地基处理讲义

1、会计学1地基处理讲义地基处理讲义2022-5-7渗漏：渗漏是由地下水在运动中产生的动水压力而引起的，当地基的渗漏或水力坡降超过容许值时，会导致流砂（土）和管涌事故。液化：在地震、机器及车辆的振动、波浪作用和爆破等动力荷载作用下，会引起饱和松散粉细砂（包括部分粉土）产生液化，使土体类似于液体而失去抗剪强度，从而造成地基失稳和震陷。2022-5-7 地基处理（soil treatment,soil improvement) 当天然地基很软弱，不能满足地基强度和变形等的要求时，事先要经过人工处理后再建造基础，这种地基加固称为地基处理。 地基处理的目的是利用置换、夯实、挤密、排水、胶结等方法对地基进行

2、加固，用以改变土的特性： 压缩性、渗透性等 地基处理的对象是软弱土地基和特殊土地基2022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-7 (a)山墙的对称斜裂缝和垂直裂缝；由于墙角部两面与大气接触，其蒸发量大于中部，使墙角沉降大于山墙中部沉降而开裂。 （b)墙面的交叉裂缝； （c)外纵墙的水平裂缝。由于地基不均匀胀缩变形而导致外纵墙在门窗洞口的上下部位出现斜裂缝，外侧地基收缩较大，条基转动所致。2022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-7

3、2022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-7kskpkspfmmff, )1 ( skpkspkfff、2022-5-7kskpkspfmmff, )1 ( skpkffn/kskspfnmf,)1(1 2、对散体材料桩：nnmfksp/)1(1 ,skpkffn/2022-5-722eddm ded2022-5-7spnSPEEn或2022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-7垫层分类垫层分类适 用 范 围砂（碎）砂（碎）石石多

4、用于中小型建筑工程的暗沟、暗塘等的局部处理。适用于多用于中小型建筑工程的暗沟、暗塘等的局部处理。适用于一般饱和、非饱和的软弱土和水下黄土地基处理。一般饱和、非饱和的软弱土和水下黄土地基处理。素土素土适用于中小型建筑工程及大面积回填、适用于中小型建筑工程及大面积回填、湿陷性黄土地基处理。处理。灰土灰土适用于中小型工程，尤其适用于适用于中小型工程，尤其适用于湿陷性黄土地基处理。处理。粉煤灰粉煤灰适用于厂房、机场、港区陆域和堆场等大、中、小型工程的适用于厂房、机场、港区陆域和堆场等大、中、小型工程的大面积填筑工程。大面积填筑工程。矿渣矿渣适用于中小型建筑工程，尤其适用于地坪、堆场等工程大面适用于中小

5、型建筑工程，尤其适用于地坪、堆场等工程大面积的地基处理。积的地基处理。2022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-73947 cmVKgG5 . 2cmH5 .30轻型：粒径小于5毫米25下，分三层击实重型：粒径小于40毫米56下，分5层击实32104cmV KgG5 . 4cmH7 .452022-5-72022-5-72022-5-72022-5-71、含水率的影响对同一种土料，分别在不同的含水率下，用同一击数将他们分层击实，测定土样的含水率和密度，然后以含水率为横坐标，干密度为纵坐标，绘制击实曲线。从图中可以看出，当含水率较小时，土的干密度随着含水率的增

6、加而增大，而当干密度增加到某一值后，含水率继续增加反而使干密度减小。干密度的这一最大值称为该击数下的最大干密度，此时对应的含水率称为最优含水率。 2022-5-72022-5-72022-5-7 土料的最大干密度和最优含水率不是常数。最大干密度随击数的增加而逐渐增大，最优含水率则逐渐减小。但是这种增大或减小的速率是递减的，因而光靠增加击实功能来提高土的干密度是有一定限度的。 含水率较低时击数的影响显著。当含水率较高时，含水率与干密度的关系曲线趋近于饱和线，也就是说，这时提高击实功能是无效的。填料的含水率过高和过低都是不利的，过高恶化土体的力学性质，过低则填土遇水后容易引起湿陷。 2022-5-

