1、GeoHohai 復合地基新技術復合地基新技術地基處理新技術地基處理新技術New Technology of Soil Improvement New Technology of Composite Foundation New Technology of Composite Foundation GeoHohai 現澆混凝土薄壁管樁技術現澆混凝土薄壁管樁技術 漿固散體樁技術漿固散體樁技術加筋碎石樁技術加筋碎石樁技術復合加筋排水褥墊技術復合加筋排水褥墊技術 其他新技術其他新技術GeoHohai 柔性樁復合地基：砂樁、灰土樁、碎石樁、柔性樁復合地基：砂樁、灰土樁、碎石樁、 水泥土攪拌樁（粉噴樁、

2、漿噴樁）水泥土攪拌樁（粉噴樁、漿噴樁） 剛性樁復合地基剛性樁復合地基 ：CFGCFG樁、混凝土灌注樁、樁、混凝土灌注樁、 預應力管樁等預應力管樁等 加固費用低加固費用低加固效果弱加固效果弱加固效果好加固效果好加固費用高加固費用高目標目標：研究一種具有剛性樁加固效果、柔性樁加固費用、：研究一種具有剛性樁加固效果、柔性樁加固費用、技術可靠且經濟合理的樁基技術技術可靠且經濟合理的樁基技術復合地基加固方法復合地基加固方法1 1 現澆混凝土薄壁管樁技術現澆混凝土薄壁管樁技術GeoHohai1.1 1.1 基本原理基本原理GeoHohai 大直徑現澆混凝土薄壁管樁（大直徑現澆混凝土薄壁管樁（Thin wa

3、ll Pipe Pile by using Cast-in-place Concrete，即，即PCC樁），樁）， 該技術在設備底盤和該技術在設備底盤和龍門支架的支撐下，依靠上部振動頭的振動力，將龍門支架的支撐下，依靠上部振動頭的振動力，將雙層鋼質雙層鋼質套管套管組成的空腔結構及焊接成一體的下部組成的空腔結構及焊接成一體的下部活瓣樁靴活瓣樁靴沉入預定沉入預定的設計深度，形成地基中空的環形域，在腔體內均勻灌注混的設計深度，形成地基中空的環形域，在腔體內均勻灌注混凝土，之后振動拔管，灌注于內管中土體與外部的土體之間凝土，之后振動拔管，灌注于內管中土體與外部的土體之間便形成混凝土管樁。便形成混凝土管

4、樁。 成模造漿器在沉樁和拔樁過程中，通過壓入潤滑泥漿保證套成模造漿器在沉樁和拔樁過程中，通過壓入潤滑泥漿保證套管順利工作。管順利工作。 活瓣樁靴在管樁打入時閉合，在拔樁時自動分開。活瓣樁靴在管樁打入時閉合，在拔樁時自動分開。PCC PCC 樁概念樁概念GeoHohai23415234158787立面圖側面圖6 (a) Front View (b) Side ViewPCC PCC 樁設備樁設備1 1、底盤（含卷揚機等）；、底盤（含卷揚機等）；2 2、龍門支架；、龍門支架；3 3、振動頭；、振動頭；4 4、鋼質內外套管空腔結構；、鋼質內外套管空腔結構；5 5、活瓣樁靴結構；、活瓣樁靴結構；6 6

5、、成模造漿器等；、成模造漿器等；7 7、混凝土分流器。、混凝土分流器。GeoHohai PCCPCC樁樁機設備樁樁機設備GeoHohai1.2 PCC 1.2 PCC 樁施工工藝樁施工工藝地面樁機就位振動沉管澆注混凝土振動拔管成樁Location Drive Pour Extract CompleteGeoHohaiGeoHohai模扳作用模扳作用1在振動力的作用下環形在振動力的作用下環形腔體模扳沉入土中后澆腔體模扳沉入土中后澆鑄混凝土，當振動模扳鑄混凝土，當振動模扳提拔時，同時混凝土從提拔時，同時混凝土從環形腔體模扳下端注入環形腔體模扳下端注入環形槽孔內，空腹模扳環形槽孔內，空腹模扳起到了護

