土木工程新技术新方法课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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：,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,可靠度表现了安全和经济的统一,可靠度协调了近期投资和长远效益,可靠度指标是工程设计的综合性约束条件,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,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,振动水冲法,另外：,真空泵的问世,建立了“真空预压法”,20000,KPa,压缩空气机问世,“高压喷射注浆法”,从,如何进行深层密实处理,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,强夯挤淤法,1、换填法,振冲置换法,（碎石桩法）,置换法,石灰置换法,强夯置换法,水泥粉煤灰碎石桩法,相对整体,部分,（复合地基）,表层压实法,重锤夯实法,强夯法,2、法,振冲挤压法,土桩法,砂桩法,爆破法,（一）地基处理的基本方法（续）,振密,挤压,以上除,表层压实法,外，均属,“深层密实”,塑料排水带法,填载预压法,砂井法,真空预压法,降低地下水位法,电渗排水法,3、排水（固结）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）,冻结法,烧结法,锚杆静压桩,沉降控制复合法,6、冷热处理法,7、其它,（一）地基处理的基本方法（续）,（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（0.53,m,），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。,提高地基承载力 减少沉降量,垫层的作用,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,p,z,+p,cq,f,z,P,z,：垫层底面处的附加应力设计值（,kp,a,）,P,cq,：垫层底面处土的自重应力标准值（,kp,a,）,f,z,：经深度修正后垫层底面处土层的地基载,承力设计值（,kp,a,）,P,z,P,cq,垫层,回填土,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+2,z,t,an,b,:垫层底面宽度（,m,）,b,:基础底面宽度（,m,）,:垫层的压力扩散角（,）,5、垫层施工方法,机械碾压法（分层碾压）,重锤夯实法,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。,4、桩径,：一般为150400,mm,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,取决于石灰桩的加固目的和上部结构的条件:,若为形成一层压缩小的垫层，则桩长较小，一般2,4,m,若为减少沉降,则需较长的桩长,若为解决深层滑动问题,则桩需穿过滑动面,六、水泥土搅拌法（搅拌桩）,1、概述,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：,最大限量地利用了原土,不产生侧向挤出，对周围建筑物影响小,施工时无振动、无噪声、无污染,加固后重度变化不明显，对软弱下卧层不致产生附加沉降,降低造价,2、水泥渗入比,一般选用720%,或,一般采用180250kg/m,3,3,、单桩竖向承载力的设计计算,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：,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2040,mp,a,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。,（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 二重管法：喷浆、喷气三重管法：喷水、气、浆多重管法：喷水、气、浆、真空抽,!,（2）喷射工,艺类型,单管法高压喷射注浆示意图,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,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。,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,上：坝基防渗,右：,帷,幕,井,筒,左：防止眉构和,地下水管道,漏水漏气,上图：地下连续墙补缺,下图：防止涌砂冒水,3、加固土直径,单管旋喷,d,0.30.8,m,三重管旋喷,d,0.71.8,m,多重管旋喷,d,2.04.0,m,二重管,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,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,C,18,，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,谢谢大家！,