基礎(chǔ)工程(附動(dòng)畫)第六章_地基處理

1、第六章 地基處理 第六章 地基處理第一節(jié) 概 述 地基處理的目的：是針對軟土地基上建造建筑物可能是針對軟土地基上建造建筑物可能產(chǎn)生的問題，采取人工的方法改善地基土的工程性質(zhì)，達(dá)產(chǎn)生的問題，采取人工的方法改善地基土的工程性質(zhì)，達(dá)到滿足上部結(jié)構(gòu)對地基穩(wěn)定和變形的要求。到滿足上部結(jié)構(gòu)對地基穩(wěn)定和變形的要求。 人工地基：土木工程建設(shè)中，有時(shí)不可避免地遇到工土木工程建設(shè)中，有時(shí)不可避免地遇到工程地質(zhì)條件不良的軟弱土地基，不能滿足建筑物要求，需要程地質(zhì)條件不良的軟弱土地基，不能滿足建筑物要求，需要先經(jīng)過人工處理加固，再建造基礎(chǔ)，處理后的地基稱為人工先經(jīng)過人工處理加固，再建造基礎(chǔ)，處理后的地基稱為人工地基。

2、地基。 地基處理方法的分類物理處理物理處理化學(xué)處理化學(xué)處理熱學(xué)處理熱學(xué)處理置換置換排水排水?dāng)D密擠密加筋加筋攪拌攪拌灌漿灌漿熱加固熱加固凍結(jié)凍結(jié)6-1 概述 第六章 地基處理6-1 概述 第六章 地基處理 公路工程地基處理方法分類及其適用范圍公路工程地基處理方法分類及其適用范圍 表表6-16-1類別類別方法方法簡要原理簡要原理適用范圍適用范圍置置換換換土墊層法換土墊層法將軟弱土或不良土開挖至一定深度，回填抗剪強(qiáng)度將軟弱土或不良土開挖至一定深度，回填抗剪強(qiáng)度較高、壓縮性較小的材料，如砂、礫、石渣等，并較高、壓縮性較小的材料，如砂、礫、石渣等，并分層夯實(shí)，形成雙層地基。墊層能有效擴(kuò)散基底壓分層夯實(shí)，

3、形成雙層地基。墊層能有效擴(kuò)散基底壓力，提高地基承載力、減少沉降力，提高地基承載力、減少沉降各種軟弱土地各種軟弱土地基基膨脹土摻灰膨脹土摻灰改性換土法改性換土法摻灰改性換土法是將原地膨脹土翻松，摻加一定比摻灰改性換土法是將原地膨脹土翻松，摻加一定比例的石灰后，分層壓實(shí)。經(jīng)過一段時(shí)間的養(yǎng)護(hù)，可例的石灰后，分層壓實(shí)。經(jīng)過一段時(shí)間的養(yǎng)護(hù)，可以很好地消除或減小膨脹性，提高土體強(qiáng)度，降低以很好地消除或減小膨脹性，提高土體強(qiáng)度，降低土中的含水量土中的含水量膨脹土地基膨脹土地基擠淤置換法擠淤置換法通過拋石或夯擊回填碎石置換淤泥達(dá)到加固地基的通過拋石或夯擊回填碎石置換淤泥達(dá)到加固地基的目的，也可采用爆破擠淤置換

4、目的，也可采用爆破擠淤置換淤泥或淤泥質(zhì)淤泥或淤泥質(zhì)黏土地基黏土地基強(qiáng)夯置換法強(qiáng)夯置換法采用邊填碎石邊強(qiáng)夯的方法在地基中形成碎石墩體采用邊填碎石邊強(qiáng)夯的方法在地基中形成碎石墩體，由碎石墩、墩間土以及碎石墊層形成復(fù)合地基，由碎石墩、墩間土以及碎石墊層形成復(fù)合地基，以提高承載力，減小沉降以提高承載力，減小沉降粉砂土和軟黏粉砂土和軟黏土地基等土地基等6-1 概述 第六章 地基處理 公路工程地基處理方法分類及其適用范圍公路工程地基處理方法分類及其適用范圍 表表6-16-1類別類別方法方法簡要原理簡要原理適用范圍適用范圍置置換換石灰樁法石灰樁法通過機(jī)械或人工成孔，在軟弱地基中填入生石灰塊通過機(jī)械或人工成孔

5、，在軟弱地基中填入生石灰塊或生石灰塊加其他摻和料，通過石灰的吸水膨脹、或生石灰塊加其他摻和料，通過石灰的吸水膨脹、放熱以及離子交換作用來改善樁與土的物理力學(xué)性放熱以及離子交換作用來改善樁與土的物理力學(xué)性質(zhì)，并形成石灰樁復(fù)合地基，可提高地基承載力，質(zhì)，并形成石灰樁復(fù)合地基，可提高地基承載力，減少沉降減少沉降雜填土、軟黏雜填土、軟黏土地基土地基氣泡混合輕氣泡混合輕質(zhì)料填土法質(zhì)料填土法氣泡混合輕質(zhì)料的重度為氣泡混合輕質(zhì)料的重度為5-12kN/m5-12kN/m3 3，具有較好的強(qiáng)，具有較好的強(qiáng)度和壓縮性能，用作路堤填料可有效減小作用在地度和壓縮性能，用作路堤填料可有效減小作用在地基上的荷載，也可減小

6、作用在擋土結(jié)構(gòu)上的側(cè)壓力基上的荷載，也可減小作用在擋土結(jié)構(gòu)上的側(cè)壓力軟弱地基上的軟弱地基上的填方工程填方工程EPSEPS超輕質(zhì)超輕質(zhì)料填土法料填土法發(fā)泡聚苯乙烯（發(fā)泡聚苯乙烯（EPSEPS）重度只有土的）重度只有土的1/50-1/100,1/50-1/100,并并具有較好的強(qiáng)度和壓縮性能，用作填料，可有效減具有較好的強(qiáng)度和壓縮性能，用作填料，可有效減小作用在地基上的荷載和作用在擋土結(jié)構(gòu)上的側(cè)壓小作用在地基上的荷載和作用在擋土結(jié)構(gòu)上的側(cè)壓力，需要時(shí)也可置換部分地基土，以達(dá)到更好的效力，需要時(shí)也可置換部分地基土，以達(dá)到更好的效果果軟弱地基上的軟弱地基上的填方工程填方工程6-1 概述 第六章 地基處

7、理類別類別方法方法簡要原理簡要原理適用范圍適用范圍排排水水固固結(jié)結(jié)加載預(yù)壓加載預(yù)壓法法在地基中設(shè)置排水通道在地基中設(shè)置排水通道砂墊層和豎向排水砂墊層和豎向排水系統(tǒng)（豎向排水系統(tǒng)通常有普通砂井、袋裝砂系統(tǒng)（豎向排水系統(tǒng)通常有普通砂井、袋裝砂井、塑料排水帶等），以縮小土體固結(jié)排水距井、塑料排水帶等），以縮小土體固結(jié)排水距離，地基在建筑路堤荷載作用下排水固結(jié)，地離，地基在建筑路堤荷載作用下排水固結(jié)，地基承載力提高，工后沉降小基承載力提高，工后沉降小軟黏土、雜填土、軟黏土、雜填土、泥炭土地基等泥炭土地基等超載預(yù)壓超載預(yù)壓法法原理基本上與堆載預(yù)壓法相同，不同之處是其原理基本上與堆載預(yù)壓法相同，不同之處是

8、其預(yù)壓荷載大于設(shè)計(jì)使用荷載。超載預(yù)壓不僅可預(yù)壓荷載大于設(shè)計(jì)使用荷載。超載預(yù)壓不僅可減少工后固結(jié)沉降，還可消除部分工后次固結(jié)減少工后固結(jié)沉降，還可消除部分工后次固結(jié)沉降沉降同上同上真空聯(lián)合真空聯(lián)合堆載預(yù)壓堆載預(yù)壓法法在軟黏土地基中設(shè)置排水體系（同加載預(yù)壓法在軟黏土地基中設(shè)置排水體系（同加載預(yù)壓法），然后在上面形成一不透氣層（覆蓋不透氣），然后在上面形成一不透氣層（覆蓋不透氣密封膜，或其他措施），通過對排水體系進(jìn)行密封膜，或其他措施），通過對排水體系進(jìn)行長時(shí)間不斷抽氣抽水，在地基中形成負(fù)壓區(qū)，長時(shí)間不斷抽氣抽水，在地基中形成負(fù)壓區(qū)，而使軟黏土地基產(chǎn)生排水固結(jié)，達(dá)到提高地基而使軟黏土地基產(chǎn)生排水固結(jié)

