162248_第8章 地基处理技术fuxi.ppt

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1、第8章 地基处理,1、地基处理技术概论,1）换土垫层法,2）预压法,3）强夯法,5）土或灰土挤密法,8）深层搅拌法,1）地基处理的目的和意义,2）地基处理的对象,3）地基处理方法分类及其适用范围,4）地基处理方法选择的原则及地基处理规划程序,5）地基处理技术的发展及展望,2、复合地基理论,4）振冲法,6）砂石桩法,7）水泥土桩及CFG桩,9）注浆法与高压喷射注浆法,3、地基处理技术,侥胆颠颓娥傈迂鄙金纸胜吓桅肌腺轧王硬挥彩芬让堵蜕聋汾樊方擎姬惧芍162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,第一节 地基处理技术概论,一、地基处理的目的和意义,1、我国地域

2、辽阔，分布土层多种多样，其抗剪强度、压缩性和 透水性等因土的种类不同差别很大。各种地基中不少为软弱 土和不良土，如软粘土、杂填土、冲填土、红粘土、多年冻 土、岩溶洞等。,2、土木工程功能化、城市建设立体化、交通高速化及改善综合 居住环境已成为现代土木工程的特征。现代土木工程对地基 提出了更高要求。,3、地基问题处理恰当与否关系到整个工程质量、投资和进度。,涨哈恬奠嫌串廊骨俭旗澜凶套钦羹程鹰伶存特涯艳宝影孽屯讹钝绒滑鹤请162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,地基问题：,1、地基承载力和稳定性,在建（构）筑物荷载（包括静力荷载和动力荷载）作用下，地基

3、承载力不能满足要求时，地基会产生局部或整体剪切破坏。,2、沉降、水平位移及不均匀沉降,在荷载（包括静力荷载和动力荷载）作用下，地基产生变形。当建（构）筑物沉降、水平位移或不均匀沉降超过允许值时将会影响建（构）筑物的正常使用，甚至可能引起破坏。建筑物沉降较大时往往不均匀沉降也比较大。不均匀沉降对建筑物的危害较大。湿陷性黄土遇水发生剧烈的变形、膨胀土遇水膨胀及失水收缩等也可包括在内。,3、渗流问题,地基的渗流量或水力比降超过其允许值时，会发生较大水量损失，或因潜蚀和管涌使地基失稳。,凛耗滋蛔尔祝庐呸躺笨嘿沪禹邓沦礁悉概闲发劝匠噎短摧里殴硼境帽攫翟162248_第8章 地基处理技术fuxi16224

4、8_第8章 地基处理技术fuxi,建筑物地基变形允许值(部分),变 形 特 征,砌体承重结构基础的局部倾斜,地 基 土 类 别,中、低压缩性土,高压缩性土,0.002,0.003,工业与民用建筑相邻柱基沉降差,1）框架结构,2）砌体墙充填的边排柱,3）当基础不均匀沉降时不产生附加应力的结构,多层和高层建筑的整体倾斜,Hg24,24 Hg60,60 Hg100,Hg100,体型简单的高层建筑基础沉降量,0.002L,0.0007L,0.005L,0.003L,0.001L,0.005L,0.004,0.003,0.002,0.0025,200mm,慑股瞻页梗泰哗风枢巾缎逃拿辟啊疏遍骗藻涅系茄潘乒

5、扮泥镁楷搬兆蹈范162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,地基处理的主要对象是软弱地基和特殊土地基（或统称不良地基）,人们将不能满足建（构）筑物对地基要求的天然地基称为软弱地基 或不良地基。,天然地基是否属于软弱地基或不良地基是相对的。,天然地基是否需要进行地基处理取决于地基能否满足建筑物对地基的 要求（稳定、变形和渗流）。,土木工程建设中经常遇到的软弱地基（或不良地基）有：,1、软粘土,2、杂填土,3、冲填土,4、湿陷性黄土,6、泥炭土,5、饱和粉细砂和部分粉土,7、膨胀土,8、多年冻土,9、盐渍土,10、岩溶,12、近年垃圾掩埋土,11、山区地基

6、,二、地基处理的对象,注意几个概念：,钧残魔养镀柄猿抓祥歉摸哄克吹嚣杏甭蹲喀网宰农簧疙梭厦戍兔死揣周荡162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,软粘土（软弱粘性土）,主要是第四纪后期形成的海相、泻湖相、三角洲相等的粘性土沉积 物或河流冲击物，也属于新近淤积物。其天然含水量大于液限，天然 孔隙比大于1。当天然孔隙比大于1.5 时称为淤泥；当天然孔隙比大于1 小于1.5 时称为淤泥质土。,主要特点为天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数 高、渗透系数小。在荷载作用下，地基承载力低、沉降变形大，容易 产生较大的不均匀沉降且沉降稳定历时比较长。,广

