软基地基处理讲座PPT课件
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软基地基处理讲座
谭昌奉
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• 目录 • 一、前言 • 二、地基处理的方法、分类及适用范围 • 三、地基处理效果检测方法 • 四、针对场地砂类土处理的几种方法 • 五、工程实例
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一前言
– 土的分类,依据《土的分类标准GB45-90》、)《建筑地 基基础设计规范》(GB50007-2002)、《岩土工程勘察 规范》(GB50021-2001)》，水利部行业标准《土工试 验规程SL237-1999》、港口行业标准《港口工程勘察 规范JTJ240-97》等。大体军按粒径大小、含量、塑性
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• 排水减压 • 碎石桩施工时，桩孔内充填粗粒料，形成渗透性
能好的竖向排水减压通道，可有效消散和防止超 孔隙水压力的增高和砂土产生液化，加快排水固 结。 间接的提高了承载力。 • 预震效应 • 在振冲法施工时，振冲器以每分1450次振动频率， 98m3/s水平加速度和90kn的激振力喷水沉入土中， 形成预震，对抗液化极为有利。
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2神府经济开发区锦界热电厂振冲碎 石桩复合地基
• 地层1)1.0—4.3m为风成粉沙、粉土，松散，fak=75kpa； • 2）4.3—9m为细砂，稍密、中密，fak=160kpa。 • 地下水位8.7—9.3m，设计采用碎石填料振冲桩，桩长
8.5m，桩径1m，桩间距1.6m，排距1.386m，桩数740根。 设计要求复合地基承载力特征值大于250kpa。施工机械 ZCQ-30振冲器，密电流5A。检测桩身、桩间土各3处平 板载荷试验，桩身6处重型动触试验，桩间土6处标贯试验。 施工7月23日完成。检测结果：碎石桩承载力特征值 390kpa，复合地基承载力254kpa，满足设计要求；桩体 均匀性较好，为中密、密实状态，桩间土稍密、中密状态， 均匀性一般，质量合格。
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3神木县神府开发区恒源电厂二期工 程汽轮机振冲碎石桩复合地基
• 地层1)4.6—6.8m为粉细砂，松散，fak=140kpa； • 2）其中1.6—6m为中砂，稍密，fak=180kpa。 • 地下水位1.5m，设计采用碎石填料振冲桩，桩长11.5m，
桩径1m，桩间距1.6m，排距1.4m，桩数360根。设计要 求复合地基承载力特征值大于250kpa。施工机械ZCQ-45 振冲器，密电流75A，留振时间7—9s，下沉速率控制1.02.0m/min。检测桩身、桩间土各3处平板载荷试验，桩身5 处重型动触试验，桩间土5处标贯试验。施工7月23日完成。 检测结果：碎石桩承载力特征值450kpa，复合地基承载 力255kpa，满足设计要求；桩体均匀性较好，为中密、 密实状态，桩间土稍密、中密状态，均匀性一般，质量合 格。
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适用于振冲挤密的颗粒级配曲线
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振冲器的构造示意图。
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2高压水泥旋喷桩
• 指以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成 连续搭接的水泥加固体的复合地基。适用于处理淤泥、淤 泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、 素填土和碎石土等地基。高压喷射注浆定喷适用于粒径不 大于20mm的松散地层，摆喷适用于粒径不大于60mm的 松散地层，大角度摆喷适用于粒径不大于100mm的松散 地层，旋喷适用于卵砾石地层及基岩残坡积层。
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• 加固机理 • 1挤密效应 • 在施工中由于水冲使松散砂土处于饱和状态，砂
