地基處理新技術(shù)(復(fù)合地基新技術(shù))

復(fù)合地基新技術(shù)地基處理新技術(shù)NewTechnologyofSoilImprovementNewTechnologyofCompositeFoundation現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁技術(shù)漿固散體樁技術(shù)加筋碎石樁技術(shù)復(fù)合加筋排水褥墊技術(shù)其他新技術(shù)

柔性樁復(fù)合地基：砂樁、灰土樁、碎石樁、水泥土攪拌樁（粉噴樁、漿噴樁）

剛性樁復(fù)合地基：CFG樁、混凝土灌注樁、預(yù)應(yīng)力管樁等

加固費用低加固效果弱加固效果好加固費用高目標(biāo)：研究一種具有剛性樁加固效果、柔性樁加固費用、技術(shù)可靠且經(jīng)濟合理的樁基技術(shù)復(fù)合地基加固方法1現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁技術(shù)1.1基本原理大直徑現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁（ThinwallPipePilebyusingCast-in-placeConcrete，即PCC樁），該技術(shù)在設(shè)備底盤和龍門支架的支撐下，依靠上部振動頭的振動力，將雙層鋼質(zhì)套管組成的空腔結(jié)構(gòu)及焊接成一體的下部活瓣樁靴沉入預(yù)定的設(shè)計深度，形成地基中空的環(huán)形域，在腔體內(nèi)均勻灌注混凝土，之后振動拔管，灌注于內(nèi)管中土體與外部的土體之間便形成混凝土管樁。成模造漿器在沉樁和拔樁過程中，通過壓入潤滑泥漿保證套管順利工作?；畎陿堆ピ诠軜洞蛉霑r閉合，在拔樁時自動分開。PCC樁概念(a)FrontView(b)SideViewPCC樁設(shè)備1、底盤（含卷揚機等）；2、龍門支架；3、振動頭；4、鋼質(zhì)內(nèi)外套管空腔結(jié)構(gòu)；5、活瓣樁靴結(jié)構(gòu)；6、成模造漿器等；7、混凝土分流器。PCC樁樁機設(shè)備1.2PCC樁施工工藝LocationDrivePourExtractComplete模扳作用1在振動力的作用下環(huán)形腔體模扳沉入土中后澆鑄混凝土，當(dāng)振動模扳提拔時，同時混凝土從環(huán)形腔體模扳下端注入環(huán)形槽孔內(nèi)，空腹模扳起到了護(hù)壁作用，因此不會出現(xiàn)縮壁和塌壁現(xiàn)象。保證了混凝土在槽孔內(nèi)良好的充盈性和穩(wěn)定性2環(huán)形腔體模扳在振動提拔時，對模扳內(nèi)及注入槽孔內(nèi)的混凝土有連續(xù)振搗作用，使樁體充分振動密實。同時又使混凝土向兩側(cè)擠壓，管樁壁厚增加振搗作用擠密作用3現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁在施工過程中由于振動、擠壓和排土等原因，可對樁間土起到一定的密實作用。擠壓、振密范圍與環(huán)形腔體模扳的厚度及原位土的性質(zhì)有關(guān)。1.3PCC成樁機理如何進(jìn)行質(zhì)量檢測？樁芯開挖檢測低應(yīng)變檢測靜載荷試驗1.4PCC樁質(zhì)量檢測樁芯開挖檢測RangeofimprovedNo.Length（m）Design（m）Designthicknessofwall（cm）Averagethicknessofwall（cm）Mini.thicknessofwall（cm）K30+740~K30+778A8-2115.01.01213.913.6A4-1015.01.01214.113.6K30+778~K30+808A2-1915.01.241214.113.8A1-815.01.241214.213.9K30+808~K30+838A6-2215.51.01214.013.6A10-2015.51.01214.313.8K30+838~K30+868A3-2115.51.01214.013.5A2-1915.51.01213.913.6K30+868~K30+898A4-315.51.01214.213.9低應(yīng)變檢測靜載荷試驗1.5PCC樁主要技術(shù)性能1沉樁深度達(dá)到25m以上。2樁徑為10001500mm。3管樁壁厚100150mm4混凝土標(biāo)號C10-C30。5樁間距2.5m－4.0m，采用梅花形或方形布置。PCC樁的應(yīng)用范圍1、高速公路、高速鐵路、市政道路的路基處理；2、重力式邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)加固；3、大型油罐及煤氣柜基礎(chǔ)處理；4、污水處理廠大型瀑氣池、沉淀池基礎(chǔ)處理；5、江河堤防的地基加固等。6、多層及小高層建筑物地基處理；7、港口碼頭、海堤、防波堤等海岸工程適用于填土、飽和及非飽和粘性土及具有良好擠密效果的砂土、粉土等土層。1.6應(yīng)用推廣和成果轉(zhuǎn)讓PCC樁技術(shù)已廣泛應(yīng)用于我國江蘇、浙江、上海、天津、湖南、河北等多個省市高速公路和市政道路等國家重點工程大面積地基處理，如江蘇鹽通高速公路、南京繞城高速公路、南京河西濱江大道、鎮(zhèn)江金陽市政大道、上海北環(huán)高速公路、浙江杭千高速公路、湖南常張高速公路、天津威武高速公路、天津京滬二期高速公路、河北沿海高速公路等，產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益達(dá)到1.14億元，并取得顯著的社會環(huán)境效益。高速公路施工照片www.GeoH65-19www.GeoH65-2065-2165-22www.GeoH65-23www.GeoH65-2465-25www.GeoH65-26www.GeoH65-2765-28現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁技術(shù)漿固散體樁技術(shù)加筋碎石樁技術(shù)復(fù)合加筋排水褥墊技術(shù)其他新技術(shù)2、漿固散體材料樁技術(shù)

