软土地基加固
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软土地基加固处理(正文部分)软土地基是指土质较为疏松、承载力较低的地基。
在建设过程中,遇到软土地基是一种较为常见的情况。
为了确保建筑物的安全和稳定,软土地基加固处理显得尤为重要。
本文将介绍软土地基加固处理的方法和技术。
1. 加固处理目的软土地基加固处理的目的是提升地基的承载力和稳定性,以适应建筑物的要求。
软土地基的弱点在于其含水量高,土粒之间的接触力较小,土层密度不足。
所以,加固处理的主要目的是增加软土的密实度,提高承载力,并改善土体的工程性质。
2. 加固处理方法(1)预压法预压法是一种较为常见的软土地基加固处理方法。
通过在软土地基上施加预压载荷,使土体发生压缩和沉降,从而增加土体的密实度和承载能力。
预压法常用于基础较大的建筑物和桥梁工程中。
(2)灌浆法灌浆法是一种通过注入固化材料来加固软土地基的方法。
通过钻孔灌注混凝土、水泥浆或树脂浆料等固化材料,填充土体的孔隙,提高土体的密实度和强度。
灌浆法适用于边坡、基槽和地基加固处理。
(3)振冲法振冲法是一种通过振动作用来改善软土地基工程性质的方法。
通过振动装置在软土中进行振冲,使土层颗粒发生重排,增加土体的密实度和稳定性。
振冲法适用于软土地基的加固和地基沉降治理。
(4)加设地基板桩地基板桩是一种常用的软土地基加固处理方法。
通过将钢板桩或混凝土板桩垂直插入软土中,形成锚固效应,增加土体的稳定性和承载力。
地基板桩适用于大型建筑物、桥梁和港口码头等工程中。
3. 加固处理技术(1)预压回填技术预压回填技术是在软土地基上施加预压载荷后,进行回填加固的一种技术。
通过回填高强度材料如碎石、砂砾或混凝土等,填充压实软土,提高土体的密实度和稳定性。
预压回填技术能够降低软土地基沉降速率,提高建筑物的使用性能。
(2)地基加固材料技术地基加固材料技术是通过选择合适的加固材料来加固软土地基。
常用的加固材料有水泥、石灰、石英砂、高分子材料等。
这些材料可以提高软土的强度和稳定性,减少地基沉降。
软土基坑地基加固方式一、引言在建筑工程中,软土地基是一种常见的地基类型。
由于软土的强度较低,容易发生沉降和变形,给建筑物的稳定性带来一定的风险。
因此,对软土地基进行加固是非常重要的。
本文将介绍几种常用的软土基坑地基加固方式。
二、加固方式1. 增加地基承载力增加地基承载力是软土基坑地基加固的常见方法之一。
通过施工工艺和技术手段,提高软土地基的强度,从而增加地基的承载力。
常用的方法包括预压法、加固土法和增加地基宽度等。
预压法是一种通过施加预压载荷来改善软土地基的方法。
在软土地基上铺设预压板,然后施加重压,使软土得到压实和固结,从而提高地基的承载能力。
加固土法是将加固土层加固到软土地基上,以增加地基承载力。
加固土层可以使用砂土、碎石等颗粒状材料,也可以使用加固材料,如增强土和地工合成材料等。
通过加固土法,可以提高软土地基的强度和稳定性。
增加地基宽度是一种简单有效的软土地基加固方式。
通过扩大地基的宽度,可以增加地基的稳定性和承载能力。
在设计和施工中,可以根据土壤力学和结构力学的原理,合理确定地基的宽度。
2. 控制地基沉降软土地基容易发生沉降,给建筑物的稳定性带来风险。
因此,控制地基沉降是软土基坑地基加固的重要环节。
常用的控制地基沉降的方法包括预压法、加固土法和改良土法等。
预压法在增加地基承载力的同时,也可以减小地基沉降。
通过施加预压载荷,使软土得到压实和固结,从而减小地基沉降。
加固土法在增加地基承载力的同时,也可以减小地基沉降。
加固土层可以增加地基的稳定性,减小地基沉降。
改良土法是通过改变软土的物理和化学性质,改善软土地基的工程性质。
