地基處理技術(shù)講義

地基處理新技術(shù)龔曉南著第一章緒論1.1地基處理的目的和意義1.2地基處理原理和分類1.3地基處理規(guī)劃程序1.4復(fù)合地基理論概要1.5地基處理技術(shù)新發(fā)展土木工程建設(shè)中，當(dāng)天然地基不能滿足建設(shè)對地基的要求時(shí)，需要對天然地基進(jìn)行地基處理，形成人工地基，以滿足建筑物對地基的要求，保證建筑物對地基的正常使用。1.1地基處理的目的和意義1.地基承載力或穩(wěn)定性問題2.沉降、水平位移及不均勻沉降3.滲透問題

滲透問題主要分為兩類：一類是堤壩蓄水構(gòu)筑物地基滲流量超過允許值時(shí)，其后果是造成較大的水量損失，甚至蓄水失敗。另一類是地基中水力比降超過其允許值。水力比降是單位流徑上的水頭差損失。建筑物對地基的要求主要包括以下方面軟弱地基或不良地基：不能滿足建筑物對地基要求的天然地基稱為軟弱地基或不良地基。軟弱地基主要有：軟粘土、人工填土、濕陷性土、有機(jī)質(zhì)土、泥炭土、膨脹土、多年凍土、巖溶、土洞和山區(qū)地基等。1.1地基處理的目的和意義根據(jù)地基處理原理，可對地基處理進(jìn)行分類，將各方法歸納如下：（1）置換：置換是用物理學(xué)性質(zhì)較好的巖土材料置換天然地基中的軟弱土或不良土，形成雙層地基或復(fù)合地基。主要包括：換土墊層法、擠淤置換法、振沖置換法、沉管碎石樁法、強(qiáng)夯置換法、砂樁置換法、石灰樁法、EPS超輕材料填土法。1.2地基處理分類（2）排水固結(jié)法：是指土體在一定荷載作用下固結(jié)、孔隙比減小、強(qiáng)度提高，以達(dá)到提高地基承載力、減小工后沉降的目的。（3）灌入固化物：是向土體中灌入或拌入水泥、石灰或其他化學(xué)材料，在地基中形成增強(qiáng)體，以達(dá)到處理地基的目的。主要有：深層攪拌法、高壓噴射注漿法和電動(dòng)化學(xué)灌漿法。1.2地基處理分類（4）振密、擠密法：是采用振動(dòng)或擠密的方法使未飽和土密實(shí)，以達(dá)到提高地基承載力和減少沉降的目的。

主要有：原位壓密法、強(qiáng)夯法、振沖壓密法、擠密砂樁法、爆破擠密法、石灰樁法。1.2地基處理分類（5）加筋：在地基中設(shè)置強(qiáng)度高、模量大的筋材，以達(dá)到提高地基承載力，減少沉降的目的。主要有：加筋土法、土釘墻法、錨固法、樹根樁法、低強(qiáng)度混凝土復(fù)合樁法、鋼筋混凝土復(fù)合樁法。1.2地基處理分類（6）冷熱處理：是通過凍結(jié)土體或培燒地基土體，改變土體物理力學(xué)性質(zhì)，以達(dá)到地基處理目的。主要有：凍結(jié)法和燒結(jié)法。1.2地基處理分類（7）托換：是對原有建筑物和基礎(chǔ)進(jìn)行處理和加固。主要包括：基礎(chǔ)加寬法、墩式托換法、樁式托換法、地基加固法和綜合加固法。（8）糾偏：是指對于沉降不均勻造成傾斜的建筑物進(jìn)行矯正的手段。主要有：加載糾偏法、掏土糾偏法、頂升糾偏法和綜合糾偏法。1.2地基處理分類選擇地基處理方法的總原則：力求做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理、安全使用，確保質(zhì)量。

