nAAA软弱地基处理概述

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1、水工建筑物地基处理水工建筑物地基处理软弱地基处理软弱地基处理概述概述授课对象：水工专业授课对象：水工专业2003级级任课教师：王润英任课教师：王润英时间：时间：2006年年4月月2006年年5月月2授课内容及安排授课内容及安排q第二章第二章软弱地基处理软弱地基处理第一节第一节概述概述第二节第二节换土垫层法换土垫层法第三节第三节振冲法振冲法第四节第四节深层搅拌法深层搅拌法第五节第五节高压喷射注浆法高压喷射注浆法第六节第六节预压法预压法3授课内容及安排授课内容及安排q第一节第一节概述概述一、软土地基处理一、软土地基处理二、杂填土地基处理二、杂填土地基处理三、粉细砂地基加密加固三、粉细砂地基加密加固

2、四、湿陷性黄土的处理四、湿陷性黄土的处理五、五、膨胀土处理膨胀土处理4授课内容及安排授课内容及安排第二节第二节换土垫层法换土垫层法一、适用条件一、适用条件二、垫层分类二、垫层分类三、砂垫层设计三、砂垫层设计1、砂垫层的作用、砂垫层的作用2、砂垫层厚度确定、砂垫层厚度确定3、砂垫层宽度确定、砂垫层宽度确定4、垫层强度、垫层强度5授课内容及安排授课内容及安排q第三节第三节振冲置换碎石桩振冲置换碎石桩一、一、振冲法概述及振冲置换碎石桩的加固振冲法概述及振冲置换碎石桩的加固原理原理二、二、振冲置换碎石桩的设计振冲置换碎石桩的设计三、振冲置换碎石桩的施工三、振冲置换碎石桩的施工四、工程应用四、工程应用五

3、、该工法主要存在的问题五、该工法主要存在的问题61适应仓储作业过程的要求，有利于仓储业务的顺利进行。（1）单一的物流方向（2）应尽量减少储存物资在库内的搬运距离，避免任何迂回运输。（3）最少的装卸环节（4）最大程度地利用空间72有利于提高仓库的经济效益(1)货区布局应充分考虑地形、地质条件，因地制宜(2)平面布置与竖向布置相适应(3)货区布局能充分和合理地利用我国目前普遍使用的门式、桥式起重机等固定设备3有利于保证安全生产和文明生产8授课内容及安排授课内容及安排q第四节第四节深层搅拌法深层搅拌法一、概述一、概述二、深层搅拌桩设计及施工二、深层搅拌桩设计及施工三、几种深搅工艺三、几种深搅工艺四、

4、工程应用四、工程应用9授课内容及安排授课内容及安排q第五节第五节高压喷射注浆法高压喷射注浆法一、概述一、概述1、高压喷射注浆法的加固机理、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、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、高压喷射注浆法的主要优点4、（喷浆型）旋喷加固方法分类（喷浆型）旋喷加固方法分类二、二、旋喷桩施工旋喷桩施工三、三、旋喷桩复合地基设计旋喷桩复合地基设计四、振冲法、深层搅拌法、旋喷法比较四、振冲法、深层搅拌法、旋喷法比较10授课内容及安排授课内容及安排q第六节第六节 预压法预压法一、概述一、概述二、堆载预压法二、堆载预压法三、真空预压法三、真空预压法四

5、、低位真空预压法四、低位真空预压法五、五、土地资源生态再生技术土地资源生态再生技术1、问题的提出、问题的提出2、常规预压法与土地资源再生、常规预压法与土地资源再生3、低位真空预压法低位真空预压法与土地资源再生与土地资源再生111 1、我国天然软土地基处理技术研究及发我国天然软土地基处理技术研究及发展展2 2、薄层软土地基处理、薄层软土地基处理换填垫层法换填垫层法3 3、深厚软土地基处理、深厚软土地基处理预压法预压法及及复合复合地基地基概述概述软土地基处理软土地基处理12我国工程界采用置换、排水固结、注浆加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固（胶结）、挤密、

6、加筋等原理处理软土地基上建成堤坝、码头、机场、高速公路地基上建成堤坝、码头、机场、高速公路等工程。等工程。概述概述软土地基处理软土地基处理132020世纪世纪5050年代初，长江水利委员会运用超载预压年代初，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；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；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年采用油罐内充水预压方法处理上海高桥炼油厂油厂2万万m3油罐软土地基油罐软土地基；1977年

7、开始采用袋装砂井，继后采用塑料板排水；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；吹填土及软土地基承载力；堆载与真空预压的联合使用；堆载与真空预压的联合使用；低位真空预压。低位真空预压。概述概述软土地基处理软土地基处理14法国法国MenardMenard技术公司于技术公司于2020世纪世纪6060年代末首次采年代末首次采用强夯法提高地基承载力；用强夯法提高地基承载力；我国于我国于19781978年引进并加以发展，采用设置透水年引进并加以发展，采用设置透水垫层、排水砂井方法拓宽强夯法在饱和软土

