地基处理重点复习资料课件

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1、1、提高持力层的承载力 通过扩散作用使传到垫层下的软弱土层应力减少； 2、减小沉降量 换填材料代替上部软弱土层，可减小这部分的沉降量、垫层扩散作用，使得下卧土层的压力减小，这相应减小下卧土层的沉降量；,第一章 地基处理 一、加固机理,3、加速软弱土层的排水固结 不透水基础直接与软弱土层相接触时，在荷载作用下，软弱地基中的水被迫绕基础两侧排出，因而使基底下软弱土不易固结，产生较大的孔隙水压力，从而导致地基土强度降低，产生塑性破坏的危险。,加固机理,4、防治冻胀 垫层材料孔隙大，不易产生毛细现象，可防治冻胀。 5、消除膨胀土的胀缩作用,加固机理,厚度 宽度 压实度,第二章 换填垫层法 一、垫层设计

2、,压实系数 c=d/dmax 0.93,换土垫层法厚度和宽度设计,垫层材料,卵石、碎石、砾石、粗砂、中砂,素土,灰土：灰土比 2:8 或 3:7,工业废料：粉煤灰，矿渣,垫层厚度,一般：0.53m,垫层设计,持力层： p f,下卧层： pZ + pCZ fz+d,压实系数 c=d/dmax 0.93,要求：pZ + pCZ fz+d,以条基为例,为何要有压实度？土的压实原理 当粘性土的土样含水量较小时，粒间引力较大，在一定的外部压实功能作用下，如还不能有效克服引力而使土粒相对移动，这时压实效果较差； 当增大土样含水量时，结合水膜逐渐增厚，减小引力，土粒在相同压实功下易于移动而挤密，从而压实效果

3、好； 当含水量增大到一定程度后，孔隙水中就出现了自由水，结合水膜的扩大作用就不大了，因而引力的减小也不显著。此时自由水填充在孔隙中，阻止了土粒移动，因而压实效果又趋于下降。,填土的压实机理,1、粘性土的压缩有一个最优含水率问题 2、一般的土都含有些细粒，或者粘粒，粘性土的含量的多少影响到最优含水量的大小，粘粒越多，最优含水量越大，反之亦然。 3、最优含水率一般是在实验室内的击实实验得到的。 4、对于土的压实，不同的压实功能，也会影响到最优含水量的值。如对于同种土，压实功能越大，则需要的最优含水量要相应降低。 5、现场施工的土料，土块大小不一，含水量和铺填厚度很难控制均匀，实际压实土的均质性差。

4、对现场土的压实，应以压实系数 （土的控制干密度与最大干密度之比）与施工含水量来检验,第三章 强夯法和强夯置换法 1、强夯技术的发展、适用范围与特点,适用的地基土： 碎石土、砂土、粉土、粘性土、素填土、黄土、建筑生活垃圾或工业废料组成的杂填土地基。 还常用于处理可液化砂土地基和湿陷性黄土地基。 适用的工程范围： 各类工业与民用建筑、仓库、油罐、贮仓、飞机场跑道、铁路和公路路基和码头堆场等。,2、强夯技术的发展、适用范围与特点,特点： 适用各类土层； 应用范围广泛； 加固效果显著：明显提高地基承载力、压缩模量，消除湿陷性、膨胀性，防治振动液化。 有效加固深度大，多层可达2454m； 施工机具简单；

5、 节省材料； 节省工程造价； 施工快捷。,3、强夯法加固地基的原理与应用,强夯法是利用强大的夯击能给地基一冲击力，并在地基中产生冲击波，在冲击力作用下，夯锤对上部土体进行冲切，土体结构破坏，形成夯坑，并对周围土进行动力挤压。 目前，强夯法加固地基有三种不同的加固机理：动力密实、动力固结和动力置换，它取决于地基土的类别和强夯施工工艺。,例：某工程采用强夯法加固，加固面积为5000m2，锤重为10t，落距为10m，单点击数为8击，夯点数为200，夯击5遍，则： 1、单击夯击能：单击夯击的能量。 单击夯击能=锤重落距=100kN10m=1000kNm； 2、单点夯击能：每一夯点的夯击能。 单点夯击能

6、=单击夯击能单点击数=1000kNm8击=8000 kNm；,例：某工程采用强夯法加固，加固面积为5000m2，锤重为10t，落距为10m，单点击数为8击，夯点数为200，夯击5遍，则： 3、总夯击能：整个场地的总夯击能。 总夯击能=单点夯击能总夯点数遍数=8000 kNm2005遍=8000000 kNm 4、单位夯击能：总夯击能与加固面积之比。 单位夯击能=总夯击能/加固面积 =8000000kNm/5000m2=1600 kNm/m2,有效加固深度 反映处理效果参数，选择方案的依据,H-加固深度，m W-夯锤重，t h-落距，m K-有效深度影响系数, 0.50.8 夯锤重10t40t，

