【正文】 ? 粘性土地基的加固后孔隙比可按下式求出： ? (317) 39。 ? ?1— 加固后土重度 (KN／ m3)。 ? 管溝地基的砂樁加固如圖 3l2所示。擠密砂樁還可防止地震時(shí)松散砂土的液化，防止各種震動(dòng)對(duì)地基的消極影響，改善板樁前后兩面的土壓力，增強(qiáng)樁的水平阻力，防止挖掘時(shí)基底隆起等。后者主要起排水作用。 ? 石灰樁填料為生石灰或生石灰與砂混合物。 ? 對(duì)于非飽和黃土類(lèi)土，大夯擊能量導(dǎo)致土體大量沉陷，使原來(lái)欠壓密狀態(tài)轉(zhuǎn)化為超壓密狀，消除濕陷性。加固后，地基承載力可提高 2~5倍，沉降量達(dá) ~3m。強(qiáng)夯的單擊夯擊能量可達(dá) 1500~500DkN／ m2。 ? 施工時(shí)，重錘由移動(dòng)式起重機(jī)吊掛而錘擊土層。 ? 重錘夯實(shí)的加固深度和壓實(shí)程度，根據(jù)土質(zhì)、含水量和夯實(shí)制度而定。 ? 粘土沉降時(shí)間 t(年 )可由下式求得 ? (35) ? 式中 H— 土層厚度 (m)； ? CV— 固結(jié)系數(shù) (m2／ s)。一旦建立逸水通道，土體即會(huì)沉降。 ? 一、土壓實(shí)過(guò)程與含水量關(guān)系 ? 淺層土壓實(shí)方法有；重錘夯實(shí)、碾壓、堆載、振動(dòng)等方式。這種方法施工方便，但難以保證換填斷面形狀的正確，從而可能導(dǎo)致上部構(gòu)筑物失穩(wěn)。 ? 土加固方法主要可分下列各類(lèi)： ? 換土 — 把軟弱土換為密實(shí)土， ? 壓實(shí) — 提高土的密實(shí)度，減少土的孔隙比； ? 脫水 — 降低地下水位，使地基土脫水，提尚土的強(qiáng)度； ? 注漿 — 向土體注入漿液，填塞土孔隙，增加土顆粒間膠結(jié)強(qiáng)度及提高土的抗剪強(qiáng)度； ? 燒結(jié) — 對(duì)粘土類(lèi)土加熱燒結(jié)，提高土強(qiáng)度。挖掘試坑，在坑內(nèi)用荷載板加壓。以后，每打入土中 30cm的錘擊數(shù)，即為實(shí)測(cè)的錘擊數(shù) N’。 ? (4)根據(jù)土建構(gòu)筑物安全性來(lái)確定相同土質(zhì)的地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值。 ? 因此，地基設(shè)汁應(yīng)同時(shí)滿足下列兩個(gè)條件。給水排水工程施工 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 制作人 虞小其 目錄 ? 第一節(jié) 概述 ? 第二節(jié) 換土 ? 第三節(jié) 淺層加固 ? 第四節(jié) 深層加固 ? 第五節(jié) 土的脫水加固 ? 第六節(jié) 土的注漿加固 ? 第七節(jié) 土的熱加固 第三章 土的加固 第一節(jié) 概述 ? 一、地基強(qiáng)度 ? 地基在構(gòu)筑物荷載作用下，既不會(huì)因地基土產(chǎn)生的剪應(yīng)力超過(guò)土的抗剪強(qiáng)度而產(chǎn)生剪切破壞，導(dǎo)致地基和構(gòu)筑物破壞，又不會(huì)使地基土產(chǎn)生超過(guò)構(gòu)筑物所允許的沉降量或不均勻沉降差，導(dǎo)致構(gòu)筑物發(fā)生裂縫，地甚的這種承受荷載的能力稱(chēng)地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值 fk。當(dāng)構(gòu)筑物的強(qiáng)度和剛度使構(gòu)筑物尚能保持穩(wěn)定和完整的最大不均勻沉降量，稱(chēng)容許不均勻沉降量，或極限不均勻沉降量。 ? (3)根據(jù)土體強(qiáng)度理論，計(jì)算能保證地基強(qiáng)度安全的地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值，然后再驗(yàn)算受構(gòu)筑物荷載作用的地基變形值。 ? 動(dòng)力觸探一般采用標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)，是利用重為，落距為 76cm，直徑為 42mm的觸探桿自由下落將標(biāo)準(zhǔn)貫入器 (圖 32)打入土層中 15cm。荷載試驗(yàn)可以在構(gòu)筑物原位進(jìn)行。加固目的如：提高地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值、穩(wěn)定邊坡、修建止水帷幕、提高土的氣密性、施工臨時(shí)加固等。 ? 強(qiáng)制擠出換填是不挖除原弱土層，而借換填土的自重下沉將軟弱土擠出。如果土質(zhì)條件和對(duì)地基要求容許采用土壓實(shí)加固，就應(yīng)首先采用這種方法。水分沒(méi)有逸出土體，孔隙比不會(huì)減少。干密度繼續(xù)增大，土強(qiáng)度不一定隨之增加，也即壓實(shí)能量繼續(xù)增大，土強(qiáng)度不一定隨之增大，甚至?xí)鄳?yīng)地降低。 ? 二、土壓實(shí)方法 ? (一 )重錘淺層夯實(shí) ? 重錘淺層夯實(shí)適用于地下水位以上的非飽和粘性土、砂土、濕陷性黃土和回填土等。 ? 重錘加固前應(yīng)挖坑進(jìn)行試夯，確定夯實(shí)制度。 第四節(jié) 深層加固 ? 一、土的動(dòng)力固結(jié)方法 ? 土的動(dòng)力固結(jié)法，又名強(qiáng)夯法，是以很大的沖擊能量對(duì)土層進(jìn)行較大深度的固結(jié)。強(qiáng)夯處理軟弱地基，方法簡(jiǎn)單，施工速度優(yōu)一般夯擊 3~6遍，每遍每點(diǎn)夯 5~20次，夯擊間距為 5~15m，加固軟粘土兩遍，夯擊間隔為 1~4周。地下水位較高的地基，經(jīng)過(guò)強(qiáng)夯使地下水位下降，而且由于夯后基土密實(shí)，地下水位不再回升。 ? 土樁填料一般為粉質(zhì)粘土、粉土、黃土等。前者提高土體的密實(shí)度，增強(qiáng)地基的承載力和穩(wěn)定性。 ? 在含水粘土層內(nèi)，砂樁還作為排水井，成為土中水的逸水通道。 ? 回填料也應(yīng)有良好級(jí)配，粒徑范圍不應(yīng)小于圖 311中曲線 e0。若按正三角形布置，假設(shè)松散土中的砂樁擠密效果可達(dá)100％，則加固前 ?ABC中土的總重等于加固后陰影部分土的總重，即： ? (312) ? (313) 1222)843(43 ??? dLL ???????1 dL ? 式中 L— 砂樁間距 (m)。 )(111 ?? ??? eG ? 松散中砂地基用砂樁加固時(shí)，通常要求加固后的相對(duì)密度 Dr‘＞ ,即： ? (315) ? 則加固后孔隙比為： ? (316) ? 式中 e1— 加固后地基土的孔隙比； ? emax— 土最大孔隙比； ? emin— 土最小孔隙比。超過(guò) ，邊緣部分密實(shí)度顯著降低。砂樁施工的基本過(guò)程是將工具管打入土層中，形成注孔。工具管由起重機(jī)吊掛定位，在工具管頂端上設(shè)有振動(dòng)器。測(cè)深板埋入地下，記錄土在壓實(shí)前后的測(cè)深板頂標(biāo)高，即可得地基下沉值。并由于固結(jié)沉降而提高抗剪強(qiáng)度的方法。井徑比，即砂井間距與砂井直徑之比 N＝ d/dw，一般為 5~9。根據(jù)計(jì)算和實(shí)測(cè)，原地基的平均主應(yīng)力 p0為： ? (330) ? 則砂井建立后平均主應(yīng)力為 : ? (331) ? 式中 k— 靜止土壓力系數(shù)； ? ?z— 覆蓋土壓力； ? c— 粘聚力； 3/)21(0 zkP ???3/)]/l n (4)21[( rRckP z ??? ? ? r— 矢徑； ? R— 塑性區(qū)域的半徑。 ? 則沉降減低率 ?為： ? (335) ? (336) ? 不考慮原地基加固效果，設(shè) M‘V/Mv?1，則 ?＜ 1。如在水下，由于厚度難以控制，砂墊層平均厚度可加大到 1m。振浮壓實(shí)方法的施工順序，振動(dòng)浮筒是一棒狀振動(dòng)器，高壓水由振動(dòng)器末端噴出。 ? 水位降落前， A點(diǎn)自重應(yīng)力為 : ? p=? ? 毛細(xì)管干燥土方法是把毛細(xì)管現(xiàn)象大的物體按適當(dāng)間距置人地基土中。 第六節(jié) 土的注漿加固 ? 一、概述 ? 軟弱土層或飽和土層采用淺層壓實(shí)或深層擠密加固方法失效時(shí)，可用注槳加固，又稱(chēng)漿液加固。粉性土呈蜂窩構(gòu)造， ? 滲透性很少。 ? 圖 326(d)為注漿穩(wěn)定土體，減少對(duì)檔土墻的壓力。 ? 圖 327所示為各種漿液所適用的土頒粒的粒徑范圍。 ? 水泥漿的水灰比，根據(jù)需要加固強(qiáng)度、土顆粒粒徑和級(jí)配、滲透系數(shù)、注入壓力、酒注管直徑和布置間距等確定，可取范圍為 :l~4： 1，由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。 ? 注漿用水破璃溶液的濃度用波美 (Be39。 ??克分子數(shù)克分子數(shù)ONaS iOm22? ? 在水玻璃中摻入膠凝劑，成為水玻璃復(fù)合液，可形成膠凝物質(zhì)，加固土體。nSiO2+H3PO4+mH2O?nSiO2(m+1)H2O+Na2HPO4 ? (4)水玻璃 水泥漿液 ? 為懸濁液。 ? 水破璃復(fù)合液的種類(lèi)還有很多，如水玻璃 二氧化碳，水玻璃 重碳酸鈉 氯硅酸鈉，水玻璃 草酸 硫酸鈉，以及各種有機(jī)物：醋酸、酸性有機(jī)鹽、有機(jī)酸脂、乙二醛、 聚乙烯醇等。新老膠凝體間，膠結(jié)較好，原料來(lái)源廣泛。摻加硼砂也可提高結(jié)合體強(qiáng)度。結(jié)實(shí)體強(qiáng)度為~，但抗?jié)B性很好。鐵氰化鉀是陽(yáng)聚值，可延長(zhǎng)膠凝時(shí)間。丙凝凝膠不溶于水， 不易受蝕，抗?jié)B性很好，滲透系數(shù)達(dá) 104~105mm/s，但強(qiáng)度較低，漿液濃度為 10％時(shí)， 結(jié)合體的強(qiáng)度為：細(xì)砂， ~。 ? 尿醛樹(shù)脂為強(qiáng)酸性，不宜用于強(qiáng)堿性土層。實(shí)際的有效加固半徑根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。 ? 則 ? (348) ? 砂土注入率 gr可由下式?jīng)Q定： )m/(11 330 土漿液mfeeefeeg r ????????)lg( l g 00 ppCeee C ?????fp ppeCg Cr ?????00lg1 ? (349) ? 式中 gv— 加固土的孔隙體積 (m3)。但是，注入壓力過(guò)高，會(huì)使土的空隙擴(kuò)展，漿液 )m/m( 33 土漿液fgg Vr ?? ? 流失，地表冒漿，地表隆起。 ? 交替注入方式如圖 333(c)所示。 ? 分層注入有兩種順序：自上而下分層注入和自下而上分層注入。 ? 這種高壓強(qiáng)制注漿稱(chēng)噴射注入加固，其中比較有效的是旋轉(zhuǎn)噴射樁加固。粘土熱加固是根據(jù)粘土這種性質(zhì)采用的。 ? 開(kāi)放式燃燒如圖 336所示，由雙孔組成，兩個(gè)鉆孔的下端連結(jié)。爐口上部為噴油器，重油與壓縮空氣混合噴入引燃室。 ? 熱加固的設(shè)備系統(tǒng)如圖 338所示。C)； ? Ww— 1m3土中水重 (kg)； ? Cw— 水的熱容量 (100kcaI／ kg