土力学与基础工程 第3版 课件 情境12 特殊地基.pptx

学习情境12;学习情境12特殊地基的处理;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黏性土。

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、黏性土、粉性土五种类型。

部分冲填土也视为软土。;一、软土的鉴别及工程性质;建设部颁布的《软土地区工程地质勘察规范》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、标贯击数小于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;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）黏粒含量高，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，软土的快剪黏聚力小于10kPa，内摩擦角小于5°；固结快剪强度指标略高，黏聚力小于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、软土地基的承载力、沉降和稳定性计算;3.按临塑荷载计算

pcr=γ2h+3.14Cu

4.用原位测试方法确定

软土地基常用的原位测试方法：荷载试验或旁压试验确定地基承载力，十字板剪切试验测定软黏土不排水抗剪强度换算地基承载力，按标准贯入试验或静力触探结果用经验公式计算地基承载力等。

对较重要和规模比较大的工程，确定软土地基的承载力宜综合以上方法，结合软土沉积年代、成层情况、下卧层性质等考虑，并注意满足结构物对沉降和稳定的要求。;（二）软土地基的沉降计算;初始沉降包括：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。

弹性变形产生的初始沉降;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，称为固结沉降。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。;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，次固结沉降可按下式计算：;（三）软土地基的稳定性分析;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;单元2湿陷性黄土地基;一、黄土湿陷性的判定和地基的评价;1.湿陷性系数计算;2.湿陷性土的判别;自重湿陷系数δzs

式中hz——原状土样在加压至一定压力时，下沉稳定后的高度，mm；

hz′——上述加压稳定后的试样，在浸水(饱和)作用下，附加下沉稳定后的高度，mm；

h0——式样的原始高度。;（二）湿陷性黄土场地的湿陷类型的划分;1.自重湿陷量计算;2.自重湿陷性判别;（三）湿陷性黄土地基湿陷等级的判定;《湿陷性黄土地区建筑规范》

对地基湿陷量Δs(mm)用下式计算：

式中δsi——第i层土的湿陷系数；

hi——第i层土的厚度（mm）；

β——考虑地基土浸水机率、侧向挤出条件等因素的修正系数，基底下0～5m深度内，取β＝1.50；基底下5～10m深度内，取β＝1；基底下10m以下至非湿陷性黄土层顶面，在自重湿陷性黄土场地，可取工程所在地区的β0值，见式（12-7）。;湿陷性黄土地基的湿陷等级;（一）湿陷性黄土的处理

1.灰土或素土垫层法

将基底下的湿陷性土层挖除，用三七灰土或素土回填，分层夯实。

2.强夯法

用于水位以上，饱和度Sr≤60%的湿陷黄土的处理，厚度在3~12m。

3.挤密法

用于水位以上Sr≤65%的湿陷性黄土，厚度5～15ｍ，地表采取防水措施。

4.预浸水法

适用于地基湿陷等级Ⅲ级或Ⅳ