第一篇:地基處理課后答案
一般建筑物地基所面臨的有哪些問題
強度及穩(wěn)定性問題、變形問題、滲漏問題、液化問題 根據(jù)地基的概念,地基處理的范圍應該如何確定
地基是指工程直接影響的這一部分范圍很小的場地,若天然地基很軟弱效果,不能滿足地基強度和變形等要求,則事先通過人工處理后再建造基礎,這種地基加固方式叫做地基處理。對于某一工程來講,在選擇處理時要考慮綜合地質(zhì)條件,上部結(jié)構(gòu)要求,周圍環(huán)境條件,材料來源,施工工期,設備狀況和經(jīng)濟指標等 何謂”軟土”“軟弱土””軟弱地基”
軟土:是淤泥和淤泥質(zhì)土的總稱,他是在靜水或非常緩慢的流水環(huán)境中沉積,經(jīng)過生物化學作用形成的 軟弱土: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 軟弱地基:是指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土或其他高壓性土層構(gòu)成的地基 軟弱地基主要包括哪些地基,具有何種工程特性
軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基。這種地基天然含水量過大,承載力低,在荷載作用下易產(chǎn)生滑動或固結(jié)沉降。
特殊土地基主要包括哪幾類,具有何種工程特性
特殊土地基大部分帶有地區(qū)特點,它包括軟土、濕陷性黃土、膨脹土、紅黏土、凍土和巖溶。軟土地基:抗剪強度低、透水性低、不均勻性、高壓縮性
濕陷性黃土地基:顆粒,礦物組成,含水量低,孔隙比大,欠壓密,容易引起不均勻沉降 膨脹土地基:吸水膨脹失水收縮,具有較大的張縮變形性能且是變形往復的高黏性土 試論述地基處理的目的和其方法分類
目的是利用換填、夯實、擠密、排水、膠結(jié)、加筋和熱學等方法對地基土進行加固,用以改良地基土的工程特性,提高地基土的抗剪強度,降低地基土的壓縮性,改善地基的透水特性,改善地基的動力特性,改善特殊土的不良地基特性
分類方法:按時間可分為臨時處理和永久處理,按處理深度可分為淺層處理和深層處理,按土性對象可分為砂性土處理和黏性土處理,飽和土處理和非飽和土處理,也可按地基處理的作用機理分物理處理、化學處理 選用地基處理方法時應考慮哪些因素
地基處理受上部結(jié)構(gòu)、地基條件、環(huán)境影響和施工條件、設備狀況和經(jīng)濟指標等 對濕陷性黃土地基,一般可采用哪幾種地基處理方法
土工聚合物法、砂樁擠密法、振動水沖法、石灰樁擠密法、砂井、真空預壓法、降水預壓法、電滲排水法、高壓噴射注漿法 對防止地基土液化,一般可采用哪幾種地基處理方法 換土墊層法、強夯法、振動擠密法、排水固結(jié)法 對軟土地基,一般可采用哪幾種地基處理方法
堆載預壓法、真空預壓法、水泥土攪拌樁法、換填墊層法、強夯法 試論述地基處理的施工質(zhì)量控制的重要性以及主要措施
地基處理工程與其它建筑工程不同,一方面,大部分地基處理方法的加固效果并不是施工結(jié)束后就能全部發(fā)揮和體現(xiàn)的,另一方面每一項地基處理工程都有它的特殊性,同一種方法在不同地區(qū)應用其施工工藝也不盡相同,對每一個工程都有它的特殊要求,而且地基處理往往是隱蔽工程,很難直接檢測質(zhì)量,因此必須在施工中和施工后加強管理和檢測。
具體檢測方法:鉆孔取樣、靜力觸探試驗、標準貫入試驗、載荷試驗、取芯試驗、波速試驗、注水試驗、拉拔試驗等 試論述土的壓實機理以及利用室內(nèi)擊實實驗資料以求得現(xiàn)場施工參數(shù)的方法
當黏性土的土樣含水量較小時,其粒間引力較大,在一定的外部壓實功能作用下,如還不能有效的克服引力而使土粒相對移動,這是壓實效果就比較差。當增大土樣含水量時,結(jié)合水膜逐漸增厚,減小了引力,土粒在相同壓實功能條件下易于移動而擠密,所以壓實效果好。當土樣含水量增大到一定程度后,孔隙中就出現(xiàn)了自由水,結(jié)合水膜的擴大作用就不大了,因而引力的減少就顯著,此時自由水填充在孔隙中,從而產(chǎn)生了阻止土粒移動的作用,所以壓實效果又趨下降,因而設計時要選擇一個“最優(yōu)含水量”。這就是土的壓實機理。
擊實試驗采用擊實儀器進行,主要包括實筒,擊錘和導筒。在標準的擊實儀器,土樣大小和擊實能量的條件下,對于不同含水量的土樣,可擊實得到不同干密度,從而繪制干密度和制備含水兩之間的關系曲線,從而求得最大干密度和與之對應的制備含水量,即最優(yōu)含水量
何謂”虛鋪厚度””最大干密度””最優(yōu)含水量””壓實系數(shù)”
虛鋪厚度:虛鋪厚度,沒有經(jīng)過碾壓的回填土,呈現(xiàn)表面松散壓實前的攤鋪厚度稱虛鋪厚度。最大干密度:擊實或壓實試驗所得的干密度與含水率關系曲線上峰值點對應的干密度。最優(yōu)含水量:是指在一定功能的壓實作用下,能使填土達到最大干密度時相應的含水率。壓實系數(shù):土的控制干密度與最大干密度之比
土和灰土墊層的設計方法與砂墊層的設計方法相比有何異同
砂墊層:砂墊層與灰土墊層均屬于換填法,當軟弱土地基承載力和變形不能滿足要求時,厚度又不很大時,常采用砂墊層提高地基承載力,施工簡單,可有效提高承載力,加速軟弱土層排水固結(jié),防止凍脹,消除膨脹土
灰土墊層:通過處理基底下的部分濕陷性土層,可達到減小地基的總濕陷量,并控制未處理土層濕陷量的處理效果。但灰土墊層僅適用于不受地下水浸泡的基土地面上進行。
試論述砂墊層,粉煤灰墊層,干渣墊層,土及灰土墊層的適用范圍及其選用條件
砂墊層:要求有足夠的厚度以置換可能被剪切破壞的軟弱土層,又要求有足夠大的寬度以防止砂墊層向兩側(cè)擠出 粉煤灰墊層:適用于廠房、機場、港區(qū)陸域和維場等工程大面積填筑
干渣墊層:適用于中、小型建筑工程,尤其適用于地坪和維場等工程大面積地基處理和場地平整。對易受酸堿廢水影響的地基不得用礦渣墊層材料
土及灰土墊層:常用于濕陷性黃土地區(qū),但是灰土墊層僅適用于不受地下水浸泡的基土地面上進行 各種墊層施工控制的關鍵指標是什么
砂墊層:干密度為砂墊層施工質(zhì)量控制的技術(shù)標準,其中中砂1.6t/m3,粗砂1.7,碎石2.0~2.2 素土(灰土)墊層:壓實系數(shù)要求1)當墊層厚度不大于3m時,λc>=0.93。2)當墊層厚度大于3m時,λc>=0.95 粉煤灰墊層:粉煤灰應瀝干運裝,含水量15%-25%,壓實系數(shù)取0.9~0.95,施工壓實含水量控制在±4% 干渣墊層:松散度不小于1.1t/m3,泥土與有機質(zhì)含量不大于5%,對于一般場地平整不受其限制 相對于常規(guī)碾壓法,沖擊碾壓法有什么優(yōu)點
沖擊碾壓法具有填方量大,行進速度高和功效高的特點 闡述聚苯乙烯板塊(EPS)的工程特性及適用范圍
特點:超輕質(zhì),強度和模量較高,應力應變特性,回彈模量高,摩擦特性,耐水性,吸水膨脹率小,耐腐蝕,耐熱性,自立性,耐久性
廣泛應用于軟土地基中地基承載力不足,沉降量過大,地基不均勻沉降,需要快速施工的路堤,人造山體及地下管道保護的換填工程 敘述強夯法的適用范圍以及對于不同土性的加固機理
適用范圍:處理碎石土,砂土,低飽和度的粉土與黏性土,濕陷性黃土,素填土和雜填土等地基。強夯置換法適用于高飽和度的粉土與軟一流塑的黏性土等地基上對變形控制要求不嚴的工程 加固機理:動力密實,動力固結(jié),動力置換 闡述強夯法的動力密實機理
采用強夯加固多孔隙,粗顆粒,非飽和土是基于動力密實機理,即用沖擊型動力荷載,使土體中孔隙減小,土體變得密實,從而提高地基土強度
闡述動力固節(jié)理論以及在強夯法中的應用
用強夯法處理細顆粒飽和土時,則是借助于動力固結(jié)理論,即巨大的沖擊能量在土中產(chǎn)生很大的應力波,破壞了土體原有的結(jié)構(gòu),使土體局部發(fā)生液化并產(chǎn)生許多裂隙,增加了排水通道,使孔隙水得以順利逸出,待超孔隙水壓力消失后,土體固結(jié)。闡述強夯法有效加固深度的影響因素
影響因素有很多,除了錘重和落距,還有地基土的性質(zhì),不同土層的厚度和埋藏順序,地下水位以及其他強夯設計參數(shù)等 闡述“觸變恢復”“時間效應”“平均夯擊能”“飽和能”“間歇時間”的含義
觸變恢復:是土體強度在動荷載作用下強度會暫時降低,但隨時間的增長會逐漸恢復的現(xiàn)象 時間效應:
平均夯擊能(單位夯擊能):整個加固場地的總夯擊能量除以加固面積稱為單位夯擊能 飽和能:土體產(chǎn)生液化的臨界狀態(tài)時的能量級別稱為飽和能 間歇時間:所謂間歇時間,是指相鄰夯擊兩遍之間的時間間隔。闡述現(xiàn)場試夯確定強夯夯擊擊數(shù)和間歇時間的方法
擊數(shù)確定:常以夯坑的壓縮量最大,夯坑周圍隆起量最小為原則,根據(jù)試夯得到的強夯擊數(shù)和夯沉量,隆起量的監(jiān)測曲線來確定 間歇時間:各遍間的間歇時間取決于加固土層中孔隙水壓力消散所需要的時間來決定 闡述強夯施工過程中夯擊點分遍施工的含義
強夯需要分遍進行,所有夯點不是一定夯完,而是分幾遍,這樣做的好處是1)大的間距可避免強夯過程中淺層硬殼的形成,從而加大處理深度2)對飽和細粒土,由于存在單遍飽和能,每遍夯后需要孔壓消散后才可進行第二次3)對于飽和粗顆粒土,夯坑深度大時,或積水,為方便操作采取的措施
為減少強夯施工對鄰近建筑物的振動影響,在夯區(qū)周圍常采用何種措施 設置墊層,在夯區(qū)周圍設置隔振溝。
闡述降水聯(lián)合低能級強夯法加固飽和黏性土地基的機理
在夯擊過程中,同時結(jié)合降排水體系降低地下水位,以提高地基處理效果 敘述碎石樁和砂樁處理砂土液化的機理
作用機理主要有下列三方面作用:擠密作用、排水減壓作用、砂基預震效應 敘述碎石樁和砂樁對黏性土加固的機理
對于黏性土地基主要作用是置換,以性能良好的碎石來替換不良地基土,在地基中形成具有密室度高而直徑大的樁體,它與原黏性土構(gòu)成復合地基而共同工作。加固作用主要有擠密,置換,排水,墊層和加筋 敘述碎石樁和砂樁的承載力影響因素及樁體破壞模式 破壞形式:鼓出破壞、刺入破壞、剪切破壞 承載力主要取決于樁間土的側(cè)向約束能力 闡述“樁土應力比”“置換率”的概念
樁土應力比:對一復合土體單元,在荷載作用下,樁頂應力和樁間土表面應力之比為樁土應力比 置換率(面積置換率):樁的截面積與其影響面積之比
砂樁和碎石樁在黏性土和砂性土中,其設計長度主要取決于哪些因素 當相對硬層的埋藏深度不大時,應按相對硬層埋藏深度確定
當相對硬層埋藏深度較大時,按變形控制的工程,加固深度應滿足碎石樁或砂樁復合地形變形不超過建筑物地基容許值并滿足軟弱下臥層承載力要求
對按穩(wěn)定性控制的工程,加固深度應不小于最危險滑動面以下2m 在可液化的地基中,加固深度應按要求的抗震處理深度確定 樁長不宜短于4m 闡述振沖法碎石樁施工過程 清理平整施工場地,布置樁位 施工機具就位,使振沖器對準樁位 啟動供水泵和振沖器
造孔后邊提升振沖器邊沖水直至孔口,再放至孔底,重復兩三次擴大孔徑并使孔內(nèi)泥漿變稀,開始填料制樁 重復以上步驟 關閉振沖器和水泵
闡述沉管法碎石樁施工過程 樁靴閉合,樁管垂直就位 將樁管沉入土層中到設計值 將料斗插入樁管,向樁管內(nèi)灌碎石 邊振邊拔出樁管地面
試述振沖施工質(zhì)量控制的三要素
施工質(zhì)量控制的關鍵是填料量,密實電流和留振時間,這三者實際上是相互聯(lián)系和保證的。只有一定的填料量的情況下,才能把填料擠密振密。
闡述石灰樁的對樁間土的加固作用
1)成孔擠密2)膨脹擠密3)脫水擠密4)膠凝作用 施工過程中應采用哪些措施以保證石灰樁成樁質(zhì)量
1)控制灌灰量2)靜探測定樁身阻力,并建立Ps與Es關系3)挖樁檢驗與樁身抽取試樣,這是最為直觀的檢驗方法4)載荷試驗,是比較可靠的檢驗樁身質(zhì)量的方法,如再配合樁間土小面積載荷試驗,可推算復合地基的承載力和變形模量 闡述石灰樁的成樁方法
1)灰塊灌入法(石灰樁法):塊灰灌入法是采用鋼套管成孔,然后在孔中灌入新鮮生石灰塊,或在生石灰塊中摻入適量的水硬性摻合料和火山灰,一般的經(jīng)驗配合比為8:2或7:3。在拔管的同時進行振密或搗密。利用生石灰吸取樁周土體中水分進行水化反應,此時生石灰的吸水、膨脹、發(fā)熱以及離子交換作用,使樁四周的土體含水量降低,孔隙比減小,使土體擠密和樁體硬化。樁和樁間土共同承受荷載,成為一種復合地基
2)粉灰攪拌法(石灰柱法):粉灰攪拌法是粉體噴射攪拌法的一種,所用的原料是石灰粉,通過特制的攪拌機將石灰粉加固料與原位軟土攪拌均勻,促使軟土硬結(jié),形成石灰柱 闡述石灰樁的施工順序 石灰柱一般在加固范圍內(nèi)施工時,先外排后內(nèi)排,先周邊后中間,單排樁應施工兩端后中間,并按每間隔1~2孔的施工順序進行,不允許由一邊向另一邊平行推移。如對原建筑物地基加固,其施工順序應由外及里的進行,如鄰近建筑物或緊貼水源邊,可先施工部分隔斷樁將其與施工區(qū)隔開,對很軟的黏性土地基,應先在較大距離打石灰樁,過四個星期后再按設計間距補樁 土樁和石灰樁在應用范圍上有何不同
石灰樁適用于處理飽和黏性土,淤泥,淤泥質(zhì)土,素填土和雜填土等地基,用于地下水位以上的土層時,宜增加摻合料的含水量并減少生石灰用量,或采用土層浸水等措施
土樁適用于處理5~15m,地下水位以上,含水量14%~23%的濕陷性黃土,素填土,雜填土和其他非飽和黏性土,粉土等土層。當以消除地基的濕陷性黃土為主要目的時,宜采用土樁,當以提高地基承載力或水穩(wěn)性為主要目的時,宜采用灰土樁或雙灰樁,當?shù)鼗看笥?4%,飽和度大于0.65,由于無法擠密成孔,故不宜采用該方法 闡述土樁(灰土樁)的加固機理
1)擠密作用2)灰土性質(zhì)作用3)樁體作用 闡述土樁(灰土樁)設計中樁間距的確定原則
樁孔宜按等邊三角形布置,樁孔之間的中心距離,可按樁孔直徑的2~2.5倍,也可按公式計算,對于重要工程或缺乏經(jīng)驗的地區(qū),在樁間距正式設計之前,應通過現(xiàn)場成孔擠密試驗,按照不同樁距實測擠密效果再正式確定樁孔間距 闡述土樁(灰土樁)施工的樁身質(zhì)量控制標準
1)成孔施工時,地基土宜接近最優(yōu)含水量,當含水量低于12%時,宜對擬處理范圍內(nèi)的土層進行增濕2)成孔和孔內(nèi)回填夯實應符合下列要求1成孔和孔內(nèi)回填夯試的施工順序,當整片處理時,宜從里向外間隔1~2孔進行,對大型工程可采用分段施工,當局部處理時,宜從外向里間隔1~2孔進行2向孔內(nèi)填料前,孔底應夯實,并應抽樣檢查樁孔的直徑、深度和垂直度3樁孔的垂直度偏差不大于1.5%5經(jīng)檢驗合格后,應按照設計要求,向孔內(nèi)分層填入篩好的素土、灰土或其他填料并應分層夯實至設計標高3)對沉管法,其直徑和深度應與設計值相同,對沖擊法和爆破法,樁孔直徑不得超過設計值的±70mm,樁孔深度不應小于設計深度的0.5m4)向孔內(nèi)填料前,孔底必須夯實,然后用素土或灰土在最優(yōu)含水量狀態(tài)下分層回填夯實。闡述水泥粉煤灰碎石樁與碎石樁的區(qū)別,水泥粉煤灰碎石樁的特點