9、，達(dá)到提高地基承載力，減小工后沉降的目的，常與堆載預(yù)壓承載力，減小工后沉降的目的，常與堆載預(yù)壓聯(lián)合使用聯(lián)合使用軟黏土地基軟黏土地基降低地下降低地下水位法水位法通過降低地下水位，改變地基土受力狀態(tài)，其通過降低地下水位，改變地基土受力狀態(tài)，其效果如加載預(yù)壓，使地基土產(chǎn)生排水固結(jié)，達(dá)效果如加載預(yù)壓，使地基土產(chǎn)生排水固結(jié)，達(dá)到加固目的到加固目的砂性土或透水性較砂性土或透水性較好的軟黏土層好的軟黏土層6-1 概述 第六章 地基處理類別類別方法方法簡要原理簡要原理適用范圍適用范圍化化學(xué)學(xué)加加固固深層攪拌法深層攪拌法利用深層攪拌機(jī)將水泥漿或水泥粉和地基土原位攪拌利用深層攪拌機(jī)將水泥漿或水泥粉和地基土原位攪拌

10、形成圓柱狀、格柵狀或連續(xù)墻式的水泥土增強(qiáng)體，形形成圓柱狀、格柵狀或連續(xù)墻式的水泥土增強(qiáng)體，形成復(fù)合地基以提高地基承載力，減小沉降。也常用它成復(fù)合地基以提高地基承載力，減小沉降。也常用它形成水泥土防滲帷幕。深層攪拌法分噴漿攪拌法和噴形成水泥土防滲帷幕。深層攪拌法分噴漿攪拌法和噴粉攪拌法兩種粉攪拌法兩種淤泥、淤泥質(zhì)土、黏淤泥、淤泥質(zhì)土、黏性土和粉土等軟土地性土和粉土等軟土地基，有機(jī)質(zhì)含量較高基，有機(jī)質(zhì)含量較高時(shí)應(yīng)通過試驗(yàn)確定適時(shí)應(yīng)通過試驗(yàn)確定適用性用性高壓噴射注高壓噴射注漿法漿法利用高壓噴射專用機(jī)械，在地基中通過高壓噴射流沖利用高壓噴射專用機(jī)械，在地基中通過高壓噴射流沖切土體，用漿液置換部分土體，

11、形成水泥土增強(qiáng)體。切土體，用漿液置換部分土體，形成水泥土增強(qiáng)體。按噴射流組成形式，高壓噴射注漿法有單管法、二重按噴射流組成形式，高壓噴射注漿法有單管法、二重管法、三重管法。高壓噴射注漿法可形成復(fù)合地基，管法、三重管法。高壓噴射注漿法可形成復(fù)合地基，以提高承載力，減少沉降以提高承載力，減少沉降淤泥、淤泥質(zhì)土、黏淤泥、淤泥質(zhì)土、黏性土、粉土、黃土、性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎砂土、人工填土和碎石土等地基，當(dāng)含有石土等地基，當(dāng)含有較多的大塊石，或地較多的大塊石，或地下水流速較快，或有下水流速較快，或有機(jī)質(zhì)含量較高時(shí)應(yīng)通機(jī)質(zhì)含量較高時(shí)應(yīng)通過試驗(yàn)確定適用性過試驗(yàn)確定適用性滲入性灌漿滲入性灌漿法法

12、在灌漿壓力作用下，將漿液灌入地基中以填充原有孔在灌漿壓力作用下，將漿液灌入地基中以填充原有孔隙，改善土體的物理力學(xué)性質(zhì)隙，改善土體的物理力學(xué)性質(zhì)中砂、粗砂、礫石地中砂、粗砂、礫石地基基6-1 概述 第六章 地基處理類別類別方法方法簡要原理簡要原理適用范圍適用范圍化化學(xué)學(xué)加加固固劈裂灌漿法劈裂灌漿法在灌漿壓力作用下，漿液克服地基土中初始應(yīng)力和土在灌漿壓力作用下，漿液克服地基土中初始應(yīng)力和土的抗拉強(qiáng)度，使地基土中原有的孔隙或裂隙擴(kuò)張，用的抗拉強(qiáng)度，使地基土中原有的孔隙或裂隙擴(kuò)張，用漿液填充新形成的裂縫和孔隙，改善土體的物理力學(xué)漿液填充新形成的裂縫和孔隙，改善土體的物理力學(xué)性質(zhì)性質(zhì)基巖或砂、砂礫石、

13、基巖或砂、砂礫石、黏性土地基黏性土地基擠密灌漿法擠密灌漿法在灌漿壓力作用下，向土層中壓入濃漿液，在地基土在灌漿壓力作用下，向土層中壓入濃漿液，在地基土中形成漿泡，擠壓周圍土體。通過壓密和置換改善地中形成漿泡，擠壓周圍土體。通過壓密和置換改善地基性能。在灌漿過程中因漿液的擠壓作用可產(chǎn)生輻射基性能。在灌漿過程中因漿液的擠壓作用可產(chǎn)生輻射狀上抬力，引起地面隆起狀上抬力，引起地面隆起常用于可壓縮性地基常用于可壓縮性地基、排水條件較好的黏、排水條件較好的黏性土地基性土地基有機(jī)大分子有機(jī)大分子溶液改良法溶液改良法往土中摻加高價(jià)金屬鹽類物質(zhì)或有機(jī)陽離子化合物，往土中摻加高價(jià)金屬鹽類物質(zhì)或有機(jī)陽離子化合物，通

14、過離子交換吸附，削弱蒙脫石晶內(nèi)負(fù)電斥力和減薄通過離子交換吸附，削弱蒙脫石晶內(nèi)負(fù)電斥力和減薄雙電層的厚度，從而抑制蒙脫石晶內(nèi)膨脹性和黏土微雙電層的厚度，從而抑制蒙脫石晶內(nèi)膨脹性和黏土微粒之間膨脹性，達(dá)到改善土的吸水性質(zhì)的目的粒之間膨脹性，達(dá)到改善土的吸水性質(zhì)的目的膨脹土地基膨脹土地基6-1 概述 第六章 地基處理類別類別方法方法簡要原理簡要原理適用范圍適用范圍 振振密密、擠擠密密表層原位壓實(shí)表層原位壓實(shí)法法采用人工或機(jī)械夯實(shí)、碾壓或振動(dòng)，使土體密實(shí)。密采用人工或機(jī)械夯實(shí)、碾壓或振動(dòng)，使土體密實(shí)。密實(shí)范圍較淺，常用于分層填筑實(shí)范圍較淺，常用于分層填筑雜填土、疏松無粘性雜填土、疏松無粘性土、非飽和黏

15、性土、土、非飽和黏性土、濕陷性黃土等地基的濕陷性黃土等地基的淺層處理淺層處理強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法采用質(zhì)量為采用質(zhì)量為1040t t的夯錘從高處自由落下，地基土體的夯錘從高處自由落下，地基土體在強(qiáng)夯的沖擊力和振動(dòng)力作用下密實(shí)，可提高地基承在強(qiáng)夯的沖擊力和振動(dòng)力作用下密實(shí)，可提高地基承載力，減少沉降載力，減少沉降碎石土、砂土、低飽碎石土、砂土、低飽和度的粉土與黏性土和度的粉土與黏性土、濕陷性黃土、雜填、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基土和素填土等地基振沖密實(shí)法振沖密實(shí)法一方面依靠振沖器的振動(dòng)使飽和砂層發(fā)生液化，砂顆一方面依靠振沖器的振動(dòng)使飽和砂層發(fā)生液化，砂顆粒重新排列，孔隙減??；另一方面依靠振沖器的水平

