5 地基处理与垫层施工.ppt

学习情景5地基处理与垫层施工 振冲器 挤密法 挤密法指利用横向挤压成孔设备成孔，使桩间土得以紧密。 填入灰土分层夯实——灰土挤密桩法 填入素土分层夯实——土挤密桩法 灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土、杂填土等地基，不适用于地下水位以下使用。当地基土的含水量大于24％、饱和度超过65％时，成孔及拨管过程中，桩孔容易缩颈，桩孔周围容易隆起，挤密效果差，此时不宜采用。灰土挤密桩法和土挤密桩法处理地基深度一般为5—15m。若用于处理5m以内土层，其综合效果不如强夯法、重锤夯实法以及换填垫层法。对大于15m的土层，若地下水位较深，近年来有采用螺旋钻取土成孔，分层回填灰土，并强力夯实，使加固深度超过20m的黄土地基加固实例。 加固机理 ①挤密作用 灰土挤密桩和土挤密桩的挤帘作用与砂桩类似。当桩的含水量接近最优含水量时，土呈塑性状态，挤密效果最佳；当含水里偏低，土呈坚硬状态时，有效挤密区变小；当含水量过高时，由于挤密引起超孔隙水压力，土体难以挤密，且孔壁附近土的强度因受扰动而降低，拔管时容易出现缩颈等情况。土的天然干密度愈大，有效挤密范围愈大，反之亦然。 ②灰土性质作用 灰土桩是用石灰和土按一定体积比例(2：8或3：7)拌和，并在桩孔内夯实加密后形成的桩体。 这种材料在化学性能上具有气硬性和水硬件，由于石灰内带正电荷钙离子与带负电荷粘土颗粒相互吸附，形成胶体凝聚，并随灰土龄期增长，土休固化作用提高，使灰土逐渐增加强度。它可达到挤密地基效果，提高地基承载力，消除湿陷性，沉降均匀和沉降量减小。 ③桩体作用 在灰土桩挤密地基中，内于灰土桩的变形模量远大于桩间土的变形量(灰土的变形模量为E＝40—200MPa，相当于夯实素土的2—10倍)，故灰土桩在复合地基中承担了很大比例的荷载。载荷试验表明：只占压板面积约20％的灰土桩承担了总荷载的一半左右，而占压板面积80％的桩间土仅承担了其余一半。由于总荷载的一半由灰土桩承担，从而降低了基础底面下一定深度内土中的应力，消除了持力层内产生大量压缩变形和湿陷变形的不利因素。此外，由于灰土桩对桩间土能起侧向约束作用，限制土的侧向移动，桩间土只进行竖向压密，使压力与沉降始终呈线形关系。 排水固结法可以解决以下两个问题： ①沉降问题： 使地基的沉降在加载期间大部分基本完成，使建筑物在使用期间不致产生不利的沉降或沉降差，即减少工后沉降。 ②稳定问题： 加速地基土的抗剪强度的增长，从而提高地基的承载力和稳定性。 真空预压法施工步骤： ⑴ 铺设50cm厚砂砾垫层，并打设塑料排水板； ⑵ 在砂砾垫层中埋设主、滤管； ⑶ 填10cm厚细砂垫层； ⑷ 铺设复合土工布和密封膜； ⑸ 在加固区边缘挖沟、填沟、安装并连接抽气管道和射流泵； ⑹ 检验土工膜密封情况； ⑺ 土工膜上铺设20cm厚细砂层和30cm厚的粘土层,以保护密封膜； ⑻ 开始抽气，密切注意膜下真空度的变化，发现漏气，及时处理，当膜下真空度稳定到设计值后，连续抽气一周左右，进行上部堆载填筑。 砂垫层的铺设 ①垫层材料 ：垫层材料应采用透水性好的砂料，采用50cm厚砂砾垫层，并在其上铺设10cm细砂。 ②垫层尺寸：垫层厚度为50cm砂砾+10cm细砂共计60cm。平面尺寸为加固区周围向外各延伸1m，以保证渗出的水能够沿砂垫层排出。 ③垫层施工：垫层的施工方法采用机械分堆摊铺法，即先堆成若干砂堆，然后用机械摊平。施工时避免对软土表层的过大扰动，以免造成砂和淤泥混合，影响垫层的排水效果。 真空预压的施工 抽真空系统包括主、滤管及其布置、密封膜的铺设及抽真空设备 。 ②封闭膜的铺设 加工好的密封膜面积要大于加固场地面积， 一般情况下，密封膜每边大于加固区相应边1m以上。为了保证整个预压过程中的密封性，塑料膜铺设了2层，每层膜铺好后进行检查和粘补破漏处。 ③抽真空设备的施工 抽真空设备主要包括出膜装置和真空射流泵。出膜装置是指膜下的主管与膜外的抽真空装置相联接的一种装置。真空射流泵包括离心泵、射流喷嘴和循环水箱，射流喷嘴和循环水箱由玻璃钢制成。 5.3.2 灰土垫层施工 灰土垫层是将基础底面下要求范围内的软弱土层挖去，用一定比例的石灰与土，在最优含水量情况下，充分拌合，分层回填夯实或压实而成。一般用于加固深1～4m厚的软弱土、湿陷性黄土、杂填土等，还可用作结构的辅助防渗层。 ??? 1.灰土垫层布置范围 ??? 灰土垫层布置范围可分为两种，