有助于改善樁間土的物理力學(xué)性能,但吸水量過多又使樁身強(qiáng)度降低,為使兩者兼?zhèn)溆袝r必須采用較大的置換率。因此在提高復(fù)合地基承載力時要進(jìn)行綜合考慮,確定樁間土強(qiáng)度、樁身強(qiáng)度和造價之間的最優(yōu)關(guān)系。
1.碎石樁是指用振動、沖擊或水沖等方法在軟弱地基中成孔后,再將碎石擠入土中形成大直徑的由碎石所構(gòu)成的密實(shí)樁體。按其制樁工藝分為振沖(濕法)碎石樁和干法碎石樁兩大類。采用振動水沖法施工的碎石樁稱為振沖碎石樁或濕法碎石樁。采用各種無水沖工藝(如干振、振擠、錘擊等)施工的碎石樁稱為干法碎石樁。
在復(fù)合地基的各類樁體中,碎石樁與砂樁同屬散體材料樁,加固機(jī)理相似,并隨被加固土質(zhì)不同而有差別。對砂土、粉土和碎石土具有置換和擠密作用;對粘性土和填土,以置換作用為主,兼有不同程度的擠密和促進(jìn)排水固結(jié)的作用。
碎石樁在工程中主要應(yīng)用于以下幾方面:(1)軟弱地基加固;(2)堤壩邊坡加固;(3)消除可液化土的液化性;(4)消除濕陷性黃土的濕陷性。第七章 1.CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱,由碎石、石屑、粉煤灰摻適量水泥加水拌合,用振動沉管打樁機(jī)或其它成樁機(jī)具制成的一種具有一定粘結(jié)強(qiáng)度的樁。樁體主體材料為碎石,石屑為中等粒徑骨料,可改善級配,粉煤灰具有細(xì)骨料和低標(biāo)號水泥作用。通過調(diào)整水泥摻量和配合比,樁體強(qiáng)度可在C5~C20之間變化,一般為C5~C10。
CFG樁是在碎石樁的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,屬復(fù)合地基剛性樁,嚴(yán)格意義上說,應(yīng)該是一種半柔半剛性樁。而碎石樁是散體材料樁,這類樁因自身無粘結(jié)強(qiáng)度,要依靠周圍土體的約束力來承受上部荷載。由實(shí)測資料表明,碎石樁主要受力區(qū)在4倍樁徑范圍內(nèi),沿樁長方向軸向和側(cè)向應(yīng)力迅速衰減,因此增加樁長對提高復(fù)合地基承載力作用不大。
碎石樁的樁土應(yīng)力比一般為1.5~4.0,要提高碎石樁復(fù)合地基承載力,只有提高置換率,而置換率又與樁徑和樁距有關(guān),置換率太高,將給施工帶來很多困難。CFG樁由于自身具有一定的粘結(jié)性,故可在全長范圍內(nèi)受力,能充分發(fā)揮樁周摩阻力和端承力,樁土應(yīng)力比高一般為10~40。復(fù)合地基承載力的提高幅度較大,并有沉降小、穩(wěn)定快的特點(diǎn)。
2.加固機(jī)理CFG樁復(fù)合地基的加固機(jī)理包括置換作用和擠密作用,其中以置換作用為主。當(dāng)CFG樁用于擠密效果好的土層時,既有置換作用,又有擠密作用,當(dāng)用于擠密效果差的土層時,只有置換作用。CFG樁與碎石樁的差別之一在于CFG樁可全長受力,當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)好,荷載又不大時,可將樁設(shè)計短一些;當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)差,荷載又不大時,可將樁設(shè)計長一些;如果地基土很軟,而荷載又大時,用柔性樁很難滿足設(shè)計要求,而CFG樁可通過應(yīng)力集中現(xiàn)象來實(shí)現(xiàn)。
3.褥墊的作用 CFG樁復(fù)合地基的褥墊由碎石、級配砂石、粗砂等散體材料組成。由褥墊聯(lián)接復(fù)合地基和基礎(chǔ)。褥墊在復(fù)合地基中如有如下幾種作用:
(1)保證樁、土共同承擔(dān)荷載。在樁基中,當(dāng)承臺承受豎向荷載時,對摩擦樁,承臺產(chǎn)生沉降,使樁間土發(fā)揮一定的承載能力,且變形越大,作用越明顯,但與樁間土承載能力相比,所占比例很小;對端承樁,承臺沉降變形一般很小,樁間土承載能力很難發(fā)揮。
CFG復(fù)合地基的設(shè)計原則是充分利用樁間土的垂直和水平承載能力。由于CFG樁復(fù)合地基的置換率一般不大于10%,其余不小于90%的基底面積為樁間土,總荷載扣除樁間土承擔(dān)的荷載后就是CFG樁應(yīng)承擔(dān)的荷載。顯然;遵循這一設(shè)計原則,可大量減少樁的數(shù)量,再加上CFG樁不消耗鋼筋,樁體利用工業(yè)廢料和石屑作為摻合料,水泥用量小,可大大降低工程造價。(2)減少基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中
根據(jù)實(shí)測的樁土應(yīng)力比n與褥墊層厚度△H的變化曲線,當(dāng)褥層厚度很小時,樁對基礎(chǔ)底面產(chǎn)生應(yīng)力集中。但當(dāng)褥層厚度大于10cm時,應(yīng)力集中明顯降低(樁土應(yīng)力比約為6),當(dāng)褥墊層厚度為30cm時,樁土應(yīng)力比降為1.23。
(3)褥墊厚度可調(diào)整樁土荷載分擔(dān)比
由有關(guān)試驗(yàn)測得的結(jié)果,當(dāng)荷載一定時,褥墊越厚土承擔(dān)的荷載越多;褥墊厚度一定時,荷載越大,樁承擔(dān)的荷載所占比例增大。
(4)褥墊層厚度可以調(diào)整樁、土水平荷載分擔(dān)比
有關(guān)實(shí)驗(yàn)表明,褥墊厚度越大,樁頂水平位移越小,當(dāng)褥墊厚度不小于10cm時,樁體不會發(fā)生水平折斷。綜上所述,褥墊是CFG樁復(fù)合地基的一個重要組成部分,其厚度直接影響到樁土應(yīng)力比和荷載分擔(dān)比。因此,必須確定一個合理的厚度。褥墊厚度太小,樁對基礎(chǔ)產(chǎn)生應(yīng)力集中,需要考慮樁對基礎(chǔ)的沖切,必然造成基礎(chǔ)厚度增加,當(dāng)基礎(chǔ)承受水平荷載時,可能造成樁體斷裂。而且,厚度過小,不能充分發(fā)揮樁間土承載力,導(dǎo)致樁數(shù)或樁長增加。
褥墊厚度過大,導(dǎo)致樁、土應(yīng)力比接近1,樁承擔(dān)的荷載太少,復(fù)合地基承載力提高不大。由試驗(yàn)研究和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),一般取10~30cm較合適。第八章
1.排水固結(jié)的原理 排水固結(jié)法是在建筑物建造前,對天然地基或?qū)σ言O(shè)置豎向排水體的地基加載預(yù)壓,使土體固結(jié)沉降基本完成或完成大部分,從而提高地基土強(qiáng)度的一種地基加固方法。一般要具有:
排水系統(tǒng)由豎向排水體和水平排水體構(gòu)成,主要作用是改變地基的排水邊界條件,縮短排水距離和增加孔隙水排出的途徑。
加壓系統(tǒng)是指對地基施加的荷載。排水系統(tǒng)與加壓系統(tǒng)總是聯(lián)合使用的。
目前,實(shí)際工程中應(yīng)用較多的排水固結(jié)法有砂井(塑料排水板)加載預(yù)壓和砂井(塑料排水板)真空預(yù)壓。排水固結(jié)一般適用于飽和軟粘土、吹填土、松散粉土、新近沉積土、有機(jī)質(zhì)土及泥炭土地基。應(yīng)用范圍包括路堤、倉庫、罐體、飛機(jī)跑道及輕型建筑物等。
要取得良好的預(yù)壓固結(jié)效果,基本條件1.必要的預(yù)壓荷載2.良好的排水邊界條件與排水固結(jié)預(yù)壓歷時長短 排水固結(jié)法的加荷方式既可采用上述的直接堆載法,也可采用真空抽吸、預(yù)壓,降低地下水位及電滲法。真空預(yù)壓法是將不透氣的薄膜設(shè)在需要加固的軟土地基表面的砂墊層上,通過土體中設(shè)置的豎向排水體及埋設(shè)于砂墊層中的濾水管道,將薄膜下土體中的水、氣抽出,從而在土體與砂墊層及砂井等豎向排水體之間形成壓差,發(fā)生滲流,使土中孔隙壓力不斷降低,有效應(yīng)力不斷增加,促使土體固結(jié)沉降。
降低地下水位法是利用井點(diǎn)抽水降低地下水位以增加土的有效應(yīng)力,從而達(dá)到加速固結(jié)的目的。降水法最適用于砂性和軟粘土層中存在砂或粉土的情況。
電滲法是在土中插入金屬電極并通過以直流電,使土中水分由陽極流向陰極。如將陽極積集的水排除,土體中孔隙水就會減少,有效應(yīng)力增大導(dǎo)致沉降固結(jié)。第九章