土在强烈的高频强迫振动下产生液化，并重新排 列致密，且在桩孔中填入大量的粗骨料后，被强 大的振动力挤入周围土中，使砂土的相对密度增 加，孔隙率降低，干密度和内摩擦角增大，土的 物理力学性能得以改善，承载力大幅度提高、抗 液化性能改善。 • 只要小于0.074mm的细颗粒含量不超过10%，都 可以产生挤密效应。
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4CFG桩
• 即水泥粉煤灰碎石桩，常用浅孔为螺旋钻 具和旋挖钻具及振动沉管，灌注常用泵压 灌注或人工灌注，桩身强度一般为10～ 25MPa，是桩身、桩间土与褥垫层构成复 合地基，复合地基承载力标准值可达 700kpa，目前桩长可达23.5m。近年来西 安地区CFG桩复合地基承载力已满足30层 左右楼荷载要求。
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个人观点供参考，欢迎讨论！
• 主要机具是喷头高压泵、注浆管、钻机等。注浆管分单管、 二重管（喷浆气）、三重管（喷浆气水），高压（浆)水 压力不小于20MPa，气压力控制在0.5～0.8MPa。
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3水泥浆压浆
• 该方法是将流动性又有胶凝性的浆液或化 学溶液压入土层的孔隙中，是松散的土粒 与浆液胶结在一起，形成结构致密强度高、 变形沉降小、防渗性强及化学稳定性好的 结石体，施工机具：灌浆泵、钻机、搅拌 机。钻机设备轻便、体积小，一般采用 100m钻进能力钻机，泵压力不小于1.5MPa。
• 施工前必须进行试验、检测，以准确确定 施工参数。施工过程中竟加强施工期抽检， 完建后，应按有关规范规程进行施工后的 效果检验。
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四针对场地砂类土处理的几种方法
• 振冲碎石桩 • 振动碎石桩主要机具是振冲器，配合机具有吊
车、水泵等。主要工作原理是偏心块按照一定 的频率和振幅水平向激振，挤密桩侧土和桩身 土，压力水通过振冲器下端喷出，一般为 400kpa，流量为20～30m3/h。造孔时间为1～ 2m/min，提升速度5～6m/min，可以采用三角 形、正方形的布桩方法，填料可选用碎石、砾 石、卵石、中粗砂、矿渣等，一般来说，碎砾 石效果较卵石效果好，中粗砂效果次之。粒径 不超过10cm。
各类土的物理力学指标和建筑物对地基承载力和 变形的要求，做到安全适用、技术先进、经济合 理、确保质量、保护环境等。同时参考有关资料、 规范、地区经验。如地基处理规范、工程地质手 册、地基处理手册、岩土工程治理手册、岩土工 程施工手册等。地基处理方法见表2。
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三地基处理效果检测方法
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五工程实例
• 1定边县石油开发原油管理办公室办公楼砂石振冲 挤密桩复合地基
• 地层1)1.2—2.1m为风成粉沙，松散，fak=90kpa； • 2）2.1—7.9m为风成粉沙与冲积粉土，软塑-流塑，fak=90kpa。 • 地下水位1.5—2.1m，设计采用卵石填料振冲桩，卵石粒径20—
50mm，桩长7m，桩径900mm，桩间距1.8m，排距1.56m，桩数 1255根。设计要求复合地基承载力特征值大于200kpa。施工机械 ZCQ-30振冲器。检测桩身、桩间土各7处平板载荷试验，桩身14处重 型动触试验，桩间土3处标贯试验。施工7月23日完成。检测结果：桩 承载力特征值300kpa，复合地基承载力163kpa，未满足设计要求； 已消除粉土液化；桩体均匀性较好，为稍密、中密状态，桩间土均匀 性较差，复合地基均匀性差，建议增加上部垫层厚度，调整压缩均匀 性。
指标、液限及有机质含量、孔隙比、含水量确定，主
要为碎石类土、砂土类、粘性土类三大类及特殊性土。
–
作为一个岩土工程师，不仅要了解各类土的特性，
充分利用和发挥天然土的作用，为工程建设服务。更
需要懂得改良、改善土的性质，即地基加固处理的方
法。
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二地基处理的方法、分类及适用范围
• 常用地基处理的方法、分类及适用范围见表。 • 地基处理设计的选择应根据勘察资料、勘察资料、
