1、第七講7、灰土擠密樁法和土擠密樁法8、砂樁法第八講9、碎石樁法10、石灰樁法第九講11、水泥攪拌法 12、夯實水泥土樁第十講13、高壓噴射注漿法第十一講水泥粉煤灰碎石樁法第十二講多元復合地基法第十三講加筋法第十四講灌漿法第十五講特殊地基處理第七講內容：7灰土擠密樁法和土擠密樁法8砂樁法時間：2h7灰土擠密樁法和土擠密樁法71概述利用成孔過程中的橫向擠壓作用，樁孔內土被擠向周圍，使樁間土擠密，然后將灰土或索土分層填入樁孔內，并分層夯填密實至設計標高。前者稱為灰土擠密樁法，后者稱為土擠密樁法。夯填密實的灰土擠密樁或土擠密樁，與擠密的樁問土形成復合地基。上部荷載由樁體和樁間土共同承擔。對土擠密樁法而

2、言，若枉體和樁間土密實度相同時，形成均質地基。蘇聯阿別列夫教授于1934年首創，我國自20世紀50年代中期開始在西北黃土地區研究和應用。國家標準濕陷性黃土地區建筑規范GBJ 2590和國家行業標準建筑地基處理技術規范J田792002均編人了灰土擠密樁法和土擠密樁法。 灰土擠密樁法和土擠密枉法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土、雜填土等地基，不適用于地下水位以下使用。當地基土的含水量W大于24、飽和度超過65時，成孔及拔管過程中，樁孔容易縮頸，樁孔周圍容易隆起，擠密效果差，此時不宜采用。灰土擠密樁和土擠密樁法處理地基深度一般為515m。若用于處理5m以內土層，其綜合效果不如強夯法、重錘夯

3、實法以及換填墊層法。對大于15m的土層，若地下水位較深，也有采用螺旋鉆取土成孔，分層回填灰土，并強力夯實，使加固深度超過20 m的黃土地基加固實例。當以消除地基的濕陷性為主要目的時，宜采用土擠密樁法；當以提高地基土的承載力或增強其水穩性為主要目的時，宜采用灰土擠密樁法。特點灰土擠密樁法和土擠密樁法具有原位處理、深層擠密和以土治土。7.2 加固原理1土的側向擠密國內外一些學者認為：成樁時沿樁孔周圍土體應力的變化與圓柱形孔擴張時所產生的應力變化相似。若用黃土有關力學性質指標(E0、c和)常見值計算，求得在黃土中擠壓成孔時，RP(143190)d(d為樁孔直徑)，與試驗實測征用擠密影響半徑基本一致。

4、單樁擠密的試驗結果表明，在孔壁附近土的干密度d接近其最大干密度dmax壓實系數c1。依次向外土的干密度逐漸減小，直至接近原始干密度d0。對應于dd0的界限點即為“擠密影響區”半徑，其值通常為(1.52)d。如果為消除黃土的濕陷性，則應以c0.9或d15gcm3為界，確定滿足使用要求的“有效擠密區”。單個樁孔“有效擠密區”半徑通常為(1一1.5)d。土的含水量和原始干密度對擠密效果有顯著影響。當含水量過低時，由于土呈堅硬狀態，塑性小，有效擠密區相應縮小。當含水量過高時，由于擠壓引起超靜孔隙水壓力，使土體只能向外圍移動而造成擠密效果不佳，且孔壁附近的土受擾動而使強度降低。因此，拔出樁管時樁孔容易出

5、現縮頸、回淤等情況。由此可知，含水量對擠密效果影響很大。其次，土的原始干密度對擠密范圍及效果也有顯著影響。原始干密度小時，有效擠密范圍小，效果也差。原始干密度是設計樁間距的基本依據。2土擠密樁擠密土擠密樁復合地基是由京土夯填的土樁和杖間擠密土體組合而成。樁孔內夯填的土料多為就近挖運的黃土類土，其土質及夯實的標準與樁間擠密土基本一致因此，土擠密樁和樁間土的物理力學性質指標也相近，這已為大量的現場試驗結果所證實。灰土擠密樁的長徑比大于6時，在堅向荷載作用下變形與荷載傳遞規律具有下述特點。(1)在極限荷載作用下，灰土擠密樁頂面上應力通常為灰土試件無側限抗壓強度的50一100，即灰土已處于過渡階段或已

6、達到破壞階段。灰土擠密樁的破壞主要發生在樁身上部(1一15)d長度內。載荷試驗后挖開地基查明，在容許荷載作用下不少灰土擠密樁的柱頂已被壓裂(長度(115)d)，而下段樁身仍保持完好。(2)灰土擠密樁的樁頂沉降主要是樁身的壓縮量。樁身壓縮量約占總沉降量的23。在全部樁身壓縮量中，樁頂(1o15)d段內的變形占60一85。有時灰土擠密樁即使達到破壞狀態，而樁底仍未產生沉降。(3)灰土擠密樁承擔的荷載是通過樁周摩擦力向周圍土體傳遞的。灰土擠密樁傳遞荷載的深度是有限的，一般不超過(610)d。試驗表明，載荷板為剛性時，在均布荷載作用下，灰土擠密樁地基的基底壓力分布與土擠密樁地基有顯著的差別。基底均布壓

