地基处理新技术(复合地基碎石桩)精品PPT课件
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地基处理与桩基工程课件 (一)
地基处理与桩基工程课件 (一)
地基处理与桩基工程课程介绍
地基处理与桩基工程是土木工程的基础课程之一，主要涉及到地面加固与基础处理的方法与技术，以及桩基工程的设计与施工。
地基处理的方法主要有土体加固、石方加固、振动法、水泥碎石桩等多种方法，不同的方法往往适用于不同的地形地貌和土层条件。
桩基工程主要涉及桩身设计、桩内承载力的计算、桩基施工工艺等方面。
地基处理与桩基工程课件内容
一、地基处理
1. 土体加固
2. 石方加固
3. 振动法
4. 水泥碎石桩
二、桩基工程
1. 桩身设计
2. 桩内承载力计算
3. 桩基施工工艺
地基处理与桩基工程课件在工程实践中的应用
地基处理与桩基工程是土木工程实践中非常重要的一环，透过课件学习，学生能够了解各种方法的特点和适用性，并掌握不同地形地貌和土层条件下的选择方法和技术。
同时，桩基工程的设计、计算和施工流程内容也能够通过课件，更好地掌握和理解，达到提高工作效率和降低工程风险的目的。
因此地基处理与桩基工程课件在当今工程实践中具有重要的应用价值。
总结
随着工程的复杂化，对于土木工程的计划、设计和施工也日趋复杂。
地基处理与桩基工程是工程实践中不可或缺的一部分，通过学习地基处理与桩基工程课件，学生将能够更好地应对日益严峻的工程挑战，掌握更多的解决问题的方法和技术，同时也更容易进入土木工程的相关领域工作。
地基处理与桩基工程PPT课件
沉降缝的位置： ①地基不同土层的交接处，或地基同一土层厚薄不一处； ②建筑平面的转角处； ③荷载或高度差异处； ④建筑结构或基础类型不同处； ⑤分期建筑的交界处； ⑥局部地下室的边缘； ⑦过长房屋的适当部位。
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（4）采用轻型结构、柔性结构。 （5）加强房屋的整体刚度；增加圈梁；减少房屋的长高比；
锤重：0.5t～10t
桩锤选择：用锤击法沉桩时，选择桩锤是关键。桩锤的选择应先根据施
工条件确定桩锤的类型，然后再决定锤重。要求锤重应有 足
1.5～
够的冲击能,锤重应大于或等于桩重, 当锤重大于桩重的
2倍时，效果最好，重锤轻击
（2）桩架：多功能桩架和履带式桩架(图2.8和2.9)
（3）动力装置: 取决于桩锤
向四周打（图2.10）
（2）打桩方法：打桩机就位后，将桩锤和桩帽吊起，然后吊桩并送至导杆内，垂 直对准桩位缓缓送下插入土中，垂直度偏差不得超过0.5%。在
桩 锤与桩帽之间应加弹性衬垫。打桩时最大落距不宜大于1m。打
桩 时应有记录，以便工程验收。记下桩位、编号、锤击数、最后三
第10页/共27页
（3）打桩的质量控制 ①检查内容：最后贯入度和沉桩标高是否满足设计要求，桩顶、桩身质量以及对 周围环境的影响。 ②偏差：垂直控制在1%，平面位置偏差，单排桩不大于100㎜，多排桩一般为1/2～ 1个桩的直径或边长。 ③桩长控制（入土深度）：承受轴向荷载的摩擦桩的入土深度控制，应以标高为 主，而以最后贯入度（施工中一般采用最后三阵，每阵十击的平均深度 作为标准）作为参考。端承桩的入土深度应以最后贯入度控制为主，而 以标高作为参考。实际和施工中的控制贯入度应以合格的试桩数据为准。 ④打桩时桩顶过分破碎或桩身严重裂缝，应立即暂停，待采取相应的技术措施后， 方可继续施打。 ⑤打桩时，引起桩区及附近地区的土体隆起和水平位移（桩位偏移），而产生浮 桩现象，必须采取措施对浮桩纠正处理后进行静载荷试验。 ⑥打桩时，在已有建筑群中施工，打桩回引起地下管线、地面交通道路和建筑物 的损坏和不安全。因此，在邻近建筑物打桩时，应采取适当措施，如挖 防震沟，砂井排水。采用第钻1孔1页桩/共或2控7页制打桩速度等。
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（4）采用轻型结构、柔性结构。 （5）加强房屋的整体刚度；增加圈梁；减少房屋的长高比；
