软土地基处理 PPT
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CFG桩施工技术课件详解
一般地段工后 沉降（mm） 路桥过渡段工后 沉降速率（mm） 沉降（mm）
设计速度（km/h）
V=200
200<V≤250
200
300
100
300
50/年
——
软土地基处理 —概述
《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》工后沉降
道路等级
高速公路、一级 公路
桥台与路堤相 邻处（mm） 100 200
涵洞或箱型通道 一般路段（mm） 处（mm） 200 300 300 500
软土地基处理 —概述
我国对软土地基的处理按时间顺序分为几个不同的阶段，在20世纪70 年代以前；受技术发展不成熟、经济条件贫乏的限制，大多是在设计中有 意识地避开软土地段进行建设,以免加大工程投资，又给建筑物的使用带 来不良后果；20世纪80～90年代，由于人口膨胀土地资源日益紧张，同时 软土地基加固的技术也有了长足的发展，经济条件有所改善，各种软土加 固理论得到了充分的应用与验证，软基加固技术也得到长足发展，在不同 的领域里均有涉猎；到20世纪90年代以后,各种各样的软基处理技术已广 泛地应用在各种建筑工程与土木工程中。 软土地基下沉的一个主要原因是软土地基的沉降，包括瞬时沉降、 固结沉降和次固结沉降三部分。根据沉降标准，按我国现行的有关规定， 用容许工后沉降——路面设计使用年限内的剩余沉降来控制。
《新建时速300~350公里客运专线铁路设计暂行规定》铁建设47 号规定： 工后沉降—有砟轨道基础设施竣工铺轨工程（包括铺砟）开始时的沉降 量与最终形成的总沉降量之差。 无砟轨道在铺轨工程完成以后，基础设施产生的沉降量。
工后沉降控制标准
设计速度 一般地段工后沉 （300~350km/h） 降（mm） 有砟轨道 无砟轨道 50
设计速度（km/h）
V=200
200<V≤250
200
300
100
300
50/年
——
软土地基处理 —概述
《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》工后沉降
道路等级
高速公路、一级 公路
桥台与路堤相 邻处（mm） 100 200
涵洞或箱型通道 一般路段（mm） 处（mm） 200 300 300 500
软土地基处理 —概述
我国对软土地基的处理按时间顺序分为几个不同的阶段，在20世纪70 年代以前；受技术发展不成熟、经济条件贫乏的限制，大多是在设计中有 意识地避开软土地段进行建设,以免加大工程投资，又给建筑物的使用带 来不良后果；20世纪80～90年代，由于人口膨胀土地资源日益紧张，同时 软土地基加固的技术也有了长足的发展，经济条件有所改善，各种软土加 固理论得到了充分的应用与验证，软基加固技术也得到长足发展，在不同 的领域里均有涉猎；到20世纪90年代以后,各种各样的软基处理技术已广 泛地应用在各种建筑工程与土木工程中。 软土地基下沉的一个主要原因是软土地基的沉降，包括瞬时沉降、 固结沉降和次固结沉降三部分。根据沉降标准，按我国现行的有关规定， 用容许工后沉降——路面设计使用年限内的剩余沉降来控制。
《新建时速300~350公里客运专线铁路设计暂行规定》铁建设47 号规定： 工后沉降—有砟轨道基础设施竣工铺轨工程（包括铺砟）开始时的沉降 量与最终形成的总沉降量之差。 无砟轨道在铺轨工程完成以后，基础设施产生的沉降量。
工后沉降控制标准
设计速度 一般地段工后沉 （300~350km/h） 降（mm） 有砟轨道 无砟轨道 50
中职教育-《基础工程》第四版课件：第六章 地基处理(六)(人民交通出版社).ppt
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
第六节 化学固化法
概念：指在软土地基土中掺入水泥、石灰等，采用喷射、
搅拌等方法使其与原土体充分混合，产生固化作用；或把一 些具有固化作用的化学浆液(如水泥浆、水玻璃、氯化钙溶液 等)灌入地基土体中，以改善地基土的物理力学性质，达到加 固目的。
分类：按加固材料的状态可分为粉体类(水泥、石灰粉
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
