,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,0,软弱地基处理,土力学与地基基础,软弱地基处理土力学与地基基础,1,目录,软弱地基处理,1.1,软弱地基处理简介,1.2,复 合 地 基,1.3,换填垫层法,1.4,强夯法与强夯置换法,1.5,预压法,目录 软弱地基处理 1.1软弱地基处理简介 1.2,目录,1.6,砂 石 桩 法,1.7,高压喷射注浆法,1,.8,水泥土搅拌桩法,1.9,土工合成材料,软弱地基处理,目录 1.6砂 石 桩 法 1.7 高压喷射注浆法,学习目标,了解软弱土的特征；,掌握复合地基的作用机理、参数的选用、承载力与变形的计算。,了解地基处理的目的、分类和适用范围；熟悉地基加固的原理。,学会换土垫层法、强夯法等地基处理的设计计算。,能根据工程地质条件、施工条件、资金情况等因素因地制宜地选择合适的地基处理方案。,软弱地基处理,学习目标了解软弱土的特征； 软弱地基处理,1.1,软弱地基处理简介,1.1.1,软,弱,土,的,特,征,软土,冲填土,其他高压缩,性土,杂填土,1,2,4,3,1.1 软弱地基处理简介1.1.1软软土冲填土其他高压缩杂填,1.1,软弱地基处理简介,1.1.2地,基,处,理,方,法,的,分,类,1.1 软弱地基处理简介1.1.2地,1.1,软弱地基处理简介,1.1.2地,基,处,理,方,法,的,分,类,1.1 软弱地基处理简介1.1.2地,1.2,复 合 地 基,1.1.2地,基,处,理,方,法,的,分,类,1.复合地基的分类,复合地基的分类方法有多种。根据地基中增强体的方向可分为竖向增强体复合地基（包括柔性桩、半刚性桩和刚性桩复合地基）和横向增强体复合地基（包括土工合成材料、金属材料格栅等形成的复合地基）；根据成桩材料可分为散体材料桩（如砂石桩、石灰桩、灰土挤密桩、土挤密桩等）、水泥土类桩（如水泥土搅拌桩、夯实水泥土桩、旋喷桩等）和混凝土类桩（如水泥粉煤灰碎石桩、树根桩、锚杆静压桩等）；根据成桩后桩体的强度（或刚度）可分为柔性桩（如散体材料桩）、半刚性桩（如水泥土类桩）和刚性桩（如混凝土类桩）。,1.2 复 合 地 基1.1.2地1.复合地基的分类,1.2,复 合 地 基,1.1.2地,基,处,理,方,法,的,分,类,2.复合地基的作用机理,（1）桩体作用。,（,2,）加速固结作用。,（,3,）挤密作用。,（,4,）加筋作用。,（,5,）褥垫层,作用。,1.2 复 合 地 基1.1.2地2.复合地基的作用机理（1,1.3,换填垫层法,1.3.1,垫,层,的,设,计,1.垫层的厚度,垫层的厚度应根据需要置换软弱土层的深度或垫层底部下卧土层的承载力来确定，垫层内应力的分布如图11-1所示，并应符合下式要求。,p,z,+p,cz,f,az,（11-1）,式中，p,z,为垫层底面处的附加应力设计值（kPa）；p,cz,为垫层底面处土的自重应力值（kPa）；f,az,为经深度修正后垫层底面处土层的地基承载力特征值（kPa）。,1.3 换填垫层法1.3.1垫1.垫层的厚度 垫层的厚度,1.3,换填垫层法,1.3.1,垫,层,的,设,计,1.垫层的厚度,图11-1 垫层内应力的分布,1.3 换填垫层法1.3.1垫1.垫层的厚度图11-1 垫层,1.3,换填垫层法,1.3.1,垫,层,的,设,计,1.垫层的厚度,1.3 换填垫层法1.3.1垫1.垫层的厚度,1.3,换填垫层法,1.3.1,垫,层,的,设,计,2.垫层的承载力和变形验算,【例11-1】某四层砖混结构住宅，承重墙下为条形基础，宽度为1.2 m，埋深为1.0 m，上部建筑物作用于基础的荷载为120 kN/m，基础及基础上土的平均重度为20.0 kN/m,3,。场地的土质条件是：第一层为粉质黏土，层厚为1.0 m，重度为17.5 kN/m,3,；第二层为淤泥质黏土，层厚为15.0 m，重度为17.8 kN/m,3,，含水量为65%，承载力特征值为45 kPa；第三层为密实砂砾石层，地下水距地表为1.0 m。求垫层厚度和垫层宽度。,【解】(1)确定砂垫层厚度。