地基处理综述PPT课件.ppt

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1、地基处理综述 梁金国河北建设勘察研究院有限公司 1 1概述2复合地基概念3换填垫层法4排水固结法5重锤夯实和强夯法6桩土复合地基法 地基处理GroundImprovement 2 主要讲授 常见的地基处理方法重点掌握 原理和适用范围了解技术参数设计和施工 3 1提高土的强度 地基承载力2增加土的刚度 减少地基沉降量3改善地基土的水力特性 1 防渗 堤坝 闸基 池 湿陷 膨胀性土 2 排水 软基固结渗流 挡土墙排水 3 渗透稳定性 长江大堤的管涌 流土 采用反滤 4 抗冻性 实质是渗透性 减少毛细现象 加强排水4改善抗震性能 1 液化 加密 围封 水床 2 震陷 干松砂和溶洞 5 消除或减少土的

2、湿陷性或胀缩性引起的地基变形 1概述 一地基处理的目的 4 处理对象 淤泥土与淤泥质土muck muckysoil泥炭 泥炭质土Peat填土 回填土Fill backfill松砂Loosesand区域性土Regionalsoil 二哪些土需要处理 软土特点 天然含水量高 天然孔隙比大 抗剪强度底 压缩系数大 渗透系数小 具有结构性 软土 一般指淤泥 淤泥质土 松散杂填土 欠固结冲填土以及其它高压缩性土 5 1 淤泥土与淤泥质土muck muckysoil 1 定义淤泥土孔隙比voidratio淤泥质土孔隙比 2 土性 高含水量 高压缩性 高流变性 次固结量随时间增加 低强度vanesheart

3、est 低渗透性固结过程长 二哪些土需要处理 6 2泥炭 泥炭质土Peat 定义 泥炭有机含量30 Beijing 泥炭质土有机含量10 30 土性 高含水量 高压缩性 快 不均匀 高流变性 低强度 高渗透性 二哪些土需要处理 7 3填土 回填土Fill backfill 杂填土Miscellaneousfill 建筑垃圾 卫生填埋 不均匀 不稳定 冲填土Hydraulicfill 细欠固结 二哪些土需要处理 8 4区域性土Regionalsoil 湿陷性黄土Collapsibleloess silt 广泛分布 大孔隙 高结构强度 膨胀土Expansivesoil蒙特石含量高 冻土Frozen

4、soil 冻胀 二哪些土需要处理 9 5冲填土杂填土 冲填土 指泥沙夹大量水分吹到江河岸而形成的沉积土 南方地区称吹填土 如以粘性土为主的冲填土 因含有大量水分且难于排出而呈流动状态 强度低和高压缩性 欠固结 如以砂性土或其他粗粒土所组成的冲填土 其性质基本上和粉细砂相类似而不属于软弱土 二哪些土需要处理 10 5冲填土杂填土 杂填土 是指由人类获得而任意堆填的建筑垃圾 工业垃圾和生活垃圾 特点 杂填土的成因很不规律 组成的物质杂乱 分布极不均匀 结构松散 因而强度低 压缩性高和均匀性差 一般还具有浸水湿陷性 对有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性的工业垃圾 未经处理不应作为持力层 二哪些

5、土需要处理 11 当土层的承载能力较差 如淤泥 冲填土及其它软弱土层或虽然土层较好 但上部荷载甚大时 为使地基具有足够的坚固性和稳定性 可以对土层进行加固 1什么时候需要加固地基 三地基加固处理方法 12 1 地基加固原理 将土质由松变实 将土的含水量由高变低 2 拟订加固方案在拟订地基加固处理方案时 应充分考虑地基与上部结构共同工作的原则 从地基处理 建筑 结构设计和施工方面均应采取相应的措施进行综合治理 决不能单纯的进行加固处理 否则 不仅会增加工程费用 反而难以达到理想的效果 2地基加固的原理 三地基加固处理方法 13 一 挖 就是挖去软土层 把基础埋置在承载力大的基岩上或坚硬的土层中

6、这种方法当软土层不厚时 利用坚硬的土层作为天然地基 甚为经济 二 填 当软土层很厚时 而又需大面积对地基进行加固处理时 则可在软土层上直接回填一层一定厚度的好土 以提高地基的承载力减小软土层的承压力 3地基加固的方法 七字方法 挖 填 换 夯 压 挤 拌 三地基加固处理方法 14 三 换 换就是将挖与填相结合 它是将基础下面一定范围内的软弱土层挖去 而代之以人工填筑的垫层作为持力层 这种方法适用于软土层较厚 而仅对局部地基进行加固处理 垫层材料有砂石 碎石 三合土 石灰 砂 碎砖 石 1 2 4 三七灰土 矿渣 素土等 素土 指碎石土 砂土 粉土 粘性土等 3地基加固的方法 七字方法 挖 填