7、力為l 50 kPa(尚未超過地基承載力特征值)時，灰土擠密樁上應力已超過600 kPa，樁間土上應力為50一100 kPa，應力分擔比ps9.215.6。測試結果表明，灰土擠密柱面積只占基底面積約20，卻承擔了50左右的荷載。73 設計計算采用土擠密樁或灰土擠密樁處理后形成的復合地基，其承載力特征值應通過現場單樁或多樁復合地基載荷試驗確定。當無試驗資料時，建筑地基處理技術規范JGJ 792002規定，對灰土擠密樁復合地基的承載力特征值，不宜大于處理前的2倍，并不宜大于250 kPa；對土擠密被復合地基的承載力特征值，不宜大于處理前的1.4倍，并不宜大于180 kPa。1樁孔直徑選用根據所選用

8、的成孔設備、成孔方法以及場地土質情況，確定樁孔直徑，一般取350400mm。2樁孔間距設計 樁孔間距設計從消除濕陷性和提高地基承載力兩個方面來考慮。(1)為消除黃土的濕陷性，擠密后的樁問土平均壓實系數不應小于0.90，對重要工程不宜小于0.93。樁間距可為被孔直徑的2一25倍，也可按下式估算。(2)從提高地基承載力考慮可由復合地基承載力公式得到樁孔間距表達式。復合地基承載力表達式為fspk=mfpk十(1m)fsk (74)對灰土擠密樁，fpk常取500kpa。3布樁范圍的確定 灰土擠密樁和土擠密樁處理地基的面積，應大于基礎或建筑底層平面的面積，以保證地基的穩定性。 局部處理通常不考慮防滲隔水

9、作用。試驗研究成果和工程實踐經驗表明：對非自重濕陷性黃土、素填土、雜填上等地基，處理范圍每邊超出基底邊緣的寬度不小于0.25b(b為基礎短邊寬度)，并不小于0.5m；對于自重濕陷性黃土地基，處理范圍每邊超出基底邊緣的寬度應該不小于0.75b，且不小于1 m。這樣可使基底下被處理土層不致產牛不良的側向變形。 4樁長設計 灰土擠密樁和土擠密樁處理地基的深度，應根據建筑場地的土質情況、工程要求和成孔及夯實設備等綜合因素確定。5樁孔填料的選用樁孔內的填料，應根據工程要求或處理地基的目的確定，樁體的夯實質量宜用平均壓實系數Ac控制。當樁孔用灰土或素土分層回填、分層夯實時，樁體內的平均壓實系數值，均不應小

10、于0.96。土擠密樁填料多選用與樁間土性質相近的就近挖運的黃土類土。灰土擠密樁演料多采用消石灰與土的體積配合比為2：8或3：7。7.4施工灰土擠密樁和土擠密樁的施工應按設計要求和現場條件選用沉管(振動或錘擊)、沖擊或爆擴等方法進行成孔，使土向孔的周圍擠密。 1成孔和回填夯實施工應符臺的要求 (1)成孔施工時，地基土宜接近最優含水量。當含水量低于12時至最優含水量。 (2)樁孔中心點的偏差不應超過樁距設計值的5。 (3)樁孔垂直度偏差不應大于15。 (4)對沉管法，其直徑和深度應與設計值相同；對沖擊法或爆擴法，樁孔直徑的誤差不得超過設計值的i 70 mm，樁孔深度不應小于設計深度的o5m。 (5

11、)向孔內填料前，孔底必須夯實，然后用家土或灰土在最優含水量狀態下分層回填夯實。回填土料一般采用過篩(篩孔尺寸不大于20 mm)的粉質戳土，并不得含有有機質；粉煤灰采用含水量為30一50的濕粉煤灰；石灰用塊灰消解(悶透)34d并過篩后的熟石灰，其粗顆粒粒徑不大于5mm。灰土應拌和均勻至顏色一致后及時回填夯實。第8章 砂樁法8.1概述砂樁法是指利用振動或沖擊方式，在軟弱地基中成孔后，境人砂并將其擠壓入士中，形成較大直徑的密實秒樁的地基處理方法。主要包括秒樁置換法、擠密砂樁法等。 砂樁于19世紀30年代起源于歐洲，用于在海灣沉積軟土上建造兵工廠的地基工程中。當時的設計砂樁長為2m，樁徑為0.2m，每