1.強(qiáng)夯法又稱為動力固結(jié)法或動力壓密法。這種方法是將100~400kN的重錘(最重達(dá)2000kN),以6~40m的落距落下給地基以沖擊和振動,從而達(dá)到提高土的強(qiáng)度,降低其壓縮性,改善土的振動液化條件,消除濕陷性黃土的濕陷性等目的。
強(qiáng)夯置換法適用于高飽和度的粉土與軟塑~ 流塑的粘性土等地基上對變形控制要求不嚴(yán)的工程。強(qiáng)夯和強(qiáng)夯置換施工前,應(yīng)在施工現(xiàn)場有代表性的場地上選取一個或幾個試驗(yàn)區(qū),進(jìn)行試夯或試驗(yàn)性施工。試驗(yàn)區(qū)數(shù)量應(yīng)根據(jù)建筑場地復(fù)雜程度、建筑規(guī)模及建筑類型確定。2.強(qiáng)夯加固機(jī)理
一、動力固結(jié) 動力固結(jié)理論可概括為以下幾方面:
(一)飽和土的壓縮性
傳統(tǒng)的固結(jié)理論以孔隙水的排出是飽和細(xì)顆粒土出現(xiàn)沉降的前提為條件。但在進(jìn)行強(qiáng)夯施工時,在瞬時荷載作用下,孔隙水不能迅速排出,顯然這就無法解釋強(qiáng)夯時立即發(fā)生沉降這一現(xiàn)象。
Menard以為,由于土中有機(jī)物的分解,第四紀(jì)土中大多數(shù)都含有微氣泡形式出現(xiàn)的氣體,其含氣量大約在1%~4%,強(qiáng)夯時,氣體壓縮,孔隙水壓力增大,隨后氣體有所膨脹,孔隙水排出,液相、氣相體積減少,即飽和土具有可壓縮性。根據(jù)試驗(yàn),每夯擊一遍,氣體體積可減少40%。
強(qiáng)夯時,含氣孔隙水不能消散而具有滯后現(xiàn)象,氣相體積不能立即膨脹,這一現(xiàn)象由動力固結(jié)模型中活塞與筒體間存在摩擦來模擬。
(二)局部液化
強(qiáng)夯時,土體被壓縮,夯擊能越大,沉降越大,孔隙水壓力也不斷增加,當(dāng)孔隙水壓力達(dá)到上覆土壓力時,土體產(chǎn)生液化,這時土中吸著水變?yōu)樽杂伤恋膹?qiáng)度下降到最小值,即土體的壓縮模量是可變的,在動力固結(jié)模型中以可變彈簧剛度來模擬。
(三)滲透性變化
在強(qiáng)夯的沖擊能量作用下,當(dāng)土中的超孔隙水壓力大于土顆粒間的側(cè)向壓力時,土顆粒間會出現(xiàn)裂隙并形成樹枝狀排水通路,使土的滲透性變好,孔隙水能順利排出。
當(dāng)液化度小于臨界液化度ai時,滲透系數(shù)成比例增長,當(dāng)液化度超過ai時,滲透系數(shù)驟增,夯坑周圍出現(xiàn)冒氣冒水現(xiàn)象。隨著孔隙水壓力消散,土顆粒重新組合,此時土中液體又恢復(fù)到正常狀態(tài)。
(四)觸變恢復(fù)
土體在夯擊能量作用下,結(jié)構(gòu)被破壞,當(dāng)出現(xiàn)液化時,抗剪強(qiáng)度幾乎為零,但隨著時間的推移,土的結(jié)構(gòu)逐漸增長,這一過程稱為觸變恢復(fù),也稱為時效。
地基土強(qiáng)度增長規(guī)律與土體中孔隙水壓力有關(guān)。由圖9.1-4,液化度為100%時,土的強(qiáng)度降到零;但隨著孔隙水的消散,土的強(qiáng)度逐漸增長,存在一個觸變恢復(fù)階段,這一階段能持續(xù)幾個月,據(jù)實(shí)測資料,夯擊6個月后所測得的強(qiáng)度比一個月所測得的強(qiáng)度增長20%~30%,而變形模量增長30%~80%。
二、動力夯實(shí) 強(qiáng)夯加固多孔隙顆粒、非飽和土是基于動力夯實(shí)的機(jī)理。夯錘夯擊地面的沖擊能量是以振動波的形式在地基中傳播,其中對地基加固起作用的主要是縱波和橫波。縱波使土體受拉、壓作用,使孔隙水壓力增加,導(dǎo)致土骨架解體;橫波使解體的土顆粒處于更密實(shí)的狀態(tài)。因此,土體在沖擊能量作用下,被擠密壓實(shí),強(qiáng)度提高,壓縮性降低。
根據(jù)工程實(shí)踐,非飽和土夯擊一遍后,夯坑可達(dá)0.6~1.0m深,坑底形成一層厚度為夯坑直徑1.0~1.5倍的硬殼層,承載力可提高2~3倍。
三、動力置換是指在沖擊能量作用下,強(qiáng)行將砂、碎石等擠填到飽和軟土層中,置換飽和軟土,形成密實(shí)的砂、石層或樁柱。
目前,動力置換有3種形式:(1)動力置換砂柱:當(dāng)?shù)鼗韺訛檫m當(dāng)厚度的砂覆蓋層,其下臥層為高壓縮性淤泥質(zhì)軟土?xí)r,采用較低的夯擊能將表層砂夯擠入軟土層中,形成一根根砂柱。(2)動力置換碎石樁:先在軟土表面堆鋪一層碎石料,利用夯錘夯擊成孔,向夯坑中填料后再夯擊,直至夯實(shí)成樁。(3)動力置換擠淤:在厚度不是很大的淤泥質(zhì)軟土層上拋填石塊,利用拋石自重和夯錘沖擊力使塊石沉到持力硬土層,將大部分淤泥擠走,少量留在石縫中,利用塊石之間的相互接觸,提高地基的承載能力。3.靜力固結(jié)與動力固結(jié)兩種模型對比
靜力固結(jié)模型1不可壓縮的液體;2固結(jié)時液體排出的孔徑不變;3彈簧剛度為常數(shù);4無摩擦活塞。動力固結(jié)模型1含有少量氣泡的可壓縮液體;2固結(jié)時液體排出的孔徑是變化的;3彈簧剛度為常數(shù);4有摩擦活塞。第十章
1.深層攪拌法是利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑,通過特制的深層攪拌機(jī)械在地基深部就地將軟土和固化劑強(qiáng)制拌和,使軟土硬結(jié)形成加固體,從而提高地基的強(qiáng)度和增大變形模量,加固體與天然地基形成復(fù)合地基,共同承擔(dān)建筑物的荷載。
2.分類:按固化劑材料種類分為水泥土,石灰粉體(石灰柱法)深層攪拌法 按固化劑形態(tài)分 漿液噴射,粉體噴射深層攪拌法
深層攪拌法適用于加固軟弱地基,它所形成的固結(jié)體可提高軟土地基的承載力,減少沉降量,還可用來提高邊坡的穩(wěn)定性
3.水泥土攪拌法分為深層攪拌法(以下簡稱濕法)和粉體噴攪法(以下簡稱干法)。
適用條件:水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粉土、飽和黃土、素填土、粘性土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。當(dāng)?shù)鼗恋奶烊缓啃∮?30%(黃土含水量小于 25%)、大于 70%或地下水的 pH值小于 4時不宜采用干法。冬期施工時,應(yīng)注意負(fù)溫對處理效果的影響。
水泥土攪拌法用于處理泥炭土、有機(jī)質(zhì)土、塑性指數(shù) IP大于 25的粘土、地下水具有腐蝕性時以及無工程經(jīng)驗(yàn)的地區(qū),必須通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性。
用途或功能:水泥土攪拌法形成的水泥土加固體,可作為豎向承載的復(fù)合地基;基坑工程圍護(hù)擋墻、被動區(qū)加固、防滲帷幕;大體積水泥穩(wěn)定土等。加固體形狀可分為柱狀、壁狀、格柵狀或塊狀等。
4.加固機(jī)理 水泥與土拌和后要產(chǎn)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)。這些物理化學(xué)反應(yīng)與混凝土的硬化機(jī)理不同,混凝土的硬化主要是粗填充料中進(jìn)行水解和水化作用,凝結(jié)速度較快;而在水泥土中,水泥摻量少,且水泥的水解和水化反應(yīng)是在土中進(jìn)行的,所以硬化速度緩慢而且復(fù)雜,加固土的強(qiáng)度增長也較緩慢。第十一章 基坑工程
1.基坑工程的分級一級:支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞對基坑周邊環(huán)境影響很嚴(yán)重
二級:支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞對基坑周邊環(huán)境影響很小,但對本工程地下結(jié)構(gòu)施工影響嚴(yán)重 三級:支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞對基坑周邊環(huán)境影響及地下結(jié)構(gòu)施工影響不嚴(yán)重 2.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)