16、粒重新排列，孔隙減??；另一方面依靠振沖器的水平振動(dòng)力，加回填料使砂層擠密，從而達(dá)到提高地基承振動(dòng)力，加回填料使砂層擠密，從而達(dá)到提高地基承載力、減小沉降，并提高地基土體抗液化能力。振沖載力、減小沉降，并提高地基土體抗液化能力。振沖密實(shí)法可加回填料也可不加回填料。加回填料，又稱密實(shí)法可加回填料也可不加回填料。加回填料，又稱為振沖擠密碎石樁法為振沖擠密碎石樁法黏粒含量小于黏粒含量小于10%的的疏松砂性土地基疏松砂性土地基6-1 概述 第六章 地基處理類別類別方法方法簡要原理簡要原理適用范圍適用范圍振振密密、擠擠密密擠密砂石樁法擠密砂石樁法采用振動(dòng)沉管法等在地基中設(shè)置碎石樁，在制樁過程采用振動(dòng)沉管法

17、等在地基中設(shè)置碎石樁，在制樁過程中對周圍土體產(chǎn)生擠密作用。被擠密的樁間土和密實(shí)中對周圍土體產(chǎn)生擠密作用。被擠密的樁間土和密實(shí)的砂石樁形成砂石樁復(fù)合地基，達(dá)到提高地基承載力的砂石樁形成砂石樁復(fù)合地基，達(dá)到提高地基承載力、減小沉降的目的、減小沉降的目的砂土地基、非飽和黏砂土地基、非飽和黏性土地基性土地基爆破擠密法爆破擠密法利用爆破在地基中產(chǎn)生的擠壓力和振動(dòng)力使地基土密利用爆破在地基中產(chǎn)生的擠壓力和振動(dòng)力使地基土密實(shí)以提高土體的抗剪強(qiáng)度，提高地基承載力和減小沉實(shí)以提高土體的抗剪強(qiáng)度，提高地基承載力和減小沉降降飽和凈砂、非飽和但飽和凈砂、非飽和但經(jīng)灌水飽和的砂、粉經(jīng)灌水飽和的砂、粉土、濕陷性黃土地基土

18、、濕陷性黃土地基土樁、灰土樁土樁、灰土樁法法采用沉管法、爆擴(kuò)法和沖擊法在地基中設(shè)置土樁或灰采用沉管法、爆擴(kuò)法和沖擊法在地基中設(shè)置土樁或灰土樁，在成樁過程中擠密樁間土，由擠密的樁間土和土樁，在成樁過程中擠密樁間土，由擠密的樁間土和密實(shí)的土樁或灰土樁形成土樁復(fù)合地基或灰土樁復(fù)合密實(shí)的土樁或灰土樁形成土樁復(fù)合地基或灰土樁復(fù)合地基，以提高地基承載力和減小沉降，有時(shí)用于消除地基，以提高地基承載力和減小沉降，有時(shí)用于消除濕陷性黃土的濕陷性濕陷性黃土的濕陷性地下水位以上的濕陷地下水位以上的濕陷性黃土、雜填土、素性黃土、雜填土、素填土等地基填土等地基6-1 概述 第六章 地基處理類別類別方法方法簡要原理簡要原

19、理適用范圍適用范圍加加筋筋加筋土墊層法加筋土墊層法在地基中鋪設(shè)加筋材料（如土工織物、土工格柵、金在地基中鋪設(shè)加筋材料（如土工織物、土工格柵、金屬板條等）形成加筋土墊層，以增大壓力擴(kuò)散角，提屬板條等）形成加筋土墊層，以增大壓力擴(kuò)散角，提高地基穩(wěn)定性高地基穩(wěn)定性筋條間用無黏性土，筋條間用無黏性土，加筋土墊層可適用各加筋土墊層可適用各種軟弱地基種軟弱地基隔水封閉法隔水封閉法隔水封閉法是采用土工膜或其他隔水材料進(jìn)行隔水封隔水封閉法是采用土工膜或其他隔水材料進(jìn)行隔水封閉，達(dá)到割斷地下水的流通或阻止氣候干濕循環(huán)對地閉，達(dá)到割斷地下水的流通或阻止氣候干濕循環(huán)對地基或坡面土體的影響，達(dá)到穩(wěn)定路基或邊坡的目的基

20、或坡面土體的影響，達(dá)到穩(wěn)定路基或邊坡的目的膨脹土地基和鹽漬土膨脹土地基和鹽漬土地基地基加筋土擋墻法加筋土擋墻法利用在填土中分層鋪設(shè)加筋材料以提高填土的穩(wěn)定性利用在填土中分層鋪設(shè)加筋材料以提高填土的穩(wěn)定性，形成加筋土擋墻。擋墻外側(cè)可采用側(cè)面板形式，也，形成加筋土擋墻。擋墻外側(cè)可采用側(cè)面板形式，也可采用加筋材料包裹形式可采用加筋材料包裹形式用于填土擋墻結(jié)構(gòu)用于填土擋墻結(jié)構(gòu)土釘墻法土釘墻法通常采用鉆孔、插筋、注漿在土層中設(shè)置土釘，也可通常采用鉆孔、插筋、注漿在土層中設(shè)置土釘，也可直接將桿件插入土層中，通過土釘和土形成加筋土擋直接將桿件插入土層中，通過土釘和土形成加筋土擋墻以維持和提高土坡穩(wěn)定性墻以維

21、持和提高土坡穩(wěn)定性用于維持和提高土坡用于維持和提高土坡穩(wěn)定性穩(wěn)定性6-1 概述 第六章 地基處理類別類別方法方法簡要原理簡要原理適用范圍適用范圍加加筋筋錨桿支護(hù)法錨桿支護(hù)法錨桿通常由錨固段、非錨固段和錨頭三部分組成。錨錨桿通常由錨固段、非錨固段和錨頭三部分組成。錨固段用于穩(wěn)定土層，可對錨桿施加預(yù)應(yīng)力。用于維持固段用于穩(wěn)定土層，可對錨桿施加預(yù)應(yīng)力。用于維持邊坡穩(wěn)定邊坡穩(wěn)定用于維持和提高土坡用于維持和提高土坡穩(wěn)定性穩(wěn)定性錨碇板擋土結(jié)錨碇板擋土結(jié)構(gòu)構(gòu)由墻面、鋼拉桿、錨碇板和填土組成。錨碇板處在填由墻面、鋼拉桿、錨碇板和填土組成。錨碇板處在填土層，可提供較大的錨固力。錨碇板擋土結(jié)構(gòu)用于填土層，可提供較

22、大的錨固力。錨碇板擋土結(jié)構(gòu)用于填土支擋結(jié)構(gòu)土支擋結(jié)構(gòu)用于填土支擋結(jié)構(gòu)用于填土支擋結(jié)構(gòu)樹根樁法樹根樁法在地基中設(shè)置如樹根狀的微型灌注樁（直徑在地基中設(shè)置如樹根狀的微型灌注樁（直徑70250mm），提高地基承載力或土坡的穩(wěn)定性），提高地基承載力或土坡的穩(wěn)定性各類地基各類地基低強(qiáng)度混凝土低強(qiáng)度混凝土樁復(fù)合地基法樁復(fù)合地基法在地基中設(shè)置低強(qiáng)度混凝土樁，與樁間土形成復(fù)合地在地基中設(shè)置低強(qiáng)度混凝土樁，與樁間土形成復(fù)合地基，提高地基承載力，減小沉降基，提高地基承載力，減小沉降各類深厚軟弱地基各類深厚軟弱地基鋼筋混凝土樁鋼筋混凝土樁復(fù)合地基法復(fù)合地基法在地基中設(shè)置鋼筋混凝土樁，與樁間土形成復(fù)合地基在地基中設(shè)置

23、鋼筋混凝土樁，與樁間土形成復(fù)合地基，提高地基承載力，減小沉降，提高地基承載力，減小沉降各類深厚軟弱地基各類深厚軟弱地基長短樁復(fù)合地長短樁復(fù)合地基基由長樁和短樁與樁間土形成復(fù)合地基，提高地基承載由長樁和短樁與樁間土形成復(fù)合地基，提高地基承載力和減小沉降。長樁和短樁可采用同一樁型，也可采力和減小沉降。長樁和短樁可采用同一樁型，也可采用不同樁型。通常長樁采用剛度較大的型樁，短樁采用不同樁型。通常長樁采用剛度較大的型樁，短樁采用柔性樁或散體材料樁用柔性樁或散體材料樁深厚軟弱地基深厚軟弱地基 注意：很多地基處理方法具有多重加固處理的功能，例很多地基處理方法具有多重加固處理的功能，例如碎石樁具有置換、擠密