常用的改良土方法包括石灰土法、水泥土法和混凝土法等。
通过改良土法,可以提高软土地基的强度和稳定性,减小地基沉降。
3. 加固基坑结构软土基坑的结构加固也是软土基坑地基加固的重要环节。
加固基坑结构可以通过增加基坑支护结构的稳定性和刚度,从而减小地基变形和沉降。
常用的加固基坑结构的方法包括钢支撑法、深层土钉法和土壤水泥搅拌桩法等。
软土地基处理方法有哪些软土地基是指土壤的承载力较低,容易发生沉降变形的地基。
在建筑工程中,软土地基处理是一个重要的环节,如何有效地处理软土地基,对于保障建筑物的安全和稳定具有至关重要的意义。
下面将介绍软土地基处理的几种常见方法。
首先,软土地基处理的一种常见方法是加固处理。
加固处理主要是通过在软土地基中注入灰浆、水泥浆或其他固化材料,以提高土壤的承载力和稳定性。
这种方法可以有效地改善软土地基的工程性质,提高地基的承载能力,减小地基沉降,保障建筑物的安全运行。
其次,软土地基处理的另一种方法是预压处理。
预压处理是指在软土地基上加设预压桩或者采用其他预压设施,对软土地基进行一定的压实和固结,以减小软土地基的沉降变形。
这种方法可以有效地改善软土地基的工程性质,提高地基的承载能力和稳定性,减小软土地基的沉降变形,保障建筑物的安全运行。
另外,软土地基处理的还有一种方法是排水处理。
软土地基中如果含有过多的水分,会导致土壤的承载力降低,容易发生沉降变形。
因此,对于含水量较高的软土地基,可以采取排水处理的方法,通过排水设施将地基中的多余水分排除,以提高土壤的承载力和稳定性。
这种方法可以有效地改善软土地基的工程性质,减小软土地基的沉降变形,保障建筑物的安全运行。
最后,软土地基处理的另一种方法是地基处理。
地基处理是指在软土地基上进行挖土、填土、夯实等工程措施,以改善软土地基的工程性质,提高地基的承载能力和稳定性。
这种方法可以有效地减小软土地基的沉降变形,保障建筑物的安全运行。
综上所述,软土地基处理的方法有加固处理、预压处理、排水处理和地基处理等几种常见方法。
在实际工程中,可以根据软土地基的具体情况和工程要求,选择合适的处理方法,以保障建筑物的安全和稳定。
希望以上内容对软土地基处理方法有所帮助。
房屋建筑工程的软土地基处理措施房屋建筑工程中软土地基的处理措施软土地基是指由含水量较高、结构较松散的土层组成的地基。
由于其强度较低、变形较大的特点,给房屋建筑工程带来了一系列的问题和挑战。
为了确保房屋的安全和稳定,必须采取适当的处理措施来加固和加强软土地基。
本文将介绍几种常见的软土地基处理措施。
一、预压加固预压加固是一种常见的软土地基处理方法。
它的原理是通过在软土地基上施加一定的压力,使土层发生压密和固结,从而提高土体的强度和稳定性。
预压加固可以通过施加重物、水荷载、预应力锚杆等方式来实现。
通过预压加固,软土地基的强度和稳定性可以得到显著提高,为后续的建筑施工提供了良好的基础。
二、土体改良土体改良是另一种常见的软土地基处理措施。
它的目的是通过改变土体的物理性质和结构,提高土体的强度和稳定性。
常用的土体改良方法包括土壤固化、土壤改良剂添加、土壤冻结等。
通过土体改良,软土地基的强度和稳定性可以得到显著提高,从而满足房屋建筑工程的需求。
三、地基加固地基加固是一种综合性的软土地基处理措施。
它包括了预压加固和土体改良等多种方法,旨在通过综合应用不同的处理手段,有效地提高软土地基的强度和稳定性。
地基加固可以根据具体情况采用不同的处理方法和技术,如地基加固桩、地基加固板等。
通过地基加固,软土地基可以得到全面而有效的处理,提供了可靠的基础支撑。
四、排水处理软土地基往往具有较高的含水量,存在较大的孔隙水压力,容易引发地基沉降和变形。
因此,排水处理是软土地基处理中重要的一环。
通过合理的排水系统,将地下水排除出去,减小软土地基的孔隙水压力,从而提高土体的强度和稳定性。
