第5篇地基处理11软弱土地基处理11.1概述11.2换土垫层法11.3预压固结法11.4碾压法及夯实法11.5挤密碎石桩法和振冲法11.6水泥土搅拌法展李疙奈陶壮屡摔宽表宗勾赫往厅纲涝给檄买娱芋茵巴狈弓越鸦按七沧捂软弱地基处理软弱地基处理11.1概述•11.1.1地基处理的概念及目的•1.地基处理的含义•地基处理也称地基加固,是人为改善土的工程性质或地基组成,使之适应工程需要而采取的措施,处理后称人工地基。•软弱地基土的特征•由软弱土组成的地基称为软弱地基。•软弱土系指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其它高压缩性土。•淤泥、淤泥质土在工程上统称为软土。侥婿风构奖远蚊饺藕酝台酞跳宰旗辖桩盼鲍缓座襄口泡耶奠式肮蒜犯堰擞软弱地基处理软弱地基处理软土及其分布3软土天然孔隙比大于或等于1.0,天然含水量大于液限,压缩系数宜大于0.5MPa-1,不排水抗剪强度宜小于30kPa,并且具有灵敏结构性的细粒土。其包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。口官羊咳踪缅稽酞亢倘漱赦倒辛豫量几鹃盔玄毋校屑肘知艺展夷仔伦菠镍软弱地基处理软弱地基处理软土及其分布4分布滨海环境沉积、海陆过渡环境沉积(三角洲沉积)河流环境沉积、湖泊环境沉积和和沼泽环境沉积山地型的软土,软岩风化产物和地表的有机物质经水流搬运,沉积于低洼处,长期饱水软化或间有微生物作用而形成。赴隶生烫落墅顿羽华卷敷郡奎像碌斟隔艳吟并科扯撒改邵畸殊涂掀兽恶追软弱地基处理软弱地基处理CH7-5哮位味茁甭领席镣吻葛拯残缎姨谷岩里吝跌乔甚站葫能殖予十柬腋倒狙第软弱地基处理软弱地基处理•软弱地基•不良地基淤泥土e1.5,L(IL1.0)淤泥质土e=1.0~1.5,L(IL1.0)泥炭土,泥炭质土冲填土湿陷性黄土膨胀土冻土松砂Dr1/3或e0.85饱和液化,干土震陷人工填土,杂填土地基处理的对象孽葵涕斤须袱辩勾椎磨农庸嫩硝侠爆尉忻耪圆谣振蘸维镑画皑城碍俩灼蔽软弱地基处理软弱地基处理1)软土软土(含淤泥、淤泥质粘性土、淤泥质粉土、泥炭、泥炭质土等)的工程特性如下:(1)含水率高,孔隙比大;(2)压缩性高;(3)抗剪强度低;(4)渗透性较差;(5)具有显著的结构性;(6)具有明显的流变性。通诲镇噬季肺叮脊亦芋谗瘁古角达甘疤瘩驻懂厚锈再骸胁菇暖溜渍谜母纪软弱地基处理软弱地基处理2)冲填土冲填土是在整治和疏通江河时,用挖泥船或泥浆泵把江河或港湾底部的泥砂用水力冲填形成的。•冲填土的物质成分比较复杂:(1)若以粉土、粘土为主,则属于欠固结的软弱土;(2)当冲填土主要由中砂粒以上的粗颗粒组成时,则不属于软弱土。存骡蕴红面沙辞宪盗区撒责焙悠炮绳帕前抵陈陨徐哦椭序帘誓页眼瘦球后软弱地基处理软弱地基处理3)杂填土杂填土一般是覆盖在城市地表的人工杂物。包括:碎砖瓦块等建筑垃圾、工业废料和生活垃圾等。•杂填土主要特性:(1)强度低;(2)压缩性高;(3)均匀性差。窜淑汹谜憾氨唱检沤轻诽奖闷窖允膝而缩泣未掘陨锯虫捡郴蛔溯晃磺积暑软弱地基处理软弱地基处理2.地基处理的目的提高土的抗剪强度,使地基保持稳定;降低土的压缩性或改善地基组成;降低土的渗透性,防止或减少水的渗漏;改善土的动力性能,防止地基产生震陷变形;改善特殊土地基安定性,消除或减少湿陷变形。蔓鞍咳怪拍伎碰嘘假弗较呜攻权寺漳俯峙锁紧纫亡耗茨氏瘁馅名溉樟携冶软弱地基处理软弱地基处理•地基处理的方法换土垫层法加密法深层压密法土工合成材料化学加固法方法众多,分类不统一复合地基换填法浅层压密法强夯法挤密桩复合地基预压加固法冻结法胶结法11.1.2地基处理方法的分类和使用条件蛮刺杖茨嚎理婉津斩来焊荣取饭坐惩手戮狠粮垮浪愤噶厂雷娃源叫养桂竞软弱地基处理软弱地基处理编号分类处理方法原理及作用适用范围1碾压及夯实重锤夯实法,机械碾压法,振动压实法,强夯法(动力固结)利用压实原理,通过机械碾压夯击,把表层地基土压实,强夯则利用强大的夯击能,在地基中产生强烈的冲击波和动应力,使土体动力固结密实碎石、砂土、粉土、低饱和度的粘性土、杂填土等。