锤重：0.5t～10t
桩锤选择：用锤击法沉桩时，选择桩锤是关键。桩锤的选择应先根据施
工条件确定桩锤的类型，然后再决定锤重。要求锤重应有 足
1.5～
够的冲击能,锤重应大于或等于桩重, 当锤重大于桩重的
2倍时，效果最好，重锤轻击
（2）桩架：多功能桩架和履带式桩架(图2.8和2.9)
（3）动力装置: 取决于桩锤
向四周打（图2.10）
（2）打桩方法：打桩机就位后，将桩锤和桩帽吊起，然后吊桩并送至导杆内，垂 直对准桩位缓缓送下插入土中，垂直度偏差不得超过0.5%。在
桩 锤与桩帽之间应加弹性衬垫。打桩时最大落距不宜大于1m。打
桩 时应有记录，以便工程验收。记下桩位、编号、锤击数、最后三
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（3）打桩的质量控制 ①检查内容：最后贯入度和沉桩标高是否满足设计要求，桩顶、桩身质量以及对 周围环境的影响。 ②偏差：垂直控制在1%，平面位置偏差，单排桩不大于100㎜，多排桩一般为1/2～ 1个桩的直径或边长。 ③桩长控制（入土深度）：承受轴向荷载的摩擦桩的入土深度控制，应以标高为 主，而以最后贯入度（施工中一般采用最后三阵，每阵十击的平均深度 作为标准）作为参考。端承桩的入土深度应以最后贯入度控制为主，而 以标高作为参考。实际和施工中的控制贯入度应以合格的试桩数据为准。 ④打桩时桩顶过分破碎或桩身严重裂缝，应立即暂停，待采取相应的技术措施后， 方可继续施打。 ⑤打桩时，引起桩区及附近地区的土体隆起和水平位移（桩位偏移），而产生浮 桩现象，必须采取措施对浮桩纠正处理后进行静载荷试验。 ⑥打桩时，在已有建筑群中施工，打桩回引起地下管线、地面交通道路和建筑物 的损坏和不安全。因此，在邻近建筑物打桩时，应采取适当措施，如挖 防震沟，砂井排水。采用第钻1孔1页桩/共或2控7页制打桩速度等。
地基处理新技术PPT课件
q
——桩端天然地基土的承载力折减系数，可取0.4~0.6。
p
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3.4.3 复合地基承载力
fSP m Pa / AP 1 m fS
式中 f S—P —复合地基容许承载力(kPa)；
f
——桩间天然地基土容许承载力(kPa)；
S
m——桩土面积置换率；
——桩间土承载力折减系数。当桩端为软土时，
AS——假想实体基础侧表面平均摩阻力(kPa)；
—
q—s —假想实体基础边缘地基土的容许承载力(kPa)；
f s——假想实体基础底面积(m2)；
A1——假想实体基础底面经修正后的地基容许 f 承载力(kPa)。
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3.4.4 沉降计算
水泥土桩复合地基的变形包括：
水泥土桩群体的压缩变形和桩端下未加固土层的压缩变形 之和。
度在（0.15～0.25）qu之间。 3.2.2.3 抗剪强度
当水泥土qu=0.5～4MPa时，其粘聚力C在100～1000KPa之间，其 摩擦角在20～30之间。
3.2.2.4 变形特性
当qu=0.5～4.0MPa时，其50d后的变形模量相当于（120～150）qu。
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3.3 水泥土搅拌桩的应用
（干法工艺为一次搅拌，因而不均匀）。 （2）提升速度~喷浆速度
提升搅拌速度不宜大于0.5m/min； 提升速度与喷浆速度应协调，以保证延桩身全长
喷浆均匀。
第48页，共58页。
4. 搅拌桩复合地基 设计与施工中的若干问题
4.1 设计中的若干问题 4.2 施工中应注意的有关问题
第49页，共58页。
4.1 设计中的若干问题
4.1.1 设计参数的取值 4.1.2 桩的长度-桩径-桩身强度关系
碎石桩与砂桩复合地基施工工艺图文精讲