承載能力極限狀態(tài):對應(yīng)于支護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)到最大承載能力或基坑底失穩(wěn)、管涌導(dǎo)致土體或支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞; 正常使用極限狀態(tài):對應(yīng)于支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形已破壞基坑周邊的平衡狀態(tài)并產(chǎn)生了不良影響。3.方案選擇的依據(jù):基坑開挖深度;工程地質(zhì)與水文地質(zhì);基坑等級(鄰近環(huán)境);土方開挖方法;地下水處理;支護(hù)工程造價
4.土釘墻(構(gòu)造)土釘?shù)拈L度一般為開挖深度的0.5~1.2倍(軟土中為1~2倍),間距1 ~ 2m;土釘與面層必須有可靠的連接;墻面坡度不宜大于1:0.1;鋼筋釘鉆孔70~120mm,鋼筋直徑16~32mm;鋼管釘一般用?48/3鋼管; 注漿材料 —— 水泥漿或水泥砂漿;噴錨網(wǎng)厚度~80mm,混凝土不小于C20。
5.水泥土墻(構(gòu)造)水泥土置換率0.6~0.8;格柵長寬比不宜大于2;攪拌樁之間的搭接100 ~ 200mm;插筋、面板、局部加墩;坑底加固。
6.排樁、地下連續(xù)墻(構(gòu)造)排樁樁徑與樁距Ф≥500,連續(xù)排樁凈距宜取150~200;地下連續(xù)墻厚度Ф≥600;
水下混凝土強(qiáng)度不應(yīng)小于C20,縱向主筋計算確定,箍筋φ6 ~ 8@200~300、加強(qiáng)筋12 ~ 14@2000 頂部應(yīng)設(shè)冠梁,冠梁寬度≥ 樁徑(墻寬度),高度≥ 400,混凝土強(qiáng)度不應(yīng)小于C20。支撐 混凝土支撐 :混凝土強(qiáng)度不應(yīng)小于C20 ;整體澆筑,接點(diǎn)剛接。
鋼支撐:連接可采用高強(qiáng)螺栓或焊接;腰梁連接點(diǎn)宜設(shè)在支撐點(diǎn)附近;腰梁與支撐的連接節(jié)點(diǎn)處應(yīng)設(shè)加勁板;鋼腰梁與擋墻間應(yīng)用細(xì)石混凝土(≥C20)填充。
拉錨 錨錠式拉錨:錨桿宜用普通低碳鋼;錨桿間距1.5 ~ 4.0m;錨桿長度大于10m時應(yīng)施加預(yù)拉應(yīng)力。土層錨桿:錨固長度不宜小于4m、自由長度不宜小于5m;錨桿水平間距不宜小于4.0m、豎向間距不宜小于
002.0m;錨固體上覆土層厚度不宜小于4.0m;錨桿傾角15~25,并不大于45
7.水泥土是通過機(jī)械強(qiáng)力將水泥與土攪拌形成具有較好物理力學(xué)性質(zhì)的水泥加固土 水泥土的物理性質(zhì)
1、重度:當(dāng)水泥摻入比在8%~20%之間,水泥土重度比原狀土增加約3%~6%
2、含水量:
-7-8水泥土的含水量一般比原狀土降低7%~15%
3、抗?jié)B性:滲透系數(shù)K一般在10~10cm/ces 水泥土的力學(xué)性質(zhì)
1、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度:水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度qu在0.3~4.0 MPa之間,比原狀土提高幾十倍乃至幾百倍
2、抗拉強(qiáng)度:水泥土抗拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度有一定關(guān)系,一般情況下,抗拉強(qiáng)度在(0.15~0.25)qu之間
3、抗剪強(qiáng)度:當(dāng)水泥土qu=0.5~4MPa時,其粘聚力C在100~1000kPa之間,其摩擦角?在20?~30?之間
4、變形特性:當(dāng)qu=0.5~4.0MPa時,其50d后的變形模量相當(dāng)于(120~150)qu
一般的施工工藝流程(一次噴漿、二次攪拌)就位 — 預(yù)攪下沉 —(制備水泥漿)— 提升噴漿攪拌 — 沉鉆復(fù)攪 — 重復(fù)提升攪拌
水泥土墻施工注意事項(xiàng)(1)復(fù)攪工藝 確保攪拌均勻(干法工藝為一次攪拌,因而不均勻)。(2)提升速度~噴漿速度 提升攪拌速度不宜大于0.5m/min;提升速度與噴漿速度應(yīng)協(xié)調(diào),以保證延樁身全長噴漿均勻。(3)樁的搭接 一般為200,搭接間歇時間不超過24h,宜留踏步式接頭;如因施工原因間歇時間超過24h,應(yīng)有措施(增加復(fù)攪、增加水泥摻量等)。
8.SMW工法指的就是有H型鋼插入的水泥攪拌樁,先施工水泥攪拌樁,在水泥未凝固之前將H型鋼利用重力及機(jī)械振動插入。因?yàn)镠型鋼的插入對水泥攪拌樁的攪拌質(zhì)量要求較高,所以用的水泥攪拌樁機(jī)械一般是三軸攪拌機(jī)。9.逆作法——原理
先沿建筑物地下室軸線或周圍施工地下連續(xù)墻或其他支護(hù)結(jié)構(gòu),同時建筑物內(nèi)部的有關(guān)位置澆筑或打下中間支承樁和柱,作為施工期間于底板封底之前承受上部結(jié)構(gòu)自重和施工荷載的支撐。然后施工地面一層的梁板樓面結(jié)構(gòu),作為地下連續(xù)墻剛度很大的支撐,隨后逐層向下開挖土方和澆筑各層地下結(jié)構(gòu),直至底板封底。同時,由于地面一層的樓面結(jié)構(gòu)已完成,為上部結(jié)構(gòu)施工創(chuàng)造了條件,所以可以同時向上逐層進(jìn)行地上結(jié)構(gòu)的施工。如此地面上、下同時進(jìn)行施工,直至工程結(jié)束。
工藝特點(diǎn)(1)可使建筑物上部結(jié)構(gòu)的施工和地下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工平行立體作業(yè),在建筑規(guī)模大、上下層次多時,大約可節(jié)省工時1/3。
(2)受力良好合理,圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形量小,因而對鄰近建筑的影響亦小。(3)施工可少受風(fēng)雨影響,且土方開挖可較少或基本不占總工期。(4)最大限度利用地下空間,擴(kuò)大地下室建筑面積。
(5)一層結(jié)構(gòu)平面可作為工作平臺,不必另外架設(shè)開挖工作平臺與內(nèi)撐,這樣大幅度削減了支撐和工作平臺等大型臨時設(shè)施,減少了施工費(fèi)用。
(6)由于開挖和施工的交錯進(jìn)行,逆作結(jié)構(gòu)的自身荷載由立柱直接承擔(dān)并傳遞至地基,減少了大開挖時卸載對持力層的影響,降低了基坑內(nèi)地基回彈量。(7)逆作法存在的不足,如逆作法支撐位置受地下室層高的限制,無法調(diào)整高度,如遇較大層高的地下室,有時需另設(shè)臨時水平支撐或加大圍護(hù)墻的斷面及配筋。由于挖土是在頂部封閉狀態(tài)下進(jìn)行,基坑中還分布有一定數(shù)量的中間支承柱和降水用井點(diǎn)管,目前尚缺乏小型、靈活、高效的小型挖土機(jī)械,使挖土的難度增大。但這些技術(shù)問題相信很快會得到解決。
第三篇:地基處理總結(jié)
一簡述地基處理的目的和意義。
目的:保證地基具有足夠的強(qiáng)度特性、變形特性、滲透特性。
意義:處理好地基問題,不僅關(guān)系所建工程是否可靠,而且關(guān)系所建工程投資的大小;處理好地基問題具有較好的經(jīng)濟(jì)效益;提高地基處理水平能保證工程質(zhì)量、加快工程建設(shè)速度、節(jié)省工程建設(shè)投資。二 簡述土木工程建設(shè)中常見軟弱土和不良土的類型和工程特性。
常見軟弱土和不良土的類型:軟粘土、人工填土、部分砂土和粉土、濕陷性土、有機(jī)質(zhì)和泥炭土、垃圾土、膨脹土、鹽漬土、多年凍土、巖溶土洞和山區(qū)地基