排水处理可以采用水平排水、垂直排水等方式,如水平排水带、抽水井等。
通过排水处理,软土地基的稳定性可以得到显著提高。
五、加固结构在软土地基处理中,加固结构也是一种重要的手段。
通过设置加固结构,如加固墙、加固梁等,可以在地基上形成一个稳定的框架结构,有效地分散和传递荷载,减小地基的变形和沉降。
土木工程中的软土地基路基加固方法土木工程是一门关于设计、建造和维护基础设施的学科,其中路基工程是一个重要的领域。
软土地基是路基工程中常见的挑战之一,因其抗剪强度低,容易引发路基沉降和变形。
为了保证道路的稳定性和安全性,加固软土地基的技术方法至关重要。
本文将介绍几种常用的软土地基路基加固方法,包括增加路基厚度、改良土壤、加固地基和使用人工加固材料。
增加路基厚度是一种常见的软土地基路基加固方法。
通过增加路基的厚度可以增加软土地基的承载力和稳定性。
一般来说,增加路基厚度可以通过在软土处填充较硬的材料来实现。
这种方法在需要充分利用现有土地基础的情况下非常有效。
然而,增加路基厚度可能会增加施工成本,并且对地质环境有一定的要求。
改良土壤是加固软土地基的另一种常见方法。
软土地基通过改良土壤的物理和化学性质来增加其强度和抗裂性。
常用的土壤改良方法包括土壤固化、土壤增强和土壤改良剂的添加。
土壤固化是通过添加固化剂,如水泥或石灰,与软土进行混合,形成与水泥或石灰稳定的土体。
土壤增强是通过添加纤维材料,如聚酯纤维、玻璃纤维或金属纤维,增加土壤的抗剪强度和变形能力。
土壤改良剂的添加是通过添加化学药剂,如聚合物改良剂或水溶性胶凝物,改变土壤的物理和化学性质。
这些方法可以根据软土地基的具体情况选择,以提高土壤的工程性能。
除了改良土壤,加固地基也是一种常用的软土地基路基加固方法。
加固地基是指通过改变软土地基的状况来提高其承载力和稳定性。
常见的加固地基方法包括排水、预压和卸荷。
排水是通过减少土壤中的水分含量,提高土壤的稳定性。
这可以通过采用排水系统,如排水管道或排水层,来实现。
预压是通过在施工前施加过载荷载,使软土地基在施工过程中适应更大的荷载。
这可以通过使用压路机或振动机来实现。
卸荷是通过移除软土地基的一部分重量来减轻荷载。
这可以通过采用土体或灌注桩来实现。
这些方法可以适应不同的软土地基条件和需求,提高地基的承载力和稳定性。
桥梁施工中的软土地基加固方法软土地基是指土壤稳定性较差,其强度、稳定性和变形性能较差。
在桥梁施工过程中,遇到软土地基的情况时,必须采取相应的加固方法,以确保桥梁建设的安全和稳定性。
本文将介绍几种常用的桥梁施工中软土地基加固方法。
一、土体改良1. 深基坑法:深基槽挖掘至达到承载力较高的深层土层,加固土层并注入固化材料,以提高软土地基的强度和稳定性。
2. 振动加固法:通过振动器引起土体颗粒间的振动与碰撞,实现土体密实。
此方法适用于较深的软土地基。
3. 预压法:利用预先施加的重荷载,通过与土体的压紧,使软土地基产生破坏性沉降,进而刺激土体及其周围土层发生次生固结,以增加地基的强度。
二、加固材料的应用1. 石灰土法:将石灰与软土混合,通过化学反应提高土壤的强度和稳定性。
2. 水泥土法:将水泥与软土混合,通过水泥水合反应形成水泥石,提高土壤的强度和稳定性。
3. 多孔复合材料法:利用聚合物材料的特性,制成多孔复合材料,注入软土地基中,以增加土壤的抗裂能力和承载力。
三、辅助加固手段1. 桩基础加固法:在软土地基中钻孔安装桩基础,增加地基的承载能力。
常用的桩基础有钢管桩、沉桩和灌注桩等。
2. 土钉加固法:通过在软土地基中钻孔安装钢筋,然后注入胶结材料,形成土钉,增加土壤的抗剪强度和稳定性。
3. 土工合成材料加固法:利用土工合成材料,如土工格栅、土工布等,加固软土地基,提高其强度和稳定性。
