地基處理教材課件

8.地基處理8.地基處理內(nèi)容提要

常用地基處理方法分類復(fù)合地基承載力與變形計算地基處理技術(shù)簡介——換土墊層法、排水固結(jié)法、灌漿法、重錘夯實(shí)法、強(qiáng)夯法、砂石樁法、CFG樁法、高壓噴射注漿樁法、深層攪拌樁法、土工合成物法托換技術(shù)簡介內(nèi)容提要常用地基處理方法分類8.1概述概念:人為改善土的工程性質(zhì)或地基組成，使之適應(yīng)工程需要而采取的措施，處理后稱人工地基。

目的提高土的抗剪強(qiáng)度，使地基保持穩(wěn)定;

降低土的壓縮性或改善地基組成;

降低土的滲透性，防止或減少水的滲漏;

改善土的動力性能，防止地基產(chǎn)生震陷變形;消除或減少濕陷性和脹縮性引起的變形。8.1概述概念:人為改善土的工程性質(zhì)或地基組成，使之8.1.2常用地基處理方法分類

換土墊層法：一般適用于處理淺層地基排水固結(jié)法：處理軟弱粘性土地基振密和擠密法:只限砂土和粘粒含量較低的粘性土拌入法:軟弱粘性土、欠固結(jié)沖填土、松散砂土及砂礫石灌漿法：砂土、砂礫石、濕陷性黃土及飽和粘性土加筋法：可用于處理軟弱地基托換技術(shù)：對原有建筑物8.1.2常用地基處理方法分類換土墊層法：一般適用于處8.2.1復(fù)合地基的概念與分類復(fù)合地基：由兩種剛度（或模量）不同的材料（樁體和樁間土）組成，共同承受上部荷載并協(xié)調(diào)變形的人工地基。8.2復(fù)合地基理論8.2.1復(fù)合地基的概念與分類復(fù)合地基：由兩種剛度（或模8.2.2復(fù)合地基作用機(jī)理與破壞模式

作用機(jī)理樁體作用：樁體的剛度比周圍土體大，樁體產(chǎn)生應(yīng)力集中而樁間土應(yīng)力降低排水固結(jié)：碎石樁、砂樁擠密作用：振動、擠壓、排水加筋作用：提高地基承載力和整體剛度，土體的抗剪強(qiáng)度，增加土坡的抗滑能力8.2.2復(fù)合地基作用機(jī)理與破壞模式作用機(jī)理

破壞模式刺入破壞：樁體剛度大，地基土承載力較低時；鼓脹破壞：樁間土不能提供足夠的圍壓來阻止樁體發(fā)生過大的側(cè)向變形；整體剪切破壞：復(fù)合地基出現(xiàn)塑性區(qū)，在滑動面上樁和土體都發(fā)生剪切破壞；滑動破壞：在荷載作用下復(fù)合地基沿某一滑動面產(chǎn)生滑動破壞。破壞模式刺入破壞：樁體剛度大，地基土承載力較低時；調(diào)節(jié)樁土相對變形，保證樁土共同承擔(dān)荷載；調(diào)整樁土的荷載分擔(dān)比例，減小基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中褥墊層可用中、粗砂、級配砂石或碎石等散體材料構(gòu)造褥墊層的作用復(fù)合地基中的樁體與淺基礎(chǔ)之間通過褥墊層過渡調(diào)節(jié)樁土相對變形，保證樁土共同承擔(dān)荷載；構(gòu)造褥墊層的作用復(fù)合8.2.3復(fù)合地基的有關(guān)設(shè)計參數(shù)

面積置換率m：樁體截面積Ap與其承擔(dān)的復(fù)合地基面積A之比正方形布樁：梅花形布樁：其中：d—樁體直徑；l—樁間距。8.2.3復(fù)合地基的有關(guān)設(shè)計參數(shù)面積置換率m：樁體

樁土應(yīng)力比n：樁體豎向應(yīng)力sp與樁間土豎向平均應(yīng)力ss之比復(fù)合模量Eps定義：將加固區(qū)視為一均質(zhì)復(fù)合土體，與原復(fù)合地基等價的均質(zhì)復(fù)合土體模量稱為復(fù)合模量。樁土應(yīng)力比n：樁體豎向應(yīng)力sp與樁間土豎向平均應(yīng)力ss之復(fù)合求和法8.2.4復(fù)合地基承載力fspk確定

穩(wěn)定分析法荷載試驗(yàn)法復(fù)合求和法8.2.4復(fù)合地基承載力fspk確定穩(wěn)定分析8.2.5復(fù)合地基變形計算

——復(fù)合地基的沉降;

——復(fù)合地基加固區(qū)的壓縮量;