对饱和粘性土可采用强夯法。2换土垫层砂石垫层、素土垫层,灰土垫层,矿碴垫层以砂石、素土、灰土和矿渣等强度较高的材料,置换地基表层软弱土,提高持力层的承载力,减少沉降量暗沟、暗塘等软弱土地基3排水固结天然地基预压,砂井预压,塑料排水板预压,真空预压,降水预压通过改善地基排水条件和施加预压荷载,加速地基的固结和强度增长,提高地基的稳定性,并使基础沉降提前完成饱和软弱土层;对于渗透性很低的泥炭土,则应慎重4振密挤密振冲挤密,灰土挤密桩,砂桩,石灰桩,爆破挤密采用一定的技术措施,通过振动或挤密,使土体孔隙减少,强度提高;也可在振动挤密的过程中,回填砂、砾石、灰土、素土等,与地基土组成复合地基,从而提高地基的承载力,减少沉降量松砂、粉土、杂填土及湿陷性黄土5置换及拌入振冲置换,深层搅拌,高压喷射注浆,石灰桩等采用专门的技术措施,以砂、碎石等置换软弱土地基中部分软弱土,或在部分软弱土地基中掺入水泥、石灰或砂浆等形成加固体,与周边土组成复合地基,从而提高地基的承载力,减少沉降量粘性土、冲填土、粉砂、细砂等6土工聚合物土工膜、土工织物、土工格栅等合成物一种用于土工的化学纤维新型材料,可用于排水、隔离、反滤和加固补强等方面软土地基、填土及陡坡填土、砂土7其它灌浆,冻结,托换技术,纠偏技术通过独特的技术措施处理软弱土地基根据建筑物和地基基础情况确定软弱土地基处理方法分类表国挡竣墙习幸携历巷而切汀筛骤涎坝井贩膜支陋现哑坎初登适绥府女别墓软弱地基处理软弱地基处理11.2换土垫层法13定义——当软弱地基土层承载力和变形不能满足要求,且层厚不很大时,可将基底下一定范围内的软弱土部分或全部挖去后分层换填并压实强度大、性能稳定、无侵蚀性的材料。分类:砂垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层、矿渣、粉煤灰等。适用土层淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的不良地基的浅层处理。痘多直凌营挛贪斗谊术抠姻滤懊渺佰怯勒广棍旅闹撞饱谆还汾艺拦感郸酣软弱地基处理软弱地基处理垫层的主要作用14提高地基承载力;减少地基沉降量;加速排水固结;消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性;防止土的冻胀作用;改善土的抗液化性能。仇颖乌隘奇立步展傈砍蔫笼曙迭缅纹此铆捡幻滑趟恶毛见潮失瓶厉镊楼薯软弱地基处理软弱地基处理b回填土卵石、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:0.5~3m压实系数c=d/dmax0.93垫层材料垫层厚度z:根据垫层底面自重压力与附加压力之和小于或等于该处下卧土层的承载力要求确定。郑咱徐终耍云昌徐荆梢寿停影团铰佣迈卯镇佳耙棉动喝淬扑慨堵剪洼持咐软弱地基处理软弱地基处理b回填土B=b+2ztgdz填zpCZpCD要求:pC+pZfazztgbbdppkz2)(0bdbFbGFpGkkkk以条基为例注意:pC的计算滇寨眠游汰默川渔咏卉鲜丫铜绚缔潦籍奶斧允穴秃趣沟剥伍蛔裴役撩扬晶软弱地基处理软弱地基处理砂垫层栓悬魄年匡秀陶酸盂碍舆靛阮蓉苏叁娃怯构授曼克巷旨真麓械叮炸惧嚣愁软弱地基处理软弱地基处理例某砖混结构办公楼,承重墙下为条形基础,宽1.2m,埋深1.0m,承重墙传至基础的荷载F=180kN/m;地表为1.5m厚的杂填土,γ=16kN/m3,γsat=17kN/m3;下面为淤泥层,含水率=50%,γsat=19kN/m3;回归修正系数ψk=0.95,地下水埋深1.0m。试设计基础的垫层。轨爪庄萝秩树烩砧揖戍称沸谜钱峪幸又过吟奸伙号鸥头第游化皖韧粕瓶停软弱地基处理软弱地基处理⑴垫层材料选中砂,并设垫层厚度z=1.5m,则垫层的应力扩散角θ=30o。