工程特性:軟粘土:天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪強(qiáng)度低、壓縮系數(shù)高,滲透系數(shù)小;在荷載作用下,軟粘土地基承載力低;地基沉降變形大,不均勻沉降也大,而且沉降穩(wěn)定歷時比較長;人工填土土物質(zhì)組成與堆填方式:素填土、雜填土和沖填 素填土:取決于填土性質(zhì),壓實(shí)程度以及堆填時間;雜填土:成分復(fù)雜,性質(zhì)也不相同,且無規(guī)律性,大多數(shù)情況下,不均勻;沖填泥沙的來源及沖填時的水力條件有密切關(guān)系。部分砂土和粉土在靜載作用下有較高的強(qiáng)度,但在振動荷載作用下可能產(chǎn)生液化,另在滲流作用下可能產(chǎn)生流砂或流土現(xiàn)象。濕陷性土:在荷載作用下,受水浸濕后,土的結(jié)構(gòu)迅速破壞,并發(fā)生顯著的沉降,其強(qiáng)度也迅速降低的黃土。有機(jī)質(zhì)和泥炭土:有機(jī)質(zhì)含量高,強(qiáng)度往往降低,壓縮性增大。特別是泥炭土,其含水量極高,有進(jìn)可達(dá)200%以上,壓縮性很大,不均勻,一般不宜作為建筑物地基;垃圾土:其性質(zhì)在很大程度上取決于垃圾的類別和堆積時間。性質(zhì)十分復(fù)雜,成分不僅具有區(qū)域性,而且與堆積的季節(jié)有關(guān)。膨脹土:在溫度和濕度變化時會產(chǎn)生強(qiáng)烈的脹縮變形;鹽漬土:此種土在地基浸水后,土中鹽溶解可能產(chǎn)生地基溶陷,某些鹽漬土在環(huán)境溫度和濕度變化時,可能產(chǎn)生土體積膨脹。多年凍土:多年凍土的強(qiáng)度和變形有許多特殊性。在長期荷載作用下,由于有冰和冰水的存在,可能產(chǎn)生強(qiáng)烈的流變性,另外,人類活動的影響下,可能產(chǎn)生融。巖溶和土洞:對建筑物的影響很大,可能造成地面變形,地基陷落,發(fā)生水的滲漏和涌水現(xiàn)象。
三 簡述復(fù)合地基與淺基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)在荷載傳遞路線方面的差別,試說明什么是復(fù)合地基的本質(zhì)。樁體復(fù)合地基:荷載通過基礎(chǔ)將一部分荷載直接傳遞給地基土體,另一部分通過樁體傳遞給地基土。淺基礎(chǔ):荷載通過基礎(chǔ)直接傳遞給地基土體。樁基礎(chǔ):荷載通過基礎(chǔ)傳遞給樁體,再通過樁體傳遞給地基土體。
樁體復(fù)合地基的本質(zhì)是樁和樁間土共同直接承擔(dān)荷載。四 分析墊層對復(fù)合地基的影響。
剛性墊層:提高柔性基礎(chǔ)下復(fù)合地基樁土荷載分擔(dān)比,減小復(fù)合地基沉降。
柔性墊層:減小樁土荷載分擔(dān)比,可以改善復(fù)合地基中樁體上端部分的受力狀態(tài),使樁體上端部分中間向應(yīng)力減小,水平向應(yīng)力增大,造成該部分樁體中剪應(yīng)力減小,也可以增加樁體間土承擔(dān)荷載比例,較充分利用樁間土的承載潛能。
五、簡述石灰樁法加固地基的機(jī)理及應(yīng)用范圍。
機(jī)理:1,置換作用2,吸水、升溫使樁間土強(qiáng)度提高3,膠凝、離子交換和鈣化作用使樁周土強(qiáng)度提高 應(yīng)用范圍:適用于加固雜填土、素填土和粘性土地基,有經(jīng)驗(yàn)時也可用于淤泥質(zhì)土地基加固。主要用于路基加固、油罐地基加固、邊坡穩(wěn)定加固以及多層住宅建筑地基加固。六 如何確定換土填層寬度和深度。
寬度的確定B ≥b + 2z tanθ 根據(jù)墊層的地基承載力特征值確定出基礎(chǔ)寬度,再根據(jù)下臥層的承載力特征值確定墊層的厚度,對于條形基礎(chǔ) Pz=(b(Pk-Pc))/(b+ 2z tanθ)矩形基礎(chǔ)(bl(Pk-Pl))/((b+ 2z tanθ)*(L+2z tanθ))七 深層攪拌法的工程應(yīng)用
1形成水泥土樁復(fù)合地基 2形成水泥土支擋結(jié)構(gòu) 3形成水泥土防滲帷幕 4其他方面的應(yīng)用
八什么叫旋噴、擺噴和定噴?簡述他們的主要工程應(yīng)用 旋噴:在高壓噴射過程中,一邊噴射一邊旋轉(zhuǎn)、提升,直至設(shè)計高度時結(jié)束噴射。擺噴:在高壓噴射過程中,鉆桿一邊提升一邊左右旋轉(zhuǎn)一定的角度。定噴:在高壓噴射過程中鉆桿只是提升而不旋轉(zhuǎn)。工程應(yīng)用:1加固已有建筑物地基,在已有建筑物下設(shè)置旋噴柱形成旋噴樁復(fù)合地基提高承載力,減小沉降。2形成水泥土止水帷幕,采用擺噴和旋噴可以再地基中設(shè)置止水帷幕,應(yīng)用在水利工程、礦井工程中。3應(yīng)用于基坑開挖工程封底,防止管涌,減小基坑隆起。4水平高壓噴射注漿法應(yīng)用于地下鐵道、隧道、礦山井巷、民防工事等地下地下工程的暗挖及塌方事故的處理。5其他工程的應(yīng)用 高壓噴射注漿法還可形成水泥土擋土結(jié)構(gòu)應(yīng)用于基坑開挖支護(hù)結(jié)構(gòu)。應(yīng)用于盾構(gòu)施工時防止地面下降,也可應(yīng)用于地下管道基礎(chǔ)加固,樁基礎(chǔ)持力層土質(zhì)改良,構(gòu)筑防止地下管道漏氣的水泥土帷幕結(jié)構(gòu)等。
九 錨桿支護(hù)與土釘支護(hù)的異同:土釘通常設(shè)有非錨固段;錨桿由錨固段,非錨固段和錨頭組成錨固段處于穩(wěn)定土層,一般對錨桿施加預(yù)應(yīng)力,通過麻桿提供較大的錨固力維持和提高邊坡穩(wěn)定。土釘采用鉆孔,插筋注漿法在土中設(shè)置,布置較密類似加筋。土釘沒有要求設(shè)錨頭;土釘墻的面板不是受力構(gòu)件,其主要的作用是防止邊坡表面土體脫落,防止表面水流浸蝕邊坡土體。
十 什么是低強(qiáng)度樁復(fù)合地基,剛性樁復(fù)合地基,及長短樁復(fù)合地基?分析三者之間共同之處及各自的優(yōu)缺點(diǎn)。答:凡樁體復(fù)合地基中的豎向增強(qiáng)體是由低強(qiáng)度樁形成的復(fù)合地基可以統(tǒng)稱為低強(qiáng)度樁復(fù)合地基。凡樁體復(fù)合地基豎向增強(qiáng)體是剛性樁形成的復(fù)合地基科技統(tǒng)稱為剛性樁復(fù)合地基。由不同長度的樁體組成的樁體復(fù)合地基稱為長短樁復(fù)合地基。低強(qiáng)度樁復(fù)合地基的承載力大,沉降小。施工工藝簡單施工速度快工期短,可利用工業(yè)廢料和當(dāng)?shù)夭牧希こ淘靸r低具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。剛性樁復(fù)合地基考慮撞見圖和樁共同承擔(dān)荷載可以減少用樁量。長短樁復(fù)合地基有效地利用復(fù)合地基中樁體的承載潛力豎向增強(qiáng)復(fù)合地基中狀體的長度可隨附加應(yīng)力由上向下減小而做成不同長度,加固區(qū)既有長樁又有短樁地基的置換率高可有效提高承載力,減小沉降。三者都是復(fù)合地基,所以承載力都是由樁間土和樁體共同承擔(dān)的。
十一 按排水系統(tǒng)分類,排水固結(jié)法可分為幾類?按預(yù)壓加載方法分類,排水固結(jié)法又可分為幾類?是分析各類排水固結(jié)法的優(yōu)缺點(diǎn)。
按排水系統(tǒng)排水固結(jié)法可分為:普通砂井法、袋裝砂井法和塑料排水袋法。按預(yù)壓加載排水固結(jié)法可分為:堆載預(yù)壓法、超載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法和堆載預(yù)壓聯(lián)合作用法、電滲法,以及地下水位法。
計算 天然地基承載力特征值120Kpa,要求處理后的地基承載力特征值為200Kpa。擬采用擠密碎石樁復(fù)合地基。樁徑采用0.9m,正方形布置,樁中心距取1.5m。在設(shè)置碎石樁過程中,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)該場地樁間土承載力可提高20%。試求設(shè)計要求碎石樁承載力特征值。
解:fspk= M*fpk +(1-M)*fsk fspk= 200 fsk =120*(1+0.2)=144Kpa de =1.13*1.5=1.695 M =d2 / de2 =2.282 解得:fpk = 342.5Kpa 2某砂土地基,擬采用擠密碎石樁法處理。在處理前地基土體孔隙比為0.81.由土工試驗(yàn)得到該砂土的最大和最小孔隙比分別為0.91和0.60。要求擠密處理后的砂土地基相對密度為0.80。若砂石樁樁徑為0.70m,采用等三角形布置,試求砂石樁樁距。
?解:s=0.95ξd((1+e)/(e0-e1))
e
0
=0.81
e1 =emax-Dr1(emax-emin)=0.91-0.8*(0.91-0.60)=0.662 取ξ= 1.0 則S =0.95*1.0*0.7*((1+0.81)/(0.81-0.662))
?
