地基处理方法与研究
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软土地基处理技术在实际工程中的应用与研究软土地基处理技术是一种针对软弱土壤地基的加固措施,目的是提高土壤的承载力和变形性能,从而满足工程的要求。
在实际工程中,软土地基处理技术被广泛应用于各类土木工程,如道路、桥梁、建筑物等,取得了显著的效果。
软土地基处理技术的应用可以分为两类,一类是物理方法,主要包括挖填加固、深层加固等;另一类是化学方法,主要包括土壤改良剂、增强剂等。
这些方法可以根据不同的工程要求和土壤条件来选用,以达到最佳的加固效果。
在实际工程中,挖填加固是最常见的软土地基处理技术之一。
通过挖掘软土地基并填充高强度的土石材料,如砂砾、碎石等,可以增加土体的承载力和抗压性能。
还可以采用地下连续墙、钢板桩等形式进行挖填加固,以防止软土的沉降和挤压。
深层加固是另一种常见的软土地基处理技术。
通过在软土地基中钻孔并注入水泥浆或类似物质,形成固结土层,以提高土壤的强度和稳定性。
深层加固的效果主要依靠固结土的剪切强度和摩擦阻力,因此需要进行详细的施工设计和监测。
土壤改良剂是一种常用的化学方法,通过添加特定的化学物质,如石灰、水泥、矿物粉末等,改变土壤的物理和化学特性,从而提高土壤的承载力和稳定性。
增强剂则是通过添加纤维材料、聚合物等,增加土体的抗拉强度和粘聚力,改善土壤的变形性能。
除了上述方法,还有一些新型的软土地基处理技术正在被研究和应用。
地下加气混凝土(UGAC)技术可以通过注入气体形成轻质土体,从而减小土体的重力和压实性,改善土壤的承载性能。
微生物固化技术则是利用微生物的代谢作用,改变土壤的物理和化学性质,增强土体的强度和稳定性。
软土地基处理技术在实际工程中的应用与研究非常广泛。
通过选择合适的加固方法和材料,可以有效提高软土地基的工程性能,确保工程的安全和稳定。
未来,随着科技的发展和研究的深入,软土地基处理技术将会得到进一步的改进和创新。
地基处理技术及施工要点地基处理是建造工程中至关重要的一环。
它涉及到土壤的改良和加固,以确保建造物的稳定性和安全性。
本文将探讨一些常见的地基处理技术及其施工要点。
一、地基处理技术1. 压实法压实法是最常用的地基处理技术之一。
它通过施加压力,使土壤颗粒之间的空隙减少,从而增加土壤的密实度。
常见的压实法包括静压法和动压法。
静压法是利用静载荷或者自重来施加压力,使土壤颗粒密切罗列。
这种方法适合于较小的建造物或者地基较浅的情况。
动压法则是通过振动或者冲击来施加压力,可以用于处理较深的地基。
2. 土壤改良法土壤改良法是通过添加或者混合其他材料来改良原有土壤的性质。
常见的土壤改良材料包括石灰、水泥、砂土等。
这种方法可以改善土壤的强度、稳定性和排水性能。
例如,石灰可以与土壤中的黏土发生化学反应,从而增加土壤的稳定性。
水泥则可以与土壤中的水结合,形成坚硬的固体,提高土壤的强度。
砂土则可以填充土壤中的空隙,增加土壤的密实度。
3. 土壤加固法土壤加固法是通过增加土壤的强度和稳定性来加固地基。
常见的土壤加固方法包括钻孔灌注桩、挤密桩和土钉墙等。
钻孔灌注桩是将混凝土灌注到预先钻好的孔中,形成坚固的桩体。
挤密桩则是通过挤压土壤来增加土壤的密实度。
土钉墙则是在土壤中钻孔并插入钢筋,然后用混凝土或者其他材料加固,形成墙体。
二、地基处理施工要点1. 土壤勘察在进行地基处理前,必须进行详细的土壤勘察,了解土壤的性质和特点。
这可以通过取样和实验室测试来完成。
惟独了解土壤的情况,才干选择合适的地基处理技术。
2. 施工方法选择根据土壤的性质和工程要求,选择合适的地基处理方法。
