地基處理課件第一章-緒論

1、地 基 處 理Ground Treatment2022/10/4地基處理地 基 處 理Ground Treatment2022/1第一章 緒論1 地基處理的工程應(yīng)用2 地基處理的基本定義3 軟弱地基和特殊土地基的工程性質(zhì)4 地基處理的目的和意義5 地基處理方法分類(lèi)及應(yīng)用范圍6 地基處理的基本原則7 地基處理設(shè)計(jì)前的調(diào)查研究和方案選擇8 地基處理工程的施工質(zhì)量管理9 地基處理的效果檢驗(yàn)10地基處理的監(jiān)測(cè)和監(jiān)理11 地基處理的國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況2022/10/4地基處理第一章 緒論1 地基處理的工程應(yīng)用2022/10/21 地基處理的工程應(yīng)用1. 建筑工程（1）奧運(yùn)會(huì)鳥(niǎo)巢建筑（2）奧運(yùn)會(huì)水立方建筑（3

2、）國(guó)家大劇院2022/10/4地基處理1 地基處理的工程應(yīng)用1. 建筑工程2022/10/2地基地基處理課件第一章-緒論地基處理課件第一章-緒論2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理（2）奧運(yùn)會(huì)游泳館水立方建筑2022/10/4地基處理（2）奧運(yùn)會(huì)游泳館水立方建筑2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/

3、10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理（3）國(guó)家大劇院2022/10/4地基處理（3）國(guó)家大劇院2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2.水利水電工程 三峽大壩工程2022/10/4地基處理2.水利水電工程 三峽大壩工程2022/10/2地基處理2022/10/4地基處

4、理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理3.道路鐵路工程京珠高速公路2022/10/4地基處理3.道路鐵路工程京珠高速公路2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基

5、處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理京九鐵路2022/10/4地基處理京九鐵路2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理4.橋梁工程南京長(zhǎng)江大橋2022/10/4地基處理4.橋梁工程南京長(zhǎng)江大橋2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/1

6、0/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理武漢長(zhǎng)江大橋2022/10/4地基處理武漢長(zhǎng)江大橋2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/

7、4地基處理2022/10/2地基處理蕪湖長(zhǎng)江大橋2022/10/4地基處理蕪湖長(zhǎng)江大橋2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理5.隧道及地下工程秦嶺隧道2022/10/4地基處理5.隧道及地下工程秦嶺隧道2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地

8、基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理6.礦山工程礦山巷道2022/10/4地基處理6.礦山工程礦山巷道2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022

9、/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2 地基處理的基本定義1場(chǎng)地（site）： 工程建設(shè)所直接占有并直接使用的有限面積的土地，場(chǎng)地范圍內(nèi)及其鄰近的地質(zhì)環(huán)境都會(huì)直接影響場(chǎng)地的穩(wěn)定性。 場(chǎng)地的概念是宏觀的，它是指建筑物所直接占有的土地面積。涉及某種地質(zhì)現(xiàn)象或工程地質(zhì)問(wèn)題所包括的地區(qū)，如活斷層，屬工程地質(zhì)學(xué)的內(nèi)容。 場(chǎng)地的評(píng)價(jià)：是工程選址或工程總體規(guī)劃的一個(gè)組成部分。包括兩方面：考慮區(qū)域工程地質(zhì)條件、不良地質(zhì)因素；如存在以上問(wèn)題，必須說(shuō)明可能給工程帶來(lái)的具體風(fēng)險(xiǎn)、采取措施、額外造價(jià) 。20

10、22/10/4地基處理2 地基處理的基本定義2022/10/2地基處理2地基（Foundation, Subgrade）：指承托建筑物基礎(chǔ)的這一部分范圍很小的場(chǎng)地及其下的土層。我國(guó)地基土條件區(qū)域性較強(qiáng)、復(fù)雜，隨城市大規(guī)模的建設(shè)，好的地基土已經(jīng)用完，不得不在地質(zhì)條件不好的地基土上搞建筑，因此必須進(jìn)行地基處理。2022/10/4地基處理2地基（Foundation, Subgrade）：指承托3地基處理：（ground treatment, ground improvement）天然地基：凡是基礎(chǔ)直接建造在未經(jīng)加固的天然土層之上時(shí)，這種地基稱(chēng)之為天然地基。人工地基：凡經(jīng)人工處理后再建造基礎(chǔ)，這種地