=2.33M 3某黃土地基濕陷性黃土厚6—6.5m,平均干密度ρd =1.26t/m3。現(xiàn)采用擠密灰土樁處理以消除濕陷性,要求處理后樁間土干密度達(dá)到1.6 t/m3。灰土樁樁徑采用0.4m,等邊三角形布置,樁間土平均壓實(shí)系數(shù)λc(平均)=0.93,試求灰土樁樁距。解:s= 0.95d((η
?
*ρdmax)/(η*ρdmax-ρd))
=λc(平均)=0.93
ρ=1.26t/m
d
d = 0.4m ρdmax = 1.6 η則S= 0.95*0.4*((0.93*1.6)/(0.93*1.6-1。26))?
= 0.97m
第四篇:地基處理
軟土地基處理技術(shù)
摘要
近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,多高層建筑蓬勃發(fā)展,大量建筑不可避免的會建在一些軟土地層,然而由于軟土地基具有孔隙密度比大、天然含水量高、壓縮性強(qiáng)、承載能力低等特點(diǎn),使得在地基填土和建筑自重作用下,會出現(xiàn)不均勻沉降、承載力和穩(wěn)定性、滲流等地基問題。當(dāng)天然地基不能滿足建筑物要求時,需要采用各種地基處理措施,形成人工地基以滿足建筑物對地基的各種要求,保證其安全與正常使用。本文介紹了地基處理方法及分類以及軟弱地基處理的方法及選擇。現(xiàn)實(shí)中應(yīng)結(jié)合實(shí)際,選出最優(yōu)的處理方案。
一、引言
基礎(chǔ)是建筑物和地基之間的連接體。基礎(chǔ)把建筑物豎向體系傳來的荷載傳給地基。從平面上可見,豎向結(jié)構(gòu)體系將荷載集中于點(diǎn),或分布成線形,但作為最終支承機(jī)構(gòu)的地基,提供的是一種分布的承載能力。
如果地基的承載能力足夠,則基礎(chǔ)的分布方式可與豎向結(jié)構(gòu)的分布方式相同。但有時由于土或荷載的條件,需要采用滿鋪的伐形基礎(chǔ)。伐形基礎(chǔ)有擴(kuò)大地基接觸面的優(yōu)點(diǎn),但與獨(dú)立基礎(chǔ)相比,它的造價通常要高的多,因此只在必要時才使用。不論哪一種情況,基礎(chǔ)的概念都是把集中荷載分散到地基上,使荷載不超過地基的長期承載力。因此,分散的程度與地基的承載能力成反比。有時,柱子可以直接支承在下面的方形基礎(chǔ)上,墻則支承在沿墻長度方向布置的條形基礎(chǔ)上。當(dāng)建筑物只有幾層高時,只需要把墻下的條形基礎(chǔ)和柱下的方形基礎(chǔ)結(jié)合使用,就常常足以把荷載傳給地基。這些單獨(dú)基礎(chǔ)可用基礎(chǔ)梁連接起來,以加強(qiáng)基礎(chǔ)抵抗地震的能力。只是在地基非常軟弱,或者建筑物比較高的情況下,才需要采用伐形基礎(chǔ)。多數(shù)建筑物的豎向結(jié)構(gòu),墻、柱都可以用各自的基礎(chǔ)分別支承在地基上。中等地基條件可以要求增設(shè)拱式或預(yù)應(yīng)力梁式的基礎(chǔ)連接構(gòu)件,這樣可以比獨(dú)立基礎(chǔ)更均勻地分布荷載。
如果地基承載力不足,就可以判定為軟弱地基,就必須采取措施對軟弱地基進(jìn)行處理。軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基。在建筑地基的局部范圍內(nèi)有高壓縮性土層時,應(yīng)按局部軟弱土層考慮。勘察時,應(yīng)查明軟弱土層的均勻性、組成、分布范圍和土質(zhì)情況,根據(jù)擬采用的地基處理方法提供相應(yīng)參數(shù)。沖填土尚應(yīng)了解排水固結(jié)條件。雜填土應(yīng)查明堆積歷史,明確自重下穩(wěn)定性、濕陷性等基本因素。
在初步計算時,最好先計算房屋結(jié)構(gòu)的大致重量,并假設(shè)它均勻的分布在全部面積上,從而等到平均的荷載值,可以和地基本身的承載力相比較。如果地基的容許承載力大于4倍的平均荷載值,則用單獨(dú)基礎(chǔ)可能比伐形基礎(chǔ)更經(jīng)濟(jì);如果地基的容許承載力小于2倍的平均荷載值,那么建造滿鋪在全部面積上的伐形基礎(chǔ)可能更經(jīng)濟(jì)。如果介于二者之間,則用樁基或沉井基礎(chǔ)。
二、地基處理的目的及其處理對象
當(dāng)?shù)鼗鶑?qiáng)度穩(wěn)定性不足或壓縮性很大, 不能滿足設(shè)計要求時,可以針對不同情況對地基進(jìn)行處理。處理的目的是增加地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性、減少地基變形等。地基處理的對象包括軟弱地基與不良地基兩方面,軟弱地基是指在地表下相當(dāng)深度范圍內(nèi)存在的軟弱土,包括淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土及飽和松散粉細(xì)砂與粉土。這類土的工程特性為壓縮性高、強(qiáng)度低、通常很難滿足地基承載力和變形要求。而不良地基包括施陷性黃土地基、膨脹土地基、泥炭土地基、山區(qū)地基及巖溶與土洞地基等。
三、地基的處理方法分類
利用軟弱土層作為持力層時,可按下列規(guī)定執(zhí)行:1)淤泥和淤泥質(zhì)土,宜利用其上覆較好土層作為持力層,當(dāng)上覆土層較薄,應(yīng)采取避免施工時對淤泥和淤泥質(zhì)土擾動的措施;2)沖填土、建筑垃圾和性能穩(wěn)定的工業(yè)廢料,當(dāng)均勻性和密實(shí)度較好時,均可利用作為持力層;3)對于有機(jī)質(zhì)含量較多的生活垃圾和對基礎(chǔ)有侵蝕性的工業(yè)廢料等雜填土,未經(jīng)處理不宜作為持力層。局部軟弱土層以及暗塘、暗溝等,可采用基礎(chǔ)梁、換土、樁基或其他方法處理。在選擇地基處 理方法時,應(yīng)綜合考慮場地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑物對地基要求、建筑結(jié)構(gòu)類型和基礎(chǔ)型式、周圍環(huán)境條件、材料供應(yīng)情況、施工條件等因素,經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較分析后擇優(yōu)采用。
地基處理設(shè)計時,應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)和地基的共同作用,必要時應(yīng)采取有效措施,加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度,以增加建筑物對地基不均勻變形的適應(yīng)能力。對已選定的地基處理方法,宜按建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計等級,選擇代表性場地進(jìn)行相應(yīng)的現(xiàn)場試驗(yàn),并進(jìn)行必要的測試,以檢驗(yàn)設(shè)計參數(shù)和加固效果,同時為施工質(zhì)量檢驗(yàn)提供相關(guān)依據(jù)。
經(jīng)處理后的地基,當(dāng)按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深而需要對地基承載力特征值進(jìn)行修正時,基礎(chǔ)寬度的地基承載力修正系數(shù)取零,基礎(chǔ)埋深的地基承載力修正系數(shù)取1.0;在受力范圍內(nèi)仍存在軟弱下臥層時,應(yīng)驗(yàn)算軟弱下臥層的地基承載力。對受較大水平荷載或建造在斜坡上的建筑物或構(gòu)筑物,以及鋼油罐、堆料場等,地基處理后應(yīng)進(jìn)行地基穩(wěn)定性計算。結(jié)構(gòu)工程師需根據(jù)有關(guān)規(guī)范分別提供用于地基承載力驗(yàn)算和地基變形驗(yàn)算的荷載值;根據(jù)建筑物荷載差異大小、建筑物之間的聯(lián)系方法、施工順序等,按有關(guān)規(guī)范和地區(qū)經(jīng)驗(yàn)對地基變形允許值合理提出設(shè)計要求。地基處理后,建筑物的地基變形應(yīng)滿足現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范的要求,并在施工期間進(jìn)行沉降觀測,必要時尚應(yīng)在使用期間繼續(xù)觀測,用以評價地基加固效果和作為使用維護(hù)依據(jù)。復(fù)合地基設(shè)計應(yīng)滿足建筑物承載力和變形要求。地基土為欠固結(jié)土、膨脹土、濕陷性黃土、可液化土等特殊土?xí)r,設(shè)計要綜合考慮土體的特殊性質(zhì),選用適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)體和施工工藝。復(fù)合地基承載力特征值應(yīng)通過現(xiàn)場復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定,或采用增強(qiáng)體的載荷試驗(yàn)結(jié)果和其周邊土的承載力特征值結(jié)合經(jīng)驗(yàn)確定。
