第九章地基与基础..ppt

第九章软弱地基处理 第一节软弱地基处理概述 第二节强夯法 第三节换土垫层法 第四节振冲法 第五节土或灰土挤密桩法 第六节预压法 第七节化学加固法 第一节软弱地基处理概述 软弱地基是指高压缩性土(a1-2=0. 5MPa-1)地基。由于软弱土的物质组成、成因及存在环境(如水的影响等)不同，不同的软弱地基其性质是完全不同的。根据工程地质特征，软弱地基系指主要由软土(淤泥及淤泥质土)、冲填土、杂填土及其他高压缩性土层构成的地基。 一、软土 软土是第四世纪后期形成的海相、三角洲相、湖相及河相的钻性土沉积物，有的属于新近淤积物。其地质成因甚为复杂。所有这些不同成因的地层，其接近地面部分主要为淤泥和淤泥质土，它们是在静水或缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成的。其主要物理力学特性表现为以下几方面: 第一节软弱地基处理概述 (1)含水量高、孔隙比大。软土的天然含水量等于或大于液限，天然孔隙比大于1.0。 沿海淤泥质土的含水量大多在35%~50%范围，淤泥的含水量一般在56%~100%范围。含水量一般随液限成正比增加。软土因其含水量高、孔隙比大，因而使软土地基具有变形大、 强度低的特点。软土的饱和度通常在95%以上。液性指数大多大于1.0。 (2)高压缩性。与高含水量、高孔隙比相应，软土的压缩性很高，压缩系数a1-2大于0. 5 MPa-1，沿海淤泥的压缩系数a1-2大多超过1.5MPa-1。 (3)天然抗剪强度低。软土的渗透系数很小，其天然强度可通过进行三轴不排水试验、无侧限抗压强度试验或现场十字板剪切试验得到。三轴不排水试验内摩擦角 ，黏聚力cu一般小于25kPa，无侧限抗压强度qu，一般小于50kPa。地基土如不作处理，其承载力很低。 第一节软弱地基处理概述 (4)渗透系数小。大部分软土地区，土层具有薄层理构造，其垂直向渗透系数较水平向小。渗透系数一般在1X10-8~1X10-6 cm/s范围，由于土层的渗透性小，加上软土层较厚，在建筑物荷载下土层固结缓慢，建筑物竣工时所完成的沉降占总沉降的比例很小，约为5%~20%，建筑物使用后的沉降大、延续时间很长。 (5)触变性。软土为絮凝结构，是结构性沉积物，具有触变性，其结构未受扰动时，具有一定的结构强度，一旦受到扰动，强度很快降低，其后强度又可慢慢恢复。软土中亲水矿物(如蒙脱石)含量多时，结构性较强，其触变性比较显著。触变性大小常用灵敏度来表示，软土的灵敏度一般在3~4，个别达到8~9。 (6)流变性。除厂瞬时变形和固结变形引起的建筑物沉降以外还会发生缓慢而长期的流变变形。 第一节软弱地基处理概述 内陆和山区软土性质和沿海软土相近，但一般分布范围较小，土层厚度较薄，均匀性较差。 二、冲填土 冲填土系由水力冲填泥砂而形成的填土。一般是结合整治或疏浚江河航道，用高压泥浆泵将河底泥砂通过输泥管排放到地面而形成的大片冲填土层。冲填土具有以下特点: (1)颗粒组成随泥砂来源而不同，粗细不一，有的是砂粒，但大多数情况是钻粒和粉粒。在吹泥的入口处，沉积的土粒较粗，顺着出口方向则逐渐变细。土粒沉淀后常形成约1%的坡度。 (2)由于土粒不均匀分布，以及受表面形成的自然坡度影响，因而距入口处越远，土料越细，排水越慢，土的含水量也越大。 (3)冲填土的含水量较大，一般都大于液限。 (4)冲填前原地面形状和冲填过程中是否采取排水措施对冲填土的排水固结影响很大。 第一节软弱地基处理概述 如原地面高低不平或局部低洼，冲填后土内水不易排出，长期处于饱和软弱状态。 三、杂填土 杂填土按其组成的物质成分可分为建筑垃圾、生活垃圾和工业废料等。建筑垃圾由碎砖、瓦砾等与钻性土混合而成，成分较纯，有机质含量较少;生活垃圾成分极为复杂，含大量有机质;工业废料有矿渣、炉渣(常遇到的如钢渣，孔隙很大，搭空现象严重、不稳定)、煤渣和其他工业废料(化学废料要特别注意对混凝土的侵蚀性)。 杂填土的特性表现为: (1)不均匀性。由于物质来源和组成成分的复杂性，使得杂填土的性质很不均匀，密度变化大，缺乏规律性，这是杂填土的主要特点和薄弱环节。 (2)填土龄期。龄期是影响杂填土性质的一个重要因素，一般来说堆填时间越长，则土层越密实，其有机质含量相对较少。新近填筑的杂填土，本身处于欠压密状态，存在自重压密变形，因而具有较高的压缩性。 第一节软弱地基处理概述 (3)地基浸水后的稳定性和湿陷性。杂填土遇水后往往会产生湿陷和潜蚀。 四、地基处理的目的 (一)改善抗剪特性 地基的剪切破坏以及稳定性，取决于地基土的抗剪强度。因此，为了防止剪切破坏