11、基稱(chēng)之為人工地基。 這種地基加固的方法、技術(shù)或過(guò)程叫地基處理。 2022/10/4地基處理3地基處理：（ground treatment, grou4基礎(chǔ)（foundation, footing）： 任何建筑物的荷載最終要傳到地基之上，由于上部結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度很高，而相應(yīng)地基土的強(qiáng)度很低和壓縮性較大，因此必須設(shè)置一定結(jié)構(gòu)型式和尺寸的基礎(chǔ)。 基礎(chǔ)具有承上啟下的作用?；A(chǔ)底面的反力反過(guò)來(lái)又作為地基上的荷載，使地基土產(chǎn)生應(yīng)力和變形。 關(guān)于基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和計(jì)算將在基礎(chǔ)工程課程中介紹。2022/10/4地基處理4基礎(chǔ)（foundation, footing）： 3 軟弱地基和特殊土地基的工程性質(zhì)地基處理的對(duì)象是

12、軟弱地基和特殊土地基。1、軟弱地基： GB 50007-2002規(guī)范P39規(guī)定：軟弱地基系指由淤泥(muck)、淤泥質(zhì)土(mucky)、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基。（1）軟土（soft soil） 淤泥及淤泥質(zhì)土總稱(chēng)為軟土，是在靜水或者非常緩慢的流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學(xué)作用形成。2022/10/4地基處理3 軟弱地基和特殊土地基的工程性質(zhì)地基處理的對(duì)象是軟弱地基軟土的工程特性：1)抗剪強(qiáng)度低：據(jù)統(tǒng)計(jì)其Cu20kPa，1.0，又把1.0e1.5的稱(chēng)為淤泥質(zhì)土；1.5e稱(chēng)為淤泥；5)滲透系數(shù)小，滲透性低： k一般1.010-61.010-8cm/sec，地基快速加載時(shí)，常形成超孔

13、隙水壓力uw，對(duì)地基強(qiáng)度不利；6)具有明顯的結(jié)構(gòu)性： 軟土未被擾動(dòng)時(shí)，具一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，而一旦受到擾動(dòng)，強(qiáng)度急劇降低，在土力學(xué)中稱(chēng)為粘土的靈敏度，St=qu/qu，施工時(shí)，（夯實(shí)、振動(dòng)、攪拌）要充分注意，盡量減小對(duì)其擾動(dòng)程度，以免發(fā)生施工不了的后果；7)沉降量（s）大，且不均勻沉降速度大，沉降歷時(shí)長(zhǎng)： 如上海寶鋼鐵礦石堆料場(chǎng)，由于大面積荷載引起最大沉降量達(dá)120cm，上海市展覽館（箱基）建造在深層軟土，結(jié)果最終沉降達(dá)170cm；8)流變性： 蠕變現(xiàn)象，易于蠕變的土，它的長(zhǎng)期強(qiáng)度可大大低于室內(nèi)測(cè)得的強(qiáng)度，對(duì) 邊坡、堤壩、碼頭穩(wěn)定性影響很大。 2022/10/4地基處理軟土的工程特性：1)抗剪強(qiáng)度

14、低：據(jù)統(tǒng)計(jì)其Cu78m，普遍采用。如煤礦立井井筒施工時(shí)（厚表土層），常使用凍結(jié)法 。2022/10/4地基處理6熱學(xué)法熱加固法：對(duì)地基土加溫、燃燒物燃燒，從而f，s7、托換技術(shù) 托換技術(shù)（基礎(chǔ)托換）：解決對(duì)既有建筑物基礎(chǔ)下需要修造地下工程和基礎(chǔ)需要加固的問(wèn)題，既有建筑物地基需要處理、鄰近建造新工程而影響到既有建筑物的安全。 一種特殊施工方法：難度大，費(fèi)用高，工期較長(zhǎng)。 需應(yīng)用各種地基處理方法，屬基礎(chǔ)工程和地基處理范疇內(nèi)容。 2022/10/4地基處理7、托換技術(shù) 托換技術(shù)（基礎(chǔ)托換）：解決對(duì)既有6 地基處理的基本原則1先天然后處理的原則： 例 ：有一6層住宅樓，p=105kPa，fs=95kP