总结起来,桥梁施工中软土地基加固的方法主要包括土体改良、加固材料的应用以及辅助加固手段。
不同情况下,可以综合使用多种加固方法,以达到更好的效果。
在实施加固措施时,需要充分考虑土壤特性、施工条件和工程要求,确保加固效果和工程质量。
软土地基常见五种加强方法软土地基指的是土质较松软、承载力较低的地基。
针对软土地基,常常需要采取加固措施,提高其承载力和稳定性。
下面是常见的五种软土地基加强方法:1. 桩基础桩基础是一种常见且有效的软土地基加固方法。
通过在软土地基中钻孔,然后注入混凝土或者钢筋混凝土,形成桩身,提供更强的承载能力。
桩基础可分为钻孔灌注桩、钻孔扩孔灌注桩和钻孔灌注桩等多种形式。
选择适合的桩基础形式需考虑土质、承载力要求和施工条件等因素。
2. 加固土壤软土地基的加固方法之一是通过改良土壤的力学性质来提升其承载力。
常用的土壤加固方法包括土壤固化、土壤改良和土壤置换等。
土壤固化是利用特定化学物质或固化剂处理软土,使其变得更加坚固。
土壤改良则是通过添加辅助材料,如水泥、石灰等,改变土壤的物理和化学性质。
土壤置换是将软土替换成更好的土壤或者填充材料,提高地基的承载能力。
3. 硬土法硬土法是将软土地基表层挖除,然后通过回填硬土、石渣、碎石等坚实的材料,形成硬土层,提高地基的承载力。
硬土法相对简单,施工方便,适用于软土地基面积较大的工程。
但需要注意选择合适的填料材料,并保证填充层的均匀性和稳定性。
4. 地基槽法地基槽法是在软土地基上开挖地基槽,然后在槽内设置加固设施,如加固墙、加固板等。
加固设施通过增加地基的横向支撑力来提高地基的承载能力。
地基槽法适用于在软土地基上建设深层建筑物或者需要较大承载力的工程。
5. 钻孔加固法钻孔加固法是通过在软土地基上进行钻孔,然后注浆或注入加固材料,填充钻孔空隙。
加固材料可为水泥浆、聚合物浆液等。
钻孔加固法可以提升软土地基的承载力和稳定性,并具有施工便利和技术成熟的特点。
在选择软土地基加固方法时,需要综合考虑土质特性、承载力要求、施工条件和经济成本等因素。
合理的加固措施能有效提升软土地基的承载能力,确保工程的安全和稳定性。
岩土工程中的软土地基处理与加固方法软土地基是岩土工程中常见的一种地基类型,其力学性质较差、稳定性差,对工程安全性和稳定性带来一定的挑战。
因此,在岩土工程中对软土地基进行适当的处理与加固非常重要。
本文将介绍软土地基处理与加固的常用方法及技术。
1. 土体改良土体改良是软土地基处理的常用方法之一。
通过改变土体的物理性质和力学性质,提高土体的强度和稳定性。
常见的土体改良方法包括夯实法、排水降水法和固结压实法。
夯实法是通过将重锤或振动器等设备施加在软土地基上,使土体颗粒重新排列,形成一定的结构和稠密度。
这可以提高土体的强度和密度,减少土体的压缩性。
排水降水法是通过在软土地基中设置排水系统,将地下水排除,降低土体含水量,提高土体的强度和稳定性。
常见的排水降水方法包括水平排水和垂直排水。
固结压实法是通过施加重复载荷或振动载荷,使软土地基经历固结作用,增加土体的密度和强度。
这可以提高土体的稳定性和抗压能力。
2. 土钉加固土钉加固是一种有效的软土地基加固方法。
通过在软土地基中安装钢筋或钢管等材料制成的土钉,将土体与土钉形成力学连接,增加土体的整体强度和稳定性。
土钉加固常用于边坡、挡土墙和地基基础等工程。
土钉加固的施工过程包括钻孔、安装土钉和喷浆灌注等步骤。
首先,在软土地基中钻孔,然后将土钉插入孔内,最后通过喷浆的方式将土钉与土体形成强固的连接。
3. 土地槽加固土地槽加固是一种常用的软土地基处理方法。
通过在软土地基中挖掘一定宽度和深度的土地槽,形成地槽与土体之间的悬挂面和摩擦力,增加土体的强度和稳定性。
土地槽加固常用于边坡和挡土墙等工程。
土地槽的挖掘过程通常包括切割、挖土和支护等步骤。
