第七章地基工程地质问题

1、第一节第一节 地基变形及破坏的基本类型地基变形及破坏的基本类型 天然岩质地基天然岩质地基天然土质地基天然土质地基地基失稳造成的房屋倾斜地基失稳造成的房屋倾斜地基失稳造成的房屋倾斜地基失稳造成的房屋倾斜地基失稳造成的房屋倒塌地基失稳造成的房屋倒塌地基失稳造成的比利时斜塔地基失稳造成的比利时斜塔公路地基的不均匀沉降公路地基的不均匀沉降库岸公路的坍塌库岸公路的坍塌深基坑开挖深基坑开挖深基坑开挖深基坑开挖深基坑边坡坍塌深基坑边坡坍塌一一. 土质地基土质地基变形破坏的基本类型：变形破坏的基本类型： 1. 地基不均匀沉降和变形过大。地基不均匀沉降和变形过大。 主要有主要有厚不均质土或风化层不等黄土的湿陷性

2、变形膨胀土的胀缩变形如软土大地基土强度低、压缩量填筑路基夯实不够)( 2. 地基的滑移挤出：地基的滑移挤出： 主要有主要有 加拿大特朗斯康谷仓事故加拿大特朗斯康谷仓事故 刘瓦沟桥台滑移示意图刘瓦沟桥台滑移示意图 现滑移和剪切挤出。有倾斜的软弱夹层，出沉和剪切挤出。地基强度不够，出现下二二. 土质地基剪切破坏的原理和类型：土质地基剪切破坏的原理和类型： 1. 原理原理:在剪应力超过抗剪强度在剪应力超过抗剪强度 的面上剪切破坏。的面上剪切破坏。 3 3 1 1 注：注：. 剪切面沿剪切面沿 . 剪切面沿对数螺旋线滑出剪切面沿对数螺旋线滑出 . 剪切面沿剪切面沿滑出2450滑出2450载荷试验装置示

3、意图载荷试验装置示意图1承压板承压板(载荷板载荷板)；2油压千斤顶；油压千斤顶；3支承板；支承板；4斜撑杆；斜撑杆；5一斜撑板；一斜撑板；6、7销钉；销钉；8压力表；压力表； 9千分表；千分表；10观测装置支架；观测装置支架；11千分表支座千分表支座 几种常见的平板载荷试验装置几种常见的平板载荷试验装置 堆重式平板载荷试验堆重式平板载荷试验堆重式平板载荷试验堆重式平板载荷试验地锚式平板载荷试验地锚式平板载荷试验检测装置检测装置螺旋板载荷试验装置螺旋板载荷试验装置 （2）螺旋板载荷试验螺旋板载荷试验：旁压试验旁压试验3. 旁压试验旁压试验 将圆柱型旁压器竖直放入土中，利用水或氮气逐级将圆柱型旁压

4、器竖直放入土中，利用水或氮气逐级向旁压器探测段的中空硬橡胶皮或加筋和胶膜加压，使其向旁压器探测段的中空硬橡胶皮或加筋和胶膜加压，使其向旁扩张，对周围土体均匀加压。测出压力与径向变形的向旁扩张，对周围土体均匀加压。测出压力与径向变形的关系，得地基在水平方向的应力关系，得地基在水平方向的应力应变曲线。应变曲线。brNrdNcNfbdcu210承载力系数承载力系数Mb、Md、Mc表（注：公式中为表（注：公式中为N） ) 3()2(22110hrkbrkff第三节第三节 地基处理问题地基处理问题 一一. 各种地基地质条件适用的基础类型各种地基地质条件适用的基础类型（一）基础主要类型：（一）基础主要类型

5、： 1. 按埋置深度划分：按埋置深度划分： 2. 按基础材料划分：按基础材料划分：mhmh10105深基础：浅基础：钢筋混凝土基础混凝土基础三合土基础灰土基础毛石基础砖基础第三节第三节 地基处理问题地基处理问题 3. 浅基础又可按基础构造分为：浅基础又可按基础构造分为： 4. 深基础进一步划分：深基础进一步划分：箱形基础又分为平板式、梁板式筏板基础柱式又分为薄壳式、杯式、独立基础条形基础灌筑混凝土，形成墙槽，设置钢筋笼，地下连续墙：地表下挖层。靠自重下沉到深部持力沉井：挖孔桩桩基：又分为钻孔桩、 第三节第三节 地基处理问题地基处理问题 5. 按基础受力性质分为：按基础受力性质分为：抗压、抗拉、