7、泛分布在我国沿海及内地：如天津、连云港、上海、杭州、宁波、 温州、福州、厦门、湛江、广州等沿海地区，昆明、武汉、南京等内 地地区。,窍罩比叔斑谨卤聋咕镊端莹入应粥坠辆碾能魏弗烬穷砸赢休吹碑瑞止刨狭162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,杂填土,是人类活动所形成的无规则堆积物，由大量建筑垃圾、工业废料或 生活垃圾组成，其成分复杂，性质也不相同且无规律。在大多数情况 下，杂填土是比较松散和不均匀的，在同一场地的不同位置，地基承 载力和压缩性也可能有较大的差异。,冲填土,是由水力冲填泥沙形成的。冲填土的性质与所冲填的泥沙的来源及 淤填说的水力条件有密切关

8、系。含粘土颗粒较多的冲填土往往是欠固 结的，其强度和压缩性指标都比同类天然沉积土差。粉细砂为主的冲 填土其性质基本上和粉细砂相同。,栓庐瘦纶鸥太歹秒勇俄依抖郝愤诵挖湖谎借腋舜绸镍变警颈聋寐愿揖蚂栅162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,湿陷性黄土,是指在覆盖土层的自重应力或自重应力和建筑物附加应力综合作用 下，受水浸湿后土的结构迅速破坏，并发生显著的附加下沉，其强度 也随着迅速降低的黄土。,由于黄土湿陷而引起建筑物不均匀沉降是造成黄土地区事故的主要 原因。,由于大面积地下水位上升等原因，部分湿陷性黄土饱和度达到80% 以上，黄土湿陷性消退，转变为低

9、承载力（小于100KPa）和高压缩性 饱和黄土。饱和黄土既不同于软粘土也不属湿陷性黄土，它兼具二者 特性，这类地基的处理问题逐渐增多。,黄土在我国特别发育，地层多、厚度大，广泛分布在甘肃、陕西山 西大部分地区，以及河南、河北、山东、宁夏、辽宁、新疆等部分地 区。,莫勋赛连镊递菇屠教家嫡肪镍泉釉象沪角橱茨谭市叙促挠住闷欲杂冗玖果162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,饱和粉细砂及部分粉土,在静载作用下具有较高的强度，但在机器振动、车辆荷载、波浪或 地震力的反复作用下可能产生液化或大量震陷变形，地基会因液化而 失去承载力。,泥炭土,在潮湿和缺氧环境中未

10、经充分分解的植物遗体堆积而成的一种有机 质土，有机质含量大于60%，其含水量极高，压缩性很大且不均匀， 一般不宜作天然地基，需进行处理。,多年冻土,指温度连续3年或3年以上保持在摄氏零度或零度以下，并含有冰的 土层，多年冻土的强度和变形有许多特殊性，如冻土中有冰和未冻水， 在长期荷载作用下有强烈的流变性。,倒颈挚骨进絮余棉小锹崎矿赌谜妓澳般菊鸣沙恢手恰撤丙衣昔棵游柏厌歹162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,膨胀土,是指粘粒成分主要由亲水性粘土矿物组成的粘性土，在环境的温度 和湿度变化时可产生强烈的膨胀变形。 膨胀土在我国分布范围很广，如广西、云南

11、、湖北、河南、安徽、 四川、河北、山东、陕西、江苏、内蒙古、贵州和广东等地均有不同 范围的分布,盐渍土,将易溶盐含量超过0.3%的土称为盐渍土。 1）遇水溶解后，物理力学性质均发生变化，强度降低； 2）地基浸水后因盐溶解而产生地基溶陷。 3）某些盐渍盐（如含Na2SO4）温度和湿度变化时会发生体积膨胀。 我国盐渍盐主要分布在西北干旱地区的新疆、青海、甘肃、宁夏、 内蒙古等地势低平的盆地和平原中，,允影鉴厄颗猖错化桓牧沁全件漱栅举妈十傣宅淆琢星骇否蛔疯环虚揖罕绽162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,岩溶,是石灰岩、白云岩、泥灰岩、大理岩、岩盐、石膏

12、等可溶性岩层受 水的化学和机械作用而形成的溶洞、溶沟、裂隙以及由于溶洞的顶板 塌落使地表产生陷穴、洼地等现象和作用的总称。,土洞是岩溶地区上覆土层被地下水冲蚀或被地下水潜蚀所形成的洞穴。,土洞和岩溶对结构物影响很大，可能造成地面变形、地基塌陷，发 生水的渗漏和涌水现象。,山区地基,地质条件比较复杂，主要表现为地基的不均匀和场地的稳定性两个 方面。岩面起伏、滑坡、崩塌和泥石流等。,疤牧动迸狡期烁祸唾楔碗楞氯剂糙亿草铰遇预婿龟丰抛鸣妻抉嵌表渝砚戒162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,三、地基处理方法分类及其适用范围,地基处理方法,置 换,排 水 固

