土力学与基础工程课件作者务新超魏明11-12章节anwser第十二章节.pptVIP

第十二章 特殊地基的处理 第十二章 特殊地基的处理 一、学习目标 1、熟悉软土的概念和特性，掌握软土地基承载力、沉降和稳定性的计算方法。 2、了解湿陷性黄土的试验方法，熟悉湿陷性黄土的分类依据和标准，掌握地基处理原则、方法和设计措施。 3、熟悉冻土的分类、特性指标、试验及评价方法，了解冻土地区的沿途工程设计原则与处理方法。 4、了解建筑抗震设防的三个水准要求，掌握液化的机理和判别方法，熟悉砂土液化的危害和基础工程的抗震措施。 二、学习重点 本章重点是：各种特殊土的特性和对基础工程的影响。 第一节 软土地基 软土是指在滨海、湖泊、谷地、河滩上沉积的天然含水率高、孔隙比大、压缩性强、抗剪强度和承载力低的软塑到流塑状态的粘性土。 按地质特点将其分为滨海沉积、湖泊沉积、河滩沉积、谷地沉积和沼泽沉积五个类型； 又可根据土质不同分为泥炭、腐殖土、有机质土、粘性土、粉性土五种类型。 一、软土的鉴别及工程性质 1.软土的工程鉴别 建设部颁布的《软土地区工程地质勘察规范》（JGJ83-91）规定：软土是外观以灰色为主的细粒土、天然含水率大于或等于液限、天然孔隙比大于或等于1.0。 铁道部是以天然含水率接近或大于液限、天然孔隙比大于1.0、压缩模量小于4MPa、标准贯入击数小于2击，静力触探比贯入阻力小于700kPa、不排水强度小于25kPa等六项指标划分软土 交通部《公路土工试验规范》（JTJ051-85）是以天然含水率、孔隙比压缩系数、饱和度和内摩擦角等五项指标划分软土。 交通部1996年颁布的《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017-96）规定：天然含水率大于等于35%或液限、天然孔隙比大于等于1.0、十字板剪切强度小于35kPa划分为软土。 2.软土的工程性质 （1）颜色以深色为主，粒度成分以细粒为主，有机质含量高； （2）天然含水率高，重度小，天然内含水率大于液限，超过30%；相对含水率大于1.0；软土的饱和度高达100%，甚至更大，天然重度为1.5~19kN/m3； （3）天然孔隙比大，一般大于1.0； （4）渗透系数小，一般小于10-6cm/s数量级，沉降速度慢，固结时间长； （5）粘粒含量高，塑性指数大； （6）高压缩性，压缩系数大，基础沉降量大，一般压缩系数大于0.5MPa-1； （7）强度指标小，软土的快剪粘聚力小于10kPa，内摩擦角小于5°；固结快剪强度指标略高，粘聚力小于15kPa，内摩擦角小于10°； （8）软土的灵敏度高，一般在2~10之间，有时更高，具有显著的流变性和触变性。 二、地基的承载力、沉降和稳定性的计算 （一）软土地基的承载力 1、根据极限承载力理论公式确定 pu=5.14Cu+γ2D 2、据土的物理性质指标确定 3、按临塑荷载计算 pcr=γ2h+3.14C 4、用原位测试方法确定 （二）软土地基的沉降计算 1. 初始沉降Sd 初始沉降包括土的两种沉降：一种由地基土的弹性变形产生的；另一种是由于软土渗透系数低，加荷后初期不能排水固结，因而土产生剪切变形。 土体初始侧向剪切位移引起的沉降在总的初始沉降中所占不大，目前一般不计或略作估算。 2. 固结沉降Sc 在荷载作用下，软土地基缓慢地排水固结发生的沉降，孔隙水被逐渐的排出，孔隙体积逐渐减小，从而土体压缩产生体积变形而引起沉降，是地基沉降的最主要部分。在实际中一般采用分层总和法计算固结沉降。 3. 次固结沉降Ss 在理论计算的固结过程结束后，软土地基因土骨架的蠕动继续发生长期的、缓慢的压缩，称为次固结沉降，地基次固结沉降可按下式计算： （三）软土地基的稳定性分析 建筑在软土地基的桥台、挡土墙等承受侧向推力的结构物，在保证其地基承载力、沉降满足要求的同时，应进行稳定性分析。 稳定分析参见第八章浅基础设计相关内容。 三、软土地基基础工程应注意的事项 软土地基的强度、变形和稳定是工程中必须全面、充分注意的问题，是造成桥梁、道路人工构造物基础过大沉降、不均匀沉降、位移、倾斜、开裂、失稳或严重损坏等事故的主要原因。 （一）全面掌握工程地质资料合理布设桥涵 （二）软土地基桥梁基础设计措施 1、刚性扩大浅基础 2、桩基础和沉井基础 （三）桥台及桥头路堤软土地基的稳定措施 第二节 湿陷性黄土地基 一、黄土湿陷性的判定和地基的评价 （一）黄土湿陷性的判定 湿陷性黄土除了具备黄土的一般特征如呈黄色或黄褐色、以粉土颗粒为主、具有肉眼可见的孔隙等外，它呈松散多孔结构状态，孔隙比常在1.0以上，天然剖面上具有垂直节理，含水溶性盐（碳酸盐、硫酸盐类等）较多。 （二）湿陷性黄土地基湿陷类型的划分 （三）湿陷性黄土地基湿陷等级的判定 二、陷性黄土地基的处理措施 （一）湿陷性黄土的处理 1、灰土或素土垫层法 2、