(二)硅化法
利用硅酸钠(水玻璃)为主剂的化学浆液加固方法称为硅化 法。 1．硅化法的加固机理
硅化法按浆液成分可分为单液法和双液法。单液法使用 单一的水玻璃溶液，它较适用于渗透系数位0.1～0.2m/d的湿 陷性黄土等地基的加固。此时，水玻璃较易渗透入土孔隙， 与土中的钙质相互作用形成凝胶，而使土颗粒胶结成整体。
(1) 渗透灌浆 (2) 劈裂灌浆 (3) 压密灌浆 (4) 电化学灌浆（或电渗法）
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
2．浆液材料
按浆液所处状态可分为真溶液、悬浮液和乳化液； 按工艺性质可分为单浆液和双浆液；按浆液主剂分为无 机系列和有机系列； 按浆液颗粒可分粒状浆液（纯水泥浆、水泥黏土浆和水 泥砂浆等或统称为水泥基浆液）和化学浆液（环氧树脂类、 甲基丙烯酸酯类和聚氨酯等）两大类。
1．加固机理 对天然地基土的加固硬化机理和形成复合地基以加固
地基土、提高地基土强度、减少沉降量。 2．高压喷射注浆法的施工
① 首先进行施工前的准备； ② 桩机按布好的桩点就位； ③ 开机钻孔至设计深度； ④ 高压喷射注浆； ⑤ 边注浆边提升； ⑥ 成桩结束提管冲洗。
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
第六章 地基处理
第六节 化学固化法
概念：指在软土地基土中掺入水泥、石灰等，采用喷射、
搅拌等方法使其与原土体充分混合，产生固化作用；或把一 些具有固化作用的化学浆液(如水泥浆、水玻璃、氯化钙溶液 等)灌入地基土体中，以改善地基土的物理力学性质，达到加 固目的。
分类：按加固材料的状态可分为粉体类(水泥、石灰粉
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
(二)硅化法
利用硅酸钠(水玻璃)为主剂的化学浆液加固方法称为硅化 法。 1．硅化法的加固机理
硅化法按浆液成分可分为单液法和双液法。单液法使用 单一的水玻璃溶液，它较适用于渗透系数位0.1～0.2m/d的湿 陷性黄土等地基的加固。此时，水玻璃较易渗透入土孔隙， 与土中的钙质相互作用形成凝胶，而使土颗粒胶结成整体。
(1) 渗透灌浆 (2) 劈裂灌浆 (3) 压密灌浆 (4) 电化学灌浆（或电渗法）
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
2．浆液材料
按浆液所处状态可分为真溶液、悬浮液和乳化液； 按工艺性质可分为单浆液和双浆液；按浆液主剂分为无 机系列和有机系列； 按浆液颗粒可分粒状浆液（纯水泥浆、水泥黏土浆和水 泥砂浆等或统称为水泥基浆液）和化学浆液（环氧树脂类、 甲基丙烯酸酯类和聚氨酯等）两大类。
1．加固机理 对天然地基土的加固硬化机理和形成复合地基以加固
地基土、提高地基土强度、减少沉降量。 2．高压喷射注浆法的施工
① 首先进行施工前的准备； ② 桩机按布好的桩点就位； ③ 开机钻孔至设计深度； ④ 高压喷射注浆； ⑤ 边注浆边提升； ⑥ 成桩结束提管冲洗。
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
软土地基及处理方法
真空预压法合用于加固淤泥、淤泥质土和其他 能够排水固结而且能形成负超静水压力边界条件旳 软粘土。
真空预压处理旳优点
(1)加固过程中土体除产生竖向压缩外，还伴随侧向收缩，不会造成侧向挤 出，尤其适于超软土地基加固。 (2)一般膜下真空度可达600mmHg，等效荷重为80kPa，约相当于4.5m堆 土荷载；真空预压荷重可与堆载预压荷重叠加，当需要不小于80kPa旳预 压加固荷重时，可与堆载预压法同步使用，超出80kPa旳预压荷重由堆载
五、流变性：是指在一定旳荷载连续作用下，土旳变形 随时间而增长旳特征。使其长久强度远不大于瞬时强 度。这对边坡、堤岸、码头等稳定性很不利。所以， 用一般剪切试验求得抗剪强度值，应加合适旳安全系 数
六、不均匀性：软土层中因夹粉细砂透镜体，在平面及 垂直方向上呈明显差别性，易产生建筑物地基旳不均 匀沉降。
（二）排水固结法
土体在一定载荷作用下排水固结，使孔 隙比降低，强度提升，以到达提升地基承载 力，降低工后沉降旳目旳。
