注册岩土系列3

1、注册土木工程师(岩土)执业资格考试考前辅导地基处理陆培毅天津大学建筑工程学院地基处理部分考试大纲要求1。地基处理方法熟悉常用地基处理方法的加固原理、适用范围、 施工工艺和质量检验方法2。地基处理方案熟悉各类软弱地基和不良地基的加固原理，根据 工程条件，合理选用地基处理方法3。地基处理设计()掌握各类工程地基处理设计内容及工作程序，进行地基处理设计；熟悉复合地基加固原理；掌握复合 地基承载力和沉降计算方法！()。地基处理部分所涉及规范1.建筑地基基础设计规范(GB50007-2002 )2,建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)3.湿陷性黄土地区建设规范(GBJ25-90)4.膨胀土地区建

2、筑技术规范(GBJ112-87)5.公路路基设计规范(JTJ064-85)6,铁路路基设计规范(TB1001-99)7,铁路特殊路基设计规范(TB10035-2002)8,港口工程地基规范(JTJ240-97)9.碾压式土石坝设计规范(SL274-2001)-4。防渗处理了解地基的防渗处理技术及其工程应用。-5。既有工程地基加固与基础托换技术熟悉各类工程地基处理设计内容及工作程序；掌握常用加固技术及其应用范围()；根据工程条件，提出合理加固方案，进行加固设计;熟悉既有工程托换的常用方法和适用范围。分四类介绍加固方法:1换土垫层2竖向加固体复合地基3强夯法4排水固结法第一章换土垫层法如图：垫层的

3、厚度z应根据下卧土层的承载力确定， 即作用在垫层底面处的土的自重应力与附加应力 之和不应大于软弱下卧层土的承载力特征值，并 符合下式要求：七+七-九式中：pz垫层底面处的附加压力； p 垫层底面处土的自重压力；cz垫层的厚度不宜大于3m。垫层底面处的附加压力值p可按软弱下卧层验算 方法计算，垫层的压力扩散角。可按规范表4.3-1采 用，并分别按(4.3-2)和(4.3-3)式简化计算：条形基础p = b(P 一 妇z b + 2 ztg 0矩形基础lb (p - p )P (b + 2 ztg 0)(l + 2 ztg 0)注：1、当z/bV0.25时，除灰土仍取9= 28。 外，其余材料均取

4、9 = 0。，必要时，宜由试 验确定；2、当0.25 Vz/bV0.50时，9值可内插求 得。垫层底面的宽度应满足基础底面应力扩散的要求， 并且要考虑垫层侧面土的侧向支承力来确定，因 为基础荷载在垫层中引起的应力使垫层有侧向挤 出的趋势，如果垫层宽度不足，四周土又比较软 弱，垫层有可能被压溃而挤入四周软土中去，使 基础沉降增大。垫层底面宽度可按下式计算并根据当地经验确定:b b + 2 ztg 9(4.3-4 )式中b垫层底面宽度；9垫层的压力扩散角，可按表4.3-1采用；当Z/ bV 0.25时，仍按表中z/ b=0.25取值。【例题题解】 某四层混合结构住宅，基础埋深、宽度及 地基土条件如

5、例图4.3-1所示，淤泥质土厚度为10m，上部 结构传来的荷载F=120kN/m。试设计砂垫层。解：初设砂垫层厚度：z=1.2m。砂垫层厚度验算：基础底面平均压力：120 + 1.2 x 1 x 201.2=120 kPa砂垫层的底面附加应力：p =亟工！=技如-1 x 17.5) = 47.6 kpa z b + 2z tan 91.2 + 2 x 1.2 tan 300顺质土 MISkN/m3 虹6泓 AkOkPa修正后的地基承载力特征值：=fk +n d y 0 (d - 0.5 )= 91 .0 kPa可得： P z + P cz = 86 .4 f z砂垫层的底宽：b = b + 2

6、z tan 9 = 2.6m复合地基承载力与变形计算基本原理第二章复合地基基本原理岫 H! 1.0复合地基承载力应通过现场复合地基载荷试验确定。初步 设计时也可按下式估算：f sp k = mf + (1 - m ) f H=m a + (1 - m ) fAspp计算复合地基沉降时，可将复合地基视为双层地基，由加 固区的压缩变形和加固区以下土层的压缩变形共同构成。 加固区的压缩模量有竖向增强体和地基土共同构成。E = mE + (1 - m) E砂石桩法-一基本原理二设计计算-承载力的验算是通过达到挤密后孔隙比满足的：砂石桩设计的主要内容有桩径、桩位布置、桩距、桩长、 处理范围、材料、填料用

