天大《土力学与基础工程》学习笔记九

《天大《土力学与基础工程》学习笔记九》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、土力学与基础工程-学习笔记九主题：《土力学与基础工程》学习笔记内容：《土力学与基础工程》学习笔记九——软土地基教学目的、要求:掌握：换土垫层的设计要点理解：复合地基设计的概念了解：常用地基处理方法的原理与适用范围教学内容：基本内容：夯实及碾压法；换土垫层法；排水固结预压法；挤密法和振冲法；强夯法；深层水泥搅拌法；高压喷射注浆法；土工合成材料的应用。重点：换土垫层法的设计要点难点：换土垫层法的设计要点基本要求了解常用地基处理方法的原理与适用范围，熟悉复合地基设计的概念，掌握换土垫层的设计要点。9.1概述9.1.1软土的特点①含水量高，孔隙比

2、大w=30~80%;e=1~2l<20kp1a②抗剪强度低ooj¢=20~35③压缩性大a在4-5MPa1-2--69④渗透性小k=´i10~10/cms⑤有明显结构性⑥明显的流变性。在可能的情况下，尽量选用天然地基，不得已时选用人工地基。9.1.2处理方法砂垫层法；砂井；真空预压；深层搅拌；强夯法，土工织物法等。9.2夯实及碾压法9.2.1土的击实（一）击实原理含水量较小时，土粒表面结合水膜很薄（主要是强结合水），颗粒间很大的分子力阻碍着土的压实，含水量增大时，结合水膜增厚，粒间联结力减弱，水起土力学与基础工程-学习笔记九着润滑的作用，

3、使土粒易于移动而形成最优的密实排列，压实效果就变好。如果含水量继续增大，以致土中出现自由水，压实时，孔隙水不易排出，形成较大的孔隙压力，阻土粒靠拢，压实效果下降。（二）土的击实试验WW=+2(%)opp（三）影响击实的因素1.含水量w；2.夯击能量；3.土性及颗粒级配，级配越好，越能获得较大干密度。粗颗粒土，则易在低含水量时获得最大干密度；“橡皮土”，不好压实；级配好，容易压实。9.2.2重锤夯实和碾压垂锤夯实：起重机和重锤。锤重不小于15KN，锤底直径0.7～1.5m。重锤夯实效果：锤重、锤底直径、落距，夯击的遍数，夯实土的种类，含水量

4、机械碾压：平碾、举足碾、压路机、推土机等。压实效果取决于含水量和压实能。平碾80～100KN，举足碾120KN。每层铺土厚约为200～300mm，碾压8～12遍。*9.3换土垫层法9.3.1垫层的类型及作用一、类型：①砂垫层；②碎石垫层；③素土垫层④灰土垫层等。二、垫层作用：①提高浅基础土地基的承载力；②减少沉降量；③加速软土层排水固结9.3.2砂垫层设计土力学与基础工程-学习笔记九确定断面合理的厚度和宽度1.砂垫层厚度的确定对软弱下人层验算的要求ss+£fzczz式中f――两垫层底面积软弱土层的承载力设计值：zs――砂垫层底面处土的自重

5、应力标准值czs――砂垫层底面处的附加应力设计值z计算时先假设垫层厚，然后按上式验算，至满足要求为止。一般垫层厚度为1～2m。若<0.5m效果不显著；若>3.0m施工较困难。2.确定砂垫层宽度满足应力扩散的要求，防止垫层向两边挤动。常用扩散角法。b'=+bz2tanqQf=（换填材料、Z/b）9.3.3砂垫层的施工1.选择砂垫层料2.加密砂垫层砂到设计要求3.避免挠动软土层表面和破坏坑底土结构4.采用碎石垫层，需要先铺一层砂，然后再铺垫层，避免碎石挤入土中。9.4排水固结预压法适宜处理：淤泥、淤泥质土及其他软粘土排水砂井（堆载+砂井）砂井

6、地基固结包括两部分：①天然地基在竖直方向的单向固结；②设置砂井引起的水平排水导致的固结。以上构成三向轴对称固结问题。①三向轴对称固结微分方程22¶¶uuæö¶¶uu12r=CC++ç÷vz22vr¶t¶zèø¶¶rxr式中C――竖向固结系数；zr土力学与基础工程-学习笔记九C――径向固结系数。vr②用分离变量法解得土层的平均固结度U=1-(1--UU)(1)rzzr式中U――由径向、竖向固结同时作用引起的平均固结度：rzU――竖向固结引起的平均固结度；zU――由径向固结引起的土层平均固结度。r由径的排水引起的土层平均固结度-8u=-1eT

7、rrFn()CtvrT=r2de22un31-F(nn)=-ln()22nn-14den=dw式中Tr－径向固结时间因数；t－计算时间；n－井径比；dw－砂井直径。de――砂井固结的等效影响直径，视砂井排列形状不同而异正方形排列时de＝1.128d施花形排列时de＝1.05d，d为砂井间距。e――自然对数的底。砂井预压加固的设计要点：①预压范围和预压荷载的大小预压范围应大于拟建建筑物基础的面积；预压荷载采用建筑物设计荷载的1.2～1.5倍。控制好预压荷载的施工速率。沉降（每昼夜不大于10mm），水平位移（每昼夜不大于3～5mm）②预压时间

8、的确定视要求达到的固结度，被加固软土层的厚度、透水性、排水边界条件及预压荷载的大小，而通过固结度计算确定。③砂井的长度当软土层不厚时，应尽量打穿软土层；当软土层很厚，尽量打到透水夹层或透镜体。