——地基壓縮層厚度內(nèi)加固區(qū)下臥層的壓縮量。8.2.5復(fù)合地基變形計算采用分層總和法計算加固區(qū)變形量：

式中：s——加固區(qū)土層變形量；

——第i層復(fù)合土體上附加應(yīng)力增量；

——第i層復(fù)合地基的壓縮模量；Hi——第i

層復(fù)合土體的厚度；n——復(fù)合土體分層總數(shù)。采用分層總和法計算加固區(qū)變形量：式中：s——加固區(qū)土層變形8.3換填墊層法定義：將基底下一定范圍內(nèi)的軟弱土部分或全部挖去后，分層換填并壓實(shí)強(qiáng)度大、性能穩(wěn)定、無侵蝕性的材料。分類：砂、碎石、素土、灰土墊層等。適用土層：淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘等不良地基的淺層處理。8.3換填墊層法定義：將基底下一定范圍內(nèi)的軟弱土部分或全砂墊層砂墊層8.3.1墊層的主要作用提高地基承載力；減少地基沉降量；加速排水固結(jié)；消除或部分消除土的濕陷性和脹縮性；防止土的凍脹作用；改善土的抗液化性能。8.3.1墊層的主要作用提高地基承載力；8.3.2墊層設(shè)計墊層厚度z：根據(jù)墊層底面自重壓力與附加壓力之和小于等于該處下臥土層的承載力要求確定矩形基礎(chǔ)：條形基礎(chǔ)：0.5≤z≤3m8.3.2墊層設(shè)計墊層厚度z：根據(jù)墊層底面自重壓力與附加墊層底面尺寸

墊層底面寬度及長度需滿足應(yīng)力擴(kuò)散要求，還要防止基礎(chǔ)受力時，因墊層兩側(cè)土質(zhì)較軟出現(xiàn)砂墊層向兩側(cè)土擠出，使基礎(chǔ)沉降增大。墊層底面尺寸8.4.1排水固結(jié)法原理與應(yīng)用排水固結(jié)法原理

通過在飽和軟粘土中設(shè)置豎向排水體，對地基施加預(yù)壓荷載，使孔隙水排出，土體逐漸固結(jié)，提前完成或基本完成地基沉降，以達(dá)到增大地基承載力，減小地基沉降的目的。8.4排水固結(jié)法8.4.1排水固結(jié)法原理與應(yīng)用排水固結(jié)法原理8.4排用排水固結(jié)原理加固地基的方法實(shí)施：施加預(yù)壓荷載、在地基中做排水通道。適宜：飽和軟粘土堆載預(yù)壓法：真空預(yù)壓法：適合大面積均勻深厚軟土地基。降低地下水位法：適合砂性土地基用排水固結(jié)原理加固地基的方法第8章-地基處理教材課件8.4.2砂井堆載預(yù)壓法設(shè)計計算

目的：合理安排排水系統(tǒng)與預(yù)壓荷載之間的關(guān)系，使地基通過該排水系統(tǒng)在逐級加載過程中排水固結(jié)，地基強(qiáng)度逐漸增長，以滿足每級加載條件下地基穩(wěn)定性要求，并加速地基固結(jié)沉降，在盡可能短的時間內(nèi)使地基承載力達(dá)到設(shè)計要求。8.4.2砂井堆載預(yù)壓法設(shè)計計算目的：合理安排排水系統(tǒng)第8章-地基處理教材課件設(shè)計計算內(nèi)容初步確定砂井布置方案；初步擬定加荷計劃，即每級加載量及加載延續(xù)時間；計算每級荷載作用下，地基的固結(jié)度、強(qiáng)度增長量；驗(yàn)算每一級荷載下地基土的抗滑穩(wěn)定性；驗(yàn)算地基沉降量是否滿足要求。設(shè)計計算內(nèi)容8.5.3排水固結(jié)法施工簡介與現(xiàn)場觀測

施工鋪設(shè)水平排水墊層；設(shè)置豎向排水體；埋設(shè)觀測設(shè)備；實(shí)施預(yù)壓；檢查預(yù)壓效果，若不滿足設(shè)計要求，更改設(shè)計。從施工角度分析，主要做好三個環(huán)節(jié)，即鋪設(shè)水平排水墊層、設(shè)置豎向排水體、施加固結(jié)壓力。8.5.3排水固結(jié)法施工簡介與現(xiàn)場觀測施工現(xiàn)場監(jiān)測地面沉降觀測；地面水平位移觀測；孔隙水壓力?，F(xiàn)場監(jiān)測8.5重錘夯實(shí)法和強(qiáng)夯法

方法：用起重機(jī)將夯錘提升到一定高度，然后自由下落產(chǎn)生沖擊能擠密地基，經(jīng)不斷重復(fù)夯擊，使地基得以加固，滿足強(qiáng)度和變形要求。原理：經(jīng)重錘夯擊后，地基表面形成一層比較密實(shí)的土層（硬殼），使地基表層強(qiáng)度得以提高。適用土類:地下水距地表0.8m以上稍濕粘性土、砂土、濕陷性黃土、雜填和分層填土。8.5.1重錘夯實(shí)法8.5重錘夯實(shí)法和強(qiáng)夯法方法：用起重機(jī)將夯錘提升到一定8.5.2強(qiáng)夯法(動力固結(jié)法)定義：將80~400kN重錘起吊到一定高度(8~30m)后自由下落，強(qiáng)力夯實(shí)地基，提高強(qiáng)度、降低壓縮性。加固機(jī)理：利用重錘下落產(chǎn)生的強(qiáng)大夯擊能量，在土中形成沖擊波和沖擊應(yīng)力，除擠密土粒外，還產(chǎn)生較大孔隙水壓力，甚至導(dǎo)致土體暫時液化。同時，巨大沖擊能使夯點(diǎn)周圍產(chǎn)生裂縫，形成良好的排水通道，加速孔隙水壓力消散，使土體進(jìn)一步加密。

