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1、地基处理方法分类地基处理方法分类加密法加密法深层压密法深层压密法加筋法加筋法（土工合成材料、加筋土、土层锚杆、土（土工合成材料、加筋土、土层锚杆、土钉、树根桩法）钉、树根桩法）化学加固法化学加固法方法众多，方法众多，分类不统一分类不统一 换土垫层法换土垫层法复合地基复合地基换填法换填法浅层压密法浅层压密法强夯法强夯法挤密桩复合地基挤密桩复合地基预压加固法预压加固法冻结法冻结法胶结法胶结法( (灌浆法、高压喷射注灌浆法、高压喷射注浆法、水泥土搅拌法浆法、水泥土搅拌法) )地基处理于小军第二次授第二次授课换土垫层法第二次授课换土垫层法适用范围适用范围加固机理加固机理垫层设计垫层设计垫层施工垫层施工
2、垫层质量检验垫层质量检验加固效果检验加固效果检验工程实例工程实例 b 回填土回填土地基处理于小军第二次授换土垫层法换土垫层法 基础底面下浅层基础底面下浅层软弱土层软弱土层部分或全部挖除，分部分或全部挖除，分层换填强度较大的土体材料，并层换填强度较大的土体材料，并压实至压实至要求的密实要求的密实度为止。度为止。 多用于公路构筑物地基处理，在建筑工程中有多用于公路构筑物地基处理，在建筑工程中有一定范围应用。一定范围应用。 依据垫层材料，可称为依据垫层材料，可称为砂垫层、碎石垫层、素砂垫层、碎石垫层、素土垫层、干渣垫层和粉煤灰垫层土垫层、干渣垫层和粉煤灰垫层等。等。地基处理于小军第二次授垫层种类垫层
3、种类适用范围适用范围砂垫层（碎砂垫层（碎石、砂砾）石、砂砾）中、小型建筑工程的滨、塘、沟等局部处理；软弱中、小型建筑工程的滨、塘、沟等局部处理；软弱土和水下黄土处理（不适用于湿陷性黄土）。可有土和水下黄土处理（不适用于湿陷性黄土）。可有条件用于膨胀土地基。条件用于膨胀土地基。素土垫层素土垫层中小型工程，大面积回填，湿陷性黄土中小型工程，大面积回填，湿陷性黄土灰土垫层灰土垫层中小型工程，膨胀土，尤其湿陷性黄土中小型工程，膨胀土，尤其湿陷性黄土粉煤灰垫层粉煤灰垫层厂房、机场、港区路域和堆场等大、中小型大面积厂房、机场、港区路域和堆场等大、中小型大面积填筑填筑干渣垫层干渣垫层中小型建筑工程。尤其适用
4、于地坪、堆场等大面积中小型建筑工程。尤其适用于地坪、堆场等大面积地基处理和场地平整；铁路、道路路基处理。地基处理和场地平整；铁路、道路路基处理。一、垫层的适用范围表一、垫层的适用范围表地基处理于小军第二次授换土垫层法换土垫层法 b 回填土回填土垫层材料垫层材料卵石、碎石、砾石、粗砂、中砂卵石、碎石、砾石、粗砂、中砂素土素土灰土：灰土：灰土比灰土比 2:8 或或 3:7工业废料：工业废料：粉煤灰，矿渣粉煤灰，矿渣垫层厚度垫层厚度一般：一般：0.53m地基处理于小军第二次授1、提高持力层的承载力、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通过扩散作用使传到垫层下的软弱土层应力减少；减
5、少；2、减小沉降量、减小沉降量换填材料代替上部软弱土层，可减小这部分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；减小，这相应减小下卧土层的沉降量；二、加固机理二、加固机理地基处理于小军第二次授3、加速软弱土层的排水固结、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，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，产生较大的孔隙因而使基底下软弱土不易固结，产生较大的孔