水泥粉煤灰碎石樁是在碎石樁的基礎上加進一些石屑,粉煤灰和少量水泥,加水拌合制成的一種具有一定粘結(jié)強度的樁,相比碎石樁水泥粉煤灰碎石樁適用于高層建筑物地基處理,應力應變呈直線關系,圍壓對應力應變曲線沒多大影響,增加樁長可有效減少變形,總變形量小,承載力提高幅度有較大的可調(diào)節(jié)性
特點:1)施工工藝與普通振動沉管灌注樁一樣,工藝簡單,與振沖碎石樁相比,無場地污染,震動影響也小2)所用材料僅需少量水泥,便于就地取材,基礎工程不會與上部結(jié)構(gòu)爭“三材”3)受力特性與水泥攪拌樁類似 闡述褥墊層在水泥粉煤灰碎石樁復合地基的主要作用
1)保證樁、土共同承擔荷載2)減少基礎底面的應力集中3)褥墊層厚度可以調(diào)整樁土荷載分擔比4)褥墊層厚度可以調(diào)整樁、土水平荷載分擔比
闡述水泥粉煤灰碎石樁的承載力計算方法,分析其與碎石樁承載力計算方法不同的原因
當CFG樁體標號較高時,具有剛性樁的性狀,但在承擔水平荷載方面與傳統(tǒng)的樁基有明顯區(qū)別。樁在樁基中可承受垂直荷載也可承受水平荷載,他傳遞水平荷載的能力遠遠小于傳遞垂直荷載的能力。而CFG樁復合地基通過褥墊層把樁和承臺斷開,改變了過分依賴樁承擔垂直荷載和水平荷載的傳統(tǒng)思想。其承載力計算方法按規(guī)范公式計算。闡述水泥粉煤灰碎石樁的施工方法及適用地質(zhì)條件
1)長螺旋鉆孔關注成樁,屬于非擠土成樁法,適用于地下水位以上的黏性土,粉土,素填土,中等密實以上的砂土
2)長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁,屬于非擠土成樁法,適用于黏性土、粉土、砂土、以及對噪聲或泥漿污染要求嚴格的場地 3)振動沉管灌注成樁,屬于擠土成樁法,適用于粉土、黏性土和素填土地基
長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工工序:鉆機久違、混合料攪拌、鉆進成孔、灌注及拔管、移機
振動沉管灌注成樁法施工工序:設備組裝、樁基就位、沉管到預定標高、停機后管內(nèi)投料、留振、拔管和封頂 排水固結(jié)法中的排水系統(tǒng)有哪些類型
豎向排水體(普通砂井、袋裝砂井、塑料排水帶)水平排水體(砂墊層)排水固結(jié)法中的加壓系統(tǒng)有哪些類型
加壓系統(tǒng)(堆載法、真空法、降低地下水位法、電滲法、聯(lián)合法)試論述采用排水固結(jié)法提高地基強度和壓縮模量的原理
排水固結(jié)法就是通過不同加壓方式進行預壓,使原來正常固結(jié)黏土層變?yōu)樘幱诔探Y(jié)土,而超固結(jié)土與正常固結(jié)土相比具有壓縮性小和強度高的特點,從而達到減小沉降和提高承載力的目的 對比真空預壓法與堆載預壓法的原理
1)堆載預壓法:是用填土等加荷對地基進行預壓,是通過增加總應力,并使孔隙水壓力消散來增加有效應力的方法。堆載預壓法是在地基中形成超靜水壓力的條件下排水固結(jié),稱為正壓固結(jié)
2)真空預壓法:是在需要加固的軟土地基表面先鋪設砂墊層,然后埋設垂直排水管道,再用不透氣的封閉膜使其與大氣隔絕,薄膜四周埋入土中,通過砂墊層內(nèi)設的吸水管道,用真空裝置進行抽氣,使其形成真空,增加地基的有效應力。真空預壓法過程中地基土中應力不變,是負壓固結(jié)
3)對比1)加載方式:堆載預壓法采用堆重,真空預壓法則通過真空泵,真空管,密封膜來提供穩(wěn)定負壓2)地基土中總應力:堆載預壓過程中,總應力是增加的,是正壓固結(jié)。真空預壓法過程中地基土中應力不變,是負壓固結(jié)3)排水系統(tǒng)中水壓力:堆載預壓過程中排水系統(tǒng)中的水壓力接近靜水壓力,真空預壓過程中排水系統(tǒng)中的水壓力小于靜水壓力4)地基土中水壓力:堆載預壓過程中地基土中水壓力由超孔壓逐漸消散至靜水壓力,真空預壓過程中地基土中水壓力是由靜水壓力逐漸消散至一穩(wěn)定負壓5)地基土水流特征:堆載預壓過程中地基土中水由加固區(qū)向四周流動,相當于擠水過程,真空預壓過程中地基土中水由四周向固區(qū)流動,相當于吸水過程6)加載速度:堆載預壓法需要嚴格控制加載,地基可能失穩(wěn),真空預壓法不需要控制加載速率 闡述砂井固結(jié)理論的假設條件
1)每個砂井的有效影響范圍一直是直徑為de的圓柱體,圓柱體內(nèi)的土體中水向該砂井滲流,圓柱體邊界處無滲流,即處理為非排水邊界
2)砂井地基表面受均部荷載作用,地基中附加應力分布不隨深度而變化,故地基土僅產(chǎn)生豎向的壓密變形 3)荷載是一次施加上去的,加荷開始時,外荷載全部由孔隙水壓力承擔 4)在整個壓密過程中,地基土的滲透系數(shù)保持不變 5)井壁上面受砂井施工所引起的涂抹作用的影響不計
闡述“涂沫作用”“井阻”的含義,在何種情況下要考慮砂井的井阻和涂沫作用
涂沫作用:地基設置砂井時,施工操作將不可避免地擾動井壁周圍的土體,使其滲透性降低,這是涂抹效應 井阻效應:砂井中的材料對水的垂直滲流有阻力,使砂井內(nèi)不同深度的孔壓不全等于大氣壓,這是井阻效應 在真空預壓法中,密封系統(tǒng)該如何設計保證穩(wěn)定的真空度
真空預壓的面積不得小于基礎外緣所包圍的面積,真空預壓區(qū)邊緣比建筑基礎外緣每邊增加量不得小于3m,另外每塊預壓的面積應盡可能大,根據(jù)加固要求彼此間可搭接或有一定間距,加固面積越大,加固面積與周邊長度之比越大,氣密性就越好,真空度就越高 堆載預壓法中如何通過現(xiàn)場監(jiān)測來控制加載速率
1)根據(jù)沉降s和側(cè)向位移δh判別2)根據(jù)側(cè)向位移速率判別3)根據(jù)側(cè)向位移系數(shù)判別4)根據(jù)土中孔隙水壓力判別 應用實測沉降—時間曲線推測最終沉降量的方法 p110 闡述灌漿法所具有的廣泛用途
1)增加地基土的不透水性,防止流砂、鋼板樁滲水、壩基漏水和隧道開挖時涌水,以及改善地下工程開挖條件2)防止橋墩和邊坡護岸的沖刷3)整治坍方滑坡,處理路基病害4)提高地基土承載力,減少地基的沉降和不均勻沉降5)進行托換技術(shù),對古建筑的地基加固
闡述灌漿材料的“分散度”“沉淀析水性”“凝結(jié)性”的意義
分散度:分散度是影響可灌性的主要因素,一般分散度越高,可灌性越好
沉淀析水性:在漿液攪拌過程中,水泥顆粒處于分散和懸浮于水中的狀態(tài),但當漿液制成和停止攪拌時,除非漿液極為濃稠,否則水泥顆粒將在重力的作用下沉淀,并使水向漿液頂端上升
凝結(jié)性:漿液的凝結(jié)過程分為兩個階段:1漿液的流動性減少到不可泵送的程度2凝結(jié)后漿液隨時間而逐漸硬化 闡述工程中使用的漿液材料應該具有的特性
分散度、沉淀析水性、凝結(jié)性、熱學性、收縮性、結(jié)石強度、滲透性和耐久性 闡述漿液材料的種類和主要特點
灌漿法按漿液材料可分為粒狀漿材(懸浮液)和化學漿材(真溶液),其中粒狀漿液又分為不穩(wěn)定粒狀漿材和穩(wěn)定粒狀漿材,化學漿材可分為無機漿材和有機漿材
粒狀漿材特性:他是一種懸濁液,能形成強度較高和滲透性較小的結(jié)石體。即適用于巖土加固,也適用于地下防滲 化學漿液特性:能夠灌入裂隙較小的巖石,孔隙小的土層及有地下水活動的場合。闡述水泥類漿液材料的主要優(yōu)缺點以及各類添加劑的作用
水泥漿材屬于懸濁液,其主要問題是析水性大,穩(wěn)定性差,純水泥漿的凝結(jié)時間較長,在地下水流速較大的條件下灌漿時漿液易受沖刷和稀釋等。為了改善其性質(zhì),常在水泥漿中摻入各種附加劑。速凝劑(加速凝結(jié)和硬化)緩凝劑(增加流動性)流動劑、加氣劑(產(chǎn)生空氣)、膨脹劑(產(chǎn)生膨脹)防析水劑(產(chǎn)生空氣)闡述“水灰比”的概念以及對漿液特性的影響
水灰比指的是水的重量與水泥重量之比。水泥漿配比采用水灰比表示,水灰比越大,漿液越稀,一般變化范圍為0.6~2.0,常用水灰比為1:1。對于水泥漿材,水灰比越大,其析水性越大,穩(wěn)定性越差。闡述滲透灌漿,劈裂灌漿和壓密灌漿不同灌漿原理以及適用范圍
滲透灌漿:是指在壓力作用下使?jié){液填充土的孔隙和巖石的裂隙,排擠出孔隙中存在的自由水和氣體,而基本上不改變原狀土的結(jié)構(gòu)和體積,所用灌漿壓力相對較小。這類灌漿只適用于中砂以上的砂性土和有裂隙的巖石。
劈裂灌漿:劈裂灌漿是指在壓力作用下,漿液克服地層的初始應力和抗拉強度,引起巖石和土體結(jié)構(gòu)的破壞和擾動,使其沿垂直于小主應力的平面上發(fā)生劈裂,使地層中原有的裂隙或孔隙張開,形成新的裂隙或孔隙,漿液的可灌性和擴散距離增大,而所用的灌漿壓力相對較大
壓密灌漿:是指通過鉆孔在土中灌入極濃的漿液,在注漿點使土體擠密,在注漿管端部逐漸形成漿泡,使土體擠密。擠密灌漿可用于非飽和土體,以調(diào)整不均勻沉降以及在大開挖或隧道開挖時對鄰近土進行加固 闡述滲透灌漿,劈裂灌漿和壓密灌漿方法中,漿液在地基土中的存在形態(tài)
漿液在滲透灌漿中呈球形擴散和柱形擴散,劈裂灌漿中順地層中的裂隙擴散,壓密灌漿中在注漿管附近形成漿泡 闡述雙層管雙拴塞注漿施工方法
1)鉆孔—通過優(yōu)質(zhì)泥漿進行固壁,很少用套管護壁
2)插入袖閥管—為使套殼料的厚度均勻,應設法使袖閥管位于鉆孔中心
3)澆注套殼料—用套殼料置換孔內(nèi)泥漿,澆注時應避免套殼料進入袖閥管內(nèi),并嚴防孔內(nèi)泥漿混入套殼料中 4)灌漿—待套殼料具有一定強度后,在袖閥管內(nèi)放入帶雙塞的灌漿管進行灌漿 闡述在有地下水流動的地基中進行灌漿施工應采取的施工措施
采用水泥水玻璃等快凝材料,必要時在漿液中摻入砂等粗料,在流速特別大的情況下,尚可采取特殊措施,例如在水中預填石塊或級配砂石后再灌漿
試比較水泥土攪拌樁采用濕法施工和干法施工的優(yōu)缺點
干法施工特點:1)使用的固化材料可更多的吸收軟土地基中的水分,對加固含水量高的軟土,極軟土以及泥炭土地基效果更為明顯2)固化材料全面的被噴射到靠攪拌葉片旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的空隙中,同時又靠土的水分把他黏附到空隙內(nèi)部,隨著攪拌葉片的攪拌使固化劑均勻的分布在土中,不會產(chǎn)生不均勻的散亂現(xiàn)象,有利于提高地基土的加固強度3)與高壓噴射注漿和水泥漿攪拌法相比,輸入地基土中的固化材料要少的多,無漿液排除,無地面隆起現(xiàn)象4)粉體噴射攪拌法施工可以加固成群樁,也可以交替搭接加固成壁狀、格柵狀或塊狀
闡述影響水泥土攪拌樁的強度因素
1)水泥摻入比2)齡期對強度的影響3)水泥強度等級4)土樣含水量5)土樣中有機質(zhì)含量6)外摻擠對強度的影響7)養(yǎng)護環(huán)境的濕度和溫度
闡述“水泥摻入比”的概念以及對水泥土強度的影響
水泥土的強度隨著水泥摻入比的增加而增大,當<5%時,由于水泥與土的反映過弱,水泥土固化程度低,強度離散性也較大,故水泥攪拌法的實際施工中,選用水泥摻入比必須大于10%。在其他條件相同的前提下,兩個不同水泥摻入比的水泥土的無側(cè)限抗壓強度之比值隨水泥摻入比之比增大而增大
在水泥土攪拌樁中可摻入哪些外加劑,這些外加劑的作用是什么
為改善水泥土的性能和提高強度,可用木質(zhì)素磺酸鈣、石膏、三乙醇胺、氯化鈉、氯化鈣和硫酸鈉等外摻擠,結(jié)合工業(yè)廢料處理,還可以摻入不同比例的粉煤灰
在水泥土攪拌樁承載力計算公式中,“樁身強度折減系數(shù)”含義及取值依據(jù)
樁身強度折減系數(shù)是一個與工程經(jīng)驗以及擬建工程的性質(zhì)密切相關的參數(shù)。取值與施工時樁端施工質(zhì)量以及樁端土質(zhì)條件有關,當樁較短且樁端為硬土層時取高值。,干法可取0.2~0.3,濕法可取0.25~0.33 闡述水泥土攪拌樁復合地基承載力計算公式中“樁間土承載力折減系數(shù)”的含義及取值措施
樁間土承載力折減系數(shù)是反映樁土共同作用的一個參數(shù),他的取值與樁間土的性質(zhì)、攪拌樁的樁身強度和承載力、養(yǎng)護齡期等因素有關。樁間土較好、樁端土較弱、樁身強度較低,養(yǎng)護齡期較短,則取高值,反之,則取低值 闡述水泥土攪拌樁“有效樁長”的概念及計算方法 有效樁長:樁體發(fā)揮有效承載作用段的長度
計算方法:計算單樁和復合地基承載力時樁長取有效樁長,有效樁長以樁身強度來控制 選用水泥土攪拌樁作支護檔墻時,應進行那些設計計算工作
1)土壓力計算2)抗傾覆計算3)抗滑移計算4)整體穩(wěn)定性計算5)抗?jié)B計算6)抗隆起計算 闡述對水泥加固土應進行哪些室內(nèi)外試驗以及如何進行這些試驗
水泥土的室內(nèi)配合比試驗:按照試驗計劃,根據(jù)配方分別稱量土、水泥、水和外摻擠,按不同比例攪拌均勻,裝入選定的試摸內(nèi),試件成型一天后,編號,拆摸,進行不同方法的養(yǎng)護和物理力學特性試驗 闡述高壓噴射注漿法的施工工藝
1)鉆機就位2)鉆孔3)插管4)噴射作業(yè)5)沖洗6)移動機具 闡述高壓射流破壞土體形成水泥土加固體的機理
破壞土體結(jié)構(gòu)強度的最主要因素是噴射動壓,需要增加平均射流,這樣就使射流像剛體一樣,沖擊破壞土體,使土與漿液攪拌混合,凝固成圓柱狀的固結(jié)體。噴射流在終期區(qū)域,能量衰減很大,不能直接沖擊土體使土顆粒剝落,但能對有效射程邊界土產(chǎn)生擠壓力,對四周土有擠密作用,并使部分漿液進入土粒之間的空隙里,使固結(jié)體與四周土緊密相依,不產(chǎn)生脫離 試對高壓噴射注漿法繪出噴射最終固結(jié)狀況示意圖 p182 闡述影響高壓噴射加固體強度因素
影響固結(jié)體形狀的主要因素是1)土質(zhì)2)噴射材料及水灰比3)注漿管類型和提升速度 闡述影響高壓噴射加固體幾何形狀的因素
按噴嘴的運動規(guī)律不同而形成均勻圓柱體、非均勻圓柱體、圓盤狀、板墻狀、扇形壁狀等,同時因土質(zhì)和工藝的不同而有所差異 闡述高壓噴射注漿法處理基坑工程中坑底軟弱土層的布置方法 1)排列布置形式:塊狀、格柵狀、墻狀、柱狀
2)平面設計形式:滿堂式、中空式、格柵式、抽條式、裙邊式、墩式、墻式 3)豎向設計形式:平板式、夾層式、滿坑式、階梯式 闡述土工合成材料的分類
四大類:土工織物(機織、非織造)、土工膜、特種土工合成材料、復合型土工合成材料 闡述土工合成材料的幾種主要功能以及這些作用主要表現(xiàn)在何種類的工程中
1)反濾作用:在滲流出口區(qū)鋪設土工合成材料作為反濾層,這和傳統(tǒng)的砂礫石濾層一樣,均可提被保護土的抗?jié)B強度