適用：填土、濕陷性黃土、碎石、低飽和度的粘性土與粉土。8.5.2強(qiáng)夯法(動力固結(jié)法)定義：將80~400kN重第8章-地基處理教材課件8.6.1擠密樁法8.6樁土復(fù)合地基法

砂石樁法：用振動、沖擊及水沖等在軟弱地基中成孔，將碎石或砂擠壓入已成孔中，形成大直徑密實(shí)樁體。適用于處理砂土、粉土、粘性土、素填土和雜填土等碎(砂)石樁設(shè)計：砂樁材料、砂樁直徑、砂樁長度、砂樁平面布置、砂樁樁間距8.6.1擠密樁法8.6樁土復(fù)合地基法砂石樁法：用振土樁、灰土樁和石灰樁法

定義：利用沉管、沖擊或爆擴(kuò)在地基中成孔，在孔中填入素土或灰土后夯實(shí)而成，成樁后形成復(fù)合地基。適用：地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等加固原理

土的側(cè)向擠密作用樁體材料作用樁體作用

土樁、灰土樁和石灰樁法定義：利用沉管、沖擊或爆擴(kuò)在地基中成振沖施工過程振沖施工過程深層攪拌樁法

定義：利用水泥等作為固化劑，通過攪拌機(jī)械，在地基深處就地將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌，形成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的水泥土。8.6.2拌入法

適用：淤泥及淤泥質(zhì)土；fk<120kPa的粘性土和粉質(zhì)粘土。深層攪拌樁法定義：利用水泥等作為固化劑，通過攪拌機(jī)械，在地高壓噴射注漿樁法

加固機(jī)理高壓噴射流對土體的破壞作用水泥與土的固結(jié)機(jī)理定義：用高壓將氣、水和水泥漿液，經(jīng)沉入土層中的特制噴射管送到旋噴頭，并從開口于旋噴頭側(cè)面的噴咀高速噴射出來,形成能量高度集中的液流，直接沖擊破壞土體，使土顆粒在沖擊力、離心力和重力共同作用下與漿液攪拌混合，經(jīng)一定時間后凝固成強(qiáng)度甚高、滲透性較低的加固土體。高壓噴射注漿樁法加固機(jī)理定義：用高壓將氣、水和水泥漿液，經(jīng)CFG樁(水泥粉煤灰碎石樁)法

定義：在碎石樁基礎(chǔ)上加進(jìn)一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和制成的一種具有一定粘結(jié)強(qiáng)度的樁，是新開發(fā)的一種地基處理技術(shù)。適用范圍：可用于加固填土、飽和及非飽和粘性土、松散的砂土、粉土等。CFG樁(水泥粉煤灰碎石樁)法定義：在碎石樁基礎(chǔ)上加進(jìn)一些

加固機(jī)理CFG加固軟弱地基，主要有三種作用：樁體作用擠密與置換作用褥墊層的作用加固機(jī)理8.7灌漿法和化學(xué)加固法

定義：利用液壓、氣壓或電化學(xué)原理，通過注漿管把漿液（水泥、化學(xué)漿液等）注入地層中，以滲透、填充和擠密等方式占據(jù)其孔隙，并與巖土體膠結(jié)或結(jié)石而形成一個整體的地基處理方法。8.7.1灌漿法8.7灌漿法和化學(xué)加固法定義：利用液壓、氣壓或電化學(xué)原灌漿的目的及應(yīng)用

加固：提高巖土的力學(xué)強(qiáng)度和變形模量糾偏：使已發(fā)生不均勻沉降的建筑物恢復(fù)正常位置防滲：降低巖土滲透性堵漏：截斷巖土中滲透水流灌漿的目的及應(yīng)用加固：提高巖土的力學(xué)強(qiáng)度和變形模量灌漿材料

漿液＝主劑＋溶劑＋外加劑原材料水或其他溶劑固化劑、催化劑、速凝劑、緩凝劑等。灌漿材料漿液＝主劑＋溶劑＋外加劑原灌漿理論

滲透灌漿基本原理：是利用有壓漿液排擠出土(巖)孔隙中存在的自由水和氣體而充填土中孔隙或巖石中的裂隙，并同時與土(巖)粘結(jié)結(jié)塊。特點(diǎn)原狀土體結(jié)構(gòu)、體積基本不變；所用灌漿壓力相對較小。灌漿理論滲透灌漿壓密灌漿基本原理：在鉆孔中灌入極濃的漿液，在壓力作用下使土體擠密（離漿泡界面0.3-2.0m內(nèi)土體受明顯擠密）而形成一定尺寸的“漿泡”。適合：中砂、非飽和土。壓密灌漿劈裂灌漿基本原理：利用壓力相對較高的漿液，克服地層的初始應(yīng)力和抗拉強(qiáng)度，引起土(巖)的結(jié)構(gòu)破壞和擾動，使地層中原有的裂隙或孔隙張開，并形成新裂隙或孔隙，于是漿液的可灌性和擴(kuò)散距離增大，注漿效果得到提高。劈裂灌漿電動化學(xué)灌漿前提：靜壓注漿不起作用時。原理：注漿管作陽極，濾水管作陰極，通以直流電，水從陽極流向陰極，漿隨即滲進(jìn)土層。應(yīng)用：可與靜壓聯(lián)合使用，使?jié){液注入更均勻。

