第4章 地基加固检验及检测.ppt

§4.1 概述§4.2 主要的地基加固方法及适用条件§4.3 各类地基加固的检验与检测§4.4 工程实例思考题 §4.2 主要的地基加固方法及适用条件 4.2.1 排水固结法 1 概述 2 排水固结的原理 3 排水固结法设计计算 4 排水固结的施工 5 施工观测及质量检验 1 概述 排水固结法是在建筑物建造前，对天然地基或对已设置竖向排水体的地基加载预压，使土体固结沉降基本完成或完成大部分，从而提高地基土强度的一种地基加固方法。 排水固结法由排水系统和加压系统两部分组成，见图。 适用：饱和软粘土、吹填土、松散粉土、新近沉积土、有机质土及泥炭土地基。 应用范围：路堤、仓库、罐体、飞机跑道及轻型建筑物等。 2 排水固结的原理 有效应力原理：外部荷载在饱和土体中产生的应力，是由土体中骨架与孔隙水共同来承担的。由颗粒骨架所承担的应力，称为有效应力。用符号 来表示。有效应力的作用将使土颗粒产生位移，引起土体的变形和强度变化。由孔隙中的水所承担的应力称为孔隙水压力，用符号 来表示。由于孔隙水压力在土中一点各个方向产生的压力相等，因此它只能压缩土颗粒本身而不能引起土颗粒产生位移，而土颗粒本身的压缩量是可以忽略的，所以孔隙水压力的作用不能直接引起土体的变形和强度变化。因此，只有有效应力才是影响土的变形与强度特性的决定因素。饱和土体所受的总应力等于有效应力与孔隙水压力之和。即 排水固结法的加荷方式：直接堆载法，真空抽吸、预压，降低地下水位及电渗法。 真空预压法是将不透气的薄膜铺设在需要加固的软土地基表面的砂垫层上，通过土体中设置的竖向排水体及埋设于砂垫层中的滤水管道，将薄膜下土体中的水、气抽出，从而在土体与砂垫层及砂井等竖向排水体之间形成压差，发生渗流，使土中孔隙水压力不断降低，有效应力不断增加，促使土体固结沉降。 降低地下水位法是利用井点抽水降低地下水位以增加土的有效应力，从而达到加速固结的目的。 降水法最适用于砂性土和软粘土层中存在砂或粉土的情况。 电渗法是在土中插入金属电极并通以直流电，使土中水分由阳极流向阴极。如将阳极积集的水排除，土体中孔隙水就会减少，有效应力增大导致沉降固结。 3 排水固结法设计计算 稳定分析 （一）地基强度沿深度增加时的稳定分析方法 （二）应用有效固结压力强度指标的稳定分析方法 设计前应取得的资料 （1）土层结构，透水层位置及水源补给条件 ，地下水深度等；如对于粘土夹粉砂薄层的“千层糕”状土层，它本身具有良好的透水性，不必设置排水竖井，仅进行堆载预压即可取得良好的效果。 （2）土的固结系数、孔隙比和固结压力关系，三轴抗剪强度等； （3）十字板抗剪强度 加载预压法设计 内容： ①选择竖向排水体，确定尺寸、间距、排列方式及深度； ②确定预压荷载的大小、范围、速率和预压时间； ③计算地基的固结度、强度增长； ④进行稳定性和变形计算。 加载预压法设计 （一）预压荷载计算 预压荷载的大小应根据设计要求确定，通常取建筑物的基底压力值，对于沉降要求严格的建筑，应采用超载预压法，即预压荷载大于建筑物的基底压力值。 1.加载预压的计算步骤：必须分级加载 （1）利用天然地基土的抗剪强度，计算第一级容许施加的荷载，一般可采用以下几个公式估算 ②对饱和软粘土： 再求出 作用下，地基固结度达70%时的强度及所需时间， 然后计算第三级荷载的开始施加时间及荷载大小，依次计算 出各级荷载的开始施加时间及荷载大小。 4 排水固结的施工 5 施工观测及质量检验 习 题 对砂土中的预制桩进行静载荷试验，应在桩入土几天后进行试验？（ ） A.3天 B.7天 C.10天 D.15天 在打桩过程中，下列说法正确的是（ ） A.砂土的抗剪强度先降低后提高 B.粘性土的抗剪强度提高 C.粘性土的抗剪强度先降低后提高 D.砂土的抗剪强度降低 下列术语中何者指的是群桩基础中的单桩？（ ） A.基桩 B.单桩基础 C.桩基 D.复合桩基 习 题 对打入同一地基且长度、横截面积均相同的圆形桩和方形桩而言，下述哪条是正确的？（ ） A.总端阻力两者相同，总侧摩阻力圆桩大 B.总侧摩阻力方桩大，单桩承载力圆桩大 C.总侧摩阻力圆桩大，单桩承载力圆桩小 D.总端阻力两者相同，单桩承载力方桩大 对于单桩竖向载荷试验，下列说法正确的是（ ） A.当极差不超过平均值的30%时，取平均值作为单桩竖向极限承载力 B.取平均值作为单桩竖向极限承载力 C.取最小值作为单桩竖向极限承载力 D.取最大值作为单桩竖向极限承载力 4.2.4 强夯