7、换 夯 压 挤 拌 三地基加固处理方法 15 一 灰土垫层地基灰土垫层具有一定的强度 水稳定性和抗渗性 施工工艺简单 取材容易 费用较低 是一种应用广泛 经济 实用的地基加固方法 适用 加固深1 4m厚的软弱土 沉陷性黄土 杂填土等 还可用作结构的辅助防渗层 换 的两种常用方法 二 砂垫层地基砂垫层地基是用夯 压 实的砂或砂石垫层替换基础下部一定厚度的软土层 以起到提高基础下地基承载力 减少沉降 加速软土层的排水固结作用 适用 处理3 0m以内的软弱 透水性强的粘性土地基 不宜用于加固湿陷黄土地基及渗透系数小的粘性土地基 三地基加固处理方法 16 四 夯 利用打夯工具或机具夯击土壤 排出土壤中

8、的水分 加速土壤的固结 以提高土壤的密实度和承载力 3地基加固的方法 七字方法 挖 填 换 夯 压 挤 拌 三地基加固处理方法 17 一 重锤夯实地基重锤夯实是利用起重机械将夯锤提升到一定高度 然后自由落下 重复夯击基土表面 使地基表面形成一层比较密实的硬壳层 从而使地基得到加固 适用范围 地下水位以上稍湿的粘性土 砂土 湿陷性黄土 杂填土和分层填土的加固处理 缺点 振动锤表面夯实的加固深度一般为1 2 2 0m 夯 的两种常用方法 三地基加固处理方法 18 二 强夯地基强夯法 是用起重机械将8 40t的夯锤吊起 从6 30m的高处自由下落 对土体进行强力夯实的地基加固方法 强夯法与重锤夯实法

9、的区别 强夯法属于高能量夯击 是用巨大的冲击能 使土中出现冲击波和很大的应力 迫使土颗粒重新排列 排除孔隙中的气和水 从而提高地基强度 降低其压缩性 适用范围 碎石土 砂土 粘性土 湿陷性黄土及杂填土地基的深层加固 优点 地基经强夯加固后 承载能力可以提高2 5倍 压缩性可降低200 1000 是一种效果好 速度快 节省材料 施工简便的地基加固方法 缺点 是施工时噪音和振动很大 离建筑物小于10m时 应挖防震沟 沟深要超过建筑物基础深 夯 的两种常用方法 三地基加固处理方法 19 五 压 利用压路机 羊足碾 轮胎碾等机械压地基土壤 使地基压实排水固结 也可采用预压固结法 即先在地基范围的地面上

10、 堆置重物预压一段时间 使地基压密 以提高承载力 减少沉降量 注意要形成良好的排水系统 主要方法 砂井堆载预压法 袋袋砂井堆载预压法 塑料排水带堆载预压法和真空预压法 3地基加固的方法 七字方法 挖 填 换 夯 压 挤 拌 三地基加固处理方法 20 六 挤 就是先用带桩靴的工具式桩管打入土中 挤压土壤形成桩孔 然后拔出桩管 再在桩孔中灌人砂石或石灰 素土 灰土等填充料进行捣实 或者随着填充料的灌入逐渐拔出桩管 适用于松软饱和地基 其原理就是挤密土壤 排水固结 以提高地基的承载力 所以也叫挤密桩 3地基加固的方法 七字方法 挖 填 换 夯 压 挤 拌 三地基加固处理方法 21 七 拌 利用高压射

11、流切削土壤 旋喷浆液 水泥浆 水玻璃 丙凝等 搅拌浆土 使浆液和土壤混合 凝结成坚硬的柱体或土壁 方法 旋喷法和深层搅拌法近年来新兴起了深层搅拌水泥粉喷桩 简称粉喷桩 可作为软土地基改良加固方法和重力式支护结构 施工时 以钻头在桩位搅拌后将水泥干粉用压缩空气输入到软土中 强行拌合 使其充分吸收地下水并与地基土发生理化反应 形成具有水稳定性 整体性和一定强度的柱状体 同时桩间土得到改善 从而满足建筑基础的设计要求 其桩径一般为500 600 700mm 桩长可达18m 3地基加固的方法 七字方法 挖 填 换 夯 压 挤 拌 三地基加固处理方法 22 4常见地基处理方法分类 常见的地基处理方法主要

