湿陷性黄土基础处理设计.docVIP

湿陷性黄土基础处理设计 湿陷性黄土地基处理设计 湿陷性黄土在天然湿度下，其压缩性较低，强度较高，但遇水侵湿时，土的强度显著降低，在饱和土的自重压力下或在附加压力和自重压力共同作用下，往往具有突然下降的性质。工程实践表明，当工业与民用建（构）筑物的地基不处理或处理不足时，建筑物在使用期间，由于各种原因的漏水或地下水位的上升，地基湿陷是经常发生的。因此，在湿陷性黄土地区进行建设，对建筑物的地基需要采取处理,以改善土的物理力学性质，减少或消除湿陷性黄土地基偶然侵水而引起的湿陷变形，保证建筑物的安全和正常使用。 湿陷性黄土地基处理常用的方法，在国内目前常用的方法有以下几种： （1）、土垫层法；（2）、夯实法；（3）、土（或灰土）挤密桩法；（4）、化学加固法；（5）、桩基础，等等。 （A组）1、某院综合楼，长32.7m，宽12.9m，采用条形基础，基础宽2 m，埋深1.5m。设计要求容许承载力为180kPa。该工程拟建场地为Ⅱ级自重湿陷性黄土，基底下湿陷性黄土厚度7.5m，湿陷量为38.12cm，压缩模量Es为3.3MPa，压缩系数a0.1~0.2为0.6MPa-1，属高压缩性土层，干土密度为12.8KN/m3，含水量w为0.18，天然孔隙比为1.0，天然地基承载力为120 kPa，桩侧摩阻力为80 kPa。该场地不能满足工程设计要求，为消除湿陷性，降低变形量，进行地基处理设计。 解：根据题设条件可选用两种方法：（一）、夯实法（强夯）；（二）、土桩及灰土桩挤密法。 （一）、夯实法（强夯） 1、强夯法概述 强夯法的加固原理是利用夯锤自由落下产生的冲击波使地基密实。这种冲击引起的振动在土中以波的形式向地下传播。强夯理论认为：压缩波大部分通过液相运动，使孔隙水压力增大，同时使土粒错位，土体骨架解散，而随后的剪切波使土颗粒处于更加密实的状态。 现在一般的看法是，地基经强夯后，其强度提高过程可分为：夯击能量转化，同时伴随强制压缩或振密；土体液化或土体结构破坏；排水固结压密；触变恢复并伴随固结压密。 2、设计计算 强夯参数包括：有效加固深度、夯锤和落距、单点夯击能、最佳夯击能、夯击遍数、相邻两次夯击遍数的间歇时间、加固范围和夯点布置等。 1gt;、有效加固深度 有效加固深度是选择地基处理的方法的重要依据，又是反映处理效果的重要参数，一般可按下列公式估算有效加固深度： H=αM*h 式中 ：H——有效加固深度（本题中有效加固深度为7.5m），m；M——锤重，kN；h——落距，m；α——系数，对黄土其值可取0.34～0.5（在本题中其值可取为0.4）。 2gt;、夯锤（夯锤的形状、面积、高度）和落距的取值 一般国内夯锤可取10-25t，我国至今采用的最大夯锤为40t。本题的夯锤 2锤重可取为20t；夯锤的形状为正方形；面积取值为5.29m夯锤的高度为0.93m。 所以根据上述有效加固深度公式计算可知，落距可取18m。 3gt;、最佳夯击能 在黏土中，由于孔隙水的压力消散慢，当夯击能逐渐增大时，孔隙水压力亦相应的增加，因而在黏性土中，可根据孔隙水压力的叠加值来确定最佳夯击能。 4gt;、夯锤加固范围 强夯和强夯置换处理范围应大于建筑物的基础范围，具体的放大范围，可根据建筑物类型和重要性等因素考虑决定。对一般建筑物，每边超出基础外缘的宽度宜为处理深度的1/2-2/3,并不宜小于3m（所以本题的边缘宽度取为4m）。 5gt;、夯击点的布置及间距 本题强夯夯击点的位置根据基地平面形状，采用正方形布置，强夯第一遍夯击点间距可取夯锤直径的2.8倍，可取值为6.5m，第二遍夯击点位于第一遍之间，以后各遍夯击点间距应当适当的减少。 6gt;、夯击遍数的确定 夯击遍数应根据地基土的性质确定，可采用点夯2～3遍，对于渗透性较差的细颗粒土，必要时夯击遍数可适当增加最后再以低能量满夯两遍，满夯可采用轻锤或低落距锤多次夯击，锤印搭接。夯点的夯击次数，应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，并应同时满足下列条件： （1）、最后两击的平均夯沉量不宜大于下列数值：当单击夯击能小于4000KN·m时为50mm；当单击夯击能为4000～6000KN·m时为100mm；当单击夯击能大于6000KN·m时为200mm。（2） 夯坑周围地面不应发生过大的隆起。（3） 不因夯坑过深而发生提锤困难。 3、施工工艺 强夯法的施工要点包括以下： （1）、试夯 施工前，应根据初步确定的强夯参数，在现场有代表性的场地上进行试