2.1基本原理：（1）復(fù)合地基的加固效果取決于樁體的強度和樁間土的承載力。（2）碎石樁復(fù)合地基的特點：樁體為散粒體，樁身強度低。（3）壓力注漿既能提高樁體的強度，又能改善樁間土的性質(zhì)。（4）現(xiàn)澆薄壁管樁對于深基礎(chǔ)來說樁架的要求高，在遇到上方有高壓電線等障礙物來說施工不便。2.2技術(shù)簡介

該技術(shù)利用鉆機按設(shè)計直徑，鉆進(jìn)至設(shè)計深度成孔，然后放入注漿管，投放石料。在投放石料的過程中，用注漿管放水清洗鉆孔。石料投放完成后進(jìn)行注漿，固結(jié)成樁。漿液除在孔中注漿成樁外，也向周圍土體滲透。優(yōu)點和效果：注漿樁是一種引入注漿技術(shù)的軟基處理方法，將注漿技術(shù)與碎石樁技術(shù)相結(jié)合，成樁直徑為300～700mm，樁長一般在35m以內(nèi)。2.3施工工藝2.4加固原理漿固樁復(fù)合地基加固地基的機理是（1）樁體凝固作用。漿液除在孔內(nèi)與骨料固結(jié)成樁，（2）漿液擴散作用。漿液還部分滲入土體，改善樁周天然土的性質(zhì)。復(fù)合地基加固區(qū)由一般剛性樁復(fù)合地基簡單的兩部分（樁體和天然土體）擴展到注漿樁復(fù)合地基的三部分（樁體、漿液滲透加固體和天然土體），達(dá)到更好的提高地基承載力和減少地基沉降的復(fù)合效果。由于施工機械高度不高，因此不受現(xiàn)場空間限制。樁體材料除了可用碎石之外還可使用城市廢棄的粉碎后的磚塊，既廢物利用又保護(hù)了環(huán)境。2.5推廣應(yīng)用漿固碎石樁技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于浙江杭千高速公路、浙江寧波繞城高速公路、浙江甬臺溫沿海鐵路等國家重點工程大面積地基處理，取得顯著的社會經(jīng)濟效益。www.GeoH65-38www.GeoH65-39www.GeoH65-402.6現(xiàn)場試驗現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁技術(shù)漿固散體樁技術(shù)加筋碎石樁技術(shù)復(fù)合加筋排水褥墊技術(shù)其他新技術(shù)3、加筋碎石樁技術(shù)

豎向加筋碎石樁技術(shù)是為提高碎石樁承載力的又一新方法。碎石樁的工作時需要一定的徑向約束力，如果地基土強度過低(一般認(rèn)為不排水剪強度Cu<20kPa)就不能提供足夠的碎石樁工作所需的徑向約束力，如何限制樁頂附近碎石樁的側(cè)向變形,以適應(yīng)地基加固的需要，該技術(shù)將豎向管式格柵設(shè)置在碎石樁的上部，用以限制碎石樁上部側(cè)向變形，達(dá)到提高樁基的承載力的目的。3.1概述加筋約束作用1加筋后約束樁體上部變形，使荷載傳遞到樁體下部四周土體以及下臥層上，減小復(fù)合地基沉降2樁身在加筋的約束下，樁身模量遠(yuǎn)大于樁間土，地基中應(yīng)力將按模量大小進(jìn)行分配，應(yīng)力向樁上集中，應(yīng)力沿樁身向下四周橫向擴散，使應(yīng)力分布趨于均勻，樁體的置換作用3.2技術(shù)原理3碎石樁縮短了孔隙水的水平滲透途徑，促進(jìn)了土中孔隙水壓力的消散，提高了飽和粘性土排水固結(jié)的能力，使沉降穩(wěn)定加快排水作用3.3工程應(yīng)用

寧波繞城高速公路軟基加固工程中，進(jìn)行了豎向格柵加筋碎石樁的現(xiàn)場試驗，目的是驗證格柵碎石樁的技術(shù)可行性以及格柵套筒長度對樁身承載性狀的影響。碎石樁長度為8m樁徑為40cm，格柵套管直徑為40cm，考慮到徑向變形影響范圍主要在樁基的上部，因此，設(shè)計格柵套管的長度分別為0m、2m、3m和4m四個工況。碎石樁采用正方形的布置形式，樁體材料選用粒徑為20～40mm(最大粒徑小于60mm)的碎石，格柵套管孔徑50mm。3.4工程科學(xué)問題加筋碎石樁復(fù)合地基變形加筋碎石樁承載特性研究加筋碎石樁荷載傳遞機理碎石樁加筋優(yōu)化深度研究加筋碎石樁復(fù)合模量研究現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁技術(shù)漿固散體樁技術(shù)加筋碎石樁技術(shù)復(fù)合加筋排水褥墊技術(shù)其他新技術(shù)

4.1概述

在設(shè)置砂井和塑料排水板的排水固結(jié)法地基處理過程中，砂墊層是最為普遍使用的方法。砂墊層的作用主要是作為水平排水層。

同時，對于高路堤工程，往往要設(shè)置土工格柵來提高路堤的穩(wěn)定性并協(xié)調(diào)變形。

沿海平原地區(qū)，由于環(huán)境保護(hù)采砂限制，同時由于運輸成本高，砂墊層的使用成本高。

砂墊層由于厚度薄，施工往往由人工操作并易受天氣影響較大。4、復(fù)合加筋排水褥墊技術(shù)4.2技術(shù)開發(fā)4.3工程科學(xué)問題復(fù)合加筋褥墊材料特性研究復(fù)合加筋褥墊