6、壁作用，因此起到了護壁作用，因此不會出現縮壁和塌壁現不會出現縮壁和塌壁現象。保證了混凝土在槽象。保證了混凝土在槽孔內良好的充盈性和穩孔內良好的充盈性和穩定性定性2環形腔體模扳在振動提環形腔體模扳在振動提拔時，對模扳內及注入拔時，對模扳內及注入槽孔內的混凝土有連續槽孔內的混凝土有連續振搗作用，使樁體充分振搗作用，使樁體充分振動密實。同時又使混振動密實。同時又使混凝土向兩側擠壓，管樁凝土向兩側擠壓，管樁壁厚增加壁厚增加振搗作用振搗作用擠密作用擠密作用3現澆混凝土薄壁管樁在施現澆混凝土薄壁管樁在施工過程中由于振動、擠壓工過程中由于振動、擠壓和排土等原因，可對樁間和排土等原因，可對樁間土起到一定的密實

7、作用。土起到一定的密實作用。擠壓、振密范圍與環形腔擠壓、振密范圍與環形腔體模扳的厚度及原位土的體模扳的厚度及原位土的性質有關。性質有關。1.3 PCC 1.3 PCC 成樁機理成樁機理GeoHohai樁芯開挖檢測樁芯開挖檢測靜載荷試驗靜載荷試驗1.4 PCC 1.4 PCC 樁質量檢測樁質量檢測GeoHohai樁芯開挖檢測樁芯開挖檢測Range of improvedNo.Length（m）Design （m）Design thickness of wall（cm）Average thickness of wall（cm）Mini.thickness of wall（cm）K30+740K30

8、+778A8-2115.01.01213.913.6A4-1015.01.01214.113.6K30+778K30+808A2-1915.01.241214.113.8A1-815.01.241214.213.9K30+808K30+838A6-2215.51.01214.013.6A10-2015.51.01214.313.8K30+838K30+868A3-2115.51.01214.013.5A2-1915.51.01213.913.6K30+868K30+898A4-315.51.01214.213.9GeoHohai低應變檢測低應變檢測GeoHohai靜載荷試驗靜載荷試驗GeoHo

9、hai 1.5 PCC 1.5 PCC樁主要技術性能樁主要技術性能1 沉樁深度達到沉樁深度達到25m以上。以上。2 樁徑為樁徑為1000 1500mm。3 管樁壁厚管樁壁厚100 150mm4 混凝土標號混凝土標號C10-C30。5 樁間距樁間距2.5m4.0m ， 采用梅花形或方形布置。采用梅花形或方形布置。GeoHohai PCC PCC樁的應用范圍樁的應用范圍1 1、高速公路、高速鐵路、市政道路的路基處理；、高速公路、高速鐵路、市政道路的路基處理；2 2、重力式邊坡支護結構加固；、重力式邊坡支護結構加固；3 3、大型油罐及煤氣柜基礎處理；、大型油罐及煤氣柜基礎處理；4 4、污水處理廠大型

10、瀑氣池、沉淀池基礎處理；、污水處理廠大型瀑氣池、沉淀池基礎處理；5 5、江河堤防的地基加固等。、江河堤防的地基加固等。6 6、多層及小高層建筑物地基處理；、多層及小高層建筑物地基處理；7 7、港口碼頭、海堤、防波堤等海岸工程、港口碼頭、海堤、防波堤等海岸工程 適用于填土、飽和及非飽和粘性土及具有良適用于填土、飽和及非飽和粘性土及具有良好擠密效果的砂土、粉土等土層。好擠密效果的砂土、粉土等土層。GeoHohai1.6 1.6 應用推廣和成果轉讓應用推廣和成果轉讓 PCCPCC樁技術已廣泛應用于我國江蘇、浙江、上海、天津、湖樁技術已廣泛應用于我國江蘇、浙江、上海、天津、湖南、河北等多個省市高速公路

11、和市政道路等國家重點工程大南、河北等多個省市高速公路和市政道路等國家重點工程大面積地基處理，如面積地基處理，如江蘇鹽通江蘇鹽通高速公路、高速公路、南京繞城南京繞城高速公路、高速公路、南京河西南京河西濱江大道、濱江大道、鎮江金陽鎮江金陽市政大道、市政大道、上海北環上海北環高速公路、高速公路、浙江杭千浙江杭千高速公路、高速公路、湖南常張湖南常張高速公路、高速公路、天津威武天津威武高速公路、高速公路、天津京滬天津京滬二期高速公路、二期高速公路、河北沿海河北沿海高速公路等，產生直接經高速公路等，產生直接經濟效益達到濟效益達到1.141.14億元，并取得顯著的社會環境效益。億元，并取得顯著的社會環境效益