7、量、复合地基承载力、稳定及变 形验算等。对于砂土地基，砂土的最大、最小孔隙比以及 原地层的天然密度是没计的基本依据，应事先提供资料。砂石桩直径可采用300800mm，砂石桩孔位宜采用等边三 角形或正方形布置。对于砂土地墓，因靠砂石桩的挤密提 高桩周土的密度，所以采用等边三角形更有利，它使地基 挤密较为均匀。对于软粘土地基，主要靠置换，因而选用 任何一种均可。砂石桩的间距应通过现场试验确定。对粉土和砂土地基，不宜大于砂石 桩直径的4.5倍；对粘性土地基不宜大于砂石桩直径的3倍。 初步设计时，砂石桩的间距也可可根据被处理土挤密后要求达到的孔隙比来确定。如图对松散粉土和砂土地基:等边三角形布置1 +

8、 e正方形布置s=庭9& 风1e = e - D (e - e )1 maxr1 max min对粘性土地基：等边三角形布置s = 1 .08 言正方形布置s =水泥土搅拌法:基本原理水泥土搅拌法分为深层搅拌法（简称湿法）和粉体喷搅 法（简称干法）。水泥土搅拌法是利用水泥等材料作为固化剂，通过特 制的搅拌机械，就地将软土与固化剂（浆液或粉体，其中 浆液适用于深层搅拌法；粉体适用于粉体喷搅法）强制搅 拌，使软土硬结成具有一定整体性、水稳性和一定强度的 水泥加固土，从而提高地基承载力和减小沉降量和其他特 征变形，以及作为基坑的防渗帷幕、重力式挡土墙。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与 淤泥质土

9、、粉土饱和黄土、素填土、黏性土以 及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地 基土的天然含水量小于30% （黄土含水量小于25%）、大于70%或地下水的PH值小于4时不宜采 用干法。用于处理泥炭土、有机质土塑性指数I p 大于25的黏土、地下水具有腐蚀性时以及无工 程经验的地区，必须通过现场试验确定其适用 性。冬季施工时应注意负温对处理效果的影响。二设计计算方法1承载力确定J ft JI1 百41 一 JTT L?吐式中 土 J夏音地:程瓶罪1址、匕唁由就餐累率三虬眼械超阳成itt方林征值iLNhA(1一 .的帷网昌L (1)1一一 间J_漱技力折营拳敷，世崔埴氐程疆攻依，如 无垃衿lH可*SH

10、 口.奶夫蛾地林版救力猿斯 【时取大值胃M 原R；驻凯土推魄勿档廖掂“，宣梅壕噂 骤政此.如无控蚣时，可叹天然地晴承我力性征 此Ra的确定方法：三者取小值：单桩载荷试验；土对桩支撑力：r, _1“ 遇桩身强度：风二时咨2、变形计算：S=S1+S2Ep = &茁* (1 m )灰土挤密桩法和土挤密桩法 一基本原理二设计计算,=o w L尸J *翩-尸J彳=匕1c Pd max第三章强夯法一加固机理二设计计算1加固深度2夯点的夯击次数3夯击遍数4间隔时间5夯点布置第四章预压法一加固机理预压法包括堆载预压法和真空预压法。还可进行 真空一堆载联合预压。( 1)堆载预压法是指在建筑物或构筑物建造前，先在

11、拟建场地上 用堆土或其他荷重，施加或分级施加与其相当的 荷载，对地基土进行预压，使土体中孔隙水排出， 孔隙体积变小，地基土压密，以增长土体的抗剪 强度，提高地基承载力和稳定性；同时可减小土 体的压缩性，消除沉降量以便在使用期间不致产 生有害的沉降和沉降差。其中堆载预压法处理深 度一般达10米左右。 2)砂井堆载预压法由于软土的渗透性很小，土中水排出速率 很慢，为了加速土的固结，缩短预压时间， 在土中打设砂井，作为土中水从土中排出 的通道，使土中水排出的路径大大缩短， 然后进行堆载预压，使软土中空隙水压力 得以较快地消散，加速堆载预压过程。 ( 3)真空预压法真空预压在抽气后薄膜内气压逐渐下降，

