地基處理講義

1、會(huì)計(jì)學(xué)1地基處理講義地基處理講義2022-5-7滲漏：滲漏是由地下水在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的動(dòng)水壓力而引起的，當(dāng)?shù)鼗臐B漏或水力坡降超過容許值時(shí)，會(huì)導(dǎo)致流砂（土）和管涌事故。液化：在地震、機(jī)器及車輛的振動(dòng)、波浪作用和爆破等動(dòng)力荷載作用下，會(huì)引起飽和松散粉細(xì)砂（包括部分粉土）產(chǎn)生液化，使土體類似于液體而失去抗剪強(qiáng)度，從而造成地基失穩(wěn)和震陷。2022-5-7 地基處理（soil treatment,soil improvement) 當(dāng)天然地基很軟弱，不能滿足地基強(qiáng)度和變形等的要求時(shí)，事先要經(jīng)過人工處理后再建造基礎(chǔ)，這種地基加固稱為地基處理。 地基處理的目的是利用置換、夯實(shí)、擠密、排水、膠結(jié)等方法對(duì)地基進(jìn)行

2、加固，用以改變土的特性： 壓縮性、滲透性等 地基處理的對(duì)象是軟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)山墻的對(duì)稱斜裂縫和垂直裂縫；由于墻角部兩面與大氣接觸，其蒸發(fā)量大于中部，使墻角沉降大于山墻中部沉降而開裂。 （b)墻面的交叉裂縫； （c)外縱墻的水平裂縫。由于地基不均勻脹縮變形而導(dǎo)致外縱墻在門窗洞口的上下部位出現(xiàn)斜裂縫，外側(cè)地基收縮較大，條基轉(zhuǎn)動(dòng)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、對(duì)散體材料樁：nnmfksp/)1(1 ,skpkffn/2022-5-722eddm ded2022-5-7spnSPEEn或2022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-7墊層分類墊層分類適 用 范 圍砂（碎）砂（碎）石石多

4、用于中小型建筑工程的暗溝、暗塘等的局部處理。適用于多用于中小型建筑工程的暗溝、暗塘等的局部處理。適用于一般飽和、非飽和的軟弱土和水下黃土地基處理。一般飽和、非飽和的軟弱土和水下黃土地基處理。素土素土適用于中小型建筑工程及大面積回填、適用于中小型建筑工程及大面積回填、濕陷性黃土地基處理。處理?；彝粱彝吝m用于中小型工程，尤其適用于適用于中小型工程，尤其適用于濕陷性黃土地基處理。處理。粉煤灰粉煤灰適用于廠房、機(jī)場、港區(qū)陸域和堆場等大、中、小型工程的適用于廠房、機(jī)場、港區(qū)陸域和堆場等大、中、小型工程的大面積填筑工程。大面積填筑工程。礦渣礦渣適用于中小型建筑工程，尤其適用于地坪、堆場等工程大面適用于中小

5、型建筑工程，尤其適用于地坪、堆場等工程大面積的地基處理。積的地基處理。2022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-73947 cmVKgG5 . 2cmH5 .30輕型：粒徑小于5毫米25下，分三層擊實(shí)重型：粒徑小于40毫米56下，分5層擊實(shí)32104cmV KgG5 . 4cmH7 .452022-5-72022-5-72022-5-72022-5-71、含水率的影響對(duì)同一種土料，分別在不同的含水率下，用同一擊數(shù)將他們分層擊實(shí)，測定土樣的含水率和密度，然后以含水率為橫坐標(biāo)，干密度為縱坐標(biāo)，繪制擊實(shí)曲線。從圖中可以看出，當(dāng)含水率較小時(shí)，土的干密度隨著含水率的增

6、加而增大，而當(dāng)干密度增加到某一值后，含水率繼續(xù)增加反而使干密度減小。干密度的這一最大值稱為該擊數(shù)下的最大干密度，此時(shí)對(duì)應(yīng)的含水率稱為最優(yōu)含水率。 2022-5-72022-5-72022-5-7 土料的最大干密度和最優(yōu)含水率不是常數(shù)。最大干密度隨擊數(shù)的增加而逐漸增大，最優(yōu)含水率則逐漸減小。但是這種增大或減小的速率是遞減的，因而光靠增加擊實(shí)功能來提高土的干密度是有一定限度的。 含水率較低時(shí)擊數(shù)的影響顯著。當(dāng)含水率較高時(shí)，含水率與干密度的關(guān)系曲線趨近于飽和線，也就是說，這時(shí)提高擊實(shí)功能是無效的。填料的含水率過高和過低都是不利的，過高惡化土體的力學(xué)性質(zhì)，過低則填土遇水后容易引起濕陷。 2022-5-

