第2章软弱地基处理.ppt

3.3软弱地基处理 1.1 地基处理的目的和意义 地基指承受建（构）筑物荷载的地层。建（构）筑物的地基所面临的问题有以下四方面： （1）承载力及稳定性问题； （2）沉降、水平位移及不均匀沉降问题； （3）渗透问题； （4）液化问题。 土木工程建设中，当天然地基不能满足建（构）筑物对地基的要求时，需对天然地基进行加固改良，形成人工地基，以满足建（构）筑物对地基的要求，保证其安全与正常使用。这种地基加固改良称为地基处理。(Ground Treatment或Ground Improvement) 天然地基是否需要进行地基处理取决于地基土的性质和建（构）筑物对地基的要求两个方面。 在土木工程建设中经常遇到的软弱土和不良土主要包括：软粘土、人工填土、部分砂土和粉土、湿陷性土、有机质土和泥炭土、膨胀土、多年冻土、岩溶、土洞和山区地基等。 地基处理方法分类 1 换土垫层法 2 振密、挤密法 （1）表层压实法；（2）重锤夯实法； （3）强夯法；（4）振冲挤密法；（5）土桩与灰土桩法；（6）砂桩；（7）爆破法 3 排水固结法 （1）堆载预压法；（2）砂井法；（3）真空预压法；（4）降低地下水位法；（5）电渗排水法 4 置换法 （1）振冲置换法（碎石桩法）；（2）石灰桩法；（3）强夯置换法；（4）水泥粉煤灰碎石桩法(CFG桩法） 5 加筋法 （1）土工聚合物；（2）加筋土；（3）土层锚杆；（4）土钉；（5）树根桩法 6 胶结法 （1）注浆法；（2）高压喷射注浆法；（3）水泥土搅拌法 7 冷热处理法 （1）冻结法；（2）烧结法 处理方法选用原则：选用地基处理方法应力求做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。 地基处理方法很多，没有一种方法是万能的。对每一具体工程均应进行具体细致分析，从地基条件、处理要求（处理后地基应达到的各项指标、处理的范围、工程进度等）、工程费用以及材料、机具来源等各方面进行综合考虑，以确定合适的地基处理方法。1 地基处理工程的特点 （1）大部分地基处理方法的加固效果不是在施工结束后就能全部发挥； （2） 每一项地基处理工程都有它的特殊性； （3） 地基处理是隐蔽工程，很难直接检验其加固效果。 地基处理工程的效果检验 对地基处理的效果检验,应在地基处理施工结束后一定时间再进行检验。效果检验的方法有：载荷试验、静力触探试验、动力触探试验、标准贯入试验、取芯试验等。有时需要采用多种手段进行检验，以便综合评价地基处理效果。 二、换土垫层法 垫层的作用 (1）提高持力层的承载力； （2）减少沉降量； （3）加速软弱土层的排水固结； （4）防止冻胀； （5）消除膨胀土的胀缩作用。 垫层设计： 1 垫层的厚度的确定 垫层的厚度z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： 式中 pz－－ 相应于荷载效应标准组合时，垫层底面处的附加压力值（kPa）； pcz－－垫层底面处土的自重压力值（kPa）； faz －－垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值（kPa）。 垫层厚度不宜小于0.5m,也不宜大于3m。 垫层底面处的附加压力值可分别按下两式计算： 对条形基础 对矩形基础 式中 b－－矩形基础或条形基础底面的宽度（m）； l －－矩形基础底面的长度（m）； pk －－相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值（kPa）； pc－－基础底面处土的自重压力值（kPa）； z －－基础底面下垫层的厚度（m）； －－垫层的压力扩散角，宜通过试验确定，当无试验资料时，可按下表采用。 压力扩散角： 2 垫层宽度的确定 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： 式中 －－垫层底面宽度（m）； －－ 压力扩散角，按上表采用。 垫层顶面每边超出基础底边不宜小于300mm。 3 垫层材料的选用 1）砂石。宜选用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑（粒径小于2mm的部分不应超过总重的45％），应级配良好，不含植物残体、垃圾等杂质。当使用粉细砂时，应掺入不少于总重30％的碎石或卵石。砂石的最大粒径不宜大于50m