2)排水作用:具有一定厚度的土工織物具有良好的三維透水性,可使水經(jīng)過土工合成材料的平面迅速沿水平方向排走,構(gòu)成水平排水層
3)隔離作用:一般在修筑道路時,路基、路床材料和一般材料都混合在一起,使原設計強度、排水、過濾功能減弱。為防止這種現(xiàn)象,可將土工合成材料設置在兩種不同特性的材料間,不使其混雜,但又能保持統(tǒng)一的作用
4)防滲作用:土工膜和復合土工合成材料可以防止液體的滲漏、氣體的揮發(fā),保護環(huán)境或建筑物的安全,例如水壩和庫區(qū)的防滲 5)防護作用:對土體或水體起防護作用,防止河岸或海岸被沖刷、防止土體的凍害等 6)加筋作用:給土體提供抗拉強度,加固土坡、堤壩、地基及擋土墻 闡述一些常用土工合成材料的工程特性及適用范圍
1)非織造型土工織物(無紡織物):這種材料的主要用途是作為排水反濾層,以代替天然粒狀率層作用。在這種情況下,無紡織物有時還可以起一定隔離作用。至于加筋加固作用則只有當加固要求不高的情況下,無紡織物能附帶的起一定作用
2)織造型徒工織物(有紡織物):這種織物應用很廣,主要做成各種土工合成材料,如編織袋、土工摸袋、土工管等,同時也可直接作隔離層或作為加筋材料
3)土工膜或復合土工膜:主要用在防滲或需要密封的部位,因此在水利工程和環(huán)保工程中應用廣泛
4)土工加筋帶或土工格柵:用于土加緊和加固。土工格柵因其具有很高的強度和很低的延伸率,以及與土之間高摩擦力和咬合力,常用于要求很高的場合
5)排水帶和排水軟管:用于土體的排水,促進土體的固結(jié),在公路,水閘和房屋地基中應用廣泛 6)土工摸袋:用于岸坡和堤坡的護坡
7)聚苯乙烯板塊:應用于軟土地基中地基承載力不足,沉降量過大,地基不均勻沉降,需要快速施工的路堤,人造山體 闡述加筋土墊層提高地基承載力,減小地基不均勻變形的機理
1)擴散應力:加筋墊層剛度較大,增大了壓力擴散角,有利于上部荷載擴散,降低了墊層底面壓力
2)調(diào)整不均勻沉降:由于加筋墊層的作用,加大了壓縮層范圍內(nèi)地基的整體剛度,均化傳遞到下臥土層上的壓力,有利于調(diào)整基礎的不均勻沉降
3)增大地基穩(wěn)定性:由于加筋墊層的約束,整體上限制了地基土的剪切,側(cè)向擠出和隆起 闡述土工合成材料施工中連接的方法
連接時可采用搭接法、縫合法、膠結(jié)法和U形釘法 闡述加筋土檔墻的特點
1)充分利用材料性能以及土與拉筋的共同作用,因而使擋墻結(jié)構(gòu)輕化。構(gòu)件全部預制,實現(xiàn)了工廠生產(chǎn)化,降低了原材料消耗 2)它可做成很高的垂直填土檔墻,大大節(jié)省了占地面積,減少土方量 3)由于結(jié)構(gòu)較輕,施工簡便,質(zhì)量易于控制,施工時無噪聲 4)適應性好,具有柔性結(jié)構(gòu),可承受較大的地基變形。5)面板形式可根據(jù)需要進行選擇,造型美觀 6)工程造價低
7)加筋土檔墻這一復合結(jié)構(gòu)的整體性好,有較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,良好的抗震性 闡述通過加筋對土體改良的基本原理
由三軸試驗確定,當土的加筋達到一定程度時,加筋產(chǎn)生的抗剪強度得以發(fā)揮,隨著應變的增大,加筋土內(nèi)摩擦角基本不變,但黏聚力則隨應變的增大而增大 闡述加筋土檔墻破壞形式
拉筋拔出破壞、拉筋斷裂、面板與拉筋間接頭破壞、面板斷裂、貫穿回填破壞、沿拉筋表面破壞、土坡整體失穩(wěn)、滑動破壞、傾覆破壞、承載力破壞
闡述加筋土檔墻中筋體受力的特點
當土體的主動土壓力充分作用時,每根拉筋除了通過摩擦阻止部分填土水平位移外,還能拉緊一定范圍的面板,使得土體中的拉筋能和主動土壓力保持平衡。因此每根拉筋所受的拉力隨深度的增加而增大,最下一根拉筋的拉力最大 闡述加筋土檔墻的施工工藝流程 p223圖
闡述復合地基的概念
天然地基中部分土體得到加強或置換而形成與原地基土共同承擔荷載的地基 闡述復合地基中樁分類
1)散體材料樁2)柔性樁3)半剛性樁4)剛性樁 闡述復合地基作用機理
1)樁體作用2)墊層作用3)加速固結(jié)作用4)擠密作用5)加筋作用 復合地基中樁體破壞模式
刺入破壞、鼓脹破壞、整體剪切破壞、滑動破壞
闡述復合地基中樁土應力分布特點及樁土荷載分擔的影響因素
1)基地反力呈馬鞍形分布2)附加應力分布不均勻,但仍呈現(xiàn)出隨深度增加而明顯衰減的特性3)在承受由基礎傳遞的均部荷載時,樁體由于剛度較大而具有比樁間土較大的應力
影響因素:它與荷載水平、樁土模量比、樁土面積置換率、原地基土強度、樁長、固結(jié)時間、墊層情況有關 闡述復合地基能夠提高地基抗液化能力的機理
1)提高地基土的密實度2)改善了地基的排水條件3)地基土受到一定時間的預振動4)由于樁對樁間土的約束作用,使得地基剛度增大
闡述復合地基承載力的計算的應力復合法和變形復合法及其適用樁型
應力復合法認為復合地基在達到其承載力的時候,復合地基中的樁與樁間土也同時達到各自的承載力
變形復合法復合地基在達到其承載力的時候,復合地基中的樁與樁間土并不同時達到自己承載力,樁的承載力全部發(fā)揮而土的承載力并未全部發(fā)揮
闡述碎石樁復合地基和攪拌樁復合地基固結(jié)度的計算方法 碎石樁:巴倫解—固結(jié)系數(shù)等代法 攪拌樁:太沙基解—復合參數(shù)法
闡述通過復合地基荷載試驗確定復合地基承載力特征值的方法 p234
第二篇:地基處理課后習題答案
第一章
1.一般建築物地基所面臨の有哪些問題
強度及穩(wěn)定性問題、變形問題、滲漏問題、液化問題 2.根據(jù)地基の概念,地基處理の範圍應該如何確定 地基是指工程直接影響の這一部分範圍很小の場地,若天然地基很軟弱效果,不能滿足地基強度和變形等要求,則事先通過人工處理後再建造基礎,這種地基加固方式叫做地基處理。對於某一工程來講,在選擇處理時要考慮綜合地質(zhì)條件,上部結(jié)構(gòu)要求,周圍環(huán)境條件,材料來源,施工工期,設備狀況和經(jīng)濟指標等 3.何謂”軟土”“軟弱土””軟弱地基”
軟土:是淤泥和淤泥質(zhì)土の總稱,他是在靜水或非常緩慢の流水環(huán)境中沉積,經(jīng)過生物化學作用形成の
軟弱土: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
軟弱地基:是指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土或其他高壓性土層構(gòu)成の地基 4.軟弱地基主要包括哪些地基,具有何種工程特性
軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成の地基。這種地基天然含水量過大,承載力低,在荷載作用下易產(chǎn)生滑動或固結(jié)沉降。
5.特殊土地基主要包括哪幾類,具有何種工程特性
特殊土地基大部分帶有地區(qū)特點,它包括軟土、濕陷性黃土、膨脹土、紅黏土、凍土和巖溶。
軟土地基:抗剪強度低、透水性低、不均勻性、高壓縮性
濕陷性黃土地基:顆粒,礦物組成,含水量低,孔隙比大,欠壓密,容易引起不均勻沉降 膨脹土地基:吸水膨脹失水收縮,具有較大の張縮變形性能且是變形往複の高黏性土
6.試論述地基處理の目の和其方法分類
目の是利用換填、夯實、擠密、排水、膠結(jié)、加筋和熱學等方法對地基土進行加固,用以改良地基土の工程特性,提高地基土の抗剪強度,降低地基土の壓縮性,改善地基の透水特性,改善地基の動力特性,改善特殊土の不良地基特性 分類方法:按時間可分為臨時處理和永久處理,按處理深度可分為淺層處理和深層處理,按土性對象可分為砂性土處理和黏性土處理,飽和土處理和非飽和土處理,也可按地基處理の作用機理分物理處理、化學處理 7.選用地基處理方法時應考慮哪些因素
地基處理受上部結(jié)構(gòu)、地基條件、環(huán)境影響和施工條件、設備狀況和經(jīng)濟指標等 8.對濕陷性黃土地基,一般可采用哪幾種地基處理方法
土工聚合物法、砂樁擠密法、振動水沖法、石灰樁擠密法、砂井、真空預壓法、降水預壓法、電滲排水法、高壓噴射注漿法
9.對防止地基土液化,一般可采用哪幾種地基處理方法 換土墊層法、強夯法、振動擠密法、排水固結(jié)法 10.對軟土地基,一般可采用哪幾種地基處理方法
堆載預壓法、真空預壓法、水泥土攪拌樁法、換填墊層法、強夯法 11.試論述地基處理の施工質(zhì)量控制の重要性以及主要措施
地基處理工程與其它建築工程不同,一方面,大部分地基處理方法の加固效果並不是施工結(jié)束後就能全部發(fā)揮和體現(xiàn)の,另一方面每一項地基處理工程都有它の特殊性,同一種方法在不同地區(qū)應用其施工工藝也不盡相同,對每一個工程都有它の特殊要求,而且地基處理往往是隱蔽工程,很難直接檢測質(zhì)量,因此必須在施工中和施工後加強管理和檢測。
具體檢測方法:鑽孔取樣、靜力觸探試驗、標準貫入試驗、載荷試驗、取芯試驗、波速試驗、注水試驗、拉拔試驗等
第二章
1.試論述土の壓實機理以及利用室內(nèi)擊實實驗資料以求得現(xiàn)場施工參數(shù)の方法
當黏性土の土樣含水量較小時,其粒間引力較大,在一定の外部壓實功能作用下,如還不能有效の克服引力而使土粒相對移動,這是壓實效果就比較差。當增大土樣含水量時,結(jié)合水膜逐漸增厚,減小了引力,土粒在相同壓實功能條件下易於移動而擠密,所以壓實效果好。當土樣含水量增大到一定程度後,孔隙中就出現(xiàn)了自由水,結(jié)合水膜の擴大作用就不大了,因而引力の減少就顯著,此時自由水填充在孔隙中,從而產(chǎn)生了阻止土粒移動の作用,所以壓實效果又趨下降,因而設計時要選擇一個“最優(yōu)含水量”。這就是土の壓實機理。
擊實試驗采用擊實儀器進行,主要包括實筒,擊錘和導筒。在標準の擊實儀器,土樣大小和擊實能量の條件下,對於不同含水量の土樣,可擊實得到不同幹密度,從而繪制幹密度和制備含水兩之間の關系曲線,從而求得最大幹密度和與之對應の制備含水量,即最優(yōu)含水量 2.何謂”虛鋪厚度””最大幹密度””最優(yōu)含水量””壓實系數(shù)”
虛鋪厚度:虛鋪厚度,沒有經(jīng)過碾壓の回填土,呈現(xiàn)表面松散壓實前の攤鋪厚度稱虛鋪厚度。最大幹密度:擊實或壓實試驗所得の幹密度與含水率關系曲線上峰值點對應の幹密度。
最優(yōu)含水量:是指在一定功能の壓實作用下,能使填土達到最大幹密度時相應の含水率。
壓實系數(shù):土の控制幹密度與最大幹密度之比
3.土和灰土墊層の設計方法與砂墊層の設計方法相比有何異同 砂墊層:砂墊層與灰土墊層均屬於換填法,當軟弱土地基承載力和變形不能滿足要求時,厚度又不很大時,常采用砂墊層提高地基承載力,施工簡單,可有效提高承載力,加速軟弱土層排水固結(jié),防止凍脹,消除膨脹土
灰土墊層:通過處理基底下の部分濕陷性土層,可達到減小地基の總濕陷量,並控制未處理土層濕陷量の處理效果。但灰土墊層僅適用於不受地下水浸泡の基土地面上進行。
4.試論述砂墊層,粉煤灰墊層,幹渣墊層,土及灰土墊層の適用範圍及其選用條件 砂墊層:要求有足夠の厚度以置換可能被剪切破壞の軟弱土層,又要求有足夠大の寬度以防止砂墊層向兩側(cè)擠出
粉煤灰墊層:適用於廠房、機場、港區(qū)陸域和維場等工程大面積填築
幹渣墊層:適用於中、小型建築工程,尤其適用於地坪和維場等工程大面積地基處理和場地平整。對易受酸堿廢水影響の地基不得用礦渣墊層材料 土及灰土墊層:常用於濕陷性黃土地區(qū),但是灰土墊層僅適用於不受地下水浸泡の基土地面上進行
5.各種墊層施工控制の關鍵指標是什麼 砂墊層:幹密度為砂墊層施工質(zhì)量控制の技術(shù)標準,其中中砂1.6t/m3,粗砂1.7,碎石2.0~2.2 素土(灰土)墊層:壓實系數(shù)要求1)當墊層厚度不大於3m時,λc>=0.93。2)當墊層厚度大於3m時,λc>=0.95 粉煤灰墊層:粉煤灰應瀝幹運裝,含水量15%-25%,壓實系數(shù)取0.9~0.95,施工壓實含水量控制在±4% 幹渣墊層:松散度不小於1.1t/m3,泥土與有機質(zhì)含量不大於5%,對於一般場地平整不受其限制
6.相對於常規(guī)碾壓法,沖擊碾壓法有什麼優(yōu)點
沖擊碾壓法具有填方量大,行進速度高和功效高の特點 7.闡述聚苯乙烯板塊(EPS)の工程特性及適用範圍
特點:超輕質(zhì),強度和模量較高,應力應變特性,回彈模量高,摩擦特性,耐水性,吸水膨脹率小,耐腐蝕,耐熱性,自立性,耐久性
廣泛應用於軟土地基中地基承載力不足,沉降量過大,地基不均勻沉降,需要快速施工の路堤,人造山體及地下管道保護の換填工程。
第三章
1.敘述強夯法の適用範圍以及對於不同土性の加固機理
適用範圍:處理碎石土,砂土,低飽和度の粉土與黏性土,濕陷性黃土,素填土和雜填土等地基。強夯置換法適用於高飽和度の粉土與軟一流塑の黏性土等地基上對變形控制要求不嚴の工程
加固機理:動力密實,動力固結(jié),動力置換 2.闡述強夯法の動力密實機理
采用強夯加固多孔隙,粗顆粒,非飽和土是基於動力密實機理,即用沖擊型動力荷載,使土體中孔隙減小,土體變得密實,從而提高地基土強度 3.闡述動力固節(jié)理論以及在強夯法中の應用 用強夯法處理細顆粒飽和土時,則是借助於動力固結(jié)理論,即巨大の沖擊能量在土中產(chǎn)生很大の應力波,破壞了土體原有の結(jié)構(gòu),使土體局部發(fā)生液化並產(chǎn)生許多裂隙,增加了排水通道,使孔隙水得以順利逸出,待超孔隙水壓力消失後,土體固結(jié)。
4.闡述強夯法有效加固深度の影響因素
影響因素有很多,除了錘重和落距,還有地基土の性質(zhì),不同土層の厚度和埋藏順序,地下水位以及其他強夯設計參數(shù)等 5.闡述“觸變恢複”“時間效應”“平均夯擊能”“飽和能”“間歇時間”の含義 觸變恢複:是土體強度在動荷載作用下強度會暫時降低,但隨時間の增長會逐漸恢複の現(xiàn)象 時間效應:
平均夯擊能(單位夯擊能):整個加固場地の總夯擊能量除以加固面積稱為單位夯擊能
飽和能:土體產(chǎn)生液化の臨界狀態(tài)時の能量級別稱為飽和能 間歇時間:所謂間歇時間,是指相鄰夯擊兩遍之間の時間間隔。6.闡述現(xiàn)場試夯確定強夯夯擊擊數(shù)和間歇時間の方法
擊數(shù)確定:常以夯坑の壓縮量最大,夯坑周圍隆起量最小為原則,根據(jù)試夯得到の強夯擊數(shù)和夯沉量,隆起量の監(jiān)測曲線來確定 間歇時間:各遍間の間歇時間取決於加固土層中孔隙水壓力消散所需要の時間來決定
7.闡述強夯施工過程中夯擊點分遍施工の含義
強夯需要分遍進行,所有夯點不是一定夯完,而是分幾遍,這樣做の好處是1)大の間距可避免強夯過程中淺層硬殼の形成,從而加大處理深度2)對飽和細粒土,由於存在單遍飽和能,每遍夯後需要孔壓消散後才可進行第二次3)對於飽和粗顆粒土,夯坑深度大時,或積水,為方便操作采取の措施