6、抗剪基础柔性基础：钢筋混凝土抗压，但不抗拉、抗剪凝土、三合土基础刚性基础：砖、石、混 图图7-13 墙下钢筋混凝土条形基础墙下钢筋混凝土条形基础 图图7-14 柱下钢筋混凝土条形基础柱下钢筋混凝土条形基础 图图7-15 独立基础独立基础(示意图示意图) 图图7-16 墙下独立基础墙下独立基础图图7-17 筏形基础筏形基础(a)平板式；平板式；(b)、(c)梁板式梁板式图图7-18 箱形基础箱形基础 图图7-19 桩基示意图桩基示意图 图图7-20 沉井构造连接示意图沉井构造连接示意图条形基础条形基础 柱下交叉条形基础柱下交叉条形基础 交叉条形基础交叉条形基础 条形基础条形基础 独立基础独立基础

7、 方形独立基础方形独立基础 桩基桩基桩基桩基桩基承台基础桩基承台基础 桩基承台桩基承台 沉井沉井正在施工的筏板基础正在施工的筏板基础正在施工的箱形基础正在施工的箱形基础 地下连续墙施工地下连续墙施工 深基坑边墙水泥灌注桩防护深基坑边墙水泥灌注桩防护 深基坑边墙水泥灌注桩防护深基坑边墙水泥灌注桩防护 深基坑边墙水泥灌注桩防护深基坑边墙水泥灌注桩防护 深基坑壁支撑深基坑壁支撑 第三节第三节 地基处理问题地基处理问题（二）基础类型的选择（土地基）（二）基础类型的选择（土地基） 1. 一般土地基的基础类型选择一般土地基的基础类型选择持力层深：桩基持力层浅：筏板基础多层软、硬相间土层：基高层建筑：桩基、

8、箱形低层建筑：刚性基础上层硬土、下层软土：基高层建筑用箱形基或桩：筏板桩上层厚度：挖去软土层上层厚度上层软土、下层硬土：桩基（含承台）均质软土：箱形基础、上部荷载大：独立基础上部荷载小：刚性基础均质硬土： 22mm第三节第三节 地基处理问题地基处理问题 2. 特殊土地基基础类型选择特殊土地基基础类型选择：）桩基（要穿过膨胀土层强膨胀土：箱形基础，柔性基础弱膨胀土：埋深较大的膨胀土：型基础桩基，筏板加桩基复合软土地基：箱形基础和大型建筑：桩基筏板基础小型建筑：柔性基础、湿陷性黄土地基： 二二.软弱地基处理方法：软弱地基处理方法： 加载预压法：预压加沙井排水，主要用于软土加载预压法：预压加沙井排水

9、，主要用于软土 换填土法：换填厚度一般换填土法：换填厚度一般0.5-3.0m 碾压法：压路机压实碾压法：压路机压实 振冲法：用地表振动方式使表层土液化，将卵石挤入表层土振冲法：用地表振动方式使表层土液化，将卵石挤入表层土 重锤夯实法：重锤夯实法：15-30KN重锤，升高重锤，升高2-4m，自由下落夯实，自由下落夯实 强夯法：强夯法：80-400KN重锤，升高重锤，升高8-40m，自由下落夯实，自由下落夯实 灌浆法：卵石土用水泥砂浆，沙土、粉土用化学浆灌浆法：卵石土用水泥砂浆，沙土、粉土用化学浆 高压喷射注浆法：高压旋喷、定向喷射、摆动喷射高压喷射注浆法：高压旋喷、定向喷射、摆动喷射 挤密桩法挤