6、隙水压力，从而导致地基土强度降低，产生塑性破水压力，从而导致地基土强度降低，产生塑性破坏的危险。坏的危险。加固机理加固机理地基处理于小军第二次授3、加速软弱土层的排水固结、加速软弱土层的排水固结垫层可作为良好的排水面，使基础下面垫层可作为良好的排水面，使基础下面的孔隙水压力迅速消散，加速垫层下软弱土的孔隙水压力迅速消散，加速垫层下软弱土层的固结，从而提高其强度。层的固结，从而提高其强度。加固机理加固机理地基处理于小军第二次授4、防治冻胀、防治冻胀垫层材料孔隙大，不易产生毛细现象，垫层材料孔隙大，不易产生毛细现象，可防治冻胀。可防治冻胀。5、消除膨胀土的胀缩作用、消除膨胀土的胀缩作用加固机理加固
7、机理地基处理于小军第二次授厚度厚度宽度宽度压实度压实度三、垫层设计三、垫层设计地基处理于小军第二次授地基处理于小军第二次授换土垫层法厚度和宽度设计换土垫层法厚度和宽度设计 b 回填土回填土垫层材料垫层材料卵石、碎石、砾石、粗砂、中砂卵石、碎石、砾石、粗砂、中砂素土素土灰土：灰土：灰土比灰土比 2:8 或或 3:7工业废料：工业废料：粉煤灰，矿渣粉煤灰，矿渣垫层厚度垫层厚度一般：一般：0.53m垫层设计垫层设计持力层：持力层： p f下卧层：下卧层： pZ + pCZ fz+d压实系数压实系数 c= d/ dmax 0.93地基处理于小军第二次授 b 回填土回填土B = b+2ztg dz 填填
8、z pCZ pCD要求：要求：pZ + pCZ fz+d以条基为例以条基为例地基处理于小军第二次授为何要有压实度？为何要有压实度？土的压实原理土的压实原理 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；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，从而压实效果好；相同压实功下易于移动而挤密，从而压实效
9、果好； 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。填充在孔隙中，阻止了土粒移动，因而压实效果又趋于下降。地基处理于小军第二次授地基处理的效果检验地基处理的效果检验换填材料的质量检验换填材料的质量检验压实质量检验（检验压实系数与施工含水量）压实质量检验（检验压实系数与施工含水量）压实系数压实系数 c= d/ dmax 0.93施工含水量：最优含水量施工含水量：最优
10、含水量2地基处理于小军第二次授工程实例工程实例 1、某基础底面积和埋深如图所示。、某基础底面积和埋深如图所示。bl4m5m，埋，埋深深d3m，作用基础顶面竖向荷载，作用基础顶面竖向荷载F10000kN，土层，土层08m皆为细砂，皆为细砂，6个细砂试样的内摩擦角平均值为个细砂试样的内摩擦角平均值为21.7。，变异系数为变异系数为0.1，重度为，重度为17kN/m3。是否要进行地基处理？是否要进行地基处理？若采用换填垫层法进行地基处理，填料为碎石，重度为若采用换填垫层法进行地基处理，填料为碎石，重度为19.5kN/m3，换填垫层厚度为，换填垫层厚度为2m，分层压实，使土的内摩，分层压实，使土的内摩
11、擦角达到擦角达到36。垫层。垫层底面宽度底面宽度应不小于多少？若换填的碎应不小于多少？若换填的碎石的最大干重度为石的最大干重度为1.60t/m3，分层压实的每层控制，分层压实的每层控制干密度干密度不应小于多少？不应小于多少？地基处理于小军第二次授是否要进行地基处理？是否要进行地基处理？（pk？fa）由砂土抗剪强度确定地基承载力特征值由砂土抗剪强度确定地基承载力特征值统计修正系数统计修正系数由规范查得由规范查得Mb0.51,Md=3.06地基处理于小军第二次授地基处理于小军第二次授下卧层承载力验算下卧层承载力验算 pzpczfaz地基处理于小军第二次授各层控制干密度？各层控制干密度？压实系数压实