7、7同样的含水率情况下，粘性土的粘粒含量越高或塑性指数越大，越难于压实对于无粘性土，含水率对压实性的影响没有像粘性土那么敏感，其击实曲线与粘性土是不同的，在含水率较大时得到较高的干密度。因此在无粘性土的实际填筑中，同时需要不断洒水使其在较高含水率下压实。无粘性土的填筑标准，通常是用相对密实度来控制的，一般不进行击实试验级配良好的土易于压实，反之则不易压实 2022-5-7maxddcmaxdd2022-5-7 四、砂（砂石、碎石）垫层设计（一）砂垫层的设计1.垫层的设计原则 足够的厚度以置换可能受剪破坏的软弱土层； 足够的宽度以防止砂垫层向两侧挤出； 设计垫层为排水垫层。 2.砂垫层的厚度z的确

8、定azczzfPP2022-5-72ztgb)P-b(PP )2ztg)(b2ztg(l)-lb(Pczcz条型基础：矩形基础：PP0.5)-(dffmdakaz2022-5-7 3.垫层宽度 应根据垫层侧面土的承载力来决定，砂垫层底部宽度b可由下式或根据当地经验确定。ztgbb2 砂垫层的厚度一般不宜大于3m，太厚则施工困难；也不宜小于0.5m，太簿则换土垫层的作用不显著。 2022-5-72022-5-7（二）砂（砂砾、碎石）垫层施工1.垫层材料 砂石：颗粒级配良好、质地坚硬的砂石，不得含有草根、垃圾，含泥量应小于5。 用粉细砂作垫层时，应掺入不小于30的碎石或卵石，且 应分布的均匀，最大

9、粒径不得大于50mm。2.施工参数室内击实试验无室内击实试验资料时，用 作为施工碾压质量检验及施工控制的技术指标。3.施工要点(1)保证达到设计要求的密度，施工机械宜采用振动碾压法和平板振动法压实机，压实参数由现场试验确定；不同施工机具应采用不同的最优含水量； (2)垫层的砂料必须具有良好的压实性；(3)开挖基坑铺设垫层时严禁扰动垫层下卧的淤泥和淤泥质土等软弱土层； wdd2022-5-7（三）质量检验 采用环刀法或贯入测定法 环刀法：用容积不小于200cm3的环刀压入每层2/3的深度处取样，测定其干密度，干密度应不小于该砂石料在中密状态的干密度值。 贯入测定法：先将砂垫层表面3cm左右厚的砂

10、刮去，然后用贯入仪、钢叉或钢筋以贯入度的大小来定性地检查砂垫层质量。 采用贯入法时，检验点的间距应小于4m；环刀法：基坑50100m2不小于1个，基槽每1020m不应少于1个点。 2022-5-72022-5-71、厚度确定软土地基上土垫层厚度的确定与砂垫层相同。 1. 对非自重湿陷性黄土地基上的垫层厚度应保证天然黄土层所受的压力小于其湿陷起始压力值。 2. 对自重湿陷性黄土地基上，垫层厚度应大于非自重湿陷性黄土地基上垫层的厚度，或控制剩余湿陷量不大于20cm才能取得好的效果。2、宽度确定：灰土垫层的宽度可取czbbtan5 . 23、平面处理范围 素土垫层或灰土垫层可分为局部垫层和整片垫层。

11、 2022-5-7六、粉煤灰垫层1.化学性质 粉煤灰和天然土中的化学成分具有很大的相似性，具有火山灰的特性，在潮湿条件下具有凝硬性，与二氧化硅，三氧化二铝等物质进行水化反应，生成水化产物，使碾压密实的粉煤灰颗粒胶结固化形成块状结构，可提高粉煤灰的强度，降低压缩变形，增强抗渗性和水稳定性。2.物理性质 粉煤灰的压实曲线与粘性土相似，具有相对较宽的最优含水量区间，其干密度对含水量的敏感性比粘性土小，最优含水量易于控制。2022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-7 八、