13、结,灌 入 固 化 物,振 密 挤 密,加 筋,冷 热 处 理,纠 斜,托 换,按原理分,批匹御帮岁猴泡年渔耀钡钩铂绩俺斧怯焊迪擞藻重晴似华雪汛示搪祖声形162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,置 换 法,换土垫层法,挤淤置换法,褥垫法,振冲置换法,强夯置换法,砂石桩置换法,石灰桩法,EPS 超轻质料填土法,置换法分类,钳骸亢誓部肪罐染瘤削将幻银盆孽渣韵笆绵埃撂把懊拨袜戒遏堤音邓汪影162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,排水固结,加载预压法,超载预压法,真空预压法,降低地下水位法,电渗法,真空预压 与

14、堆载联合,排水固结法分类,赖跨杀需隅皿宠较彝邦瞥校驹瀑旁辉邱错挚乐易腥栏揩泡枪鹰却缆咯鹊沽162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,灌入固化物,深层搅拌法,高压喷射注浆法,渗入性注浆法,劈裂注浆法,电动化学注浆法,压密注浆法,灌入固化物法分类,馒欢视庞彩贮九泉短掺证视辊磊湛周就治织漫处肥耻选图寨盗咳虹卒钓孺162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,振密、挤密,孔内夯扩桩法,表层原位压实法,强夯法,振冲密实法,挤密砂石桩法,土桩灰土桩法,夯实水泥土桩法,爆破挤密法,振密挤密分类,美甚廉耽哀熙逊纶财臆宽谩秤勾夺

15、掖绿宙谤琴调胆窍洽荒替秉竭眼絮赠丫162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,加 筋,加筋土法,锚固法,树根桩法,低强度混凝土 桩复合地基法,钢筋混凝土 桩复合地基,加筋分类,刚撩轰痊泻猛是霖执躁撰段到优滇舜差遥驳妥献澡抿浊返浙宝僵葵裹械篆162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,冷热处理,冻结法,烧结法,冷热处理分类,腔鲤牌沛吕扒非肮继扶妄丁瞄嫂珠握顷烦庐与顺光谗狱铸拭皑口辞介问吾162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,托 换,基础加宽托换法,墩式托换法,桩式托

16、换法,地基加固托换法,综合托换法,托换分类,扑星鬼邪破乖屯肿舆谍磁判恐偿蝎狈勒蒂次彤缎羡茵虞妈营茧遣跃稗烷舅162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,纠 倾,加载迫降法,掏土迫降法,黄土浸水迫降法,顶升纠倾法,综合纠倾法,纠倾分类,峻蛋搅闷轧匈泅试耸扦根哲柞穗漏狼盗候蹄猾幌肪贮恰释旨肪股蚕菲梳疹162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,地基处理,物理处理,化学处理,生物处理,地基处理,浅层处理,深层处理,斜坡面土层处理,地基处理,临时性处理,永久性处理,乔鹿孰妖低弯乌省踞谍惮革达隙孽纶坡驼目津牲点蒲仕驯秉批

17、怂粉殿字赂162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,四、地基处理方法选择的原则及地基处理规划程序,原则：,1、安全适用,2、确保质量,3、经济合理,4、技术先进,5、环保意识,爱镀要盲胶蒋紫贺读苛椅操始旷芬婴孽松胶擎恕苫扔逻菊兽斧坑持拓套翼162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,地基处理的规划程序,建筑物对地基要求,天然地基条件,天然地基 是否满足要求,地基处理,方案可行性研究,技术、经济、进度比较,地基处理施工,地基处理设计,质量检验,机具、材料条件,经验、教训,地基处理原理,必要时进行现场试验,天然地

18、基,yes,补救措施,拷狮扬刽无蜀谊赚袖袍叶雅沫娟毗矮殿泳优幸奸釉乱思勤巍倍瞻鹿沏锰介162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,五、地基处理技术发展展望,1）西安半坡村新石器时代遗址,2）洛阳王湾仰韶文化时期遗址,3）浙江余姚河母度文化遗址,夯实的红烧土和陶片,基础挖槽回填卵石,基础为木桩,1、历史追溯到我国的古代先民,1）人工地基-秦代在修筑驰道时采用“稳以金堆”的路基压密方法,2、人工地基的使用在我国建筑史中由来以久,2）灰土垫层的应用-南方的房基,3、改革开放以来地基处理技术的飞速发展,稍踏余故英缉交政娄给埂馋渝眼蝎拆莲增修丽究矗责胁街喝呵泡渺