12、根樁承擔的荷裁為10kN。20世紀50年代后朋，出現了振動式和錘擊式施工方法。1958年，日本開始采用振動式重復壓拔管施工方法，這一方法的應用使砂樁地基處理技術發展到一個新的水平，使其施工質量和施工效率均有顯著提高，處理深度可達30 m。砂樁最初是用于處理松散砂土和人工填土地基的，而在軟弱粘性土地基上的應用不太成功。我國在1959年首次在上海重型機器廠采用錘擊沉管擠密砂樁法處理地基，1978年又在寶山鋼鐵廠采用振動重復壓拔管砂樁施工法處理原料堆場地基。這兩項工程為我國在飽和軟弱戳性土中采用砂樁特別是砂樁地基處理方法取得了豐富的經驗。砂樁處理飽和軟弱粘性土地基時，主要是置換作用，可以提高地基承載

13、力和減少沉降，同時，還起排水通道作用，能夠加速地基的固結。8.2 加固原理地基土的土質不同，對砂樁的作用原理也不盡相同1在松散砂土中的作用1)擠密作用 砂土和粉土屈于單粒結構，其組成單元為松散粒狀體，滲透系數大，一船大于10-4cms。松散砂土在振動力作用下，其體積縮小可達20。 采用沖擊法或振動法往砂土中下沉樁管和一次拔管成樁時，由于樁管下沉對周圍砂土產生很大的橫向擠壓力，樁管將地基中同體積的砂擠向周圍的砂層，使其孔隙比減小，密度增大，這就是擠密作用。有效擠密范圍可達34倍樁直徑。這就是通常所謂的“擠密砂樁”。2)振密作用 采用振動法往砂土中下沉樁管和逐步拔出樁管成樁時，下沉樁管會對周圍砂層

14、產生擠密作用，拔起樁管會對周圍砂層產生振密作用，有效振密范圍可達6倍樁直徑左右。振密作用比擠密作用更顯著，其主要特點是砂樁周圍一定距離內地面發生較大的下沉。采用這種成樁方法的砂樁稱為“振密砂樁”。2在軟強土中的作用1)置換作用2)排水作用3砂樁用途(1)在松散砂土中，可用于增大相對密度，防止振動液化。(2)在軟豹土中，可用于提高地基承載力，加速固結沉降，改善地基的整體穩定性。83 設計計算 1加固范圍 加固范圍應根據建筑物的重要性和場地條件及基礎形式而定。對于一般基礎在基礎外應布置13排樁；對于可液化地基，在基礎外緣擴大寬度不應小于可液化土層厚度的12，并不應小于5m；對高等級公路，一般應處理

15、至邊緣外13m。2樁位布置對大面積滿堂處理，樁位宜采用等邊三角形布置；對獨立或條形基礎，樁位宜采用正方形或矩形布置。3加固深度 加固深度應根據軟弱土層的性質、厚度或工程要求按下列原則確定： (1)當軟土層不厚時，應穿透軟土層； (2)當軟土層較厚時，對于按變形控制的工程，加固深度應滿足砂樁復合地基變形不超過地基容許變形值并滿足下臥層承載力的要求； (3)當軟土層厚度較大時，對于按穩定性控制的工程，加固深度應不小于最危險滑動面以下2m的深度； (4)在可液化地基中，加固深度應按抗震處理深度確定； (5)樁長不宜小于4m。 4樁徑根據置換率要求、成樁方法、施工機械能力等因素綜合考慮確定砂樁直徑。在

16、飽和軟弱默性土中應盡可能采用較大的直徑。目前國內采用的樁徑一般為0.3一0.8m，國外最大達2m。 5材料 宜使用中粗混合砂，含泥量不大于5。在對砂樁成型沒有足夠約束力的軟弱教性土中，可以使用砂和角礫混合料。樁孔填料量應通過現場試驗確定，估算時可按設計樁孔體積乘以充盈系數12一14確定。 6墊層砂樁施工完畢后，地面應鋪設30一50 cm厚的砂墊層或砂石墊層鋪設，用平板振動器振實。7樁距計算砂樁的間距應通過現場試驗確定。對粉土和砂土地基，不宜大于砂石樁直徑的45倍，對熟性土地基，不宜大于砂石樁直徑的3倍*初步設計時，也可按下列公式估算。8復臺地基承裁力砂樁復合地基承載力特征值應通過現場復合地基載荷試驗確定，初步設計時，也可通過下列方法估算。 (1)砂土地基 可根據擠密后砂土的密實狀態，按現行國家標準建筑地基基礎設計規范GD 50007的有關規定確定。 (2)對粘性土或粉土地基采用砂樁處理所形成的復合地基，可按式(87)一式(89)計算。 1施工標高 砂樁施工標高一般應高于基礎底面設計標高12m，以便開挖基坑時將沒有充分擠實的或樁擠松的表層土完全挖去