先假设砂垫层厚度为1.0 m，并要求分层碾压夯实，其干密度要求大于1.620 g/cm,3,，则,1.3 换填垫层法1.3.1垫2.垫层的承载力和变形验算,1.3,换填垫层法,1.3.1,垫,层,的,设,计,2.垫层的承载力和变形验算,1.3 换填垫层法1.3.1垫2.垫层的承载力和变形验算,1.3,换填垫层法,1.3.1,垫,层,的,设,计,1.3.2垫层的材料,目前，常用的垫层有砂垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层、矿渣垫层、粉煤灰垫层以及用其他性能稳定、无侵蚀性的材料做成的垫层。垫层可选用的材料有砂石、粉质黏土、灰土、矿渣、粉煤灰、其他工业废渣、土工合成材料等，但应注意的是：对湿陷性黄土地基，不得选用砂石等透水材料；用于湿陷性黄土或膨胀土地基的粉质黏土垫层，土料中不得夹有砖、瓦和石块；易受酸、碱影响的基础或地下管网不得采用矿渣垫层；作为建筑物垫层的粉煤灰和矿渣应符合有关放射性安全标准的要求，大量填筑粉煤灰和矿渣时，应考虑对地下水或土壤的环境影响；所用土工合成材料的品种与性能及填料的土类应根据工程特性和地基土条件，按照土工合成材料应用技术规范（GB 502901998）的要求，通过设计并进行现场试验后确定。,1.3 换填垫层法1.3.1垫1.3.2垫层的材料 目,1.3,换填垫层法,1.3.1,垫,层,的,设,计,1.3.3垫层的施工,垫层的施工应根据不同的换填材料选择施工机械。垫层的施工方法、分层铺填厚度、每层压实遍数等宜通过试验确定。当垫层底部存在古井、古墓、洞穴、旧基础、暗塘等软硬不均的部位时，应先根据建筑对不均匀沉降的要求予以处理，经检验合格后，方可铺填垫层换填垫层施工时应注意基坑排水，除采用水撼法施工砂垫层外，不得在浸水条件下施工，必须使用时应采取降低地下水位的措施。垫层底面宜设在同一标高上，如深度不同，则基坑底土面应挖成阶梯或斜坡搭接，并按先深后浅的顺序进行垫层施工，搭接处应夯压密实。,1.3 换填垫层法1.3.1垫1.3.3垫层的施工,1.4,强夯法与强夯置换法,1.4.1,强,夯,法,的,加,固,机,理,1,2,3,动力密实,动力固结,动力置换,1.4 强夯法与强夯置换法1.4.1强123动力密实动力固结,1.4,强夯法与强夯置换法,1.4.2,强,夯,设,计,与,施,工,6.,5.,单点夯击击数与夯击遍数,4.,垫层铺设,3.,间歇时间,2.,1.,有效加固深度,夯锤和落距,夯击点的布置与间距,1.4 强夯法与强夯置换法1.4.2强6.5.单点夯击击数与,1.4,强夯法与强夯置换法,1.4.2,强,夯,设,计,与,施,工,1.4 强夯法与强夯置换法1.4.2强,1.5,预压法,1.5.1,组,成,及,适,用,条,件,预压法是由排水系统和加压系统两部分共同组成的。排水系统，主要用于改变原有地基的排水条件，缩短排水距离。加压系统，是指对地基施加预压的荷载，它使地基土的附加压力增加而产生固结。预压法适用于处理淤泥、淤泥质土和冲填土等饱和软黏土地基。,1.5 预压法1.5.1组 预压法是由排水系,1.5,预压法,1.5.2,加,固,原,理,土层的排水固结效果和它的排水边界条件有关。当土层厚度相对荷载宽度(或直径)比较小时，土层中的孔隙水会向上、下面透水层排出而使土层发生固结，如图11-2（a）所示，这称为竖向排水固结。为了加速土层的固结，常在被加固地基中置入砂井、塑料排水板等竖向排水体，如图11-2（b） 所示,图11-2 预压法的排水情况,1.5 预压法1.5.2加 土层的排水固结效果和它的排,1.5,预压法,1.5.3,堆,载,预,压,法,设,计,2.砂垫层,1.砂井,4.加载速率,3.预压荷载,5.其他,1.5 预压法1.5.3堆2.砂垫层1.砂井4.加载速率3.,1.5,预压法,1.5.3,堆,载,预,压,法,设,计,1.砂井,2,）砂井的,长度,1,）砂井的直径和间距,3,）砂井的,布置和范围,1.5 预压法1.5.3堆1.砂井2）砂井的1）砂井的直径和,1.5,预压法,1.5.3,堆,载,预,压,法,设,计,砂井常按梅花形和正方形布置，如图11-3 所示。