8.為減少強夯施工對鄰近建築物の振動影響,在夯區(qū)周圍常采用何種措施 設置墊層,在夯區(qū)周圍設置隔振溝。
9.闡述降水聯(lián)合低能級強夯法加固飽和黏性土地基の機理
在夯擊過程中,同時結(jié)合降排水體系降低地下水位,以提高地基處理效果
第四章
1.敘述碎石樁和砂樁處理砂土液化の機理
作用機理主要有下列三方面作用:擠密作用、排水減壓作用、砂基預震效應 2,敘述碎石樁和砂樁對黏性土加固の機理
對於黏性土地基主要作用是置換,以性能良好の碎石來替換不良地基土,在地基中形成具有密室度高而直徑大の樁體,它與原黏性土構(gòu)成複合地基而共同工作。加固作用主要有擠密,置換,排水,墊層和加筋
3.敘述碎石樁和砂樁の承載力影響因素及樁體破壞模式 破壞形式:鼓出破壞、刺入破壞、剪切破壞 承載力主要取決於樁間土の側(cè)向約束能力 4.闡述“樁土應力比”“置換率”の概念
樁土應力比:對一複合土體單元,在荷載作用下,樁頂應力和樁間土表面應力之比為樁土應力比
置換率(面積置換率):樁の截面積與其影響面積之比
5.砂樁和碎石樁在黏性土和砂性土中,其設計長度主要取決於哪些因素 當相對硬層の埋藏深度不大時,應按相對硬層埋藏深度確定 當相對硬層埋藏深度較大時,按變形控制の工程,加固深度應滿足碎石樁或砂樁複合地形變形不超過建築物地基容許值並滿足軟弱下臥層承載力要求 對按穩(wěn)定性控制の工程,加固深度應不小於最危險滑動面以下2m 在可液化の地基中,加固深度應按要求の抗震處理深度確定 樁長不宜短於4m 6.闡述振沖法碎石樁施工過程 清理平整施工場地,布置樁位 施工機具就位,使振沖器對準樁位 啟動供水泵和振沖器
造孔後邊提升振沖器邊沖水直至孔口,再放至孔底,重複兩三次擴大孔徑並使孔內(nèi)泥漿變稀,開始填料制樁 重複以上步驟 關閉振沖器和水泵
7.闡述沉管法碎石樁施工過程 樁靴閉合,樁管垂直就位 將樁管沉入土層中到設計值
將料鬥插入樁管,向樁管內(nèi)灌碎石 邊振邊拔出樁管地面
8.試述振沖施工質(zhì)量控制の三要素 施工質(zhì)量控制の關鍵是填料量,密實電流和留振時間,這三者實際上是相互聯(lián)系和保證の。只有一定の填料量の情況下,才能把填料擠密振密。
第五章
1.闡述石灰樁の對樁間土の加固作用
1)成孔擠密2)膨脹擠密3)脫水擠密4)膠凝作用
2.施工過程中應采用哪些措施以保證石灰樁成樁質(zhì)量
1)控制灌灰量2)靜探測定樁身阻力,並建立Ps與Es關系3)挖樁檢驗與樁身抽取試樣,這是最為直觀の檢驗方法4)載荷試驗,是比較可靠の檢驗樁身質(zhì)量の方法,如再配合樁間土小面積載荷試驗,可推算複合地基の承載力和變形模量 3.闡述石灰樁の成樁方法 1)灰塊灌入法(石灰樁法):塊灰灌入法是采用鋼套管成孔,然後在孔中灌入新鮮生石灰塊,或在生石灰塊中摻入適量の水硬性摻合料和火山灰,一般の經(jīng)驗配合比為8:2或7:3。在拔管の同時進行振密或搗密。利用生石灰吸取樁周土體中水分進行水化反應,此時生石灰の吸水、膨脹、發(fā)熱以及離子交換作用,使樁四周の土體含水量降低,孔隙比減小,使土體擠密和樁體硬化。樁和樁間土共同承受荷載,成為一種複合地基 2)粉灰攪拌法(石灰柱法):粉灰攪拌法是粉體噴射攪拌法の一種,所用の原料是石灰粉,通過特制の攪拌機將石灰粉加固料與原位軟土攪拌均勻,促使軟土硬結(jié),形成石灰柱
4.闡述石灰樁の施工順序
石灰柱一般在加固範圍內(nèi)施工時,先外排後內(nèi)排,先周邊後中間,單排樁應施工兩端後中間,並按每間隔1~2孔の施工順序進行,不允許由一邊向另一邊平行推移。如對原建築物地基加固,其施工順序應由外及裏の進行,如鄰近建築物或緊貼水源邊,可先施工部分隔斷樁將其與施工區(qū)隔開,對很軟の黏性土地基,應先在較大距離打石灰樁,過四個星期後再按設計間距補樁
第六章
1.土樁和石灰樁在應用範圍上有何不同
石灰樁適用於處理飽和黏性土,淤泥,淤泥質(zhì)土,素填土和雜填土等地基,用於地下水位以上の土層時,宜增加摻合料の含水量並減少生石灰用量,或采用土層浸水等措施
土樁適用於處理5~15m,地下水位以上,含水量14%~23%の濕陷性黃土,素填土,雜填土和其他非飽和黏性土,粉土等土層。當以消除地基の濕陷性黃土為主要目の時,宜采用土樁,當以提高地基承載力或水穩(wěn)性為主要目の時,宜采用灰土樁或雙灰樁,當?shù)鼗看箪?4%,飽和度大於0.65,由於無法擠密成孔,故不宜采用該方法
2.闡述土樁(灰土樁)の加固機理
1)擠密作用2)灰土性質(zhì)作用3)樁體作用 3.闡述土樁(灰土樁)設計中樁間距の確定原則
樁孔宜按等邊三角形布置,樁孔之間の中心距離,可按樁孔直徑の2~2.5倍,也可按公式計算,對於重要工程或缺乏經(jīng)驗の地區(qū),在樁間距正式設計之前,應通過現(xiàn)場成孔擠密試驗,按照不同樁距實測擠密效果再正式確定樁孔間距 4.闡述土樁(灰土樁)施工の樁身質(zhì)量控制標準
1)成孔施工時,地基土宜接近最優(yōu)含水量,當含水量低於12%時,宜對擬處理範圍內(nèi)の土層進行增濕2)成孔和孔內(nèi)回填夯實應符合下列要求:1,成孔和孔內(nèi)回填夯試の施工順序,當整片處理時,宜從裏向外間隔1~2孔進行,對大型工程可采用分段施工,當局部處理時,宜從外向裏間隔1~2孔進行。2,向孔內(nèi)填料前,孔底應夯實,並應抽樣檢查樁孔の直徑、深度和垂直度3樁孔の垂直度偏差不大於1.5%5經(jīng)檢驗合格後,應按照設計要求,向孔內(nèi)分層填入篩好の素土、灰土或其他填料並應分層夯實至設計標高。3)對沉管法,其直徑和深度應與設計值相同,對沖擊法和爆破法,樁孔直徑不得超過設計值の±70mm,樁孔深度不應小於設計深度の0.5m4)向孔內(nèi)填料前,孔底必須夯實,然後用素土或灰土在最優(yōu)含水量狀態(tài)下分層回填夯實。
第七章
1.闡述水泥粉煤灰碎石樁與碎石樁の區(qū)別,水泥粉煤灰碎石樁の特點 水泥粉煤灰碎石樁是在碎石樁の基礎上加進一些石屑,粉煤灰和少量水泥,加水拌合制成の一種具有一定粘結(jié)強度の樁,相比碎石樁水泥粉煤灰碎石樁適用於高層建築物地基處理,應力應變呈直線關系,圍壓對應力應變曲線沒多大影響,增加樁長可有效減少變形,總變形量小,承載力提高幅度有較大の可調(diào)節(jié)性
特點:1)施工工藝與普通振動沉管灌注樁一樣,工藝簡單,與振沖碎石樁相比,無場地汙染,震動影響也小2)所用材料僅需少量水泥,便於就地取材,基礎工程不會與上部結(jié)構(gòu)爭“三材”3)受力特性與水泥攪拌樁類似 2.闡述褥墊層在水泥粉煤灰碎石樁複合地基の主要作用
1)保證樁、土共同承擔荷載2)減少基礎底面の應力集中3)褥墊層厚度可以調(diào)整樁土荷載分擔比4)褥墊層厚度可以調(diào)整樁、土水平荷載分擔比 3.闡述水泥粉煤灰碎石樁の承載力計算方法,分析其與碎石樁承載力計算方法不同の原因
當CFG樁體標號較高時,具有剛性樁の性狀,但在承擔水平荷載方面與傳統(tǒng)の樁基有明顯區(qū)別。樁在樁基中可承受垂直荷載也可承受水平荷載,他傳遞水平荷載の能力遠遠小於傳遞垂直荷載の能力。而CFG樁複合地基通過褥墊層把樁和承臺斷開,改變了過分依賴樁承擔垂直荷載和水平荷載の傳統(tǒng)思想。其承載力計算方法按規(guī)範公式計算。
4.闡述水泥粉煤灰碎石樁の施工方法及適用地質(zhì)條件
1)長螺旋鑽孔關注成樁,屬於非擠土成樁法,適用於地下水位以上の黏性土,粉土,素填土,中等密實以上の砂土
2)長螺旋鑽孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁,屬於非擠土成樁法,適用於黏性土、粉土、砂土、以及對噪聲或泥漿汙染要求嚴格の場地
3)振動沉管灌注成樁,屬於擠土成樁法,適用於粉土、黏性土和素填土地基 長螺旋鑽管內(nèi)泵壓CFG樁施工工序:鑽機久違、混合料攪拌、鑽進成孔、灌注及拔管、移機
振動沉管灌注成樁法施工工序:設備組裝、樁基就位、沉管到預定標高、停機後管內(nèi)投料、留振、拔管和封頂
第八章
1.排水固結(jié)法中の排水系統(tǒng)有哪些類型
豎向排水體(普通砂井、袋裝砂井、塑料排水帶)水平排水體(砂墊層)2.排水固結(jié)法中の加壓系統(tǒng)有哪些類型
加壓系統(tǒng)(堆載法、真空法、降低地下水位法、電滲法、聯(lián)合法)3.試論述采用排水固結(jié)法提高地基強度和壓縮模量の原理 排水固結(jié)法就是通過不同加壓方式進行預壓,使原來正常固結(jié)黏土層變?yōu)樘庫冻探Y(jié)土,而超固結(jié)土與正常固結(jié)土相比具有壓縮性小和強度高の特點,從而達到減小沉降和提高承載力の目の
4.對比真空預壓法與堆載預壓法の原理
1)堆載預壓法:是用填土等加荷對地基進行預壓,是通過增加總應力,並使孔隙水壓力消散來增加有效應力の方法。堆載預壓法是在地基中形成超靜水壓力の條件下排水固結(jié),稱為正壓固結(jié)
2)真空預壓法:是在需要加固の軟土地基表面先鋪設砂墊層,然後埋設垂直排水管道,再用不透氣の封閉膜使其與大氣隔絕,薄膜四周埋入土中,通過砂墊層內(nèi)設の吸水管道,用真空裝置進行抽氣,使其形成真空,增加地基の有效應力。真空預壓法過程中地基土中應力不變,是負壓固結(jié)
3)對比1)加載方式:堆載預壓法采用堆重,真空預壓法則通過真空泵,真空管,密封膜來提供穩(wěn)定負壓2)地基土中總應力:堆載預壓過程中,總應力是增加の,是正壓固結(jié)。真空預壓法過程中地基土中應力不變,是負壓固結(jié)3)排水系統(tǒng)中水壓力:堆載預壓過程中排水系統(tǒng)中の水壓力接近靜水壓力,真空預壓過程中排水系統(tǒng)中の水壓力小於靜水壓力4)地基土中水壓力:堆載預壓過程中地基土中水壓力由超孔壓逐漸消散至靜水壓力,真空預壓過程中地基土中水壓力是由靜水壓力逐漸消散至一穩(wěn)定負壓5)地基土水流特征:堆載預壓過程中地基土中水由加固區(qū)向四周流動,相當於擠水過程,真空預壓過程中地基土中水由四周向固區(qū)流動,相當於吸水過程6)加載速度:堆載預壓法需要嚴格控制加載,地基可能失穩(wěn),真空預壓法不需要控制加載速率 5.闡述砂井固結(jié)理論の假設條件 1)每個砂井の有效影響範圍一直是直徑為deの圓柱體,圓柱體內(nèi)の土體中水向該砂井滲流,圓柱體邊界處無滲流,即處理為非排水邊界
2)砂井地基表面受均部荷載作用,地基中附加應力分布不隨深度而變化,故地基土僅產(chǎn)生豎向の壓密變形
3)荷載是一次施加上去の,加荷開始時,外荷載全部由孔隙水壓力承擔 4)在整個壓密過程中,地基土の滲透系數(shù)保持不變 5)井壁上面受砂井施工所引起の塗抹作用の影響不計 6.闡述“塗沫作用”“井阻”の含義,在何種情況下要考慮砂井の井阻和塗沫作用
塗沫作用:地基設置砂井時,施工操作將不可避免地擾動井壁周圍の土體,使其滲透性降低,這是塗抹效應 井阻效應:砂井中の材料對水の垂直滲流有阻力,使砂井內(nèi)不同深度の孔壓不全等於大氣壓,這是井阻效應
7.在真空預壓法中,密封系統(tǒng)該如何設計保證穩(wěn)定の真空度 真空預壓の面積不得小於基礎外緣所包圍の面積,真空預壓區(qū)邊緣比建築基礎外緣每邊增加量不得小於3m,另外每塊預壓の面積應盡可能大,根據(jù)加固要求彼此間可搭接或有一定間距,加固面積越大,加固面積與周邊長度之比越大,氣密性就越好,真空度就越高
8.堆載預壓法中如何通過現(xiàn)場監(jiān)測來控制加載速率
1)根據(jù)沉降s和側(cè)向位移δh判別2)根據(jù)側(cè)向位移速率判別3)根據(jù)側(cè)向位移系數(shù)判別4)根據(jù)土中孔隙水壓力判別
9.應用實測沉降—時間曲線推測最終沉降量の方法 p110
第九章
1.闡述灌漿法所具有の廣泛用途
1)增加地基土の不透水性,防止流砂、鋼板樁滲水、壩基漏水和隧道開挖時湧水,以及改善地下工程開挖條件2)防止橋墩和邊坡護岸の沖刷3)整治坍方滑坡,處理路基病害4)提高地基土承載力,減少地基の沉降和不均勻沉降5)進行托換技術(shù),對古建築の地基加固 2.闡述灌漿材料の“分散度”“沉澱析水性”“凝結(jié)性”の意義
分散度:分散度是影響可灌性の主要因素,一般分散度越高,可灌性越好
沉澱析水性:在漿液攪拌過程中,水泥顆粒處於分散和懸浮於水中の狀態(tài),但當漿液制成和停止攪拌時,除非漿液極為濃稠,否則水泥顆粒將在重力の作用下沉澱,並使水向漿液頂端上升
凝結(jié)性:漿液の凝結(jié)過程分為兩個階段:1漿液の流動性減少到不可泵送の程度2凝結(jié)後漿液隨時間而逐漸硬化
3.闡述工程中使用の漿液材料應該具有の特性 分散度、沉澱析水性、凝結(jié)性、熱學性、收縮性、結(jié)石強度、滲透性和耐久性 4.闡述漿液材料の種類和主要特點
灌漿法按漿液材料可分為粒狀漿材(懸浮液)和化學漿材(真溶液),其中粒狀漿液又分為不穩(wěn)定粒狀漿材和穩(wěn)定粒狀漿材,化學漿材可分為無機漿材和有機漿材
粒狀漿材特性:他是一種懸濁液,能形成強度較高和滲透性較小の結(jié)石體。即適用於巖土加固,也適用於地下防滲 化學漿液特性:能夠灌入裂隙較小の巖石,孔隙小の土層及有地下水活動の場合。5.闡述水泥類漿液材料の主要優(yōu)缺點以及各類添加劑の作用
水泥漿材屬於懸濁液,其主要問題是析水性大,穩(wěn)定性差,純水泥漿の凝結(jié)時間較長,在地下水流速較大の條件下灌漿時漿液易受沖刷和稀釋等。為了改善其性質(zhì),常在水泥漿中摻入各種附加劑。速凝劑(加速凝結(jié)和硬化)緩凝劑(增加流動性)流動劑、加氣劑(產(chǎn)生空氣)、膨脹劑(產(chǎn)生膨脹)防析水劑(產(chǎn)生空氣)6.闡述“水灰比”の概念以及對漿液特性の影響
水灰比指の是水の重量與水泥重量之比。水泥漿配比采用水灰比表示,水灰比越大,漿液越稀,一般變化範圍為0.6~2.0,常用水灰比為1:1。對於水泥漿材,水灰比越大,其析水性越大,穩(wěn)定性越差。
7.闡述滲透灌漿,劈裂灌漿和壓密灌漿不同灌漿原理以及適用範圍 滲透灌漿:是指在壓力作用下使?jié){液填充土の孔隙和巖石の裂隙,排擠出孔隙中存在の自由水和氣體,而基本上不改變原狀土の結(jié)構(gòu)和體積,所用灌漿壓力相對較小。這類灌漿只適用於中砂以上の砂性土和有裂隙の巖石。
劈裂灌漿:劈裂灌漿是指在壓力作用下,漿液克服地層の初始應力和抗拉強度,引起巖石和土體結(jié)構(gòu)の破壞和擾動,使其沿垂直於小主應力の平面上發(fā)生劈裂,使地層中原有の裂隙或孔隙張開,形成新の裂隙或孔隙,漿液の可灌性和擴散距離增大,而所用の灌漿壓力相對較大
壓密灌漿:是指通過鑽孔在土中灌入極濃の漿液,在注漿點使土體擠密,在注漿管端部逐漸形成漿泡,使土體擠密。擠密灌漿可用於非飽和土體,以調(diào)整不均勻沉降以及在大開挖或隧道開挖時對鄰近土進行加固
