兰州交通大学毕业设计(论文)
但必须指出,很多地基处理方法具有多重加固处理的功能,例如碎石桩具有置换、挤密、排水和加筋的多重功能;而石灰桩则具有挤密、吸水和置换等功能。地基处理的主要方法、适用范围及加固原理,参见表1.2
表1.2地基处理的主要方法、适用范围和加固原理
分类 方法 换采用开挖后换好土回填的方法;对于各种浅层的软加固原理 适用范围 土垫层厚度较小的淤泥质土层,亦可采用抛石挤弱土地基 法 淤法。地基浅层性能良好的垫层,与下卧层形成双层地基。垫层可有效地扩散基底压力,提高地基承载力和减少沉降量。 振利用振冲器在高压水的作用下边振、cu?20kPa的粘冲置换边冲,在地基中成孔,在孔内回填碎石料性土、松散粉土和法 且振密成碎石桩。碎石桩柱体与桩间土形人工填土、湿陷性成复合地基,提高承载力,减少沉降量 强采用强夯时,夯坑内回填块石、碎石黄土地基等 浅层软弱土层置 夯置换挤淤置换的方法,形成碎石墩柱体,以提较薄的地基 换 法 碎高地基承载力和减少沉降量。 采用沉管法或其他技术,在软土中设一般软土地基 石桩法 置砂或碎石桩柱体,置换后形成复合地基,可提高地基承载力,降低地基沉降。同时,砂、石柱体在软粘土中形成排水通道,加速固结 石在软弱土中成孔后,填入生石灰或其人工填土、软灰桩法 他混合料,形成竖向石灰桩柱体,通过生土地基 石灰的吸水膨胀、放热以及离子交换作用改善桩柱体周围土体的性质,形成石灰桩复合地基,以提高地基承载力,减少沉降量 6
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分类 方法 EPS轻填法 发泡聚苯乙烯(EPS)重度只有土的软弱土地基上加固原理 适用范围 1/50?1/100,并具有较高的强度和低压缩的填方工程 性,用于填土料,可有效减少作用于地基的荷载,且根据需要用于地基的浅层置换 加在预压荷载作用下,通过一定的预压软土、粉土、载预压时间,天然地基被压缩、固结,地基土的杂填土、冲填土等 法 强度提高,压缩性降低。在达到设计要求后,卸去预压荷载,再建造上部结构,以保证地基稳定和变形满足要求。当天然土排 水 固 结 层的渗透性较低时,为了缩短渗透固结的时间,加速固结速率,可在地基中设置竖向排水通道,如砂井、排水板等。加载预压的荷载,一般有利用建筑物自身荷载、堆载或真空预压等 超基本原理同加载预压法,但预压荷载淤泥质粘性土载预压超过上部结构的荷载。一般在保证地基稳和粉土 法 定的前提下,超载预压方法的效果更好,特别是对降低地基次固结沉降十分有效 强夯法 采用重量100?400kN的夯锤,从高处自由松散碎石土、砂落下,在强烈的冲击力和振动力作用下,土,低饱和度粉土地基土密实,可以提高承载力,减少沉降和粘性土,湿陷性振 密 量 黄土、杂填土和素填土地基 挤 振冲密振冲器的强力振动,使得饱和砂层发生液粘粒含量少于10%密 实法 化,砂粒重新排列,孔隙率降低;同时,的疏松散砂土地利用振冲器的水平振冲力,回填碎石料使基 得砂层挤密,达到提高地基承载力,降低沉降的目的 7
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分类 方法 挤密碎施工方法与排水中的碎(砂)石桩相同,松散砂土、杂填(砂)但是,沉管过程中的排土和振动作用,将土、非饱和粘性土石桩法 桩柱体之间土体挤密,并形成碎(砂)石地基、黄土地基 桩柱体复合地基,达到提高地基承载力和减小地基沉降的目的 土、灰采用沉管等技术,在地基中成孔,回填土地下水位以上的土桩法 或灰土形成竖向加固体,施工过程中排土湿陷性黄土、杂填和振动作用,挤密土体,并形成复合地基,土、素填土地基 提高地基承载力,减小沉降量 加筋土在土体中加入起抗拉作用的筋材,例如土浅层软弱土地基法 工合成材料、金属材料等,通过筋土间作处理、挡土墙结构 用,达到减小或抵抗土压力;调整基底接加 筋 触应力的目的。可用于支挡结构或浅层地基处理 锚固法 主要有土钉和土锚法,土钉加固作用依赖边坡加固,土锚技于土钉与其周围土间的相互作用;土锚则术应用中,必须有依赖于锚杆另一端的锚固作用,两者主要可以锚固的土层、功能是减少或承受水平向作用力 岩层或构筑物 加固原理 适用范围 深层搅利用深层搅拌机械,将固化剂(一般的无饱和软粘土地基,拌法 化 学 固 化 机固化剂为水泥、石灰、粉煤灰等)在原对于有机质较高位与软弱土搅拌成桩柱体,可以形成桩柱的泥炭质土或泥体复合地基、格栅状或连续墙支挡结构。炭、含水量很高的作为复合地基,可以提高地基承载力和减淤泥和淤泥质土,少变形;作为支挡结构或防渗,可以用作适用性宜通过试基坑开挖时,重力式支挡结构,或深基坑验确定 的止水帷幕。水泥系深层搅拌法,一般有两大类方法,即喷浆搅拌法和喷粉搅拌法 8
