地基与基础工程(地基处理).ppt

主 编：曹海成 李 娟 目 录 目 录 单元4 地基处理 地基是位于建筑物基础下面，受建筑物荷载影响的那部分地层。当基础直接建造在未经加固的天然土层上时，这种地基称为天然地基。如果天然地基很软弱，不能满足建筑物对地基的强度和变形要求时，则应事先对地基进行人工改良加固，再建造基础，这种加固地基的方法称为地基处理。所形成的地基称为人工地基。 地基处理的主要对象是软弱地基。软弱地基系指由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。 1. 软黏土 主要是第四纪后期形成的海相、泻湖相及三角洲相等黏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。 软黏土的主要特点是天然含水量高、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、变形大，容易产生较大的不均匀沉降，且沉降至稳定历时比较长。 软黏土广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、广州等沿海地区以及昆明、武汉、南京等内地地区。 2. 杂填土 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，其地基承载力和压缩性也可能有较大的差异。 3. 冲填土 杂填土是由水力冲填泥砂形成的。冲填土的性质与所冲填的泥砂的来源及冲填时的水力条件有密切关系。含黏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。 4. 湿陷性黄土 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。 黄土在我国特别发达，地层种类多、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。 5. 饱和粉细砂及部分粉土 饱和粉细砂及部分粉土在静荷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。 6. 泥炭土 泥炭土是在潮湿和缺氧环境中未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。 7. 多年冻土 多年冻土是指温度连续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。 8. 膨胀土 膨胀土是指黏粒成分主要由亲水性黏土矿物（如蒙脱石）组成的黏性土，在环境（如温度和湿度）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、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。 9. 盐渍土 将易溶盐含量超过03%的土称为盐渍土。盐渍土的特点是： （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）某些盐渍土（如含Na2SO4）在温度和湿度变化时会发生体积膨胀。 我国盐渍土主要分布在西北干旱的新疆、青海、甘肃、宁夏、内蒙古等地势低平的盆地和平原地区。 10. 岩溶 炭溶是石灰岩、白云岩、泥灰岩、大理岩、盐岩、石膏等可溶性岩层受水的化学作用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。 11. 山区地基 山区地质条件比较复杂，主要表现为地基的不均匀和场地的稳定性两个方面。基岩面起伏较大，时有滑坡、崩塌和泥石流等自然灾害发生。 地基处理的目的是针对软土地基上建造建筑物可能产生的问题，采取人工的方法改善地基土的工程性质，达到满足上部结构对地基稳定和变形的要求。这些方法主要包括提高地基土的抗剪强度，增大地基承载力，防止剪切破坏或减轻土压力；改善地基土压缩特性，减少沉降和不均匀沉降；改善其渗透性，加速固结沉降过程；改善土的动力特性，防止液化，减轻振动；消除或减少特殊土的不良工程特性（如黄土的湿陷性，膨胀土的膨胀性等）。 换填垫层法是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖去，然后分层回填强度较大的砂、碎石、素土或灰土等材料，并加以夯压或振密的一种地基处理方法。 根据回填材料不同，垫层