(電滲排水+灌漿法)電動化學(xué)灌漿8.8土工合成材料加筋法

土工聚合物又稱土工織物，具有強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、濾水、不霉?fàn)€、不縮水、不怕蟲蛀等性能。其造價低廉、施工簡便、整體性好，能明顯改善和增強(qiáng)巖土工程性質(zhì)，其作用：

反濾作用；排水作用；隔離作用；加固和補(bǔ)強(qiáng)作用；其它作用：隔水、防護(hù)、保濕防凍、減小應(yīng)力集中等。8.8土工合成材料加筋法土工聚合物又稱土工織物，具有8.9托換技術(shù)

又稱基礎(chǔ)托換，內(nèi)容包括：解決原有建筑物地基處理、基礎(chǔ)加固或改建問題；建筑物基礎(chǔ)下需修建地下工程或鄰近建造新建筑而影響原有建筑安全，需采取地基處理或基礎(chǔ)加固措施。基本原理和目的加強(qiáng)地基與基礎(chǔ)的承載力，有效傳遞建筑物荷載，從而控制沉降與差異沉降，使建（構(gòu)）筑物恢復(fù)安全使用。8.9托換技術(shù)又稱基礎(chǔ)托換，內(nèi)容包括：8.9.1基礎(chǔ)托換

基礎(chǔ)加寬、加深法加寬：注意加寬部分與原有基礎(chǔ)部分的連接；加深：采用坑式托換，直接在被托換建筑物的基礎(chǔ)下挖坑后澆筑混凝土的方法。適用于土層易于開挖、地下水位較低時?？邮酵袚Q

8.9.1基礎(chǔ)托換基礎(chǔ)加寬、加深法坑式托換樁式托換壓入樁頂承式靜壓樁錨桿式靜壓樁樹根樁：小直徑的就地灌注鋼筋混凝土樁頂承式靜壓樁托換

樁式托換頂承式靜壓樁托換灌注樁托換灌注樁托換8.9.2建筑物糾偏

頂樁掏土法特點(diǎn)：將錨桿靜壓樁和水平向掏土技術(shù)相結(jié)合。工作原理：先在建筑物基礎(chǔ)沉降多的一側(cè)壓樁，并立即將樁與基礎(chǔ)錨固在一起，迅速制止建筑物的下沉，然后在沉降少的一側(cè)基底下掏土，以減少基底受力面積，增加基底壓力，從而增大該處土中應(yīng)力，使建筑物緩慢而又均勻地下沉，產(chǎn)生回傾。8.9.2建筑物糾偏頂樁掏土法

排土糾偏法抽砂糾偏法在建筑物基底預(yù)先做一砂墊層，在預(yù)估沉降量較小部位，每隔一定距離（約1m）預(yù)留砂孔一個。當(dāng)出現(xiàn)不均勻沉降時，在沉降量較小的部位，用鐵管在預(yù)留孔中取出一定數(shù)量砂體，強(qiáng)迫建筑物下沉而糾偏。鉆孔取土糾偏法當(dāng)基礎(chǔ)一側(cè)出現(xiàn)較大沉降而傾斜時，在沉降小的一側(cè)基礎(chǔ)周圍鉆孔，并在孔中掏土，使此側(cè)軟弱地基土產(chǎn)生側(cè)向擠出而產(chǎn)生較大下沉，達(dá)到糾偏目的。

排土糾偏法第八章結(jié)束第八章結(jié)束第8章-地基處理教材課件砂井布置砂井直徑和間距砂井深度與排列深度多為10-20m；按正方形或等邊三角形布置。

排水砂墊層和砂溝

頂面應(yīng)鋪設(shè)排水砂墊層或砂溝，砂墊層厚宜>40cm，平面上每邊超出砂井區(qū)域的寬度一般應(yīng)不小于2dw。砂井布置制定預(yù)加荷載計劃：任何情況下所加荷載均不得超過當(dāng)時軟土層承載力，加載步驟：利用地基的天然抗剪強(qiáng)度計算第一級容許施加的荷載；計算第一級荷載下地基強(qiáng)度增長值，并確定第二級所能施加的荷載；計算第一級荷載作用下達(dá)到指定固結(jié)度所需的時間；以此類推完成整個加載過程。制定預(yù)加荷載計劃：任何情況下所加荷載均不得超過當(dāng)時軟土層承載砂井地基平均固結(jié)度的計算按土力學(xué)中的滲透固結(jié)理論計算，先按瞬時加載條件計算固結(jié)度，然后再按實(shí)際加載過程對固結(jié)度進(jìn)行修正。穩(wěn)定性分析采用圓弧條分法進(jìn)行預(yù)壓加載過程中必須驗(yàn)算每級荷載下地基的穩(wěn)定性。砂井地基平均固結(jié)度的計算穩(wěn)定性分析

