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第一篇 软土地基加固原理2

第1章 软土地基加固理论与实践发展2

1.1 软土地基加固理论发展2

1.1.1 软土地基的基本概念2

1.1.2 软土地基加固理论的基本问题2

1.1.3 软土地基加固理论及其发展3

1.2 软土地基处理工程实践发展5

1.2.1 地基处理工程实践发展5

1.2.2 各类地基处理技术发展简况7

1.2.3 软基处理发展中存在的问题12

1.2.4 地基处理发展展望及意见13

本章参考文献14

第2章 软土工程特性及描述15

2.1 物理特性及讨论16

2.1.1 研究成分和性质相互关系的方法17

2.1.2 黏土相的重要影响17

2.1.3 黏土矿物的物理特性19

2.1.3.1 粒径和颗粒形状19

2.1.3.2 体积变化特点19

2.1.3.3 水力传导性（渗透性）19

2.1.3.4 剪切强度19

2.1.3.5 压缩性21

2.1.3.6 有机物作用22

2.1.3.7 稠度和灵敏性22

2.1.3.8 阿太堡（Atterberg）界限23

2.1.3.9 活动性25

2.1.3.10 收缩和膨胀25

2.1.4 土的组构及其测定26

2.1.4.1 组构和组构单元的定义27

2.1.4.2 单个颗粒组构29

2.1.4.3 多颗粒组构30

2.1.4.4 细粒土组构的确定31

2.2 土的强度和变形性状31

2.2.1 一般特性32

2.2.2 应力-应变性状33

2.2.3 应力-应变-时间性状34

2.2.4 土变形的速率过程理论34

2.2.4.1 活化理论35

2.2.4.2 结合键理论37

2.2.4.3 活化能和结合键数值的重要性38

2.2.4.4 结合、有效应力和强度假说40

2.2.4.5 表现为速率过程的剪切阻力40

2.2.4.6 应变速率效应41

2.2.5 关于抗剪强度的基本性质的不同观点41

2.3 软土的流变特性42

2.3.1 软土的流变性质42

2.3.2 软土的长期强度43

2.4 土参数的相互关系46

2.4.1 密度46

2.4.1.1 天然密度46

2.4.1.2 通过相关性确定重度和含水量49

2.4.1.3 压实密度50

2.4.2 渗透性52

2.4.2.1 参考值53

2.4.2.2 渗透性与级配54

2.4.3 固结与沉降55

2.4.3.1 黏土的可压缩性55

2.4.3.2 黏土固结度60

2.4.3.3 次压缩61

2.4.3.4 通过相关性确定变形参数62

2.4.3.5 砂石的沉降计算65

2.4.4 抗剪强度67

2.4.4.1 总应力和有效应力分析的选择68

2.4.4.2 黏土的不排水抗剪强度69

2.4.4.3 黏土的有效排水抗剪强度74

2.4.4.4 粒状土的剪切强度74

2.4.4.5 土体的侧向压力75

2.5 珠三角地区软土特性77

2.5.1 广州地区软土特性77

2.5.2 深圳地区软土特性78

本章参考文献83

第3章 软土地基加固原理90

3.1 改善土体自身性质90

3.1.1 饱和土体固结变形机理90

3.1.2 一维固结微分方程及其解91

3.1.2.1 微分方程的建立91

3.1.2.2 固结方程的解93

3.1.3 固结度及固结系数93

3.1.3.1 固结度93

3.1.3.2 固结系数的确定95

3.1.4 土体固结问题的三维控制方程建立100

3.1.4.1 假定100

3.1.4.2 平衡方程100

3.1.4.3 几何方程101

3.1.4.4 本构方程（考虑横观各向同性体）101

3.1.4.5 有效应力原理102

3.1.4.6 渗流区空隙流体平衡方程102

3.1.4.7 渗流连续方程（渗流速度与微元体位移之间的关系）103

3.1.4.8 求解的控制方程103

3.1.4.9 进一步讨论104

3.1.4.10 总应力分析法及其控制方程106

3.1.4.11 有效应力分析法、控制方程及与总应力法关系106

3.2 设置人工增强体107

3.2.1 人工增强体加固与作用机理108

3.2.1.1 搅拌桩加固机理108

3.2.1.2 散体桩振冲法加固机理109

3.2.1.3 砂石桩的加固原理110