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分类 方法 灌浆或有渗入灌浆、劈裂灌浆、压密灌浆以及高类软弱土地基,岩注浆法 压注浆等多种工法,浆液的种类较多。 石地基基加固,建筑物纠偏等加固处理 上述表中的各类地基处理方法,均有各自的特点和作用机理,在不同的土类中产生不同的加固效果,并也存在着局限性。地基的工程地质条件是千变万化的,工程对地基的要求也是不尽相同的,材料、施工机具和施工条件等亦存在显著差别,没有哪一种方法是万能的。因此,对于每一工程必须进行综合考虑,通过方案的比选,选择一种技术可靠、经济合理、施工可行的方案,既可以是单一的地基处理方法,也可以是多种方法的综合处理。
加固原理 适用范围 第四节 软土地基处理的新技术
一、高压水切割消瘀
水渠、水塘、河道的底部大多都有一定厚度的浮泥,如不清除会使路堤处产生渗透差别,而严重阻止空隙水排出,延长固结时间;并对周围地基抗滑稳定性起到破坏作用,况且淤泥中的有机质经分解后,部分产物以沼气形式泄出会使路堤下沉,加大工后沉降,因此,这些浮泥必须清除干净。高压水切割清淤法是用高压喷射水枪沿水平方向切割浮泥,形成泥浆后,再用泥浆泵抽到堆放的低洼处。此种方法质量可靠,施工简单、效率高,易于推广。
二、 薄层轮加法填筑路堤
薄层轮加法不是采用把预压划分为几级的方法,而是充分利用每次填土后地基强度的增长,根据沉降、位移等观测数据确定填土速率和停歇时间。时间证明,该方法一方面增加了路堤施工的稳定性,同时也争取了更多的预压时间,是一种经济实用、合理的科学施工方法。。
该方法首先要确定路基的极限填土高度。在极限填土高度以下可以采取较快的填土速度;在极限填土高度以上,为了确保路堤的稳定,应适当放慢加载速度。在施工中着重控制侧向位移速率,使侧向位移速率基本在允许范围内变化。该施工法的关键是要保
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证准确连续的动态观测,通过观测数据的分析,掌握路堤在施工中的变动态,确定合理的控制标准来控制填土速度,以保证是施工的安全稳定。
三、CFG桩
近年来,复合地基理论的研究和发展较快,一些新的桩型、施工设备和施工工艺应运而生。复合地基可分为两大类:一类是由散体材料(如砂、碎石、土、钢渣等)组成的桩与天然地基复合;另一类是由水泥与土结合而成的桩与天然地基复合。CFG桩按其性质属于后者,适用于软土处理且是一种较为经济合理的地基处理方法。
四、砂石桩与低强度混凝土组合型复合地基
散体桩主要靠桩间土的被动约束,特别是桩顶2~4倍桩径范围内,桩间土将承受很大的径向应力,容易使桩体产生膨胀破坏,因而在软弱粘性土中的砂石桩复合地基承载力难以有效提高。为了改变这种状态,对散体桩复合地基中的部分砂石进行桩体增强,在砂石桩中增加一定量的Ⅰ、Ⅱ及粉煤灰与少量水泥,使其成为一种粘结强度较高的半刚性体,由此构成部分散体砂石桩与部分低强度混凝土组和型复合地基。
组和型复合地基特点是既能发挥砂石桩的优点,又由于低强度混凝土桩的插入而使砂石桩的侧向约束作用得到加强,从而减少散体桩顶部分的压胀变形。同时发挥半刚性桩能向深部传递荷载的作用,使复合地基的承载力大幅增加,提高了复合地基的整体稳定性。为使两种不同刚度桩体的作用、变形协调一致,需在桩顶设置一定厚度的砂石料垫层,以保证不同刚度桩体与土共同承担荷载。
第五节 软土地基的承载力和沉降的计算
在软土地基设计计算中,由于它的工程特性常需解决地基承载力、沉降和稳定性的计算问题, 故与一般地基土的计算有所区别,现分述如下。
一、软土地基的承载力
软土地基承载力应根据地区建筑经验,并结合下列因素综合确定:①软土成层条件、 应力历史、力学特性及排水条件;②上部结构的类型、刚度、荷载性质、大小和分布,对不均匀沉降的敏感性;③基础的类型、尺寸、埋深、刚度等;④施工方法和程序;⑤采用预压排水处理的地基,应考虑软土固结排水后强度的增长。 1.根据极限承载力理论公式确定
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