給水排水工程施工課件-wenkub

　

【正文】 密實(shí)度 U和時(shí)間系數(shù) T的關(guān)系如圖 39所示。 ? TV— 時(shí)間因數(shù)； )(22smKHTCHTtVWVVV???? ? ?W— 水密度 (kN／ m3)； ? K— 滲透系數(shù) (m／ s)；? mV— 體積減少系數(shù) (m2／ g)。一般說(shuō)， ? 土在最佳含水量時(shí)具有最大干密度。含水土層的沉降速度取決于土中水排除速度。圖 36所示為砂土樣的沉降過(guò)程曲線， 95％的沉降量大約在 1min內(nèi)完成。 ? 影響土壓實(shí)效果的因素有：土的含水量、壓實(shí)能量、壓實(shí)方式、土的種類(lèi)、添加材料種類(lèi)等。 第三節(jié) 淺層加固 ? 土壓實(shí)，就是用機(jī)械的方法，使土孔隙率縮小，密度提高，土的摩擦力和粘系力提高。 換土墊層作為地基的持力層，可提高承載九力，并通過(guò)墊 層的應(yīng)力擴(kuò)散作用，減少對(duì)墊層下面的地基的單位面 ? 的荷載。圖 35所示為排水管道的換土墊層。 第二節(jié) 換土 ? 給排水管道或構(gòu)筑物地基設(shè)計(jì)，經(jīng)常采用換土的方法加固地基。加固方法的選擇取決于土的性質(zhì)和加固目的。第一級(jí)荷載一殷為試坑底的土自重壓力，以后松軟土按 10~20kPa，堅(jiān)硬士按 50kPa逐級(jí)加載觀察沉降值，繪制荷載 沉降量 (PS)曲線，圖 34所示為由荷裁 沉降量曲線求出土的承載力。 39。當(dāng)觸探桿長(zhǎng)超過(guò) 3m時(shí)，應(yīng)乘以校正系數(shù)： ? (34) ? 式中 N— 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)； ? N39。 ? 二、地基承載力現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試 ? 地基壓實(shí)土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值用觸探試驗(yàn)或載菏試驗(yàn)測(cè)得。 ? 在一股情況下，按照 《 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 的承載力值，再進(jìn)行必要的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，予以確定。 《 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 中所列各種上承載力值，大多都屬這一類(lèi)。 ? (31) ? (32) ? 式中 P— 基礎(chǔ)底面處的平均壓力設(shè)計(jì)值； fP ?? ???? ? f— 地基承載力設(shè)計(jì)值； ? ?— 地基變形計(jì)算值； ? [?]— 地基變形容許值。使構(gòu)筑物不致產(chǎn)生破壞的最大均勻沉降量，稱(chēng)為容許均勻沉降量或極限均勻沉降量。 ? 附加應(yīng)力引起土沉降，由于附加應(yīng)力隨深度增加而遞減，土層的沉降量隨深度增加而遞減。土的沉降過(guò)程就是土體內(nèi)孔隙體積壓縮的過(guò)程。但是，由于土質(zhì)或荷載的差異，地基各處實(shí)際沉降量往往是不一致的，稱(chēng)這種沉降為不均勻沉降。 ? 當(dāng)基底以下一定深度有軟弱下臥層時(shí)，如圖 31所示，還須驗(yàn)算軟臥層的承載情況： ? (33) ? 式中 Pz— 軟弱下臥層頂面處的附加壓力設(shè)計(jì)值； ? Pcz— 軟弱下臥層頂面處的自重壓力標(biāo)準(zhǔn)值； ? fz— 一軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度修正后地基承載力的設(shè)計(jì)值。 ? (2)現(xiàn)場(chǎng)載荷實(shí)驗(yàn)或貫入試驗(yàn)，確定具體測(cè)試地點(diǎn)的地基承裁力標(biāo)準(zhǔn)值。 ? 表 31為 《 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 中列出的粉土承載力基本值。 ? 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn) ? 