3.2.1.4 水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）加固机理114

3.2.1.5 加筋地基加固机理116

3.2.1.6 灌浆法加固机理116

3.2.1.7 人工增强体复合地基作用原理117

3.2.2 复合地基承载力与沉降计算118

3.2.2.1 搅拌桩单桩承载力特征值118

3.2.2.2 搅拌桩复合地基承载力118

3.2.2.3 搅拌桩复合地基沉降计算118

3.3 改变边界条件及荷载分布120

3.3.1 改变边界条件——侧向约束法120

3.3.2 改变荷载分布120

3.4 综合方法120

3.5 方案选择依据及技术经济比较120

本章参考文献122

第二篇 软土地基加固法与质量控制第4章 改善土体自身性质的软土地基加固126

4.1 工法与关键技术126

4.1.1 静力排水固结法126

4.1.1.1 概述126

4.1.1.2 设计及计算127

4.1.1.3 地基抗剪强度增长的预计132

4.1.1.4 稳定性分析133

4.1.1.5 沉降计算135

4.1.1.6 其他竖向排水体设计中需要注意的问题136

4.1.1.7 施工工艺142

4.1.2 堆载预压法及关键技术145

4.1.2.1 预压处理的概念145

4.1.2.2 地基条件146

4.1.2.3 堆载预压的设计和计算146

4.1.2.4 堆载预压设计中的若干问题147

4.1.3 真空预压法及关键技术152

4.1.3.1 基本概念152

4.1.3.2 真空预压加固软土地基最终效果影响因素153

4.1.3.3 真空预压法的设计157

4.1.3.4 真空预压法的施工158

4.1.3.5 质量检验158

4.1.3.6 竣工验收检验应符合下列规定159

4.1.4 真空-堆载联合预压法及关键技术159

4.1.4.1 真空-堆载联合预压法原理159

4.1.4.2 真空-堆载联合预压效果的叠加问题160

4.1.4.3 真空-堆载联合预压设计计算方法特点161

4.1.5 静动力排水固结法161

4.1.5.1 概述161

4.1.5.2 静动力排水固结法的基本思想162

4.1.5.3 静动力排水固结法设计164

4.1.5.4 静动力排水固结法试夯176

4.1.5.5 静动力排水固结法施工要点176

4.1.5.6 静动力排水固结法检验182

4.2 相关加固方法比较及效果评价182

4.2.1 真空预压与堆载预压的比较182

4.2.2 静动力排水固结法与强夯法及静力排水固结法对比183

4.2.2.1 与强夯法对比184

4.2.2.2 与静力排水固结法及堆载预压法的对比185

4.3 需要注意与改进的问题186

4.3.1 关于静力排水固结法186

4.3.1.1 关于真空预压法或直排式真空预压法186

4.3.1.2 关于真空预压联合堆载预压法（即真空预压法＋堆载法）187

4.3.2 关于静动力排水固结法187

本章参考文献188

第5章 设置人工增强体与其他软土地基加固190

5.1 设置人工增强体软基加固工法与关键技术190

5.1.1 搅拌桩法190

5.1.1.1 水泥加固土工程性能190

5.1.1.2 设计计算193

5.1.1.3 施工工艺196

5.1.1.4 质量检验198

5.1.2 散体桩（碎石桩、砂石桩）振冲法198

5.1.2.1 碎石桩的分类199

5.1.2.2 振动水冲法（振冲法）203

5.1.3 散体桩中砂石桩法218

5.1.3.1 设计计算218

5.1.3.2 施工工艺223

5.1.3.3 效果检验227

5.1.4 水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）法229

5.1.4.1 CFG桩的适用性230

5.1.4.2 CFG桩设计计算230

5.1.4.3 CFG桩的施工242

5.1.4.4 CFG桩效果检验248

5.1.5 加筋地基249

5.1.5.1 土工合成材料249

5.1.5.2 加筋地基设计理论250

5.1.5.3 地基加筋施工要点254

5.1.5.4 施工质量控制及监测255

5.1.6 灌浆法257

5.1.6.1 化学浆材257

5.1.6.2 灌浆工艺259

5.1.6.3 灌浆设计260

5.1.6.4 灌浆法施工工艺264

5.1.6.5 灌浆检验266