12、系数地基处理于小军第二次授工程实例砂石垫层处理多层建筑下软土地基工程实例砂石垫层处理多层建筑下软土地基1、工程概括、工程概括 某综合楼位于丹阳市新民路上，其地质状况大致如表某综合楼位于丹阳市新民路上，其地质状况大致如表24所示。该工程原设计采用振动沉管灌注桩。在桩基施所示。该工程原设计采用振动沉管灌注桩。在桩基施工中，由于振动和排污问题，使得工程在施工了部分桩基工中，由于振动和排污问题，使得工程在施工了部分桩基后，被迫停工。图后，被迫停工。图23为已实施了桩基的部分建筑。为已实施了桩基的部分建筑。地基处理于小军第二次授地基处理于小军第二次授地基处理于小军第二次授 在重新设计此工程中，面临着所处
13、场地的地基表层很在重新设计此工程中，面临着所处场地的地基表层很软弱，地基表层约为软弱，地基表层约为4m4m厚的杂填土。此层杂填土的成分较厚的杂填土。此层杂填土的成分较复杂，有碎石、瓦砾等建筑垃圾并含有少量腐殖质。杂填复杂，有碎石、瓦砾等建筑垃圾并含有少量腐殖质。杂填土比较疏松和不均匀，在同一建筑物场地的不同位置，其土比较疏松和不均匀，在同一建筑物场地的不同位置，其承载力和压缩性往往有较大承载力和压缩性往往有较大差异差异。地质勘探报告建议此层。地质勘探报告建议此层杂填土不能作为基础的杂填土不能作为基础的持力层持力层。 另外，新设计的建筑物层数、荷载均相差较大，并且另外，新设计的建筑物层数、荷载均
14、相差较大，并且原设计的桩基已有部分施工完等复杂情况。因此，要设计原设计的桩基已有部分施工完等复杂情况。因此，要设计好复杂软弱地基的基础设计有好复杂软弱地基的基础设计有很大难度很大难度。地基处理于小军第二次授2 2、砂垫层的设计方案、砂垫层的设计方案 为了充分利用天然地基强度，减小基底附加应力和调为了充分利用天然地基强度，减小基底附加应力和调整基础变形沉降，设计时从三方面入手：整基础变形沉降，设计时从三方面入手： （1 1）在土体不发生整体剪切破坏的前提下，以基础）在土体不发生整体剪切破坏的前提下，以基础 变形沉降为控制条件，对杂填土层在设计变形沉降为控制条件，对杂填土层在设计六层基础和三层六层
15、基础和三层基础区别对待基础区别对待。六层部分，由于荷载较大，杂填土作为持。六层部分，由于荷载较大，杂填土作为持力层，其承载力显然不够。因此，必须将杂填土挖除，采力层，其承载力显然不够。因此，必须将杂填土挖除，采用用砂石垫层进行处理砂石垫层进行处理。其主要目的在于提高浅基础的承载。其主要目的在于提高浅基础的承载力，减少基础的沉降量。另外，砂石垫层可以加速软土层力，减少基础的沉降量。另外，砂石垫层可以加速软土层的排水固结，不但可以使基础下面的孔隙水压力迅速消散，的排水固结，不但可以使基础下面的孔隙水压力迅速消散，避免地基土的塑性破坏，而还可以加速砂石垫层下软土层避免地基土的塑性破坏，而还可以加速砂
16、石垫层下软土层的固结，提高其强度。的固结，提高其强度。地基处理于小军第二次授2 2、砂垫层的设计方案、砂垫层的设计方案 （1 1）三层部分，由于荷载相对较小，如果同样采用砂石）三层部分，由于荷载相对较小，如果同样采用砂石垫层进行处理，将会增加基础的造价。因此，采用杂填土垫层进行处理，将会增加基础的造价。因此，采用杂填土碾压加固地基的方法。实际工程中先挖除大约碾压加固地基的方法。实际工程中先挖除大约2m2m厚的杂填厚的杂填土，余下土，余下2m2m左右的杂填土采用左右的杂填土采用80kN80kN压路机碾压。杂填土的压路机碾压。杂填土的质量以压实系数和现场含水量控制。实际工程的设计压实质量以压实系数