岩土工程研究所
（二）对粘性土的加固原理
1．对粘性土地基（特别是饱和软土），由于土的粘粒含量多 ，粒间结合力强，渗透性低，在振动力或挤压力的作用下土 中水不易排走，所以碎石桩和砂桩的作用不是使地基挤密， 而是置换。 2．碎石桩置换法是一种换土置换，即以性能良好的碎石来替 换不良地基土；排土法则是一种强制置换，它是通过成桩机 械将不良地基土强制排开并置换。 3．振冲法施工时，通过振冲器借助其自重、水平振动力和高 压水将粘性土变成泥浆排出孔外，形成大于振冲器直径的孔 ，再向孔中灌入碎石料，并在振冲器的作用下，形成密实度
高和直径大的桩体。
岩土工程研究所
岩土工程研究所
4 ．在制桩过程中，由于振动、挤压或扰动等原因，桩 间土会出现较大的超静孔隙水应力，对灵敏性粘土将导 致原地基土强度降低。制桩结束后一方面原地基土的结
构强度会随时间逐渐恢复；另一方面孔隙水应力逐步消 散，强度恢复并提高，甚至超过原土体强度。
5 ．由于碎石桩和砂桩是由散粒材料组成，承受荷载后
对按变形控制的工程，应通过试算确定：假定某一加固深度 ，验算其是否能满足采用碎石桩或砂桩加固后的复合地基变形 不超过建筑地基容许变形值的要求，在保证安全的前提下选择 一个经济合理的加固深度。对按稳定性控制的工程，加固深度 应不小于最危险滑动面的深度。
3．在可液化地基中，加固深度应按要求的抗震处理深度确定 4．桩长不宜短于4m。
土 碎石桩
水 碎石
P1
P2
ru 1
土 碎石桩 若 ru 2 ru1 则 p2 p1
岩土工程研究所
ru 2 土
碎石桩 散体材料桩的承载力 主要取决于桩周土体 的侧限能力
=
散体材料桩的承载力 主要取决于桩周土体 的侧限能力
（二）对粘性土的加固原理
1．对粘性土地基（特别是饱和软土），由于土的粘粒含量多 ，粒间结合力强，渗透性低，在振动力或挤压力的作用下土 中水不易排走，所以碎石桩和砂桩的作用不是使地基挤密， 而是置换。 2．碎石桩置换法是一种换土置换，即以性能良好的碎石来替 换不良地基土；排土法则是一种强制置换，它是通过成桩机 械将不良地基土强制排开并置换。 3．振冲法施工时，通过振冲器借助其自重、水平振动力和高 压水将粘性土变成泥浆排出孔外，形成大于振冲器直径的孔 ，再向孔中灌入碎石料，并在振冲器的作用下，形成密实度
高和直径大的桩体。
岩土工程研究所
岩土工程研究所
4 ．在制桩过程中，由于振动、挤压或扰动等原因，桩 间土会出现较大的超静孔隙水应力，对灵敏性粘土将导 致原地基土强度降低。制桩结束后一方面原地基土的结
构强度会随时间逐渐恢复；另一方面孔隙水应力逐步消 散，强度恢复并提高，甚至超过原土体强度。
5 ．由于碎石桩和砂桩是由散粒材料组成，承受荷载后
对按变形控制的工程，应通过试算确定：假定某一加固深度 ，验算其是否能满足采用碎石桩或砂桩加固后的复合地基变形 不超过建筑地基容许变形值的要求，在保证安全的前提下选择 一个经济合理的加固深度。对按稳定性控制的工程，加固深度 应不小于最危险滑动面的深度。
3．在可液化地基中，加固深度应按要求的抗震处理深度确定 4．桩长不宜短于4m。
土 碎石桩
水 碎石
P1
P2
ru 1
土 碎石桩 若 ru 2 ru1 则 p2 p1
岩土工程研究所
ru 2 土
碎石桩 散体材料桩的承载力 主要取决于桩周土体 的侧限能力
=
散体材料桩的承载力 主要取决于桩周土体 的侧限能力
第三章 地基处理及桩基新技术(新)
2013-8-5
20
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2)长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工在钻至设计深度后，
应准确掌握提拔钻杆时间，混合料泵送量应与拔管速度相配合， 遇到饱和砂土或饱和粉土层，不得停泵待料；沉管灌注成桩施 工拔管速度应按匀速控制，拔管速度应控制在1.2～1.5m／ min左右，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速度应适当放慢。 3)施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0.5m。
