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1、第九章土的壓實性和地基處理第1部分概述第2部分地基處理方法主要內(nèi)容第1部分概述軟弱土系指淤泥、淤泥質(zhì)土和部分沖填土、雜填土及其他高壓縮性土。由軟弱土組成的地基稱為軟弱土地基。淤泥、淤泥質(zhì)土在工程上統(tǒng)稱為軟土，其具有特殊的物理力學(xué)性質(zhì)，從而導(dǎo)致了其特有的工程性質(zhì)。軟土：指在靜水或非常緩慢的流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學(xué)作用下形成的軟弱土。物理力學(xué)特性軟土的天然孔隙比大：e>1天然含水量高：w≥wl壓縮系數(shù)高滲透系數(shù)小抗剪強度低靈敏度高具有明顯的流變性淤泥：e≥1.5淤泥質(zhì)土：1.5>e≥1.0軟土工程特
2、性軟土地基的地基承載力低建筑物的沉降和差異沉降較大建筑物沉降歷時長流變：在應(yīng)力不變的情況下，土體的剪應(yīng)變和體應(yīng)變?nèi)噪S時間而增長的現(xiàn)象。由于軟土地基的上述工程特性，所以在軟土地基上修建建筑物，必須重視地基的變形和穩(wěn)定問題。由于軟土地基的承載力較低，如果不做任何處理，一般不能承受較大的建筑物荷載。因此在軟土地基上建造建筑物，要求對軟土地基進(jìn)行處理。地基處理的目的主要是改善地基的工程性質(zhì)，包括改善地基土的變形特性和滲透性，提高其抗剪強度等。地基處理的原則：地基處理有許多方法，各種方法都有各自的特點和作用
3、機理。沒有哪一種方法是萬能的，對于每一個工程都必須進(jìn)行綜合考慮，通過幾種可能采用的地基處理方案的比較，選擇一種技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理、施工可行的方案，既可以是單一的地基處理方法，也可以是多種地基處理方法的綜合。一、土的壓實原理大量工程實踐和試驗研究表明，控制土的壓實效果的主要因素是：土的含水量，壓實機械及其壓實功能等。土的壓實效果常用干密度?d（單位土體積內(nèi)土粒的質(zhì)量）來衡量。1.最優(yōu)含水量對粘性土，當(dāng)壓實功能和條件相同時，土的含水量過大或過小，土體都不易壓實，只有把土的含水量調(diào)整到某一適宜值時，才能
4、收到最佳的壓實效果。在一定壓實機械的功能條件下，土最易于被壓實，并能達(dá)到最大密度時的含水量，稱為最優(yōu)含水量wop，相應(yīng)的干密度則稱為最大干密度?dmax。w?d0?dmaxwop試驗統(tǒng)計表明：最優(yōu)含水量wop與土的塑限wp有關(guān)，大致為wop=wp+2%。土中粘土礦物含量大，則最優(yōu)含水量大。2.壓實功能對于同類土，隨著壓實功能的變化，最大干密度和最優(yōu)含水量也隨之變化。當(dāng)壓實功能較小時，土壓實后的最大干密度較小，對應(yīng)的最優(yōu)含水量則較大；反之，干密度較大，對應(yīng)的最優(yōu)含水量則較小。夯實法及碾壓法通過夯錘或
5、機械，夯擊或碾壓填土、疏松土層，使其孔隙體積減少、密實程度提高，這種作用稱為壓實。壓實能降低土的壓縮性、提高其抗剪強度、減弱土的透水性，使經(jīng)過處理的表層弱土成為能承擔(dān)較大荷載的地基持力層。第2部分地基處理方法強夯法強夯法是用幾噸至幾十噸的重錘從高處落下，反復(fù)多次夯擊地面，對地基進(jìn)行強力夯實。這種強大的夯擊力在地基中產(chǎn)生動應(yīng)力和振動，從夯擊點發(fā)出縱波和橫波，向地基縱深方向傳播，使地基淺層和深處產(chǎn)生不同程度的加固作用。10.2.2強夯法強夯法是法國L·梅納（Menard）1969年首創(chuàng)的一種地基加固方
6、法。夯擊后的地基承載力可提高2～5倍，壓縮性可降低200～500％，影響深度在10m以上。平滑鼓型振動碾Vibrocompactionforsand振動壓路機降低壓縮性，提高強度振動平胎碾－礫石羊足碾－粘性土或粉土PneumatictiredrollerSheepsfootroller擠密法和振沖法在砂土中，通過機械振動擠壓或加水振動可以使土密實。擠密法和振沖法就是利用這個原理發(fā)展起來的兩種地基加固方法。一、擠密法擠密法的加固機理主要靠樁管打入地基中，對土產(chǎn)生橫向擠密作用，在一定擠密功能作用下，土
7、粒彼此移動，小顆粒填入大顆粒的空隙，顆粒排列緊密，孔隙體積減少，地基土的強度也隨之增強。所以擠密法主要是使松軟土地基擠密，改善土的強度和變形特性。二、振沖法振沖法是利用一個振沖器，在高壓水流的作用下邊振邊沖，使松砂地基變密；或在粘性土地基中成孔，在孔中填入碎石制成一根根的樁體，這樣的樁體和原來的土構(gòu)成復(fù)合地基。在砂土中和粘性土中振沖法的加固機理是不同的。在砂土中主要是振動擠密和振動液化作用；在粘性土中主要是振沖置換作用，置換的樁體與土組成復(fù)合地基。振沖樁(起源于德國,我國于70年代引入)(1)設(shè)備
8、,振沖器d=270~420mm,l=2~3m,G=8~20KN(2)原理:振:偏心輪旋轉(zhuǎn),振動加密,使顆粒移動沖:高壓水從中間穿過,土顆粒振浮液化固結(jié)振沖器換土墊層法當(dāng)建筑物基礎(chǔ)下的持力層比較軟弱、不能滿足上部荷載對地基的要求時，常采用換土墊層法來處理軟弱土地基，即將基礎(chǔ)下一定深度內(nèi)的土層挖去，然后回填以強度較高的砂、碎石或灰土等，并夯至密實。實踐證明：換土墊層可以有效地處理某些荷載不大的建筑物地基問題。換土墊層按其回填的材料可分為砂墊層、碎石墊層、灰土墊層等。砂墊層的主要作用：1