24、、排水和加筋的多重功能；而石灰樁如碎石樁具有置換、擠密、排水和加筋的多重功能；而石灰樁則具有擠密、吸水和置換等功能。則具有擠密、吸水和置換等功能。 因此：對于每一工程必須進(jìn)行綜合考慮，通過方案的比對于每一工程必須進(jìn)行綜合考慮，通過方案的比選，選擇一種技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理、施工可行的方案，既可以選，選擇一種技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理、施工可行的方案，既可以是單一的地基處理方法，也可以是多種方法的綜合處理。是單一的地基處理方法，也可以是多種方法的綜合處理。 6-1 概述 第六章 地基處理第二節(jié) 軟土地基 軟土的分布：指沿海的濱海相、三角洲相、內(nèi)陸平指沿海的濱海相、三角洲相、內(nèi)陸平原或山區(qū)的河流相、湖泊相、沼

25、澤相等主要由細(xì)粒土組成原或山區(qū)的河流相、湖泊相、沼澤相等主要由細(xì)粒土組成的土。的土。 軟土的特點(diǎn)：具有孔隙比大（一般大于具有孔隙比大（一般大于1）、）、天然含天然含水量水量高（接近或大于高（接近或大于液限液限）、壓縮性高（）、壓縮性高（a1-2a-1）和強(qiáng)度）和強(qiáng)度低的特點(diǎn)，多數(shù)還具有高靈敏度的結(jié)構(gòu)性。低的特點(diǎn)，多數(shù)還具有高靈敏度的結(jié)構(gòu)性。 軟土的分類：主要包括淤泥、淤泥質(zhì)黏性土、淤泥主要包括淤泥、淤泥質(zhì)黏性土、淤泥質(zhì)粉土、泥炭、泥炭質(zhì)土等。質(zhì)粉土、泥炭、泥炭質(zhì)土等。6-2 軟土處理 第六章 地基處理一軟土的成因及劃分（一）濱海沉積 1.1.濱海相：濱海相： 常與海浪岸流及潮汐的水動(dòng)力作用形成

26、較粗的常與海浪岸流及潮汐的水動(dòng)力作用形成較粗的顆粒顆粒(粗、中、細(xì)砂粗、中、細(xì)砂)相摻雜，使其不均勻和極松軟，增強(qiáng)了淤相摻雜，使其不均勻和極松軟，增強(qiáng)了淤泥的透水性能，易于壓縮固結(jié)。泥的透水性能，易于壓縮固結(jié)。 2.2.瀉湖相瀉湖相： 顆粒微細(xì)、孔隙比大、強(qiáng)度低、分布范圍較寬顆粒微細(xì)、孔隙比大、強(qiáng)度低、分布范圍較寬闊，常形成海濱平原。在瀉湖邊緣，表層常有厚約闊，常形成海濱平原。在瀉湖邊緣，表層常有厚約的泥炭堆的泥炭堆積。底部含有貝殼和生物殘骸碎屑。積。底部含有貝殼和生物殘骸碎屑。 3.3.溺谷相：溺谷相： 孔隙比大、結(jié)構(gòu)松軟、含水量高，有時(shí)甚于瀉孔隙比大、結(jié)構(gòu)松軟、含水量高，有時(shí)甚于瀉湖相。分

27、布范圍略窄，在其邊緣表層也常有泥炭沉積。湖相。分布范圍略窄，在其邊緣表層也常有泥炭沉積。 4.4.三角洲相：三角洲相： 由于河流及海潮的復(fù)雜交替作用，而使淤泥由于河流及海潮的復(fù)雜交替作用，而使淤泥與薄層砂交錯(cuò)沉積，受海流與波浪的破壞，分選程度差，結(jié)構(gòu)與薄層砂交錯(cuò)沉積，受海流與波浪的破壞，分選程度差，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，多交錯(cuò)成不規(guī)則的尖滅層或透鏡體夾層，結(jié)構(gòu)疏松軟，不穩(wěn)定，多交錯(cuò)成不規(guī)則的尖滅層或透鏡體夾層，結(jié)構(gòu)疏松軟，顆粒細(xì)小。如上海地區(qū)深厚的軟土層中央有無數(shù)的極薄的粉砂顆粒細(xì)小。如上海地區(qū)深厚的軟土層中央有無數(shù)的極薄的粉砂層，為水平滲流提供了良好條件。層，為水平滲流提供了良好條件。6-2 軟土處理

28、 第六章 地基處理（二）湖泊沉積 湖泊沉積是近代淡水盆地和咸水盆地的沉積。沉積物中湖泊沉積是近代淡水盆地和咸水盆地的沉積。沉積物中夾有粉砂顆粒，呈現(xiàn)明顯的層理。淤泥結(jié)構(gòu)松軟，呈暗灰、夾有粉砂顆粒，呈現(xiàn)明顯的層理。淤泥結(jié)構(gòu)松軟，呈暗灰、灰綠或暗黑色，厚度一般為灰綠或暗黑色，厚度一般為10m左右，最厚者可達(dá)左右，最厚者可達(dá)25m。（三）河灘沉積 主要包括河漫灘相和牛軛湖相。成層情況較為復(fù)雜，成主要包括河漫灘相和牛軛湖相。成層情況較為復(fù)雜，成分不均一，走向和厚度變化大，平面分布不規(guī)則。一般常呈分不均一，走向和厚度變化大，平面分布不規(guī)則。一般常呈帶狀或透鏡狀，間與砂或泥炭互層，其厚度不大，一般小于帶狀

29、或透鏡狀，間與砂或泥炭互層，其厚度不大，一般小于10m。6-2 軟土處理 第六章 地基處理（四）沼澤沉積 分布在地下水、地表水排泄不暢的低洼地帶，多以泥炭分布在地下水、地表水排泄不暢的低洼地帶，多以泥炭為主，且常出露于地表。下部分布有淤泥層或底部與泥炭互為主，且常出露于地表。下部分布有淤泥層或底部與泥炭互層。層。 軟土由于沉積年代、環(huán)境的差異，成因的不同，它們的軟土由于沉積年代、環(huán)境的差異，成因的不同，它們的成層情況，粒度組成，礦物成分有所差別，使工程性質(zhì)有所成層情況，粒度組成，礦物成分有所差別，使工程性質(zhì)有所不同。不同沉積類型的軟土，有時(shí)其物理性質(zhì)指標(biāo)雖較相似，不同。不同沉積類型的軟土，有時(shí)

30、其物理性質(zhì)指標(biāo)雖較相似，但工程性質(zhì)并不很接近，不應(yīng)借用。軟土的力學(xué)性質(zhì)參數(shù)宜但工程性質(zhì)并不很接近，不應(yīng)借用。軟土的力學(xué)性質(zhì)參數(shù)宜盡可能通過現(xiàn)場原位測試取得。盡可能通過現(xiàn)場原位測試取得。6-2 軟土處理 第六章 地基處理二、軟土的工程特性含水量較高，孔隙比較大含水量較高，孔隙比較大抗剪強(qiáng)度低壓縮性較高抗剪強(qiáng)度低壓縮性較高滲透性很小滲透性很小結(jié)構(gòu)性明顯結(jié)構(gòu)性明顯流變性顯著流變性顯著6-2 軟土處理 第六章 地基處理五大特性五大特性三、軟土地基的承載力、沉降和穩(wěn)定性的計(jì)算(一) 軟土地基的承載力 軟土地基承載力應(yīng)根據(jù)地區(qū)建筑經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合下列因軟土地基承載力應(yīng)根據(jù)地區(qū)建筑經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合下列因素綜合確定：

