資源描述：
《【基坑工程】基坑土體加固》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第24章基坑土體加固24.1概述24.1.1基坑土體加固的慨念基坑土體加固是指通過對軟弱地基摻入一定量的固化劑或使土體固結(jié)，以提高地基土的力學(xué)性能。從廣義的角度出發(fā)，加固可包含對場地的地基土加固和支護結(jié)構(gòu)加固，其中支護結(jié)構(gòu)加固是結(jié)構(gòu)范疇，非本文討論的內(nèi)容，可見有關(guān)專著。地基土加固是針對區(qū)域性的場地，地基[1][2]土處理或加固的方法較多，包括自密法、置換法、復(fù)合地基法、加筋法、灌漿法。自密法包括排水固結(jié)法、碾壓法、動力夯實法，其中排水固結(jié)法又包括預(yù)壓法和降水法。置換法包括粗粒或細粒墊層法。復(fù)合地基法包括碎石樁法、砂樁法
2、、灰土樁法、水泥土樁法。其中水泥土樁法包括深層攪拌和旋噴樁等工法。每一種地基加固方法都有其適用范圍和局限性，不存在任何條件下都是最合理的處理方法。場地的地基土加固通常分為兩種類型：結(jié)構(gòu)物地基加固和施工期間地基加固。前者屬于永久性加固，后者是施工期間的臨時性加固。本文主要是針對基坑開挖工程中的臨時性地基處理，我們稱之為基坑土體加固。處理的對象指軟弱地基土，包括由淤泥質(zhì)土、人工填土、或其他高壓縮性土層構(gòu)成的軟弱地基。主要是為提高土的強度和降低地基土的壓縮性，確保施工期間基坑本身的安全和基坑周邊環(huán)境安全而對基坑相應(yīng)的土體進行
3、加固?；娱_挖時圍護結(jié)構(gòu)的受力及變形情況與其插入深度、土的力學(xué)性能、地下水狀況、施工工況、開挖方式及周圍環(huán)境等因素有關(guān)。隨著坑內(nèi)土的不斷挖深，土的受力狀況發(fā)生變化，作為擋土結(jié)構(gòu)兩側(cè)的水、土壓力處于動態(tài)變化中，擋土墻后的土體隨墻體的變化向基坑方向移動，此外，在開挖時由于采用內(nèi)降水，使坑外水位發(fā)生變化，也會使土體產(chǎn)生位移，影響周圍構(gòu)筑物的安全。為了掌握施工和使用過程中圍護結(jié)構(gòu)的受力及變化情況，使圍護結(jié)構(gòu)在基坑開挖和使用過程中，安全地起到擋土、擋水作用，保證在施工過程中工程和周圍環(huán)境的安全，必須采取相應(yīng)的工程措施，其中對基坑
4、土體進行預(yù)加固是一種行之有效的技術(shù)措施。24.1.2軟弱土體與基坑變形的關(guān)系基坑圍護墻前后有較大的水位差和土壓力差，實際開挖工程中，墻體位移不允許大到極限平衡狀態(tài)。大量工程實測資料表明，不同深度的側(cè)向變形及側(cè)壓力系數(shù)的變化很大，一般情況下在開挖面附近及開挖坑底位置一定深度區(qū)域的墻體變形較大，相應(yīng)位置的土體壓縮也[3]較大。對于軟土地基，由于軟土側(cè)向約束作用微弱，透水性差，高靈敏度的軟土被擠壓，破壞了原結(jié)構(gòu)。在基坑工程中可考慮加固的軟弱土體主要包括淤泥質(zhì)土、素填土、沖填土、松散的砂及含承壓水土層等。軟土一般主要分布在河流
5、入海處，地質(zhì)成因極為復(fù)雜。上海、廣州等沿海地區(qū)為三角洲沉積，溫州，寧波為賓海相沉積。沿海一帶的軟土地區(qū)，多為淤泥質(zhì)土，埋藏厚度不一，天然孔隙比大于1.0但小于1.5，含水量大，抗剪強度低，壓縮性高。由于軟土的滲透系數(shù)較小，固結(jié)速率慢，如果施工速率過快，可造成局部較大的塑性開展區(qū)，使基坑圍護變形急劇增加或建筑物產(chǎn)生嚴(yán)重的不均勻下沉。在粘性土的深基坑施工中，周圍土體均達到一定的應(yīng)力水平，還有部分區(qū)域成為塑性區(qū)。由于粘性土的流變性，土體在相對穩(wěn)定的狀態(tài)下隨暴露時間的延長而產(chǎn)生移動是不可避免的。因此，在基坑內(nèi)支撐挖出槽位以后，
6、如延擱支撐安裝時間或混凝土支撐形成時間過長，會明顯增加墻體變形和相應(yīng)的地面沉降。在開挖到設(shè)計坑底標(biāo)高后，如不及時澆筑好底板，使基坑長時間暴露，則因粘性土的流變性亦將增大墻體被動壓力區(qū)的土體變形和墻外土體向坑內(nèi)的位移，因而增加坑外地表沉降。同濟大學(xué)董建國在考慮粘性土變形局部化的基坑設(shè)計方法一文中，提出了土體局部化變形理論，當(dāng)土體的屈服應(yīng)力接近于剪切帶開始形成的偏應(yīng)力特征值，土體開始發(fā)生局部變形，外力做功集中在土體的局部區(qū)域內(nèi)，最后可能在這些部位造成土體的局部破壞。該文分析研究的結(jié)論是建議在基坑設(shè)計時，應(yīng)采用剪切帶開始形成
7、(屈服點)這個特征點對應(yīng)的偏應(yīng)力，確定土體的抗剪強度指標(biāo)。為避免基坑開挖過程中，被動區(qū)形成剪切帶和初始損傷，確保土體不發(fā)生局部化變形或局部土體不被破壞，需對被動區(qū)的土體進行加固，并使圍護墻前的總體壓縮得到有效控制。[4]胡中雄和賈堅關(guān)于基坑大面積卸荷機理研究，論述基坑開挖即大面積卸荷時，基坑開挖面以下土體由正常壓密狀態(tài)向超壓密狀態(tài)轉(zhuǎn)化，土的性質(zhì)也隨之變化。該文通過對卸荷條件下的強度特性研究、側(cè)向應(yīng)力松弛特性研究、卸荷影響深度研究，提出臨界卸荷比、極限卸荷比、強擾動區(qū)的概念，并得出對被動區(qū)裙邊軟弱土體進行加固可以有效改善
8、擾動區(qū)的土體強度。上海地區(qū)大量基坑工程實踐表明，一定深度的基坑內(nèi)土體和墻體變形密切相關(guān)，墻體過[5][6]大的變形，表明坑內(nèi)地基土已處于局部破壞狀態(tài)。為避免坑內(nèi)軟弱土體的破壞，對地基[7]土進行土體固結(jié)，能有效提高土體的抗壓強度和土體的側(cè)向抗力，保證工程結(jié)構(gòu)或鄰近結(jié)構(gòu)不致發(fā)生超過允許的沉降或位移。24.1.3加固體性質(zhì)基坑土體加固
