地基處理與基坑支護工程（修訂本）

　　本書由相對獨立的三個部分組成：第一篇地基處理，詳細介紹了目前在工程實踐中應用廣泛的各種地基處理方法的加固原理、設計計算方法、施工技術(shù)及質(zhì)量檢驗等方面的內(nèi)容；第二篇基坑支護工程，系統(tǒng)介紹了土壓力的計算方法、基坑支護結(jié)構(gòu)的設計原理與計算方法、土層錨桿技術(shù)、水泥土擋墻支護技術(shù)及土釘支護技術(shù)等內(nèi)容；第三篇降排水工程，詳細介紹了排水工程的方案設計、降水工程的基本原理、各種井點降水方法的方案設計與施工技術(shù)等。本書內(nèi)容豐富，理論與實踐兼顧，注重科學性、先進性與實用性的統(tǒng)一。本書可作為大中專院校巖土工程、工民建、工程地質(zhì)等專業(yè)的教材或參考書，也可供建筑、水利、交通、鐵道、地質(zhì)、冶金等部門從事工程勘察、設計、施工的技術(shù)人員、現(xiàn)場管理人員參考。片斷：素土、灰土、二灰土墊層總稱土墊層，適用于處理1～4m厚的軟弱土層。灰土墊層中石灰和土的體積比一般以2：8或3：7為最佳。墊層強度隨含灰量的增加而提高。但含灰量超過一定值后，灰土強度增加很慢。二灰墊層是將石灰和粉煤灰兩種材料按2：8或3：7體積比加適當水拌和均勻后分層夯實。其強度比灰土墊層高得多，常用于處理濕陷性黃土的濕陷性。（一）厚度確定軟土地基上土墊層厚度的確定與砂墊層相同。對非自重濕陷性黃土地基上的墊層厚度應保證天然黃土層所受的壓力小于其濕陷起始壓力值。根據(jù)試驗結(jié)果，當矩形基礎(chǔ)的墊層厚度為0.8～1.0倍基底寬度，條形基礎(chǔ)的墊層厚度為1.0～1.5倍基底寬度時，能消除部分至大部分非自重濕陷性黃土地基的濕陷性。當墊層厚度為1.0～1.5倍柱基基底寬度或1.5～2.0倍條基基底寬度時，可基本消除非自重濕陷性黃土地基的濕陷性。在自重濕陷性黃土地基上，墊層厚度應大于非自重濕陷性黃土地基上墊層的厚度，或控制剩余濕陷量不大于20cm才能取得好的效果。（二）寬度確定灰土墊層的寬度可取b＇＝b十2.5·z，素土墊層的寬度可按下列方法之一確定：（1）當墊層厚度小于2m時，寬度可取b＇＝b十3/2·z，且b′≥b十0.6（m）；當墊層厚度大于2m時，應考慮基礎(chǔ)寬度的影響，可適當放寬，且b＇≥b十1.4（m）。（2）每邊按0.2b～0.3b加寬，但不得小于30cm和不得大于70cm。（3）按b＇＝b十2·z·tgθ計算，素土取θ＝22°，灰土取θ＝30°。（三）平面處理范圍素土墊層或灰土墊層可分為局部墊層和整片墊層。整片素土墊層寬度可取b＇≥b十3（m），當z＞2m時，b＇還可適當放寬。在濕陷性黃土場地，若僅要求消除基底下處理土層的濕陷性時，宜采用局部或整片素土墊層；當還要求提高土的承載力或水穩(wěn)定性時，宜采用局部或整片灰土墊層。局部墊層的平面處理范圍，其寬度b＇可按下式計算：b＇＝b十2·z·tgθ十c（b＇≥2/1·z）（2.1－5）式中：c——考慮施工機具影響而增加的附加寬度，宜為200mm。整片墊層的平面處理范圍，每邊超出建筑物外墻基礎(chǔ)的外緣的寬度不應小于墊層的厚度，并不應小于2m。三、粉煤灰墊層粉煤灰和天然土中的化學成分具有很大的相似性，其主要化學成分為硅、鋁、鐵等的氧化物，其中硅、鋁氧化物總量超過70％以上。經(jīng)有關(guān)研究證實，粉煤灰具有火山灰的特性，在潮濕條件下具有凝硬性，且在堿性物質(zhì)激發(fā)作用下，與SiO2、Al2O3等物質(zhì)進行水化反應，生成水化產(chǎn)物，使碾壓密實的粉煤灰顆粒膠結(jié)固化形成塊體結(jié)構(gòu)，提高粉煤灰的強度，降低壓縮變形，增強抗?jié)B性和水穩(wěn)定性。