12、。GeoHohai高速公路施工照片高速公路施工照片 GeoHohaiwww.GeoHGeoHohaiwww.GeoHGeoHohaiGeoHohaiGeoHohaiwww.GeoHGeoHohaiwww.GeoHGeoHohaiGeoHohaiwww.GeoHGeoHohaiwww.GeoHGeoHohaiGeoHohaiGeoHohaiGeoHohai 現澆混凝土薄壁管樁技術現澆混凝土薄壁管樁技術 漿固散體樁技術漿固散體樁技術加筋碎石加筋碎石樁技術樁技術復合加筋排水褥墊技術復合加筋排水褥墊技術 其他新技術其他新技術GeoHohai2 2、漿固散體材料樁技術、漿固散體材料樁技術 2.1 基本原

13、理：基本原理：（1）復合地基的加固效果取決于樁體的強度和樁間土的承載力。）復合地基的加固效果取決于樁體的強度和樁間土的承載力。（2）碎石樁復合地基的特點：樁體為散粒體，樁身強度低。）碎石樁復合地基的特點：樁體為散粒體，樁身強度低。（3）壓力注漿既能提高樁體的強度，又能改善樁間土的性質。）壓力注漿既能提高樁體的強度，又能改善樁間土的性質。（4）現澆薄壁管樁對于深基礎來說樁架的要求高，在遇到上方有）現澆薄壁管樁對于深基礎來說樁架的要求高，在遇到上方有高壓電線等障礙物來說施工不便。高壓電線等障礙物來說施工不便。GeoHohai2.2 2.2 技術簡介技術簡介 v 該技術利用鉆機按設計直徑，鉆進至設計

14、深度成孔，然后該技術利用鉆機按設計直徑，鉆進至設計深度成孔，然后放入注漿管，投放石料。在投放石料的過程中，用注漿管放入注漿管，投放石料。在投放石料的過程中，用注漿管放水清洗鉆孔。石料投放完成后進行注漿，固結成樁。漿放水清洗鉆孔。石料投放完成后進行注漿，固結成樁。漿液除在孔中注漿成樁外，也向周圍土體滲透。液除在孔中注漿成樁外，也向周圍土體滲透。 v 優點和效果：注漿樁是一種引入注漿技術的軟基處理方法，優點和效果：注漿樁是一種引入注漿技術的軟基處理方法，將注漿技術與碎石樁技術相結合，成樁直徑為將注漿技術與碎石樁技術相結合，成樁直徑為300700mm，樁長一般在樁長一般在35m以內。以內。GeoHo

15、hai2.3 2.3 施工工藝施工工藝GeoHohaiGeoHohai2.4 2.4 加固原理加固原理 漿固樁復合地基加固地基的機理是（漿固樁復合地基加固地基的機理是（1）樁體凝固作用。漿）樁體凝固作用。漿液除在孔內與骨料固結成樁，（液除在孔內與骨料固結成樁，（2）漿液擴散作用。漿液還）漿液擴散作用。漿液還部分滲入土體，改善樁周天然土的性質。部分滲入土體，改善樁周天然土的性質。 復合地基加固區由一般剛性樁復合地基簡單的兩部分（樁體復合地基加固區由一般剛性樁復合地基簡單的兩部分（樁體和天然土體）擴展到注漿樁復合地基的三部分（樁體、漿液和天然土體）擴展到注漿樁復合地基的三部分（樁體、漿液滲透加固體

16、和天然土體），達到更好的提高地基承載力和減滲透加固體和天然土體），達到更好的提高地基承載力和減少地基沉降的復合效果。少地基沉降的復合效果。 由于施工機械高度不高，因此不受現場空間限制。樁體材料由于施工機械高度不高，因此不受現場空間限制。樁體材料除了可用碎石之外還可使用城市廢棄的粉碎后的磚塊，既廢除了可用碎石之外還可使用城市廢棄的粉碎后的磚塊，既廢物利用又保護了環境。物利用又保護了環境。GeoHohai2.5 2.5 推廣應用推廣應用 漿固碎石樁技術漿固碎石樁技術已經應用已經應用于于浙江杭千浙江杭千高速公路、高速公路、浙浙江寧波繞城江寧波繞城高速公路、浙高速公路、浙江甬江甬臺溫沿海鐵路臺溫沿海鐵

17、路等國家等國家重點工程大面積地基處理，重點工程大面積地基處理，取得顯著的社會經濟效益。取得顯著的社會經濟效益。GeoHohaiwww.GeoHGeoHohaiwww.GeoHGeoHohaiwww.GeoHGeoHohai2.6 2.6 現場試驗現場試驗GeoHohai 現澆混凝土薄壁管樁技術現澆混凝土薄壁管樁技術 漿固散體樁技術漿固散體樁技術加筋碎石樁技術加筋碎石樁技術復合加筋排水褥墊技術復合加筋排水褥墊技術 其他新技術其他新技術GeoHohai3、加筋碎石樁技術、加筋碎石樁技術 豎向加筋碎石樁技術是為提高碎石樁承載力的又一新方法。碎石豎向加筋碎石樁技術是為提高碎石樁承載力的又一新方法。碎石