31、素綜合確定： 軟土成層條件、軟土成層條件、 應(yīng)力歷史、力學(xué)特性及排水條件；應(yīng)力歷史、力學(xué)特性及排水條件； 上部結(jié)構(gòu)的類型、剛度、荷載性質(zhì)、大小和分布，對不上部結(jié)構(gòu)的類型、剛度、荷載性質(zhì)、大小和分布，對不均勻沉降的敏感性；均勻沉降的敏感性； 基礎(chǔ)的類型、尺寸、埋深、剛度等；基礎(chǔ)的類型、尺寸、埋深、剛度等； 施工方法和程序；施工方法和程序； 采用預(yù)壓排水處理的地基，應(yīng)考慮軟土固結(jié)排水后強(qiáng)度采用預(yù)壓排水處理的地基，應(yīng)考慮軟土固結(jié)排水后強(qiáng)度的增長。的增長。6-2 軟土處理 第六章 地基處理1 1根據(jù)極限承載力理論公式確定根據(jù)極限承載力理論公式確定 公橋基規(guī)公橋基規(guī)提出軟土地基承載力容許值提出軟土地基承

32、載力容許值 (kPa)為為 af2 2根據(jù)土的物理性質(zhì)指標(biāo)確定根據(jù)土的物理性質(zhì)指標(biāo)確定 一般情況，地基承載力是與其天然含水量密切相關(guān)的，根一般情況，地基承載力是與其天然含水量密切相關(guān)的，根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料據(jù)統(tǒng)計(jì)資料w與軟土的承載力基本容許值與軟土的承載力基本容許值 關(guān)系如下表所示。關(guān)系如下表所示。天然含水量天然含水量w（%）36404550556575 (kPa)1009080706050406-2 軟土處理 第六章 地基處理apu25.14fk chma0fa0f3 3按臨塑荷載估算按臨塑荷載估算 軟土地基承載力，考慮變形因素可按臨塑荷載軟土地基承載力，考慮變形因素可按臨塑荷載pcr公式估公式估算

33、，以控制沉降在一般建筑物容許范圍。條形基礎(chǔ)臨塑荷載算，以控制沉降在一般建筑物容許范圍。條形基礎(chǔ)臨塑荷載pcr (kPa)計(jì)算式為計(jì)算式為 CNrDNpcqcr飽和軟土飽和軟土 時(shí)，時(shí)，Nq=1，Nc= 則則 uuCC , 0hrCrDCpuucr214. 314. 36-2 軟土處理 第六章 地基處理4用原位測試方法確定 由于室內(nèi)試驗(yàn)測定土的物理力學(xué)指標(biāo)由于室內(nèi)試驗(yàn)測定土的物理力學(xué)指標(biāo)(如如cu等等)常受土被擾常受土被擾動(dòng)影響使結(jié)果不正確；而一般土的承載力理論公式用于軟土動(dòng)影響使結(jié)果不正確；而一般土的承載力理論公式用于軟土也會(huì)有偏差，因此采用現(xiàn)場原位測試的方法往往能克服以上也會(huì)有偏差，因此采用

34、現(xiàn)場原位測試的方法往往能克服以上缺點(diǎn)。缺點(diǎn)。 軟土地基常用的原位測試方法：軟土地基常用的原位測試方法： 載荷試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)載荷試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn) 十字板剪切試驗(yàn)十字板剪切試驗(yàn) 按標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)按標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn) 靜力觸探試驗(yàn)靜力觸探試驗(yàn)6-2 軟土處理 第六章 地基處理（二）軟土地基的沉降計(jì)算 軟土地基在荷載下沉軟土地基在荷載下沉降變形的主要部分為固結(jié)降變形的主要部分為固結(jié)沉降沉降Sc，此外還包括瞬時(shí)，此外還包括瞬時(shí)沉降沉降Sd與次固結(jié)沉降與次固結(jié)沉降Ss，如圖所示。軟土地基的總?cè)鐖D所示。軟土地基的總沉降量沉降量S為為Sd、Sc、Ss之之和。和。6-2 軟土處理 第六章 地基處理圖6-1 軟土地基沉降的

35、組成 1 1固結(jié)沉降固結(jié)沉降Sc 在荷載作用下，軟土地基緩慢地排水固結(jié)發(fā)生的沉降稱在荷載作用下，軟土地基緩慢地排水固結(jié)發(fā)生的沉降稱為（主）固結(jié)沉降，常用的計(jì)算方法如下。為（主）固結(jié)沉降，常用的計(jì)算方法如下。（1）采用）采用ep曲線計(jì)算曲線計(jì)算iniiiicheeeS10101（2）采用壓縮模量計(jì)算）采用壓縮模量計(jì)算inisiichEpS1(3)采用采用elogp曲線計(jì)算曲線計(jì)算 6-2 軟土處理 第六章 地基處理2 2瞬時(shí)沉降瞬時(shí)沉降Sd d 瞬時(shí)沉降包括土的兩種沉降，一種由地基土彈性變形瞬時(shí)沉降包括土的兩種沉降，一種由地基土彈性變形引起；另一部分是由于軟土滲透系數(shù)低，加荷后初期不能引起；另一

36、部分是由于軟土滲透系數(shù)低，加荷后初期不能排水固結(jié)，因而土體產(chǎn)生剪切變形，此時(shí)沉降是由軟土側(cè)排水固結(jié)，因而土體產(chǎn)生剪切變形，此時(shí)沉降是由軟土側(cè)向剪切變形引起。前一部分可用彈性理論公式計(jì)算向剪切變形引起。前一部分可用彈性理論公式計(jì)算 bpESdd)1 (2有時(shí)也用有時(shí)也用Sd0.3)Sc對瞬時(shí)沉降進(jìn)行估算。對瞬時(shí)沉降進(jìn)行估算。 6-2 軟土處理 第六章 地基處理3 3次固結(jié)沉降次固結(jié)沉降Ss s 長期現(xiàn)場觀測表明，在長期現(xiàn)場觀測表明，在理論計(jì)算的固結(jié)過程結(jié)束后，理論計(jì)算的固結(jié)過程結(jié)束后，軟土地基因土骨架的蠕動(dòng)而軟土地基因土骨架的蠕動(dòng)而繼續(xù)發(fā)生長期繼續(xù)發(fā)生長期(長達(dá)數(shù)年以長達(dá)數(shù)年以上上)的、緩慢的壓

37、縮，稱為的、緩慢的壓縮，稱為次固結(jié)沉降。次固結(jié)沉降。iniiaishtteCS2312lg16-2 軟土處理 第六章 地基處理計(jì)算公式：計(jì)算公式：圖圖6-2 6-2 次固結(jié)沉降圖次固結(jié)沉降圖(三)軟土地基的穩(wěn)定性分析 分析軟土地基上建筑物承受水平推力后，由于地基土分析軟土地基上建筑物承受水平推力后，由于地基土抗剪強(qiáng)度低，發(fā)生基礎(chǔ)連同部分地基土在土中剪切滑移失抗剪強(qiáng)度低，發(fā)生基礎(chǔ)連同部分地基土在土中剪切滑移失穩(wěn)的可能性。在軟土地基上橋臺(tái)、擋土墻等承受側(cè)向推力穩(wěn)的可能性。在軟土地基上橋臺(tái)、擋土墻等承受側(cè)向推力的建筑物在保證其地基承載力、沉降驗(yàn)算。同時(shí)，應(yīng)進(jìn)行的建筑物在保證其地基承載力、沉降驗(yàn)算。同

38、時(shí)，應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性的分析。穩(wěn)定性的分析。 6-2 軟土處理 第六章 地基處理四、軟土地基基礎(chǔ)工程應(yīng)注意的事項(xiàng)6-2 軟土處理 第六章 地基處理 （一）要取得代表性很好的地質(zhì)資料 （二）軟土地基路堤地基處理設(shè)計(jì)應(yīng)注意的事項(xiàng)1 1軟土路堤的穩(wěn)定性分析軟土路堤的穩(wěn)定性分析2 2軟土路堤的變形分析軟土路堤的變形分析3 3軟土地基處理方案的合理選擇軟土地基處理方案的合理選擇4 4觀測和試驗(yàn)觀測和試驗(yàn) （三）軟土地區(qū)的橋涵基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的事項(xiàng)（四）軟土地基橋臺(tái)及橋頭路堤的穩(wěn)定設(shè)計(jì)應(yīng)注意的事項(xiàng)第三節(jié) 換土墊層法 換土墊層法換土墊層法是挖去地表淺層軟弱土層或不均勻土層，回是挖去地表淺層軟弱土層或不均勻土層，回填