不同的施工方法适合于不同的土壤类型和地基条件。
在选择施工方法时,要考虑施工的效率、成本和可行性。
3. 施工质量控制地基处理的质量控制至关重要。
在施工过程中,要确保施工方法的正确执行,并进行必要的监测和检测。
例如,可以使用振动仪器来检测振动桩的振动频率和振幅,以确保施工质量。
地基处理方法及其适用性分析地基是建筑物的基础,对于工程的稳定性和安全性起着至关重要的作用。
然而,在一些地质条件复杂的地区,地基处理成为了一个不可忽视的问题。
本文将对地基处理的方法进行分析,并评估其适用性。
一、地基处理方法1. 挖填法挖填法是一种常见的地基处理方法,通过挖掉部分土壤来减轻地基的荷载压力,然后填充一定强度的材料。
该方法适用于地基较浅的情况,如填埋场等。
2. 加固法加固法是通过在地基中加入加固材料,如钢筋混凝土桩、地下连续墙等,来提高地基的承载力和稳定性。
该方法适用于地基较深或地质条件较差的情况,如高层建筑、桥梁等。
3. 增强法增强法是通过改良地基土的物理和化学性质,提高其强度和稳定性。
常用的增强材料包括水泥、石灰、粉煤灰等。
该方法适用于地基土质较差的情况,如软土地区。
二、地基处理方法的适用性分析1. 挖填法适用性分析挖填法适用于地基较浅的情况,特别是在填埋场等地区。
其优点是操作简单、成本相对较低。
然而,该方法对于地基承载力的提升效果有限,适用性有一定局限性。
2. 加固法适用性分析加固法适用于地基较深或地质条件较差的情况,如高层建筑、桥梁。
其通过引入加固材料来提高地基的承载力和稳定性,效果显著。
但需要考虑成本和施工难度等因素。
3. 增强法适用性分析增强法适用于地基土质较差的情况,如软土地区。
通过改良地基土的性质,增强其强度和稳定性。
该方法成本较低,效果显著,但需要考虑改良材料的选择和施工技术的要求。
三、结论地基处理方法的选择应根据具体工程情况和地质条件进行综合考虑。
在地基较浅、承载力要求不高的情况下,挖填法是较为合适的选择;在地基较深或地质条件较差的情况下,加固法是比较理想的解决方案;而在地基土质较差的情况下,增强法是较为可行的选择。
需要注意的是,地基处理既要考虑工程的安全性和质量,又要兼顾经济效益和施工难度。
因此,在选择地基处理方法时,应综合考虑各种因素,并与专业的工程师进行充分的沟通和讨论,以确保选择的方法能够适应工程需求并达到预期效果。
粘性土地基处理技术研究与应用粘性土是一种常见的土壤类型,具有苛刻的工程性质,对土地基的稳定性和可承载力有很大的影响。
因此,研究和应用粘性土地基处理技术是工程领域的重要课题之一。
本文将探讨粘性土地基处理技术的研究现状与应用前景,并介绍几种常见的处理方法。
一、研究现状1. 粘性土地基的特点与问题粘性土具有较高的含水量和流动性,容易发生沉降和收缩现象,对建筑物的稳定性造成威胁。
此外,粘性土的黏性和吸水性也会导致土壤难以处理,影响基础工程的建设。
因此,研究粘性土地基处理技术是解决这些问题的关键。
2. 粘性土地基处理技术的研究进展近年来,学者和工程师们进行了大量的研究和实践,以解决粘性土地基处理的难题。
他们将重点放在土壤改良、排水系统、加固技术等方面,取得了一定的研究成果。
例如,使用化学添加剂或生物营养物质对粘性土进行改良,在一定程度上改善了土壤的稳定性和可承载力。
此外,采用合适的排水系统,如加设排水管路和渗流孔,可以有效地排除粘性土的多余水分,减少土壤液化现象的发生。
二、常见处理方法1. 土壤改良土壤改良是处理粘性土地基最常用的方法之一。
它通过添加化学添加剂或生物营养物质改变土壤的物理和化学特性,提高土壤的稳定性和排水性能。