7、提升高度10m30m。,（三）强夯参数设计,有效加固深度单点夯 I、II区9m； III区3.5m 夯击能 I、II区2400kNm III区1500kNm 锤重175kN,H-加固深度，m W-夯锤重，t h-落距，m K-有效深度影响系数, 0.50.8,第四章 排水固结法 4.1概述,排水加固法,堆载预压,降水预压,真空预压,适用于饱和软粘土：淤泥及淤泥质土、冲填土、填海（湖）造田。含水量、压缩性高，强度、渗透性低。,排水系统,加压系统,竖向,横向,联合预压,排水固结法,(1)堆载预压法,(2)砂井法(包括袋装砂井、塑料排水带等),(3)真空预压法,(4)降低地下水位法,(5)电渗排水法

8、,4.2 加固原理,土的固结就是孔隙水压消散和有效应力不断增加的过程，这一过程遵循有效应力原理：,堆载预压,降水预压,真空预压,加压系统,联合预压,4.3加固原理,一、选择砂井或塑料排水带，确定其断面尺寸、间距、排列方式和深度； 1、dw：（原则上越密越好） 普通砂井 300500mm； 袋装砂井 70120mm。 塑料排水带,2、间距l 可按井径比n选用。 nde/dw 塑料排水带或袋装砂井n1522； 普通砂井n68,第五章 复合地基理论 三种桩概念 散体材料桩 桩身由散体颗粒材料组 成，如砂、碎石、砂石等无 胶凝性材料。 特点：桩身c0，只有 依靠桩周围土体的围箍作用 才能形成桩体。桩承

9、载力取 决于桩材的内摩擦角和桩周 土对桩身的侧向约束力，而 呈现出与桩长无关的特征。 桩破坏形式主要为鼓胀破坏。,柔性桩（半刚性桩） 无须桩周土的围箍即能自立。桩身刚度和强度较小，压缩量较大；单桩沉降以桩身压缩为主，受桩端持力层性状影响不大的复合地基竖向增强体。 特点: 与散体材料桩依靠桩周土提供的被动土压力维持桩体平衡、承受上部荷载的作用不同，柔性桩同刚性桩一样依靠桩周摩阻力和端阻力把作用在桩体上的荷载传递给地基土。因而，柔性桩复合地基中土的垂直应力的扩散范围较散体材料的大、深度深，加固效果明显。,刚性桩无须桩周土的围箍即能自立。桩身刚度和强度较大，压缩量较小。 特点: 依靠桩周摩阻力和端阻

10、力把作用在桩体上的荷载传递给地基土。深度深，加固效果明显。,复合地基承载力,例题,某建筑场地地基主要受力层为粉细砂，地基承载力特征值为fsk=110kPa，压缩模量ES=5.6MPa。拟采用加填料的振冲法进行地基处理，试验测得振冲桩体地基承载力特征值fpk=510kPa，桩体平均直径d=750mm，桩间距s=2m，等边三角形布置，桩土应力比n=2.5。 (1)计算复合地基承载力特征值； (2)复合地基复合土层的压缩模量； (3)如果要求处理后的复合地基的承载力特征值为180kPa，据此计算较合适的复合地基的桩土面积置换率。,例题,(1)计算复合地基承载力特征值；,例题,(2)复合地基复合土层的

11、压缩模量；,例题,(3)估算复合地基承载力特征值；,主要适用于： 处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土。 对于处理不排水抗剪强度小于20kpa的饱和粘性土和饱和黄土地基，应在施工前通过试验确定其适用性。 软弱粘性土，宜用振冲置换法。 粉、细砂地基，宜用加填料的振冲加密法； 粘粒含量不大于10%的松散中、粗砂地基，宜用无填料振冲加密法。,1、功能区别 桩本身是承受荷载的而砂井本身增加的地基承载力一般不计，仅用来排水固结土基。,砂桩与砂井的区别,2、施工区别 砂桩直径较大，成孔后直接灌砂振动密实，成桩后就能发挥承载作用。 砂井直径较小（70左右），所以成孔后，要用编制袋等盛砂入孔。之后一般要堆