首先,通过机械或人工的方式切割软土地基,然后挖掘土体,最后在土体侧壁安装支护结构,以保证土地槽的稳定性。
4. 地基加固地基加固是软土地基处理与加固的重要方法之一。
通过在软土地基下部加设地基板、桩基或地下墙等结构,提高土体的承载能力和稳定性。
软土地基的加固措施方法背景介绍在建筑工程中,软土地基是一种常见的地基基础类型。
软土地基的特点是强度低,压缩性大,水稳性较差,容易引发地基沉降、沉降差异等问题,给建筑物的稳定性和耐久性带来威胁。
因此,在软土地基上建造建筑物时,需要采取一些加固措施来保证建筑物的质量和安全。
本文将介绍软土地基的加固措施方法,帮助读者了解如何在软土地基上建造稳定、安全的建筑物。
常见的软土地基加固措施以下是常见的软土地基加固措施:硬化处理硬化处理是通过改善软土地基内部土颗粒之间的力学作用,增加其强度和稳定性。
硬化方法可以是物理或化学的。
物理硬化方法包括振动压实法、碾压法、冲击法、注浆法、预制桩法等。
化学硬化方法包括灌浆法、微生物改良法等。
预压法预压法是将已经制成的混凝土构件(如预制桩、板桩等),通过压实手段,将其压入软土地基中,使其形成预压。
这种方法可以通过增加软土地基内部的应力分布,以达到增强土体的目的,从而提高软土地基的承载力和抗沉降性能。
地基加固桩地基加固桩是一种常用的软土地基加固方法。
这种方法将钢筋混凝土桩作为坚固的承载构件,沿着软土地基进入一定深度,使组合体固结在一起。
在固结的过程中,钢筋混凝土桩的支撑力可以有效地增强软土地基的力学性能,增加地基承载力。
加固地层加固地层是一种改善软土地基力学性能的方法。
通过在软土地基下面加加强层来增加地基的承载力和稳定性。
常用的加固地层材料包括钢板桩、钻孔灌注桩等。
氧化锆纳米材料固化法氧化锆纳米材料固化法是一种新型的软土地基加固方法,其基本原理是通过添加氧化锆纳米材料来改善软土地基的结构和机械性能。
这种方法具有施工方便、加固效果好、成本低等特点。
选择合适的软土地基加固措施选择合适的软土地基加固措施,需要考虑以下因素:•地基类型和特性,如土壤类型、土层深度、地下水情况等。
•建筑物的结构形式和荷载情况,如建筑的高度、楼层数、建筑荷载等。
•施工条件,如现场环境、设备和人员等。
综合考虑上述因素,选择最适合的软土地基加固措施,可以有效地提高建筑物的质量和安全性。
软土地基加固效果评价软土地基是指土壤中含水量较高、颗粒结构疏松、孔隙率较大的土层。
由于其力学性质较差,常常会对建筑物和基础设施的安全性造成威胁。
因此,对软土地基进行加固是一项非常重要的工程任务。
本文将对软土地基加固效果进行评价,并探讨评价指标和方法。
一、软土地基加固的目的与方法软土地基加固的主要目的是提高土壤的强度和稳定性,以满足工程项目的要求。
常用的软土地基加固方法包括预压法、灰浆桩法、土体替换法、挤密法等。
这些方法在施工过程中,通过改良土壤的物理性质、环境条件或添加增强材料等手段,使软土地基的力学性质得到改善。
二、软土地基加固效果评价指标软土地基加固效果的评价需要使用一些定量指标,以客观反映加固后土壤的强度和稳定性。
常用的评价指标包括地基沉降、抗剪强度、固结性、排水性等。
1. 地基沉降地基沉降是评价软土地基加固效果的重要指标之一。
在进行加固前后,通过监测地面沉降情况,评估加固效果的优劣。
沉降量越小,表示土壤的稳定性越好,加固效果越佳。
2. 抗剪强度抗剪强度是衡量土壤承受剪切力能力的指标。
在软土地基加固后,通过剪切试验,提取土壤样本,并检测其抗剪强度的变化,从而评估加固效果。
抗剪强度越高,说明土壤的强度得到了明显提高。
3. 固结性固结性是指土壤在应力作用下的变形性质。
软土地基经过加固后,固结性的改善是评价加固效果的重要指标。
通常通过固结试验,测定加固后土壤的固结指标,比如固结压缩模量、渗透系数等。