12、垫层施工方法 机械碾压法、重锤夯实法和振动压实法三种。（一）机械压实法 机械碾压法是采用压路机、推土机、羊足碾、振动碾或其它压实界些来压实软弱地基土或分层填土垫层。施工步骤 1.现将拟建范围内一定深度内的软弱土挖出至设计要求，2.再将底部土体碾压加固，3.然后分层填筑，逐层加密。2022-5-7粘性土等软弱粘性土等软弱土土杂填土杂填土砂土、湿陷性黄土、砂土、湿陷性黄土、碎石土碎石土狭窄场地，边狭窄场地，边角角平碾或羊足碾平碾或羊足碾平碾平碾振动碾或振动压实振动碾或振动压实机机蛙式夯实机蛙式夯实机2022-5-7 机械碾压法是采用各种压实机械来压实地基土，此法常用于基坑面积宽大和开挖土方量较大的

13、工程。 在工程实践中，对垫层碾压质量的检验，要求获得填土最大干密度。 施工参数：如施工机械、铺筑厚度、碾压遍数与填筑含水量等都必须由工地试验确定。 2022-5-7(二)重锤夯实法 重锤夯实法是用起重机械将夯锤提升到一定高度，然后自由落锤，不断重复夯击以加固地基。1、施工顺序 重锤夯实宜一夯挨一夯顺序进行。在独立柱基基坑内，宜按先外后里的顺序夯击。同一基坑底面标高不同时，应按先深后浅的顺序逐层夯实。 2022-5-7现场试夯夯击前应检查坑中土的含水量施工夯打工艺现场有边坡或邻近建筑物时，应当采用必要的防护措施。3.质量检验 不仅要检查施工记录及试夯最后下沉量，而且要检查加固质量。基槽每30m一

14、点，整片地基每100m22点以上2022-5-7(三)平板振动法 振动压实法是利用各种振动压实机，将松散土振压密实。 适用于处理无粘性土或粘粒含量少，透水性较好的松散杂填土地基。 振动压实机的工作原理是由电动机带动两个偏心块以相同速度反向转动而产生很大的垂直振动力。 压实效果：一般杂填土经振实后，地基承载力特征值可达100120kPa。2022-5-7 振动压实的效果与填土成分、振动时间等因素有关，一般振动时间越长，效果越好，但振动时间超过某一值后，振动引起的下沉基本稳定，再继续振动就不能起到进一步的压实作用。 振实范围应从基础边缘放出0.6m左右，先振基槽两边，后振中间，其振实的标准是以振动

15、机原地振实不再继续下沉为合格，并辅以轻便触探试验检验其均匀性及影响深度。 2022-5-7作业题1 某条形基础，宽1.2m，埋深为1.0m，作用于基础的荷载每米180kN，基础平均重度为 。表层土为杂填土，厚1.5m，重度为17.0kN/m3；第二层土为淤泥质粘土，厚8m，重度为16.5kN/m3，fak72kPa；试设计基础的垫层。砂垫层深度修正系数d1.0，压力扩散角取30度。3/20mkNG2022-5-72022-5-7aaczzamdakazaczackzacaKKkkpkpppkpdffkppkpbbpppkppkpbGFp6 .1094 .109474 .626 .1095 .

