第5节 地基处理(5.1-5.2).ppt

本讲内容 §5.1 概 述 §5.2 垫层法 1. 定义 地基处理是指天然地基很软弱，不能满足地基承载力和变形的设计要求，而地基需经过人工处理后再建造基础者，欧美国家称为地基处理，亦有称地基加固。 地基处理的对象主要是软弱地基和特殊土地基。 软弱地基系指主要由软土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。 （4） 其它高压缩土 松散粉细砂及粉土：地基承载力和变形达不到设计要求时；水位以下有可能会产生液化时。 砂土：松散砂土地基承载力和变形达不到设计要求时；水位以下有可能会产生液化时。基坑支护需防渗。 大部分带有地区性特点，包括湿陷性黄土、膨胀土和冻土等。 提高地基土的承载力； 改善地基的变形性质、减少地基的沉降和不均匀沉降； 改善地基的渗透性，防止渗透破坏，如基坑防水、大坝防渗； 防止地震时地基土的振动液化； 消除黄土的湿陷性、膨胀土的胀缩性和冻土的冻胀性。 地基处理方法的分类可有多种多样。 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； 按被处理土的性质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 (1)密实法 密实法系指松散的非饱和土和软弱的饱和土，在荷载（静荷载、动荷载或冲击荷载）作用下，使土体的孔隙体积减少、密实度提高，地基土的承载力增加、压缩性降低。 (1)密实法 排水固结法：真空预压、堆载预压法 碾压法：机械碾压 动力夯实法：强夯法 (2)置换法（换土垫层法） 砂石垫层 素土垫层 灰土垫层 (3)复合地基法 复合地基法是在天然地基中设置一定比例的增强体（桩体），使桩土共同承担荷载。 根据桩体材料性状，可将复合地基分为：①散体材料桩复合地基；②一般粘结强度桩复合地基；③高粘结强度桩复合地基。 ①散体材料桩复合地基 碎石桩：振冲碎石桩、挤密碎石桩、干振碎石桩。 砂桩 ②一般粘结强度桩复合地基 灰土桩 水泥土搅拌法：粉喷、浆喷（深层搅拌法） 高压喷射注浆法 夯实水泥土桩 石灰桩：生石灰桩、二灰桩、灰砂桩、二灰砂桩 昌邑电业大楼 二灰砂桩处理地基效果 昌邑电业大楼十一层、高45m，框剪结构、箱形基础。地基主要压缩层由高触敏的粉质黏土和两个淤泥质夹层构成。设计采用直径400mm二灰砂桩，按1200mm×1200mm的方格布置，桩长为4.72m。桩体材料的配合比为：生石灰57%，中粗砂37％，粉煤灰6％。1989年1月施工，92年获发明专利，95年获山东省科技进步二等奖。 ③高粘结强度桩复合地基 水泥粉煤灰碎石桩法（CFG桩） 素混凝土桩 (4)加筋法 土工织物 加筋土 加筋法多用于铁路、公路的路堤及水工构筑物。 (5)灌浆法 灌浆法是用气压、液压或电动化学原理，把具有充填、胶结性的材料注入到各种介质的裂缝和孔隙中，以增加其强度和密实度。 高压喷射灌浆法 灌浆的主要目的是加固和防渗，多用于水利工程。 4.地基处理的原则 地基处理有许多方法，各种方法都有各自的特点和作用机理。没有哪一种方法是万能的，对于每一个工程都必须进行综合考虑，通过几种可能采用的地基处理方案的比较，选择一种技术可靠、经济合理、施工可行的方案，既可以是单一的地基处理方法，也可以是多种地基处理方法的综合。 §5.2 换填垫层法 换填垫层法是挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层，回填坚硬、较粗粒径的材料，并夯压密实，形成垫层的地基处理方法。 换填法适用条件：适用于浅层处理，且建筑物荷载不太大的地基（灰土和砂垫层150～200kPa）。换填法的处理深度通常宜控制在3m以内较为经济合理。 换填法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理。 灰土垫层：用于水位以上 砂垫层：用于水位以下或以上 （安丘砂垫层事故） §5.2 换填垫层法 换填法处理软弱地基的设计内容主要是确定垫层的厚度和宽度。 §5.2 换填垫层法 1. 垫层的厚度 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： §5.2 换填垫层法 2. 垫层底面的宽度 垫层底面的宽度应满足基础底面应力扩散的要求，可按下式确定： 3.沉降计算 垫层地基的变形可仅考虑其下卧层的变形，对沉降要求严的或垫层厚的建筑，应计算垫层自身的变形。 4.垫层的压实标准 压实系数 λc（为土的控制干密度ρd与最大干密度ρdmax的比值 ） 砂垫层： λc ≥0.94～0.97 灰土： λc ≥ 0.95 课堂练习题 某砌体结构住宅，墙下条形基础宽1.2m，基础承受上部结构传来的荷载：Fk=150kN/m，基础埋深为1.0m。地基土层：