例如,添加石灰和水泥等添加剂可提高土壤的强度和可塑性。
此外,利用植物的根系和生物胶结物质也可以增加土壤的稳定性,减少土壤液化的风险。
2. 排水系统排水系统是处理粘性土地基的另一种关键方法。
通过设置排水管路和渗流孔,将土壤中的多余水分排出,从而降低土壤的渗透压和液态比例,提高土壤的稳定性。
排水系统可以采用地下水位降低、人工渗流和真空抽吸等方法。
这些方法不仅可以减少土壤的液化风险,还可以提高土壤的可承载力和剪切强度。
3. 加固技术在处理粘性土地基时,加固技术是一种重要的手段。
它通过加固土壤,提高土壤的稳定性和承载能力。
加固技术可以采用物理或机械方法,如振动加固、土钉加固和加筋土壤等。
这些方法可以增加土壤的内聚力和内摩擦角,从而提高土壤的整体稳定性和抗剪强度。
地基处理的方法一、换土地基(一)砂地基和砂石地基砂地基和砂石地基是将基础下一定范围内的土层挖去,而后用强度较大的砂或碎石等回填,并经分层夯实至密实,以起到提高地基承载力、减少沉降、加速软弱土层的排水固结、防止冻胀和消除膨胀土的胀缩作用。
该地基具有施工工艺简单、工期短、造价低等优点。
适用于处理透水性强的软弱粘性土地基,但不宜用于湿陷性黄土地基和不透水的粘性土地基,以免聚水而引起地基下沉和降低承载力。
(二)灰土地基灰土地基是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖去,用按一定体积比配合的石灰和粘性土拌合均匀,在最优含水量情况下分层回填夯实或压实而成。
该地基具有一定的强度、水稳定性和抗渗性,施工工艺简单、取材容易、费用较低。
适用于处理1~4m厚的软弱土层。
二、强夯地基(一)机具设备强夯地基所需的机具设备主要为起重机械、夯锤和脱钩装置。
(1)起重机械。
起重机宜选用起重能力为150kN以上的履带式起重机,也可专用三角起重架或龙门架作为起重设备。
起重机械的起重能力为:当直接用钢丝绳悬吊夯锤时,应大于夯锤的3~4倍;当采用自动脱钩装置,起重能力取大于1.5倍锤重。
(2)夯锤。
夯锤可用钢材制作,或用钢板为外壳,内部焊接钢筋骨架后浇筑C30混凝土制成。
夯锤底面有圆形和方形两种,圆形不易旋转,定位方便,稳定性和重合性好,应用较广。
锤底面积取决于表层土质,对砂土一般为3~4m2,粘性土或淤泥质土不宜小于6m2。
夯锤中宜设置若干个上下贯通的气孔,以减少夯击时空气阻力。
(3)脱钩装置。
脱钩装置应具有足够强度,且施工灵活。
常用的工地自制自动脱钩器由吊环、耳板、销环、吊钩等组成,系由钢板焊接制成。
(二)施工要点强夯地基的施工要点主要有以下几点:(1)强夯施工前,应进行地基勘察和试夯。
通过对试夯前后试验结果对比分析,确定正式施工时的技术参数。
(2)强夯前应平整场地,周围作好排水沟,按夯点布置测量放线、确定夯位。
地下水位较高时,应在表面铺0.5~2.0m中(粗)砂或砂石地基,其目的是在地表形成硬层,可用以支撑起重设备,确保机械通行、施工,又可便于强夯产生的孔隙水压力消散。
新型地基处理技术的研究在建筑工程领域,地基处理是至关重要的一环。
一个稳固可靠的地基能够为建筑物提供坚实的基础,确保其安全性和稳定性。
随着科技的不断进步和工程需求的日益复杂,新型地基处理技术应运而生,为解决各种地基问题带来了新的思路和方法。
一、新型地基处理技术的分类(一)桩基础技术的创新传统的桩基础技术如灌注桩、预制桩等在工程中应用广泛,但新型的桩基础技术不断涌现。
例如,后压浆灌注桩技术通过在灌注桩施工完成后,向桩底和桩侧注入水泥浆,提高桩端和桩侧的土体强度,从而显著提高桩的承载能力。
这种技术适用于地质条件较差、对承载力要求较高的工程。