7、7同樣的含水率情況下，粘性土的粘粒含量越高或塑性指數(shù)越大，越難于壓實(shí)對(duì)于無粘性土，含水率對(duì)壓實(shí)性的影響沒有像粘性土那么敏感，其擊實(shí)曲線與粘性土是不同的，在含水率較大時(shí)得到較高的干密度。因此在無粘性土的實(shí)際填筑中，同時(shí)需要不斷灑水使其在較高含水率下壓實(shí)。無粘性土的填筑標(biāo)準(zhǔn)，通常是用相對(duì)密實(shí)度來控制的，一般不進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)級(jí)配良好的土易于壓實(shí)，反之則不易壓實(shí) 2022-5-7maxddcmaxdd2022-5-7 四、砂（砂石、碎石）墊層設(shè)計(jì)（一）砂墊層的設(shè)計(jì)1.墊層的設(shè)計(jì)原則 足夠的厚度以置換可能受剪破壞的軟弱土層； 足夠的寬度以防止砂墊層向兩側(cè)擠出； 設(shè)計(jì)墊層為排水墊層。 2.砂墊層的厚度z的確

8、定azczzfPP2022-5-72ztgb)P-b(PP )2ztg)(b2ztg(l)-lb(Pczcz條型基礎(chǔ)：矩形基礎(chǔ)：PP0.5)-(dffmdakaz2022-5-7 3.墊層寬度 應(yīng)根據(jù)墊層側(cè)面土的承載力來決定，砂墊層底部寬度b可由下式或根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定。ztgbb2 砂墊層的厚度一般不宜大于3m，太厚則施工困難；也不宜小于0.5m，太簿則換土墊層的作用不顯著。 2022-5-72022-5-7（二）砂（砂礫、碎石）墊層施工1.墊層材料 砂石：顆粒級(jí)配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬的砂石，不得含有草根、垃圾，含泥量應(yīng)小于5。 用粉細(xì)砂作墊層時(shí)，應(yīng)摻入不小于30的碎石或卵石，且 應(yīng)分布的均勻，最大

9、粒徑不得大于50mm。2.施工參數(shù)室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)無室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)資料時(shí)，用 作為施工碾壓質(zhì)量檢驗(yàn)及施工控制的技術(shù)指標(biāo)。3.施工要點(diǎn)(1)保證達(dá)到設(shè)計(jì)要求的密度，施工機(jī)械宜采用振動(dòng)碾壓法和平板振動(dòng)法壓實(shí)機(jī)，壓實(shí)參數(shù)由現(xiàn)場試驗(yàn)確定；不同施工機(jī)具應(yīng)采用不同的最優(yōu)含水量； (2)墊層的砂料必須具有良好的壓實(shí)性；(3)開挖基坑鋪設(shè)墊層時(shí)嚴(yán)禁擾動(dòng)墊層下臥的淤泥和淤泥質(zhì)土等軟弱土層； wdd2022-5-7（三）質(zhì)量檢驗(yàn) 采用環(huán)刀法或貫入測定法 環(huán)刀法：用容積不小于200cm3的環(huán)刀壓入每層2/3的深度處取樣，測定其干密度，干密度應(yīng)不小于該砂石料在中密狀態(tài)的干密度值。 貫入測定法：先將砂墊層表面3cm左右厚的砂

10、刮去，然后用貫入儀、鋼叉或鋼筋以貫入度的大小來定性地檢查砂墊層質(zhì)量。 采用貫入法時(shí)，檢驗(yàn)點(diǎn)的間距應(yīng)小于4m；環(huán)刀法：基坑50100m2不小于1個(gè)，基槽每1020m不應(yīng)少于1個(gè)點(diǎn)。 2022-5-72022-5-71、厚度確定軟土地基上土墊層厚度的確定與砂墊層相同。 1. 對(duì)非自重濕陷性黃土地基上的墊層厚度應(yīng)保證天然黃土層所受的壓力小于其濕陷起始?jí)毫χ怠?2. 對(duì)自重濕陷性黃土地基上，墊層厚度應(yīng)大于非自重濕陷性黃土地基上墊層的厚度，或控制剩余濕陷量不大于20cm才能取得好的效果。2、寬度確定：灰土墊層的寬度可取czbbtan5 . 23、平面處理范圍 素土墊層或灰土墊層可分為局部墊層和整片墊層。