排水過程中地基強(qiáng)度增長值的推算在預(yù)壓荷載作用下，地基土在某一時刻t的抗剪強(qiáng)度為：

——地基中某點(diǎn)在加荷前的天然土抗剪強(qiáng)度；

——在加荷后t時刻地基土由固結(jié)引起的強(qiáng)度增量；

——考慮土體由于剪切蠕變的綜合性折減系數(shù)。

抗剪強(qiáng)度增長量常用有效固結(jié)壓力法計算：

——預(yù)壓荷載引起的該點(diǎn)附加豎向壓力；

——該點(diǎn)土的固結(jié)度。排水過程中地基強(qiáng)度增長值的推算復(fù)合求和法散體材料樁復(fù)合地基fspk、fpk、fsk—復(fù)合地基、樁體和樁間土承載力特征值。8.2.4復(fù)合地基承載力fspk確定

柔性樁復(fù)合地基

b—樁間土承載力折減系數(shù)，對摩擦型樁取0.5～1.0，對摩擦支承型樁取0.1～0.4。復(fù)合求和法散體材料樁復(fù)合地基8.2.4復(fù)合地基承載力fs

復(fù)合求和法對剛性樁復(fù)合地基

式中：N——基礎(chǔ)下樁數(shù)；

——單樁承載力特征值；

A——基礎(chǔ)面積；

As——樁間土面積；

b——樁間土承載力折減系數(shù)，取0.8～1.0。復(fù)合求和法對剛性樁復(fù)合地基

穩(wěn)定分析法：常用圓弧分析法按分別強(qiáng)度指標(biāo)計算：未加固區(qū)采用天然地基土強(qiáng)度指標(biāo)，加固區(qū)土體分別采用樁體和樁間土的強(qiáng)度指標(biāo)

—復(fù)合地基、樁體和樁間土抗剪強(qiáng)度。穩(wěn)定分析法：常用圓弧分析法按分別強(qiáng)度指標(biāo)計算：未加固區(qū)采用

穩(wěn)定分析法按綜合強(qiáng)度指標(biāo)計算：

復(fù)合土體粘聚力cc和內(nèi)摩擦jc可按以下兩公式計算：

式中：ω—樁體與樁間土相對的應(yīng)力分布穩(wěn)定分析法按綜合強(qiáng)度指標(biāo)計算：8.地基處理8.地基處理內(nèi)容提要

常用地基處理方法分類復(fù)合地基承載力與變形計算地基處理技術(shù)簡介——換土墊層法、排水固結(jié)法、灌漿法、重錘夯實(shí)法、強(qiáng)夯法、砂石樁法、CFG樁法、高壓噴射注漿樁法、深層攪拌樁法、土工合成物法托換技術(shù)簡介內(nèi)容提要常用地基處理方法分類8.1概述概念:人為改善土的工程性質(zhì)或地基組成，使之適應(yīng)工程需要而采取的措施，處理后稱人工地基。

目的提高土的抗剪強(qiáng)度，使地基保持穩(wěn)定;

降低土的壓縮性或改善地基組成;

降低土的滲透性，防止或減少水的滲漏;

改善土的動力性能，防止地基產(chǎn)生震陷變形;消除或減少濕陷性和脹縮性引起的變形。8.1概述概念:人為改善土的工程性質(zhì)或地基組成，使之8.1.2常用地基處理方法分類

換土墊層法：一般適用于處理淺層地基排水固結(jié)法：處理軟弱粘性土地基振密和擠密法:只限砂土和粘粒含量較低的粘性土拌入法:軟弱粘性土、欠固結(jié)沖填土、松散砂土及砂礫石灌漿法：砂土、砂礫石、濕陷性黃土及飽和粘性土加筋法：可用于處理軟弱地基托換技術(shù)：對原有建筑物8.1.2常用地基處理方法分類換土墊層法：一般適用于處8.2.1復(fù)合地基的概念與分類復(fù)合地基：由兩種剛度（或模量）不同的材料（樁體和樁間土）組成，共同承受上部荷載并協(xié)調(diào)變形的人工地基。8.2復(fù)合地基理論8.2.1復(fù)合地基的概念與分類復(fù)合地基：由兩種剛度（或模8.2.2復(fù)合地基作用機(jī)理與破壞模式

作用機(jī)理樁體作用：樁體的剛度比周圍土體大，樁體產(chǎn)生應(yīng)力集中而樁間土應(yīng)力降低排水固結(jié)：碎石樁、砂樁擠密作用：振動、擠壓、排水加筋作用：提高地基承載力和整體剛度，土體的抗剪強(qiáng)度，增加土坡的抗滑能力8.2.2復(fù)合地基作用機(jī)理與破壞模式作用機(jī)理

破壞模式刺入破壞：樁體剛度大，地基土承載力較低時；鼓脹破壞：樁間土不能提供足夠的圍壓來阻止樁體發(fā)生過大的側(cè)向變形；整體剪切破壞：復(fù)合地基出現(xiàn)塑性區(qū)，在滑動面上樁和土體都發(fā)生剪切破壞；滑動破壞：在荷載作用下復(fù)合地基沿某一滑動面產(chǎn)生滑動破壞。破壞模式刺入破壞：樁體剛度大，地基土承載力較低時；調(diào)節(jié)樁土相對變形，保證樁土共同承擔(dān)荷載；調(diào)整樁土的荷載分擔(dān)比例，減小基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中褥墊層可用中、粗砂、級配砂石或碎石等散體材料構(gòu)造褥墊層的作用復(fù)合地基中的樁體與淺基礎(chǔ)之間通過褥墊層過渡調(diào)節(jié)樁土相對變形，保證樁土共同承擔(dān)荷載；構(gòu)造褥墊層的作用復(fù)合8.2.3復(fù)合地基的有關(guān)設(shè)計參數(shù)