本法涉及：加载预压法、超载预压法、砂 井法（一般砂井、袋装砂井和塑料排水带 法）、真空预压与堆载预压联合作用以及降 低地下水位等。
真空预压软基处理
真空预压属于排水固结法，真空预压法是在地 基表面铺设密封膜，经过特制旳真空设备抽真空， 使密封膜下砂垫层内和土体中垂直排水通道内形成 负压，加速孔隙水排出，从而使土体固结、强度提 升旳软土地基加固法。
软土地基
软土地基：系 指由淤泥、淤 泥质土、松软 冲填土与杂填 土，或其他高 压缩性软弱土 层构成旳地基。
软土地基旳物质构造、物理力学性质等具有
下列旳基本特点：
—、高压缩性：软土因为孔 隙比不小于1，含水量大， 容重较小，且土中含大量 微生物、腐植质和可燃气 体，故压缩性高，且长久 不易到达国结稳定。在其 他相同条件下，软土旳塑 限值愈大，压缩性亦愈高。
真空预压处理旳优点
(1)加固过程中土体除产生竖向压缩外，还伴随侧向收缩，不会造成侧向挤 出，尤其适于超软土地基加固。 (2)一般膜下真空度可达600mmHg，等效荷重为80kPa，约相当于4.5m堆 土荷载；真空预压荷重可与堆载预压荷重叠加，当需要不小于80kPa旳预 压加固荷重时，可与堆载预压法同步使用，超出80kPa旳预压荷重由堆载
五、流变性：是指在一定旳荷载连续作用下，土旳变形 随时间而增长旳特征。使其长久强度远不大于瞬时强 度。这对边坡、堤岸、码头等稳定性很不利。所以， 用一般剪切试验求得抗剪强度值，应加合适旳安全系 数
六、不均匀性：软土层中因夹粉细砂透镜体，在平面及 垂直方向上呈明显差别性，易产生建筑物地基旳不均 匀沉降。
（二）排水固结法
土体在一定载荷作用下排水固结，使孔 隙比降低，强度提升，以到达提升地基承载 力，降低工后沉降旳目旳。
本法涉及：加载预压法、超载预压法、砂 井法（一般砂井、袋装砂井和塑料排水带 法）、真空预压与堆载预压联合作用以及降 低地下水位等。
真空预压软基处理
真空预压属于排水固结法，真空预压法是在地 基表面铺设密封膜，经过特制旳真空设备抽真空， 使密封膜下砂垫层内和土体中垂直排水通道内形成 负压，加速孔隙水排出，从而使土体固结、强度提 升旳软土地基加固法。
软土地基
软土地基：系 指由淤泥、淤 泥质土、松软 冲填土与杂填 土，或其他高 压缩性软弱土 层构成旳地基。
软土地基旳物质构造、物理力学性质等具有
下列旳基本特点：
—、高压缩性：软土因为孔 隙比不小于1，含水量大， 容重较小，且土中含大量 微生物、腐植质和可燃气 体，故压缩性高，且长久 不易到达国结稳定。在其 他相同条件下，软土旳塑 限值愈大，压缩性亦愈高。
软土地基处理技术讲座
2、当土体排水速率快且施工过程较慢时，宜采用固结不排水三 轴剪切试验或直剪试验。
3、对土体可能发生较大应变的工程，应测定残余抗剪强度，必 要时应进行蠕变试验、动扭剪试验、动单剪试验和动三轴试验。
五、根据变形计算的要求确定压缩系数、先期固结压力、压缩指
数、回弹指数、固结系数时，可采用常规固结试验、快速加荷固结试
土 然地质地理环境，可划
与 软
分为北部、中部、南部 三个地区。
北中部分界线：沿秦
土 岭走向向东至连云港以
地 北的海边；
基
中南部分界线：沿苗
岭、南岭走向向东至蒲
田的海边。
北部 中部 南部
7
软土地基处理技术
软 土 与 软 土 地 基
1.2 软土的成因、分类及分布
海 区别 陆
别
典型地区
沉积相
土层埋 深
m
一、地基处于弹性状态时极限填土高度计算
软 土
可得： P
cos
C
sin 2 2 sin
地
基
令： y sin 2 2 sin
路
基 设
由 y 2 cos2 2sin 0
1.34 1.9 1.11 1.28
1.44 1.94
有机质 含量
％ 7.5
6.5 11
18.4 9.9
8
软土地基处理技术 1.3 软土的工程性质
软
（1）孔隙比大、含水量高
土
（2）压缩性高
与 软
（3）强度低
土
（4）变形量大
地 基
（5）压缩稳定所需时间长
（6）侧向变形较大
9
软土地基处理技术 1.4 软土地基常见工程问题
3、对土体可能发生较大应变的工程，应测定残余抗剪强度，必 要时应进行蠕变试验、动扭剪试验、动单剪试验和动三轴试验。
五、根据变形计算的要求确定压缩系数、先期固结压力、压缩指
数、回弹指数、固结系数时，可采用常规固结试验、快速加荷固结试
土 然地质地理环境，可划
与 软
分为北部、中部、南部 三个地区。
