地基处理方法

地基处理理一、地基处理理：天然地基软弱弱不能满足上上部结构对地地基承载力和和变形要求时时，对天然地地基进行人工工处理，再建建造基础，这这种地基加固固称为地基处处理。二、处理对象象：软弱地基特殊土淤泥冲填土素填土失陷性黄土膨胀土冻土三、处理地基基问题1、提高地基强强度和稳定性性地基承载力f0不足，地基发发生破坏整体剪切破坏局部剪切破坏刺入破坏变形过大，产产生不均匀沉沉降、结构开开裂2、降低地基变变形：3、消除液化饱和粉土和砂砂土受到震动动时，孔隙水水压力大于上上覆重力时，，粉砂和粉土土变为液态，，建筑物倾倒倒。4、渗漏、管涌涌：对大坝破破坏方式。在渗透水流的的作用下，土土中的细颗粒粒被冲走，使使土的孔隙不不断扩大，渗渗透速度不断断增加，使较较粗的颗粒也也相继被水流流带走，逐渐渐形成管状渗渗透通道，造造成土体崩塌塌，这种现象象称为管涌。。管涌是一种渐渐进性质破坏坏，发生在一一定级配的无无粘性土中震动液化震动液化四、地基处理理分类物理处理化学处理换土垫层挤密桩排水固结法加筋法灌浆深层搅拌法高压旋喷法土桩灰土桩砂桩振冲碎石桩换土垫层法是是将基础下一一定深度内的的软弱土层挖挖去，回填强强度较高的砂砂、碎石或灰灰土等，并夯夯至密实的一一种地基处理理方法。常用的垫层有有：砂垫层、、砂卵石垫层层、碎石垫层层、灰土或素素土垫层、煤煤渣垫层、矿矿渣垫层以及及用其它性能能稳定、无侵侵蚀性的材料料做的垫层等等。换土垫层法的的作用：①提高浅层地基基承载力。因因地基中的剪剪切破坏从基基础底面开始始，随应力的的增大而向纵纵深发展。故故以抗剪强度度较高的砂或或其它建筑材材料置换基础础下较弱的土土层，可避免免地基的破坏坏。1换土垫层法的的原理换土垫层法②减少沉降量。。一般浅层地地基的沉降量量占总沉降量量比例较大。。加以密实砂砂或其它填筑筑材料代替上上层软弱土层层，就可以减减少这部分的的沉降量。由由于砂层或其其它垫层对应应力的扩散作作用，使作用用在下卧层土土上的压力较较小，这样也也会相应减少少下卧层土的的沉降量。③加速软弱土层层的排水固结结。砂垫层和和砂石垫层等等垫层材料透透水性强，软软弱土层受压压后，垫层可可作为良好的的排水面，使使基础下面的的孔隙水压力力迅速消散，，加速垫层下下软弱土层的的固结和提高高其强度，避避免地基发生生塑性破坏。。④防止冻胀胀。因为为粗颗粒粒的垫层层材料缝缝隙大，，不易产产生毛细细管现象象，因此此可以防防止寒冷冷地区土土中结冰冰所造成成的冻胀胀。⑤消除膨胀胀土的胀胀缩作用用。2垫层的设设计要点点垫层的设设计不但但要满足足建筑物物对地基基变形及及稳定的的要求，，而且应应符合经经济合理理的原则则。其设设计内容容主要是是确定断断面的合合理厚度度和宽度度。对于于垫层，，既要求求有足够够的厚度度来置换换可能被被剪切破破坏的软软弱土层层，又要要有足够够的宽度度以防止止垫层向向两侧挤挤出。2．1垫层厚度度的确定定fz—垫层底面面处软弱弱土层承承载力特特征值kPapcz—垫层底面面处土的的自重应应力，kPapz—垫层底面面处土的的附加应应力，kPa。2．2垫层宽度度的确定定垫层的宽宽度除要要满足应应力扩散散的要求求外，还还应防止止垫层向向两边挤挤动。如如果垫层层宽度不不足，四四周侧面面土质又又较软弱弱时，垫垫层就有有可能部部分挤入入侧面软软弱土中中，使基基础沉降降增大。。宽度计计算通常常可按扩扩散角法法，如条条形基础础，垫层层宽度bˊ应为：：振动平板板夯YT系列冲击击压实机机可转向式式手扶振振动压路路机四冲程汽汽油机式式高频振振动冲击击夯斜坡型单单钢轮压压振动路路机由两种刚刚度不同同材料组组成共同同承受上上部荷载载并协调调变形的的人工地地基。二、复合合地基变形协调调指桩和和土变形形一致共共同变形形。按材料分分类散体桩复合地基柔性桩复合地基刚性桩复合地基砂桩碎石桩土桩灰土桩石灰桩粉喷桩旋喷桩树根桩CFG桩桩体作用用：由复合地地基定义义复合地地基由桩桩体和桩桩间土共共同工作作，由变变形协调调条件，，桩体和和桩间土土变形相相同。由由于E桩>E土，桩体体产生应应力集中中，桩间间土应力力降低。。由此复合合地基承承载力和和整体刚刚度高于于原地基基，沉降降有所减减小。面积换算算率桩体的横截面积桩承担复合地基的面积正方形布布置：桩体直径径为d，间距为为l，则面积积换算率率为：桩土应力力比定义：将复合地基中桩体的竖向平均应力记为桩间土的竖向平均应力记为桩土应力比为1、散体桩桩承载力力（1）（2）（3）2、柔性桩桩复合地地基