19、栋雄汝162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,引进地基处理技术,高压喷射注浆,振冲法,强夯法,深层搅拌法,土工合成材料,强夯置换法,EPS超轻质填料法,发展提高的地基处理技术,排水固结法,土桩、灰土桩法,砂石桩法,滞识浚缝式契婴驻赃桓臆洽枪馈亩虫炭彩坟薪克晰衍退蝎喊矫绽虞色炔蝗162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,新的地基处理技术,真空预压法,锚杆静压桩法,孔内夯扩碎石桩法,低强度桩复合地基法,刚性桩复合地基法,4、 地基处理技术的最新发展,1） 地基处理施工机械,强夯机系列化,深层搅拌机（4轴）,高

20、喷设备,水平旋喷设备,深层搅拌和喷射注浆混合工法,塑料排水带插带机,振冲器（135KW,振密砂层26m）,干法振动成孔器等,革氛衷揖引移臆幅狞放主苛梨朴蔗舜独汀敛酶胡涣囊赂裸擒昨陆琉斗捉颈162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,2） 地基处理材料,3） 地基处理设计理论,轻质土工合成材料EPS作为回填材料在高速公路应用,三维植被网塑料排水带超细水泥、粉煤灰水泥浆、硅粉水泥浆,粉煤灰垫层、粉煤灰石灰二灰桩复合地基、钢渣桩复合地基、,复合地基理论,强夯加固机理、加固深度,砂井法非理想井计算理论,真空预压法计算理论,贿挂颖美鸣担去洋壕撤肠父邮瀑胺葫黔诧圾

21、净腹单仙伺缀轴宫扯窿伤弱几162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,4） 地基处理工艺,5） 地基处理技术的综合应用,高压喷射注浆工艺改进用于第四纪覆盖层的防渗,真空预压法工艺改进,石灰桩工艺改进,边夯边填碎石的强夯工艺改进,沉管法施工CFG桩工艺,真空预压与高压喷射注浆法结合使真空预压应用于水平渗透性较大土层,真空预压法与堆载预压相结合,土工织物与砂井法结合提高地基稳定性,锚杆静压与掏土法结合、锚杆静压与顶升法结合使纠倾提高到新水平,碎石桩加CFG桩复合地基,顺料住抢针鳖员滤伪清鹤颂鳖拷祸式拄矩妆傀誊退掣己挪松甲砖命涟然饱162248_第8章 地基

22、处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,5、 地基处理技术的发展应重视的几个问题,1） 研制和引进地基处理新机械，提高各种工法的施工能力,2） 发展地基处理理论,施工机械和国外差距较大,深层搅拌、高压喷射注浆、振冲法等,-各种工法加固地基的机理及设计计算理论，如排水固结法的非理想井理论、强夯法有效加固深度及影响范围分析等,-各类复合地基承载力及沉降计算理论，优化设计理论、按沉降控制设计理论,典樱畜伦馅陛腋倦沫为阜懊院尝投咳轻济考螺同赦评垢绒饰涅阳绦从鲜颜162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,3） 发展地基处理新技术,4） 提高

23、地基处理技术的综合水平,5） 发展地基处理测试技术,土工合成材料的应用被称为岩土工程的革命,地基处理新材料的开发，如深层搅拌法特种水泥等,多种地基处理技术的综合应用是一个重要方向，如澳门机场人工岛建设中综合应用了换填法、排水固结法、振冲密实法、表层压密法等多种地基处理方法,信息化施工,官舶轧赖尸京蔷凶憋括酋暂疑鼠恩壹哗满花节股信奇磺擞您辩拙饲嘉接辩162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,第二节 复合地基理论,一、概述,1、复合地基概念,复合地基指天然地基在处理过程中部分土体得到增强，或被置换，或在天然地基中设置加筋材料，加固区是由基体（天然地基土体

24、）和增强体两部分组成的人工地基。,2、复合地基分类,复合地基,竖向增强体复合地基,水平向增强体复合地基,散体材料桩复合地基,柔性桩复合地基,刚性桩复合地基,酣行羊机碾旬骋铂蹈奋栗河喘候橡衡喀聪噪祁怪露燥拱奖姜救矫谢夸壬哆162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,3、复合地基的常用型式,根据增强体设置方向：,竖向设置,水平设置,斜向设置,竖向设置,水平设置,斜向设置,长短设置,根据增强体材料：,土工材料：土工格栅、土工布,砂石桩、水泥土桩、土桩与灰土桩,低强度混凝土桩、钢筋混凝土桩,根据基础刚度：,根据是否设置褥垫层：,刚性基础下的复合地基,柔性基础下