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)又稱(chēng)觸探試驗(yàn)，分動(dòng)力觸探和靜力觸探兩類(lèi)。— 實(shí)測(cè)錘擊數(shù)； ? a— 觸探桿長(zhǎng)度校正系數(shù)。aNN ? ? 載荷試驗(yàn)是在土面上逐級(jí)加荷，觀察每級(jí)荷載土的變形。 ? 三、地基加固 ? 如果不能滿(mǎn)足式 (31)、 (32)和 (33)時(shí)，應(yīng)采取諸如減少荷載，增大基礎(chǔ)面積，采用樁基礎(chǔ)或其他深基礎(chǔ)，加固土等措施，以保證構(gòu)筑物安全。土的性質(zhì)如：顆粒的礦物成分、顆粒粒徑及級(jí)配、孔隙比、滲透系數(shù)、含水量等。換土有兩種方式，一是挖除換填，另一是強(qiáng)制擠出換填。墊層的厚度根據(jù)附加荷載和地基強(qiáng)度而定。采用透水性大的材料作墊層時(shí)，有助于土中水分的排除，加速含水粘性土層的固結(jié)。土壓實(shí)加固是各種土加固方法中施工最簡(jiǎn)單，成本最低的方法。 ? 土在荷載作用下經(jīng)過(guò)一定時(shí)間才能完成沉降 (壓縮 )過(guò)程，因?yàn)橥令w粒移動(dòng)、靠攏和重新排列需要一定時(shí)間。 ? 飽和土層的沉降與土體內(nèi)自由水排出同時(shí)進(jìn)行。粘性土滲透系數(shù)很小，因此含水粘土的沉降要持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。一般說(shuō)，比壓實(shí)土的最佳含水量略少的含水量處，具有最大壓縮強(qiáng)度。 ? 土的沉降量與荷載大小有關(guān)。 ? 但是，另一方面壓實(shí)土體應(yīng)具有最佳含水量，以降低壓實(shí)能量的消耗。 2HtCT VV?? ? 重錘采用鋼筋混凝土塊、鑄鐵塊或鑄鋼塊等。此時(shí)的錘擊遍數(shù)一般可作為重錘加固的錘擊遍數(shù)。夯搗式壓路機(jī)是圓筒碾按上安裝羊蹄或蟹足形突塊，即為羊足碾等。 ? 蛙式夯、內(nèi)燃夯、震動(dòng)夯等都可以對(duì)淺層地基進(jìn)行壓實(shí)工作。加固深度達(dá)10~40m。強(qiáng)夯法還廣泛應(yīng)用于海灘和地下地基加固。 ? 在大夯擊能量作用下，土中出現(xiàn)高能量的沖擊波和由此產(chǎn)生的高應(yīng)力，導(dǎo)致干砂或可排水的飽和砂土壓密。 ? 強(qiáng)夯還能使細(xì)顆粒土的薄膜水有一部分轉(zhuǎn)化為自由水。在錘底范圍內(nèi)的土層形成超壓密土的硬殼，承載力提高。 ? 根據(jù)灌注填料不同，有土樁、石灰樁、灰土樁、砂樁、礫石樁等。這種擠壓作用導(dǎo)致土體內(nèi)水分繼續(xù)排出，使消解作用持續(xù)進(jìn)行。前者稱(chēng)擠密砂樁，后者稱(chēng)排水砂井，簡(jiǎn)稱(chēng)砂井。 ? 混凝土灌注樁根據(jù)所起作用的不同，或?yàn)閿D密樁，或?yàn)閼页袠丁D密樁體與周?chē)两M成復(fù)合地基，共同承受荷載作用。 ? (二 )擠密砂樁加固 ? 1．?dāng)D密砂樁應(yīng)用范圍 ? 上述各類(lèi)深層擠密樁中，砂樁應(yīng)用最為普遍。原土粒度大，加固效果好，可能達(dá)到的最大貫入度 (N)在 25左右，一般為 l5~20，如圖 311所示。兩者中取大值。 ? ? 樁孔可按正方形或三角形布置，見(jiàn)圖 313所示。 ? d— 樁孔直徑 (m)。因此，只需要使原地基 e0提高到 e1，即可滿(mǎn)足加固要求。 ? 根據(jù)加固后的 el，即可求出 ?l，從而決定 L。砂樁間距一般為 ~。 ? 設(shè)原地基總體積為 V0，孔隙比為 e。 ? 工具管為一鋼管。工具管在土中成孔后，自管上端灌砂，提起工具管．舌門(mén)打開(kāi)，砂就漏入樁孔。 ? 振動(dòng)式砂校施工的機(jī)械設(shè)備如圖 317所示。此時(shí)，開(kāi)動(dòng)振動(dòng)器，低頻低幅的振動(dòng)經(jīng)過(guò)工具管將砂子擊實(shí)，施工過(guò)程如圖 318所示。地基下沉值可采用測(cè)深板 (圖 320)測(cè)定。 ? 則 ?點(diǎn)的壓力面高度為： ? (327) ? 