北中部分界线：沿秦
土 岭走向向东至连云港以
地 北的海边；
基
中南部分界线：沿苗
岭、南岭走向向东至蒲
田的海边。
北部 中部 南部
7
软土地基处理技术
软 土 与 软 土 地 基
1.2 软土的成因、分类及分布
海 区别 陆
别
典型地区
沉积相
土层埋 深
m
一、地基处于弹性状态时极限填土高度计算
软 土
可得： P
cos
C
sin 2 2 sin
地
基
令： y sin 2 2 sin
路
基 设
由 y 2 cos2 2sin 0
1.34 1.9 1.11 1.28
1.44 1.94
有机质 含量
％ 7.5
6.5 11
18.4 9.9
8
软土地基处理技术 1.3 软土的工程性质
软
（1）孔隙比大、含水量高
土
（2）压缩性高
与 软
（3）强度低
土
（4）变形量大
地 基
（5）压缩稳定所需时间长
（6）侧向变形较大
9
软土地基处理技术 1.4 软土地基常见工程问题
《特殊土地基》课件
变形
处理方法：采 用换填法，将 湿陷性土换为
非湿陷性土
处理方法：采 用强夯法，通 过强夯提高土 的密实度和强
度
处理方法：采 用预压法，通 过预压降低土 的含水量和孔
隙比
处理方法：采用抗膨胀材料， 如石灰、水泥等
膨胀土地基的特点：土质松 软，易受水影响，膨胀变形
处理方法：采用抗膨胀结构， 如桩基础、筏板基础等
解决方案：采用桩基础、 复合地基等方法进行加固 处理
工程效果：成功解决了湿 陷性土地基问题，保证了 建筑物的安全稳定
膨胀土地基的特点： 膨胀性、吸水性、 收缩性等
膨胀土地基的工程 应用：道路、桥梁、 建筑等
膨胀土地基的工程 处理方法：换填、 注浆、加固等
膨胀土地基的工程 实例：某高速公路 、某桥梁、某建筑 等
智能化：利用人工智能、大 数据等技术进行实时监测和 预测
无线化：采用无线传感器网 络进行远程监测和检测
集成化：将多种监测和检测 技术集成到一个系统中，提 高效率和准确性
绿色化：采用环保、节能的 监测和检测技术，降低对环 境的影响
标准化：制定统一的监测和 检测标准，提高监测和检测 结果的可比性和可靠性
新技术：采用 先进的施工工 艺和设备，提 高施工效率和
质量
新材料：使用 新型材料，提 高地基的承载
力和稳定性
局限性：新技 术和新材料的 应用需要较高 的成本和投入
局限性：新技术 和新材料的应用 需要专业的技术 人员和设备，需 要一定的培训和
经验积累
绿色环保：新材料和新技术将更加注重环保和可持续发展 智能化：新技术和新材料将更加智能化，提高工作效率和精度 复合化：新材料和新技术将更加复合化，满足多种需求 标准化：新技术和新材料将更加标准化，提高工程质量和可靠性
处理方法：采 用换填法，将 湿陷性土换为
非湿陷性土
处理方法：采 用强夯法，通 过强夯提高土 的密实度和强
度
处理方法：采 用预压法，通 过预压降低土 的含水量和孔
隙比
处理方法：采用抗膨胀材料， 如石灰、水泥等
膨胀土地基的特点：土质松 软，易受水影响，膨胀变形
处理方法：采用抗膨胀结构， 如桩基础、筏板基础等
解决方案：采用桩基础、 复合地基等方法进行加固 处理
工程效果：成功解决了湿 陷性土地基问题，保证了 建筑物的安全稳定
膨胀土地基的特点： 膨胀性、吸水性、 收缩性等
膨胀土地基的工程 应用：道路、桥梁、 建筑等
膨胀土地基的工程 处理方法：换填、 注浆、加固等
膨胀土地基的工程 实例：某高速公路 、某桥梁、某建筑 等
智能化：利用人工智能、大 数据等技术进行实时监测和 预测
无线化：采用无线传感器网 络进行远程监测和检测
集成化：将多种监测和检测 技术集成到一个系统中，提 高效率和准确性
绿色化：采用环保、节能的 监测和检测技术，降低对环 境的影响
标准化：制定统一的监测和 检测标准，提高监测和检测 结果的可比性和可靠性
新技术：采用 先进的施工工 艺和设备，提 高施工效率和
质量
新材料：使用 新型材料，提 高地基的承载
力和稳定性
局限性：新技 术和新材料的 应用需要较高 的成本和投入
局限性：新技术 和新材料的应用 需要专业的技术 人员和设备，需 要一定的培训和
经验积累
绿色环保：新材料和新技术将更加注重环保和可持续发展 智能化：新技术和新材料将更加智能化，提高工作效率和精度 复合化：新材料和新技术将更加复合化，满足多种需求 标准化：新技术和新材料将更加标准化，提高工程质量和可靠性