8.闡述滲透灌漿,劈裂灌漿和壓密灌漿方法中,漿液在地基土中の存在形態(tài) 漿液在滲透灌漿中呈球形擴散和柱形擴散,劈裂灌漿中順地層中の裂隙擴散,壓密灌漿中在注漿管附近形成漿泡 9.闡述雙層管雙拴塞注漿施工方法
1)鑽孔—通過優(yōu)質(zhì)泥漿進行固壁,很少用套管護壁
2)插入袖閥管—為使套殼料の厚度均勻,應設法使袖閥管位於鑽孔中心
3)澆注套殼料—用套殼料置換孔內(nèi)泥漿,澆注時應避免套殼料進入袖閥管內(nèi),並嚴防孔內(nèi)泥漿混入套殼料中
4)灌漿—待套殼料具有一定強度後,在袖閥管內(nèi)放入帶雙塞の灌漿管進行灌漿 10.闡述在有地下水流動の地基中進行灌漿施工應采取の施工措施 采用水泥水玻璃等快凝材料,必要時在漿液中摻入砂等粗料,在流速特別大の情況下,尚可采取特殊措施,例如在水中預填石塊或級配砂石後再灌漿
第十章
1.試比較水泥土攪拌樁采用濕法施工和幹法施工の優(yōu)缺點 幹法施工特點:1)使用の固化材料可更多の吸收軟土地基中の水分,對加固含水量高の軟土,極軟土以及泥炭土地基效果更為明顯2)固化材料全面の被噴射到靠攪拌葉片旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生の空隙中,同時又靠土の水分把他黏附到空隙內(nèi)部,隨著攪拌葉片の攪拌使固化劑均勻の分布在土中,不會產(chǎn)生不均勻の散亂現(xiàn)象,有利於提高地基土の加固強度3)與高壓噴射注漿和水泥漿攪拌法相比,輸入地基土中の固化材料要少の多,無漿液排除,無地面隆起現(xiàn)象4)粉體噴射攪拌法施工可以加固成群樁,也可以交替搭接加固成壁狀、格柵狀或塊狀 2.闡述影響水泥土攪拌樁の強度因素
1)水泥摻入比2)齡期對強度の影響3)水泥強度等級4)土樣含水量5)土樣中有機質(zhì)含量6)外摻擠對強度の影響7)養(yǎng)護環(huán)境の濕度和溫度 3.闡述“水泥摻入比”の概念以及對水泥土強度の影響
水泥土の強度隨著水泥摻入比の增加而增大,當<5%時,由於水泥與土の反映過弱,水泥土固化程度低,強度離散性也較大,故水泥攪拌法の實際施工中,選用水泥摻入比必須大於10%。在其他條件相同の前提下,兩個不同水泥摻入比の水泥土の無側(cè)限抗壓強度之比值隨水泥摻入比之比增大而增大
4.在水泥土攪拌樁中可摻入哪些外加劑,這些外加劑の作用是什麼 為改善水泥土の性能和提高強度,可用木質(zhì)素磺酸鈣、石膏、三乙醇胺、氯化鈉、氯化鈣和硫酸鈉等外摻擠,結(jié)合工業(yè)廢料處理,還可以摻入不同比例の粉煤灰 在水泥土攪拌樁承載力計算公式中,“樁身強度折減系數(shù)”含義及取值依據(jù) 樁身強度折減系數(shù)是一個與工程經(jīng)驗以及擬建工程の性質(zhì)密切相關の參數(shù)。取值與施工時樁端施工質(zhì)量以及樁端土質(zhì)條件有關,當樁較短且樁端為硬土層時取高值。,幹法可取0.2~0.3,濕法可取0.25~0.33 5.闡述水泥土攪拌樁複合地基承載力計算公式中“樁間土承載力折減系數(shù)”の含義及取值措施
樁間土承載力折減系數(shù)是反映樁土共同作用の一個參數(shù),他の取值與樁間土の性質(zhì)、攪拌樁の樁身強度和承載力、養(yǎng)護齡期等因素有關。樁間土較好、樁端土較弱、樁身強度較低,養(yǎng)護齡期較短,則取高值,反之,則取低值 6.闡述水泥土攪拌樁“有效樁長”の概念及計算方法 有效樁長:樁體發(fā)揮有效承載作用段の長度 計算方法:計算單樁和複合地基承載力時樁長取有效樁長,有效樁長以樁身強度來控制
8.選用水泥土攪拌樁作支護檔牆時,應進行那些設計計算工作
1)土壓力計算2)抗傾覆計算3)抗滑移計算4)整體穩(wěn)定性計算5)抗?jié)B計算6)抗隆起計算
9.闡述對水泥加固土應進行哪些室內(nèi)外試驗以及如何進行這些試驗
水泥土の室內(nèi)配合比試驗:按照試驗計劃,根據(jù)配方分別稱量土、水泥、水和外摻擠,按不同比例攪拌均勻,裝入選定の試摸內(nèi),試件成型一天後,編號,拆摸,進行不同方法の養(yǎng)護和物理力學特性試驗
第11 章
1.闡述高壓噴射注漿法の施工工藝
1)鑽機就位2)鑽孔3)插管4)噴射作業(yè)5)沖洗6)移動機具 2.闡述高壓射流破壞土體形成水泥土加固體の機理
破壞土體結(jié)構(gòu)強度の最主要因素是噴射動壓,需要增加平均射流,這樣就使射流像剛體一樣,沖擊破壞土體,使土與漿液攪拌混合,凝固成圓柱狀の固結(jié)體。噴射流在終期區(qū)域,能量衰減很大,不能直接沖擊土體使土顆粒剝落,但能對有效射程邊界土產(chǎn)生擠壓力,對四周土有擠密作用,並使部分漿液進入土粒之間の空隙裏,使固結(jié)體與四周土緊密相依,不產(chǎn)生脫離
3.試對高壓噴射注漿法繪出噴射最終固結(jié)狀況示意圖 p182 4.闡述影響高壓噴射加固體強度因素
影響固結(jié)體形狀の主要因素是1)土質(zhì)2)噴射材料及水灰比3)注漿管類型和提升速度
5.闡述影響高壓噴射加固體幾何形狀の因素
按噴嘴の運動規(guī)律不同而形成均勻圓柱體、非均勻圓柱體、圓盤狀、板牆狀、扇形壁狀等,同時因土質(zhì)和工藝の不同而有所差異
6.闡述高壓噴射注漿法處理基坑工程中坑底軟弱土層の布置方法 1)排列布置形式:塊狀、格柵狀、牆狀、柱狀
2)平面設計形式:滿堂式、中空式、格柵式、抽條式、裙邊式、墩式、牆式 3)豎向設計形式:平板式、夾層式、滿坑式、階梯式
第12章
1.闡述土工合成材料の分類
四大類:土工織物(機織、非織造)、土工膜、特種土工合成材料、複合型土工合成材料
2.闡述土工合成材料の幾種主要功能以及這些作用主要表現(xiàn)在何種類の工程中 1)反濾作用:在滲流出口區(qū)鋪設土工合成材料作為反濾層,這和傳統(tǒng)の砂礫石濾層一樣,均可提被保護土の抗?jié)B強度
2)排水作用:具有一定厚度の土工織物具有良好の三維透水性,可使水經(jīng)過土工合成材料の平面迅速沿水平方向排走,構(gòu)成水平排水層
3)隔離作用:一般在修築道路時,路基、路床材料和一般材料都混合在一起,使原設計強度、排水、過濾功能減弱。為防止這種現(xiàn)象,可將土工合成材料設置在兩種不同特性の材料間,不使其混雜,但又能保持統(tǒng)一の作用
4)防滲作用:土工膜和複合土工合成材料可以防止液體の滲漏、氣體の揮發(fā),保護環(huán)境或建築物の安全,例如水壩和庫區(qū)の防滲
5)防護作用:對土體或水體起防護作用,防止河岸或海岸被沖刷、防止土體の凍害等
6)加筋作用:給土體提供抗拉強度,加固土坡、堤壩、地基及擋土牆 3.闡述一些常用土工合成材料の工程特性及適用範圍 1)非織造型土工織物(無紡織物):這種材料の主要用途是作為排水反濾層,以代替天然粒狀率層作用。在這種情況下,無紡織物有時還可以起一定隔離作用。至於加筋加固作用則只有當加固要求不高の情況下,無紡織物能附帶の起一定作用
2)織造型徒工織物(有紡織物):這種織物應用很廣,主要做成各種土工合成材料,如編織袋、土工摸袋、土工管等,同時也可直接作隔離層或作為加筋材料 3)土工膜或複合土工膜:主要用在防滲或需要密封の部位,因此在水利工程和環(huán)保工程中應用廣泛
4)土工加筋帶或土工格柵:用於土加緊和加固。土工格柵因其具有很高の強度和很低の延伸率,以及與土之間高摩擦力和咬合力,常用於要求很高の場合 5)排水帶和排水軟管:用於土體の排水,促進土體の固結(jié),在公路,水閘和房屋地基中應用廣泛
6)土工摸袋:用於岸坡和堤坡の護坡
7)聚苯乙烯板塊:應用於軟土地基中地基承載力不足,沉降量過大,地基不均勻沉降,需要快速施工の路堤,人造山體
4.闡述加筋土墊層提高地基承載力,減小地基不均勻變形の機理
1)擴散應力:加筋墊層剛度較大,增大了壓力擴散角,有利於上部荷載擴散,降低了墊層底面壓力 2)調(diào)整不均勻沉降:由於加筋墊層の作用,加大了壓縮層範圍內(nèi)地基の整體剛度,均化傳遞到下臥土層上の壓力,有利於調(diào)整基礎の不均勻沉降
3)增大地基穩(wěn)定性:由於加筋墊層の約束,整體上限制了地基土の剪切,側(cè)向擠出和隆起
5.闡述土工合成材料施工中連接の方法
連接時可采用搭接法、縫合法、膠結(jié)法和U形釘法
第十三章
1.闡述加筋土檔牆の特點
1)充分利用材料性能以及土與拉筋の共同作用,因而使擋牆結(jié)構(gòu)輕化。構(gòu)件全部預制,實現(xiàn)了工廠生產(chǎn)化,降低了原材料消耗
2)它可做成很高の垂直填土檔牆,大大節(jié)省了占地面積,減少土方量 3)由於結(jié)構(gòu)較輕,施工簡便,質(zhì)量易於控制,施工時無噪聲 4)適應性好,具有柔性結(jié)構(gòu),可承受較大の地基變形。5)面板形式可根據(jù)需要進行選擇,造型美觀 6)工程造價低
7)加筋土檔牆這一複合結(jié)構(gòu)の整體性好,有較好の結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,良好の抗震性 2.闡述通過加筋對土體改良の基本原理
由三軸試驗確定,當土の加筋達到一定程度時,加筋產(chǎn)生の抗剪強度得以發(fā)揮,隨著應變の增大,加筋土內(nèi)摩擦角基本不變,但黏聚力則隨應變の增大而增大 3.闡述加筋土檔牆破壞形式
拉筋拔出破壞、拉筋斷裂、面板與拉筋間接頭破壞、面板斷裂、貫穿回填破壞、沿拉筋表面破壞、土坡整體失穩(wěn)、滑動破壞、傾覆破壞、承載力破壞 4.闡述加筋土檔牆中筋體受力の特點 當土體の主動土壓力充分作用時,每根拉筋除了通過摩擦阻止部分填土水平位移外,還能拉緊一定範圍の面板,使得土體中の拉筋能和主動土壓力保持平衡。因此每根拉筋所受の拉力隨深度の增加而增大,最下一根拉筋の拉力最大 5.闡述加筋土檔牆の施工工藝流程 p223圖
第十四章
1.闡述複合地基の概念
天然地基中部分土體得到加強或置換而形成與原地基土共同承擔荷載の地基 2.闡述複合地基中樁分類
1)散體材料樁2)柔性樁3)半剛性樁4)剛性樁 3.闡述複合地基作用機理
1)樁體作用2)墊層作用3)加速固結(jié)作用4)擠密作用5)加筋作用 4.複合地基中樁體破壞模式
刺入破壞、鼓脹破壞、整體剪切破壞、滑動破壞
5.闡述複合地基中樁土應力分布特點及樁土荷載分擔の影響因素
1)基地反力呈馬鞍形分布2)附加應力分布不均勻,但仍呈現(xiàn)出隨深度增加而明顯衰減の特性3)在承受由基礎傳遞の均部荷載時,樁體由於剛度較大而具有比樁間土較大の應力
影響因素:它與荷載水平、樁土模量比、樁土面積置換率、原地基土強度、樁長、固結(jié)時間、墊層情況有關
6.闡述複合地基能夠提高地基抗液化能力の機理
1)提高地基土の密實度2)改善了地基の排水條件3)地基土受到一定時間の預振動4)由於樁對樁間土の約束作用,使得地基剛度增大
7.闡述複合地基承載力の計算の應力複合法和變形複合法及其適用樁型 應力複合法認為複合地基在達到其承載力の時候,複合地基中の樁與樁間土也同時達到各自の承載力
變形複合法複合地基在達到其承載力の時候,複合地基中の樁與樁間土並不同時達到自己承載力,樁の承載力全部發(fā)揮而土の承載力並未全部發(fā)揮 8.闡述碎石樁複合地基和攪拌樁複合地基固結(jié)度の計算方法 碎石樁:巴倫解—固結(jié)系數(shù)等代法 攪拌樁:太沙基解—複合參數(shù)法
9.闡述通過複合地基荷載試驗確定複合地基承載力特征值の方法 p234
第三篇:地基處理
1、試驗檢測在軟土地基處理效果評定中的基本原則及常用方法
基本原則:
對地基處理效果的檢驗,應在地基處理施工結(jié)束后,經(jīng)過一定時間休止恢復再進行。
為了檢測地基處理的效果,通常在同一地點分別在處理前后進行測試,以進行比較,要注意:
(1)前后兩次測試應盡量使用同一臺儀器,統(tǒng)一標準進行。
(2)由于各種測試方法都有一定的適用范圍,因此必須根據(jù)測試目的和現(xiàn)場條件選擇最有效的方法。
(3)無論何種方法,都有一定的局限性,故盡可能多采用多種方法進行綜合評價。(4)測試位置應盡量選擇有代表性的部位,測試數(shù)量按有關規(guī)定的要求進行。
方法:
地基與樁體強度:包括單樁和復合樁地基靜荷試驗、標準貫入試驗、靜力觸探與動力觸探試驗、樁身高應變檢測、鉆芯法等。地基變形:包括地基沉降與水平位移測試。應力監(jiān)測:包括土壓力和孔隙水壓力測試。
樁身完整性:采用樁身低應變檢測和聲波透射法測試。動力特性;采用波速測試、地基剛度測試。
2、軟土地基的主要特性
軟土地基是指壓縮層主要由淤泥、淤泥質(zhì)土或其他高壓縮性土構(gòu)成的地基。其承載能力很低,一般不超過50KN/m2。在軟土地基修筑堤防工程,必須解決好四個方面的問題:①地基的強度和穩(wěn)定性問題。②地基的變形問題。③地基的滲漏和溶蝕問題。④地基的振動液化與振沉問題。因此,研究堤防工程軟土地基的特征,提出相應的處理措施就十分重要了。
軟弱土包括淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土及飽和松散粉細砂與粉土。堤防工程中主要是指天然孔隙比大于或等于1。5的亞粘土、粘土組成的淤泥和天然孔隙比大于1。0小于1。5的粘土組成的淤泥質(zhì)粘土。其主要特征如下:
1、孔隙比和天然含水量大我國軟土的天然孔隙比e一般在1~2之間,淤泥和淤泥質(zhì)土的天然含水量W=50~70%,高的可達200%,普遍大于液限。
2、壓縮性高我國淤泥和淤泥質(zhì)土的壓縮系數(shù)一般a1~2都大于0。5MPa-1,建造在這種軟土上的建筑物將發(fā)生較大的沉降,尤其是沉降的不均勻性,會造成建筑物的開裂和損壞。
3、透水性弱軟弱土盡管其含水量大,透水性卻很小,滲透系數(shù)K≤1(mm/d)。因此,土體受到荷載作用后,呈現(xiàn)很高的孔隙水壓,影響地基的壓密固結(jié)。
4、抗剪強度低 軟土通常呈軟塑~流塑狀態(tài),在外部荷載作用下,抗剪性能極差,我國軟土無側(cè)限抗剪強度一般小于30KN/m2(相當于0。3KN/m2)。不排水剪時,其內(nèi)摩擦角幾乎為零,抗剪強度僅取決于凝聚力C,一般C<30KN/m2;固結(jié)快剪時,內(nèi)摩擦角=5°~15°。
5、靈敏度高 軟粘土上尤其是海相沉積的軟粘土,在結(jié)構(gòu)未被破壞時具有一定的抗剪強度,但一經(jīng)擾動,抗剪強度將顯著降低。其靈敏度(含水量不變時原狀土與重塑土無側(cè)限抗壓強度之比)一般在3~4之間,有的甚至更高。
3、強夯法的原理及適用性