11、 2022-5-7六、粉煤灰墊層1.化學(xué)性質(zhì) 粉煤灰和天然土中的化學(xué)成分具有很大的相似性，具有火山灰的特性，在潮濕條件下具有凝硬性，與二氧化硅，三氧化二鋁等物質(zhì)進(jìn)行水化反應(yīng)，生成水化產(chǎn)物，使碾壓密實(shí)的粉煤灰顆粒膠結(jié)固化形成塊狀結(jié)構(gòu)，可提高粉煤灰的強(qiáng)度，降低壓縮變形，增強(qiáng)抗?jié)B性和水穩(wěn)定性。2.物理性質(zhì) 粉煤灰的壓實(shí)曲線與粘性土相似，具有相對(duì)較寬的最優(yōu)含水量區(qū)間，其干密度對(duì)含水量的敏感性比粘性土小，最優(yōu)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、墊層施工方法 機(jī)械碾壓法、重錘夯實(shí)法和振動(dòng)壓實(shí)法三種。（一）機(jī)械壓實(shí)法 機(jī)械碾壓法是采用壓路機(jī)、推土機(jī)、羊足碾、振動(dòng)碾或其它壓實(shí)界些來壓實(shí)軟弱地基土或分層填土墊層。施工步驟 1.現(xiàn)將擬建范圍內(nèi)一定深度內(nèi)的軟弱土挖出至設(shè)計(jì)要求，2.再將底部土體碾壓加固，3.然后分層填筑，逐層加密。2022-5-7粘性土等軟弱粘性土等軟弱土土雜填土雜填土砂土、濕陷性黃土、砂土、濕陷性黃土、碎石土碎石土狹窄場地，邊狹窄場地，邊角角平碾或羊足碾平碾或羊足碾平碾平碾振動(dòng)碾或振動(dòng)壓實(shí)振動(dòng)碾或振動(dòng)壓實(shí)機(jī)機(jī)蛙式夯實(shí)機(jī)蛙式夯實(shí)機(jī)2022-5-7 機(jī)械碾壓法是采用各種壓實(shí)機(jī)械來壓實(shí)地基土，此法常用于基坑面積寬大和開挖土方量較大的

13、工程。 在工程實(shí)踐中，對(duì)墊層碾壓質(zhì)量的檢驗(yàn)，要求獲得填土最大干密度。 施工參數(shù)：如施工機(jī)械、鋪筑厚度、碾壓遍數(shù)與填筑含水量等都必須由工地試驗(yàn)確定。 2022-5-7(二)重錘夯實(shí)法 重錘夯實(shí)法是用起重機(jī)械將夯錘提升到一定高度，然后自由落錘，不斷重復(fù)夯擊以加固地基。1、施工順序 重錘夯實(shí)宜一夯挨一夯順序進(jìn)行。在獨(dú)立柱基基坑內(nèi)，宜按先外后里的順序夯擊。同一基坑底面標(biāo)高不同時(shí)，應(yīng)按先深后淺的順序逐層夯實(shí)。 2022-5-7現(xiàn)場試夯夯擊前應(yīng)檢查坑中土的含水量施工夯打工藝現(xiàn)場有邊坡或鄰近建筑物時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用必要的防護(hù)措施。3.質(zhì)量檢驗(yàn) 不僅要檢查施工記錄及試夯最后下沉量，而且要檢查加固質(zhì)量?；勖?0m一

14、點(diǎn)，整片地基每100m22點(diǎn)以上2022-5-7(三)平板振動(dòng)法 振動(dòng)壓實(shí)法是利用各種振動(dòng)壓實(shí)機(jī)，將松散土振壓密實(shí)。 適用于處理無粘性土或粘粒含量少，透水性較好的松散雜填土地基。 振動(dòng)壓實(shí)機(jī)的工作原理是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)偏心塊以相同速度反向轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生很大的垂直振動(dòng)力。 壓實(shí)效果：一般雜填土經(jīng)振實(shí)后，地基承載力特征值可達(dá)100120kPa。2022-5-7 振動(dòng)壓實(shí)的效果與填土成分、振動(dòng)時(shí)間等因素有關(guān)，一般振動(dòng)時(shí)間越長，效果越好，但振動(dòng)時(shí)間超過某一值后，振動(dòng)引起的下沉基本穩(wěn)定，再繼續(xù)振動(dòng)就不能起到進(jìn)一步的壓實(shí)作用。 振實(shí)范圍應(yīng)從基礎(chǔ)邊緣放出0.6m左右，先振基槽兩邊，后振中間，其振實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)是以振動(dòng)