(二)复合地基技术的发展复合地基是由地基土和增强体共同承担荷载的人工地基。
常见的复合地基技术有水泥粉煤灰碎石桩(CFG 桩)复合地基、灰土桩复合地基等。
近年来,多桩型复合地基技术逐渐受到关注,通过将不同类型的桩组合使用,充分发挥各自的优势,以满足复杂工程地质条件下的地基处理要求。
(三)地基加固新技术1、高压喷射注浆法利用高压喷射流将水泥浆等浆液喷射到地基土中,与土体混合形成加固体,提高地基的强度和稳定性。
该方法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。
2、强夯置换法采用重锤高落差夯击,在夯坑内回填碎石、块石等粗颗粒材料,形成墩体,达到加固地基的目的。
强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑~流塑的粘性土等地基。
二、新型地基处理技术的特点和优势(一)提高地基承载力新型技术能够更有效地改善地基土的物理力学性质,显著提高地基的承载能力,满足建筑物对地基承载力的更高要求。
(二)减少地基沉降通过对地基土的加固和改良,能够有效地控制地基的沉降变形,保证建筑物在使用过程中的稳定性和安全性。
(三)适应复杂地质条件能够应对各种复杂的地质情况,如软弱地基、不均匀地基、液化地基等,为在困难地质条件下的工程建设提供了可行的解决方案。
(四)节约工程成本虽然新型技术在前期的投入可能相对较高,但通过合理的设计和施工,能够缩短工期、减少材料消耗,从整体上降低工程成本。
湿陷性黄土高填方地基处理技术及稳定性试验研究一、摘要湿陷性黄土高填方地基在进行建筑工程时,会遇到不同程度的沉降和开裂等问题,影响建筑的稳定性和安全性。
在建筑工程中,对湿陷性黄土高填方地基进行有效的处理至关重要。
本文通过阐述湿陷性黄土高填方地基的处理方法,以及对其进行稳定性试验的研究,提出了一套适用于实际工程的处理技术和稳定性评估方法。
本文介绍了湿陷性黄土的特点和性质,分析了高填方地基在施工过程中可能出现的湿陷现象及其危害。
根据地基处理的现状和问题,提出了基于排水固结法的湿陷性黄土高填方地基处理技术,并详细描述了该技术的施工工艺和步骤。
本文引入稳定性分析方法,对处理后的地基进行了现场荷载试验和数值模拟分析,以验证处理效果和地基稳定性。
通过对湿陷性黄土高填方地基的处理技术和稳定性进行深入研究,本文为湿陷性黄土地区建筑工程的设计、施工和维护提供了重要的理论依据和技术支持。
1. 研究背景与意义随着我国经济的快速发展,基础设施建设规模不断扩大,尤其是在黄土地区,由于地质条件复杂、湿陷性黄土分布广泛,高层建筑和基础设施的建设面临诸多挑战。
湿陷性黄土是一种典型的软弱地基,其工程性质特殊,在自重压力和外部荷载作用下,易产生湿陷变形,对建筑物结构的安全性和稳定性造成严重影响。
开展湿陷性黄土高填方地基处理技术及稳定性研究对于提高黄土地区工程建设质量和保证建筑物安全具有重要的理论和实际意义。
本研究旨在深入探讨湿陷性黄土高填方地基的处理方法,分析各种处理措施的稳定性和安全性,并提出经济、有效的技术手段。
通过对湿陷性黄土高填方地基进行实验室模拟和现场试验研究,可以揭示湿陷性黄土的湿陷机理、力学性质和沉降变形特征,为湿陷性黄土地区的工程设计与施工提供科学依据。
研究成果将对于推动黄土地区地基处理技术的发展、提高我国基础设施建设水平具有重要的社会和经济价值。
本文的研究还将为类似湿陷性黄土地区的工程实践提供有益的参考和借鉴,推动相关技术和方法的推广应用,进一步提高我国在黄土地区基础设施建设的整体水平和竞争力。
地基处理方法地基处理是指对地基进行改良,以提高地基的承载能力和变形性能,保证建筑物的安全稳定。
