基础工程课件--第5章地基处理

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1、第5章地基处理5.1概述一、地基处理的目的（1）改善地基的剪切性能、提高地基承载力及其稳定性。（2）改善地基的变形性质、减少其沉降及不均匀沉降变形量。（3）改善地基的渗透性、加强其渗透稳定性。（4）改善地基的动力特性、提高其抗震性能。（5）改善地基的不良特性、满足其工程的需要。二、处理对象淤泥和淤泥质土、软粘土、人工填土、细粉砂土和粉土、湿陷性土、有机质土和膨胀土、多年冻土、岩溶、土洞和山区地基等1、淤泥土与淤泥质土淤泥土与淤泥质土简称软土淤泥:孔隙比e>1.5,w>wl(Il>1.0)淤泥质土:孔隙比e=1.0~1.5,w>wl(Il>1.0)土性*高含水量=40~90%甚至>100%*

2、高压缩性a>0.5~3.0MPa-1*高流变性:次固结量随时间增加*低强度Cu<30kPa*低渗透性10-6~10-8cm/s，固结过程长杂填土：建筑垃圾，卫生填埋，不均匀，不稳定冲填土：细、欠固结泥炭,泥炭质土：泥炭e>1.5,w>wl(Il>1.0)，有机含量30%泥炭质土e=1.0~1.5,w>wl(Il>1.0)，有机含量10-30%*强度低、压缩性很大2、粉细砂、粉土和粉质土：易震陷、液化3、砂土、砂砾石等：透水性大、抗渗、防止管涌和流土4、其他类土湿陷性黄土：消除湿陷膨胀土：胀缩性红粘土：特殊结构性岩溶：塌陷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

3、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、加筋等处理方法。其中最本质的是根据地基处理作用机理进行分类，其具体分类以及加固原理、适用范围见表5-1。三、地基处理方法分类及应用范围三、地基处理方法分类及应用范围1）换土垫层法2）振密、挤密法（1）表层压实法；（2）重锤夯实法；（3）强夯法；（4）振冲挤密法；（5）土桩与灰土桩法；（6）砂桩；（7）爆破法3）排水固结法（1）堆载预压法；（2）砂井法；（3）真空预压法；（4）降低地下水位法；（5）电渗排水法4）置换法（1）振冲置换法（碎

4、石桩法）；（2）石灰桩法；（3）强夯置换法；（4）水泥粉煤灰碎石桩法(CFG桩法）5）加筋法（1）土工聚合物；（2）加筋土；（3）土层锚杆；（4）土钉；（5）树根桩法6）胶结法（1）灌浆法；（2）高压喷射注浆法；（3）水泥土搅拌法7）其他处理法（1）冻结法；（2）托换法（3）纠倾技术四、地基处理方法选用原则技术先进、经济合理、安全适用、确保质量地基条件处理要求（处理后地基应达到的各项指标、处理的范围、工程进度等）工程费用材料、机具来源选择地基处理方法步骤（1）根据上部结构及建筑场地条件和环境，初步选定几种可供考虑的处理方案；（2）对初步选定的各种地基处理方案进行综合分析，进行技术经济分析和对

5、比，确定最佳的地基处理方案；（3）对已确定的地基处理方案，在有代表性的场地上进行相应的现场试验或试验性施工及必要的测试，以期达到最佳处理效果。5.2垫层法5.2.1概述1）垫层法定义当软弱土地基的承载力和变形满足不了设计要求，而软弱土层的厚度又不是很大时，将基础底面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除，然后分层换填强度较大的砂（碎石、素土、灰土、炉渣、粉煤灰）或其他性能稳定、无侵蚀性的材料，并压实至要求的密实度为止，这种地基处理方法称为垫层法。深厚软土深厚软土软土地基沉降太大、强度不足垫层法地基处理过程示意2）垫层的类型按常用的垫层材料，可分为砂垫层碎石垫层素土垫层灰土垫层3）换土垫层的作用

6、（1）提高持力层的承载力；（2）减少沉降量；（3）加速软弱土层的排水固结；（4）防止冻胀；（5）消除膨胀土的胀缩作用。1）垫层厚度的确定垫层的厚度z应根据需置换软弱土的深度或下卧土层的承载力确定，并符合下式要求：式中－－相应于荷载效应标准组合时，垫层底面处的附加压力值（kPa）；－－垫层底面处土的自重压力值（kPa）；faz－－垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值（kPa）。垫层厚度不宜小于0.5m，也不宜大于3m。5.2.2垫层设计（以砂垫层为例）b回填土b’=b+2ztandzCZ用试算法确定垫层的厚度z（1）初定z为1~2m；（2）计算；、（3）按式验算；若不满足要求，则重

7、新取值，直到满足要求为止。垫层底面处的附加压力值可分别按下两式计算：式中b－－矩形基础或条形基础底面的宽度（m）；l－－矩形基础底面的长度（m）；pk－－相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值（kPa）；－－基础底面处土的自重压力值（kPa）；z－－基础底面下垫层的厚度（m）；θ－－垫层的压力扩散角，宜通过试验确定，当无试验资料时，可按下表采用。条形基础矩形基础注意垫层厚度的确定仅考虑了应力扩散的作