面積置換率m：樁體截面積Ap與其承擔(dān)的復(fù)合地基面積A之比正方形布樁：梅花形布樁：其中：d—樁體直徑；l—樁間距。8.2.3復(fù)合地基的有關(guān)設(shè)計參數(shù)面積置換率m：樁體

樁土應(yīng)力比n：樁體豎向應(yīng)力sp與樁間土豎向平均應(yīng)力ss之比復(fù)合模量Eps定義：將加固區(qū)視為一均質(zhì)復(fù)合土體，與原復(fù)合地基等價的均質(zhì)復(fù)合土體模量稱為復(fù)合模量。樁土應(yīng)力比n：樁體豎向應(yīng)力sp與樁間土豎向平均應(yīng)力ss之復(fù)合求和法8.2.4復(fù)合地基承載力fspk確定

穩(wěn)定分析法荷載試驗(yàn)法復(fù)合求和法8.2.4復(fù)合地基承載力fspk確定穩(wěn)定分析8.2.5復(fù)合地基變形計算

——復(fù)合地基的沉降;

——復(fù)合地基加固區(qū)的壓縮量;

——地基壓縮層厚度內(nèi)加固區(qū)下臥層的壓縮量。8.2.5復(fù)合地基變形計算采用分層總和法計算加固區(qū)變形量：

式中：s——加固區(qū)土層變形量；

——第i層復(fù)合土體上附加應(yīng)力增量；

——第i層復(fù)合地基的壓縮模量；Hi——第i

層復(fù)合土體的厚度；n——復(fù)合土體分層總數(shù)。采用分層總和法計算加固區(qū)變形量：式中：s——加固區(qū)土層變形8.3換填墊層法定義：將基底下一定范圍內(nèi)的軟弱土部分或全部挖去后，分層換填并壓實(shí)強(qiáng)度大、性能穩(wěn)定、無侵蝕性的材料。分類：砂、碎石、素土、灰土墊層等。適用土層：淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘等不良地基的淺層處理。8.3換填墊層法定義：將基底下一定范圍內(nèi)的軟弱土部分或全砂墊層砂墊層8.3.1墊層的主要作用提高地基承載力；減少地基沉降量；加速排水固結(jié)；消除或部分消除土的濕陷性和脹縮性；防止土的凍脹作用；改善土的抗液化性能。8.3.1墊層的主要作用提高地基承載力；8.3.2墊層設(shè)計墊層厚度z：根據(jù)墊層底面自重壓力與附加壓力之和小于等于該處下臥土層的承載力要求確定矩形基礎(chǔ)：條形基礎(chǔ)：0.5≤z≤3m8.3.2墊層設(shè)計墊層厚度z：根據(jù)墊層底面自重壓力與附加墊層底面尺寸

墊層底面寬度及長度需滿足應(yīng)力擴(kuò)散要求，還要防止基礎(chǔ)受力時，因墊層兩側(cè)土質(zhì)較軟出現(xiàn)砂墊層向兩側(cè)土擠出，使基礎(chǔ)沉降增大。墊層底面尺寸8.4.1排水固結(jié)法原理與應(yīng)用排水固結(jié)法原理

通過在飽和軟粘土中設(shè)置豎向排水體，對地基施加預(yù)壓荷載，使孔隙水排出，土體逐漸固結(jié)，提前完成或基本完成地基沉降，以達(dá)到增大地基承載力，減小地基沉降的目的。8.4排水固結(jié)法8.4.1排水固結(jié)法原理與應(yīng)用排水固結(jié)法原理8.4排用排水固結(jié)原理加固地基的方法實(shí)施：施加預(yù)壓荷載、在地基中做排水通道。適宜：飽和軟粘土堆載預(yù)壓法：真空預(yù)壓法：適合大面積均勻深厚軟土地基。降低地下水位法：適合砂性土地基用排水固結(jié)原理加固地基的方法第8章-地基處理教材課件8.4.2砂井堆載預(yù)壓法設(shè)計計算

目的：合理安排排水系統(tǒng)與預(yù)壓荷載之間的關(guān)系，使地基通過該排水系統(tǒng)在逐級加載過程中排水固結(jié)，地基強(qiáng)度逐漸增長，以滿足每級加載條件下地基穩(wěn)定性要求，并加速地基固結(jié)沉降，在盡可能短的時間內(nèi)使地基承載力達(dá)到設(shè)計要求。8.4.2砂井堆載預(yù)壓法設(shè)計計算目的：合理安排排水系統(tǒng)第8章-地基處理教材課件設(shè)計計算內(nèi)容初步確定砂井布置方案；初步擬定加荷計劃，即每級加載量及加載延續(xù)時間；計算每級荷載作用下，地基的固結(jié)度、強(qiáng)度增長量；驗(yàn)算每一級荷載下地基土的抗滑穩(wěn)定性；驗(yàn)算地基沉降量是否滿足要求。設(shè)計計算內(nèi)容8.5.3排水固結(jié)法施工簡介與現(xiàn)場觀測