18、樁的工作時需要一定的徑向約束力，如果地基土強度過低樁的工作時需要一定的徑向約束力，如果地基土強度過低( (一般認一般認為不排水剪強度為不排水剪強度Cu20kPa)Cu20kPa)就不能提供足夠的碎石樁工作所需的徑就不能提供足夠的碎石樁工作所需的徑向約束力，如何限制樁頂附近碎石樁的側向變形向約束力，如何限制樁頂附近碎石樁的側向變形, ,以適應地基加固以適應地基加固的需要，該技術將豎向管式格柵設置在碎石樁的上部，用以限制的需要，該技術將豎向管式格柵設置在碎石樁的上部，用以限制碎石樁上部側向變形，達到提高樁基的承載力的目的。碎石樁上部側向變形，達到提高樁基的承載力的目的。3.1 概述概述GeoHoh

19、ai加筋約束作用加筋約束作用1加筋后約束樁體上加筋后約束樁體上部變形，使荷載傳部變形，使荷載傳遞到樁體下部四周遞到樁體下部四周土體以及下臥層上，土體以及下臥層上，減小復合地基沉降減小復合地基沉降2樁身在加筋的約樁身在加筋的約束下，樁身模量束下，樁身模量遠大于樁間土，遠大于樁間土，地基中應力將按地基中應力將按模量大小進行分模量大小進行分配，應力向樁上配，應力向樁上集中，應力沿樁集中，應力沿樁身向下四周橫向身向下四周橫向擴散，使應力分擴散，使應力分布趨于均勻，布趨于均勻，樁體的置換作用樁體的置換作用3.2 技術原理技術原理3碎石樁縮短了孔碎石樁縮短了孔隙水的水平滲透隙水的水平滲透途徑，促進了土途徑

20、，促進了土中孔隙水壓力的中孔隙水壓力的消散，提高了飽消散，提高了飽和粘性土排水固和粘性土排水固結的能力，使沉結的能力，使沉降穩定加快降穩定加快排水作用排水作用GeoHohai3.3 工程應用工程應用 寧波繞城高速公路軟基加固工程中，進行了豎向格柵加筋碎石寧波繞城高速公路軟基加固工程中，進行了豎向格柵加筋碎石樁的現場試驗，目的是驗證格柵碎石樁的技術可行性以及格柵樁的現場試驗，目的是驗證格柵碎石樁的技術可行性以及格柵套筒長度對樁身承載性狀的影響。碎石樁長度為套筒長度對樁身承載性狀的影響。碎石樁長度為8m樁徑為樁徑為40cm，格柵套管直徑為，格柵套管直徑為40cm，考慮到徑向變形影響范圍主要，考慮到

21、徑向變形影響范圍主要在樁基的上部，因此，設計格柵套管的長度分別為在樁基的上部，因此，設計格柵套管的長度分別為0m、2m、3m和和4m四個工況。碎石樁采用正方形的布置形式，樁體材料四個工況。碎石樁采用正方形的布置形式，樁體材料選用粒徑為選用粒徑為2040mm(最大粒徑小于最大粒徑小于60mm)的碎石，格柵套管的碎石，格柵套管孔徑孔徑50mm。GeoHohai3.4 3.4 工程科學問題工程科學問題 加筋碎石樁復合地基變形加筋碎石樁復合地基變形 加筋碎石樁承載特性研究加筋碎石樁承載特性研究 加筋碎石樁荷載傳遞機理加筋碎石樁荷載傳遞機理 碎石樁加筋優化深度研究碎石樁加筋優化深度研究 加筋碎石樁復合模量研究加筋碎石樁復合模量研究GeoHohai 現澆混凝土薄壁管樁技術現澆混凝土薄壁管樁技術 漿固散體樁技術漿固散體樁技術加筋碎石樁技術加筋碎石樁技術復合加筋排水褥墊技術復合加筋排水褥墊技術 其他新技術其他新技術GeoHohai 4.1 概述概述 在設置砂井和塑料排水板的排水固結法地在設置砂井和塑料排水板的排水固結法地 基處理過程中，砂墊層是最為普遍使用的基處理過程中，砂墊層是最為普遍使用的 方法。砂墊層的作用主要是作為水平排水層。方法。砂墊層的作用主