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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