基础工程——地基处理.pptx

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4）置换法（1）振冲置换法（碎石桩法）；（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选择地基处理方法步骤5.2垫层法2）垫层的类型3）换土垫层的作用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。垫层底面处的附加压力值可分别按下两式计算：注意2）垫层宽度的确定要求：满足基础底面应力扩散的要求防止垫层向两侧挤压。常用经验的扩散角法按下式确定：垫层底宽垫层顶宽－－开挖坡度确定（便于压实机械施工、防侧向挤压(淤泥)）垫层顶面每边超出基础底边不宜小于300mm。3）地基变形计算采用换填法对地基进行处理后，由于垫层下软弱土层的变形，建筑物地基往往仍将产生一定的沉降量及差异沉降量。因此，在垫层的厚度和宽度确定后，对于重要的建筑物或垫层下存在软弱下卧层的建筑物，还应进行地基的变形计算。换土垫层后的建筑物地基沉降由垫层自身的变形量和下卧土层的变形量两部分所构成，即式中—基础沉降量(cm)；—垫层自身变形量(cm)；—压缩层厚度范围内，自垫层底面算起的各土层压缩变形量之和(cm)。4）垫层材料的选用（1）砂石。宜选用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑（粒径小于2mm的部分不应超过总重的45％），应级配良好，不含植物残体、垃圾等杂质。当使用粉细砂时，应掺入不少于总重30％的碎石或卵石。砂石的最大粒径不宜大于50mm。（2）粉质粘土。土料中有机质含量不得超过5％，当含有碎石时，粒径不宜大于50mm。（3）其他材料如灰土、粉煤灰、矿渣等。在有可靠试验结果或成功工程经验时，对质地坚硬、性能稳定、无腐蚀性和放射性危害的工业废渣等均可用于填筑换填垫层。也可由土工合成材料与地基土构成加筋垫层。注意：砂垫层不宜用于处理湿陷性黄土地基5）垫层施工要点（3）基坑开挖时应避免坑底土层受扰动。（4）作好基坑的排水工作，必要时应采取降低地下水位的措施。采用振实时，应保证水源补给与排水畅通，水面宜保持与砂面齐平。可用作垫层的材料很多，除砂和碎石外，还有素土、灰土垫层，以及粉煤灰垫层等。国外还在垫层中铺设塑料网片（加筋）来提高垫层的强度。5.3排水固结法排水固结压缩与强度变化图强度排水固结法可解决以下两个问题（1）沉降问题。使地基的沉降在加载预压期间大部分或基本完成，使建筑物在使用期间不致产生不利的沉降和沉降差。（2）稳定问题。加速地基土的抗剪强度的增长，从而提高地基的承载力和稳定性。排水固结法适用于处理淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和粘性土地基。2、排水固结法排水和加压体系排水固结法是由排水系统和加压系统两部分共同组合而成。1）排水系统水平排水垫层和竖向排水体构成。竖向排水体可选用普通砂井、袋装砂井或塑料排水板。2）加压系统即是起固结作用的荷载，它使地基土的固结压力增加而产生固结。工程上广泛使用且行之有效的增加