记忆宫殿｜S08 地基处理与不良土质

分类方法：工程用土的分类方法有很多种，通常采用坚实系数分类方法。

一类土（松软土）：砂土、粉土、冲积砂土层、疏松种植土、淤泥（泥炭）等，坚实系数零点五到零点六。

二类土（普通土）：粉质黏土、潮湿的黄土、夹有碎石卵石的砂、粉土混卵石碎石、种植土、填土，坚实系数零点六到零点八。

三类土（坚土）：软及中等密实黏土、重粉质黏土、砾石土、干黄土、含有碎石卵石的黄土和粉质黏土、压实的填土，坚实系数零点八到一。

四类土（砂砾坚土）：坚实密实的黏性土或黄土、含有碎石卵石中等密实度的黏性土或黄土、粗卵石、天然级配砂石、软泥灰岩，坚实系数一到一点五。

五到八类：软石、次坚石、坚石、特坚石——一到四类是"土"，五到八类是"石"，前半段用坚实系数给区间，后半段直接用名称认。

八个性能参数：①含水率——土中水的质量与干土粒质量之比；②天然密度——土的单位体积的质量；③孔隙比——土的孔隙体积与土粒体积之比；④孔隙率——土的孔隙体积与土的总体积之比；⑤塑限——土由可塑状态转为半固体状态时的界限含水率，是塑性下限，简称塑性界限；⑥液限——土由可塑状态转为流体状态时的界限含水率，是液性上限，简称液性界限；⑦塑性指数——土的液限与塑限之差值；⑧液性指数——土的天然含水率与塑限之差值对塑性指数之比值。

塑性指数＝液限与塑限之差值（液限减塑限，减法）；塑性指数越大，说明土能在更大的含水率范围内保持可塑状态，也就是这土的黏性越强——它管的是"这种土什么性质"。

液性指数＝土的天然含水率与塑限之差值，对塑性指数之比值（天然含水率减塑限，再除以塑性指数——除法）；这个比值直接用来判土的软硬程度。

四区间四状态（一个都不能串）：液性指数小于零——坚硬、半坚硬状态；零到零点五——硬塑状态；零点五到一——软塑状态；大于等于一——流塑状态。边界值注意：零点五落在软塑这一档的起点上。

规律：液性指数越大，土里水越多、越接近流动，承载力越低；液性指数大的土就是要处理的"不良土质"。

按路基处理的作用机理，大致分为三类：土质改良、土的置换、土的补强。

土质改良——用机械（力学）、化学、电、热等手段增加路基土的密度，或者使路基土固结；原理是尽可能地利用原有路基。

土的置换——将软土层换填为良质土，比如砂垫层。

土的补强——采用薄膜、绳网、板桩等约束住路基土，或者在土中放入抗拉强度高的补强材料，形成复合路基，以加强和改善路基土的剪切特性。

案例判断口径：改良是让原有的土变好、置换是把差的土换掉、补强是往土里加抗拉的东西。

常用方法六条（考虑城镇道路地下管线众多、环境、土方资源、工程费用等因素）：①路基土方掺灰、好土等改良；②路基土方换填处理（土方、石方、石灰土、水泥土、碎石土、级配碎石等）；③路基加铺土工格栅、土工布等补强处理；④抛石挤淤；⑤路基打石灰桩挤密土方固化土方处理；⑥路基堆载预压和加强压实。

两条常作案例补答项：抛石挤淤是处理淤泥的专用手段，靠重力和密度把淤泥挤走；堆载预压是拿时间换强度，靠预压让土排水固结。

原理：注浆法是利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管把浆液均匀地注入地层中，浆液以填充、渗透、挤密等方式，赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置，经人工控制一定时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成结构新、强度大、防水性能好和化学稳定性良好的结石体。

浆液构成：由主剂（原材料）、溶剂（水或其他溶剂）及各种外加剂混合而成；通常所提的注浆材料是指浆液中所用的主剂；外加剂按作用分为固化剂、催化剂、速凝剂、缓凝剂、悬浮剂五类；水泥浆是以水泥为主的浆液，适用于岩土加固，是常用的浆液。