12、薄膜 内外形成一个压力差(称为真空度)，由于土 体与砂垫层和排水塑料板间的压差，从而发生 渗留，使孔隙水沿砂井或塑料排水板上升而流 入砂垫层内，被排出塑料薄膜外；地下水在上 升的同时，形成塑料板附近的真空负压，使土 壤内的孔隙水压形成压差，促使土中的孔隙水 压力不断下降，地基有效应力不断增加，从而 使土体固结。随着抽气时间的增长，压差逐渐 变小，最终趋于零，此时渗流停止，土体固结 完成。所以真空预压过程，实质为利用大气压 差作为预压荷载，使土体逐渐排水固结的过程。二设计计算1饱和土一维固结理论2竖向、径向排水固结度计算U = 1 a e-Pt3 一级或多级等速加载固结度计算Ut= (T. -

13、T1) P e-Pt (e Pt e P i=1试题分析（地基处理部分） 专业案例部分1沿海某软土地基拟建一六层住宅楼，天然地基承载力标准值为70kPa ,采用搅拌桩处理地基。根据地层分布情况，设计桩长10m，桩径0.5m，正方形布桩，桩距2.0m。依据建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）， 这种布桩形式复合地基承载力标准值最接近于下列哪一个数值？（桩周土的平均侧摩擦力qs =15kPa，桩端天然地基承载力标准值 q60kPa，桩端天然地基承载力折减系数取0.5，水泥土立方抗压强度 平均值取1.2MPa，强度折减系数取0.3）桩间土承载力折减系数取0.85，（A）75kPa （ B）1

14、28kPa （C）146kPa （D） 150kPa2.设计要求基底下复合地基承载力标准值达到 250kPa， 现拟采用桩径0.5m的旋喷桩，桩身立方试块的抗压 强度为5.5MPa，强度折减系数取0.33。已知桩间土 地基承载力标准值为120kPa，承载力折减系数取 0.25。若采用等边三角形布桩，根据建筑地基处 理技术规范（JGJ79-2002），可算得旋喷桩的桩 距最接近下列哪一个数值？（A）1.0m（ B）1.2m（ C）1.5m（D） 1.70m3.某场地湿陷性黄土厚度66.5m，平均干密度d=1.28t/m3。设 计要求消除黄土湿陷性，地基经治理后，桩间土干密度要 求达到1.60t/

15、m2。现决定采用挤密灰土桩处理地基。灰土桩 桩径为0.4m，等边三角形布置。依据建筑地基处理技术 规范（JGJ79-2002）的要求，该场地灰土桩的桩距至少 要达到下列哪一个数值时才能满足设计要求？（桩间土平 均压实系数取0.93）（A）0.9m（B）1.0m（C）1.1m（D） 1.2m4.当采用换填法处理地基时，若基底宽度为10.0m， 在基底下铺设厚度为2.0m的灰土垫层。为了满足基础 底面应力扩散的要求，垫层底面宽度应超出基础底面 宽度。问至少应超出下列哪一个数值？（A）0.6m（B）1.2m（C） 1.8m（D）2.3m要点：建筑地基处理技术规范JGJ79-2002 :4.2.2 条

16、5.有一饱和软黏土层，厚度H=6m，压缩模量E=1.5MPa， 地下水位与饱和软黏土顶面相齐。现准备分层铺涉80cm砂垫层（重度为18kN/m2），打设塑料排水板至饱和软黏土层 底面。然后采用80kPa大面积真空预压3月，固结度达到85%。请问此时的残留沉降接近下列哪一个数值？（沉降修正系 数取1.0，附加应力不随深度变化）（A）6cm （ B）20cm （C）30cm （ D）40cm要点：（1）残留沉降（2）（ 80+18*0.8）*0.15*6/1.5=56.64mm6. 一小型工程采用振冲置换法碎石桩处理，碎石桩桩径 为0.6m，等边三角形布桩，桩距1.5m，现场无载荷试验 资料，但测