地基处理方法的选择对建筑物的安全和稳定至关重要。
下面将介绍几种常见的地基处理方法。
一、灌注桩法。
灌注桩法是一种常用的地基处理方法,适用于各种地基条件。
它通过钻孔、注浆、成孔、钢筋搭接和灌浆等工序,将混凝土灌注到孔中,形成桩体,从而提高地基的承载能力。
灌注桩法不仅可以增加地基的承载能力,还可以改善地基的变形性能,适用于各种地基条件和建筑物类型。
二、土石方处理法。
土石方处理法是通过对地基土石进行开挖、填筑、夯实等工序,改善地基的承载能力和变形性能。
这种方法适用于土质较松的地基,可以通过填筑夯实的方式提高地基的密实度和承载能力。
土石方处理法不仅可以提高地基的承载能力,还可以减小地基的沉降变形,适用于各种建筑物的地基处理。
三、搅拌桩法。
搅拌桩法是一种通过机械设备将水泥、砂、砾石等材料与地基土进行搅拌,形成搅拌桩体,从而提高地基的承载能力和变形性能的方法。
搅拌桩法适用于地基土质较松的情况,可以有效地提高地基的承载能力和抗震性能,适用于各种建筑物的地基处理。
四、地基加固法。
地基加固法是通过对地基进行加固处理,提高地基的承载能力和变形性能的方法。
地基加固法包括加固桩、土钉墙、悬浮桩等多种形式,可以根据地基条件和建筑物类型进行选择。
地基加固法不仅可以提高地基的承载能力,还可以改善地基的变形性能,适用于各种地基条件和建筑物类型。
综上所述,地基处理方法的选择应根据地基条件和建筑物类型进行合理选择,以提高地基的承载能力和变形性能,保证建筑物的安全稳定。
不同的地基处理方法有不同的适用范围和效果,需要根据具体情况进行选择和应用。
希望本文介绍的地基处理方法对您有所帮助。
地基处理的方法与技巧地基处理是建筑工程中非常重要的一环,它对建筑物的安全稳定性起到至关重要的作用。
地基处理的目的是通过改善地基的物理性质和力学性能,提升地基的承载能力,从而保证建筑物的稳定性和耐久性。
本文将介绍地基处理的几种常用方法与技巧,并探讨它们的特点与适用范围。
一、土体加固1.1 浅层地基处理对于浅层地基,常用的加固方法有夯实法、挖槽加固法和加筋软土钢板法。
夯实法是通过人工或机械设备将土壤夯实,增加土体的密实度与稠度,提高承载能力。
挖槽加固法是在地基下挖槽,填充钢筋混凝土来加固地基。
加筋软土钢板法则是在软土地基安装钢板,通过钢板的刚性提高地基的承载性能。
1.2 深层地基处理对于深层地基,常用的加固方法有灌注桩法、沉管法和钻孔桩法。
灌注桩法是在地基中灌入混凝土形成桩体,通过桩体的承载力来改善地基。
沉管法是将钢管埋入地下,再将土壤取出,使钢管处于地基内的一种加固方式。
钻孔桩法则是在地基中钻孔并注入混凝土、砂浆或钢筋混凝土,形成钻孔桩。
二、土体改良2.1 增加土体的稳定性在土体中掺入添加剂或药剂,可以提高土体的稳定性。
常见的添加剂有胶结材料和增强材料。
胶结材料可以使土体颗粒结合得更紧密,增加土体的稳定性;增强材料可以形成纤维网状结构,提高土体的抗拉强度。
2.2 排水处理适当的排水处理可以降低地基的含水量,提高土体的强度和稳定性。
常见的排水方法有水平排水和垂直排水。
水平排水通过建立水平排水系统,将地下水排走;垂直排水则通过钻孔或灌注手段将地下水排到地表。
三、地基预处理地基预处理是在施工前对地基进行相应的处理,以减小地基对建筑物的影响。
常见的预处理方法有挖沟、加固和提高地基承载能力。
通过挖沟处理,可以减少地基沉降的不均匀性;加固地基可以提高地基的承载能力;提高地基承载能力可以通过土体加固或土体改良的方式来实现。
四、地基处理的技巧4.1 针对地基特点选择合适的处理方法根据不同地基的地质特点,选择合适的地基处理方法。