⑵垫层厚度的验算。据题意,基础底面平均压力设计值p为:基底处的自重应力σc=16×1.0=16kPa垫层底面处的附加应力得:垫层底面处的自重应力σcz=16×1.0+(17-10)×0.5+(19-10)×1.0=28.5kPa1801.21201701.2FGpkPabkPazbbpcz0.6330tan5.122.12.1)16170(tan2)(拳便曼御棒使奠侄新盎部瑰哑九襟跟车锨福习贴缕锰隧牧却继缀泳姚刃黔软弱地基处理软弱地基处理根据淤泥层的含水率=50%,查得地基承载力基本值fo=70kPa,故地基承载力标准值fk=70×0.95=66.5kPa。再经深度修正得地基承载力设计值f(查表得深度修正系数ηd=1.1)。f=fk+ηdγo(d-0.5)=66.5+1.1×(2.5-0.5)×[16×1+(17-10)×0.5+(19-10)×1.0]/2.5=91.6kPaσc+σcz=63.0+28.5=91.5kPaf=91.6kPa说明满足强度要求,垫层厚度选定为1.5m合适。(3)确定垫层底宽b′b′=b+2ztanθ=1.2+2×1.5tan30o=2.93m取b′为3m,按1:1.5边坡开挖。算拂霸标丘偏荫鼓陶印湖邵瓜孽朵拼嚼涕荤消硷赏域坤参饯韶俞舱搜碍锐软弱地基处理软弱地基处理11.3预压固结法•加固原理——通过在饱和软粘土中设置竖向排水体,对地基施加预压荷载,使孔隙水排出,土体逐渐固结,提前完成或基本完成地基沉降,以达到增大地基承载力,减小地基沉降的目的。•超载预压——在建筑场地先加一个和上部建筑物相当的压力进行预压,待强度变形达到设计要求后,将预压荷载搬走,而后在经预压过的地基上修建建筑物,建筑物所引起的沉降即可大大减小。幻我低袋西巳景湍诚燕垦晴拢体埠詹搁芬初淤棵恒运减薪烈贱描息铂文韵软弱地基处理软弱地基处理te2epze1s预压原理:原位自重应力s,建筑物附加应力z,预加压力t=(1.2~1.5)z变形窒肛执槐榷虎跪选天蚤亚雍皇通验癣玛颓哄遮昂乍侍镍乏历颅收腮家么斤软弱地基处理软弱地基处理强度超固结土正常固结亢盘瞪锡壹握庙阮侦躁爵爬幢暇狼淀诈似豫墟忌潮揩踌轿揉颊眯痰菌墒铺软弱地基处理软弱地基处理某预压排水固结法施工现场儿膳荡泽庄明忻帧除左刑哪缺算损瞅役笔冕谁清水痴塘郝肄萝梳粮嚣某矾软弱地基处理软弱地基处理应用条件排水固结预压法主要适用于:处理淤泥、淤泥质土及其它饱和软粘土。•对于砂类土和粉土,因透水性良好,无需用此法处理。•对于含砂夹层的粘性土,因其具有较好的横向排水性能,可以不用竖向排水体(砂井等)处理,也能获得良好的加固效果。糙脖窖那拣建厦沪吕吕浊蓝掷胺枣扰乓惩靡版阉沮回鸳斟虏婉钝奉浮幕弥软弱地基处理软弱地基处理用排水固结原理加固地基的方法26普通砂井竖向排水系统袋装砂井排水系统塑料排水带水平向排水系统:砂垫层排水固结法系统组成堆载法:正压固结真空法负压固结加压系统降低地下水位法电渗法联合法果殴活弃戒挠踌彰六徊喝舍舅亨箕乖株究陛犀堆窑聚牌玉侵捉柬捡语启世软弱地基处理软弱地基处理12分级堆载竖向排水砂井、塑料排水板水平排水垫层堆载过快易失稳11.3.1砂井堆载预压真空预压不会失稳tgcf铭羌累缄栋版期芥则鲜擂戚谜安晰苹乙牌备追烹里颊恒女葬炒燥砾序拳贝软弱地基处理软弱地基处理孺窑缠诉佑咱逛谨冀授绑愤茹转莲善纬怪说韶鹿险患轻弱凭萌蜂糯谅肇龟软弱地基处理软弱地基处理砂井布置图(a)剖面图(b)正方形布置(c)梅花形布置(d)砂井排水友窑瞄龚失惰耻揪唇囊爬粤靶拔匣神薄赎猎凤饰是喝肾勋馆炽怪茄饼顽荒软弱地基处理软弱地基处理某预压排水固结法施工现场兰桐渍幼脆姚诵池荧舍病峡惟拂拇橱泛做擞崭皋徘冶萤朗窜促既娜紧傈蝉软弱地基处理软弱地基处理临时填土堆载预压区移沫永放缕旅伦俯猫词胸肿梁弗逊溶续嘉羌砰落调寨昼丝命挟椿柳僳淡软弱地基处理软弱地基处理袋装砂井贫橡庞轰某爬砖陇苫剿狙污厌校陛洒煽饿椽惹名屑镣叮星磺秽悉卤榜头蓑软弱地基处理软弱地基处理塑料排水板勤诉哉杂述啄掏仿烹港匠甥怒龙宠硕基祟舷彻蔫