39、堅(jiān)硬、較粗料徑的材料，并夯壓密實(shí)，形成墊層的地基處填堅(jiān)硬、較粗料徑的材料，并夯壓密實(shí)，形成墊層的地基處理方法。理方法。 換填的材料換填的材料主要有砂、碎石、高爐干渣和粉煤灰等，應(yīng)主要有砂、碎石、高爐干渣和粉煤灰等，應(yīng)具有強(qiáng)度高、壓縮性低、穩(wěn)定性好和無侵蝕性等良好的工程具有強(qiáng)度高、壓縮性低、穩(wěn)定性好和無侵蝕性等良好的工程特性。特性。 換填墊層法設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)換填墊層法設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)是墊層厚度和寬度，一般可是墊層厚度和寬度，一般可將各種材料的墊層設(shè)計(jì)都近似地按砂墊層的計(jì)算方法進(jìn)行設(shè)將各種材料的墊層設(shè)計(jì)都近似地按砂墊層的計(jì)算方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。計(jì)。6-3 換土墊層法 第六章 地基處理砂墊層砂墊層6-3 換

40、土墊層法 第六章 地基處理一、砂墊層的設(shè)計(jì)計(jì)算 (一)砂墊層厚度的確定 6-3 換土墊層法 第六章 地基處理 砂墊層厚度計(jì)算實(shí)質(zhì)上是軟弱下臥層頂面承載力的驗(yàn)算，砂墊層厚度計(jì)算實(shí)質(zhì)上是軟弱下臥層頂面承載力的驗(yàn)算，根據(jù)需要置換的軟弱下臥層頂面承載力確定墊層厚度，應(yīng)滿根據(jù)需要置換的軟弱下臥層頂面承載力確定墊層厚度，應(yīng)滿足下式要求，通過試算求得：足下式要求，通過試算求得：okgkok()(2 tan )(2 tan )bl pppbzlz （6-12）6-3 換土墊層法 第六章 地基處理 設(shè)計(jì)時(shí)，一般采用設(shè)計(jì)時(shí)，一般采用試算法試算法，即先根據(jù)上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)的，即先根據(jù)上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)的荷載情況以及軟弱下

41、臥層的承載力情況初步取定墊層的厚度，荷載情況以及軟弱下臥層的承載力情況初步取定墊層的厚度，然后驗(yàn)算承載力是否滿足要求。不滿足時(shí)調(diào)整初選值再進(jìn)行然后驗(yàn)算承載力是否滿足要求。不滿足時(shí)調(diào)整初選值再進(jìn)行驗(yàn)算直至符合要求。墊層的厚度通常不宜小于，也不宜大于驗(yàn)算直至符合要求。墊層的厚度通常不宜小于，也不宜大于3m。(二)砂墊層的寬度 6-3 換土墊層法 第六章 地基處理（1 1）墊層的頂寬）墊層的頂寬 為防止墊層向兩側(cè)擠出，墊層頂面每邊宜超出基礎(chǔ)底邊為防止墊層向兩側(cè)擠出，墊層頂面每邊宜超出基礎(chǔ)底邊不小于不小于300mm，或從墊層底面兩側(cè)向上，按當(dāng)?shù)亻_挖基坑經(jīng)，或從墊層底面兩側(cè)向上，按當(dāng)?shù)亻_挖基坑經(jīng)驗(yàn)要求的

42、坡度延伸到地面。驗(yàn)要求的坡度延伸到地面。（2 2）墊層的底寬）墊層的底寬 墊層的寬度應(yīng)滿足基底壓應(yīng)力擴(kuò)散的要求，可按下式墊層的寬度應(yīng)滿足基底壓應(yīng)力擴(kuò)散的要求，可按下式或根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定：或根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定： b1=b+2ztan （6-15）(三)墊層的承載力 6-3 換土墊層法 第六章 地基處理 墊層承載力容許值墊層承載力容許值fcu宜通過現(xiàn)場確定，當(dāng)無試驗(yàn)資料宜通過現(xiàn)場確定，當(dāng)無試驗(yàn)資料時(shí)，可按表時(shí)，可按表6-4參考采用。參考采用。 各種墊層承載力容許值各種墊層承載力容許值 f fcucu 表表6-46-4 施工方法施工方法墊層材料墊層材料壓實(shí)系數(shù)壓實(shí)系數(shù)c承載力容許承載力容許值值（kPa

43、）碾壓、振碾壓、振密或夯實(shí)密或夯實(shí)碎石、卵石碎石、卵石0.940.97200300砂夾石（其中碎石、砂夾石（其中碎石、卵石占總質(zhì)量卵石占總質(zhì)量3050%）200250土夾石（其中碎石、土夾石（其中碎石、卵石占總質(zhì)量卵石占總質(zhì)量3050%）150200中砂、粗砂、礫砂中砂、粗砂、礫砂150200 (四)沉降驗(yàn)算 墊層地基的變形包括墊層自身變形及壓縮層范圍內(nèi)下臥墊層地基的變形包括墊層自身變形及壓縮層范圍內(nèi)下臥層的變形。墊層地基的沉降量按下式計(jì)算：層的變形。墊層地基的沉降量按下式計(jì)算： 6-3 換土墊層法 第六章 地基處理cussss （6-16）zcumcuhspE （6-17）二、墊層施工與質(zhì)量

44、檢驗(yàn) 軟土地區(qū)采用換填地基時(shí)，其填筑、壓實(shí)的施工及檢測應(yīng)軟土地區(qū)采用換填地基時(shí)，其填筑、壓實(shí)的施工及檢測應(yīng)符合符合公路路基施工技術(shù)規(guī)范公路路基施工技術(shù)規(guī)范（JTG F10-2006 ）規(guī)定。墊層）規(guī)定。墊層施工應(yīng)嚴(yán)格控制墊層材料的顆粒成分和質(zhì)量。在地下水位高于基施工應(yīng)嚴(yán)格控制墊層材料的顆粒成分和質(zhì)量。在地下水位高于基坑底面時(shí)，應(yīng)采取排水或降低水位措施。在基坑挖好經(jīng)檢驗(yàn)后，坑底面時(shí)，應(yīng)采取排水或降低水位措施。在基坑挖好經(jīng)檢驗(yàn)后，應(yīng)迅速進(jìn)行鋪壓墊層材料，避免坑底暴露過久，或被踐踏、浸水應(yīng)迅速進(jìn)行鋪壓墊層材料，避免坑底暴露過久，或被踐踏、浸水使土結(jié)構(gòu)遭到破壞，強(qiáng)度降低。施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格保證墊層材料的密使

45、土結(jié)構(gòu)遭到破壞，強(qiáng)度降低。施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格保證墊層材料的密實(shí)度，應(yīng)選擇合格的鋪壓厚度，確定最優(yōu)含水量。分層壓實(shí)可采實(shí)度，應(yīng)選擇合格的鋪壓厚度，確定最優(yōu)含水量。分層壓實(shí)可采用機(jī)械碾壓、重錘夯實(shí)、振動(dòng)壓實(shí)等。要求分層壓實(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)要用機(jī)械碾壓、重錘夯實(shí)、振動(dòng)壓實(shí)等。要求分層壓實(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)度求的壓實(shí)度(應(yīng)在應(yīng)在90%以上以上)。 砂墊層的質(zhì)量檢驗(yàn)，可選用環(huán)刀取樣法或貫入測定法進(jìn)行，砂墊層的質(zhì)量檢驗(yàn)，可選用環(huán)刀取樣法或貫入測定法進(jìn)行，采用應(yīng)達(dá)到的干重度或貫入度作為控制指標(biāo)。采用應(yīng)達(dá)到的干重度或貫入度作為控制指標(biāo)。 墊層材料除砂、砂礫外，也可考慮用石灰土、二灰土墊層材料除砂、砂礫外，也可考慮用石灰土、

46、二灰土(石灰加石灰加粉煤灰粉煤灰)、加筋土等，可根據(jù)具體情況因地制宜、就地取材選擇，、加筋土等，可根據(jù)具體情況因地制宜、就地取材選擇，并正確選用有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)。并正確選用有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)。6-3 換土墊層法 第六章 地基處理第四節(jié) 排水固結(jié)法 排水固結(jié)法是使天然地排水固結(jié)法是使天然地基在建筑物投入使用之前完基在建筑物投入使用之前完成大部分固結(jié)沉降，從而減成大部分固結(jié)沉降，從而減少建筑物或構(gòu)筑物使用期的少建筑物或構(gòu)筑物使用期的沉降，保證建筑物的沉降和沉降，保證建筑物的沉降和沉降差在允許的范圍內(nèi)。沉降差在允許的范圍內(nèi)。 圖圖6-5 6-5 室內(nèi)壓縮試驗(yàn)說明排水固結(jié)法原理室內(nèi)壓縮試驗(yàn)說明排水固結(jié)法原理a)