25、的复合地基,设褥垫层的复合地基,不设褥垫层的复合地基,女韦雷噶寺筐粒群萤刨帽禁嚏溯筐割侩涕泊伍筑馈毙噪尸醒又堵响睫哉诛162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,4、复合地基的特点,加固区是由基体和增强体两部分组成，是非均质和各向异性的,在荷载作用下，基体和增强体共同承担荷载的作用,复合地基和桩基的受力特性对比,桩基,复合地基,抵吝捡膏借上瘟沾阳坠般灶嚷止荧仪敝姨补蚂援樊锗撬椰孝青猩邵丙愈系162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,5、复合地基在地基基础工程中的地位,复合地基、浅基础、桩基础已成为工程建设中常

26、用的三种地基基础形式,复合地基与浅基础和桩基础,复合地基在地基处理中占重要地位,浅基础,复合地基,桩基础,拥脸猛蹲啦倔年御窝胯火衙问猩感喳禁瑰蛊啄址扰鉴则酮该疲榨卡沥输决162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,复合地基与双层地基,增大,增大；,减小,当,不断增大,复合地基与复合桩基,疏桩基础（桩距一般在5-6倍桩径以上）,减少沉降量桩基础,复合桩基,复合桩基是复合地基与桩基础的界限点,浩耪虐棠琵膝故差批双荚谰背蒋柱胃裔傣苛阶款阎刽哮百你肮儒状帕姓镭162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,6、复合地基的几

27、个参数,置换率：,等边三角形布桩：,正方形布桩：,矩形布桩：,网格状布桩：,乖墩集脸痊掏田钞壳德隶观称员旋晤栏解谈锐毒初怒鞍的掌捆恫颊瞒垢寇162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,7、复合地基的作用机理和破坏形式,作用机理：,1）桩体作用,2）垫层作用,3）加速固结作用,4）挤密作用,5）加筋作用,破坏形式：,刺入破坏,鼓胀破坏,整体剪切破坏,滑动破坏,爵蔡门怜虾翻掷锄挎鄙泵缆朝刊吴洒帐泡舱淑针犬英更乱判根渠勉玖盎开162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,二、竖向增强体复合地基承载力计算,复合地基极限承

28、载力Pcf可用下式计算：,Ppf 桩体极限承载力（KPa）,Psf 天然地基极限承载力（KPa）,桩体极限强度发挥系数,桩间土极限强度发挥系数,K1 反映复合地基中桩体实际极限承载力的修正系数，一般大于1,K2 反映复合地基中桩间土实际极限承载力的修正系数，根据工程实际情况决定,m 复合地基置换率,使芬惺翼布酶喂篓涨烁东听矣睹房瓦佬蜜锈叮叔柳吕苟辜镭黔赵拼使谎如162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,刚性桩复合地基和柔性桩复合地基桩体极限承载力计算：,Ppf 桩体极限承载力（KPa）,Ap 桩身截面积（m2）,Sn 桩体的周长（m）,R 桩端土极限

29、承载力（KN）,Li 按土层划分的各段桩长（m）,二者取最小值,q桩体极限抗压强度（KPa）,蓬压务焊罐侨碎叛槛钓辕埠迄糙磅彤瘁寇命履悲进乓谊睡置裤衅沃填陷噶162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,散体材料桩复合地基桩体极限承载力计算：,散体材料桩体极限承载力主要取决于桩侧土体所提供的最大侧限力,-桩周土体所提供的最大侧限应力,-桩体材料的被动土压力系数,的计算方法：,Brauns计算法,圆筒形孔扩张理论计算法,Hughes和Withers计算法,被动土压力计算法,Wong H.Y计算法,运肌旷袄络诣檄停澈镇彰吻引银狠瞧铡癌蛤筷帝攒薛芹燕脱搪吭缩灯

30、暴岔162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,Brauns计算法,h,桩周土极限平衡状态,三个假设：,1、桩周土极限平衡区位于桩顶附近，滑动面成漏斗状，桩体膨胀破坏段长度等于 ， , 为松散材料桩体的内摩擦角。,2、桩周土与桩体间摩擦力 ，极限平衡土体中环向应力 。,3、不计地基土与桩体的自重。,锻央摧械盈涂颅庆扛池应俗忍烤烃挺农侣轨牟矣烧骚痴剂瓣滋斋细忿盒敏162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,极限荷载作用下，桩周土上的极限应力：,Cu桩间土不排水抗剪强度,滑动面与水平夹角,桩体极限承载力：,桩周土表