4. 排水性软土地基通常具有较差的排水性能,容易产生排水困难的问题。
通过改善土壤的排水性能,加固效果可以得到有效提升。
对加固后的土壤进行排水试验,测定其排水系数和液限等指标,可以客观评价加固效果。
三、软土地基加固效果评价方法评价软土地基加固效果的方法多种多样,可以根据工程实际情况选择合适的方法。
1. 力学试验法力学试验法是按照一定的规程进行试验,获取土壤力学参数,并以此评价加固效果的方法。
通过剪切试验、固结试验等评测指标,可以客观准确地评价软土地基加固的效果。
一、复合地基复合地基概论概论当天然地基不能满足结构对地基的要求时,需要进行地基处理或采用桩基础。
地基处理的方法很多,尤其是近二十年来,随着土木工程建设持续、高速发展,地基处理技术己经有了极大的发展。
复合地基是指天然地基处理过程中部分土体得到加强、或被加强、或被置换,或在天然地基中设置加筋材料。
加固区是由基体(天然地基土体)和增强体两部分组成的人工地基。
根据地基中增强体的方向又可分为水平增强体和竖向增强体复合地基。
水平增强体复合地基主要包括各种加筋材料,如土工聚合物,金属材料格珊等形成的复合地基。
竖向增强体习惯上称为桩体复合地基。
桩体复合地基根据竖向增强体的性质又可分为三类:散体材料复合地基散体材料复合地基,柔性桩复合地基柔性桩复合地基和刚性桩复合地基刚性桩复合地基刚性桩复合地基。
散体材料复合地基的桩体是由散体材料组成的,桩身材料没有粘结强度,单独不能形成桩体,只有依靠周围土体的围箍作用才能形成桩体。
散体材料桩复合地基的承载力主要取决于散体材料的内摩擦角和周围地基土能够提供的桩侧侧阻力。
散体材料复合地基的桩体主要形式为碎石碎石碎石桩,砂桩砂桩砂桩等。
柔性桩复合地基的桩体刚度较小,但桩体具有一定的粘结强度。
柔性桩由部分强度高的土与其他掺合料构成,桩身强度较高。
为保证桩土共同作用,通常在桩顶设置一定厚度的褥垫层。
刚性桩复合地基较散体材料桩复合地基和柔性桩复合地基具有更高的承载力和压缩模量,而且复合地基承载力具有较大的调整幅度。
散体材料桩复合地基,柔性桩复合地基和刚性桩复合地基,由于其作用机理不同由于其作用机理不同由于其作用机理不同,破坏破坏模式不同模式不同,其承载特性及变形特性也不相同其承载特性及变形特性也不相同其承载特性及变形特性也不相同,三类复合地基有各自的承载力及沉降计算方法,其设计方法也有一些差异,因此应分别加以研究。
近年来,在砂石桩砂石桩砂石桩,,水泥土类桩等柔性桩复合地基水泥土类桩等柔性桩复合地基的理论和实践逐渐成熟的情况下,刚性桩复合地基技术也日益得到广泛推广。
其中水泥粉煤灰桩水泥粉煤灰桩(简称CFG)就是刚性桩中的一种,由于这种桩刚度较大,不仅可以发挥桩的侧阻,桩端若落在好的土层,还可以比较好的发挥端阻作用。
刚性桩复合地基于其它类型的复合地基相比,地基的承载力提高幅度大,桩体质量和桩身完整性都比较好,目前己在全国23个省,市自治区推广应用,特别是在近几年来,CFG 桩复合地基技术在高速铁路地基中广泛应用,现在已成为地基处理最为普遍的地基处理技术之一。
刚性桩复合地基的设计思想由中国建筑科学研究院黄熙龄院士提出,中国建筑科学研究院地基基础研究所于1991年开发成功的CFG 桩复合地基。
为了提高复合地基承载力、减少沉降,将碎石中掺入水泥和粉煤灰,于是形成了粘结强度较高的CFG(Cement Flyash Gravel)桩,CFG 桩具有刚性桩的性状。
为保证桩-土能共同作用,在桩顶铺设一定厚度的砂石褥垫层,以利于桩顶向上刺入,由桩体、桩间土和褥垫层一起构成了CFG 桩复合地基。
褥垫层技术是刚性桩复合地基的核心技术褥垫层技术是刚性桩复合地基的核心技术。
除了CFG 桩复合地基外,研究者们也开发了很多其他种类的刚性桩复合地基,例如粉煤灰混凝土桩复合地基及其他低标号混凝土桩复合地基等。