17、得桩间土承载力特征值为120kPa，根据建 筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）求得复合地基承载 力标准值最接近于下列哪一个数值？（桩土应力比取3）（A）145kPa（B）155kPa（C）165kPa（ D）175kPa要点：（1）等效影响圆直径：de=1.05s,计算置换率m=d2/d;；（2）fspk=1+m（n-1） fsk计算公式7.振冲碎石桩径0.8m，等边三角形布桩，桩距 2.0m，现场载荷试验测得复合地基承载力特征 值为200kPa，桩间土承载力特征值为150kPa。 问：根据承载力计算公式可算得桩土应力比最 接近于下列哪一个数值？（A）2.8（B）3.0（C）3.3（D

18、）3.5要点：（1）等效影响圆直径：d=1.05s,计算置换 率m=d2/d 2；e（2） fspk=1+m（n-1） fsk计算公式（3）answer: c8.某场地，载荷试验得到的天然地基承载力特征值为 120kPa。设计要求经碎石桩法处理后的复合地基承载 力特征值需提高到160kPa。拟采用的碎石桩直径为 0.9m，正方形布置，桩中心距为1.5m。问此时碎石桩 桩体单桩载荷试验承载力特征值至少达到下列哪一个 数值才能满足要求？（A）220kPa（ B）243kPa（ C）262kPa（D） 280kPa要点：（1）等效影响圆直径：de=1.13s,计算置换率 m=d2/d 2；（2）根据

19、 fspk=mfpk+（1-m）fsk 计算 fpk9,某松散砂土地 测得砂土的最 桩法，要求挤 桩径为0.7m， 数值为宜？（A） 2.0m要点：（1）计算地e = 1（2）根据e基，处理前现场测得砂土孑 大、最小孔隙比分别为0 密后砂土地基达到的相对 等边三角形布置。问砂彳（B） 2.3m（C） 2.5m基挤密后要求达到的孔隙te -D （e-e）max r1 max min计算桩距（等边三角形）s = 0.95 d jo-e 一 e01L隙比为 0.81，土工试验 ）.90和0.60。现拟采用砂石 密度为 0.80。若砂石桩的 亍桩的桩距采用下列哪一个（D） 2.6m匕e 1-10.有一

20、饱和软黏土层，厚度H=6m，压缩模量E=1.5MPa，地下水位与饱和软黏土顶面相齐。现准备 分层铺设80cm砂垫层（重度为18kN/m2），打设塑料排 水板至饱和软黏土层底面。然后采用80kPa大面积真空 预压3月，固结度达到85%。请问此时的残留沉降接近 下列哪一个数值？（沉降修正系数取1.0，附加应力不 随深度变化）（A） 6cm （B） 20cm（C） 30cm（D） 40cm要点：（1）残留沉降（2）（ 80+18*0.8）*0.15*600/1500=5.664cm11.经处理后的地基，当按地基承载力确定基础底面积及埋深而需要 对地基承载力标准值进行修正时，按建筑地基处理技术规范 （

21、JGJ79-2002），下列哪一种取值方法是正确的？（A）宽度修正系数取零，深度修正系数取1.0（B）宽度修正系数取1.0，深度修正系数取零（C）宽度修正和深度修正系数按建筑地基基础设计规范（GBJ7-89）规定取值（D）宽度修正和深度修正系数的取值根据地基处理后的实际效 果而定。要点：规范基本规定第3.0.4条：经处理后的地基，当按地基承载 力确定基础底面积及埋深而需要对地基承载力标准值进行修正时， 基础宽度的地基承载力修正系数应取零，基础埋深的地基承载力 修正系数应取1.0。-12.在确定强夯处理地基的夯击次数时，下列哪一条可 以不作为考虑的因素？（A）土中超孔隙水压力的消散时间（B）最后两击的夯沉量（C）夯坑周围地面的隆起程度（D）夯击形成的夯坑深度要点：第6.2.2条。13.某松散砂土地基，处理前现场测得砂土孔隙比为 0.81，土工试验 测得砂土的最大、最小孔隙比分别为0.90和0.60。现拟采用砂石 桩法，要求挤密后砂土地基达到的相对密度为 0.80。若砂石桩的 桩径为0.7m，等边三角形布置。问砂石桩的桩距采用下列哪一个 数值为宜？