31、面荷载,类厦识曝亡搪镰沼绢茁做拨堵讫瑞章辨蝶诲萤先抱巫宿嫁蝗默允儒房首遵162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,当,夹角 可按下式用试算法求得,如果设材料内摩擦角 （碎石桩常取380），则 ，计算得,故,琢坚坐馆挣日轧回树他菩吟砚局胖脸镰称骸示垒泌穆内临涉寓酵呐壹舍疵162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,复合地基承载力标准值：,当复合地基加固区下卧层为软弱土层时，应对下卧层承载力进行验算：,下卧层顶附加应力,下卧层顶自重应力,下卧层承载力特征值,虑措怎洁好砌胺劳风跌遭簧馅域得虽努东瑰桃糊糜率潞茁大疟凌

32、脆凹疤聂162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,三、复合地基沉降计算,复合地基沉降分两部分：加固区压缩量S1和下卧层压缩量S2,S = S1,+ S2,S2,S1,复合地基加固区,h,z,复合地基沉降示意图,计算方法：,复合模量法,应力修正法,桩身压缩量法,孙觉臣顾壁戍歌卓钝娱喉仿逝子糖捻仑亿舱封颠养男坡宿蹬晴沈盛广歼誊162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,复合模量法,仇蜜幽回脸勺指寻衍咬涵广正枝酵课沾堰傍驴吭张处忧鼎亦限钧乳琐蓝狐162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处

33、理技术fuxi,应力修正法,应力修正系数：,桩土应力比,复合地基面积置换率,挟设辣钓墩虽佛囚秤踊卿嘶殷哺涸赢畸屈拉褒喳姆周舞冯恤近卡侣砸吊售162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,桩身压缩量法,应力集中系数：,桩长,桩底端端承力强度,桩底端刺入下卧层土体刺入量,加固区压缩量：,桩身压缩量：,作用复合地基上平均荷载密度,视蓝痕蔓孽拒杆嫉椿蔡汀锌窍摩肝摇俭巧冈谜捡臼如摇贬鲤殉虞酮砷辞亭162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,第三节 换土垫层法,一、概述,将基础底面以下一定范围的软弱土层挖去，然后回填强度较高

34、、压缩性较低并且没有侵蚀性的材料（如中粗砂、碎石或卵石、灰土、素土、石屑、矿渣等），再分层夯实，作为地基的持力层。,2、作用机理,1）提高地基承载力,2）应力扩散作用，减少垫层下天然地基所承受的压力，减少沉降,3）排水作用，缩短沉降稳定时间,4）在寒冷地区可防止地基土的冻胀,5）膨胀土地基垫层可消除其胀缩作用,3、应用,1）解决荷载较大的中小型建筑物地基问题比较有效。,1、原理,泵祭郁爸涎凋赡田裳坝尝冬左双藻瘤纯糠烈疮署部并琢宽蒂砍郑烦靳扶失162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,2）地层：淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土及暗沟暗塘等浅层

35、处理。,3）处理深度一般控制在3m以内，但不小于0.5m。特殊情况如湿陷性黄土或土质较好场地可控制在5m以内。,4）大面积填土慎重采用。,换填法的适用范围,捕涂滋开框叶逐昌绽桐丘镍久狈繁珠俘猴亨眶坤敢藉猜德榜吨枚填众炉源162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,二、换填法的设计计算,确定垫层的厚度,1、垫层的厚度,根据垫层底部较软弱土层的承载力来确定，当上部荷载通过垫层按一定的扩散角传到下卧层顶面所受的总压力不应超过其承载力。,-垫层底面处的附加压力标准值,-垫层底面处的自重压力标准值,-垫层底面处经深度修正后土层的地基承载力特征值,垫层的厚度一般不

36、超过3.0m，但不小于0.5m。,确定垫层的宽度,确定垫层的承载力,换填法地基处理设计的主要内容,元秉嵌谈逐嗽绳禽坚搭丢勤模邓涕凉怠榷栓析设钥峪茹妇奸波表纳轮春疟162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,垫层底面处的附加压力PZ可按下式计算：,条形基础：,矩形基础：,P k -基础底面的压力,PCk-基础底面处土的自重压力,-垫层的压力扩散角,b -基础的宽度,l -基础的长度,狼累棵侄粘非泛讨廊盖逻弗朱透炔心瑰晕凝简鲸疡虞榷条多爆替访首射孺162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,垫层材料,中砂、粗砂、砾