12、载预压，砂井就起排水管的作用，不需振实，能保持自然状态就可。,砂桩与砂井的区别,3、作用机理不同 砂桩挤密作用，复合桩基 砂井排水作用，竖向排水通道 4、直径、间距不同 砂桩比砂井直径大，间距小。,砂桩与砂井的区别,桩土应力比 n可取24,桩应力,土应力,一、复合地基承载力,二、复合桩基的沉降量验算,总沉降量公式,加固区压缩量,下卧层压缩量（天然土）,加固区（复合土层）压缩模量,加固区,未加固区,复合桩基的抗剪强度指标,材料：碎石、级配砂石、粗砂或中砂 厚度：1030cm为宜，可适当加宽。,1、桩体材料配比按照桩体强度控制，桩体试块抗压强度：,2、桩体材料中水泥掺量及其他材料的配合比计算 1）

13、水灰比计算 Rc-水泥标号强度，Mpa。 C-水泥用量，kg W-水用量，kg fcu-桩体混合料试块28d立方体抗压强度平均值，kpa,2、桩体材料中水泥掺量及其他材料的配合比计算 2）粉灰比计算 F-粉煤灰用量，kg,第十三章 加筋法 一、结构与挡土原理,挡 土 原 理 内部稳定：墙面所承受的水平土压力依靠填料与拉筋的摩擦力平衡,缺乏石料地区及大型填方工程； 用于一般地区的路肩式和路堤式挡土墙，但不应修建在滑坡、水流冲刷和崩塌等不良地质地段。,外部稳定：复合结构形成的土墙抵抗拉筋尾部填料所产生的土压力,适用条件,第一节 概述,三、加筋土加固机理,基本原理：在土中沿应变方向埋置具有挠性的拉筋

14、材料，土与拉筋材料产生摩擦，使加筋土犹如具有某种程度的粘聚性，从而改良了土的力学特性。 解释和分析加筋土强度的两种观点,第一节 概述,摩擦加筋原理：加筋土视为组合材料，认为加筋土是 复合体结构（或称锚定式结构）,莫尔库仑理论：加筋土视为均质各向异性材料，认 为加筋土是复合材料结构,特点 1、可装配式施工，施工简便、快速、节省劳力和缩短工期； 2、具有一定柔性，能够适应地基轻微变形，且抗震性强； 3、可做成很高的垂直挡土墙，对地基承载力要求较低； 4、节约占地、造型美观； 5、造价低。,第一节 概述,拉筋断裂造成挡土墙破坏,拉筋强度不足,拉筋与面板连接能力不足,超载,拉筋腐蚀,拉筋与土间结合力不

15、足造成挡土墙破坏,因外部不稳定造成挡土墙破坏,地基承载力低,沿基底抗滑稳定性不足,抗倾覆能力不够,内部稳定性计算,外部稳定性分析,三、加筋土挡土墙的破坏形式,第一节 概述,二、拉筋设计,1、拉筋拉力计算 第i层单根拉筋的拉力Ti按下式计算： 路堤式加筋土挡土墙：,水平间距和垂直间距,路肩式加筋土挡土墙：,路肩式挡土墙，不考虑车辆荷载的扩散作用。,可近似取墙面板中心深度的总侧压应力计算。,第二节 内部稳定性分析,2、拉筋截面面积计算与抗拉强度验算 （1）抗拉强度验算,第二节 内部稳定性分析,2、拉筋截面面积计算与抗拉强度验算 （1）抗拉强度验算,第二节 内部稳定性分析,水平拉力设计值,2、拉筋截

16、面面积计算与抗拉强度验算 （1）抗拉强度验算,第二节 内部稳定性分析,水平拉力设计值,筋带材料抗拉性能的分项系数，取1.25,筋带有效净截面积,3、拉筋长度的确定和单筋抗拔稳定性验算 保证拉力作用下不被拔出,第二节 内部稳定性分析,3、拉筋长度的确定和单筋抗拔稳定性验算,第二节 内部稳定性分析,拉筋长度计算: 无效长度L0i，0.3H折线法确定,第二节 内部稳定性分析,拉筋长度计算: 有效长度Lai,第二节 内部稳定性分析,拉筋长度的实际设计采用值，可按下列原则并满足挡土墙内部稳定的要求统一、协调考虑采用。 1、墙高小于3m时，采用等长拉筋，拉筋长度3.0m； 2、墙高大于3m时，拉筋最小长度 0.8H，且5.0m； 3、墙高大于3m时，可以考虑变换拉筋长度，但采用不等长拉筋时，同等长度拉筋的墙段高度3.0； 4、一处挡土墙拉筋不宜多于3种长度，相邻