1.3地基處理規(guī)劃程序1

11.4.1定義與分類：經(jīng)過地基處理形成的人工地基通常有三種形式：均質(zhì)地基（包括多層地基）、復(fù)合地基和樁基。復(fù)合地基是指天然地基在地基處理過程中部分土體得到增強(qiáng)，或被置換，或在天然地基中設(shè)置加筋材料，加固區(qū)是由基體（天然地基土體）和增強(qiáng)體兩部分組成的人工地基。1.4復(fù)合地基理論概要豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基散體材料樁復(fù)合地基復(fù)合地基柔性樁復(fù)合地基剛性樁復(fù)合地基水平向增強(qiáng)體復(fù)合地基1.4復(fù)合地基理論概要復(fù)合地基由兩個(gè)基本特點(diǎn)：一、加固區(qū)是由基體和增強(qiáng)體兩部分組成，是非均質(zhì)和各向異性的。二、在荷載作用下，基體和增強(qiáng)體共同承擔(dān)荷載的作用。1.4復(fù)合地基理論概要計(jì)算思路：一種是先分別確定樁體的承載力和樁間土的承載力，根據(jù)一定的原則疊加這兩部分承載力得到復(fù)合地基的承載力；另一種是把樁體和樁間土組成的復(fù)合地基作為整體來考慮，如通過地基滑弧穩(wěn)定性分析法確定復(fù)合地基承載力。在穩(wěn)定性分析中采用復(fù)合土體的綜合指標(biāo)。1.4.2豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基承載力計(jì)算一、采用第一種計(jì)算思路復(fù)合地基的極限承載力Pcf可用下式表示：式中——分別為樁體、天然地基極限承載力，kPa；K1、k2——分別為樁體和樁間土實(shí)際承載力修正系數(shù)，與地基土質(zhì)和成樁方法有關(guān)，K1一般大于1；k2可能大于1，也可能小于1。——分別為樁體和樁間土極限強(qiáng)度發(fā)揮度；m——復(fù)合地基置換率，為樁體面積，A為對應(yīng)的加固面積。1.4.2豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基承載力計(jì)算樁體地基的破壞方式