于粘性土、粉土、砂土，以及对噪声或泥浆污染要求严格的场
地，属排土成桩工艺。该工艺不仅穿透能力强、无振动、低噪
声、适用条件广，而且无泥浆污染，施工效率高，质量容易控
制。
2013-8-5 15
(3)振动沉管灌注成桩法。这种方法适用于粉土、粘性土、松 散的饱和粉细砂土及素填土地基，属挤土成桩工艺，对桩间土具 有挤密效应。此复合地基除置换外还具有一定的挤密作用。 但该工艺难以穿透较厚的硬土层、卵石层，在饱和粘性土中 成桩，易造成地表隆起，挤断已成桩，且振动、噪声污染严重。
2013-8-5 2
通过调整水泥掺量及配比，其强度等级在C5-C25之间变化，
是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型。CFG桩和桩间土一起，
通过褥垫层形成CFG桩复合地基共同工作，故可根据复合地基 性状和计算进行工程设计。CFG桩一般不用计算配筋，并且还 可利用工业废料粉煤灰和石屑作掺和料，进一步降低了工程造 价。如图3-1所示。
新鲜无结块。
2013-8-5
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(5) 褥垫铺设-是为了调整CFG桩和桩间土的共同作用，宜在 基础下铺设一定厚度的褥垫层，其铺垫厚度应严格按设计规定 办理。 其材料多为粗砂、中砂或级配砂石，限制最大粒径不超过
3cm。
2013-8-5
《复合地基简述》PPT课件
第 2章
复合地基理论概要
（Composite Subgrade)
一、概述 二、作用机理和破坏模式 三、复合地基应力特征 四、桩体复合地基承载力计算 五、复合地基沉降计算 六、基础刚度和垫层对桩体复合地基性状的影响
一、概述
1、概念
复合地基一般指由两种刚度（或模量）不同材料 （桩体和桩间土）所组成，在相对刚性基础下两者共 同分担上部荷载并协调变形（包括剪切变形）的地基。 其研究方法是在众多根桩所加固地基中，选择一 根桩及其影响的桩周土所组成的单元体作为研究对象。
4）挤密作用
砂桩、土桩、夯实桩、砂石桩等由于施工过程中对桩 周土具有挤密作用；生石灰桩由于其材料吸水、发热和膨 胀等作用，对桩周土也具有挤密作用；据有关资料，其它 类桩也对桩周土具有挤密作用，但其效果尚需进一步研究。
5）加筋作用
各种桩土复合地基不 仅可提高地基土的承 载力外，还可提高土 体的抗剪强度，增加 土坡的抗滑能力。
桩土应力比是复合地基的一个重要设计参数，它关系 到复合地基承载力和变形计算，它与荷载 水平桩土模量 比、桩土面积 置换率、软地 基土的强度、 桩长固结时间 和垫层情况等 因素有关。
复合地基的p--n关系曲线（桩与土的模量影响）
n与桩土模量比的关系 应力一定时，Ep/Es 越大，n越大
碎石桩复合地基n与m 的关系
2、确定桩体极限承载力ppf
a. 桩体极限承载力ppf 可通过现场试验确定（首 选）。 b. 无试验资料时，对刚性桩复合地基和柔性桩复 合地基，桩体极限承载力可采用类似摩擦桩极 限承载力计算式计算，其表达式为：
p pf ( fSa Li Байду номын сангаас Ap R) / AP
按上式计算桩体极限承载力外，尚需计算桩身 材料强度允许的单桩极限承载力，即：
复合地基理论概要
（Composite Subgrade)
一、概述 二、作用机理和破坏模式 三、复合地基应力特征 四、桩体复合地基承载力计算 五、复合地基沉降计算 六、基础刚度和垫层对桩体复合地基性状的影响
一、概述
1、概念
复合地基一般指由两种刚度（或模量）不同材料 （桩体和桩间土）所组成，在相对刚性基础下两者共 同分担上部荷载并协调变形（包括剪切变形）的地基。 其研究方法是在众多根桩所加固地基中，选择一 根桩及其影响的桩周土所组成的单元体作为研究对象。