粉煤灰具有良好的物理、化學性能，是一種良好的換填材料。其壓實曲線與粘性土相似，具有相對較寬的最優(yōu)含水量區(qū)間，即其干密度對含水量的敏感性比粘性土小。因此，粉煤灰在換填施工中達到最大干密度時，所對應的最優(yōu)含水量易于控制。粉煤灰壓實墊層遇水后強度會降低，降低幅度為20％～30％，壓縮變形量增大約10％。粉煤灰的內(nèi)摩擦角、粘聚力、壓縮模量、滲透系數(shù)等隨粉煤灰的材質(zhì)和壓實密度而變化，應通過室內(nèi)土工實驗確定。粉煤灰墊層的設計可參照砂墊層設計方法和有關(guān)的技術(shù)要求進行。在缺少資料和沒有工程經(jīng)驗的情況下采用粉煤灰墊層，應對使用的材料進行物理、化學和力學性質(zhì)試驗，為設計提供資料及技術(shù)參數(shù)。在確定粉煤灰墊層厚度時，可取其壓力擴散角為22°，計算方法同砂墊層。粉煤灰墊層的承載力一般應通過現(xiàn)場試驗確定，當無試驗資料時，可參考以下數(shù)據(jù)：①經(jīng)過人工壓實（夯實）的粉煤灰墊層，當壓實系數(shù)控制在0.90及其干密度為0.9ρdmax（t/m3）時，其承載力可達120～150kPa。②當壓實系數(shù)控制在0.95及其干密度為0.95ρdmax（t/m3）時，其承載力可達30okPa，但應進行下臥層強度驗算。第二節(jié)土的壓實作用一、土的壓實機理實踐證明，要使土的壓實效果最好，其含水量一定要適當。對過濕的土進行碾壓（或夯擊、振實）會出現(xiàn)“橡皮土”，不能增大土的密實度。對很干的土進行碾壓（或夯擊、振實），也不能把土充分壓實。在工程實踐中，對墊層的碾壓質(zhì)量的檢驗，要求能獲得填土的最大干密度ρdmax，其值可由室內(nèi)擊實試驗得出。根據(jù)室內(nèi)標準擊實實驗，可繪制土的干密度ρd與制備含水量w的關(guān)系曲線，見圖2.2－1。在ρd－w曲線上ρd的峰值即為ρdmax，與之相應的含水量即為最優(yōu)含水量wop。本書前言修訂再版前言《地基處理與基坑支護工程》自1997年出版以來，受到廣大從事工程勘察、設計和施工人員及巖土工程、工民建、工程地質(zhì)專業(yè)師生的歡迎，具有較強的實用性。近幾年來，隨著我國建設事業(yè)的發(fā)展，一些巖土施工的新技術(shù)、新方法不斷地發(fā)展和完善，一些行業(yè)規(guī)范或地方規(guī)范相繼制訂或修訂出版。為盡快地反映地基處理及基坑支護工程的最新發(fā)展，更好地滿足工程實際的需要，我們對第一版做了較大的修訂和補充?！兜鼗幚砼c基坑支護工程》修訂版共三篇二十二章。修訂過程中除對第一版內(nèi)容進行了全面修訂外，增加了兩章內(nèi)容，即第十二章灌漿和第十三章樹根樁，并根據(jù)最新出版的《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》JGJ——99、《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》YB9258——97及一些最新的地方規(guī)范，對第一版內(nèi)容作了相應的調(diào)整和補充。本次修訂由黃生根統(tǒng)稿，曹輝和張希浩參與了編寫和修訂。限于作者水平，錯誤之處在所難免，敬請讀者批評指正。作者1999.9.9

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