5.2 设置人工增强体软基加固方法比较及效果评价266

5.2.1 适用条件及范围266

5.2.2 处理效果267

5.3 设置人工增强体软基加固中需注意与改进的问题268

5.4 改变边界条件及荷载分布的软土地基加固268

5.4.1 工法与关键技术269

5.4.2 相关加固方法比较及效果评价269

5.4.3 需注意与改进的问题269

5.5 软土地基加固综合方法269

本章参考文献270

第三篇 典型的工程实例272

第6章 工程实例——软基常见处理方案及比选272

6.1 工程基本情况及条件272

6.1.1 工程概况272

6.1.2 工程地质与水文地质272

6.1.2.1 工程地质条件272

6.1.2.2 水文地质274

6.1.3 主要土（岩）层物理力学指标275

6.2 方案考虑与选择276

6.2.1 考虑的主要因素276

6.2.2 软基处理荷载标准的分析277

6.2.3 主要方案的固结与沉降计算分析279

6.2.3.1 沉降计算中荷载的确定279

6.2.3.2 沉降计算279

6.2.3.3 固结计算280

6.2.4 七种处理方案及比选281

6.2.4.1 大换填方案282

6.2.4.2 静力排水固结——插板排水堆载预压法282

6.2.4.3 真空-堆载联合预压法283

6.2.4.4 拦淤堤封闭式换填法——淤泥作堆（超）载体的超载预压法284

6.2.4.5 抛石爆破挤淤法／爆破挤淤置换法286

6.2.4.6 搅拌桩法288

6.2.4.7 强夯块石墩法288

6.2.4.8 方案比选289

6.3 进一步的问题290

第7章 大面积高含水量淤泥软基静动力排水固结法处理291

7.1 工程基本情况及条件291

7.1.1 工程概况291

7.1.2 工程地质与水文地质291

7.1.3 其他条件291

7.2 方案考虑与选择292

7.2.1 处理方案292

7.2.2 各工法及工艺流程294

7.2.3 工艺参数要求294

7.3 施工图设计299

7.3.1 主要的施工图299

7.3.2 沉降预测、固结度的计算320

7.4 施工与质量控制320

7.4.1 质量控制方案320

7.4.2 沉降、孔压与振动监测分析及其过程控制321

7.4.3 监测分析与效果预测321

7.5 质量检测及效果评价328

7.5.1 质量检测方法手段及效果总体评价328

7.5.2 分区评价328

7.6 进一步的问题——加固机理及加固深度331

7.6.1 工程概况及条件要求331

7.6.2 软基处理工艺流程及工序时间332

7.6.3 典型孔压测试结果及分析335

本章参考文献336

第8章 软基的直排式真空预压法处理338

8.1 工程基本情况及条件338

8.1.1 工程概况338

8.1.2 工程地质条件及软土主要物理力学指标338

8.2 方案考虑与选择339

8.2.1 处理方案339

8.2.2 工法及工艺流程340

8.2.3 工艺参数要求341

8.3 施工图设计343

8.3.1 主要的施工图343

8.3.2 沉降预测、固结度的计算346

8.3.2.1 沉降计算346

8.3.2.2 固结度计算347

8.4 施工与质量控制348

8.4.1 质量控制方案348

8.4.2 沉降、孔压等监测分析及其过程348

8.4.2.1 沉降监测分析及其过程348

8.4.2.2 孔隙水压力、真空传感器真空度监测结果348

8.4.3 监测分析与效果预测350

8.5 质量监测与效果评价352

8.6 进一步问题——直排式真空预压法与常规真空预压法区别355

本章参考文献358

第9章 软弱填土层中碎石墩加固359

9.1 工程基本情况及条件359

9.1.1 工程概况359

9.1.2 工程地质与水文地质359

9.1.3 其他条件——工前静力触探试验结果361

9.2 方案考虑与选择367

9.2.1 处理方案367

9.2.2 工艺流程368

9.2.3 参数设计及施工要求369

9.3 施工图设计373

9.3.1 主要的施工图373

9.3.2 设计计算379

9.3.2.1 计算方法及公式379

9.3.2.2 典型计算示例——碎石墩复合地基设计计算380

9.4 质量控制与效果检验383

9.4.1 质量过程控制383

9.4.2 效果检验384

本章参考文献384