地基处理方法与研究摘要:黄土地区经常发生水土流失、地基湿陷、水库边坡、路堑及黄土源边滑坡及崩塌等灾害性地质活动,对工农业建设及人民生活经常造成严重危害,所以采用适合的处理方法处理黄土的失陷性对工程具有重要的意义。
在进行水工建筑物的基础设计时,时常会碰到软弱地基问题。
关键词:湿陷性黄土;地基处理;强夯法;灰土挤密法在西北、华北地区常会遇到黄土地基处理问题,通常包括低湿度湿陷性黄土以消除或减小湿陷变形危害为主要目的,同时需提高地基承载力的地基处理问题,以及高湿度软弱黄土(尤其是饱和黄土,多由湿陷性黄土饱水转化而成,饱和度Sr﹥80%)以提高地基承载力、减少有害压缩变形为目的的地基处理问题。
由于后者的工程特性多与一般粘性土类似,主要应考虑地基的压缩变形,可按软弱粘性土对待,而前者则主要应考虑地基受水浸湿后的湿陷变形。
一、垫层法垫层法是先将基础下的湿陷性黄土一部分或全部挖除,然后用素土或灰土分层夯实做成垫层,以便消除地基的部分或全部湿陷量,并可减小地基的压缩变形,提高地基承载力,可将其分为局部垫层和整片垫层。
当仅要求消除基底下1~3m湿陷性黄土的湿陷量时,宜采用局部或整片土垫层进行处理;当同时要求提高垫层土的承载力或增强水稳性时,宜采用局部或整片灰土垫层进行处理。
垫层的设计主要包括垫层的厚度、宽度、夯实后的压实系数和承载力设计值的确定等方面。
垫层设计的原则是既要满足建筑物对地基变形及稳定的要求,又要符合经济合理的要求。
同时,还要考虑以下几方面的问题:1.局部土垫层的处理宽度超出基础底边的宽度较小,地基处理后,地面水及管道漏水仍可能从垫层侧向渗入下部未处理的湿陷性土层而引起湿陷,因此,设置局部垫层不考虑起防水、隔水作用,地基受水浸湿可能性大及有防渗要求的建筑物,不得采用局部土垫层处理地基。
2.整片垫层的平面处理范围,每边超出建筑物外墙基础外缘的宽度,不应小于垫层的厚度,即并不应小于2m。
3.在地下水位不可能上升的自重湿陷性黄土场地,当未消除地基的全部湿陷量时,对地基受水浸湿可能性大或有严格防水要求的建筑物,采用整片土垫层处理地基较为适宜。
但地下水位有可能上升的自重湿陷性黄土场地,应考虑水位上升后,对下部未处理的湿陷性土层引起湿陷的可能性。
二、重锤表层夯实及强夯重锤表层夯实适用于处理饱和度不大于60%的湿陷性黄土地基。
一般采用2.5~3.0t的重锤,落距4.0~4.5m,可消除基底以下1.2~1.8m黄土层的湿陷性。
在夯实层的范围内,土的物理、力学性质获得显著改善,平均干密度明显增大,压缩性降低,湿陷性消除,透水性减弱,承载力提高。
非自重湿陷性黄土地基,其湿陷起始压力较大,当用重锤处理部分湿陷性黄土层后,可减少甚至消除黄土地基的湿陷变形。
因此在非自重湿陷性黄土场地采用重锤夯实的优越性较明显。
强夯法加固地基机理一般认为,是将一定重量的重锤以一定落距给予地基以冲击和振动,从而达到增大压实度,改善土的振动液化条件,消除湿陷性黄土的湿陷性等目的。
强夯加固过程是瞬时对地基土体施加一个巨大的冲击能量,使土体发生一系列的物理变化,如土体结构的破坏或排水固结、压密以及触变恢复等过程。
其作用结果是使一定范围内的地基强度提高、孔隙挤密。
单点强夯是通过反复巨大的冲击能及伴随产生的压缩波、剪切波和瑞利波等对地基发挥综合作用,使土体受到瞬间加荷,加荷的拉压交替使用,使土颗粒间的原有接触形式迅速改变,产生位移,完成土体压缩-加密的过程。
