基础工程完整——第5章地基处理PPT课件

第5章基础处理，5.1概述1。地基处理的目的(1)提高地基的抗剪性能、承载力和稳定性。(2)改善地基变形特性，减少沉降和不均匀沉降变形。(3)提高地基的渗透性，增强其渗透性稳定性。(4)改善基础的动力特性和抗震性能。(5)改善地基的不良特性，满足其工程需要。2、处理对象淤泥和淤泥质土、软粘土、人工填土、细砂和淤泥、湿陷性土、有机土和膨胀土、冻土、岩溶、土洞和山体地基等，1、粉土和粉土，粉土和粉土统称为软土粉土：孔隙比e1.5，wwl(Il1.0)粉土：孔隙比e=1.01.5，Wwl(Il1.0)土壤性质*高含水量=40-90%甚至100%*高压缩性A 0.5-3.0 MPa-1 *高流变性：固结度随时间增加*低强度Cu1.5，wwl(Il1.0)，1粉细砂、粉土、粉土：易地震沉降、液化3、砂土、砾石等：高渗透性、抗渗性、防管涌土4。其他类型土壤的湿陷性黄土：消除湿陷性膨胀土：膨胀红粘土：特殊结构岩溶：塌陷等。地基处理方法的分类可以有多种。例如，根据时间可以分为临时治疗和永久治疗。根据治疗的深度，可分为浅治疗和深治疗。根据处理的土壤对象，可分为砂土处理和粘性土处理、饱和土处理和非饱和土处理。根据地基处理的机理，可分为置换、压实、压实、排水、胶结、加固等处理方法。其中，最关键的是根据地基处理的机理进行分类。具体分类、加固原则及适用范围见表5-1。(3)地基处理方法的分类和适用范围，(3)地基处理方法的分类和适用范围，(1)换土垫层法，(2)振动压实法，(1)表面压实法；(2)重锤夯实法；(3)强夯；(4)振冲压实法；(5)土堆法和灰土堆法；(6)砂堆；(7)爆破法(3)排水固结法(1)预压法；(2)砂井法；(3)真空预压法；(4)降低地下水位的方法；(5)电渗排水法，(4)置换法，(1)振冲置换法(碎石桩法)；(2)石灰桩法；(3)强夯置换法；(4)水泥粉煤灰碎石桩法(CFG桩法)5)加固法(1)地质聚合物；(2)加筋土；(3)土锚杆；(4)土钉；(5)树根桩法(6)胶结法(1)灌浆法；(2)高压喷射灌浆法；(3)水泥土搅拌法(7)其他处理方法(1)冻结法；(2)托换方法(3)纠偏技术，(4)地基处理方法的选择原则，技术先进、经济合理、安全适用、保证地基质量的处理要求(处理后要达到的各项指标、处理范围、工程进度等)。(4)地基处理方法步骤的选择；(1)根据上部结构、施工现场条件和环境，初步选择几种处理方案进行考虑；(2)对初步选定的各种地基处理方案进行综合分析，并进行技术经济分析比较，确定最佳地基处理方案；(3)对于已确定的地基处理方案，在代表性场地进行相应的现场试验或试验性施工及必要的试验，以达到最佳的处理效果。5.2垫层法，5.2.1概述1)垫层法是指当软土地基的承载力和变形不能满足设计要求，且软土层厚度不是很大时，地基底面以下处理范围内的部分或全部软土层将被开挖，然后砂(砾石、素土、灰土、矿渣、粉煤灰)或其他性能稳定、无侵蚀的材料将被开挖这是我第一次和你谈恋爱。软土地基沉降过大，强度不足。阐述了垫层法地基处理过程。2)垫层的类型可分为砂垫层、砾石垫层、素土垫层、灰土垫层，3)换土垫层的作用，1)按常用垫层材料提高持力层承载力。(2)减少结算；(3)加速软土层排水固结；(4)防止冻胀；(5)消除膨胀土的膨胀和收缩。嘿。1)垫层厚度的确定垫层的厚度Z应根据待换软土的深度或下卧土层的承载力来确定，并应满足以下公式的要求：公式中-对应于施加荷载效应标准组合时垫层底面的附加压力值(千帕)；-垫层底土重量压力值(千帕)；FAZ-垫层底面深度修正后的地基承载力特征值(千帕)。垫层厚度不应小于0.5m或大于3m。5.2.2垫层设计(以砂垫层为例)。