常用的地基處理方法有:換填墊層法、強(qiáng)夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預(yù)壓法、夯實(shí)水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴(kuò)樁法、單液硅化法和堿液法等。
1、換填墊層法 適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。其主要作用是提高地基承載力,減少沉降量,加速軟弱土層的排水固結(jié),防止凍脹和消除膨脹土的脹縮。
2、強(qiáng)夯法
適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。強(qiáng)夯置換法適用于高飽和度的粉土,軟-流塑的粘性土等地基上對變形控制不嚴(yán)的工程,在設(shè)計前必須通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性和處理效果。強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法主要用來提高土的強(qiáng)度,減少壓縮性,改善土體抵抗振動液化能力和消除土的濕陷性。對飽和粘性土宜結(jié)合堆載預(yù)壓法和垂直排水法使用。
3、砂石樁法
適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基,提高地基的承載力和降低壓縮性,也可用于處理可液化地基。對飽和粘土地基上變形控制不嚴(yán)的工程也可采用砂石樁置換處理,使砂石樁與軟粘土構(gòu)成復(fù)合地基,加速軟土的排水固結(jié),提高地基承載力。
4、振沖法
分加填料和不加填料兩種。加填料的通常稱為振沖碎石樁法。振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基。對于處理不排水抗剪強(qiáng)度不小于20kPa的粘性土和飽和黃土地基,應(yīng)在施工前通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性。不加填料振沖加密適用于處理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振沖碎石樁主要用來提高地基承載力,減少地基沉降量,還可用來提高土坡的抗滑穩(wěn)定性或提高土體的抗剪強(qiáng)度。
5、水泥土攪拌法
分為漿液深層攪拌法(簡稱濕法)和粉體噴攪法(簡稱干法)。水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。不宜用于處理泥炭土、塑性指數(shù)大于25的粘土、地下水具有腐蝕性以及有機(jī)質(zhì)含量較高的地基。若需采用時必須通過試驗(yàn) 確定其適用性。當(dāng)?shù)鼗奶烊缓啃∮?0%(黃土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH值小于4時不宜采用于法。連續(xù)搭接的水泥攪拌樁可作為基坑的止水帷幕,受其攪拌能力的限制,該法在地基承載力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的應(yīng)用有一定難度。
6、高壓噴射注漿法
適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。當(dāng)?shù)鼗泻休^多的大粒徑塊石、大量植物根莖或較高的有機(jī)質(zhì)時,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果確定其適用性。對地下水流速度過大、噴射漿液無法在注漿套管周圍凝固等情況不宜采用。高壓旋噴樁的處理深度較大,除地基加固外,也可作為深基坑或大壩的止水帷幕,目前最大處理深度已超過30m。
7、預(yù)壓法
適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土等飽和粘性土地基。按預(yù)壓方法分為堆載預(yù)壓法及真空預(yù)壓法。堆載預(yù)壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預(yù)壓和天然地基堆載預(yù)壓。當(dāng)軟土層厚度小于4m時,可采用天然地基堆載預(yù)壓法處理,當(dāng)軟土層厚度超過4m時,應(yīng)采用塑料排水帶、砂井等豎向排水預(yù)壓法處理。對真空預(yù)壓工程,必須在地基內(nèi)設(shè)置排水豎井。預(yù)壓法主要用來解決地基的沉降及穩(wěn)定問題。
8、夯實(shí)水泥土樁法
適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。該法施工周期短、造價低、施工文明、造價容易控制,目前在北京、河北等地的舊城區(qū)危改小區(qū)工程中得到不少成功的應(yīng)用。
9、水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)法
適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。對淤泥質(zhì)土應(yīng)根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)或現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性。基礎(chǔ)和樁頂之間需設(shè)置一定厚度的褥墊層,保證樁、土共同承擔(dān)荷載形成復(fù)合地基。該法適用于條基、獨(dú)立基礎(chǔ)、箱基、筏基,可用來提高地基承載力和減少變形。對可液化地基,可采用碎石樁和水泥粉煤灰碎石樁多樁型復(fù)合地基,達(dá)到消除地基土的液化和提高承載力的目的。
10、石灰樁法
適用于處理飽和粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土層時,可采取減少生石灰用量和增加摻合料含水量的辦法提高樁身強(qiáng)度。該法不適用于地下水下的砂類土。
11、灰土擠密樁法和土擠密樁法
適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基,可處理的深度為5~15m。當(dāng)用來消除地基土的濕陷性時,宜采用土擠密樁法;當(dāng)用來提高地基土的承載力或增強(qiáng)其水穩(wěn)定性時,宜采用灰土擠密樁法;當(dāng)?shù)鼗恋暮看笥?4%、飽和度大于65%時,不宜采用這種方法。灰土擠密樁法和土擠密樁法在消除土的濕陷性和減少滲透性方面效果基本相同,土擠密樁法地基的承載力和水穩(wěn)定性不及灰土擠密樁法。
12、柱錘沖擴(kuò)樁法
適用于處理雜填土、粉土、粘性土、素填土和黃土等地基,對地下水位以下的飽和松軟土層,應(yīng)通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性。地基處理深度不宜超過6m。
13、單液硅化法和堿液法
適用于處理地下水位以上滲透系數(shù)為0.1~2m/d的濕陷性黃土等地基。在自重濕陷性黃土場地,對Ⅱ級濕陷性地基,應(yīng)通過試驗(yàn)確定堿液法的適用性。在確定地基處理方案時,宜選取不同的多種方法進(jìn)行比選。對復(fù)合地基而言,方案選擇是針對不同土性、設(shè)計要求的承載力提高幅質(zhì)、選取適宜的成樁工藝和增強(qiáng)體材料。
四、軟弱地基形成的原因 軟弱地基是由淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土、沖填土或者其他高壓縮性土層形成的地基,這些地基基本上很少受到地質(zhì)變動或者地形的影響,也從沒有受到過地震、荷載等物理作用的影響,更沒有受到土顆粒間化學(xué)作用的影響。軟弱地基是一種不良的地基,其穩(wěn)定性非常的差、強(qiáng)度較低、壓縮性較高、容易出現(xiàn)液化,沉降量也很大。因此在工程的建設(shè)過程中,要充分考慮地基的變形和穩(wěn)定等問題。在軟弱地基上建設(shè)的工程,由于其他基強(qiáng)度不夠和變形,往往不能滿足工程的質(zhì)量,所以要采用一定的措施,對軟弱地基進(jìn)行處理,從而提高地基的穩(wěn)定性,減少地基的沉降和不均勻下降。