17、和现场含水量控制。实际工程的设计压实系数达到系数达到0.940.940.97.0.97. 为了协调桩基、砂石垫层之间的差异沉降，碾压后的为了协调桩基、砂石垫层之间的差异沉降，碾压后的杂填土的变形模量控制在杂填土的变形模量控制在400040005000kPa5000kPa范围。范围。地基处理于小军第二次授2 2、砂垫层的设计方案、砂垫层的设计方案 （2 2）扩大基础底面积，减小附加应力。通过利用基础底）扩大基础底面积，减小附加应力。通过利用基础底板宽度和刚度的变化以及持力层的变形模量的改变，调整板宽度和刚度的变化以及持力层的变形模量的改变，调整基础的沉降差和基础内力。基础的沉降差和基础内力。（3
18、 3）尽量减轻结构自重，对基础部分，采用补偿基础原）尽量减轻结构自重，对基础部分，采用补偿基础原理，将基础埋置深些，底层采用架空板，基础底板和架空理，将基础埋置深些，底层采用架空板，基础底板和架空板之间尽量少覆盖土。上部结构非承重隔墙均采用大孔砖，板之间尽量少覆盖土。上部结构非承重隔墙均采用大孔砖，以减轻上部结构自重。以减轻上部结构自重。地基处理于小军第二次授2 2、砂垫层的设计方案、砂垫层的设计方案 在新设计中，将六层和三层部分以及已施工完的桩基在新设计中，将六层和三层部分以及已施工完的桩基部分用沉降缝分开，见图部分用沉降缝分开，见图2 22 2。 已施工的部分桩基采用振动灌注桩，桩断面尺寸
19、为已施工的部分桩基采用振动灌注桩，桩断面尺寸为425mm425mm425mm425mm，桩长为，桩长为17m17m左右。桩尖持力在粉质黏土上，左右。桩尖持力在粉质黏土上，桩的承载力设计值为桩的承载力设计值为500kN500kN，见图，见图2 23 3。 经过二年多的使用，通过回访和建设单位的反映，该经过二年多的使用，通过回访和建设单位的反映，该建筑物使用正常，未发现任何异常情况。建筑物的沉降及建筑物使用正常，未发现任何异常情况。建筑物的沉降及沉降差控制在规范允许范围之内，各单元的沉降差没有明沉降差控制在规范允许范围之内，各单元的沉降差没有明显的差异。说明该建筑物的基础设计是成功的。显的差异。说
20、明该建筑物的基础设计是成功的。地基处理于小军第二次授地基处理于小军第二次授地基处理于小军第二次授地基处理于小军第二次授地基处理于小军第二次授工程实例工程实例灰土和素土垫层处理灰土和素土垫层处理二期工程湿陷性黄土地基二期工程湿陷性黄土地基工程概括工程概括主楼主楼12层框架结构，裙房三层，钢筋混泥土筏板基础。平面形状为层框架结构，裙房三层，钢筋混泥土筏板基础。平面形状为燕翼形。基底压力为燕翼形。基底压力为200kpa。地基处理于小军第二次授工程实例工程实例灰土和素土垫层处理灰土和素土垫层处理二期工程湿陷性黄土地基二期工程湿陷性黄土地基工程地质条件工程地质条件据勘察报告，在深度据勘察报告，在深度38m范围内可分为范围内可分为18个亚层，与地基处理有关个亚层，与地基处理有关的是最上面的七层土，以下列出六层土的物理力学指标，见下表所的是最上面的七层土，以下列出六层土的物理力学指标，见下表所示。从表中可看出，第六层以下各土层湿陷性已完全消除，土层分示。从表中可看出，第六层以下各土层湿陷性已完全消除，土层分布见图所示。布见图所示。地基处理于小军第二次授地基处理于小军第二次授地基处理于小军第二次授地基处理于小军第二次授地基处理于小军第二次授地基处理于小军第二次授