,图11-3 砂井的布置,1.5 预压法1.5.3堆 砂井常按梅花形和正方形布置，如图,1.6,砂 石 桩 法,2.桩直径及,桩位布置,1.,加固范围,3.桩间距,4.桩长,5.材料,6.垫层,1.6 砂 石 桩 法2.桩直径及1.6.垫层,1.7,高压喷射注浆法,1.高压喷射注浆法的分类,Eye-Catching Visual,旋转喷射（简称“旋喷”）,定向喷射（简称“定喷”）,摆动喷射（简称“摆喷”）,1.7 高压喷射注浆法1.高压喷射注浆法的分类Eye-Ca,1.7,高压喷射注浆法,2.高压喷射注浆法的特点,1,适用范围较广。,适用土层较多。,2,3,分施工简便灵活。,可控制加固体的形状和加固范围。,4,5,耐久性好，可用于永久性工程中。,6,环保效果好。,高压喷射注浆法的特点,1.7 高压喷射注浆法2.高压喷射注浆法的特点1适用范围较,1.7,高压喷射注浆法,3.加固地基的机理,高压喷射注浆时，为了取得更大的破坏力，一般要求高压脉冲泵的工作压力在20 MPa以上，高压喷射流像金属翼一样冲击土体，使土体由整体变成松散状，随着喷射流的连续冲切和移动，土体破坏的深度和范围不断扩大。,从土体上冲落下来的土粒，一部分随着水流与气流被带出地面，其余的土粒与浆液搅拌混合，经过一系列的物理化学反应便凝固成加固体。,喷射流在终期区域，能量衰减很快，不能直接冲击土体使土粒剥落，但能对有效射程的边界土产生挤压，并使部分浆液进入土粒之间的空隙里，使加固体与四周土紧密相依，不产生脱离现象。,1.7 高压喷射注浆法3.加固地基的机理 高压喷,1.7,高压喷射注浆法,4.设计要点,（1）加固体的,强度和范围。,（,3,）褥垫层设置。,（2）桩的平面布置。,（4）地基承载力。,1.7 高压喷射注浆法4.设计要点（1）加固体的（3）褥垫,1.8,水泥土搅拌桩法,1.,水泥土搅拌桩法的特点,（,2,）,在地基加固过程中无振动，无噪声，对周围环境无污染，对软土无侧向挤压，对邻近建筑物影响很小。,可根据上部结构需要灵活采用柱状、壁状、格栅状和块状等多种加固形状。,可有效提高地基强度。当水泥掺量为8%和10%时，加固体强度分别为0.24 MPa 和0.65 MPa，而天然软土地基强度仅为0.006 MPa。,施工机具比较简单，施工期较短，造价低廉，效益显著。,（1）,（,3,）,（,4,）,1.8 水泥土搅拌桩法1.水泥土搅拌桩法的特点（2）,1.8,水泥土搅拌桩法,2.,水泥土搅拌桩法的设计要点,1),对地质勘察的要求,2),布桩形式的选择,3),桩长和桩径的确定,4）,地基承载力特征值,1.8 水泥土搅拌桩法2.水泥土搅拌桩法的设计要点1)2),1.9,土工合成材料,1.,土工合成材料的特性指标,土工合成材料的特性指标主要包括：产品形态，即材质及制造方法、宽度、每卷的直径及重量；物理性质，即单位面积的质量、厚度、开孔尺寸及均匀性；力学性质，即抗拉强度、断裂时的延伸率、撕裂强度、穿透强度、握持抗拉强度、顶破强度、疲劳强度、蠕变性等；水理性质，即垂直向和水平向透水性、淤堵和防水性等；耐久性，即抗紫外线能力、化学稳定性和生物稳定性等。,1.9 土工合成材料1.土工合成材料的特性指标 土工,1.9,土工合成材料,2.,土工合成材料的特点,（1）质地柔软，质量轻，整体连续性好。,（2）施工方便，造价较低，抗拉强度高，没有显著的方向性，各向强度基本一致。,（3）耐磨、耐腐蚀、耐久和抗微生物侵蚀性好，不易霉烂和虫蚀。,（4）材料为工厂制品，可根据需要制成透水材料和不透水材料。,（5）土工合成材料存在抗紫外线(老化)能力较低的缺点，但如果埋在土中，不受紫外线照射，则不会受其影响，可使用40年以上。,1.9 土工合成材料2.土工合成材料的特点 （1）质地,1.9,土工合成材料,3.,土工合成材料在地基处理中的应用,1）过滤和排水,2,）隔离作用,3,）加筋作用,4,）防渗作用,5,）防护作用,1.9 土工合成材料3.土工合成材料在地基处理中的应用1）,谢谢观看！,土力学与地基基础,谢谢观看！土力学与地基基础,35,