1.4.2豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基承載力計(jì)算（一）剛性樁和柔性樁復(fù)合地基樁體極限承載力可采用類似摩擦樁極限承載力公式計(jì)算：樁體極限承載力計(jì)算按式1那.4.墊2計(jì)算燃樁體極螞限承載歉力外，藥尚需計(jì)靜算樁身應(yīng)材料強(qiáng)動(dòng)度允許滾的單樁雄承載力證，即Ppf=q(1起.4她.3嗓)由式1尋.4.謀2和式址1.4被.3計(jì)提算所得素的二者件取較小鄉(xiāng)豐值為樁也的極限觀承載力蓮。樁體光極限壁承載駱力計(jì)登算柔性銅樁復(fù)垮合地澆基中拾，臨像界樁穴長是兩一個(gè)逝值得總注意訴的問長題，置龔曉盼南和砍段繼刃偉通高過現(xiàn)欲場足鈴尺試慎驗(yàn)，頭研究小了水胡泥土濫攪拌股樁的肥荷載剝傳遞廁規(guī)律竊得出址：傳努遞到啞樁端遷的荷豆載占搜樁頂揚(yáng)荷載澇的比曲例甚奧少，趕樁頂碧的變械形、通軸力峽和側(cè)閘摩阻嶄力主表要集隸中在滴0~lc(臨界荷守載)深永度內(nèi)，題并給出待了臨界耽樁長計(jì)裝算圖。議陳善雄臟用荷載慎傳遞函萍數(shù)法導(dǎo)省出了臨崇界樁長耳的計(jì)算張公式：關(guān)于臣柔性倚地基室的臨卸界樁季長問賤題（二）舌散體復(fù)挺合樁地絮基樁體極五限承載乖力主要料取決于跌樁側(cè)土中體所能材提供的嚇最大側(cè)掛限力。猾散體材絲式料樁在琴荷載作艷用下，海樁體發(fā)蜜生鼓脹磚，樁周硬土進(jìn)入汁塑性狀所態(tài)，可魚通過計(jì)療算樁周柴土側(cè)限組極限應(yīng)真力計(jì)算舞單樁極蓬限承載匙力。其晝一般表積達(dá)式為癢：樁體極旗限承載汪力計(jì)算計(jì)算樁簽側(cè)土體危所能提費(fèi)供的最頓大側(cè)限泛應(yīng)力常郊用方法粗如下：1.Br黑au陽ns(19辮78)計(jì)算渣式該式是梅為計(jì)算啦碎石樁薦承載力壺提出的想，其原零理計(jì)算武也適用討于一般疲散體材城料樁的粘情況。Bra跨uns認(rèn)為，盟在荷載鈔作用下掛，樁體爐產(chǎn)生鼓恭脹變形添使樁周貸土進(jìn)入怒被動(dòng)極鎖限平衡耍狀態(tài)，扶樁周土窯極限平侵衡區(qū)如事圖1-禁4-1逮（a）所示。樁側(cè)土亞最大側(cè)裁向極限擾應(yīng)力計(jì)宜算1fM、fK、fR分別沈?yàn)槠较坪馔翉楏w的火樁周亂界面銅、滑題動(dòng)面舉和地暢表面飯的面限積。假定：1）樁集周土極恒限平衡搜區(qū)位于循樁頂附狂近，滑眾動(dòng)面成含漏斗形，樁體鼓齒脹破壞抄段長度徒等于2r0tgδp，其中r0為樁體養(yǎng)半徑，δp=45?+φ/2，φ松散材鉆料樁樁辜體內(nèi)摩像擦角；2）猛樁周溝土與師樁體地間摩咐擦力3)不計(jì)地牙基土和面樁體的命自重。樁側(cè)菊土最讓大極裁限應(yīng)刷力計(jì)捐算根據(jù)漸力的努平衡零，可令得到早在極衫限荷宰載作美用下酸，樁池周土融上的漆極限岸應(yīng)力河為：樁側(cè)物土最餓大極闊限應(yīng)地力計(jì)斤算1樁側(cè)土溝最大極爺限應(yīng)力奶計(jì)算1樁側(cè)土皇最大極木限應(yīng)力脹計(jì)算12.規(guī)圓哭筒形灑孔擴(kuò)田張理殿論計(jì)獨(dú)算式根據(jù)Ves擺ic圓孔只擴(kuò)張租理論恭（龔飾曉南聰19痕90躁），清當(dāng)土絨體內(nèi)妥摩擦黨角φ=0時(shí)，樁側(cè)土張最大極臉限應(yīng)力烈計(jì)算當(dāng)土僻體內(nèi)送摩擦艇角亂時(shí)，驅(qū)極限乏狀態(tài)妖下，郵圓孔詠擴(kuò)張擋壓力pu表達(dá)低式為蓮:樁側(cè)曲土最肉大極叨限應(yīng)肉力計(jì)悉算剛度挖指標(biāo)Ir表達(dá)芝式為桿：樁側(cè)土泥最大極范限應(yīng)力鵝計(jì)算由式示1.指4.悉10桌和式霞1.中4.浙12壇可分暑別計(jì)考算φ=0和瞇兩省種情破況下哨樁間晝土所甩能提圓供的花側(cè)向蜂極限孩應(yīng)力Pu值，由墾式1.陡4.4跟可得散拐體材料仙樁極限們承載力針表達(dá)式尖：樁體極份限承載阻力計(jì)算3.Hau渣ghe危s和Wi粘th釘er脹s(搜19偉74宴)計(jì)算毯式Hau情ghe撒s和Wi父th猾er炸s用極堂限平瘋衡理擁論分射析，診建議始按下碗式計(jì)杏算樁債間土對側(cè)向教極限晚應(yīng)力叔值：樁體僅極限膜承載歐力計(jì)臺(tái)算Ha棕ug辨he箭s和Wit侄her謀s根據(jù)原魄型觀測腫資料分銅析，樁體極調(diào)限承載化力計(jì)算4.認(rèn)被動(dòng)托土壓槐力法通過計(jì)巴算樁周蒼土中的菜被動(dòng)土甜壓力可練以計(jì)算薪樁周土看對散體慚材料樁爐的最大鵝側(cè)限壓拖力。根違據(jù)被動(dòng)物土壓力貞可得樁捧體極限遇承載力鞏表達(dá)式釣為（又蕩超載時(shí)熔郎肯被瘋動(dòng)土壓伸力公式宇）：樁體榴極限贏承載俱力計(jì)香算5.Won勢gH生.Y戲.(1桶975硬)計(jì)算式對于肅較小叉沉降充量（拳25mm）的樁，Won繁g建議采抹用下式偵計(jì)算：樁體極就限承載變力計(jì)算復(fù)合地葉基極限哲承載力諷計(jì)算式繡1.4頌.1中躲天然地頭基極限競承載力山除了直攔接通過閃載荷試鑰驗(yàn)，以額及其他增土工試男驗(yàn)資料浮外，常保采用Ske喉mpt趣on極限叢承載列力公咱式進(jìn)譽(yù)行計(jì)錢算。Sk越em蹈pt決on極限亞承載帖力公視式為適：樁體疼極限諸承載酸力計(jì)恐算已知樁圍體極限梳承載力Ppf和樁間漢土極限錘承載力Psf，則可鹿根據(jù)蜓式1扶.4猜.1朵得到床復(fù)合奴地基指極限劍承載祥力Pcf值。復(fù)合地隨基的容袍許承載秋力Pcc為：（三四）復(fù)擊合地脂基容靜許承睬載力當(dāng)復(fù)合喝地基加春固區(qū)下周臥層為翠軟弱土哈層時(shí)，唐按復(fù)合紡地基加聚固區(qū)容俊許承載眨力計(jì)算恭基礎(chǔ)的途底面尺雙寸后，鞭尚需對佛下臥層墨承載力五進(jìn)行驗(yàn)賽算。要微求作用避在下臥雜層頂面駱處附加休應(yīng)力P0和自重銀應(yīng)力σr之和P不超過其下臥層樓土的容剖許承載步力[R]，即(四)下臥層核為軟弱紅土層時(shí)包承載力泳驗(yàn)算將樁錢體和呈樁間竊土作苦為整兆體來心