16、2/47) 5 . 05 . 2(172) 5 . 0(475 . 1200 . 1174 .62tan5 . 122 . 12 . 1)17170(tan2)(0 .170 . 1171702 . 12012 . 11802022-5-7mzbb93. 230tan5 . 122 . 1tan202022-5-72022-5-7工程地质条件：建筑场地系一池塘冲填时塘底淤泥未挖除地下水位较高。地基容许承载力为50kpa。2022-5-7施工情况砂垫层采用中砂，使用平板振动器分层振实，控制土的干密度为1.6t/m3建筑物四周布置井点，效果评价由于纵横条形基础和砂垫层处理起到了均匀传递扩散压力的作

17、用，并改善了暗浜内冲填土的排水固结条件。2022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-7ai：临界液化度 当液化度超过ai时，渗透系数剧增，夯坑周围出现冒气冒水现。2022-5-7 地基土强度增长与孔隙水压力有关。 液化度为100时，土的强度为零；随着孔隙水的消散，土的强度逐渐增长，即存在一个触变恢复阶段。2022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-7hMH单击夯击能单击夯击能 (kNm) 碎石土、砂土碎石土、砂土 粉

18、土、粘性土粉土、粘性土 1000 1000 5.0 5.06.06.0 4.0 4.05.05.0 2000 2000 6.0 6.07.07.0 5.0 5.06.06.0 3000 3000 7.0 7.08.08.0 6.0 6.07.07.0 4000 4000 8.0 8.09.09.0 7.0 7.08.08.0 5000 5000 9.0 9.09.59.5 8.0 8.08.58.5 6000 6000 9.5 9.510.010.0 8.5 8.59.59.52022-5-710hMH2022-5-72022-5-7包括：单击夯击能、单位夯击能和最佳夯击能。2022-5-72

19、022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-7 1.夯击遍数：是指将整个强夯场地中同一编号的夯击点，夯完后算作一遍。 2.夯击遍数的确定 砂性土：13遍；粘性土：24遍 (五)间歇时间 间歇时间是指两遍夯击之间的时间间隔。 间歇时间取决于土中孔隙水压力的消散时间，对砂性土，孔隙水压力的消散时间为34分钟，可连续作业；对于饱和粉土和粘性土，一般不少于34周。(四)夯击遍数2022-5-72022-5-7(一)施工前应取得的资料；(二)拟定初步施工方案；(三)试夯二、施工方案的制定2022-5-7 场地地层分布、土层的均匀性及承载力； 土的物理力学性

20、质、地下水类型及埋藏条件； 场地周边环境以及各种地下管线情况。 (二)拟定初步施工方案 确定处理深度和单击夯击能 选择夯锤与落距(一)施工前应取得的资料 2022-5-7gMEF/ 2锤重与落距 对于某一单击夯击能，夯锤在接触土体瞬间冲量的大小是影响土体压缩变形的关键因素，冲量越大，加固效果越好。 2022-5-7 场地地层分布、土层的均匀性及承载力； 土的物理力学性质、地下水类型及埋藏条件； 场地周边环境以及各种地下管线情况。 (三)试夯2022-5-7夯锤越重，冲量越大，加固效果越好。2022-5-7 夯锤材料可采用铸钢，或钢板壳内填混凝土。 一般锥底锤、球底锤的加固效果较好，适用于加固较

21、深层土体；平底锤适用于浅层及表层地基加固。 夯锤的底面积对加固效果的影响：当锤底面积过小时，静压力就大，夯锤对地基土的作用以冲切力为主；过大时，静压力太小，达不到加固效果。夯锤的选择2022-5-72022-5-72022-5-7一、施工设备 起重力大小：起吊高度：21MMKQ21hhhH(一)起重机主要设备包括： 夯锤、起重机和脱钩装置。2022-5-7 主要有：转动吊钩式、杠杆式、钳式、蟹爪式。(二)脱钩装置2022-5-7定高度索脱原理2022-5-7 平整场地，放线、埋设水准点和各夯点标桩； 标出第一遍夯点位置，并测量场地高程； 起重机就位，并使夯锤对准夯点； 测量夯前锤顶高程 ； 起吊夯锤到预定高度，脱钩； 重复，按设计规定完成夯击次数； 重复