4）挤密作用
砂桩、土桩、夯实桩、砂石桩等由于施工过程中对桩 周土具有挤密作用；生石灰桩由于其材料吸水、发热和膨 胀等作用，对桩周土也具有挤密作用；据有关资料，其它 类桩也对桩周土具有挤密作用，但其效果尚需进一步研究。
5）加筋作用
各种桩土复合地基不 仅可提高地基土的承 载力外，还可提高土 体的抗剪强度，增加 土坡的抗滑能力。
桩土应力比是复合地基的一个重要设计参数，它关系 到复合地基承载力和变形计算，它与荷载 水平桩土模量 比、桩土面积 置换率、软地 基土的强度、 桩长固结时间 和垫层情况等 因素有关。
复合地基的p--n关系曲线（桩与土的模量影响）
n与桩土模量比的关系 应力一定时，Ep/Es 越大，n越大
碎石桩复合地基n与m 的关系
2、确定桩体极限承载力ppf
a. 桩体极限承载力ppf 可通过现场试验确定（首 选）。 b. 无试验资料时，对刚性桩复合地基和柔性桩复 合地基，桩体极限承载力可采用类似摩擦桩极 限承载力计算式计算，其表达式为：
p pf ( fSa Li Байду номын сангаас Ap R) / AP
按上式计算桩体极限承载力外，尚需计算桩身 材料强度允许的单桩极限承载力，即：
地基处理第14章水泥粉煤灰碎石桩ppt课件
精选ppt课件
CFG桩地基18 处理
精选ppt课件
§14.2 加固机理
CFG桩加固软弱地基，桩和桩间土一起通过褥垫层 形成CFG桩复合地基。其加固软弱地基的主要作用 有三种：1）桩体作用；2）挤密作用；3）褥垫层 作用。
（一）桩体作用
CFG桩不同于碎石桩，是具有一定粘结强度的混合 料。在荷载作用下CFG桩的压缩性明显比周围软土 小，因此基础传给复合地基的附加应力随着地基的 变形逐渐集中到桩体上，出现应力集中现象，复合 地基的CFG桩起到了桩体作用。
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精选ppt课件
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精选ppt课件
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精选ppt课件
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精选ppt课件
CFG桩施工所需机具
长 螺 旋 钻 机
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精选ppt课件
锤振 动 沉 拔 桩
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精选ppt课件
钻泥 机浆
护 壁 所 采 用 的
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CFG 桩15 机
精选ppt课件
CFG桩地基处理
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精选ppt课件
CFG桩地基17 处理
6
精选ppt课件
优点：（1）CFG桩桩体材料可以掺入工业废 料粉煤灰，不配钢筋以及充分发挥桩间土的承 载能力，工程造价一般为桩基础的1/3～1/2， 经济效益和社会效益非常显著。
（2）施工工艺上具有施工速度快、工期短 、质量容易控制、工程造价低的特点。
目前该方法已经成为许多地区应用最普遍的地 基处理技术之一。
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精选ppt课件
适用范围：
CFG桩法适用于处理粘性土、粉土、砂 土和已自重固结的素填土等地基。对淤 泥质土应按地区经验或通过现场试验确 定其适用性。
水泥粉煤灰碎石桩复合地基属于刚 性桩复合地基，具有承载力提高幅度大， 地基变形小等优点。并可适用于多种基 础形式：条基、独立基础、箱基和筏基 等。
2复合地基PPT.
