垫层的作用
提高地基承载力 减少沉降量 加速软弱土层的排水固结 防止冻胀 消除膨胀土的胀缩作用
2、适用范围
适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填
土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理。
3、垫层厚度的确定
pz+pcq≤fz
Pz：垫层底面处的附加应力设计值（kpa） Pcq：垫层底面处土的自重应力标准值（kpa） fz：经深度修正后垫层底面处土层的地基载
5、土钉长度
一般小于土坡垂直高度
注浆式（0.5~0.7）H
打入式（0.5~0.6）H
6、土钉间距
一般为1~2m 注浆式：6~12倍土钉钻孔直径
打入式：0.5~1.5m
7、土钉厚度
一般80~200mm，常用100mm
混凝土强度>C18 ，常挂网
国外土钉施工专利方法——喷栓系统
1-高频锤 1-高压水泥浆泵 3-土钉 4-预加固的土层
平板振动法
五、石灰桩
块灰灌入法 （亦称石灰桩法）
1、分类 粉灰搅拌法（亦称石灰柱法）
石灰浆压力喷注法
2、加固机理
桩间土：成孔挤密、膨胀挤密、脱水挤密 桩 身：用掺合料防止石灰桩中心软弱 复合地基
3、适用范围
主要适用于杂填土、素填土、一般粘性土、 淤泥质土和淤泥及透水性小的粉土。 对于透水性大的砂土和砂质粉土，以及超高 含水量的软土（W>130%）则不适用。
承力设计值（kpa）
回填土 垫层 Pcq Pz
4、垫层宽度的确定
以满足基础底面应力扩散和防止垫层向两 侧挤出的原则进行设计。一般按下式或当地经 验确定： b´≥b+2ztanθ b´:垫层底面宽度（m） b:基础底面宽度（m） θ :垫层的压力扩散角（°）
机械碾压法（分层碾压）
5、垫层施工方法
重锤夯实法
4、桩径：一般为150~400mm
5、桩距及布置：一般为3倍桩径
平面布置：梅花形或正方形
6、桩长
①若为形成一层压缩小的垫层，则桩长较小， 一般2~4m ②若为减少沉降,则需较长的桩长
③若为解决深层滑动问题,则桩需穿过滑动面
取决于石灰桩的加固目的和上部结构的条件:
六、水泥土搅拌法（搅拌桩）
1、概述
（一）地基处理的基本方法（续）
塑料排水带法
填载预压法
3、排水（固结）法
砂井法
真空预压法
降低地下水位法 电渗排水法
（一）地基处理的基本方法（续）
土工聚合物 加筋土
4、加筋法
土层锚杆
土钉
树根桩法
（一）地基处理的基本方法（续）
注浆法
5、胶结法 高压喷射注浆法
水泥土搅拌法（深层搅拌法）
6、冷热处理法
冻结法 烧结法
土木工程新技术、新方法
——地基加固新技术
一、地基处理的目的 二、地基处理技术的国内外发展情况 三、地基处理的基本方法 四、换填法 五、石灰桩 六、水泥土搅拌法（搅拌桩） 七、高压喷射注浆 八、土钉墙技术 结束
一、地基处理的目的
利用各种方法对地基土进行加固， 用以改变地基土的工程特性。
二、地基处理技术的国内外发展情况
3、加固土直径
单管旋喷 d≈0.3~0.8m 二重管
三重管旋喷
多重管旋喷
d≈0.7~1.8m
d≈2.0~4.0m
八、土钉墙技术
1、概述
二钉墙由被加固土体、放置在土中的土 钉体和面板组成。70年代后发展起来。
2、适用范围
适用于一定粘性的杂填土、粘性土、黄土 类土及弱胶结的砂质土边坡。
a、对标准贯入击数< 10或相对密度低于0.3的砂 土边坡，不经济 b、对不均匀系数< 2的级配不良有砂土 c、对软土边坡 d、对侵蚀性土（如煤渣、矿渣、炉渣、酸性矿 物废料） e、对含水丰富的粉细砂层和砂卵石层
（1）型式
高压喷射注浆法所形成的固体形状与喷射流移 动方向有关，一般分以下三种型式： 旋喷：形成圆柱体，移为旋喷桩 定喷：形成板状、壁状 摆喷：形成厚墙状
高压喷射注浆的三种型式
单管法：喷浆 （2）喷射工 ! 二重管法：喷浆、喷气 艺类型 三重管法：喷水、气、浆 多重管法：喷水、气、浆、真空抽
单 管 法 高 压 喷 射 注 浆 示 意 图
水泥土搅 拌法是用于加 固饱和粘性土 地基的一种新 方法。
左图 SJB-1型深层双轴搅拌机 右图 GZB-600型深层单轴搅拌机
水泥土搅拌法的优点：
①最大限量地利用了原土 ②不产生侧向挤出，对周围建筑物影响小 ③施工时无振动、无噪声、无污染 ④加固后重度变化不明显，对软弱下卧层不 致产生附加沉降 ⑤降低造价
2、水泥渗入比
掺加的水泥重量 aw 100 % 被加固软土的湿重
一般选用7~20% 或
掺加的水泥重量 水泥掺量 被加固土的体积
一般采用180~250kg/m
3
3、单桩竖向承载力的设计计算
p q s u p l A p q p