8、地垫层、排水砂井方法拓宽强夯法在饱和软土地基中使用；基中使用；长江水利委员会于长江水利委员会于19881988年首次采用强夯挤淤方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法形成拦淤堤封闭式置换地基成功地处理深圳机场机场510m510m厚淤泥；厚淤泥；杨光煦提出整式、桩式及散式挤淤理论与形成杨光煦提出整式、桩式及散式挤淤理论与形成置换地基方法置换地基方法(1991)(1991)，及压载、射水置换、爆，及压载、射水置换、爆破、强夯、振动、卸荷六种挤淤措施。破、强夯、振动、卸荷六种挤淤措施。概述概述软土地基处理软土地基处理15日本在上世纪日本在上世纪7070年代中期开始研制和应用

9、年代中期开始研制和应用深层搅拌法加固软土，深层搅拌法加固软土，19751975年进入实用阶年进入实用阶段；段；我国交通部水运规划设计院和冶金部建筑我国交通部水运规划设计院和冶金部建筑总院从总院从19771977年开始研制深搅机械和试验，年开始研制深搅机械和试验，19801980年开始在宝钢和连云港工程中运用；年开始在宝钢和连云港工程中运用；19921992年我国第一艘深搅船诞生，进行海上年我国第一艘深搅船诞生，进行海上深搅施工。深搅施工。概述概述软土地基处理软土地基处理16高压旋喷桩系高压旋喷桩系2020世纪世纪6060年代末日本首创；年代末日本首创；我国铁道科学研究院等单位于我国铁道科学研究

10、院等单位于19721972年开始年开始研制专用机具、浆液配方和施工工艺。研制专用机具、浆液配方和施工工艺。19751975年开始用于地基加固工程。年开始用于地基加固工程。概述概述软土地基处理软土地基处理1719851985年我国首次采用水下爆夯方法处理连年我国首次采用水下爆夯方法处理连云港淤泥；云港淤泥；19931993年长江水利委员会首次采用爆破褥垫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。段不均匀沉降课题。概述概述软土地基处理软土地基处理18我国在我国在2020世纪世纪8080年代开始采用土工合年代开始采用土工

11、合成材料作为加筋垫层加固软基；成材料作为加筋垫层加固软基；张道宽张道宽19871987年得出加筋垫层有四种破年得出加筋垫层有四种破坏类型及相应实用计算方法；坏类型及相应实用计算方法；杨光煦杨光煦19951995年指出，土工网格提高软年指出，土工网格提高软基承载力、抗滑稳定及减少不均匀沉基承载力、抗滑稳定及减少不均匀沉降效果优于土工织物。降效果优于土工织物。概述概述软土地基处理软土地基处理1919881988年我国地基处理学术委员会组织编写年我国地基处理学术委员会组织编写的的地基处理手册地基处理手册出版；出版；19921992年龚晓南撰写的年龚晓南撰写的复合地基复合地基出版。出版。概述概述软土地

12、基处理软土地基处理20q薄层软土地基处理薄层软土地基处理换填垫层法换填垫层法适用条件：当软土地基的承载力和变形满适用条件：当软土地基的承载力和变形满足不了建筑物的要求，而软土层的足不了建筑物的要求，而软土层的厚度又厚度又不很大不很大时；时；原理：将基础下一定厚度的软土层或全部原理：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、质地坚硬的材料，形成一强度和刚度较好的垫层；好的垫层；垫层材料：中砂、粗砂、砾砂、角垫层材料：中砂、粗砂、砾砂、角(圆圆)砾砾、碎石、矿碴等。、碎石、矿碴等。概述概述软土地基处理

13、软土地基处理21q预压法预压法适用于深厚软土地基的处理；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成，以解决建筑物使用期间的沉降和不均匀沉降问题；降问题；为了加速压缩过程，可采用比建筑物荷载大的为了加速压缩过程，可采用比建筑物荷载大的超载进行预压；超载进行

14、预压；当预计的压缩时间过长时，可在地基内设置塑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。料排水带或砂井等排水竖井以缩短预压时间。概述概述软土地基处理软土地基处理22q复合地基复合地基是由竖向增强体、周边土和铺设在增强体是由竖向增强体、周边土和铺设在增强体顶部的褥垫层构成的地基。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，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。层搅拌桩、高压旋喷桩。概述概述软土地基处

15、理软土地基处理23杂填土地基杂填土地基的处理主要是改善它的均匀性和提高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分的杂填土地基，常用的处理方法主要有下列几种：种：1、分层回填碾压、分层回填碾压2、振动压实、振动压实3、挤密法、挤密法4、柱锤冲扩桩法、柱锤冲扩桩法5、重锤夯实法、重锤夯实法6、强夯法、强夯法概述概述杂填土地基处理杂填土地基处理24分层回填碾压分层回填碾压一般在地下水位以上大面积回填时采用。一般在地下水位以上大面积回填时采用。振动压实振动压实适用于处理地下水位离振实面