強夯法加固地基的機理,雖然國內(nèi)外學者從不同的角度進行了大量的研究,但至今尚未形成成熟和完善的理論。對強夯法加固地基的機理認識,首先應分宏觀機理和微觀機理。宏觀機理從加固區(qū)土所受沖擊力、應力波的傳播、土的強度對土加密的影響做出解釋。微觀機理則對沖擊力作用下,土微觀結(jié)構(gòu)的變化,如土顆粒的重新排列、連接做出解釋。宏觀機理是外部表現(xiàn),微觀機理是內(nèi)部依據(jù)。其次應對飽和土和非飽和土加以區(qū)別,飽和土存在孔隙水排出土才能壓實固結(jié)這一問題。還應區(qū)分粘性土和無粘性土,它們的滲透性不同,粘性土存在固化內(nèi)聚力,砂土則不然。另外對一些特殊土,如濕陷性黃土、填土、淤泥等,由于它們具有各自的特殊性能,其加固機理也存在特殊性。強夯機理研究中還有一個必須研究的內(nèi)容就是夯擊能量的傳遞,即確定夯擊能量中真正用于加固地基的那部分能量和該部分能量加固地基的原理。
Leon認為,強夯加固作用應與土層在被處理過程中的三種不同機理有關。其一是加密作用,以空氣和氣體的排出為特征;其二是固結(jié)作用,以孔隙水的排出為特征;其三是預加變形作用,以各種顆粒成分在結(jié)構(gòu)上的重新排列以及顆粒結(jié)構(gòu)和形態(tài)的改變?yōu)樘卣?。由于加固地基土的復雜性,他認為不可能建立對各類地基具有普遍意義的理論。
目前普遍一致的看法認為,經(jīng)強夯后,土強度提高過程可分為四個階段:①夯擊能量轉(zhuǎn)化,同時伴隨強制壓縮或振密(包括氣體的排出、孔隙水壓力上升);②土體液化或土體結(jié)構(gòu)破壞(表現(xiàn)為土體強度降低或抗剪強度喪失);③排水固結(jié)壓密(表現(xiàn)為滲透性能改變、土體裂隙發(fā)展、土體強度提高);④觸變恢復并伴隨固結(jié)壓密(包括部分自由水又變成薄膜水,土的強度繼續(xù)提高)。其中第①階段是瞬時發(fā)生的,第④階段是強夯終止后很長時間才能達到的(可長達幾個月以上),中間兩個階段則介于上述兩者之間。
強夯法適用性:
實踐證明,強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。對高飽和度的粉土與粘性土等地基,當采用在夯坑內(nèi)回填塊石、碎石或其他粗顆粒材料進行強夯置換時,應通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。
4、固結(jié)度的計算方法及在軟基加固施工中的作用
固結(jié)度計算
在進行地基的固結(jié)度計算時,將砂石樁的排水近似看成砂井
地基的排水來進行計算,它建立在三維比奧滲透固結(jié)理論的基礎上。砂井地基既有豎向排水固結(jié),又有徑向排水固結(jié),如圖1 所示,整個滲流是一個軸對稱的三維滲流。
首先介紹瞬時加荷條件下的固結(jié)度理論。
豎向排水固結(jié)度
式中: Uv ———豎向排水平均固結(jié)度,m ———正奇數(shù)
Tv ———豎向固結(jié)時間因數(shù)(無因次)
cv ———豎向固結(jié)系數(shù),t ———固結(jié)時間,s;
H ———土層的豎向排水距離,cm ,雙面排水時H 為土層厚
度的一半,單面排水時H 為土層厚度。
徑向排水固結(jié)度
總平均固結(jié)度
以上是瞬時加荷條件下的固結(jié)度理論,在實際工程中,荷載總是分級逐漸施加的,因此,由上述理論方法求得的固結(jié)時間關系必須加以修正,修正的方法有改進的高木俊介法和改進的太沙 基法。
改進的高木俊介法
該法是根據(jù)巴倫理論,考慮變速加荷使砂井地基在輻射向和垂直向排水條件下推導出砂井地基的總平均固結(jié)度,其特點是不需要求得瞬時加荷條件下的地基固結(jié)度,而是可以直接求得修正后的平均固結(jié)度,其固結(jié)度的計算式為:
改進的太沙基法
該法得到的固結(jié)度僅是對本級荷載而言的,總固結(jié)度等于各級荷載增量作用下固結(jié)度的疊加,對總荷載還要按荷載的比例進行修正。修正后的太沙基法總平均固結(jié)度為:
其中,豎向和徑向固結(jié)系數(shù)的選取很關鍵。不同的土層因為土的物理力學參數(shù)不同,因此豎向和徑向固結(jié)系數(shù)也有差異,計算的固結(jié)度也將不同
分別計算各個土層的固結(jié)系數(shù)并求出固結(jié)度,進行對比分析,可以看出不同土層的固結(jié)情況。而且,在堆載作用下各個土層的抗剪強度增長量和沉降量也會不同,在由上述方法計算的固結(jié)度基礎上可以求得各個土層的抗剪強度增長量和沉降量。另外,在不同的堆載等級作用下,軟土地基的受力狀態(tài)必將發(fā)生改變,進而影響土的物理力學參數(shù),因此,在不同等級的堆載作用下,土的固結(jié)系數(shù)是不同的。在每級加荷結(jié)束后,都要重新測量土工參數(shù),以求得固結(jié)系數(shù),再計算在該級堆載作用下的固結(jié)度或固結(jié)度增量。根據(jù)改進的高木俊介法和太沙基法計算的地基固結(jié)度可以看出: 1)高木俊介法計算的結(jié)果稍微偏大,但隨著堆載等級的增加,兩種方法的計算結(jié)果漸趨一致。其原因主要是太沙基法是假定每一級荷載增量Pi 所引起的固結(jié)過程是單獨進行的,與上一級荷載增量所引起的固結(jié)度無關,總固結(jié)度是在各級荷載增量作用下固結(jié)度的疊加,而高木俊介法不需要求得瞬時加荷條件下的地基固結(jié)度,這些假設條件和計算方法的不同導致兩種計算結(jié)果的差異。
2)地基土在第一級堆載下的排水固結(jié)效果最顯著,土的平均固結(jié)度均大于60 % ,在達到最大的堆載等級時,兩種方法計算的固結(jié)度都接近了100 % ,表明堆載預壓排水固結(jié)法能夠較好地消散孔隙水壓力,加速地基土的固結(jié),從而使土的有效應力增大,使土體強度得到逐步增長。用砂石樁結(jié)合堆載預壓法處理軟土地基達到了預期的效果。
作用:
1、計算平均附加應力,計算殘余變形
2、計算達到允許殘余變形所需要的時間
3、估算強度增長
4、減少排水距離
5、分析比較復合地基、柔性樁、散體樁、剛性樁的變形特征
復合地基一般按強度可分為散體材料樁復合地基、柔性樁復合地基(半剛性樁復合地基)、及剛性樁復合地基。散體材料樁復合地基和柔性樁復合地基容易區(qū)別,因為前者需要土的圍裹才能稱得上“樁”,后者則可以獨立成型。柔性樁復合地基和剛性樁復合地基也應該是強度上的區(qū)別,但又為量化的區(qū)分點,因強度和諸多因素有關,也不可能有,只是一般把CFG樁復合地基,低強度混凝土樁復合地基等視為剛性樁復合地基,其它一般可視為柔性樁復合地基。
柔性樁是指無須樁周土的圍箍即能自立,樁身剛度和強度較小、壓縮量較大,單樁沉降以樁身壓縮為主、受樁端持力層性狀影響不大的復合地基豎向增強體。一般常把水泥攪拌樁、旋噴樁等一類低強度成形樁稱為柔性樁。
如果按樁身抗壓強度來進行劃分,一般強度低于2MPa的稱為柔性樁。因為柔性樁樁身強度很低,在荷載作用下,很容易產(chǎn)生側(cè)向變形,且土所能提供的約束作用較小,這也是柔性樁復合地基變形和沉降的主要原因。
與散體材料樁依靠樁周土提供的被動土壓力維持樁體平衡、承受上部荷載的作用不同,柔性樁同剛性樁一樣是依靠樁周摩阻力和樁端端阻力把作用在樁體上的荷載傳遞給地基土的,因而柔性樁復合地基中土的垂直應力的擴散范圍較散體材料樁復合地基大、深度深,加固效果也明顯。
碎石樁是地基處理中應用最廣泛的樁型之一,碎石樁是以碎石為主要材料制成的復合地基加固樁。碎石樁和砂樁等在國外統(tǒng)稱為散體樁或租顆粒土樁。所謂散體樁是指無粘結(jié)強度的樁,由碎石柱或砂樁等散體樁和樁間土組成的復合地基亦可稱為散體樁復合地基。目前在國內(nèi)外廣泛應用的碎石樁、砂樁、渣土樁等復合地基都是散體樁復合地基。
6、分析比較復合地基的承載力傳力區(qū)別
由于樁體剛度大小的差異,柔性樁與剛性樁在荷載傳遞的規(guī)律上也不盡相同。在均質(zhì)地基中,柔性樁在荷載作用下,樁體的壓縮應變由上而下逐漸減小,樁與四周土體之間的相對位移也由上而下逐漸減小,樁側(cè)摩阻力也是自上而下逐漸減小,樁側(cè)摩阻力的發(fā)揮遠早于樁端端阻力的發(fā)揮。柔性樁樁身變形和樁側(cè)摩阻力均主要發(fā)生在臨界樁長范圍內(nèi)。而在均質(zhì)土中的理想剛性樁,在荷載作用下樁周各處摩阻力和樁端端阻力的發(fā)揮是同步的;樁側(cè)摩阻力樁體深度方向的分布也是均勻的,并且隨著作用荷載的增加同時達到極限摩阻力。然而,由于理想的剛性樁實際上并不存在,在荷載作用下的樁體,總會產(chǎn)生一定的壓縮變形,樁側(cè)摩阻力總是先于樁端端阻力,即使是對于模量很大的鋼筋混凝土樁,在長細比足夠大的情況下,同樣可能呈現(xiàn)出柔性樁的性狀。因此,柔性樁是相對于剛性樁而言的。
剛性樁強度與剛度都很高,在置換率與柔性樁同樣的情況下,樁承擔大部分基礎荷載,土所分擔的荷載很小。剛性樁頂?shù)妮S向荷載大,在樁徑與長度與柔性樁相同時,傳至底部的軸向力方面剛性樁就比柔性樁大
由于柔性樁復合地基中樁間土分擔的荷載份額較多,樁土應力比小,地基中的主要受力區(qū)與天然地基相似,位于基礎底面處的沿線處,且超出基礎寬度較多。剛性樁則相反,因主要荷載由樁承擔,沿樁身下傳,樁間土所受的應力是越往下越大,到了樁底時最大。樁底以下的土是主要的受力區(qū),因為樁底軸力也全部傳到土上,樁底以下的土中應力分布狀態(tài)與天然地基相近,但深度卻在樁長以下,剛性樁將土的主要受力區(qū)推到樁長以下去了。
半剛性樁介于柔性樁與剛性樁之間,土的主要受力區(qū)可能在加固深度的中間,或者接近于基底或者近樁底,視樁長與土應力比的不同而變化。
7、分析比較格柵、土釘、錨索、錨桿的加固機理
錨桿:將拉力傳至穩(wěn)定巖土層的構(gòu)件。當采用鋼絞線或高強鋼絲束作桿體材料時,也可稱為錨索。
土釘:是一種基于新奧隧道法原理,在天然邊坡或開挖形成的邊坡、基坑原位巖土體中近于水平設置加筋桿件并沿坡面設置混凝土面層,使整體土工系統(tǒng)的力學性能得以改善從而提高邊坡、基坑穩(wěn)定性的原位加筋技術(shù)。土工格柵加固土工的機理
土工格柵對土的加固機理存在于格柵與土的相互作用中,一般認為,這種相互作用可歸納為以下三種情況: 1)格柵表面與土的摩擦作用; 2)格柵孔眼對土的“鎖定”作用; 3)土對格柵肋條的被動阻抗作用。
上述三種作用均能充分約束土顆粒的側(cè)向位移,從而,大大地增加了土體的自立穩(wěn)定性,至于這三種作用在土體中各自發(fā)揮的程度將隨格柵種類,開孔大小,土顆粒級配等因素而定。
土釘墻加固與傳統(tǒng)的護坡和擋土墻支撐機理不一樣,土釘墻在邊坡的一定范圍內(nèi)形成了一個加固區(qū),由于很密的土釘錨桿的作用,滑移面不可能出現(xiàn)在加固區(qū),只能產(chǎn)生于非加固區(qū),從而使滑移面遠離邊坡,達到穩(wěn)定邊坡的目的,加固區(qū)的整體穩(wěn)定,包括加固區(qū)抗傾覆與抗滑移問題,用增加加固區(qū)的寬度和底排土錨桿打成向下傾斜穿過滑移面等措施來解決,土釘墻通過下述幾個方面的綜合作用使邊坡周邊土體形成加固區(qū)。
1.錨固作用
密布的錨桿與砂漿柱體相結(jié)合對周圍土體產(chǎn)生有效的錨固作用,限制了砂漿柱體周圍的土體變形。①土釘不需要施加預應力,而是在土體發(fā)生變形后使其承受拉力工作;②土釘支護在邊坡中比較密集,起到了加筋的作用,提高了土的強度,為被動受力機制。由于土釘在全長范圍內(nèi)與土體接觸,其荷載傳遞沿整個土體進行。
2.土釘漿孔對土體的擠密作用
由于土釘錨桿的密度比較大,擠密作用的影響也較大,使加固區(qū)的土體比非加固區(qū)土體密度大。密集的土釘與土釘之間土形成復合土體,其結(jié)構(gòu)類似重力式擋土墻,個別土釘?shù)钠茐牟粫拐麄€結(jié)構(gòu)的功能完全喪失。
3.護坡作用
土釘墻的面層不是主要受力結(jié)構(gòu),其主要作用在于保持土體的局部穩(wěn)定性。在公路邊坡治理中,土釘墻的面層還起到防止沖刷、防止雨水滲入坡體影響邊坡穩(wěn)定性的重要作用。
4.土釘受力及規(guī)模
一般錨桿長度在15~45m之間,直徑較大,錨桿所承受的荷載可達400kN以上,某些預應力錨索設計荷載更可達3000kN。其端部的構(gòu)造較土釘復雜,以防止面層沖切破壞;而土釘長度一般為3~10m,漿體直徑100mm左右,一般不提供很大的承載力。單根土釘受荷一般在100kN以下,面層結(jié)構(gòu)較簡單,利用小尺寸墊板及掛網(wǎng)噴射混凝土即可滿足要求。
在國內(nèi),一般情況下,錨索是需要施加預應力的,因此它是主動受力,多應用于已出現(xiàn)變形或?qū)ψ冃我髧栏竦墓こ滩课?;錨桿則一般不施加預應力(有時也會施加很小的預應力),因此它是被動受力,只有當被錨固巖土體發(fā)生一定變形時它才發(fā)揮錨固力。此外,錨索長度一般在20-50米,錨桿則不到20米。在國際上,錨索只是錨桿的一種類型。
預應力錨索框架梁支護結(jié)構(gòu)采用對預應力錨索施加的預應力將滑動巖土體與穩(wěn)定巖體緊密連結(jié)為一體,增加巖土體各層面的抗滑力,同時又通過坡面上框架梁將各個錨索有效地連成一個整體,形成一個由表及里的加固體系,進而達到防止整體邊坡失穩(wěn)的目的,是一種新型的抗滑結(jié)構(gòu)。
噴錨支護體系是由密集的錨桿群、被加固的原位巖土體、噴射混凝土面層和必要的防水系統(tǒng)組成的。錨桿依靠于土體之間的界面粘結(jié)力或摩擦力,使錨桿沿全長與周圍土體緊密連接成為一個整體,形成一個類似于重力式擋土墻的結(jié)構(gòu),抵抗墻后傳來的土壓力和其他載荷,達到加固邊坡的目的 1.噴錨支護體系作用機理
噴錨支護體系是靠錨桿、土體、鋼筋網(wǎng)和混凝土面層共同工作來提高邊坡巖土的結(jié)構(gòu)強度和抗變形剛度,減少巖土體側(cè)向變形,增強邊坡的整體穩(wěn)定性的一種支護體系。
錨桿的主要作用是約束和加固土體,它不僅能夠彌補土體抗拉、抗剪的不足,而且錨桿在注漿施工過程中,水泥漿能夠滲入到巖土體內(nèi)部的裂隙中,通過水泥漿對巖土體的補強作用,提高巖土體自身的結(jié)構(gòu)強度。
掛鋼筋網(wǎng)噴射混凝土面層能夠?qū)蝹€錨桿連接成一體,形成錨桿群,使錨桿與土體緊密的連接成為一個整體。同時,噴射混凝土能封閉坡面,避免坡面受到水流的沖刷。
噴錨支護能改善巖土體的性質(zhì),加強巖土體的內(nèi)在強度和整體性,提高其自身的自承自穩(wěn)能力,充分發(fā)揮巖土體的潛能。
錨索穿過滑動面 靠穩(wěn)定巖體來提供的拉力來加固非穩(wěn)定巖體
土釘更多的是起到土釘擋土墻的作用 錨桿的作用介于兩者之間
8、如何理解巖土工程中變形控制是一門藝術(shù)
