水工建筑物地基處理 軟弱地基處理 概述 授課對象：水工專業2003級 任課教師：王潤英 時間：2006年4月2006年5月,2,授課內容及安排,第二章 軟弱地基處理 第一節 概述 第二節 換土墊層法 第三節 振沖法 第四節 深層攪拌法 第五節 高壓噴射注漿法 第六節 預壓法,3,授課內容及安排,第一節 概述 一、軟土地基處理 二、雜填土地基處理 三、粉細砂地基加密加固 四、濕陷性黃土的處理 五、 膨脹土處理,4,授課內容及安排,第二節 換土墊層法 一、適用條件 二、墊層分類 三、砂墊層設計 1、砂墊層的作用 2、砂墊層厚度確定 3、砂墊層寬度確定 4、墊層強度,5,授課內容及安排,第三節 振沖置換碎石樁 一、振沖法概述及振沖置換碎石樁的加固原理 二、振沖置換碎石樁的設計 三、振沖置換碎石樁的施工 四、工程應用 五、該工法主要存在的問題,6,授課內容及安排,第四節 深層攪拌法 一、概述 二、深層攪拌樁設計及施工 三、幾種深攪工藝 四、工程應用,7,授課內容及安排,第五節 高壓噴射注漿法 一、概述 1、高壓噴射注漿法的加固機理 2、高壓噴射注漿法的適用條件 3、高壓噴射注漿法的主要優點 4、 （噴漿型）旋噴加固方法分類 二、旋噴樁施工 三、旋噴樁復合地基設計 四、振沖法、深層攪拌法、旋噴法比較,8,授課內容及安排,第六節 預壓法 一、概述 二、堆載預壓法 三、真空預壓法 四、低位真空預壓法 五、土地資源生態再生技術 1、問題的提出 2、常規預壓法與土地資源再生 3、低位真空預壓法與土地資源再生,9,1、我國天然軟土地基處理技術研究及發展 2、薄層軟土地基處理換填墊層法 3、深厚軟土地基處理預壓法及復合地基,概述軟土地基處理,10,我國工程界采用置換、排水固結、注漿加固（膠結）、擠密、加筋等原理處理軟土地基上建成堤壩、碼頭、機場、高速公路等工程。,概述軟土地基處理,11,20世紀50年代初，長江水利委員會運用超載預壓排水固結方法處理杜家臺分洪閘軟土地基； 1959年我國工程界成功地采用砂井排水處理寧波鐵路堤及舟山、寧波冷庫的軟土地基； 1970年采用油罐內充水預壓方法處理上海高橋煉油廠2萬m3油罐軟土地基 ； 1977年開始采用袋裝砂井，繼后采用塑料板排水； 1980年交通部第一航務工程局采用真空預壓提高吹填土及軟土地基承載力； 堆載與真空預壓的聯合使用； 低位真空預壓。,概述軟土地基處理,12,法國Menard技術公司于20世紀60年代末首次采用強夯法提高地基承載力； 我國于1978年引進并加以發展，采用設置透水墊層、排水砂井方法拓寬強夯法在飽和軟土地基中使用； 長江水利委員會于1988年首次采用強夯擠淤方法形成攔淤堤封閉式置換地基成功地處理深圳機場510m厚淤泥； 楊光煦提出整式、樁式及散式擠淤理論與形成置換地基方法(1991)，及壓載、射水置換、爆破、強夯、振動、卸荷六種擠淤措施。,概述軟土地基處理,13,日本在上世紀70年代中期開始研制和應用深層攪拌法加固軟土，1975年進入實用階段； 我國交通部水運規劃設計院和冶金部建筑總院從1977年開始研制深攪機械和試驗，1980年開始在寶鋼和連云港工程中運用； 1992年我國第一艘深攪船誕生，進行海上深攪施工。,概述軟土地基處理,14,高壓旋噴樁系20世紀60年代末日本首創； 我國鐵道科學研究院等單位于1972年開始研制專用機具、漿液配方和施工工藝。1975年開始用于地基加固工程。