、b、回填土，b=b2ztan、d、z、通过试验算法z(1)确定垫层厚度，初始z为1 2m(2)计算；(3)根据公式进行校验；如果不满足要求，将重新选择该值，直到满足要求。垫层底面附加压力值可分别按以下两个公式计算：其中b为矩形基础或条形基础底面的宽度(m)；l-矩形基础底面长度(m)；PK-对应荷载效应标准组合，基础底部平均压力值(千帕)；-基础底部土体重量压力值(千帕)；z-基础底面下垫层的厚度(m)；-垫层的压力扩散角应通过试验确定。当没有测试数据时，可以使用下表。条形基础，矩形基础，需要注意的是，垫层厚度只考虑了应力扩散的影响，忽略了垫层约束和排水固结对地基承载力提高的影响，因此考虑深度修正后，实际承载力大于天然地基。对于重要项目，建议通过现场负载测试来确定。嘿。(2)垫层宽度的确定要求：满足基础底面应力扩散的要求，防止垫层向两侧挤压。常用的经验扩散角法是根据以下公式确定的：垫层底宽垫层顶宽-开挖坡度确定(便于压实机械施工和防止侧向挤压(淤泥)垫层顶面每侧超出基础底面不应小于300 mm。基础经置换法处理后，由于垫层下软土层的变形，建筑物基础仍会产生一定的沉降和差异沉降。因此，垫层的厚度和宽度确定后，对于重要建筑物或垫层下软弱下卧层的建筑物，还应进行地基变形计算。更换土垫层后，建筑物基础的沉降包括垫层本身的变形和下面土层的变形，即基础的沉降(cm)；-垫层变形(厘米)；-在压缩层厚度范围内，垫层底部各土层的压缩变形总和(厘米)。(1)砂石。应选择砾石、卵石、角砾岩、圆砾石、砾石砂、粗砂、中砂或石屑(粒径小于2mm的部分不应超过总重量的45%)，并应级配良好，无植物残渣、垃圾和其他杂质。当使用细淤泥时，应混合不小于碎石或卵石总重量的30%。砂岩的最大粒径不应大于50毫米。(2)粉质粘土。土壤中有机质含量不得超过5%，含碎石时粒径不得大于50毫米。(3)石灰土、粉煤灰等其他材料(2)每层的分层摊铺厚度和压实遍数应通过试验确定。一般情况下，垫层厚度可达200 300毫米。(3)基坑开挖时，应避免坑底土层的扰动。(4)做好基坑排水工作，必要时采取措施降低地下水位。当实时使用振动时，应保证平稳的给排水，并保持水面与砂面齐平。有许多材料可以用作垫层，除了沙子和砾石，还有素土、灰土垫层和粉煤灰垫层。国外也在垫子上铺设塑料网(钢筋)来提高垫子的强度。5.3、排水固结法1、排水固结法加固原则为天然地基，或先在地基上设置沉砂井等垂直排水体，然后利用建筑物本身的重量分级逐渐加载，或在建筑物建成前，在场地内先加载预压，使土体孔隙水排出，逐渐固结，地基沉降，并逐渐增加强度的方法。排水固结压缩与强度变化图，预压原理：原位自重应力S，建筑物附加应力Z，预加压力T=(1.2 1.5) Z，变形、强度，排水固结法可解决以下两个问题(1)沉降问题。地基的沉降大部分或基本上是在加载和预压期间完成的，因此建筑物在使用期间不会产生不利的沉降和沉降差。(2)稳定性。加快地基土抗剪强度的提高，从而提高地基的承载力和稳定性。排水固结法适用于淤泥、淤泥、吹填土等饱和粘性土地基的处理。排水固结法排水压缩系统排水固结法由排水系统和压缩系统组成。1)排水系统由水平排水垫层和垂直排水体组成。垂直排水体可以是普通砂井、袋装砂井或塑料排水板。2)加压系统是起加固作用的负载。它增加了地基土的固结压力，从而产生固结。堆载法是工程中广泛使用的提高固结压力的有效方法，另外还有真空法、地下水位下降法、电渗法和组合法。垂直排水体的原理(a)垂直排水(b)砂井地基排水，粘性土固结所需时间与排水距离的平方成正比，(3)排水固结法设计，排水固结法设计：主要根据上部结构荷载的大小、地基土的性质和工期要求确定垂直排水体的直径、间距、深度和布置；确定预压荷载的大小和预压时间，通过预压使地基满足建筑物变形和稳定的要求。