在巖土工程中,很重要的是控制變形,控制變形的目的是為了保證建筑結(jié)構(gòu)的安全,滿足人們生產(chǎn)生活的正常需求。巖土工程作為上部結(jié)構(gòu)的基礎,不能產(chǎn)生超過設計許可變形。變形控制的精髓是讓變形在可控的的范圍內(nèi)較大程度發(fā)揮巖土體自身的強度,在滿足安全性的情況下,節(jié)約成本,節(jié)約資源。
變形控制要建立在符合相應的工程特點上的,變形控制要因地制宜,具體情況具體分析。例如復合地基要使樁體上有一定厚度的墊層,發(fā)揮上部地基的承載力。新奧法施工也是邊檢測邊施工,發(fā)揮圍巖自身的承載潛力。另外還應注意的是,在現(xiàn)行的地基設計中,地基與上部結(jié)構(gòu)設計是分開的,但是應在地基設計時考慮上部結(jié)構(gòu)形式,選用合適的地基,如果上部結(jié)構(gòu)為超靜定,則下部基礎不應產(chǎn)生較大形變,以免上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大的應力。
9、淺談含水量對地基力學特性的影響
第四篇:地基處理
地基處理論文
地基處理在高速公路中的應用
[摘要] 軟土地基是指分布在濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、壓縮性大、抗剪強度低的細粒土軟弱地基。淤泥、淤泥制土、高壓縮性飽和粘性土和粉土等均屬于軟土。軟弱地基處理的優(yōu)劣,關系到整個工程的質(zhì)量。合理的軟弱地基處理、上部結(jié)構(gòu)設計,可以減輕和消除軟弱地基對上部建筑物的不利影響。[關鍵詞] 高速公路 軟基處理方法
0.前言
1.在建筑工程和土木工程中,經(jīng)常會遇到軟土地基,地基中常見的軟土,一般是指處于軟塑或者流塑狀態(tài)下的粘性土,習慣上常把淤泥、淤泥質(zhì)土、軟粘性土總稱為軟土。它具有天然含水率高(一般天然含水量在34% 一72%之間)、孔隙比較大(孔隙比在0.9~1.0之間)、壓縮系數(shù)高、抗剪強度低、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時間長、透水性差,并具有蠕變性、觸變性等特殊的工程地質(zhì)性質(zhì),工程地質(zhì)條件較差,地基承載力低,不易滿足建筑物地基設計要求,故需進行處理。
軟土主要由水流緩慢淤積而成,形成年代一般比較長遠,沉積厚度一般較深。在漫長的沉積過程中,由于植物的生長與腐爛,在軟土中有時加有少量的腐泥或泥炭層。我國軟土基本上分為兩大類別:第一類是屬于海洋沿岸的淤積:第二類是內(nèi)陸、山區(qū)以及河、湖甕地和山前谷地的淤積.本地區(qū)即屬于第二類的河床、河漫灘相.一般厚度不超過2O米,成層情況不均勻,以淤泥及軟粘土為主,含砂與泥炭夾層。在軟土地基上修筑公路,特別是填筑高度相對較高、填筑材料自重較大時,如果對軟土地基不加處理或處理不當,往往會產(chǎn)生路基失穩(wěn)或過量沉降的問題,造成公路、橋梁不能正常使用,甚至會發(fā)生交通事故.因此必須對土地基的處理給予充分的重視。而在公路改擴建工程中,除對加寬部位的軟土地基加強處理外,還要依據(jù)改擴建后的行車荷載和交通量的變化情況,檢查分析舊路部位是否存在地基處理不到位等問題,必要時進行加強。路基處理原則與注意事項
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2.1 處理的一般原則
(1)即盡早用堆載預壓不作深層處理軟基的方法,這種以自然沉降逐漸達到地基穩(wěn)定,是一種最經(jīng)濟也簡單的方法。但由于我國公路基本建設的程序不能盡早拔款、征地、從容施工,而一旦工程項目付諸實施時,又往往限于工期,一
般情況用自然沉降法將難以實現(xiàn)。
(2)即在施工工期緊迫,時間有限的情況下,除非個別低路堤地段高度在臨界高度以下,可不作地基處理。橋梁采用基礎處,其余軟土都需采用不同方法處理,只不過可用多種方案進行優(yōu)選。2.2 勘察、設計和施工
設計。如采用機械施工,在確定砂墊層厚度時,應考慮機械的重量,輪胎對地面接觸壓力,偏心程度及軟土地基表層強度等。在極軟地基上,僅用砂墊層來確保大型施工機械的通行,往往需要較厚的砂墊層,是不經(jīng)濟的,所以常與表層排水或敷墊材料等法并用。填土面積大且排水距離長,預計有多處地下水滲出時,若僅用山砂作砂墊層,不能獲得充分排水效果,應采用設置盲溝,砂墊層內(nèi)的排水距離宜短不宜長。施工。砂墊層施工時應設放樣板,攤鋪作業(yè)一般采用自卸汽車與推土機聯(lián)合操作,要盡量做到均勻一致。用透水性差的粉土作填料時,其坡腳附近的砂墊層一旦被土復蓋,就有可能妨礙側(cè)向排水,因此對砂墊層的端部要妥善處理。如能樹立質(zhì)量第一的思想,嚴格做好工作,應該說軟土路基施工,可以達到安全、優(yōu)質(zhì)的目的。2.3 軟土路基的處理方法
(1)處理軟土地基常用的方法在公路方面是排水固結(jié),多用各種不同長度和間距的袋裝砂井(直徑7—10 cm)或塑料排水板(寬10 cm,厚4.5~6.0)與砂墊層(厚3O一80 cm)相結(jié)合,雖然這些方法是一般的,但卻是有效的經(jīng)濟的。為了加快固結(jié)而且可提高地基承載力,也可用直徑3O~50 em或更小一些的砂樁或碎石樁,但造價比上述常用。
3.軟土路基處理方法
進行軟土路基處理.要分別對待.有針對性地采取措施。首先要搞好前期勘察設計工作。根據(jù)軟土巖性特征和物理力學指標,通過對比分析。選擇合適的軟土路基處理方案。常用的軟土路基處理方法有以下幾種:
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3.1換填法
就是將地基軟弱層的全部或部分換填強度較高、透水性好的材料可以提高地基承載力降低沉降量。在軟土厚度不大于3m,工期較緊、優(yōu)質(zhì)材料來源充足時.利用透水性材料進行置換填土可降低壓縮性,提高承載力,提高抗剪強度,減少沉降量,改善動力特性,加速土層的排水固結(jié)。換填材料為砂礫、片石、開山石等滲水性材料。同時還應注意度和設置位置。3.2拋石擠淤
這是強迫換土的一種形式,它不必抽水挖淤,施工簡便。拋石擠淤應采用不易風化的石料,片石大小隨泥炭稠度而定。對于容易流動的泥炭或淤泥,片石可稍小些,但不宜小于3Ocm,且小于30cm粒徑含量不得超過20%。當軟土地層平坦時,拋投應沿路中線向前拋填,再漸次向兩側(cè)擴展,使泥沼或軟土向兩側(cè)擠出。軟土地層橫坡陡于1:10時,應自高側(cè)向低側(cè)拋投,并在低側(cè)邊部多拋投,使低側(cè)邊部約有2m寬的平臺頂面。片石拋出軟土面后,應用較小石塊填塞墊平,用重型機械碾壓緊密,然后在其上設反濾層,再行填土。3.3砂墊層或砂礫墊層
砂墊層為設置在路堤填土與軟土地基之間的透水性墊層,可起排水的作用,可保證填土荷載作用下地基中孔隙水的順利排出,從而加快了地基的固結(jié)。砂墊層材料宜采用潔凈中、粗砂,含泥量不應大于5%,并應將其中的植物、雜質(zhì)除凈。也可采用天然級配砂礫料,其最大粒徑不應大于5cm,礫石強度不低于四級(即洛杉磯法磨耗率小于6o%)。攤鋪后適當灑水,分層壓實,壓實厚度宜為15~20em。如采用砂礫石,應無粗細粒料分離現(xiàn)象。砂墊層寬度應寬出路基邊腳0.5~1.0m,兩側(cè)端以片石護腳或采用其他方式防護,以免砂料流失。3.4攪拌樁法
運用這類方法。就是在軟上地基上中滲入水泥、石灰等,用粉噴、攪拌等方法使之與上體充分混合和固化:或把一些能固化的化學漿液(水泥漿、水玻璃、氯化鈣溶液等)注入地基上孔隙,以改善地基上的物理學性質(zhì),達到加固目的。因此又統(tǒng)稱為化學加固法。所用化學加固材料可分為粉體類(水泥、石灰粉)、漿液類(水泥漿及其他化學漿液)。這此需要加固的類型有攪拌樁法(粉體噴射攪拌樁、水泥漿攪拌樁、高壓旋噴樁統(tǒng)稱深層攪拌樁)及膠結(jié)法(硅化法、水泥灌注法)
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兩類。
3.5反壓護道法
當軟土和沼澤土較厚.路堤高度不超過極限高度的2倍時,在路堤兩側(cè)填筑適當厚度和寬度的護道.在護道附加荷載的作用下-保持路基土的平衡,增加抗滑力矩肪止路堤的滑動破壞。特點是施工工藝簡單、費用較低,但施工用地較大。為解決軟土路基的沉降和穩(wěn)定問題.以上治理方法可單獨使用,也可采用2種以上方法結(jié)合使用’從而加速排水固結(jié)及增加地基強度同時,也應注意避免所選措施問的相互干擾。2.6排水固結(jié)法
排水固結(jié)法是根據(jù)固結(jié)理論在軟土中設置排水通道.通過加壓排水促使固結(jié)沉降,提高抗剪強度。常用的方法有砂墊層、碎石墊層、砂井、袋裝砂井、塑料排水板、降水預壓、真空預壓、加載預壓法等。此法通過在土層中埋設強度較大的土工聚合物、拉筋、受力桿件等.以提高路基承載力、減小沉降和維持建筑物的穩(wěn)定。
3.7土工合成材料加筋路堤
用變形小、老化慢的土工合成材料作為路堤的加筋體,可以減少路堤填筑后的地基不均勻沉降,又可以提高地基承載能力,同時也不影響排水,故可提高路基的整體性和穩(wěn)定性。土工合成材料應具有質(zhì)量輕、整體連續(xù)性好、抗拉強度較高、抗腐蝕性和抗微生物侵蝕性好、施工方便等優(yōu)點;非織型的土工纖維應具備當量孔隙直徑小、滲透性好、質(zhì)地柔軟、能與土很好結(jié)合的性質(zhì)。應根據(jù)出廠單位提供的幅寬、質(zhì)量、厚度、抗拉強度、頂破強度和滲透系數(shù)等測試數(shù)據(jù),選用滿足設計要求的土工合成材料。土工合成材料在存放以及施工鋪設過程中應盡量避免長時間暴露或暴曬,以免其性能劣化。土工合成材料加筋路堤施工時應符合以下規(guī)定:
(1)應在平整好的下承層上按路堤底寬斷面鋪設,攤鋪時應拉直平順,緊貼下承層,不致出現(xiàn)扭曲、折皺、重疊。在斜坡上攤鋪時,應保持一定松緊度(可用u型釘控制)。
(2)鋪設土工聚合物,應在路堤每邊各留足夠的錨固長度,回折在壓實的填料面上,平整順適,外側(cè)用土覆蓋,以免人為破壞。錨固長度應滿足設計要求。
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(3)應保證土工合成材料的整體性,當采用搭接法連接時,搭接長度宜為30~90cm;采用縫接法時,縫接寬度應不小于5cm;采用粘接法時,粘接寬度不應小于5cm,粘合長度應不低于土工合成材料的抗拉強度。
(4)現(xiàn)場施工中發(fā)現(xiàn)土工合成材料有破損時必須立即修補好。雙層土工合成材料上、下層接縫應交替錯開,錯開長度不應小于0.5m。
結(jié)語
公路軟土地基有極大的危害性。如果不處理或處理不當.就會造成地基失穩(wěn)。使構(gòu)造物沉降過大或產(chǎn)生不均勻沉降。對構(gòu)造物造成不同程度的危害。同時,由于軟土地基成因類型不同、厚度不
一、性質(zhì)各異,因此在施工過程中不能一律對待應首先查明地質(zhì)特點和土質(zhì)條件。對每一個道路工程具體分析,從路基條件、處理要求、施工工藝工程費用以及材料、機具來源等各方面進行綜合考慮??筛鶕?jù)工程具體情況,對幾種路基處理方法進行技術(shù)、經(jīng)濟以及施工進度等比較.通過比較分析可以采用一種路基處理方法或由2種以上的路基處理方法組成的綜合處理方案;同時在確定路基處理方法時,還要注意節(jié)約能源,注意保護環(huán)境。避免因路基處理對地面水和地下水產(chǎn)生污染,以及振動噪音對周圍環(huán)境產(chǎn)生不良影響等。
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參考文獻
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第五篇:地基處理
軟土地基處理技術(shù)
摘要
近年來隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,多高層建筑蓬勃發(fā)展,大量建筑不可避免的會建在一些軟土地層,然而由于軟土地基具有孔隙密度比大、天然含水量高、壓縮性強、承載能力低等特點,使得在地基填土和建筑自重作用下,會出現(xiàn)不均勻沉降、承載力和穩(wěn)定性、滲流等地基問題。當天然地基不能滿足建筑物要求時,需要采用各種地基處理措施,形成人工地基以滿足建筑物對地基的各種要求,保證其安全與正常使用。本文介紹了地基處理方法及分類以及軟弱地基處理的方法及選擇。現(xiàn)實中應結(jié)合實際,選出最優(yōu)的處理方案。
一、引言
基礎是建筑物和地基之間的連接體?;A把建筑物豎向體系傳來的荷載傳給地基。從平面上可見,豎向結(jié)構(gòu)體系將荷載集中于點,或分布成線形,但作為最終支承機構(gòu)的地基,提供的是一種分布的承載能力。
如果地基的承載能力足夠,則基礎的分布方式可與豎向結(jié)構(gòu)的分布方式相同。但有時由于土或荷載的條件,需要采用滿鋪的伐形基礎。伐形基礎有擴大地基接觸面的優(yōu)點,但與獨立基礎相比,它的造價通常要高的多,因此只在必要時才使用。不論哪一種情況,基礎的概念都是把集中荷載分散到地基上,使荷載不超過地基的長期承載力。因此,分散的程度與地基的承載能力成反比。有時,柱子可以直接支承在下面的方形基礎上,墻則支承在沿墻長度方向布置的條形基礎上。當建筑物只有幾層高時,只需要把墻下的條形基礎和柱下的方形基礎結(jié)合使用,就常常足以把荷載傳給地基。這些單獨基礎可用基礎梁連接起來,以加強基礎抵抗地震的能力。只是在地基非常軟弱,或者建筑物比較高的情況下,才需要采用伐形基礎。多數(shù)建筑物的豎向結(jié)構(gòu),墻、柱都可以用各自的基礎分別支承在地基上。中等地基條件可以要求增設拱式或預應力梁式的基礎連接構(gòu)件,這樣可以比獨立基礎更均勻地分布荷載。
如果地基承載力不足,就可以判定為軟弱地基,就必須采取措施對軟弱地基進行處理。軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基。在建筑地基的局部范圍內(nèi)有高壓縮性土層時,應按局部軟弱土層考慮。勘察時,應查明軟弱土層的均勻性、組成、分布范圍和土質(zhì)情況,根據(jù)擬采用的地基處理方法提供相應參數(shù)。沖填土尚應了解排水固結(jié)條件。雜填土應查明堆積歷史,明確自重下穩(wěn)定性、濕陷性等基本因素。