施工鋪設(shè)水平排水墊層；設(shè)置豎向排水體；埋設(shè)觀測設(shè)備；實(shí)施預(yù)壓；檢查預(yù)壓效果，若不滿足設(shè)計要求，更改設(shè)計。從施工角度分析，主要做好三個環(huán)節(jié)，即鋪設(shè)水平排水墊層、設(shè)置豎向排水體、施加固結(jié)壓力。8.5.3排水固結(jié)法施工簡介與現(xiàn)場觀測施工現(xiàn)場監(jiān)測地面沉降觀測；地面水平位移觀測；孔隙水壓力?，F(xiàn)場監(jiān)測8.5重錘夯實(shí)法和強(qiáng)夯法

方法：用起重機(jī)將夯錘提升到一定高度，然后自由下落產(chǎn)生沖擊能擠密地基，經(jīng)不斷重復(fù)夯擊，使地基得以加固，滿足強(qiáng)度和變形要求。原理：經(jīng)重錘夯擊后，地基表面形成一層比較密實(shí)的土層（硬殼），使地基表層強(qiáng)度得以提高。適用土類:地下水距地表0.8m以上稍濕粘性土、砂土、濕陷性黃土、雜填和分層填土。8.5.1重錘夯實(shí)法8.5重錘夯實(shí)法和強(qiáng)夯法方法：用起重機(jī)將夯錘提升到一定8.5.2強(qiáng)夯法(動力固結(jié)法)定義：將80~400kN重錘起吊到一定高度(8~30m)后自由下落，強(qiáng)力夯實(shí)地基，提高強(qiáng)度、降低壓縮性。加固機(jī)理：利用重錘下落產(chǎn)生的強(qiáng)大夯擊能量，在土中形成沖擊波和沖擊應(yīng)力，除擠密土粒外，還產(chǎn)生較大孔隙水壓力，甚至導(dǎo)致土體暫時液化。同時，巨大沖擊能使夯點(diǎn)周圍產(chǎn)生裂縫，形成良好的排水通道，加速孔隙水壓力消散，使土體進(jìn)一步加密。

適用：填土、濕陷性黃土、碎石、低飽和度的粘性土與粉土。8.5.2強(qiáng)夯法(動力固結(jié)法)定義：將80~400kN重第8章-地基處理教材課件8.6.1擠密樁法8.6樁土復(fù)合地基法

砂石樁法：用振動、沖擊及水沖等在軟弱地基中成孔，將碎石或砂擠壓入已成孔中，形成大直徑密實(shí)樁體。適用于處理砂土、粉土、粘性土、素填土和雜填土等碎(砂)石樁設(shè)計：砂樁材料、砂樁直徑、砂樁長度、砂樁平面布置、砂樁樁間距8.6.1擠密樁法8.6樁土復(fù)合地基法砂石樁法：用振土樁、灰土樁和石灰樁法

定義：利用沉管、沖擊或爆擴(kuò)在地基中成孔，在孔中填入素土或灰土后夯實(shí)而成，成樁后形成復(fù)合地基。適用：地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等加固原理

土的側(cè)向擠密作用樁體材料作用樁體作用

土樁、灰土樁和石灰樁法定義：利用沉管、沖擊或爆擴(kuò)在地基中成振沖施工過程振沖施工過程深層攪拌樁法

定義：利用水泥等作為固化劑，通過攪拌機(jī)械，在地基深處就地將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌，形成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的水泥土。8.6.2拌入法

適用：淤泥及淤泥質(zhì)土；fk<120kPa的粘性土和粉質(zhì)粘土。深層攪拌樁法定義：利用水泥等作為固化劑，通過攪拌機(jī)械，在地高壓噴射注漿樁法

加固機(jī)理高壓噴射流對土體的破壞作用水泥與土的固結(jié)機(jī)理定義：用高壓將氣、水和水泥漿液，經(jīng)沉入土層中的特制噴射管送到旋噴頭，并從開口于旋噴頭側(cè)面的噴咀高速噴射出來,形成能量高度集中的液流，直接沖擊破壞土體，使土顆粒在沖擊力、離心力和重力共同作用下與漿液攪拌混合，經(jīng)一定時間后凝固成強(qiáng)度甚高、滲透性較低的加固土體。高壓噴射注漿樁法加固機(jī)理定義：用高壓將氣、水和水泥漿液，經(jīng)CFG樁(水泥粉煤灰碎石樁)法

定義：在碎石樁基礎(chǔ)上加進(jìn)一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和制成的一種具有一定粘結(jié)強(qiáng)度的樁，是新開發(fā)的一種地基處理技術(shù)。適用范圍：可用于加固填土、飽和及非飽和粘性土、松散的砂土、粉土等。CFG樁(水泥粉煤灰碎石樁)法定義：在碎石樁基礎(chǔ)上加進(jìn)一些

