地基与基础工程.ppt

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1、第二章地基与基础工程2.1地基处理2.2浅基础施工2.3桩基础施工一.地基处理的对象和目的地基处理的对象主要是软弱地基和特殊土地基。软弱地基系指主要由软土（淤泥、淤泥质土）、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。1.软土：淤泥及淤泥质土的总称为软土。软土的特性是含水率高、孔隙比大、渗透系数小、压缩性高、抗剪强度低。软土地基承载力低，在外荷载作用下，地基变形大，不均匀变形也大，且变形稳定历时较长，在比较深厚的软土层上，建筑物基础的沉降往往持续数年甚至数十年之久。软土地基是在工程实践中最需要人工处理的地基。2.1

2、地基处理杂填土主要特性是强度低、压缩性高和均匀性差，即使在同一建筑场地的不同位置，其地基承载力和压缩性也有较大差异。杂填土未经人工处理一般不宜作为持力层。2.杂填土：由人类活动所形成的建筑垃圾、工业废弃物和生活垃圾等无规则堆填物。3.冲填土：在整治和疏浚江河航道时，用挖泥船通过泥浆泵将夹大量水分的泥砂吹到江河两岸而形成的沉积土。冲填土的工程性质主要取决于颗粒组成、均匀性和排水固结条件，如以粘性土为主的冲填土往往是欠固结的，其强度较低且压缩性较高，一般需经过人工处理才能作为建筑物地基；如以砂性土或其它粗颗粒土所组成的

3、冲填土，其性质基本上与砂性土相类似，可按砂性土考虑是否需要进行地基处理。二、地基处理方法的分类地基处理方法的分类可有多种多样。如：按时间可分为临时处理和永久处理；按处理深度可分为浅层处理和深层处理；按处理土性对象可分为砂性土处理和粘性土处理，饱和土处理和非饱和土处理；按地基处理作用机理可分为置换、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和冷热等处理方法。重点介绍：换填法、重锤夯实法、强夯法、振冲法。三地基处理的原则及其注意事项地基处理是一门技术性和经验性很强的应用学科。在选择地基处理方法之前，必须认真研究上部结构和地基两方面的

4、特点，并结合当地的经验，选择经济有效的处理方法。地基处理的几条原则。1.针对地质条件和工程特点选用合适的地基处理方法；2.所选用的处理方法必须符合土力学的基本原理;3.根据地基处理的时效特点进行工程验算与控制;4.重视地基处理的工程经验。在众多的地基处理方法中，加固机理、理论分析和计算方法等都尚需进一步研究，因此，经验具有相当重要的作用。岩土工程师必须不断的研究和总结。因地制宜，切忌机械地搬用。换填法就是将基础底面下一定深度范围内的软弱土层部分或全部挖去，然后换填强度较大的砂、碎石、素土、灰土、粉煤灰、干渣等性能稳

5、定且无侵蚀性的材料，并分层夯压至要求的密实度。换填法适用条件：适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理，且建筑物荷载不太大的地基。换填法的处理深度通常宜控制在3m以内较为经济合理，但不应小于0.5m。换填法处理地基时换填材料所形成的垫层，按其材料的不同，可分为砂垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层、粉煤灰垫层等。不同材料垫层上建筑物沉降特点基本相似，各种材料垫层的设计都可参照砂垫层方法。2.1.1换填法换填法处理地基的作用主要有以下几个方面：(1)提高地基承载力将建筑物基底压力扩散

6、到垫层以下的软弱地基，使软弱地基中所受到的应力减小到该软弱地基土容许承载力范围(2)减少地基沉降量基础下地基浅层部分的应力较大，其沉降量一般在地基总沉降中所占的比例也较大，若以密实的砂或密实填筑材料代替浅层软弱土，就可减少地基的大部分沉降量。另外，由于密实垫层对应力的扩散作用，使作用在下卧土层上的压力较小，因此也相应减少了下卧土层的沉降量。由于粗颗粒垫层材料的孔隙较大，不易产生毛细管现象，因此可以防止寒冷地区土中结冰所造成的冻胀。在各类工程中，垫层所起的主要作用有时是不同的，如建筑物基础下的垫层主要是起换土作用；而

7、在路堤和土坝等工程，主要是利用垫层起排水固结作用。(3)加速软弱土层的排水固结由于砂或碎石等垫层材料的透水性大，当软弱土层受压后，垫层可作为良好的排水面，使基础下面的孔隙水压力得以迅速消散，加速垫层下软弱土层的固结，从而提高地基土强度。(4)调整不均匀地基的刚度(5)防止地基土冻胀换填法主要适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理。对于换土垫层，根据建筑物对地基强度和变形的要求，既要求垫层有足够的厚度以置换可能被剪切破坏的软弱土层，又要求垫层有足够的宽度以防止垫层向两侧挤出；而对

8、于排水垫层，则主要是在基础底面下设置厚度为30cm的砂、砂石或碎石等透水性大的垫层，以形成一个排水层，从而促使软弱土层的排水固结。（1）换填材料及要求换填材料应选用强度高、压缩性小，透水性良好，比较容易密实，且材源丰富的材料。1）砂石宜选用碎石、卵石、角砾、砾砂、中砂或石屑，应级配良好，不含植物残体、垃圾等杂质。对于湿陷性黄土不得采用砂石等透水材料。2）粉质