砂井布置(a)剖面图(b)正方形布置(c)梅花布置(d)砂井排水、预压方法，(1)堆载预压(2)降水预压以增加有效应力(3)真空预压密封层，(3)基坑降水预固结，(4)设计坑底，(5)坑底降水深度，(5)坑底降水线，(4)、(5)、(6)、(8)、(8)、(8)、(9)、(9)、(8)、(9)、(9)、(9)、(9)、(9)、(9)、(9)、(8)、(9)、(9)、(9)、(9)、(9)、(9)、(9)、(9)、(9)、(9)、(9)、(9)、(9)、(8)、(9)、(9)、(8)、(9)、(9)、(9)、(9)、(9)、(9)、(9)、(9)、(9)、(8)、(9)、(9)、(9)、(9)、(9)、(9)、(9真空预压密封层，-u，认为，降水预压和真空预压不会造成土壤破坏，而堆载预压由于速度过快可能会造成地基破坏，为什么？用外部荷载(如填土)对地基进行预压是一种通过增加总应力和消散孔隙水压力来增加有效应力的方法。降低地下水位和电渗排水是在总应力不变的情况下，通过降低孔隙水压力来增加有效应力的方法。真空预压是在覆盖地面的密封薄膜下抽真空，在薄膜内外形成压力差。压力差首先作用于孔隙水和空气，因此有效应力由于水蒸气的排出而增加，固结压力由表面粘土产生强夯的概念强夯法是法国l梅纳德(1969)首创的一种地基加固方法，即10 40吨重锤从8 20米高处落下，反复夯实地面，对地基进行强力夯实。2.强夯法适用条件强夯法适用于处理砾质土、砂土、低饱和度粉土和粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。加固效果：强夯后地基承载力可提高2 5倍，压缩性可降低200% 500%，影响深度可达10m以上。4.强夯机理：强夯能对地基土产生强烈的应力波和动应力效应。(1)土壤孔隙的压实，土壤的局部液化(2)夯点周围的大量裂缝，良好的排水通道(3)结构中各种颗粒成分的重新排列、转化和引入，(5)设计，(1)有效加固深度Menard曾提出用以下公式估算x-有效加固深度公式中的有效加固深度(m)。M-ram质量(t)；h-下降距离(m)；m-校正系数，根据不同土壤类型选择。影响有效加固深度的因素不仅仅是夯锤的重量和距离，还包括单击夯击能量、夯击次数、锤底单位压力、地基土的性质、不同土层的厚度、埋置顺序和地下水位等。对于同一种土，不同能量夯击时的修正系数不同，确定的修正系数不能得到满意的结果。因此，建筑地基处理技术规范没有使用修改后的Mena公式，而是使用表格的形式并建议有效加固深度的范围。(2)处理范围强夯处理范围应大于建(构)筑物的基础范围。超出基础外缘的每一侧宽度应为基础下设计处理深度的1/2至2/3，且不小于3m。(3)承载力的确定强夯地基承载力特征值应通过现场载荷试验确定。在初步设计中，也可根据现行国家标准建筑地基基础设计规范 GB50007的有关规定，根据现场试验和夯实后的土工试验指标来确定。复合地基理论1。复合地基的概念复合地基是由基础体(天然地基土体)和加固体(桩体或带体)两部分组成的人工地基，共同承担上部结构的荷载并协调变形。复合地基有两个基本特征：(1)复合地基由刚度(或模量)不同的两部分材料(钢筋和基体)组成，这两部分材料具有非均质性和各向异性；(2)在荷载作用下，基体和钢筋共同承担荷载，协调复合地基的变形。不同于桩基。不同于均质基础。复合地基的分类，按成桩材料1)散装材料桩：如砂桩、碎石桩、矿渣桩等。2)水泥土桩：水泥搅拌桩、高压旋喷桩等。3)混凝土桩：CFG桩、树根桩、锚杆静压桩等。根据成桩后桩身的刚度(或强度)，1)柔性桩：松散材料桩；2)半刚性桩：水泥土桩；3)刚性桩：混凝土桩。3.按配筋方向分类1)竖向配筋复合地基：不同材料形成不同强度桩的复合地基。2)横向加固复合地基：由土工合成材料、金属格栅等组成的复合地基。(1)桩