五、軟弱地基處理方法的選擇
地基處理設(shè)計時,應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)和地基的共同作用,必要時應(yīng)采取有效措施,加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度,以增加建筑物對地基不均勻變形的適應(yīng)能力。對已選定的地基處理方法,宜按建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計等級,選擇代表性場地進(jìn)行相應(yīng)的現(xiàn)場試驗(yàn),并進(jìn)行必要的測試,以檢驗(yàn)設(shè)計參數(shù)和加固效果,同時為施工質(zhì)量檢驗(yàn)提供相關(guān)依據(jù)。
地基處理工程要做到確保工程質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)合理和技術(shù)先進(jìn)的原則。可根據(jù)下列條件進(jìn)行選擇:
1、地質(zhì)條件:查明巖土的性質(zhì)、成因類型、地質(zhì)年代、厚度和分布范圍。對于巖層,還應(yīng)查明風(fēng)化程度及地層的接觸關(guān)系,調(diào)查天然地基的地質(zhì)構(gòu)造,查明水文及工程地質(zhì)條件,確定有無不良地質(zhì)現(xiàn)象:如滑坡,崩塌、巖溶、土洞、沖溝、泥石流、岸邊沖刷及地震等。
2、設(shè)計施工條件:設(shè)計時應(yīng)考慮工期及用料情況:工期不宜安排得太緊應(yīng)該時間充分在施工工期緊迫,時間有限的情況下,除個別路堤在不影響總體施工的情況下,可適當(dāng)?shù)牟蛔鞯鼗幚怼蛄夯A(chǔ)處,可用多種方案進(jìn)行優(yōu)選,選擇最合適經(jīng)濟(jì)的方案,同時選用有資質(zhì)有大型先進(jìn)設(shè)備的建設(shè)單位以保證施工的質(zhì)量和安全性。施工時地基穩(wěn)定性一定要好,而且對于工程遺留問題一定要少。工程用料要求就地取材。施工時應(yīng)采用科學(xué)的管理方法。
3、場地環(huán)境條件:首先要弄清楚軟土地區(qū)的水文地質(zhì)情況,由于軟土地基的復(fù)雜性,用于強(qiáng)度計算的土工參數(shù),無論從測定方法中還是測定過程中都存在 諸多的不確定性,理論上也無法達(dá)到完善。所以勘察人員要考察地質(zhì)資料,實(shí)地進(jìn)行多元勘探。工程地質(zhì)條件復(fù)雜,還應(yīng)進(jìn)行工程地質(zhì)分區(qū),做到勘探詳細(xì)化。在勘察設(shè)計時如地質(zhì)工作做的不詳細(xì),在施工時如有不能實(shí)施或?qū)嵤┪kU性高,必須進(jìn)行補(bǔ)充勘察及勘探工作,對地質(zhì)情況作進(jìn)一步了解之后在作出修改方案。還要考慮施工時對周圍環(huán)境的影響。如:新填土?xí)D壓原有道路、房屋,產(chǎn)生側(cè)向位移或附加沉降;用砂樁、砂井時,施工有噪聲,靠近居民點(diǎn)會擾民;采用降低水位法時,要考慮引起周圍地基的下沉和對周圍居民用水的影響故應(yīng)預(yù)先調(diào)查或做隔水墻,并考慮施工后注水復(fù)原的問題;采用填土堆載時要有大量的土料運(yùn)進(jìn)運(yùn)出工地,會影響交通和環(huán)境衛(wèi)生;打石灰樁、灌注藥物或采用電滲排水時,會污染周圍地下水,應(yīng)慎重對待。
六、總結(jié)
我國地域遼闊,工程地質(zhì)條件千變?nèi)f化,公路穿越軟土地區(qū)是經(jīng)常發(fā)生的事情。軟土地基的危害性很大,如果在公路施工過程中處理不當(dāng)或干脆不處理,或者因?yàn)楣ぷ髦械募?xì)小疏溜,往往會給建筑物的正常使用留下隱患,一旦發(fā)生問題再進(jìn)行處理,便直接造成經(jīng)濟(jì)損失和社會形象的負(fù)面影響。因此根據(jù)不同施工條件選用合適的方法處理軟土地基,可以有效的防止或解決出現(xiàn)的問題,保證工程的順利完成,減少財務(wù)支出,避免更大的事故或破壞情況發(fā)生。軟土地基的處理方法很多,每種處理方法都有一定的試用范圍、局域性、優(yōu)缺點(diǎn)。沒有一種方法是萬能的。要根據(jù)具體的工程情況,因地制宜確定適合的地基處理方法。
第五篇:地基處理
地基處理論文
地基處理在高速公路中的應(yīng)用
[摘要] 軟土地基是指分布在濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、壓縮性大、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土軟弱地基。淤泥、淤泥制土、高壓縮性飽和粘性土和粉土等均屬于軟土。軟弱地基處理的優(yōu)劣,關(guān)系到整個工程的質(zhì)量。合理的軟弱地基處理、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計,可以減輕和消除軟弱地基對上部建筑物的不利影響。[關(guān)鍵詞] 高速公路 軟基處理方法
0.前言
1.在建筑工程和土木工程中,經(jīng)常會遇到軟土地基,地基中常見的軟土,一般是指處于軟塑或者流塑狀態(tài)下的粘性土,習(xí)慣上常把淤泥、淤泥質(zhì)土、軟粘性土總稱為軟土。它具有天然含水率高(一般天然含水量在34% 一72%之間)、孔隙比較大(孔隙比在0.9~1.0之間)、壓縮系數(shù)高、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時間長、透水性差,并具有蠕變性、觸變性等特殊的工程地質(zhì)性質(zhì),工程地質(zhì)條件較差,地基承載力低,不易滿足建筑物地基設(shè)計要求,故需進(jìn)行處理。
軟土主要由水流緩慢淤積而成,形成年代一般比較長遠(yuǎn),沉積厚度一般較深。在漫長的沉積過程中,由于植物的生長與腐爛,在軟土中有時加有少量的腐泥或泥炭層。我國軟土基本上分為兩大類別:第一類是屬于海洋沿岸的淤積:第二類是內(nèi)陸、山區(qū)以及河、湖甕地和山前谷地的淤積.本地區(qū)即屬于第二類的河床、河漫灘相.一般厚度不超過2O米,成層情況不均勻,以淤泥及軟粘土為主,含砂與泥炭夾層。在軟土地基上修筑公路,特別是填筑高度相對較高、填筑材料自重較大時,如果對軟土地基不加處理或處理不當(dāng),往往會產(chǎn)生路基失穩(wěn)或過量沉降的問題,造成公路、橋梁不能正常使用,甚至?xí)l(fā)生交通事故.因此必須對土地基的處理給予充分的重視。而在公路改擴(kuò)建工程中,除對加寬部位的軟土地基加強(qiáng)處理外,還要依據(jù)改擴(kuò)建后的行車荷載和交通量的變化情況,檢查分析舊路部位是否存在地基處理不到位等問題,必要時進(jìn)行加強(qiáng)。路基處理原則與注意事項(xiàng)
第1頁
共6頁
地基處理論文
2.1 處理的一般原則
(1)即盡早用堆載預(yù)壓不作深層處理軟基的方法,這種以自然沉降逐漸達(dá)到地基穩(wěn)定,是一種最經(jīng)濟(jì)也簡單的方法。但由于我國公路基本建設(shè)的程序不能盡早拔款、征地、從容施工,而一旦工程項(xiàng)目付諸實(shí)施時,又往往限于工期,一
般情況用自然沉降法將難以實(shí)現(xiàn)。
(2)即在施工工期緊迫,時間有限的情況下,除非個別低路堤地段高度在臨界高度以下,可不作地基處理。橋梁采用基礎(chǔ)處,其余軟土都需采用不同方法處理,只不過可用多種方案進(jìn)行優(yōu)選。2.2 勘察、設(shè)計和施工
設(shè)計。如采用機(jī)械施工,在確定砂墊層厚度時,應(yīng)考慮機(jī)械的重量,輪胎對地面接觸壓力,偏心程度及軟土地基表層強(qiáng)度等。在極軟地基上,僅用砂墊層來確保大型施工機(jī)械的通行,往往需要較厚的砂墊層,是不經(jīng)濟(jì)的,所以常與表層排水或敷墊材料等法并用。填土面積大且排水距離長,預(yù)計有多處地下水滲出時,若僅用山砂作砂墊層,不能獲得充分排水效果,應(yīng)采用設(shè)置盲溝,砂墊層內(nèi)的排水距離宜短不宜長。施工。砂墊層施工時應(yīng)設(shè)放樣板,攤鋪?zhàn)鳂I(yè)一般采用自卸汽車與推土機(jī)聯(lián)合操作,要盡量做到均勻一致。用透水性差的粉土作填料時,其坡腳附近的砂墊層一旦被土復(fù)蓋,就有可能妨礙側(cè)向排水,因此對砂墊層的端部要妥善處理。如能樹立質(zhì)量第一的思想,嚴(yán)格做好工作,應(yīng)該說軟土路基施工,可以達(dá)到安全、優(yōu)質(zhì)的目的。2.3 軟土路基的處理方法