加固后土体的内聚力虽受到破坏或扰动有所降低,但原始内聚力随土体密度增大而得以大幅提高;单点强夯如图1所示,夯锤底下形成夯实核,呈近似的抛物线型,夯实核的最大厚度与夯锤半径相近,土体成千层饼状,其干密度大于1.85g/cm3;三、挤密桩法挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土地基,施工时,先按设计方案在基础平面位置布置桩孔并成孔,然后将备好的素土(粉质粘土或粉土)或灰土在最优含水量下分层填入桩孔内,并分层夯(捣)实至设计标高止。
通过成孔或桩体夯实过程中的横向挤压作用,使桩间土得以挤密,从而形成复合地基。
值得注意的是,不得用粗颗粒的砂、石或其它透水性材料填入桩孔内。
灰土挤密桩和土桩地基一般适用于地下水位以上含水量14%~22%的湿陷性黄土和人工黄土和人工填土,处理深度可达5~10米。
灰土挤密桩是利用锤击打入或振动沉管的方法在土中形成桩孔,然后在桩孔中分层填入素土或灰土等填充料,在成孔和夯实填料的过程中,原来处于桩孔部位的土全部被挤入周围土体,通过这一挤密过程,从而彻底改变土层的湿陷性质并提高其承载力。
其主要作用机理分两部分:(一)机械打桩成孔横向加密土层,改善土体物理力学性能在土中挤压成孔时,桩孔内原有土被强制侧向挤出,使桩周一定范围内土层受到挤压,扰动和重塑,使桩周土孔隙比减小,土中气体溢出,从而增加土体密实程度,降低土压缩性,提高土体承载能力。
土体挤密范围,是从桩孔边向四周减弱,孔壁边土干密度可接近或超过最大干密度,也就是说压实系数可以接近或超过1.0,其挤密影响半径通常为1.5~2d(d为挤密桩直径),渐次向外,干密度逐渐减小,直至土的天然干密度,试验证明沉管对土体挤密效果可以相互叠加,桩距愈小,挤密效果愈显著。
(二)灰土桩与桩间挤密土合成复合地基上部荷载通过它传递时,由于它们能互相适应变形,因此能有效而均匀地扩散应力,地基应力扩散得很快,在加固深度以下附加应力已大为衰减,无需坚实的下卧层。
一般来说,挤密桩可以按等边三角形布置,这样可以达到均匀的挤密效果。
每根桩都对其周围一定范围内的土体有一定的挤密作用,即使桩与桩之间有一小部分尚未被挤密的土体,因为其周围有着稳定的、不会发生湿陷的边界这一部分也不会发生湿陷变形。
桩与其周围被挤密后的土体共同形成了复合地基,一起承受上部荷载。
可以说,在挤密桩长度范围内土体的湿陷性已完全被消除处理后的地基与上部结构浑然一体,即使桩底以下土后的土体即使有沉降变形,也是微小的和均匀的,不致对上部结构形成威胁。
桩的间距的大小直接影响到挤密效果的好坏,也与工程建设的经济性密切相关。
四、桩基础桩基础既不是天然地基,也不是人工地基,属于基础范畴,是将上部荷载传递给桩侧和桩底端以下的土(或岩)层,采用挖、钻孔等非挤土方法而成的桩,在成孔过程中将土排出孔外,桩孔周围土的性质并无改善。
但设置在湿陷性黄土场地上的桩基础,桩周土受水浸湿后,桩侧阻力大幅度减小,甚至消失,当桩周土产生自重湿陷时,桩侧的正摩阻力迅速转化为负摩阻力。
因此,在湿陷性黄土场地上,不允许采用摩擦型桩,设计桩基础除桩身强度必须满足要求外,还应根据场地工程地质条件,采用穿透湿陷性黄土层的端承型桩(包括端承桩和摩擦端承桩),其桩底端以下的受力层:在非自重湿陷性黄土场地,必须是压缩性较低的非湿陷性土(岩)层;在自重湿陷性黄土场地,必须是可靠的持力层。
这样,当桩周的土受水浸湿,桩侧的正摩阻力一旦转化为负摩阻力时,便可由端承型桩的下部非湿陷性土(岩)层所承受,并可满足设计要求,以保证建筑物的安全与正常使用。
五、化学加固法在我国湿陷性黄土地区地基处理应用很多,并取得实践经验的化学加固法包括硅化加固法和碱液加固法,其加固机理如下:硅化加固湿陷性黄土的物理化学过程,一方面基于浓度不大的、粘滞度很小的硅酸钠溶液顺利地渗入黄土孔隙中,另一方面溶液与土的相互凝结,土起着凝结剂的作用。