国外应用较多的是碎石桩和砂桩。
日本除进行砂桩、碎石桩的研究外,也应用了石灰桩和水泥土桩。
日本是复合地基研究和应用较多的国家,也是石灰桩应用最广泛的国家,尤其是石灰桩施工机械自动化程度较高。
总而言之,由于复合地基中增强体材料种类较多,导致增强体刚度变化很大,渗透固结特性差别较大,而地基土性质也相差甚远,因此各类增强体复合地基作用机理各不相同,寻求统一的设计计算理论是不可能的。
工程建设需要使得各种新的地基处理方法应运而生,然而复合地基的理论远落后于实践然而复合地基的理论远落后于实践然而复合地基的理论远落后于实践,相信随着研究的深入,各类复合地基的作用机理及设计计算理论会日趋成熟。
二、复合地基的作用机理和破坏形式1、复合地基的作用机理组成复合地基中增强体的材料不同,施工方法不同,则复合地基的作用也不同。
综合各类复合地基的作用,主要有下面5个方面:(l) 桩体作用由于复合地基中桩体的刚度较周围土体大,在刚性基础下等量变形时,地基中应力按材料的模量进行分配。
因此,桩体上产生应力集中现象,大部分荷载将由桩体承担,桩间土上应力相应减小,这就使得复合地基承载力较原地基有所提高,沉降量减少,随着桩体刚度增加,其桩体作用发挥得更为明显。
(2) 垫层作用桩与桩间土复合形成的复合地基,在加固深度范围内形成复合层,起到类似垫层的换土、均匀地基应力和增大应力扩散角等作用,在桩体没有贯穿整个软弱土层的地基中,垫层的作用尤其明显。
(3)排水固结作用除砂(砂石)桩、碎石桩等桩本身具有良好的透水性能外,水泥土类桩和混凝土类桩在某种程度上也可加速地基固结。
地基的固结,不但与地基土的排水性能有关,而且还与地基上的变形特性有关。
(4)挤密作用对砂桩、土桩、灰土桩等,在施工过程中由于振动、沉管挤密等原因,可使桩间土起到一定挤密作用。
(5)加筋作用复合地基除可提高地基的承载力外,还可以用来提高土体的抗剪强度,因此可提高土坡的抗滑能力。
国外将砂桩和碎石桩用于高速公路的路基或路堤加固,以提高地基土体的稳定性。
每种复合地基都具备其中一种或几种作用。
各种复合地基的作用都是为了达到提高地基承载力,改善地基的变形特性,减少在荷载作用下可能发生的沉降和不均匀沉降,有时还为了改善地基的抗震性能。
由于复合地基技术较充分地发挥了桩间土的承载能力,有效地节省了工程造价。
选用合理的增强体材料,如二灰混凝土桩复合地基技术,它合理地利用工业废料,能解决环境污染问题。
合理地选用和使用复合地基技术,具有较好的社会效益和经济效益。
这些优点使得复合地基技术具有较大的生命力,日益受到重视,并得到愈来愈多的应用。
复合地基现较多应用于大面积堆场基础、机场建设、油罐基础、港口码头地基处理、路堤,多层建筑以及高层建筑的基础。
2、复合地基破坏模式复合地基有多种破坏模式,复合地基按照哪一种模式破坏与其类型、增强体材料的性质、增强体的布置形式等因素有关。
竖向增强体复合地基的破坏模式首先可以分成下述两种情况:一种是桩间土首先破坏进而复合地基全面破坏一种是桩间土首先破坏进而复合地基全面破坏;另一种是桩体首先破坏进而发生复合地基另一种是桩体首先破坏进而发生复合地基全面破坏全面破坏。
在实际工程中,桩间土和桩体同时达到破坏是很偶然。
大多数情况下,都是桩体先破坏,继而引起复合地基全面破坏。
在外部荷载的作用下,复合地基的承载力达到极限时,复合地基就可能发生破坏。
竖向增强体复合地基破坏模式可以分成下述几种型式:刺入破坏刺入破坏刺入破坏,鼓胀破坏鼓胀破坏鼓胀破坏,整体剪切破坏整体剪切破坏整体剪切破坏和滑动破坏滑动破坏。
如图a 、b 、c 、d 所示。
桩体发生刺入破坏如图a 所示。
桩体刚度较大,地基土强度较低的情况下较易发生桩体刺入破坏。