桩间土承载力折减系数，对摩擦桩取0.5～1.0，对摩擦支撑桩取0.1～0.4。3、对刚性性桩地基基基础以下的桩数单桩承载力标准值基础面积桩间土面积桩间土承载力折减系数，一般取0.8～1（1）排水固结结法1、定义：在建筑筑物建造造前，对对天然地地基或对对以设置置竖向排排水体的的地基加加载预压压，使土土体固结结沉降基基本完成成或完成成大部分分，从而而提高地地基土强强度的一一种方法法。砂井塑料排水板竖向排水体水平排水体：砂垫层排水系统加压系统堆载法真空法降水法电渗法2、对象：软粘土、、吹填土土、松散散粉土、、新近沉沉积土3、工程应用用：路堤、仓仓库、罐罐体、飞飞机跑道道、轻型型建筑饱和软粘粘土地基基在荷载载作用下下，产生生孔隙水水压力，，孔隙水水在压差差作用下下，由排排水通道道缓慢排排出，使使孔隙体体积减小小，地基基固结沉沉降，同同时土中中有效应应力增加加，地基基土强度度逐渐增增长。固结压力孔隙比抗剪强度点，压力增加土样固结压力为孔隙比为坐标上对应孔隙比减少对应于曲线如果卸除由c点回到f点，曲线土样发生膨胀，为卸荷曲线。固结压力孔隙比抗剪强度若对土样再施加的压力，土样发生再压缩由点沿虚线变化到抗剪强度相应由点变化（沿虚线）点，曲线到从两条压缩曲线和可见施加同样的压力，孔隙比变化量不同，土样在被再压缩时孔隙比减小量比初压缩量小得多。排水固结结法就是是其应用用。建造造建筑物物前预先先对地基基施加荷荷载，使使地基完完成大部部分沉降降，抗剪剪强度也也得到提提高；卸卸荷后，，再建建建筑物，，地基在在建筑物物荷载作作用下产产生沉降降将大大大减少。。排水固结结法关键键在于排出出孔隙水水，使孔孔隙减少少及有效效应力增增加，从从而产生生固结沉沉降。粘性土固固结所需需的时间间为时间因数固结系数砂井设计计1、直径及及间距砂井有效排水范围内等效直径，30-50cm砂井直径井径比普通砂井取6～8袋装砂井或塑料排水板取15～202、深度：：压缩层不不厚时，，砂井应应贯穿压压缩土层层压缩层深深厚时，，由附加加压力和和自重应应力之比比为0.1～0.2处定。强夯定义：强夯法又又名动力力固结法法（Dynamicconsolidation）强夯法处处理地基基是19世纪60年代由法法国梅那那公司首首创。将将10～40吨重的锤锤起吊到到高6～30米的空中中让其自自由下落落，给地地基以冲冲击和振振动，以以提高土土体强度度，降低低其压缩缩性，改改善土的的振动液液化条件件，消除除湿陷性性黄土的的湿陷性性。碎石土、、砂土、、低饱和和度的粉粉土与粘粘性土、、湿陷性性黄土、、杂填土土和素填填土等地地基。对对于高饱饱和度的的粉土与与粘性土土地基，，尤其是是淤泥和和淤泥质质土，处处理效果果较差。。机场、仓仓库、油油罐、公公路、和和铁路处理对象象工程应用用加固地基基的优点点应用范围围广泛加固效果果显著有效加固深度大8000KN.M高能级强夯处理深度达12米；一般能量夯能处理深度6～8米施工机具简单

强夯机具主要为履带式起重机，当起吊能力有限时铺龙门式起落或其他设备，加上自动脱钩装置。当机械设备困难时，还可因地制宜采用打桩机、龙门架、桅杆等简易设备。节省材料

强夯法处理地基，无需添加建筑材料。对于饱和低渗透性土，可以铺以砂井、挤密碎石桩配合强夯施工，其加固效果比单一工艺高出许多，材料亦比单一砂井、挤密碎石桩方案节省，费用较低。降低工程造价

强夯处理价格低廉。北京乙稀工程，挤密碎石桩方案造价200元/m2，强夯仅为25元/m2；茂名三十万吨乙稀工程，回填地基，原来用分层碾压法处理，没有达到应有的加固效果，如果采用挤密碎石桩，加固费用增加250元/m2以上，强夯处理仅需30～50元/m2，且加固效果好，工期短。施工快捷

施工工期短，特别是粗颗粒非饱和土的强夯，周期更短。

加固机理理瑞利波（（表面波波）以以夯坑为为中心沿沿地表向向四周传传播，使使表层土土体松动动形成松松弛区域域。体波对地地基起加加固作用用，纵波波（压缩缩波））使土体体受拉压压作用，，使孔隙隙水压力力增加，，导致土土骨架解解体；横波（剪剪切波））使解解体的土土颗粒处处于更密密实的状状态。一、加固固非饱和和土原理理采用强夯夯法加固固非饱和和土是基基于动力力压实原原理，即即用冲击击型动力力荷载，，使土体体颗粒产产生相对对位移重重新排列列，土中中孔隙中中的气相相被排出出，孔隙隙体积减减小，土土体变得得更为密密实，从从而提高高其强度度夯锤夯击击土体的的瞬间，，土体产产生较大大沉降，，锤底土土形成土土塞向下下运动，，土中压压力超过过土的强强度，土土结构破破坏。由由于结构构破坏，，使土体体软化，，侧压力力系数增增大，侧侧压力增增大，土土不仅被被压实，，而且被被侧向挤挤密，形形成苹果果形。这一压实实区（A）就是土土的破坏坏压实区区在该区域域外为次次压实区区（B），该区区应力小小于土极极限强度度而大于于土的弹弹性极限限。该区区土可能能被破