四类理论：渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆、电动化学注浆（渗透注浆法适用于碎石土、砂卵土夯填料的路基）。

设计与检验：注浆设计包括注浆量、布孔、注浆有效范围、注浆流量、注浆压力、浆液配方等主要工艺参数，没有经验可供参考时应通过现场试验确定；注浆加固土的强度具有较大的离散性，注浆检验应在加固后二十八天进行；可采用标准贯入、轻型静力触探法或面波等方法检测加固地层的均匀性，按加固土体范围每间隔一米进行室内试验测定强度或渗透性；检验点数及合格率应满足相关规范要求，对不合格的注浆区应重复注浆。

原理：水泥土搅拌法是利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，就地将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土，从而提升地基土强度和增大变形模量。

两种形态：根据固化剂掺入状态分浆液搅拌及粉体喷射搅拌；施工步骤上湿法叫喷浆型、干法叫喷粉型；步骤——机械就位调平→预搅下沉到设计加固深度→边喷浆边搅拌提升至预定停浆（停灰）面→重复搅拌下沉到设计加固深度→再按设计喷浆或仅搅拌提升→关闭搅拌机械；预搅或复搅下沉时也可喷浆（喷粉），但必须确保全桩长上下至少再重复搅拌一次；可采用单轴、双轴、三轴及多轴搅拌机，或连续成槽搅拌机。

适用：加固淤泥、淤泥质土、素填土、黏性土（软塑和可塑）、粉土（稍密中密）、粉细砂（稍密中密）、中粗砂（松散稍密）、饱和黄土等土层。

不适用：含有大孤石或障碍物较多且不易清除的杂填土、欠固结的淤泥和淤泥质土、硬塑及坚硬的黏性土、密实的砂类土，以及地下水影响成桩质量的土层。

粉体搅拌红线：当土层中地下水的含水率小于百分之三十（黄土含水率小于百分之二十五）时，不宜采用粉体搅拌法。

四个优点：最大限度地利用了原土；搅拌时无振动、无噪声和无污染，可在密集建筑群中施工，对周围原有建筑物及地下管线影响很小；可根据上部结构需要灵活采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固形式；与钢筋混凝土桩基相比，可节约钢材并降低造价。

三个时间：成桩三天内采用轻型动力触探检查上部桩身均匀性；成桩七天后采用浅部开挖桩头进行检查，开挖深度宜超过停浆（停灰）面下零点五米，检查搅拌的均匀性，量测成桩的直径。

适用性：对淤泥、淤泥质土、黏性土（流塑、软塑和可塑）、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基都有良好的处理效果；但对于硬黏性土、含有较多块石或大量植物根茎的地基，喷射流可能受到阻挡或削弱，处理效果受影响；含有过多有机质的土层，处理效果取决于固结体的化学稳定性；对于湿陷性黄土地基，也应预先进行现场试验。

三种基本形状：旋喷固结体为圆柱状、定喷固结体为壁状、摆喷固结体为扇状。

三种管路：单管法喷射高压水泥浆液一种介质；双管法喷射高压水泥浆液和压缩空气两种介质；三管法喷射高压水流、压缩空气及水泥浆液三种介质；以三管法处理范围最大、双管法次之、单管法最小；旋喷形式可采用三种中任何一种，定喷和摆喷注浆常用双管法和三管法（不能用单管法）。

帷幕参数：采用高压旋喷、摆喷注浆帷幕时，旋喷固结体有效直径、摆喷固结体有效半径宜通过试验确定，缺少试验时按工程经验确定；摆喷帷幕喷射方向与摆喷点连线夹角宜为十度到二十五度、摆动角度宜为二十度到三十度；水泥土固结体搭接宽度——注浆孔深度不大于十米时不应小于二百毫米、十到二十米时不应小于二百五十毫米、二十到三十米时不应小于三百五十毫米；地下水位较高、渗透性较强的地层可采用双排高压喷射注浆帷幕；水泥浆液水灰比宜取零点九到一点一、水泥掺量宜取土的自然重力密度的百分之二十五到百分之四十；地下水流速高时宜掺外加剂改善水泥浆液的稳定性与固结性。