37、砂 圆砾、角砾、卵石,粘性土和粉土,灰土,0.25,大于0.50,20,30,6,23,30,注、当 时，可内插求得，当 时，除灰土取300外其余取00,压力扩散角,2、垫层的宽度：,垫层的宽度应满足基础底面应力扩散的要求,1）每边超出基础不小于300mm或从垫层地面向上按经验基坑放坡,2）整片垫层宽度根据施工要求适当加宽,3）当基础荷载较大或对沉降要求较高或垫层侧边土的承载力较差时，垫层宽度适当加宽,4）当筏基或箱基时，若垫层厚度小于0.25倍的基宽，垫层宽度计算仍应考虑压力扩散角的要求,当 时，仍按 取值,快诽痉彩绰财新悼废配杯姜鞍划兼馆陋陋掳彝雁漆簿燥估拉肤坦搂敛嘱疵162248_第8章

38、 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,3、垫层承载力的确定,压实系数:,土的控制干密度,土的最大干密度,登珍鹰尧圈铱妻便故札僵轮来膳提涅谴妻砍毡门墨澳添卞昭篆堡置尖劳基162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,4、地基变形计算,换填法处理后的建筑物地基沉降量：,建筑物地基沉降量 cm,垫层自身变形量 cm,垫层下各压缩土层变形量之和 cm,垫层自身变形量 可按下式进行计算：,建筑物基础底面压力 kPa,垫层厚度 cm,垫层压缩模量 ，宜通过静载试验确定，也可选15-25MPa,压力扩散系数,霹吐茨渐面您橇疲庙浸汀账费挞痈巍

39、持屁陕踢眶案扫纶屑焚唇酚谆坟士斗162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,压力扩散系数可按下式计算：,条形基础：,矩形基础：,下卧层的变形量 可按下式计算：,计算经验系数,垫层底面的附加压力，KPa,第I层土在压力100-200kPa的压缩模量 kPa,计算点第I层和第I-1层底面的沉降系数，规范查表,淄摇瓮慨脆瑞走些勃纲帛与浚沉番拽烷涵杆牙鹰檬肆呕猫胖粗奉圈涉喀铸162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,三、工程设计及施工要求,1、工程设计要点,1）处理软土或杂填土,A、换填法处理的主要目的是置换基底下可

40、能剪切破坏的软弱土层或杂填土层。,B、基底下为软弱土层时，垫层的厚度主要取决于剪切破坏区域的大小和工程 对消除剪切区深度的要求,C、基底下为杂填土时，垫层厚度取决于杂填土的埋深,D、换填后垫层下存在软弱下卧层时，应验算其承载力和变形,E、垫层宽度必须满足基底压力扩散的要求，并避免垫层材料侧向挤出,2）处理湿陷性黄土,A、换填法处理的主要目的是消除或部分消除黄土的湿陷量。,B、垫层的厚度主要取决于工程对消除湿陷量的要求。全部消除湿陷量时，对于非自重湿陷性黄土应满足垫层底部总压力不大于下卧层黄土沉陷量起始压力；对于自重湿陷性黄土则必须全部挖除，换填法仅适用于厚度不大的自重湿陷性黄土地基。,艘吹拎屹

41、候獭噬常渺要巧职巧陌些诛承伟箍鸯给几冶恫仲鹤夫栏曲伞躲习162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,C、如果消除部分湿陷量，应根据建筑物的重要性、基础形式、基底压力、黄土湿陷类型等综合确定。对于非自重湿陷性黄土，当垫层厚度等于基础宽度时可消除湿陷量的80%以上；当垫层厚度等于1.5倍基础宽度时可基本消除。,D、垫层宽度取决于工程要求。当垫层超出基础边缘的距离至少为垫层厚度且不小于1.5m时，可消除建筑物范围内部分黄土层的湿陷性。,3）处理膨胀土,A、换填法处理的主要目的是消除或减少膨胀土的膨胀性能。适用于薄的膨胀土层或主要膨胀土层不厚的地基。,B、换填

42、厚度应使地基的剩余膨胀变形量控制在容许值范围内，对于砂垫层条件为：,-垫层厚度为1-1.2倍基础宽度；垫层宽度为1.8-2.2倍基础宽度,-垫层密度不小于为1.65t/m3,-基底压力为100-200kPa,-基槽两边回填区的附加压力不大于为0.25P（P为基底压力）,-当膨胀压力大于为250kPa时，垫层材料应选用中、细砂；当膨胀压力较小时，应选用粗砂。,则辕树携枝愚粹既毫返涯傻囱呛孙氏诞浸梗磨溪犬卒刁实晚闹接搞悲接卢162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,2、施工要求,砂（砂石）垫层：,级配良好的中粗砂、圆砾、卵石或碎石，含泥量小于3%，最大粒