(1)處理軟土地基常用的方法在公路方面是排水固結(jié),多用各種不同長度和間距的袋裝砂井(直徑7—10 cm)或塑料排水板(寬10 cm,厚4.5~6.0)與砂墊層(厚3O一80 cm)相結(jié)合,雖然這些方法是一般的,但卻是有效的經(jīng)濟(jì)的。為了加快固結(jié)而且可提高地基承載力,也可用直徑3O~50 em或更小一些的砂樁或碎石樁,但造價比上述常用。
3.軟土路基處理方法
進(jìn)行軟土路基處理.要分別對待.有針對性地采取措施。首先要搞好前期勘察設(shè)計工作。根據(jù)軟土巖性特征和物理力學(xué)指標(biāo),通過對比分析。選擇合適的軟土路基處理方案。常用的軟土路基處理方法有以下幾種:
第2頁
共6頁
地基處理論文
3.1換填法
就是將地基軟弱層的全部或部分換填強(qiáng)度較高、透水性好的材料可以提高地基承載力降低沉降量。在軟土厚度不大于3m,工期較緊、優(yōu)質(zhì)材料來源充足時.利用透水性材料進(jìn)行置換填土可降低壓縮性,提高承載力,提高抗剪強(qiáng)度,減少沉降量,改善動力特性,加速土層的排水固結(jié)。換填材料為砂礫、片石、開山石等滲水性材料。同時還應(yīng)注意度和設(shè)置位置。3.2拋石擠淤
這是強(qiáng)迫換土的一種形式,它不必抽水挖淤,施工簡便。拋石擠淤應(yīng)采用不易風(fēng)化的石料,片石大小隨泥炭稠度而定。對于容易流動的泥炭或淤泥,片石可稍小些,但不宜小于3Ocm,且小于30cm粒徑含量不得超過20%。當(dāng)軟土地層平坦時,拋投應(yīng)沿路中線向前拋填,再漸次向兩側(cè)擴(kuò)展,使泥沼或軟土向兩側(cè)擠出。軟土地層橫坡陡于1:10時,應(yīng)自高側(cè)向低側(cè)拋投,并在低側(cè)邊部多拋投,使低側(cè)邊部約有2m寬的平臺頂面。片石拋出軟土面后,應(yīng)用較小石塊填塞墊平,用重型機(jī)械碾壓緊密,然后在其上設(shè)反濾層,再行填土。3.3砂墊層或砂礫墊層
砂墊層為設(shè)置在路堤填土與軟土地基之間的透水性墊層,可起排水的作用,可保證填土荷載作用下地基中孔隙水的順利排出,從而加快了地基的固結(jié)。砂墊層材料宜采用潔凈中、粗砂,含泥量不應(yīng)大于5%,并應(yīng)將其中的植物、雜質(zhì)除凈。也可采用天然級配砂礫料,其最大粒徑不應(yīng)大于5cm,礫石強(qiáng)度不低于四級(即洛杉磯法磨耗率小于6o%)。攤鋪后適當(dāng)灑水,分層壓實(shí),壓實(shí)厚度宜為15~20em。如采用砂礫石,應(yīng)無粗細(xì)粒料分離現(xiàn)象。砂墊層寬度應(yīng)寬出路基邊腳0.5~1.0m,兩側(cè)端以片石護(hù)腳或采用其他方式防護(hù),以免砂料流失。3.4攪拌樁法
運(yùn)用這類方法。就是在軟上地基上中滲入水泥、石灰等,用粉噴、攪拌等方法使之與上體充分混合和固化:或把一些能固化的化學(xué)漿液(水泥漿、水玻璃、氯化鈣溶液等)注入地基上孔隙,以改善地基上的物理學(xué)性質(zhì),達(dá)到加固目的。因此又統(tǒng)稱為化學(xué)加固法。所用化學(xué)加固材料可分為粉體類(水泥、石灰粉)、漿液類(水泥漿及其他化學(xué)漿液)。這此需要加固的類型有攪拌樁法(粉體噴射攪拌樁、水泥漿攪拌樁、高壓旋噴樁統(tǒng)稱深層攪拌樁)及膠結(jié)法(硅化法、水泥灌注法)
第3頁
共6頁
地基處理論文
兩類。
3.5反壓護(hù)道法
當(dāng)軟土和沼澤土較厚.路堤高度不超過極限高度的2倍時,在路堤兩側(cè)填筑適當(dāng)厚度和寬度的護(hù)道.在護(hù)道附加荷載的作用下-保持路基土的平衡,增加抗滑力矩肪止路堤的滑動破壞。特點(diǎn)是施工工藝簡單、費(fèi)用較低,但施工用地較大。為解決軟土路基的沉降和穩(wěn)定問題.以上治理方法可單獨(dú)使用,也可采用2種以上方法結(jié)合使用’從而加速排水固結(jié)及增加地基強(qiáng)度同時,也應(yīng)注意避免所選措施問的相互干擾。2.6排水固結(jié)法
排水固結(jié)法是根據(jù)固結(jié)理論在軟土中設(shè)置排水通道.通過加壓排水促使固結(jié)沉降,提高抗剪強(qiáng)度。常用的方法有砂墊層、碎石墊層、砂井、袋裝砂井、塑料排水板、降水預(yù)壓、真空預(yù)壓、加載預(yù)壓法等。此法通過在土層中埋設(shè)強(qiáng)度較大的土工聚合物、拉筋、受力桿件等.以提高路基承載力、減小沉降和維持建筑物的穩(wěn)定。
3.7土工合成材料加筋路堤
用變形小、老化慢的土工合成材料作為路堤的加筋體,可以減少路堤填筑后的地基不均勻沉降,又可以提高地基承載能力,同時也不影響排水,故可提高路基的整體性和穩(wěn)定性。土工合成材料應(yīng)具有質(zhì)量輕、整體連續(xù)性好、抗拉強(qiáng)度較高、抗腐蝕性和抗微生物侵蝕性好、施工方便等優(yōu)點(diǎn);非織型的土工纖維應(yīng)具備當(dāng)量孔隙直徑小、滲透性好、質(zhì)地柔軟、能與土很好結(jié)合的性質(zhì)。應(yīng)根據(jù)出廠單位提供的幅寬、質(zhì)量、厚度、抗拉強(qiáng)度、頂破強(qiáng)度和滲透系數(shù)等測試數(shù)據(jù),選用滿足設(shè)計要求的土工合成材料。土工合成材料在存放以及施工鋪設(shè)過程中應(yīng)盡量避免長時間暴露或暴曬,以免其性能劣化。土工合成材料加筋路堤施工時應(yīng)符合以下規(guī)定:
(1)應(yīng)在平整好的下承層上按路堤底寬斷面鋪設(shè),攤鋪時應(yīng)拉直平順,緊貼下承層,不致出現(xiàn)扭曲、折皺、重疊。在斜坡上攤鋪時,應(yīng)保持一定松緊度(可用u型釘控制)。
(2)鋪設(shè)土工聚合物,應(yīng)在路堤每邊各留足夠的錨固長度,回折在壓實(shí)的填料面上,平整順適,外側(cè)用土覆蓋,以免人為破壞。錨固長度應(yīng)滿足設(shè)計要求。
第4頁
共6頁
地基處理論文
(3)應(yīng)保證土工合成材料的整體性,當(dāng)采用搭接法連接時,搭接長度宜為30~90cm;采用縫接法時,縫接寬度應(yīng)不小于5cm;采用粘接法時,粘接寬度不應(yīng)小于5cm,粘合長度應(yīng)不低于土工合成材料的抗拉強(qiáng)度。
(4)現(xiàn)場施工中發(fā)現(xiàn)土工合成材料有破損時必須立即修補(bǔ)好。雙層土工合成材料上、下層接縫應(yīng)交替錯開,錯開長度不應(yīng)小于0.5m。
結(jié)語
公路軟土地基有極大的危害性。如果不處理或處理不當(dāng).就會造成地基失穩(wěn)。使構(gòu)造物沉降過大或產(chǎn)生不均勻沉降。對構(gòu)造物造成不同程度的危害。同時,由于軟土地基成因類型不同、厚度不
一、性質(zhì)各異,因此在施工過程中不能一律對待應(yīng)首先查明地質(zhì)特點(diǎn)和土質(zhì)條件。對每一個道路工程具體分析,從路基條件、處理要求、施工工藝工程費(fèi)用以及材料、機(jī)具來源等各方面進(jìn)行綜合考慮。可根據(jù)工程具體情況,對幾種路基處理方法進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)以及施工進(jìn)度等比較.通過比較分析可以采用一種路基處理方法或由2種以上的路基處理方法組成的綜合處理方案;同時在確定路基處理方法時,還要注意節(jié)約能源,注意保護(hù)環(huán)境。避免因路基處理對地面水和地下水產(chǎn)生污染,以及振動噪音對周圍環(huán)境產(chǎn)生不良影響等。
第5頁
共6頁
地基處理論文
參考文獻(xiàn)
[1]l劉玉卓.公路工程軟基處理[M].北京:人民交通出版社,2006. [2]孫常成.高等級公路軟土地基處理方法研究[J]_山西建筑。2005,31(16):126—127.
[3]《公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》.JrrJ017—96.
[4]郄少青.關(guān)于高校圖書館實(shí)施業(yè)績考核的幾點(diǎn)思【[J】.圖書館工作與研究2【x】6f2).
[5]周育紅.圖書館績效考核質(zhì)量之探討叫.圖書館理論與實(shí)踐,2O04(6). [6]付亞和,許玉林.績效管理【M】.上海:復(fù)旦大學(xué)出版社,20o4. [7]約翰·韋斯特伍德著.績效評估【M】.白云,譯.長春:長春出版社出版,2001.
第6頁
共6頁