CHAP2地基与基础工程 土方工程 教学课件.ppt

概述 “与其说土力学是一门技术，不如说它是一门艺术。”——太沙基 “有效处理基础工程的唯一方法，在于首先找出以前有过的类似性质的工程中曾发生的问题，其次查明工程地点的土质类型，最后查清某种施工方法为何导致某种结果，通过系统的知识积累，将经验数据加以仔细的表达和确定，那么基础工程就可发展成为半经验的科学”——太沙基 地基的特点：不确定性；地区性；经验性； 地基的不确定性包括： 客观不确定性和主观不确定性。 客观不确定性： ① 荷载环境的不确定性； ② 介质环境不确定性； 包括强度指标的离散性，液-气-固三相的耦合作用，材料的非均匀、非连续、非各项同性、非线性等 ③ 结构与材料的不确定性； 主观不确定性： ① 试验分析的不确定性； 如试验条件与实际结构所处自然条件不完全一致； ② 统计分析的不确定性； 如用有限的试验样本代替无限样本组成的系统； ③ 简化抽象的不确定性； 如边界条件、计算模型、力学公式、结构分析的中的简化与抽象而产生的不确定性； ④ 判别控制的不确定性； 如本构关系、破坏准则的选择，系统安全的判别控制 ⑤ 未知因素不确定性； 某些因素对结构的可靠性有影响，但未被人们所认识而产生的不确定性； 地基的施工方法及地基的问题： “观察法”（信息化施工的系统方法 动态法施工方法） 地基的问题： 1、强度及稳定性问题； 2、压缩及不均匀沉降问题； 3、渗漏问题； 4、液化问题； 地基处理技术的发展 1、现代地基处理技术发展迅速，老方法得到改造，新方法不断涌现。 2、现代工业的发展，为地基处理提供了强大的生产手段； 3、地基处理理论不断丰富，推动了地基处理技术和方法的更新； 2.1 地基加固处理 2.1.1 地基加固的原理 2.1.2 地基加固的方法 2.1.1 地基加固的原理 地基加固的原理： 将土质由松变实，将土的含水量由高变低。 地基加固的目的： 1、提高地基抗剪强度 2、降低地基的压缩性 3、改善地基的透水性 4、改善地基的动力特性 5、改善特殊土的不良特性 2.1.2 地基加固的方法 2.1.2.1 换填 2.1.2.2 深层密实 2.1.2.3 排水固结 2.1.2.4 化学加固 2.1.2.1 换填 换填：以承载力高、稳定性好的换填不良土。 类型：砂、砂石、碎石、素土、灰土、干渣、粉煤灰 作用： 1、提高承载能力； 2、减小沉降量； 3、加速软土排水固结； 4、防止冻胀； 5、消除膨胀土的胀缩作用； 2.1.2.2 深层密实 深层密实：采用爆破、强夯、挤压、振动等方法，使地基土在较大深度范围内得到密实。 1、爆破法：是将炸药放在地面深处，爆炸产生的高速压力波使土的疏松结构液化，形成密实结构。 2、强夯法：将几十吨的重锤，从几十米的高处自由落下，对土进行强力夯实。 强夯加固机理： 动力密实；动力固结；动力置换； 3、挤密法：是以振动、冲击或带套管等方法成孔，然后向孔内填入砂、石、土（或灰土、二灰）、石灰或其他材料，再加以振实而成直径较大桩体的方法。 挤密桩属于柔性桩； 分类： A 碎（砂）石桩 B 石灰桩 C 水泥粉煤灰碎石桩 （CFG桩） A 碎（砂）石桩 碎（砂）石桩：用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔，再将碎石或砂压入孔中，形成较大直径的密实桩体。 加固原理： 对松散砂土：挤密作用；排水减压作用； 砂基预震效应； 对粘性土：置换；排水固结；垫层； B 石灰桩 分类：块灰灌入法（石灰桩法）；粉灰搅拌法；石灰浆压力喷注法 石灰桩加固机理： 桩间土： 成孔挤密、膨胀挤密、脱水挤密、胶凝作用； 桩身： 复合地基：桩土应力比2.5-5 C 水泥粉煤灰碎石桩 （CFG桩） CFG桩：在碎石桩基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌合制成的一种具有一定粘结强度的桩； 优点：工艺简单、水泥用量少；受力特性与水泥搅拌桩类似。 CFG桩加固机理： 1、桩体作用 2、挤密作用 3、褥垫层作用 ① 保证桩、土共同承担荷载； ② 减少基础底面的应力集中； ③ 褥垫厚度可以调整桩土荷载比； 2.1.2.3 排水固结 排水固结：在地基中设置砂井(或塑料排水板）等竖向排水体 ；然后进行加载预压，或利用建（构）筑物自身重量分级加载，使土体中的空隙水排除，逐渐固结，地基沉降，强度提高 ； 分类： 堆载预压 真空预压 堆载和真空联合预压 塑料排水板 2.1.2.4 化学加固 化学加固：用水泥浆、粘土浆或其它化学浆液，通过灌注压入、高压喷射或机械搅拌，使浆液与土颗粒胶结起来，改善地基土的物理、力学性能的地基处理方法； 1、灌浆法 2、水泥土搅