,概述軟土地基處理,15,1985年我國首次采用水下爆夯方法處理連云港淤泥； 1993年長江水利委員會首次采用爆破褥墊方法成功地解決珠海機場巖基與軟基結合段不均勻沉降課題。,概述軟土地基處理,16,我國在20世紀80年代開始采用土工合成材料作為加筋墊層加固軟基； 張道寬1987年得出加筋墊層有四種破壞類型及相應實用計算方法； 楊光煦1995年指出，土工網格提高軟基承載力、抗滑穩定及減少不均勻沉降效果優于土工織物。,概述軟土地基處理,17,1988年我國地基處理學術委員會組織編寫的地基處理手冊出版； 1992年龔曉南撰寫的復合地基出版。,概述軟土地基處理,18,薄層軟土地基處理換填墊層法 適用條件：當軟土地基的承載力和變形滿足不了建筑物的要求，而軟土層的厚度又不很大時； 原理：將基礎下一定厚度的軟土層或全部軟土層挖除，換填為性能穩定、無侵蝕性、質地堅硬的材料，形成一強度和剛度較好的墊層； 墊層材料：中砂、粗砂、礫砂、角(圓)礫、碎石、礦碴等。,概述軟土地基處理,19,預壓法適用于深厚軟土地基的處理； 原理：在建筑物建造之前，對軟土地基先進行加載預壓，使土層逐漸固結，強度逐漸提高以滿足建筑物對地基承載力和穩定性要求，并使建筑物荷載下的地基變形量在預壓期間基本完成，以解決建筑物使用期間的沉降和不均勻沉降問題； 為了加速壓縮過程，可采用比建筑物荷載大的超載進行預壓； 當預計的壓縮時間過長時，可在地基內設置塑料排水帶或砂井等排水豎井以縮短預壓時間。,概述軟土地基處理,20,復合地基 是由豎向增強體、周邊土和鋪設在增強體頂部的褥墊層構成的地基。 增強體與周圍土共同承受上部結構荷載，是地基處理最有效的方法之一。 軟土中可采用振沖置換碎石樁、水泥土深層攪拌樁、高壓旋噴樁。,概述軟土地基處理,21,雜填土地基的處理主要是改善它的均勻性和提高其密實度。對于由建筑垃圾或工業廢料為主要成分的雜填土地基，常用的處理方法主要有下列幾種： 1、分層回填碾壓 2、振動壓實 3、擠密法 4、柱錘沖擴樁法 5、重錘夯實法 6、強夯法,概述雜填土地基處理,22,分層回填碾壓 一般在地下水位以上大面積回填時采用。 振動壓實 適用于處理地下水位離振實面不小于0.6m的以建筑垃圾、工業廢料等組成的黏性土含量少的松散雜填土地基。 當振動壓實機自重2t，振動力98kN時，有效壓實深度為1.21.5m。,概述雜填土地基處理,23,擠密法： 常用的有擠密砂石樁法、灰土擠密樁法等。 適用于處理松散的雜填土地基，主要起擠密作用。 柱錘沖擴樁法 柱錘沖擴法形成的樁體直徑可達500800mm，處理深度一般不超過6.0m，處理范圍應大于基礎外緣所包圍的范圍。,概述雜填土地基處理,24,重錘夯實法處理地基必須注意以下問題： 地下水。當地下水位較高、細顆粒土含量也較高時，重錘夯實一般不宜采用。 軟弱下臥層。在夯實影響范圍內有軟土層存在時，不宜采用此法。 重錘夯實的質量與土的含水量關系密切，施工時應特別注意土的含水量變化。,概述雜填土地基處理,25,強夯法的有效加固深度（m）,概述雜填土地基處理,26,粉細砂地基加密加固 1、位于表面的薄層粉細砂采用分層填筑的壓實方法。 2、厚層或深部粉細砂地基可采用下述方法加密加固： 強夯加固厚度可達10m。 擠密砂樁加固厚度可達30m。 振沖擠密碎石樁加固厚度可達15m。 爆夯加密深層爆夯法只適用于飽和松散砂的加密，影響深度可達45m，但不能使表層加密，且只能使粉細砂加密至Dr=0.50.7。,概述粉細砂地基處理,27