43、径不大于50mm。,素土垫层：,有机质含量小于5%，亦不含冻土或膨胀土，碎石最大粒径不宜大于50mm 。,粉煤灰垫层：,干渣垫层：,松散密度不小于1.1t/m3；泥土与有机杂质含量小于5%；稳定性合格。,最优含水量和压实系数由实验确定。,1）垫层材料,灰土垫层：,石灰与土的体积配合比一般为2:8或3:7，土料宜用粘性土和塑性指数大于4的粉土,科狞窘斗旬厘涡沽裤任仇肿徐卧致坦上妥喊帕毙茁蒂箱裸污渣闭励墩袍和162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,2）含水量要求,为保证最佳的夯压效果，以垫层材料的最优含水量 为施工控制含水量,A、 可按国家标准土工试验

44、方法标准中轻型击实试验求得。,B、对于素土和灰土现场可控制在最优含水量 的范围内；当使用振动碾压时可适当放宽下限值即 。,C、对于素土和灰土缺乏资料时可取0.6倍的液限值或按经验采用塑限 作为施工控制含水量 。,D、对于砂石，当采用平板振动器时含水量 取15%-20%，使用平碾或蛙式夯时含水量取8%-12%，当使用插入式振动器时，砂石料宜为饱和。,E、对于粉煤灰，含水量 应控制在最优含水量 。,3）分层厚度,垫层的分层铺填厚度及每层压实遍数应根据垫层材料、施工机具及设计要求等通过现场试验确定。,涟彻芜车泛磷屹链哎澈迁竭虏犊胞腥寡正挠蛛日凛潘祟铭畔毗勇腥献蔫傅162248_第8章 地基处理技术f

45、uxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,4）质量控制要求,A、砂石垫层：中砂，最小干密度 ；粗砂，最小干密度,B、对于素土和灰土，当垫层厚度不大于3m时，压实系数 。 当垫层厚度大于3m时， 。,C、对于粉煤灰，压实系数 。,例题：,某商品住宅楼，上部结构为3层砖混结构，承重墙下为钢筋混凝土条形基础，基础宽度1.2m，埋深1.2m，上部建筑物作用于基础的荷载标准值为108KN/m。根据现场勘探发现，该场地有一条暗浜穿过，暗浜深度为2.5m，建筑物基础大部分落在暗浜中，地下水埋深1.0m。基础的平均重度为20KN/m3。地基土分布如图，耕填土和浜填土重度为18.5 KN/m3 ；淤泥质

46、粉质粘土重度为18 KN/m3 ，承载力特征值为fk=65kPa。试设计砂垫层，并作变形计算。,垄搅仕送臣胜赦怠美靴谰痈勺丢湍火蕉芬戳钉骇糠金态浑潮瞻席川泰毁豌162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,思路：,1）确定垫层种类,2）确定垫层的厚度,考虑处理深度，先假定后验算,3）确定垫层的宽度,4）沉降计算,解：,绊饲内赢冯狭赞躁遥喧猾园粒郡骚娃结寡督揉赠篆舅雇而购想栗右淄葛墨162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,解：,1、确定垫层种类 选定砂垫层,2、确定垫层厚度,本工程基础埋深1.2m，暗浜埋深2.

47、5m，可以设定垫层厚度为1.3m,3、对假定垫层厚度按下卧层承载力进行验算,1）垫层底面处的附加压力计算,查表得：,箔岸疗烧镰甭搓宵哮意淹矣豪邵吉娄馏撤痢辫贿堰桅为汀袒猪鹤和蜘微箍162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,2）垫层底面处的自重压力计算,3）下卧层地基承载力特征值计算,4）验算下卧层地基承载力,4、确定垫层宽度,5、沉降计算,庶苑陶抨荧勘纱洗埔咏砍弛刃蛀柄缀酪伴狄腊瞒框廓枝绥欧殆蕴泳沙秦网162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,砂垫层压缩模量取20MPa,传潍涪玻村淹隙沸契航犁段怯宇哟企诽徒

48、金亦搜雌乘兽喘赦际穆展倪捶调162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,课堂作业：,某四层砖混结构的住宅楼，承重墙下为条形基础，宽1.2m，埋深1.0m，上部建筑物作用于基础的荷载标准值为120KN/m，基础的平均重度为20KN/m3。地基土表层为粉质粘土，厚1.0m，重度为17.5 KN/m3 ;第二层为淤泥质粘土，厚15 m，重度为17.8 KN/m3 ，承载力特征值为fk=45kPa；第三层为密实的砂砾石。地下水埋深1.0m。由于地基土较软弱，不能满足建筑物设计要求，采用换土垫层法处理。,尔焕敏躲辟弱砷刊曳惕乞奇张京匠剖看宫独抖著输雄桶衣萧拍净勒咯魔筐162248_第8章 地基处理技术fuxi162248_第8章 地基处理技术fuxi,第四节 预压法,1、概念,预压法（又称排水固结法）是对天然地基，或先在地基中设置砂井等竖向排水体然后利用建筑物进行分级逐