谭昌奉
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• 目录 • 一、前言 • 二、地基处理的方法、分类及适用范围 • 三、地基处理效果检测方法 • 四、针对场地砂类土处理的几种方法 • 五、工程实例
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一前言
– 土的分类,依据《土的分类标准GB45-90》、)《建筑地 基基础设计规范》(GB50007-2002)、《岩土工程勘察 规范》(GB50021-2001)》，水利部行业标准《土工试 验规程SL237-1999》、港口行业标准《港口工程勘察 规范JTJ240-97》等。大体军按粒径大小、含量、塑性
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• 排水减压 • 碎石桩施工时，桩孔内充填粗粒料，形成渗透性
能好的竖向排水减压通道，可有效消散和防止超 孔隙水压力的增高和砂土产生液化，加快排水固 结。 间接的提高了承载力。 • 预震效应 • 在振冲法施工时，振冲器以每分1450次振动频率， 98m3/s水平加速度和90kn的激振力喷水沉入土中， 形成预震，对抗液化极为有利。
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2神府经济开发区锦界热电厂振冲碎 石桩复合地基
• 地层1)1.0—4.3m为风成粉沙、粉土，松散，fak=75kpa； • 2）4.3—9m为细砂，稍密、中密，fak=160kpa。 • 地下水位8.7—9.3m，设计采用碎石填料振冲桩，桩长
8.5m，桩径1m，桩间距1.6m，排距1.386m，桩数740根。 设计要求复合地基承载力特征值大于250kpa。施工机械 ZCQ-30振冲器，密电流5A。检测桩身、桩间土各3处平 板载荷试验，桩身6处重型动触试验，桩间土6处标贯试验。 施工7月23日完成。检测结果：碎石桩承载力特征值 390kpa，复合地基承载力254kpa，满足设计要求；桩体 均匀性较好，为中密、密实状态，桩间土稍密、中密状态， 均匀性一般，质量合格。
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3神木县神府开发区恒源电厂二期工 程汽轮机振冲碎石桩复合地基
• 地层1)4.6—6.8m为粉细砂，松散，fak=140kpa； • 2）其中1.6—6m为中砂，稍密，fak=180kpa。 • 地下水位1.5m，设计采用碎石填料振冲桩，桩长11.5m，
桩径1m，桩间距1.6m，排距1.4m，桩数360根。设计要 求复合地基承载力特征值大于250kpa。施工机械ZCQ-45 振冲器，密电流75A，留振时间7—9s，下沉速率控制1.02.0m/min。检测桩身、桩间土各3处平板载荷试验，桩身5 处重型动触试验，桩间土5处标贯试验。施工7月23日完成。 检测结果：碎石桩承载力特征值450kpa，复合地基承载 力255kpa，满足设计要求；桩体均匀性较好，为中密、 密实状态，桩间土稍密、中密状态，均匀性一般，质量合 格。
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适用于振冲挤密的颗粒级配曲线
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振冲器的构造示意图。
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2高压水泥旋喷桩
• 指以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成 连续搭接的水泥加固体的复合地基。适用于处理淤泥、淤 泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、 素填土和碎石土等地基。高压喷射注浆定喷适用于粒径不 大于20mm的松散地层，摆喷适用于粒径不大于60mm的 松散地层，大角度摆喷适用于粒径不大于100mm的松散 地层，旋喷适用于卵砾石地层及基岩残坡积层。
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• 加固机理 • 1挤密效应 • 在施工中由于水冲使松散砂土处于饱和状态，砂
