地基处理技术(修改).doc

第一章.绪论1.地基：承受建筑荷载的底层2.地基所面临的问题有以下四个方面：a承载力及稳定性问题 b沉降、水平位移及不均匀沉降问题 c地基的渗透量或水力坡降超过容许值 d地震、机器以及车辆的振动、海浪作用和爆破等动力荷载可能引起地基土 特别是饱和无黏性土的液化、失稳和震陷等危害3.地基处理：在土木工程建设中 当天然地基不能满足建筑对地基的要求时 需对天然地基进行加固改良 形成人工地基 以满足建筑对地基的要求 保证其安全与正常使用 这种地基加固改良成为-4.地基处理的目的：是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固 用以改良地基土的工程特性，主要表现在以下几个方面：a提高地基土的抗剪强度 b降低地基土的压缩性 c改善地基土的透水特性 d改善地基的动力特性 e改善特殊土的不良地基特性5.在土木工程建设中经常遇到的软弱土和不良土主要包括：软黏土 人工填土 部分沙土和粉土 湿陷性土 有机质土和泥炭土 膨胀土 多年冻土 盐渍土 岩溶 土洞和山区地基以及垃圾填埋土地基等6.软黏土：软弱黏性土的简称7.人工填土按照物质组成和堆填方式可以分为：素填土 杂填土和冲填土8.素填土：由碎石、砂或粉土、黏性土等一种或几种材料组成的填土9.杂填土：由人类活动形成的无规则堆积物，由大量建筑垃圾、工业废料、或生活垃圾组成，其成分复杂 性质也不同 且无规律性10.冲填土：是由水力冲填泥沙形成的11.部分砂土和粉土：主要指饱和的粉细砂和砂质粉土12.湿陷性土：包括湿陷性黄土 粉砂土和干旱、半干旱地区具有崩解性的碎石土等13.湿陷性黄土：在覆盖土层的自重应力或自重应力与建筑物附加应力综合作用下 受水浸湿后 土的结构迅速破坏 并发生显著的附加下沉 其强度也迅速降低的黄土14.有机质土：有机质含量大于5%的土15.泥炭土：有机质含量大于60%的土16.膨胀土：黏粒成分主要由亲水性黏土矿物组成的黏性土 在环境的温度和湿度变化时会产生强烈的胀缩变形17.多年冻土：温度连续三年或三年以上保持在零摄氏度或零摄氏度以下 并含有冰的土层18.盐渍土：易溶盐含量超过0.3%的土19.岩溶：石灰岩、白云岩、泥灰岩、大理石、岩盐、石膏等可溶性岩层受水的化学和机械作用形成的溶洞、溶沟、裂隙以及由于溶洞的顶板塌落使地表产生陷穴、洼地等现象和作用的总称20.土洞：是岩溶地区上覆土层被地下水冲蚀或被地下水潜蚀所形成的洞穴21.地基处理方法分类：a换填垫层法 b振密挤密法 c排水固结法 d置换法 e加筋法 f胶结法 g冷热处理法23.地基处理方法的选用原则：力求做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境。第二章.地基处理监测与检测方法1.现场监测与质量检测的目的：a为工程设计提供依据 b作为大面积施工的控制和指导 c为地基处理工程验收提供依据 d为理论研究提供实验依据2.现场监测与质量检验的内容与方法：a地基与桩体强度 b地基变形 c应力监测 d桩身完整性 e动力特征3.现场监测与质量检验应注意的问题：a前后两次测试应尽量使用同一仪器和同一标准进行 b由于各种测试方法都有一定的适用范围 因此必须根据测试目的和现场条件选择最有效的方法 c无论何种方法都有一定的局限性 故应尽可能采用多种方法 进行综合评价 d测试位置应尽量选择有代表性的部位 测试数量按有关规定要求进行第三章.换填垫层法1.换填垫层法的作用：a提高持力层的承载能力 b减少沉降量 c加速软弱土层的排水固结d防止冻胀 e消除膨胀土的胀缩作用2.换填垫层法的适用范围：淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理3.土的压实原理：当黏性土的土样含水量较小时 粒间引力较大 在一定的外部压实作用下 如果还不能有效地克服引力而使土粒相对移动 这时压实效果就比较差；当增大土样含水量时 结合水膜逐渐增厚 减少引力 土粒在相同压实功能条件下易于移动而挤密 所以压实效果较好；但当土样含水量增大到一定程度后 孔隙中就出现了自由水 结合水膜的扩大作用就不大了 因而引力的减少也不显著 此时自由水填充在孔隙中 从而阻止了土粒的移动 所以压实效果又趋下降4.垫层材料的选用：a沙石 b粉质黏土 c灰土 d粉煤灰 e矿渣 f其他工业废渣 g土工合成材料5.粉煤灰垫层的工程特性：a自重轻 b击实性能好 c抗剪强度 d压缩性 e承载能力 f渗透性 g抗液化性6.粉煤灰垫层对环境的影响：粉煤灰是一种碱性材料 遇水后由于碱性可溶物的析出 pH值会升高。同时粉煤灰中还含有一定量的微量有害元素和放射性元素。7.垫层施工方法：a机械碾压法 b重锤夯实法 c平板振动法第四章.排水固结法1.（简答题）排水固结法的原理：饱和软黏土地基在荷载作用下 孔隙中的水被慢慢排除 孔隙体积慢慢地减少 地基发生固结变形。