第5章地基处理 概论.doc

第5章地基处理5.1概述一、采用天然地基的主要问题地基问题主要包括以下三方面：1、地基承载力（强度）和稳定性问题 建（构）筑物在静力、动力荷载的作用下，天然地基承载力不能满足要求，地基发生局部或整体剪切破坏。地基承载力采用桩基造价过高，边坡稳定2、沉降、水平位移及不均匀沉降问题建（构）筑物的沉降、水平位移及不均匀沉降超过允许值时，将引起其正常使用，甚至可能引起破坏。3、渗流问题 发生管涌等使地基失稳。当遇到以上三个问题中的一个或多个时，即当天然地基不能满足设计建筑物对地基强度与稳定性和变形的要求时，常采取各种地基加固、补强等类技术措施，改善地基土的工程性状，以满足工程要求。这些措施统称为地基处理。二、地基处理的应用范围1、应用的行业工业及民用建筑、水利工程、环境工程、港口工程、高速铁路、高速公路、机场跑道、大型油罐群等：1）承受较大而复杂的荷载，工业及民用建筑、大型油罐2）对沉降和变形的要求严格，高速公路（包括与桥梁连接处）、机场跑道（软土、溶洞、土洞）2、应用的地基土类别工程上常需要处理的土类：淤泥及淤泥质土、粉质粘土、细粉砂土、砂砾石类土、膨胀土、黄土、红粘土以及岩溶等：1）淤泥及淤泥质土简称为软土在滨海、河漫滩、河口、湖沼和冰碳等地质环境下的粘性土沉积，大部分是饱和的，含有机质，天然含水量大于液限，孔隙比大于1，抗剪强度低，压缩性高，渗透性小，具有结构性的土。天然孔隙比e1.5时，称为淤泥1.5 e1时，称为淤泥质土。比较软弱，承载力较小，易出现地基局部破坏和滑动，易产生较大的沉降和不均匀沉降及侧向变形，且沉降与变形持续的时间很长。它广泛分布于我国东南沿海地区及内陆湖沼河岸附近。广州南沙、珠海、深圳等地分布较多。这种土的强度很低，压缩性甚大，是工程上特别要慎重对待的一种土。2）粉细砂、粉土和粉质土较淤泥质土的强度要大，压缩性小，可以承受一定的静荷载。但是，在机器振动、波浪和地震等动荷载作用下可能产生液化、震陷，使地基失去承载力。主要是抗震动液化和隔震等。3）砂土、砂砾石强度较高，压缩性不大，但透水性较大，主要是抗渗和防渗。4）其他类土黄土具有湿陷性 甘肃、陕西、山西等地膨胀土具有胀缩性 广西、云南、湖北等地多年冻土 具有很多特殊性，如：在长期荷载下具有强烈的流变性， 青藏铁路的技术难点岩溶“喀斯特”及土洞可造成地面变形、地基陷落 石灰岩地区 花都 新机场垃圾填埋场 a）防止对周围环境，特别是地下水的影响 b）垃圾掩埋土地基的利用此外，旧房改造、增层等荷载增大的情况三、地基处理的目的和意义因此，地基处理主要目的和内容应包括：1、 提高地基土的抗剪强度，以满足设计对地基承载力和稳定性的要求；2、 改善地基的变形性质，防止建筑物产生过大的沉降和不均匀沉降以及侧向变形等3、 改善地基的渗透性和渗透稳定，防止渗流过大和渗透破坏等；4、 提高地基土的抗振(震)性能，防止液化，隔振和减小振动波的振幅等；5、 消除黄土的湿陷性，膨胀土的胀缩性等。四、常用的地基处理方法软弱土地基处理分类表编号分类处理方法原理及作用适用范围1碾压及夯实 重锤夯实、机械碾压、振动压实、强夯(动力固结) 利用压实原理，通过机械碾压夯击，把表层地基土压实;强夯则利用强大的夯击能，在地基中产生强烈的冲击波和动应力。迫使土动力固结密实 适用于碎石土、砂土、粉土、低饱和度的粘性土，杂填土等，对饱和粘性土应慎重采用2换土垫层 砂石垫层、素土垫层、灰土垫层、矿渣垫层、加筋土垫层 以砂石、素土、灰土和矿渣等强度较高的材料，置换地基表层软弱土，提高持力层的承载力，扩散应力，减少沉降量 适用于处理地基表层软弱土和暗沟、暗塘等软弱土地基3排水固结 天然地基预压、砂井及塑料排水带预压、真空预压、降水预压和强力固结等 在地基中增设竖向排水体，加速地基的固结和强度增长，提高地基的稳定性；加速沉降发展，使基础沉降提前完成 适用于处理饱和软弱粘土层;对于渗透性极低的泥炭土，必须慎重对待4振密挤密 振冲挤密、沉桩振密、灰土挤密、砂桩、石灰桩、爆破挤密等 采用一定的技术措施，通过振动或挤密，使土体的孔隙减少，强度提高;必要时在振动挤密的过程中，回填砂、砾石、灰土、素土等，与地基土组成复合地基，从而提高地基的承载力，减少沉降 适用于处理松砂、粉土、杂填土及湿陷性黄土，非饱和粘性土等5置换及拌入 振冲置换、冲抓置换、深层搅拌、高压喷射注浆、石灰桩等 采用专门的技术措施，以砂、碎石等置换软弱土地基中部分软弱土，或在部分软弱土地基中掺人水泥、石灰或砂浆等形成加固体，与未处理部分土组成复合地基，从而提高地基承载力。减少沉降量 粘性土、冲填土、细砂等。振冲置换法限于不排水抗剪强度Cu 20kPa的地基土6加筋 土工合成材料加筋、锚固、树根桩、加筋土 在地基或土体中埋设强度较大的土工合成材料、钢片等加筋材料，使地基或土体能承受抗拉力，