12、有 置换法 排水固结法 注浆加固法 挤密法 土工合成材料法 复合地基 强夯法等 注意 不同的行业规范 不同的设计 施工 科研人员有时对同一方法叫法不同 同时 桩基无一例外的可以用来处理地基 三地基加固处理方法 23 4常见地基处理方法分类 地基处理方法分类 置换法排水固结法注浆加固法加筋法 土工合成材料 热力学法挤密法特殊方法方法分类很多 三地基加固处理方法 24 4常见地基处理方法分类 25 4常见地基处理方法分类 26 4常见地基处理方法分类 27 4常见地基处理方法分类 28 4常见地基处理方法分类 29 30 31 32 2复合地基概念 compositesubgrade compos

13、itefoundation 复合地基概念复合地基作用机理与破坏模式复合地基的有关设计参数复合地基承载力计算复合地基变形计算 33 一 复合地基概念与分类 规范 定义 部分土体被加强或被置换形成增强体 由增强体和周围地基土共同承担荷载的地基 称为复合地基 当天然地基不能满足建 构 筑物对地基的强度和变形要求时 需要进行地基处理 形成人工地基 以保证建 构 筑物的安全和正常使用 34 一 复合地基概念与分类 按加固原理地基处理方法主要有 置换 排水固结 振密 挤密 灌入固化物 加筋 以及冷 热处理等 经过地基处理形成的人工地基大致可分为三类 均质地基 多层地基和复合地基 复合地基是指天然地基在处理

14、过程中部分土体得到增强 或被置换 或在天然地基中设置加筋材料 加固区是由基体 天然地基土体或被改良的天然地基土体 和增强体两部分组成的人工地基 35 一 复合地基概念与分类 按增强体材料可分为土工合成材料 碎石桩 水泥土桩 土桩 灰土桩和渣土桩等 各类低强度混凝土桩和钢筋混凝土桩等四类 按竖向增强体的性质可分为散体材料桩 柔性桩和刚性桩 复合地基设计时 一般要求有一定的置换率和恰当的分担比 置换率过低 复合地基承载力特征值低 桩土分担比过高 桩土压力相差过大 使得复合地基的均匀性变差 可以通过设置褥垫层加以调整 但当改善效果不明显时 将使桩身受力过于集中 对基础板受力不利 36 增强体一般由碎

15、石桩 砂桩 水泥土桩 石灰桩 灰土桩 各种低强度桩和钢筋混凝土桩等 在荷载作用下 增强体和基体保持共同承担荷载作用是复合地基的基本条件 复合地基中桩体的作用与桩基中桩的作用是不同的 复合地基中的桩体是地基整体的一个组成部分 起加固地基作用 且不与基础作刚性连接 而桩基中的桩是一种基础形式 起传递上部结构荷载的作用 且与承台或上部结构作刚性连接 复合地基按增强体设置方向可分为 竖向 水平向 竖向和斜向结合三类 37 根据增强体的性质和布置方向 复合地基进一步分为 复合地基的计算理论不够完善 甚至可以说复合地基理论体系尚在形成和发展中 38 1 作用机理复合地基的作用主要有以下几种形式 1 桩体作

16、用 2 加速排水固结 3 挤密作用 4 加筋作用 二 复合地基作用机理与破坏模式 39 1 作用机理 1 桩体作用 二 复合地基作用机理与破坏模式 桩体 竖向增强体 与桩间土共同作用 在刚性基础底面发生等变形时 地基中应力将重新分配 桩体产生应力集中而桩间土应力下降 复合地基承载力和整体刚度高于原地基 沉降量有所降低 40 碎石桩 砂桩具有良好的透水性能 可以加速地基的排水固结 1 作用机理 2 加速排水固结 41 1 作用机理 3 挤密作用 砂桩 土桩 石灰桩 碎石桩等在施工过程中由于振动 挤压 排土等原因 可对桩间土起到一定的挤密作用 此外由于生石灰具有吸水 发热和膨胀等作用 对桩间土同样起到挤密作用 42 1 作用机理 4 加筋作用 各种复合地基除了可提高地基的承载力和整体刚度以外 还可以提高土体的抗剪强度 增加土坡的抗滑能力 43 2 破坏模式 P229 可分为4种 刺入破坏 鼓胀破坏 整体剪切破坏和滑动破坏 44 2 破坏模式 P229 复合地基发生何种破坏模式 与复合地基的桩型 桩身强度 土层条件 荷载形式及复合地基上基础结构的形式有关 45 2 破坏模式 P229 刺入破