桩体发生刺入破坏,不能承担荷载,进而引起复合地基桩间土破坏,造成复合地基全面破坏。
刚性桩复合地基较易发生刺入破坏模式。
鼓胀破坏模式如图b 所示。
在荷载作用下,桩间土不能提供桩体足够的围压,以防止桩体发生过大的变形,产生桩体鼓胀破坏。
散体材料桩复合地基较易发生鼓胀破坏模式。
在一定条件下,柔性桩复合地基也可能发生桩体鼓胀破坏。
整体剪切破坏模式如图c所示。
在荷载作用下,复合地基产生图中的塑性流动区域,在滑动面上桩体和土体均发生剪切破坏。
散体材料桩复合地基也比较容易发生整体剪切破坏,柔性桩复合地基在一定条件下也可能产生整体剪切破坏。
滑动破坏模式如图d所示。
在水平和竖向荷载作用下,复合地基沿某一滑动面产生滑动破坏。
在滑动面上,桩体和桩间土均发生剪切破坏。
各种复合地基均可能发生滑动破坏模式。
复合地基有多种破坏模式。
在荷载作用下,一种复合地基的破坏究竟取什么模式,影响因素很多。
它不仅与复合地基本身的结构形式、增强体的材料性质有关,还与荷载形式、复合地基上部的基础结构形式有关。
具体分析时应考虑各种影响因素综合分析加以估计。
分析方法复合地基的分析方法3、复合地基的目前,关于竖向增强体复合地基的分析方法,归纳起来有以下几类:1.简化成平面应变分析将复合地基中的桩体简化成沿纵向排列的等效置换率的墙体,简化后按平面应变问题处理。
这种方法虽然使什算模型得以简化,但与实际情况差别较大。
这种方法的缺点主要是没有考虑材料的特性,桩体一般是线弹性材料(在受力过程中表现出来的),而土体是非线性弹塑性材料,当然计算出来的结果就相差较大。
2.按“双层地基”分析在复合地基中,如果将加固区和未加固区视为两种模量不同的均质体,加固区模量用复合模量E’来描述,未加固区视为一般的天然地基土,那么由加固区和未加固区组成了一个“双层地基”,这就是“双层地基”法的计算模型。
1990年刘一林曾按平面应变问题对水泥搅拌桩复合地基以“双层地基”进行有限元分析。
这种方法的关键是加固区复合模量E’的确定。
“双层地基”分析的另一种方法,是将加固区视为由桩和土二相组成的均质各向异性的复合材料,通过恰当的方式建立反映复合地基整体特性的本构方程,在此基础上采用数值方法求解,用有限元法求解时单元剖分不必考虑桩的存在,节点未知量大为减少。
三、CFG桩加固软土地基的特性CFG桩的主要骨料为碎石,石屑是为了填充碎石空隙,改善骨料级配的次骨架材料,粉煤灰具有细骨料和低标号水泥的作用,可以提高桩体的后期强度。
CFG桩体强度一般在C10一C25之间。
水泥掺量较少时,桩体强度较低,接近散体材料桩的变形性状;水泥掺量较高时,桩体具有刚性桩的性状。
CFG桩与桩间土和由砂石、粗砂、碎石等散体材料级配组成的褥垫层共同构成了CFG桩复合地基。
CFG 桩复合地基的加固机理CFG 桩复合地基的加固机理可以概括为桩体的置换作用,褥垫层的调整均化作用。
对于砂土,粉土和塑性指数比较小的粉质粘土,采用排土成桩工艺施工,达到设计桩长后,加入CFG 填料,夯实成桩。
采用这样的施工,对土有一定的挤密效果。
桩体的置换作用CFG 桩中的水泥经水解和水化反应以及与粉煤灰的凝硬反应,生成了主要成分为铝酸钙水化物、硅酸钙水化物以及钙铝黄长石水化物等不溶于水的稳定的结晶化合物,这些物质以纤维状结晶,并不断生长延伸填充到碎石和石屑的空隙中,相互交织形成空间网状结构。
将原来由点一点接触和点一面接触的骨料紧紧粘结在一起,使桩体的抗剪强度和变形模量均大大的提高。
所以在荷载作用下,CFG 桩的压缩性明显比桩间土小桩的压缩性明显比桩间土小,因此基础传给复合地基的附加应力,随地层的变形逐渐集中到桩体上,出现了应力集中的现象,大部分荷载将由桩体承担,桩间土应力相应减小,于是复合地基承载力较原有地基承载力有所提高,沉降量亦有所减小,随着桩体刚度的增加,桩体作用发挥更加明显。