16、不小于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。含量少的松散杂填土地基。当振动压实机自重当振动压实机自重2t，振动力，振动力98kN时，有时，有效压实深度为效压实深度为1.21.5m。概述概述杂填土地基处理杂填土地基处理25挤密法：挤密法：常用的有挤密砂石桩法、灰土挤密桩法等。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，主要起挤适用于处理松散的杂填土地基，主要起挤密作用。密作用。柱锤冲扩桩法柱锤冲扩桩法柱锤冲扩法形成的桩体直径可达柱锤冲扩法形成的桩体直径可达500800mm，处理

17、深度一般不超过，处理深度一般不超过6.0m，处，处理范围应大于基础外缘所包围的范围。理范围应大于基础外缘所包围的范围。概述概述杂填土地基处理杂填土地基处理26重锤夯实法处理地基必须注意以下问题：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。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。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，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。施工时应特别注

18、意土的含水量变化。概述概述杂填土地基处理杂填土地基处理27强夯法的有效加固深度（强夯法的有效加固深度（m）概述概述杂填土地基处理杂填土地基处理单位夯击能单位夯击能（kNm）碎石土、砂土碎石土、砂土等等粉土、粘性土、粉土、粘性土、湿陷性黄土等湿陷性黄土等10005.06.04.05.020006.07.05.06.030007.08.06.07.040008.09.07.08.050009.09.58.08.560009.510.08.59.028q粉细砂地基加密加固粉细砂地基加密加固1、位于表面的薄层粉细砂、位于表面的薄层粉细砂采用分层填筑的采用分层填筑的压实方法。压实方法。2、厚层或深部粉细

19、砂地基可采用下述方法加密、厚层或深部粉细砂地基可采用下述方法加密加固：加固：强夯强夯加固厚度可达加固厚度可达10m。挤密砂桩挤密砂桩加固厚度可达加固厚度可达30m。振冲挤密碎石桩振冲挤密碎石桩加固厚度可达加固厚度可达15m。爆夯加密爆夯加密深层爆夯法只适用于饱和松散砂的深层爆夯法只适用于饱和松散砂的加密，影响深度可达加密，影响深度可达45m，但不能使表层加密，但不能使表层加密，且只能使粉细砂加密至且只能使粉细砂加密至Dr=0.50.7。概述概述粉细砂地基处理粉细砂地基处理29q湿陷性黄土的处理：湿陷性黄土的处理：重锤表层夯实法和强夯法；重锤表层夯实法和强夯法；土垫层、灰土垫层；土垫层、灰土垫层

20、；土桩挤密法；土桩挤密法；桩基础；桩基础；化学加固法；化学加固法；预浸水法。预浸水法。概述概述湿陷性黄土地基处理湿陷性黄土地基处理湿陷性黄土地基常用的处理方法湿陷性黄土地基常用的处理方法名称名称适用范围适用范围一般可处理（或穿一般可处理（或穿透）基底下的湿陷透）基底下的湿陷性土层厚度（性土层厚度（m m）垫层法垫层法地下水位以上，局部或整片处理地下水位以上，局部或整片处理1 13 3夯实法夯实法强夯强夯Sr60%Sr60%的湿陷性黄土，的湿陷性黄土，局部或整片处理局部或整片处理3 36 6重夯重夯1 12 2挤密法挤密法地下水位以上，地下水位以上，局部或整片处理局部或整片处理5 51515桩基

21、础桩基础基础荷载大，有可靠的持力层基础荷载大，有可靠的持力层3030预浸水法预浸水法IIIIII、IVIV级湿陷性黄土场地，级湿陷性黄土场地，6m6m以上以上尚应采用垫层等方法处理尚应采用垫层等方法处理可消除地面下可消除地面下6m6m以下全以下全部土层的湿陷性部土层的湿陷性单液硅化或碱液单液硅化或碱液加固法加固法一般用于加固地下水位以上的已有一般用于加固地下水位以上的已有建筑物地基建筑物地基1010，单液硅化加固的，单液硅化加固的最大深度可达最大深度可达20m20m湿陷性黄土地基强夯法和重夯法湿陷性黄土地基强夯法和重夯法常用的夯锤参数常用的夯锤参数夯锤参数夯锤参数强夯法强夯法(圆形夯锤圆形夯锤)重夯法重夯法质量（质量（t t）101020202 23 3底面直径（底面直径（m m）2.32.32.82.81.21.21.41.4底面静压力底面静压力（kPakPa）25254040不宜小于不宜小于20kPa20kPa落距（落距（m m）101020204 46 632q膨胀土处理：膨胀土处理：防水措施；防水措施；换土垫层；换土垫层；石灰灌浆加固；石灰灌浆加固；桩基等。桩基等。概述概述膨胀土地基处理膨胀土地基处理