初期
复合地基一词最早 出现在1962年，用来形 容采用碎石桩加固的地 基
后来
深层搅拌法和高压 喷射注浆法的应用，人 们开始重视水泥土桩复 合地基的研究
2.复合地基概念与分类
复合地基
（1）概念：
复合地基（composite foundation）是指部分土体被增强 或被置换形成增强体，由增强体和周围地基土共同承担上 部荷载并协调变形的人工地基。
(2)复合地基桩体破坏模式
复合地基
复合地基中，桩体破坏模式可分为以下4种：刺 入破坏、鼓胀破坏、整体剪切破坏和滑动破坏
图2-6 复合地基中桩体可能破坏模式 (a) 刺入破坏；(b) 鼓胀破坏；(c) 整体剪切破坏；(d) 滑动破坏
复合地基
破坏模式
a.刺入破坏（图2-6a） 桩体刚度较大，地基土强度较
竖直向增强 复合地基
斜向增强 复合地基
图2-3 复合地基常用的形式
长短桩复 合地基
3. 复合地基特点
复合地基
复合地基与天然地基比较： 复合地基加固区是由增强体和基体两部分组成，是非 均质和各向异性的，该特点使复合地基区别于均质地 基。
垫 层
天然地基
复合地基
图2-4 地基——复合地基区别
复合地基与桩基比较
复合地基
2.2 复合地基的作用机理与破坏模式
（1）复合地基作用机理 1）桩体作用
复合地基承载力和整体刚度高于原地基，沉降量有所减少。
2) 垫层作用
可起到类似垫层的换土、均匀地基应力和增大应力扩散角等作用。
3)加速固结作用
除碎石桩、砂桩具有良好的透水特性，可加速地基的固结外，水 泥土类和混凝土类桩在某种程度上也可加速地基固结。
柔性桩复合地基—如石灰桩、土（或灰土）桩；
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5.1 振冲法
5 施工工艺
振桩法
振动挤密碎石桩施工顺序图
振动沉管碎石桩加固地基
6 质量检验
碎石桩施工结束后，除砂土地基外，应间隔一定 时间方可进行质量检验。对粘性土地基，间隔时间 可取3—4周，对粉土地基可取2—3周。
质量检验可用单桩载荷试验，其圆形压板的直径 与桩的直径相等，可按每200～400根桩随机抽取一 根进行检验，但总数不得少于3根。同时用动力触探、 标准贯入试验对桩间土进行处理前后的对比试验。
复合地基承载力检测（载荷试验）
振冲碎石桩的动探检测 －锤击数N
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
挤密作用 排水减压作用 砂基预震效应
“液化砂口” 液化地基造成的问题
3.2 对粘性土加固机理
换土置换
强制置换
不论对疏松砂性土 或软弱粘性土，碎石桩 的加固作用有：挤密、 置换、排水、垫层和加 筋的五种作用。
强制置换
加固深度
目前国外振冲碎石桩加固地基 最大深度为25m，国内振冲碎石桩 加固地基最大深度为18m，因此 设计时最大桩长不要超过25m， 否则应做专门的试验研究。
谢谢你的到来
学习并没有结束，希望大家继续努力
Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
碎石桩复合地基
1概 述
碎石桩(Stone Column)
碎石桩最早由法国在建造兵工厂车间时使用
1937年由德国人发明了振动水冲法(简称振冲法)用来挤 密砂土地基
振冲法施工
本世纪60年代初，振冲法开始用来加固粘性土 地基，并形成碎石桩。
随着时间的推移，各种不同的施工工艺相应 产生，如沉管法、振动气冲法、袋装碎石桩法、 强夯置换法等。它们虽施工不同于振冲法，但同 样可形成密实的碎石桩，人们自觉或不自觉地套 用了“碎石桩”的名称。
2 按施工方法分类及其适用性
振密法
振冲挤密法
沉管法
干振法
振冲置换法 振动气冲法
置换法
排土法
钻孔锤击法
沉管法
强夯置换法
加固机理
对松散砂土加固机理 疏松的单粒结构，产生较大的沉降，特别在振动力作
用下更为显著，其体积可减少20％。
碎石桩和挤密法加固砂性土地基的主要目的是提高地基
承载力、减少变形和增强抗液化性。