液化地基和软土地基的处理施工 - 图文

5.4.2 液化地基和软土地基的处理施工 字体 [大] [中] [小] 常用的液化地基和软土地基的处理方法主要有：强夯法、振动水冲法、砂桩挤密、砾石井排水法、堆载预压法、砂井预压法、袋装砂井预压法、高压旋喷法、深层搅拌法、电硅化法、换土垫层法。其施工工序及特点见表5-4-2。 表5-4-2 液化地基和软土地基的处理 序号 1 强夯法 强夯法又称动力固 采用强夯法加固松软地基，一定要根据现场的地质条件和工程的使用要结法或冲击加求，正确选定 密法。 它既适用于可液化的 饱和砂土、粉土的加 固，又是一种快速加 固软土地基的有效方 法。一般地说，软弱 H=α地基经强夯加固后， 地基承载力可以提高 3～4倍，压缩系数 式中H——地基土层的有效加固深度(m) M——夯锤的质量(t) h——夯锤自由下落的高度(m) α——修正系数，对砂土和地下水位较高的粉土地基，取0.6;对地下水位较低 各个强夯参数，才能达到有效而经济的目的。强夯法的主要设备包括：夯锤、起重机、 脱钩装置等三部分。夯锤最好采用铸钢制作，也可采用钢板外壳内填混凝土。起重设备 多采用履带式起重机，也有采用轮胎式起重机或三足架 (1)夯锤重量：夯锤的重量与拟加固土层的深度和落距有关，可按下式确定夯锤重量。目 前，世界上采用的最大锤质量为200t，落距为25m，其加固深度达到40m 方 法 适用情况和特点 施 工 可以降低到原来的 的粉土，取0.7 夯锤底面积的大小与土的类型有关，对于砂土，取2～4m2;对于第1/10～1/5，四纪黏土，取3～ 影响深度 可以超过10m 4m2;对于淤泥质土，以取4～6m2为宜 (2)夯击遍数：夯击遍数与土体颗粒大小成正比，即颗粒粗的，需要的夯击遍数少; 颗粒细小，需要的夯击遍数多。一般情况下，对于细砂、粉砂，2～3遍;粉土，3遍; 淤泥质土，4～6遍 (3)夯击间隔时间：第一遍夯击引起的孔隙水压力消散后，即可进行第二遍夯击。渗 透系数较大的砂性土，可以连续作业 (4)加固范围：夯击的范围应该比需要加固的地基范围稍大，一般每边放大的宽度应 不小于地基加固深度的1/2 (5)夯点布置：夯击点的间距，随锤重、落距和加固深度而异。 新港强夯区的夯点布置方案如图5-4-1所示。此种布点方案的最大特点是给吊机留有 通道，当全部夯点夯完后，夯坑可一次填平 续表 序号 2 振动水冲法 具有机具较简单，费 振冲法是利用在地基中就地振制的砂石桩进行快速加固松软地基的用低，不需固方法。施工时，吊 方 法 适用情况和特点 施 工 结时间， 振动影响范围也不大等 优点。适宜于加固容易 液化的砂土及黏粒含量 少于10%的粉土地基 起振冲器，启动其筒内电机带动偏心铁块作高速旋转，使振冲器产生高频振动，同时喷 射高压水，在土层中形成下沉孔。待振冲器沉到需要加固的深度后，一边向孔内填入粒 径为5～40mm的细石，一边振实，最后形成一个细石桩(图5-4-2)。目前振冲法的有效 加固深度为18m，国外最深达30m 3 砂桩挤密 适用于加固处理深层 松砂、杂填土及黏粒含 量不高的粉土，不适用 于饱和软土。砂桩的直 径一般为0.6～0.8m， 间距一般为1～2m，通 过振动、冲击和挤实作 用，增加被加固土层的 挤密土层用的砂桩是采取类似沉管灌注桩的机械和方法，通过冲击和振动把砂挤入土 层中所形成。一般可采用单动式汽锤将钢管桩打入土中，钢管桩下端连有自行开启的活 瓣桩靴。当桩沉到预定的加固深度后，向桩管内灌入70%的砂，砂的含水量在25%左 右。然后将桩管按每分钟1～1.5m的速度拔起，并用蒸汽锤上下冲击振动，以捣实桩孔 内的砂。当桩管拔起5～6m后，再向管中进行第二次灌砂。当打完第一次砂桩后，再沿 其中心第二次打入桩管，并按上述方法复打第二次砂桩，进一步扩大砂桩直径 打桩的布点顺序是从地基两侧开始，依次向中间移动，使地基中间部位能够得到最大 的挤密效果。对于流水的砂桩宜间隔一排施打，使中间的砂桩打入时，为周围土层创造 相对密度，使其抗液化 能力得到较大的增强 向相邻砂桩排水的条件，从而有利于挤密 4 砾石井 适用于埋藏较深的 砾石井排水法是在砂层中设置砾石井，由于缩短了水平方向的排水路排水法 具有较大密度径，提高了砂层 的较厚 饱和砂层的防液化处 理，排水法的噪声比 振动增密法小得多， 因而更适用于增建工 程以及已有建筑物液 化砂基的处理 的排水效率，从而减少饱和砂层内地震时孔隙水压力的上升，使液化难于发生 施工方法是，在建筑物整个地基范围内，每隔3m左右，用振动锤将直径为300mm左 右、端头合叶关闭着的钢管打入砂层中，达到预定深度后，一边从漏斗向钢管内填入角 砾、圆砾、碎石、卵石或矿渣，一边提升钢管，形成砾石排水井(图5-4-3)。排水井的 直径、间距、深度和填料粒径，按渗透理论计算确定 5 堆载预压法 此方法适用于埋藏 堆载预压法是在拟建场地上堆土或其他重物，使地基在预压荷载下逐不太深的较薄渐固结，达到增 砂土层 的压密处理。此法的 优点是经济、方便， 强其抗液化能力的目的 采用预压法时，若当地缺少土源，压重物不易解决时，也可在预压区四周筑堤围成水 库，在水库底和围堤迎水坡上铺设聚氯乙烯薄膜防渗，然后泵水入库，进行预压 缺点是预压时间长 6 砂井预压法 适用于深厚的粉土 该法是打砂井之后进行堆载预压。具体施工方法是在拟建场地上，按层、黏土层、等边三角形布点 淤泥质 黏土层、淤泥层等软 土地基的加固处理， 不适用于透水性极小 的泥岩层。砂井预压 法的特点是，施工简 单，造价低，节省钢 材、水泥，但工期很 长且仅适用于新建工 程的空旷场地 方案或正方形布点方案，每隔2～4m，将钢管桩打入软土层，形成井孔，然后灌以粗砂 或中砂，制成砂桩(图5-4-4)。砂井直径一般采用200～400mm，砂井间距取井径的 8～10倍，砂井的深度应穿越地基的受压层。若软土层不是很厚，下面又有透水层时， 砂井应穿透软土层。砂井的布置范围应扩大到建筑物基础轮廓线以外2～4m 预压荷载的大小宜接近设计荷载，必要时可超出设计荷载10%～20%。但在预压过程 中，任何时刻作用于地基土层上的荷载，均不得超过该土层的极限荷载，以免地基失稳 破坏 7 袋装砂井 预袋装砂井预压是在 (1)袋装砂井设计：袋装砂井的直径一般为70mm，间距为1～1.5m，普通砂井预压砂井在平面上 的基础 的布置可采取正方形网格或等边三角形网格方案(图5-4-5)，袋

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