粘著力增加值通常取土樣測(cè)定，或用放射性同位素測(cè)定。 ? 砂井是利用加荷載而使粘土加速固結(jié)，土的孔隙比和含水量減少。在砂墊層上加載，加速土中水的排除，使固結(jié)沉降。 ? 滯水層的壓實(shí)時(shí)間和砂井直徑 dw和徑流距離 de有關(guān)，如圖 324所示。常用砂井直徑為 ~。 ? 復(fù)合地基的承載力將較原地基承載力提高。原地基沉降量 S為 : ? (333) ? 式中 H— 壓實(shí)層厚； ? mv— 原地基土壓縮系數(shù) 。 ?0。39。砂墊層厚度一股為 。沖成泥漿上翻到地面排走。加固后樁柱質(zhì)量可用 ? 載荷試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)或靜力觸探試驗(yàn)檢查。鉆孔上部土落下。如圖 325所示， A點(diǎn)因原地下水位為 d2(cm)，距降落地下水位為d2d1cm。 ? A點(diǎn)實(shí)際應(yīng)力 Pl為： ? P1=P?1=(??w) ? (二 )毛細(xì)管干燥土方法? 填筑土層或沼澤地等地基土，為了提高土的穩(wěn)定性，可采用毛細(xì)管干燥土方法排水加固。 ? 這種方法所需的設(shè)備簡(jiǎn)單，不需要施工能量投入，因此是經(jīng)濟(jì)的。土中水地面蒸發(fā)量受毛細(xì)水上升高度、蒸發(fā)面積和形狀、毛細(xì)管體垂直插入的間距和埋置深度等因素而定。因此有些注漿固結(jié)又稱(chēng)化學(xué)加固。粘性土呈另外狀況。因此，要求漿液本身應(yīng)具有足夠的粘聚力，以保證土體的穩(wěn)定性。 ? 圖 326(c)為注漿加固上層形成防水帷幕。漿液應(yīng)滿(mǎn)足下列要求：在土中的化學(xué)生成物凝膠質(zhì)安定性良好，有一定耐久性和耐水性，不受稀酸、稀堿和其他外界因素如某些微生物的侵蝕；膠凝體或固結(jié)體有良好抗?jié)B性，漿液在膠凝或固化時(shí)收縮率小；凝膠質(zhì)對(duì)土顆粒附著力良好；凝膠質(zhì)本身有一定抗壓和抗拉強(qiáng)度；施工配料和注入方便；采用不同配比等調(diào)節(jié)化學(xué)反應(yīng)速度；注入后一晝夜土地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值不小于 ；無(wú)毒，防止對(duì)環(huán)境，尤其對(duì)地下水源污染，價(jià)廉。 ? 漿液選擇取決于土的性質(zhì)；土顆粒和地下水的礦物成分，土顆粒的粒徑及級(jí)配，滲透系數(shù)等。水泥類(lèi)漿液可加固裂隙巖石、礫石、礫砂、粗砂及一部分中砂。礦渣水泥和火山灰水泥的水化收縮較大，固結(jié)效果不好。 ? 水泥類(lèi)漿液為堿性，不宜用于強(qiáng)酸性土層。nSiO2+CaSO4mH2O?nSiO2(m1)H2O+Ca(OH)2+Na2SO4 ? nSiO2(m1)H2O為硅酸鹽凝膠。 ? 溶液濃度太低，加固強(qiáng)度降低；溶液濃度太高，可注性惡化。 ? GBe1 4 51 4 539。nH2O+CaCl2+mH2O?SiO2(m1)H2O+Ca(OH)2+2NaCl ? (2)水玻璃 +鋁酸鈉溶液 ? 生成硅酸和硅酸鋁鹽凝膠，用于加固砂土。反應(yīng)式為： ? Na2O加固后結(jié)石體的抗壓強(qiáng)度為 5~20MPa。此外，水泥標(biāo)號(hào)愈高，水灰比愈低，水玻璃模數(shù)愈高，結(jié)石體強(qiáng)度就愈高。紙漿廢液為濃黑的廢水，廢液中的木質(zhì)素硫酸鹽是陽(yáng)離子表面活性物質(zhì)。漿液的粘度為 3~4厘泊，粘度小，可灌性好，加固土粒徑范圍為 10~，膠凝時(shí)間在幾十秒到幾十分鐘之間；結(jié)石體強(qiáng)度可達(dá) 1MP；防滲性好，結(jié)石體滲透系數(shù)可達(dá) 106~107mm。 ? Be‘— 波美度。其中，氯化鋁對(duì)強(qiáng)度提高作用最顯著，結(jié)合體強(qiáng)度可達(dá) ~鐵，加速膠凝，但強(qiáng)度較低。但結(jié)石體的強(qiáng)度較低。 ? ? 20?C時(shí)粘度為 ，可注性好，膠凝時(shí)間在幾秒至數(shù)小時(shí)，可準(zhǔn)確調(diào)整控制。 ? 丙凝為雙液。丙烯酰胺是漿液的主劑， NN’— 亞甲基雙丙烯酰胺是交聯(lián)劑，有聚凝作用； ?— 二甲氨基丙腈、氯化亞鐵、硫酸亞鐵都是還