同时，随着超静孔隙水压力消散 有效应力逐渐提高 地基土的强度逐渐增长。土层的排水固结效果和它的排水边界条件有关。黏性土固结所需的时间和排水距离的平方成正比 土层越厚 固结延续的时间越长。第五章.强夯法1.强夯法：利用夯击能将碎石、矿渣等材料强力挤入地基 在地基中形成碎石墩 并与墩间土形成碎石墩复合地基 提高地基承载力或减小沉降。2.强夯置换法的使用范围：高饱和度的粉土与软塑至流塑的黏性土等地基上对变形要求不严的工程。在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果3.强夯法适用土层：主要适用于加固砂土和碎石土、低饱和度粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基4.强夯法的加固机理：首先应分宏观机理和微观机理。宏观机理从加固区土所受冲击力、应力波的传播、土的强度对土加密的影响做出解释。微观机理对冲击力作用下土微观结构的变化做出解释。另外强夯加固作用应与土层在被处理过程中的三种不同机理有关：其一是加密作用；其二是固结作用；其三是预加压变形作用。5.最佳夯击能：在最佳的夯击能作用下 地基土中出现的孔隙水压力达到土的自重压力，这样的夯击能成为6.夯点的夯击次数可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：a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4000KNm时为500mm；当单击夯击能为40006000KNm时为100mm；当单击夯击能大于6000KMm时为200mm b夯坑周围地面不应发生过大的隆起 c不因夯坑过深而发生提锤困难第六章.复合地基基本理论1.复合地基：天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强或被置换 或在天然地基中设置加筋材料 加固区由基本和增强体两部分组成的人工地基2.复合地基的分类：.竖向增强体复合地基：A散体材料桩复合地基 B黏结材料桩复合地基：a柔性桩复合地基 b刚性桩复合地基 C多桩型复合地基；.水平向增强体复合地基；.斜向增强体复合地基；.双向增强体复合地基3.复合地基桩土应力比：对某一复合土体单元，在荷载作用下，假设桩顶应力为p，桩间土表面应力为s，则桩土应力比n为 n=p/s 。一般情况下，桩土应力比与桩体材料、桩长、面积置换率有关。其他条件相同时 桩体材料刚度越大 桩土应力比就越大；桩越长 桩土应力比就越大；面积置换率越小 桩土应力比就越大。第七章.灰土挤密桩法和土挤密桩法1.灰土挤密桩法：在基础底面形成若干个桩孔，然后将灰土填入并分层夯实，以提高地基的承载力或水稳性。灰土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，处理深度宜为515m。2.土挤密桩法：按预定平面位置，采用沉管、冲击或爆破等方法成孔，然后在孔中填以素土（粘性土）或灰土，分层捣实，形成土桩。土桩与挤密后的桩间土组成复合地基，共同承受基础所传递的荷载。3.灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于：处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土、杂填土等地基，不适用于地下水位以下使用。4.当以消除地基的湿陷性为主要目的时，宜采用土挤密桩法；当以提高地基土的承载里或增强其水稳定性为主要目的时，宜采用土挤密桩法。第八章.砂桩法1.砂桩：为增加软基稳定向钻孔内灌入中粗砂而建成的桩。2.“砂桩”与“沙井”的区别：3.砂桩的加固原理：A.在松散沙土中的作用：a挤密作用 b振密作用 B.在软黏土中的作用：a置换作用 b排水作用 C.砂桩用途：a在松散砂土中 可用于增大相对密度 防止振动液化 b在软黏土中 可用与提高地基承载力 加速固结沉降 改善地基的整体稳定性。4.砂桩法的加固范围：a对于一般基础 在基础外应布置13排桩 b对于可液化地基 在基础外缘扩大宽度不应小于可液化土层厚度的1/2，并不应小于5m。 c对高级公路 一般应处理至边缘外13m第九章.碎石桩法1.碎石桩法：在地基中设置由碎石组成的竖向增强体形成复合地基达到地基处理的目的2.碎石桩法的加固原理：在地基中设置碎石桩体形成复合地基 以提高地基承载力和减少沉降3.按施工方法的不同，碎石桩法可分为：a振冲碎石桩法 b干振挤密碎石桩法 c沉管碎石桩法 d沉管夯扩碎石桩法 e袋装碎石桩法 f强夯置换碎石桩法4.桩的施工顺序：“由里向外”或“一边推向另一边”5.三通一平：水通、电通、料通和场地平整第十章.石灰桩法1.石灰桩法：用机械或人工的方法成孔 然后将不同比例的生石灰和掺合料灌入 并进行振密或夯实