15、a，雖pfs，但地基可考慮采用天然地基，改造基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的方法，以補(bǔ)償?shù)鼗休d力 方法：做架空地板 2. 先預(yù)防后處理原則： 埋設(shè)地基沉降觀測(cè)點(diǎn)：GBJ50007-2002規(guī)范 預(yù)留壓樁孔，預(yù)埋抗撥錨桿，如預(yù)留壓樁孔， 例：方樁樁寬基礎(chǔ)：筏基，地基土地質(zhì)條件復(fù)雜，工期要求緊，沒(méi)有地基處理的時(shí)間，建至十層時(shí)，發(fā)現(xiàn)有沉降，在預(yù)留孔處加壓數(shù)根樁，采用反力架、千斤頂、錨桿靜壓樁，至12層，若再有沉降，再壓數(shù)根樁，壓好后，用砼封頂 2022/10/4地基處理6 地基處理的基本原則1先天然后處理的原則：2022/13地基處理必須因地制宜，既要堅(jiān)持原則性（按規(guī)范條文），又要堅(jiān)持科學(xué)的靈活性 例如：深圳國(guó)際

16、機(jī)場(chǎng)跑道工程，中央電視臺(tái)報(bào)道為優(yōu)質(zhì)工程，地基處理方案是錯(cuò)誤的，勞命傷財(cái)。 場(chǎng)地土層條件為淤泥，厚913m，跑道處理方案：換填法，一種古老、工藝簡(jiǎn)單、施工質(zhì)量易保證的方法，此處軟土厚，施工時(shí)易塌幫，要支護(hù)，勞動(dòng)量大。此外，淤泥是污染源，招標(biāo)時(shí)，處理費(fèi)用90元/m2，實(shí)際花費(fèi)385元/m2。停機(jī)坪跑道連接處，采用深層攪拌樁，招標(biāo)時(shí)，150元/m2，實(shí)際143.5元/m2。規(guī)范規(guī)定：淤泥厚3m時(shí)，可采用換填法。 2022/10/4地基處理3地基處理必須因地制宜，既要堅(jiān)持原則性（按規(guī)范條文），又要4施工工藝對(duì)地基處理質(zhì)量的影響例如：打預(yù)制樁施工方法：先鋼板樁，隔振，鋼板樁起隔墻拱作用；先近后遠(yuǎn)，先輕后

17、重； 再比如：軟土特軟，間隔跳打，減少對(duì)軟土的擾動(dòng)，避免土強(qiáng)度的降低。2022/10/4地基處理4施工工藝對(duì)地基處理質(zhì)量的影響例如：打預(yù)制樁施工方法：205必須高度重視地質(zhì)勘探資料的重要性正確的地基處理方案來(lái)源于切合實(shí)際的地質(zhì)資料 例：南京鐵路局某職工宿舍，7層，砌體結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)，無(wú)地質(zhì)資料，根據(jù)相鄰建筑物地質(zhì)資料，施工時(shí)，基坑開(kāi)挖發(fā)現(xiàn)枯塘淤泥，工程隊(duì)請(qǐng)示設(shè)計(jì)人員，電話(huà)答復(fù)拋石處理（拋石擠淤），7層樓蓋好后，1個(gè)月內(nèi)向枯塘方向傾斜2%，后糾偏處理。 拋石要求：a.拋石；b.做反濾層地基處理方案中的許多重要參數(shù)來(lái)源于地質(zhì)資料 比如高壓噴射注漿法的五大參數(shù)：噴嘴大小，噴嘴壓力、旋轉(zhuǎn)速度、提升速度、

18、噴漿量，制樁時(shí)在不同的土層里，噴嘴壓力不一樣，如松砂：要壓力?。幻苌埃阂獕毫Υ?。若壓力不變，則易造成楔形樁，f 不足，不能達(dá)設(shè)計(jì)要求，反之是大頭樁，則浪費(fèi)漿材。2022/10/4地基處理5必須高度重視地質(zhì)勘探資料的重要性正確的地基處理方案來(lái)源6任何一種地基處理方法都不是萬(wàn)能的換土墊層時(shí)，有軟土厚度限制；碎石樁則要求地基土Cu20kPa；強(qiáng)夯法，不適宜在城市中心，人口密集地區(qū)使用等；2022/10/4地基處理6任何一種地基處理方法都不是萬(wàn)能的換土墊層時(shí)，有軟土厚度限7 地基處理設(shè)計(jì)前的調(diào)查研究和方案選擇1、設(shè)計(jì)前調(diào)研內(nèi)容 對(duì)建造在軟弱土地基上的工程，設(shè)計(jì)前須了解：（1）結(jié)構(gòu)條件u建筑物的體型、剛

