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1地基处理1
地基处理Ground Treatment 付厚利 山东科技大学土木建筑学院 第一章 绪 言 第一节 地基处理的含义 采用地基处理的前提:当天然地基不能满足结构基础要求时,我们必须采用人工地基。 一、场地(Site) 工程建设所直接占有并直接使用的有限面积的土地。 包括:地貌、地形和地质单元的评价等。 二、地基(Foundation,Subgrade) 地基是指承托建筑物基础的这部分范围很小的场地。 建筑物的地基所面临的一般有四个方面的问题:(1)强度和稳定性;(2)变形;(3)渗漏;(4)液化。 三、基础(Foundation,Footing) 基础是指建筑物向地基传递荷载的下部结构。它具有承上启下的作用。在上部结构的荷载及地基反力的相互作用下,基础承受由此而产生的内力(轴力、剪力和弯矩)。 二、特殊土地基(Special Ground) 特殊土地基大部分带有地区特点,它包括软土、湿陷性黄土、膨胀土、红黏土和冻土等 (一)湿陷性黄土(collapsible Loess) 凡天然黄土在上覆土的自重应力作用下,或在上覆土自重应力和附加应力共同作用下,受水浸湿后土的结构迅速破坏而发生显著附加下沉的黄土,称为湿陷性黄土。 (二)膨胀土(Expansive Soil) 膨胀土是指黏粒成分主要由亲水性黏土矿物组成的黏性上,它是一种吸水膨胀和失水收缩、具有较大的胀缩变形性能,且变形往复的高塑性黏土。 (三)红黏土(Red C1ay) 石灰岩和白云岩等碳酸盐类岩石在亚热带温湿气候条件下,经风化作用所形成的褐红色黏性土,称为红黏土。通常它是较好的地基土,但由于下卧岩面起伏及存在软弱土层,一般容易引起地基不均匀沉降。 (四)季节性冻土(Seasonally Frozen Ground) 凡具有负温或零温,其中含有冰的各种土都称为冻土(Frozen soil ) ;而冬季冻结,夏季融化的土层,称为季节性冻土。对冻结状态持续3年以上的土层,则称为多年冻土或永冻土(Permafrost)。 土的生成——物理风化 土的生成——化学风化 砂粒与粘粒 特殊土 土层分布示意 第三节 地基处理的目的 一、改善剪切特性 提高抗剪强度,提高承载力,防止地基剪切破坏。 二、改善压缩特性 提高地基土压缩模量,减少地基沉降或不均匀沉降。 三、改善透水性 使地基土不透水和减小其水压力,防止流砂和管涌。 四、改善动力特性 地震、交通荷载和打桩等导致液化引起地基下沉。 五、改善特殊土地基的不良特性 消除或减少黄土的湿陷性和膨胀土的膨胀性。 第四节 地基处理方法的分类 分类方法: 按时间分:临时处理和永久处理; 按处理深度分:浅层处理和深层处理; 按处理对象分:砂性土处理和粘性土处理,饱和土处理和非饱和土处理; 按加固机理分:见表1-2,这些方法的本质是:置换、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和冷热等处理方法。 第五节 地基处理方案选择 一、地基处理方案选择的调查研究 (一)结构条件 建筑物体型、刚度、结构受力体系、建筑材料和使用要求;荷载大小、分布和种类;基础类型,布置和埋深;基低压力、天然地基承载力和变形容许值。 (二)地基条件 包括:地形及地质成因、地基成层状况;软弱土层厚度、不均匀性和分布范围;持力层位置和状况;地下水情况及地基土的物理和力学性质。 二、地基处理方案确定步骤 (1)搜集有关资料(包括:地质勘探资料、地下管线和其它地下设施的分布情况、地面建筑物、道路有关情况资料),初步选定可供考虑的几种地基处理方案。 (2)选择最佳处理方案 对选定的处理方案,应分别从预期处理效果、材料来源和消耗、施工机具和进度、对周围环境影响等各种因素,进行技术经济比较决定最佳方案。 (3) 对选定的方案,进行现场试验,检验设计参数、选择合理的施工方法和确定处理效果。 第六节 地基处理效果检验 地基处理效果的检验,应在地基处理施工结束后经一定时间的休止恢复后在进行检验。 检验的方法:钻孔取样、静力触探试验、轻便触探试验、标准贯入试验、载荷试验,取芯试验等。 第七节 地基处理的监测与监理 地基的变形导致上部结构的倾斜和开裂? 影响邻近建筑物、地下管线的安全? 对以上内容进行评价的方法,是进行位移和沉降观测。 位移和沉降观测的精度要求: 高精度:用于变形特别敏感和重要的建筑物,沉
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