47、 e-a) e-曲線曲線 b) - b) -曲線曲線6-4 排水固結(jié)法 第六章 地基處理一、砂井堆載預(yù)壓法6-4 排水固結(jié)法 第六章 地基處理圖圖6-6 6-6 砂井堆載預(yù)壓砂井堆載預(yù)壓 砂井堆載預(yù)壓法適用于處理淤泥質(zhì)土、淤泥和沖填土砂井堆載預(yù)壓法適用于處理淤泥質(zhì)土、淤泥和沖填土等飽和黏土地基。飽和黏土滲透系數(shù)很低，為了縮短加載等飽和黏土地基。飽和黏土滲透系數(shù)很低，為了縮短加載預(yù)壓后排水固結(jié)的歷時(shí)，對較厚的軟土層，常在地基中設(shè)預(yù)壓后排水固結(jié)的歷時(shí)，對較厚的軟土層，常在地基中設(shè)置排水通道，使土中孔隙較快排出水。置排水通道，使土中孔隙較快排出水。 6-4 排水固結(jié)法 第六章 地基處理1排水豎井設(shè)計(jì)

48、（1 1）砂井的直徑和間距：）砂井的直徑和間距： 以以“細(xì)而密細(xì)而密”為佳，普通砂井的直徑為為佳，普通砂井的直徑為300500mm，間，間距可按為直徑的距可按為直徑的68倍選用。倍選用。（2 2）砂井深度：）砂井深度： 當(dāng)軟土不厚（一般為當(dāng)軟土不厚（一般為1020m）時(shí)，盡量要穿過軟土層）時(shí)，盡量要穿過軟土層達(dá)到砂層；當(dāng)軟土過厚（超過達(dá)到砂層；當(dāng)軟土過厚（超過20m）,不必打穿黏土，可根不必打穿黏土，可根據(jù)建筑物對地基的穩(wěn)定性和變形的要求確定。對以地基抗據(jù)建筑物對地基的穩(wěn)定性和變形的要求確定。對以地基抗滑穩(wěn)定性控制的工程，豎井深度應(yīng)超過最危險(xiǎn)滑動(dòng)面以上?；€(wěn)定性控制的工程，豎井深度應(yīng)超過最危險(xiǎn)

49、滑動(dòng)面以上。（3 3）砂井排列：）砂井排列： 砂井的平面布置可采取砂井的平面布置可采取正方形或等邊三角形，每個(gè)正方形或等邊三角形，每個(gè)砂井平面上的排水影響面積砂井平面上的排水影響面積以等面積的圓來代替，可得以等面積的圓來代替，可得一根砂井的有效排水圓柱體一根砂井的有效排水圓柱體的直徑的直徑de和砂井間距和砂井間距l(xiāng)的關(guān)系的關(guān)系按下式考慮：按下式考慮：等邊三角形布置等邊三角形布置 llde05. 132正方形布置正方形布置 llde128. 146-4 排水固結(jié)法 第六章 地基處理圖圖6-7 6-7 砂井的平面布置及固結(jié)滲透砂井的平面布置及固結(jié)滲透途徑途徑（4 4）砂井的布置范圍：）砂井的布置范

50、圍： 由于在基礎(chǔ)以外一定的范圍內(nèi)仍然存在壓應(yīng)力和剪應(yīng)力，由于在基礎(chǔ)以外一定的范圍內(nèi)仍然存在壓應(yīng)力和剪應(yīng)力，所以砂井的布置范圍應(yīng)比基礎(chǔ)范圍大為好，一般由基礎(chǔ)的輪所以砂井的布置范圍應(yīng)比基礎(chǔ)范圍大為好，一般由基礎(chǔ)的輪廓線向外增加廓線向外增加24m。 （5 5）砂料：）砂料： 砂料宜用中、粗砂，必須保證良好的透水性，含泥量不砂料宜用中、粗砂，必須保證良好的透水性，含泥量不應(yīng)超過應(yīng)超過3%，滲透系數(shù)應(yīng)大于，滲透系數(shù)應(yīng)大于103cm/s。（6 6）砂墊層：）砂墊層： 為了使砂井有良好的排水通道，砂井頂部應(yīng)鋪設(shè)砂墊層，為了使砂井有良好的排水通道，砂井頂部應(yīng)鋪設(shè)砂墊層，墊層砂料粒度和砂井砂料相同，厚度一般為墊

51、層砂料粒度和砂井砂料相同，厚度一般為0.5 m1 m。 6-4 排水固結(jié)法 第六章 地基處理2預(yù)壓荷載6-4 排水固結(jié)法 第六章 地基處理 對于沉降有嚴(yán)格限制的建筑，應(yīng)采用超載預(yù)壓法處理，對于沉降有嚴(yán)格限制的建筑，應(yīng)采用超載預(yù)壓法處理，超載量大小應(yīng)根據(jù)預(yù)壓時(shí)間內(nèi)要求完成的變形量通過計(jì)算確超載量大小應(yīng)根據(jù)預(yù)壓時(shí)間內(nèi)要求完成的變形量通過計(jì)算確定，并宜使預(yù)壓荷載下受壓土層各點(diǎn)的有效豎向應(yīng)力大于建定，并宜使預(yù)壓荷載下受壓土層各點(diǎn)的有效豎向應(yīng)力大于建筑物荷載引起的相應(yīng)點(diǎn)的附加應(yīng)力。筑物荷載引起的相應(yīng)點(diǎn)的附加應(yīng)力。 在公路工程中，預(yù)壓分欠載預(yù)壓、等載預(yù)壓和超載預(yù)壓。在公路工程中，預(yù)壓分欠載預(yù)壓、等載預(yù)壓和

52、超載預(yù)壓。預(yù)壓高度應(yīng)根據(jù)軟土性質(zhì)、路堤設(shè)計(jì)高度、填料情況及施工預(yù)壓高度應(yīng)根據(jù)軟土性質(zhì)、路堤設(shè)計(jì)高度、填料情況及施工工期等確定，并考慮路面結(jié)構(gòu)層材料重度與填料重度不同的工期等確定，并考慮路面結(jié)構(gòu)層材料重度與填料重度不同的因素。因素。 3砂井地基的固結(jié)度計(jì)算。6-4 排水固結(jié)法 第六章 地基處理 一級或多級等速加載條件下，當(dāng)固結(jié)時(shí)間為一級或多級等速加載條件下，當(dāng)固結(jié)時(shí)間為t時(shí)，對應(yīng)總時(shí)，對應(yīng)總荷載的地基平均固結(jié)度可按下式計(jì)算：荷載的地基平均固結(jié)度可按下式計(jì)算：ii 1ntii 1i 1()()TTtqUTTeeep （6-18）4預(yù)壓荷載下地基土體的抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算6-4 排水固結(jié)法 第六章 地基處理

53、 計(jì)算預(yù)壓荷載下飽和黏性土地基中某點(diǎn)的抗剪強(qiáng)度時(shí)，計(jì)算預(yù)壓荷載下飽和黏性土地基中某點(diǎn)的抗剪強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)考慮土體原來的固結(jié)狀態(tài)，對正常固結(jié)飽和黏性土地基，應(yīng)考慮土體原來的固結(jié)狀態(tài)，對正常固結(jié)飽和黏性土地基，某點(diǎn)某一時(shí)間的抗剪強(qiáng)度可按下式計(jì)算：某點(diǎn)某一時(shí)間的抗剪強(qiáng)度可按下式計(jì)算： 0ftztcutanfU （6-24）5預(yù)壓荷載下地基的最終豎向變形量計(jì)算6-4 排水固結(jié)法 第六章 地基處理預(yù)壓荷載下地基的最終豎向變形量可按下式計(jì)算：預(yù)壓荷載下地基的最終豎向變形量可按下式計(jì)算：n0i1ifii 10i1eeshe （6-25）二、袋裝砂井和塑料排水板預(yù)壓法 用砂井法處理軟土地基如地基土變形較大或施工質(zhì)