在初步計算時,最好先計算房屋結(jié)構(gòu)的大致重量,并假設它均勻的分布在全部面積上,從而等到平均的荷載值,可以和地基本身的承載力相比較。如果地基的容許承載力大于4倍的平均荷載值,則用單獨基礎可能比伐形基礎更經(jīng)濟;如果地基的容許承載力小于2倍的平均荷載值,那么建造滿鋪在全部面積上的伐形基礎可能更經(jīng)濟。如果介于二者之間,則用樁基或沉井基礎。
二、地基處理的目的及其處理對象
當?shù)鼗鶑姸确€(wěn)定性不足或壓縮性很大, 不能滿足設計要求時,可以針對不同情況對地基進行處理。處理的目的是增加地基的強度和穩(wěn)定性、減少地基變形等。地基處理的對象包括軟弱地基與不良地基兩方面,軟弱地基是指在地表下相當深度范圍內(nèi)存在的軟弱土,包括淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土及飽和松散粉細砂與粉土。這類土的工程特性為壓縮性高、強度低、通常很難滿足地基承載力和變形要求。而不良地基包括施陷性黃土地基、膨脹土地基、泥炭土地基、山區(qū)地基及巖溶與土洞地基等。
三、地基的處理方法分類
利用軟弱土層作為持力層時,可按下列規(guī)定執(zhí)行:1)淤泥和淤泥質(zhì)土,宜利用其上覆較好土層作為持力層,當上覆土層較薄,應采取避免施工時對淤泥和淤泥質(zhì)土擾動的措施;2)沖填土、建筑垃圾和性能穩(wěn)定的工業(yè)廢料,當均勻性和密實度較好時,均可利用作為持力層;3)對于有機質(zhì)含量較多的生活垃圾和對基礎有侵蝕性的工業(yè)廢料等雜填土,未經(jīng)處理不宜作為持力層。局部軟弱土層以及暗塘、暗溝等,可采用基礎梁、換土、樁基或其他方法處理。在選擇地基處 理方法時,應綜合考慮場地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑物對地基要求、建筑結(jié)構(gòu)類型和基礎型式、周圍環(huán)境條件、材料供應情況、施工條件等因素,經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟指標比較分析后擇優(yōu)采用。
地基處理設計時,應考慮上部結(jié)構(gòu),基礎和地基的共同作用,必要時應采取有效措施,加強上部結(jié)構(gòu)的剛度和強度,以增加建筑物對地基不均勻變形的適應能力。對已選定的地基處理方法,宜按建筑物地基基礎設計等級,選擇代表性場地進行相應的現(xiàn)場試驗,并進行必要的測試,以檢驗設計參數(shù)和加固效果,同時為施工質(zhì)量檢驗提供相關依據(jù)。
經(jīng)處理后的地基,當按地基承載力確定基礎底面積及埋深而需要對地基承載力特征值進行修正時,基礎寬度的地基承載力修正系數(shù)取零,基礎埋深的地基承載力修正系數(shù)取1.0;在受力范圍內(nèi)仍存在軟弱下臥層時,應驗算軟弱下臥層的地基承載力。對受較大水平荷載或建造在斜坡上的建筑物或構(gòu)筑物,以及鋼油罐、堆料場等,地基處理后應進行地基穩(wěn)定性計算。結(jié)構(gòu)工程師需根據(jù)有關規(guī)范分別提供用于地基承載力驗算和地基變形驗算的荷載值;根據(jù)建筑物荷載差異大小、建筑物之間的聯(lián)系方法、施工順序等,按有關規(guī)范和地區(qū)經(jīng)驗對地基變形允許值合理提出設計要求。地基處理后,建筑物的地基變形應滿足現(xiàn)行有關規(guī)范的要求,并在施工期間進行沉降觀測,必要時尚應在使用期間繼續(xù)觀測,用以評價地基加固效果和作為使用維護依據(jù)。復合地基設計應滿足建筑物承載力和變形要求。地基土為欠固結(jié)土、膨脹土、濕陷性黃土、可液化土等特殊土時,設計要綜合考慮土體的特殊性質(zhì),選用適當?shù)脑鰪婓w和施工工藝。復合地基承載力特征值應通過現(xiàn)場復合地基載荷試驗確定,或采用增強體的載荷試驗結(jié)果和其周邊土的承載力特征值結(jié)合經(jīng)驗確定。
常用的地基處理方法有:換填墊層法、強夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預壓法、夯實水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴樁法、單液硅化法和堿液法等。
1、換填墊層法 適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。其主要作用是提高地基承載力,減少沉降量,加速軟弱土層的排水固結(jié),防止凍脹和消除膨脹土的脹縮。
2、強夯法
適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。強夯置換法適用于高飽和度的粉土,軟-流塑的粘性土等地基上對變形控制不嚴的工程,在設計前必須通過現(xiàn)場試驗確定其適用性和處理效果。強夯法和強夯置換法主要用來提高土的強度,減少壓縮性,改善土體抵抗振動液化能力和消除土的濕陷性。對飽和粘性土宜結(jié)合堆載預壓法和垂直排水法使用。
3、砂石樁法
適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基,提高地基的承載力和降低壓縮性,也可用于處理可液化地基。對飽和粘土地基上變形控制不嚴的工程也可采用砂石樁置換處理,使砂石樁與軟粘土構(gòu)成復合地基,加速軟土的排水固結(jié),提高地基承載力。
4、振沖法
分加填料和不加填料兩種。加填料的通常稱為振沖碎石樁法。振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基。對于處理不排水抗剪強度不小于20kPa的粘性土和飽和黃土地基,應在施工前通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。不加填料振沖加密適用于處理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振沖碎石樁主要用來提高地基承載力,減少地基沉降量,還可用來提高土坡的抗滑穩(wěn)定性或提高土體的抗剪強度。
5、水泥土攪拌法
分為漿液深層攪拌法(簡稱濕法)和粉體噴攪法(簡稱干法)。水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。不宜用于處理泥炭土、塑性指數(shù)大于25的粘土、地下水具有腐蝕性以及有機質(zhì)含量較高的地基。若需采用時必須通過試驗 確定其適用性。當?shù)鼗奶烊缓啃∮?0%(黃土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH值小于4時不宜采用于法。連續(xù)搭接的水泥攪拌樁可作為基坑的止水帷幕,受其攪拌能力的限制,該法在地基承載力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的應用有一定難度。
6、高壓噴射注漿法
適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。當?shù)鼗泻休^多的大粒徑塊石、大量植物根莖或較高的有機質(zhì)時,應根據(jù)現(xiàn)場試驗結(jié)果確定其適用性。對地下水流速度過大、噴射漿液無法在注漿套管周圍凝固等情況不宜采用。高壓旋噴樁的處理深度較大,除地基加固外,也可作為深基坑或大壩的止水帷幕,目前最大處理深度已超過30m。
7、預壓法
適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土等飽和粘性土地基。按預壓方法分為堆載預壓法及真空預壓法。堆載預壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預壓和天然地基堆載預壓。當軟土層厚度小于4m時,可采用天然地基堆載預壓法處理,當軟土層厚度超過4m時,應采用塑料排水帶、砂井等豎向排水預壓法處理。對真空預壓工程,必須在地基內(nèi)設置排水豎井。預壓法主要用來解決地基的沉降及穩(wěn)定問題。
8、夯實水泥土樁法
適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。該法施工周期短、造價低、施工文明、造價容易控制,目前在北京、河北等地的舊城區(qū)危改小區(qū)工程中得到不少成功的應用。
9、水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)法
適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。對淤泥質(zhì)土應根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗或現(xiàn)場試驗確定其適用性。基礎和樁頂之間需設置一定厚度的褥墊層,保證樁、土共同承擔荷載形成復合地基。該法適用于條基、獨立基礎、箱基、筏基,可用來提高地基承載力和減少變形。對可液化地基,可采用碎石樁和水泥粉煤灰碎石樁多樁型復合地基,達到消除地基土的液化和提高承載力的目的。
10、石灰樁法
適用于處理飽和粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土層時,可采取減少生石灰用量和增加摻合料含水量的辦法提高樁身強度。該法不適用于地下水下的砂類土。
11、灰土擠密樁法和土擠密樁法
適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基,可處理的深度為5~15m。當用來消除地基土的濕陷性時,宜采用土擠密樁法;當用來提高地基土的承載力或增強其水穩(wěn)定性時,宜采用灰土擠密樁法;當?shù)鼗恋暮看笥?4%、飽和度大于65%時,不宜采用這種方法?;彝翑D密樁法和土擠密樁法在消除土的濕陷性和減少滲透性方面效果基本相同,土擠密樁法地基的承載力和水穩(wěn)定性不及灰土擠密樁法。
12、柱錘沖擴樁法
適用于處理雜填土、粉土、粘性土、素填土和黃土等地基,對地下水位以下的飽和松軟土層,應通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。地基處理深度不宜超過6m。
13、單液硅化法和堿液法
適用于處理地下水位以上滲透系數(shù)為0.1~2m/d的濕陷性黃土等地基。在自重濕陷性黃土場地,對Ⅱ級濕陷性地基,應通過試驗確定堿液法的適用性。在確定地基處理方案時,宜選取不同的多種方法進行比選。對復合地基而言,方案選擇是針對不同土性、設計要求的承載力提高幅質(zhì)、選取適宜的成樁工藝和增強體材料。
四、軟弱地基形成的原因 軟弱地基是由淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土、沖填土或者其他高壓縮性土層形成的地基,這些地基基本上很少受到地質(zhì)變動或者地形的影響,也從沒有受到過地震、荷載等物理作用的影響,更沒有受到土顆粒間化學作用的影響。軟弱地基是一種不良的地基,其穩(wěn)定性非常的差、強度較低、壓縮性較高、容易出現(xiàn)液化,沉降量也很大。因此在工程的建設過程中,要充分考慮地基的變形和穩(wěn)定等問題。在軟弱地基上建設的工程,由于其他基強度不夠和變形,往往不能滿足工程的質(zhì)量,所以要采用一定的措施,對軟弱地基進行處理,從而提高地基的穩(wěn)定性,減少地基的沉降和不均勻下降。
五、軟弱地基處理方法的選擇
地基處理設計時,應考慮上部結(jié)構(gòu),基礎和地基的共同作用,必要時應采取有效措施,加強上部結(jié)構(gòu)的剛度和強度,以增加建筑物對地基不均勻變形的適應能力。對已選定的地基處理方法,宜按建筑物地基基礎設計等級,選擇代表性場地進行相應的現(xiàn)場試驗,并進行必要的測試,以檢驗設計參數(shù)和加固效果,同時為施工質(zhì)量檢驗提供相關依據(jù)。
地基處理工程要做到確保工程質(zhì)量、經(jīng)濟合理和技術(shù)先進的原則。可根據(jù)下列條件進行選擇:
1、地質(zhì)條件:查明巖土的性質(zhì)、成因類型、地質(zhì)年代、厚度和分布范圍。對于巖層,還應查明風化程度及地層的接觸關系,調(diào)查天然地基的地質(zhì)構(gòu)造,查明水文及工程地質(zhì)條件,確定有無不良地質(zhì)現(xiàn)象:如滑坡,崩塌、巖溶、土洞、沖溝、泥石流、岸邊沖刷及地震等。
2、設計施工條件:設計時應考慮工期及用料情況:工期不宜安排得太緊應該時間充分在施工工期緊迫,時間有限的情況下,除個別路堤在不影響總體施工的情況下,可適當?shù)牟蛔鞯鼗幚?。橋梁基礎處,可用多種方案進行優(yōu)選,選擇最合適經(jīng)濟的方案,同時選用有資質(zhì)有大型先進設備的建設單位以保證施工的質(zhì)量和安全性。施工時地基穩(wěn)定性一定要好,而且對于工程遺留問題一定要少。工程用料要求就地取材。施工時應采用科學的管理方法。
3、場地環(huán)境條件:首先要弄清楚軟土地區(qū)的水文地質(zhì)情況,由于軟土地基的復雜性,用于強度計算的土工參數(shù),無論從測定方法中還是測定過程中都存在 諸多的不確定性,理論上也無法達到完善。所以勘察人員要考察地質(zhì)資料,實地進行多元勘探。工程地質(zhì)條件復雜,還應進行工程地質(zhì)分區(qū),做到勘探詳細化。在勘察設計時如地質(zhì)工作做的不詳細,在施工時如有不能實施或?qū)嵤┪kU性高,必須進行補充勘察及勘探工作,對地質(zhì)情況作進一步了解之后在作出修改方案。還要考慮施工時對周圍環(huán)境的影響。如:新填土會擠壓原有道路、房屋,產(chǎn)生側(cè)向位移或附加沉降;用砂樁、砂井時,施工有噪聲,靠近居民點會擾民;采用降低水位法時,要考慮引起周圍地基的下沉和對周圍居民用水的影響故應預先調(diào)查或做隔水墻,并考慮施工后注水復原的問題;采用填土堆載時要有大量的土料運進運出工地,會影響交通和環(huán)境衛(wèi)生;打石灰樁、灌注藥物或采用電滲排水時,會污染周圍地下水,應慎重對待。
六、總結(jié)
我國地域遼闊,工程地質(zhì)條件千變?nèi)f化,公路穿越軟土地區(qū)是經(jīng)常發(fā)生的事情。軟土地基的危害性很大,如果在公路施工過程中處理不當或干脆不處理,或者因為工作中的細小疏溜,往往會給建筑物的正常使用留下隱患,一旦發(fā)生問題再進行處理,便直接造成經(jīng)濟損失和社會形象的負面影響。因此根據(jù)不同施工條件選用合適的方法處理軟土地基,可以有效的防止或解決出現(xiàn)的問題,保證工程的順利完成,減少財務支出,避免更大的事故或破壞情況發(fā)生。軟土地基的處理方法很多,每種處理方法都有一定的試用范圍、局域性、優(yōu)缺點。沒有一種方法是萬能的。要根據(jù)具體的工程情況,因地制宜確定適合的地基處理方法。