土在强烈的高频强迫振动下产生液化，并重新排 列致密，且在桩孔中填入大量的粗骨料后，被强 大的振动力挤入周围土中，使砂土的相对密度增 加，孔隙率降低，干密度和内摩擦角增大，土的 物理力学性能得以改善，承载力大幅度提高、抗 液化性能改善。 • 只要小于0.074mm的细颗粒含量不超过10%，都 可以产生挤密效应。
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4CFG桩
• 即水泥粉煤灰碎石桩，常用浅孔为螺旋钻 具和旋挖钻具及振动沉管，灌注常用泵压 灌注或人工灌注，桩身强度一般为10～ 25MPa，是桩身、桩间土与褥垫层构成复 合地基，复合地基承载力标准值可达 700kpa，目前桩长可达23.5m。近年来西 安地区CFG桩复合地基承载力已满足30层 左右楼荷载要求。
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个人观点供参考，欢迎讨论！
• 主要机具是喷头高压泵、注浆管、钻机等。注浆管分单管、 二重管（喷浆气）、三重管（喷浆气水），高压（浆)水 压力不小于20MPa，气压力控制在0.5～0.8MPa。
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3水泥浆压浆
• 该方法是将流动性又有胶凝性的浆液或化 学溶液压入土层的孔隙中，是松散的土粒 与浆液胶结在一起，形成结构致密强度高、 变形沉降小、防渗性强及化学稳定性好的 结石体，施工机具：灌浆泵、钻机、搅拌 机。钻机设备轻便、体积小，一般采用 100m钻进能力钻机，泵压力不小于1.5MPa。
• 施工前必须进行试验、检测，以准确确定 施工参数。施工过程中竟加强施工期抽检， 完建后，应按有关规范规程进行施工后的 效果检验。
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四针对场地砂类土处理的几种方法
• 振冲碎石桩 • 振动碎石桩主要机具是振冲器，配合机具有吊
车、水泵等。主要工作原理是偏心块按照一定 的频率和振幅水平向激振，挤密桩侧土和桩身 土，压力水通过振冲器下端喷出，一般为 400kpa，流量为20～30m3/h。造孔时间为1～ 2m/min，提升速度5～6m/min，可以采用三角 形、正方形的布桩方法，填料可选用碎石、砾 石、卵石、中粗砂、矿渣等，一般来说，碎砾 石效果较卵石效果好，中粗砂效果次之。粒径 不超过10cm。
各类土的物理力学指标和建筑物对地基承载力和 变形的要求，做到安全适用、技术先进、经济合 理、确保质量、保护环境等。同时参考有关资料、 规范、地区经验。如地基处理规范、工程地质手 册、地基处理手册、岩土工程治理手册、岩土工 程施工手册等。地基处理方法见表2。
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三地基处理效果检测方法
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五工程实例
• 1定边县石油开发原油管理办公室办公楼砂石振冲 挤密桩复合地基
• 地层1)1.2—2.1m为风成粉沙，松散，fak=90kpa； • 2）2.1—7.9m为风成粉沙与冲积粉土，软塑-流塑，fak=90kpa。 • 地下水位1.5—2.1m，设计采用卵石填料振冲桩，卵石粒径20—
50mm，桩长7m，桩径900mm，桩间距1.8m，排距1.56m，桩数 1255根。设计要求复合地基承载力特征值大于200kpa。施工机械 ZCQ-30振冲器。检测桩身、桩间土各7处平板载荷试验，桩身14处重 型动触试验，桩间土3处标贯试验。施工7月23日完成。检测结果：桩 承载力特征值300kpa，复合地基承载力163kpa，未满足设计要求； 已消除粉土液化；桩体均匀性较好，为稍密、中密状态，桩间土均匀 性较差，复合地基均匀性差，建议增加上部垫层厚度，调整压缩均匀 性。
指标、液限及有机质含量、孔隙比、含水量确定，主
要为碎石类土、砂土类、粘性土类三大类及特殊性土。
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作为一个岩土工程师，不仅要了解各类土的特性，
充分利用和发挥天然土的作用，为工程建设服务。更
需要懂得改良、改善土的性质，即地基加固处理的方
法。
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二地基处理的方法、分类及适用范围
• 常用地基处理的方法、分类及适用范围见表。 • 地基处理设计的选择应根据勘察资料、勘察资料、