19、度、材料、使用要求設(shè)計(jì)資料；u 荷載大小、分布、種類(lèi)；u 基礎(chǔ)類(lèi)型、布置和埋深； 基底壓力、安全系數(shù)、變形容許值等 。2022/10/4地基處理7 地基處理設(shè)計(jì)前的調(diào)查研究和方案選擇1、設(shè)計(jì)前調(diào)研內(nèi)容2（2）地基條件u 地形、地質(zhì)條件；u軟弱土層厚度、不均勻性、分布范圍；u持力層位置及狀況；u地下水情況及地基土的物理和力學(xué)性質(zhì)；比如說(shuō)：軟土厚度不大，3m，分布在地表，可考慮換填法；軟土厚度很大，持力層很深，可考慮排水固結(jié)、擠密樁法、強(qiáng)夯法等；砂性土地基：若主要解決砂土液化問(wèn)題，則采用強(qiáng)夯、振沖、擠密、灌漿法等；淤泥質(zhì)土地基：由于土層透水性差，應(yīng)采用豎向排水井等；雜填土地基：一般可考慮強(qiáng)夯法 ；

20、2022/10/4地基處理（2）地基條件u 地形、地質(zhì)條件；2022/10/2地基（3）環(huán)境影響在施工中應(yīng)考慮對(duì)場(chǎng)地環(huán)境的影響：u如強(qiáng)夯法、振沖法：振動(dòng)和噪音對(duì)鄰近建筑物、居民生活的干擾，市中心尤其要考慮，有無(wú)精密儀器車(chē)間；u換填法、堆載預(yù)壓法：大量的土方運(yùn)進(jìn)運(yùn)出，堆放場(chǎng)地影響交通；u降水預(yù)壓法、打預(yù)制樁：對(duì)鄰近建筑物常有影響；u灌注樁法：排污問(wèn)題 慎重對(duì)待，妥善處理。2022/10/4地基處理（3）環(huán)境影響在施工中應(yīng)考慮對(duì)場(chǎng)地環(huán)境的影響：2022/10（4）施工條件u 用地條件：占地大，施工方便，但增高造價(jià)；u 工期：施工單位滿(mǎn)足使用單位要求，工期長(zhǎng)，可以考慮堆載預(yù)壓法；工期短，一般不用堆載

21、預(yù)壓法；u工程用料：盡可能就地取材，當(dāng)?shù)禺a(chǎn)砂，則采用砂墊層，擠密砂樁法等方案；當(dāng)?shù)禺a(chǎn)石料，則采用碎石樁，碎石墊層等方案；u 其他：如施工隊(duì)伍素質(zhì)（甲、乙、丙級(jí)）、施工處理方案、技術(shù)使用的成熟度、施工機(jī)械的有無(wú)等 ；2022/10/4地基處理（4）施工條件u 用地條件：占地大，施工方便，但增高造價(jià)；8 地基處理工程的施工質(zhì)量管理 應(yīng)注意的是，有時(shí)雖然采用了較好的地基處理方案，但由于施工管理不善，也就喪失了良好地基處理方案的優(yōu)越性。 在施工中對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格掌握，如換土墊層壓實(shí)時(shí)的dmax、wop；堆載預(yù)壓的填土速率，邊樁位移的控制；碎石樁的填料量、密實(shí)電流、留振時(shí)間的掌握。 地基處理的施工要盡早安排，因?yàn)榧庸毯蟮牡鼗鶑?qiáng)度提高，往往需要一定的時(shí)間，隨t，、C，Ed，通過(guò)調(diào)整施工速度，確保地基的穩(wěn)定和安全。 一般在地基處理施工前、施工中和施工后，都要對(duì)被加固的軟弱地基進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試：靜探、標(biāo)貫、旁壓、十字板、載荷試驗(yàn)，以便及時(shí)了解地基土加固效果，修正加固設(shè)計(jì)，調(diào)整施工進(jìn)度；有時(shí)為了獲得施工時(shí)的某些參數(shù)，多數(shù)必須于施工前現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行地基處理的原位測(cè)試