15、機(jī)原地振實(shí)不再繼續(xù)下沉為合格，并輔以輕便觸探試驗(yàn)檢驗(yàn)其均勻性及影響深度。 2022-5-7作業(yè)題1 某條形基礎(chǔ)，寬1.2m，埋深為1.0m，作用于基礎(chǔ)的荷載每米180kN，基礎(chǔ)平均重度為 。表層土為雜填土，厚1.5m，重度為17.0kN/m3；第二層土為淤泥質(zhì)粘土，厚8m，重度為16.5kN/m3，fak72kPa；試設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的墊層。砂墊層深度修正系數(shù)d1.0，壓力擴(kuò)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工程地質(zhì)條件：建筑場地系一池塘沖填時(shí)塘底淤泥未挖除地下水位較高。地基容許承載力為50kpa。2022-5-7施工情況砂墊層采用中砂，使用平板振動(dòng)器分層振實(shí)，控制土的干密度為1.6t/m3建筑物四周布置井點(diǎn)，效果評(píng)價(jià)由于縱橫條形基礎(chǔ)和砂墊層處理起到了均勻傳遞擴(kuò)散壓力的作

17、用，并改善了暗浜內(nèi)沖填土的排水固結(jié)條件。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：臨界液化度 當(dāng)液化度超過ai時(shí)，滲透系數(shù)劇增，夯坑周圍出現(xiàn)冒氣冒水現(xiàn)。2022-5-7 地基土強(qiáng)度增長與孔隙水壓力有關(guān)。 液化度為100時(shí)，土的強(qiáng)度為零；隨著孔隙水的消散，土的強(qiáng)度逐漸增長，即存在一個(gè)觸變恢復(fù)階段。2022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-7hMH單擊夯擊能單擊夯擊能 (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：單擊夯擊能、單位夯擊能和最佳夯擊能。2022-5-72

19、022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-72022-5-7 1.夯擊遍數(shù)：是指將整個(gè)強(qiáng)夯場地中同一編號(hào)的夯擊點(diǎn)，夯完后算作一遍。 2.夯擊遍數(shù)的確定 砂性土：13遍；粘性土：24遍 (五)間歇時(shí)間 間歇時(shí)間是指兩遍夯擊之間的時(shí)間間隔。 間歇時(shí)間取決于土中孔隙水壓力的消散時(shí)間，對(duì)砂性土，孔隙水壓力的消散時(shí)間為34分鐘，可連續(xù)作業(yè)；對(duì)于飽和粉土和粘性土，一般不少于34周。(四)夯擊遍數(shù)2022-5-72022-5-7(一)施工前應(yīng)取得的資料；(二)擬定初步施工方案；(三)試夯二、施工方案的制定2022-5-7 場地地層分布、土層的均勻性及承載力； 土的物理力學(xué)性

20、質(zhì)、地下水類型及埋藏條件； 場地周邊環(huán)境以及各種地下管線情況。 (二)擬定初步施工方案 確定處理深度和單擊夯擊能 選擇夯錘與落距(一)施工前應(yīng)取得的資料 2022-5-7gMEF/ 2錘重與落距 對(duì)于某一單擊夯擊能，夯錘在接觸土體瞬間沖量的大小是影響土體壓縮變形的關(guān)鍵因素，沖量越大，加固效果越好。 2022-5-7 場地地層分布、土層的均勻性及承載力； 土的物理力學(xué)性質(zhì)、地下水類型及埋藏條件； 場地周邊環(huán)境以及各種地下管線情況。 (三)試夯2022-5-7夯錘越重，沖量越大，加固效果越好。2022-5-7 夯錘材料可采用鑄鋼，或鋼板殼內(nèi)填混凝土。 一般錐底錘、球底錘的加固效果較好，適用于加固較

21、深層土體；平底錘適用于淺層及表層地基加固。 夯錘的底面積對(duì)加固效果的影響：當(dāng)錘底面積過小時(shí)，靜壓力就大，夯錘對(duì)地基土的作用以沖切力為主；過大時(shí)，靜壓力太小，達(dá)不到加固效果。夯錘的選擇2022-5-72022-5-72022-5-7一、施工設(shè)備 起重力大小：起吊高度：21MMKQ21hhhH(一)起重機(jī)主要設(shè)備包括： 夯錘、起重機(jī)和脫鉤裝置。2022-5-7 主要有：轉(zhuǎn)動(dòng)吊鉤式、杠桿式、鉗式、蟹爪式。(二)脫鉤裝置2022-5-7定高度索脫原理2022-5-7 平整場地，放線、埋設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)和各夯點(diǎn)標(biāo)樁； 標(biāo)出第一遍夯點(diǎn)位置，并測量場地高程； 起重機(jī)就位，并使夯錘對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)； 測量夯前錘頂高程 ； 起吊夯錘到預(yù)定高度，脫鉤； 重復(fù)，按設(shè)計(jì)規(guī)定完成夯擊次數(shù)； 重復(fù)