d k
qs： 桩间土平均摩擦力 u p： 桩周长 l： 桩长
谢谢大家！
水泥土搅拌法施工工艺流程图
七、高压喷射注浆
1、概述 60年代始于日本，它是利用钻机把带有喷 嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，以高压 设备使浆液或水成为20~40mpa的高压射流从喷 嘴中喷射出，冲出破坏土体，同时钻杆以一定 的速度渐渐向上提升，将浆液与土粒强制搅拌 混合，浆液凝固后，在土中形成一个固结体。
三、地基处理的基本方法
（一）地基处理的基本方法
垫层法
换土垫层法
相对整体
强夯挤淤法
1、换填法
置换法
部分 （复合地基）
振冲置换法（碎石桩法） 石灰置换法
强夯置换法
水泥粉煤灰碎石桩法
（一）地基处理的基本方法（续）
表层压实法 重锤夯实法
振密 2、 法 挤压
强夯法
振冲挤压法
土桩法
砂桩法 爆破法
以上除表层压实法外，均属“深层密实”
土木工程新技术、新方法
系统可靠度 系统可靠度
系统可靠度现行定义为：一个系统在规定的使 用期间内，在预期工作条件下，能正常工作的概 率可记为：
p()
代表该结构使用期间在预定条件下“正常
工作”这一随机事件。
利用可靠度进行工程设计，具有以下明显的优越性
①可靠度表现了安全和经济的统一 ②可靠度协调了近期投资和长远效益 ③可靠度指标是工程设计的综合性约束条件
： 天然地基土折减系数 Ap： 桩的截面积
q p： 天然地基土承载力标准值
4、复合地基承载力
主要通过现场复合地基载荷试验确定， 也可按下式计算：
f sp , k
R m (1 m) f s , k Ap
d k
m： 面积置换率 R ： 单桩竖向承载力标准值
d k
AP： 桩的截面积
： 桩间土承载力折减系数 f s ,k： 桩间承载力标准值
二重管法高压喷射注浆示意图
三 重 管 法 高 压 喷 射 注 浆 示 意 图
2、适用范围
①土质适用范围
主要适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性 土、粉土、黄土、砂土、人工填写土和碎石 土等地基。 对地下水流速过大，无充填岩溶地段、 永冻土以及对水涨有严重腐蚀的地基，均不 宜采用。
②工程使用范围
a、增加地基强度
b、挡土围堰及地下工程建设
c、增大土的摩擦力和粘聚力 d、减少振动、防止液化 e、防渗帷幕（如下图）
上：保护邻近建筑物
下：防止基坑底部隆起
上：地下管道或涵洞护推 拱 下：防止小型坍方滑坡
右： 帷 幕 井 筒
上：坝基防渗
左：防止眉构和 地下水管道 漏水漏气
下图：防止涌砂冒水 上图：地下连续墙补缺
近40年，国外在地基处理方面发展十分迅速， 老方法得到改善，新方法不断涌现。 从提高土的抗拉强度——土的“加筋法” 土工聚合物 从如何有利于排水和加速固结—— 砂井预压 塑性排水带 强夯法 从如何进行深层密实处理—— 振动水冲法 另外：真空泵的问世—建立了“真空预压法”
>20000KPa压缩空气机问世—“高压喷射注浆法”
土钉与加筋土挡土墙施工顺序比较
a)“自上而下”土钉墙 墙 b)“自下而上”加筋土挡土
4、土钉与土层锚杆比较
①土层锚杆在安装后便于张拉，能防止结构产生位移 土钉则不予张拉，产生位移后才可发生作用 ②土钉长度（一般为3-10m）的绝大部分和土层相接触， 而土层锚杆则通过在锚杆末端固定的长度传递荷载。其 直接后果是支挡体内产生的应力分布不同 ③由于土钉安装密度很高（一般0.5-5.0m 一根）,施工精 度要求不高,单筋破坏后果不严重 2 ④因锚杆承受荷载很大,在锚杆的顶部需要安装适当的承 载装置,而土钉则不需要 ⑤锚杆往往较长(一般为15-45m),需用大型设备来安装
（2）主要不同之处
土钉施工是“自上而下”，分类施 ①施工程序不同 工 加筋土挡墙的施工则是“自下而上” ②土钉是一种原位加筋技术，是用来改良天然土层的， 不像加筋土挡墙那样，能够预定和控制加筋土填土的 性质。 ③土钉技术通常包含使用灌浆技术，使筋体和其周围土 层粘结起来，荷载通过浆体传递给土层。在加筋土挡 墙中，摩擦力直接产生于筋条和土层间。 ④土钉既可水平布置，也可倾斜布置，而加筋土挡墙内 的拉筋一秀为水平设置。
其它
锚杆静压桩 沉降控制复合法
（二）新技术、新方法
以上黄色加斜体的方法
四、换填法
1、概述
处理深度（0.5~3m），在国外属于“压实” 的地表处理范畴。 质量取决于换填材料及压实方法。其“压实” 可认为是由于排除空气而使空隙减小，它不同于 “固结”，“固结”是由于排除孔隙水而使空隙 体积减少。
不 适 用
土钉墙的应用领域
a)托换基础 b)竖井或基坑的支护 c)斜坡面的挡土墙