10、密桩法: 土或灰土挤密桩法土或灰土挤密桩法 水泥或粉煤灰或碎石桩法水泥或粉煤灰或碎石桩法 挖孔桩挖孔桩 钻孔桩钻孔桩 阀门桩阀门桩 沉井沉井加载预压加载预压震冲碾压震冲碾压 重锤夯实重锤夯实 桩基桩基强夯强夯 强夯强夯 沉井施工沉井施工 打孔桩打孔桩 沉井沉井 钻孔灌注桩施工原理钻孔灌注桩施工原理 水泥搅拌桩施工示意图水泥搅拌桩施工示意图钻孔灌注桩钻孔灌注桩 灌注桩正在灌浆施工灌注桩正在灌浆施工 高压旋喷高压旋喷挖孔桩挖孔桩 打孔桩施工打孔桩施工 打孔桩施工打孔桩施工 打孔桩打孔桩 排除地下水排除地下水 房屋整体迁移房屋整体迁移 图图7-17 筏形基础筏形基础(a)平板式；平板式；(b)、(c

11、)梁板式梁板式图图7-18 箱形基础箱形基础 图图7-19 桩基示意图桩基示意图 图图7-20 沉井构造连接示意图沉井构造连接示意图条形基础条形基础 柱下交叉条形基础柱下交叉条形基础 交叉条形基础交叉条形基础 条形基础条形基础 独立基础独立基础 方形独立基础方形独立基础 桩基桩基桩基桩基桩基承台基础桩基承台基础 桩基承台桩基承台 沉井沉井正在施工的筏板基础正在施工的筏板基础正在施工的箱形基础正在施工的箱形基础 地下连续墙施工地下连续墙施工 深基坑边墙水泥灌注桩防护深基坑边墙水泥灌注桩防护 深基坑边墙水泥灌注桩防护深基坑边墙水泥灌注桩防护 深基坑边墙水泥灌注桩防护深基坑边墙水泥灌注桩防护 深基坑

12、壁支撑深基坑壁支撑 第三节第三节 地基处理问题地基处理问题（二）基础类型的选择（土地基）（二）基础类型的选择（土地基） 1. 一般土地基的基础类型选择一般土地基的基础类型选择持力层深：桩基持力层浅：筏板基础多层软、硬相间土层：基高层建筑：桩基、箱形低层建筑：刚性基础上层硬土、下层软土：基高层建筑用箱形基或桩：筏板桩上层厚度：挖去软土层上层厚度上层软土、下层硬土：桩基（含承台）均质软土：箱形基础、上部荷载大：独立基础上部荷载小：刚性基础均质硬土： 22mm第三节第三节 地基处理问题地基处理问题 2. 特殊土地基基础类型选择特殊土地基基础类型选择：）桩基（要穿过膨胀土层强膨胀土：箱形基础，柔性基础

13、弱膨胀土：埋深较大的膨胀土：型基础桩基，筏板加桩基复合软土地基：箱形基础和大型建筑：桩基筏板基础小型建筑：柔性基础、湿陷性黄土地基： 二二.软弱地基处理方法：软弱地基处理方法： 加载预压法：预压加沙井排水，主要用于软土加载预压法：预压加沙井排水，主要用于软土 换填土法：换填厚度一般换填土法：换填厚度一般0.5-3.0m 碾压法：压路机压实碾压法：压路机压实 振冲法：用地表振动方式使表层土液化，将卵石挤入表层土振冲法：用地表振动方式使表层土液化，将卵石挤入表层土 重锤夯实法：重锤夯实法：15-30KN重锤，升高重锤，升高2-4m，自由下落夯实，自由下落夯实 强夯法：强夯法：80-400KN重锤，升高重锤，升高8-40m，自由下落夯实，自由下落夯实 灌浆法：卵石土用水泥砂浆，沙土、粉土用化学浆灌浆法：卵石土用水泥砂浆，沙土、粉土用化学浆 高压喷射注浆法：高压旋喷、定向喷射、摆动喷射高压喷射注浆法：高压旋喷、定向喷射、摆动喷射 挤密桩法挤密桩法: 土或灰土挤密桩法土或灰土挤密桩法 水泥或粉煤灰或碎石桩法水泥或粉煤灰或碎石桩法 挖孔桩挖孔桩 钻