加固機(jī)理CFG加固軟弱地基，主要有三種作用：樁體作用擠密與置換作用褥墊層的作用加固機(jī)理8.7灌漿法和化學(xué)加固法

定義：利用液壓、氣壓或電化學(xué)原理，通過注漿管把漿液（水泥、化學(xué)漿液等）注入地層中，以滲透、填充和擠密等方式占據(jù)其孔隙，并與巖土體膠結(jié)或結(jié)石而形成一個整體的地基處理方法。8.7.1灌漿法8.7灌漿法和化學(xué)加固法定義：利用液壓、氣壓或電化學(xué)原灌漿的目的及應(yīng)用

加固：提高巖土的力學(xué)強(qiáng)度和變形模量糾偏：使已發(fā)生不均勻沉降的建筑物恢復(fù)正常位置防滲：降低巖土滲透性堵漏：截斷巖土中滲透水流灌漿的目的及應(yīng)用加固：提高巖土的力學(xué)強(qiáng)度和變形模量灌漿材料

漿液＝主劑＋溶劑＋外加劑原材料水或其他溶劑固化劑、催化劑、速凝劑、緩凝劑等。灌漿材料漿液＝主劑＋溶劑＋外加劑原灌漿理論

滲透灌漿基本原理：是利用有壓漿液排擠出土(巖)孔隙中存在的自由水和氣體而充填土中孔隙或巖石中的裂隙，并同時與土(巖)粘結(jié)結(jié)塊。特點(diǎn)原狀土體結(jié)構(gòu)、體積基本不變；所用灌漿壓力相對較小。灌漿理論滲透灌漿壓密灌漿基本原理：在鉆孔中灌入極濃的漿液，在壓力作用下使土體擠密（離漿泡界面0.3-2.0m內(nèi)土體受明顯擠密）而形成一定尺寸的“漿泡”。適合：中砂、非飽和土。壓密灌漿劈裂灌漿基本原理：利用壓力相對較高的漿液，克服地層的初始應(yīng)力和抗拉強(qiáng)度，引起土(巖)的結(jié)構(gòu)破壞和擾動，使地層中原有的裂隙或孔隙張開，并形成新裂隙或孔隙，于是漿液的可灌性和擴(kuò)散距離增大，注漿效果得到提高。劈裂灌漿電動化學(xué)灌漿前提：靜壓注漿不起作用時。原理：注漿管作陽極，濾水管作陰極，通以直流電，水從陽極流向陰極，漿隨即滲進(jìn)土層。應(yīng)用：可與靜壓聯(lián)合使用，使?jié){液注入更均勻。

(電滲排水+灌漿法)電動化學(xué)灌漿8.8土工合成材料加筋法

土工聚合物又稱土工織物，具有強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、濾水、不霉?fàn)€、不縮水、不怕蟲蛀等性能。其造價低廉、施工簡便、整體性好，能明顯改善和增強(qiáng)巖土工程性質(zhì)，其作用：

反濾作用；排水作用；隔離作用；加固和補(bǔ)強(qiáng)作用；其它作用：隔水、防護(hù)、保濕防凍、減小應(yīng)力集中等。8.8土工合成材料加筋法土工聚合物又稱土工織物，具有8.9托換技術(shù)

又稱基礎(chǔ)托換，內(nèi)容包括：解決原有建筑物地基處理、基礎(chǔ)加固或改建問題；建筑物基礎(chǔ)下需修建地下工程或鄰近建造新建筑而影響原有建筑安全，需采取地基處理或基礎(chǔ)加固措施?；驹砗湍康募訌?qiáng)地基與基礎(chǔ)的承載力，有效傳遞建筑物荷載，從而控制沉降與差異沉降，使建（構(gòu)）筑物恢復(fù)安全使用。8.9托換技術(shù)又稱基礎(chǔ)托換，內(nèi)容包括：8.9.1基礎(chǔ)托換

基礎(chǔ)加寬、加深法加寬：注意加寬部分與原有基礎(chǔ)部分的連接；加深：采用坑式托換，直接在被托換建筑物的基礎(chǔ)下挖坑后澆筑混凝土的方法。適用于土層易于開挖、地下水位較低時。坑式托換

8.9.1基礎(chǔ)托換基礎(chǔ)加寬、加深法坑式托換樁式托換壓入樁頂承式靜壓樁錨桿式靜壓樁樹根樁：小直徑的就地灌注鋼筋混凝土樁頂承式靜壓樁托換

樁式托換頂承式靜壓樁托換灌注樁托換灌注樁托換8.9.2建筑物糾偏

頂樁掏土法特點(diǎn)：將錨桿靜壓樁和水平向掏土技術(shù)相結(jié)合。工作原理：先在建筑物基礎(chǔ)沉降多的一側(cè)壓樁，并立即將樁與基礎(chǔ)錨固在一起，迅速制止建筑物的下沉，然后在沉降少的一側(cè)基底下掏土，以減少基底受力面積，增加基底壓力，從而增大該處土中應(yīng)力，使建筑物緩慢而又均勻地下沉，產(chǎn)生回傾。8.9.2建筑物糾偏頂樁掏土法

排土糾偏法抽砂糾偏法在建筑物基底預(yù)先做一砂墊層，在預(yù)估沉降量較小部位