碱液加固:利用氢氧化钠溶液加固湿陷性黄土地基在我国始于20世纪60年代,其加固原则为:氢氧化钠溶液注入黄土后,首先与土中可溶性和交换性碱土金属阳离子发生置换反映,反映结果使土颗粒表面生成碱土金属氢氧化物。
六、预浸水法预浸水法是在修建建筑物前预先对湿陷性黄土场地大面积浸水,使土体在饱和自重应力作用下,发生湿陷产生压密,以消除全部黄土层的自重湿陷性和深部土层的外荷湿陷性。
预浸水法一般适用于湿陷性黄土厚度大、湿陷性强烈的自重湿陷性黄土场地。
由于浸水时场地周围地表下沉开裂,并容易造成“跑水”穿洞,影响建筑物的安全,所以空旷的新建地区较为适用。
软弱地基的种类及性质(一)淤泥和淤泥质土淤泥和淤泥质土,工程上统称为软土,是在静水或缓慢的流水环境中沉积,并经生物化学作用形成。
其天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5的黏性土,称为淤泥;当天然孔隙比小于1.5但大于或等于1.0时称为淤泥质土。
其具有压缩性高、抗剪强度低,渗透性小、结构性及流变性明显等工程特性。
因此,建筑物的沉降量大而不均匀,沉降速率大以及沉降稳定历时较长。
(二)杂填土和冲填土由人类活动而堆填成的土称之为人工填土,其性质与淤泥质土相似,物质成分较杂、均匀性较差,多数情况下,在同一建筑场地的不同位置,其承载力和压缩性往往有较大的差异,如作为地基持力层,一般须经人:仁处理。
二、地基处理方法分类及适用范围近年来,大量的土木工程实践推动了软弱地基处理技术的迅速发展,地基处理的途径越来越多。
《建筑地基处理技术规范》(JGJ79—2002)(以下简称《地基处理规范》)就给出了13种地基处理方法。
所以,在考虑地基处理的设计与施工时,必须注意坚持因地制宜的原则,不可盲目施工。
根据地基处理方法的基本原理,常用的地基处理方法见表9—1。
地质条件更为复杂,表现为具有多种不良地质现象,如滑坡、崩塌、泥石流、岩溶和土洞等,给建筑物造成了直接或潜在的威胁。
为保证建筑物的安全和正常使用,应根据其工程特点和要求,因地制宜、综合治理。
此外,我国位于世界两大地震带——环太平洋地震带与欧亚地震带的交会部位,构造复杂,地震活动频繁。
地震中地基的稳定性和变形以及抗震、防震措施是地震区地基基础设计必须考虑的主要问题。
湿陷性黄土地基一、黄土的特征及分布黄土是一种在第四纪时期形成的黄色或褐黄色的特殊土状堆积物,它的内部物质成分和外部形态特征都不同于同时期的其他沉积物。
颗粒组成上以粉粒(0.05一O.005mm)为主,同时含有砂粒(0,lmm以上)和黏粒(O.005mm以下)。
黄土含有大量的可溶盐类,通常具有肉眼可见的大孔隙,孔隙比变化范围多在1.0~1.1之间。
在一定压力(覆盖土层的自重应力或自重应力和建筑物附加应力)作用下受水浸湿,土的结构迅速破坏,并发生显著地附加下沉,其强度也迅速降低的黄土称为湿陷性黄土。
而在受水浸湿后,土的结构不破坏,并无显著附加下沉的黄土称为非湿陷性黄土。
非湿陷性黄土地基的设计和施工和一般黏性土地基不存在太大差别,后面讨论的均指与工程建设关系密切的湿陷性黄土。
湿陷性黄土又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。
黄土受水授湿后,在上覆土层自重应力作用下发生湿陷的称自重湿陷性黄土;若在自重应力作用下不发生湿陷,而需在自重和外荷共同作用下才发生湿陷的称为非自重湿陷性黄土。
由于黄土的湿陷性,因此使拟建建筑物的地基处理难度加大,当黄土作为建筑物地基时,首先要判断它是否具有湿陷性,然后才考虑是否需要地基处理以及如何处理。