54、量用砂井法處理軟土地基如地基土變形較大或施工質(zhì)量稍差常會(huì)出現(xiàn)砂井被擠壓截?cái)?，不能保持砂井在軟土中排稍差常?huì)出現(xiàn)砂井被擠壓截?cái)?，不能保持砂井在軟土中排水通道的暢通，影響加固效果。近年來普通在砂井的基礎(chǔ)水通道的暢通，影響加固效果。近年來普通在砂井的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了以袋裝砂井和塑料排水板代替普通砂井的方法，上，出現(xiàn)了以袋裝砂井和塑料排水板代替普通砂井的方法，避免了砂井不連續(xù)缺點(diǎn)，而且施工簡便、加快了地基的固避免了砂井不連續(xù)缺點(diǎn)，而且施工簡便、加快了地基的固結(jié)，節(jié)約用砂，在工程中得到日益廣泛的應(yīng)用。結(jié)，節(jié)約用砂，在工程中得到日益廣泛的應(yīng)用。6-4 排水固結(jié)法 第六章 地基處理(一)袋裝砂井預(yù)壓法 目前國

55、內(nèi)應(yīng)用的袋裝砂井直徑一般為目前國內(nèi)應(yīng)用的袋裝砂井直徑一般為70120mm，間距為，間距為(井徑比井徑比n約取約取1520)。砂袋可采用聚丙烯或聚乙烯等長鏈聚。砂袋可采用聚丙烯或聚乙烯等長鏈聚合物編織制成，應(yīng)具有足夠的抗拉強(qiáng)度、耐腐蝕、對人體無合物編織制成，應(yīng)具有足夠的抗拉強(qiáng)度、耐腐蝕、對人體無害等特點(diǎn)。裝砂后砂袋的滲透系數(shù)不應(yīng)小于砂的滲透系數(shù)。害等特點(diǎn)。裝砂后砂袋的滲透系數(shù)不應(yīng)小于砂的滲透系數(shù)。灌入砂袋的砂應(yīng)為中、粗砂并振搗密實(shí)。砂袋留出孔口長度灌入砂袋的砂應(yīng)為中、粗砂并振搗密實(shí)。砂袋留出孔口長度應(yīng)保證伸入砂墊層至少應(yīng)保證伸入砂墊層至少300mm，并不得臥倒。，并不得臥倒。 6-4 排水固結(jié)法

56、 第六章 地基處理 袋裝砂井的設(shè)計(jì)理論、計(jì)算方法基本與普通砂井相同，它袋裝砂井的設(shè)計(jì)理論、計(jì)算方法基本與普通砂井相同，它的施工已有相應(yīng)的定型埋設(shè)機(jī)械，與普通砂井相比，優(yōu)點(diǎn)是：的施工已有相應(yīng)的定型埋設(shè)機(jī)械，與普通砂井相比，優(yōu)點(diǎn)是：施工工藝和機(jī)具簡單、用砂量少；間距較小，排水固結(jié)效率高，施工工藝和機(jī)具簡單、用砂量少；間距較小，排水固結(jié)效率高，井徑小，成孔時(shí)對軟土擾動(dòng)也小，有利于地基土的穩(wěn)定，有利井徑小，成孔時(shí)對軟土擾動(dòng)也小，有利于地基土的穩(wěn)定，有利于保持其連續(xù)性。于保持其連續(xù)性。 (二)塑料排水板預(yù)壓法 塑料排水板預(yù)壓法是將塑料排水板用插板機(jī)插入加固的軟塑料排水板預(yù)壓法是將塑料排水板用插板機(jī)插入加

57、固的軟土中，然后在地面加載預(yù)壓，使土中水沿塑料板的通道逸出，土中，然后在地面加載預(yù)壓，使土中水沿塑料板的通道逸出，經(jīng)砂墊層排除，從而使地基加速固結(jié)。經(jīng)砂墊層排除，從而使地基加速固結(jié)。 塑料板排水與砂井比較具有如下優(yōu)點(diǎn)：塑料板排水與砂井比較具有如下優(yōu)點(diǎn)： 1，塑料板由工廠生產(chǎn)，材料質(zhì)地均勻可靠，排水效果穩(wěn)定；，塑料板由工廠生產(chǎn)，材料質(zhì)地均勻可靠，排水效果穩(wěn)定； 2塑料板重量輕，便于施工操作；塑料板重量輕，便于施工操作； 3施工機(jī)械輕便，能在超軟弱地基上施工；施工速度快，施工機(jī)械輕便，能在超軟弱地基上施工；施工速度快，工程費(fèi)用便宜。工程費(fèi)用便宜。6-4 排水固結(jié)法 第六章 地基處理多孔單一結(jié)構(gòu)型塑

58、料排水板多孔單一結(jié)構(gòu)型塑料排水板 復(fù)合結(jié)構(gòu)塑料排水板復(fù)合結(jié)構(gòu)塑料排水板 6-4 排水固結(jié)法 第六章 地基處理塑料排水板塑料排水板6-4 排水固結(jié)法 第六章 地基處理三、天然地基堆載預(yù)壓法 天然地基堆載預(yù)壓法天然地基堆載預(yù)壓法是在建筑物施工前，用與設(shè)計(jì)荷是在建筑物施工前，用與設(shè)計(jì)荷載相等載相等(或略大或略大)的預(yù)壓荷載的預(yù)壓荷載(如砂、土、石等重物如砂、土、石等重物)堆壓在天堆壓在天然地基上使地基軟土得到壓縮固結(jié)以提高其強(qiáng)度然地基上使地基軟土得到壓縮固結(jié)以提高其強(qiáng)度(也可以利也可以利用建筑物本身的重量分級緩慢施工用建筑物本身的重量分級緩慢施工)，減少工后的沉降量，減少工后的沉降量，待地基承載力、

59、變形達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期要求后，將預(yù)壓荷載撤待地基承載力、變形達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期要求后，將預(yù)壓荷載撤除，在經(jīng)預(yù)壓的地基上修建建筑物。此方法費(fèi)用較少，但除，在經(jīng)預(yù)壓的地基上修建建筑物。此方法費(fèi)用較少，但工期較長。如軟土層不太厚，或軟土中夾有多層細(xì)、粉砂工期較長。如軟土層不太厚，或軟土中夾有多層細(xì)、粉砂夾層滲透性能較好，不需很長時(shí)間就可獲得較好預(yù)壓效果夾層滲透性能較好，不需很長時(shí)間就可獲得較好預(yù)壓效果時(shí)可考慮采用，否則排水固結(jié)時(shí)間很長，應(yīng)用就受到限制。時(shí)可考慮采用，否則排水固結(jié)時(shí)間很長，應(yīng)用就受到限制。此法設(shè)計(jì)計(jì)算可用一維固結(jié)理論。此法設(shè)計(jì)計(jì)算可用一維固結(jié)理論。6-4 排水固結(jié)法 第六章 地基處理四、真空預(yù)壓法

60、和降水位預(yù)壓法 真空預(yù)壓法真空預(yù)壓法實(shí)質(zhì)上是以大氣壓作為預(yù)壓荷重的一種預(yù)壓實(shí)質(zhì)上是以大氣壓作為預(yù)壓荷重的一種預(yù)壓固結(jié)法。在需要加固的軟土地基表面鋪設(shè)砂墊層，然后埋設(shè)固結(jié)法。在需要加固的軟土地基表面鋪設(shè)砂墊層，然后埋設(shè)垂直排水通道垂直排水通道(普通砂井、袋裝砂井或塑料排水板普通砂井、袋裝砂井或塑料排水板)，再用不，再用不透氣的封閉薄膜覆蓋軟土地基，使其與大氣隔絕，薄膜四周透氣的封閉薄膜覆蓋軟土地基，使其與大氣隔絕，薄膜四周埋入土中，通過砂墊層內(nèi)埋設(shè)的吸水管道，用真空泵進(jìn)行抽埋入土中，通過砂墊層內(nèi)埋設(shè)的吸水管道，用真空泵進(jìn)行抽氣，使其形成真空，當(dāng)真空泵抽氣時(shí)，先后在地表砂墊層及氣，使其形成真空，當(dāng)