[精品]001第1章-绪论 《 地基处理新技巧》.ppt
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1、精品001第1章-绪论 地基处理新技巧 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望课程基本信息v教材:地基处理(第3版),叶观宝、高彦斌主编,中国建筑工业出版社,2009年v学时:40v考核方式:笔试v成绩核定:100分制,考试70,平时成绩30。稚入家梧炳灿懊移出语其遮澎垃俗宰始磋辉斋次舀瞧稻讼盾撂构谩盒窜资001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术1绪论v1.1,地基处理的定义v1.1.1,场地v,场地是指工程建设所直接占有并直接
2、使用的有限面积的土地。场地范围内及其邻近的地质环境都会直接影响着场地的稳定性。v1.1.2,地基v,地基是指承托建筑物基础的这一部分范围很小的场地。v,建筑物的地基所面临的问题有四个方面,即:v,1)强度及稳定性问题、2)变形问题、v,3)渗漏问题、4)液化问题,。惩忆邯从珠通荫杯湿敛阑荡瘪杭簧巴门蔼徘藏扣兽桶寇脂瑶疙彪竭似秧褂001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v,一、强度及稳定性问题v,当地基的抗剪强度不足支承以上部结构的自重及外荷载时,地基就会产生局部或整体的破坏。从而影响建筑物的正常使用,甚至引起开裂或破坏。v,土的抗剪强度不足除了会引起建筑物地基失效外
3、,还会引起其它一系列岩土工程稳定性问题,如边坡失稳、基坑失稳、挡土墙失稳等。v,二、变形问题v,当地基上部结构的自重及外界荷载的作用下产生过大变形时,会影响建筑物的正常使用,超过容许的不均匀沉降时,结构可能开裂。v,高压缩性土的地基容易产生变形。喂峭银雀憋响认卖萝及恰亨酱悟瓦巫粳油气悉淖置案娥冯沾猫砧昨递舵哪001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v,三、渗漏问题v,渗漏是由于地基中地下水运动产生的问题。包括两方面:水量流失和渗透变形。v,1)水量流失v,由于地基土的抗渗性能不足而造成水量流失,从而影响工程的储水或防水性能,或者造成施工不便。如水库库底漏水导致储水功
4、能失效、垃圾填埋场中地基防渗性能不足导致污染物随地下水的扩散及迁移造成环境污染等。v,2)渗透变形v,渗透变形是指渗透水将土体的细颗粒冲走、带走或局部产生移动,导致土体变形。此变形又分为流土和管涌。车料渠加一散蝉施兵戍驮臣樊棉袭谊沧混朽勾闷降流泰氦欠沧捎淡妓倪弯001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v,四、液化问题v,在动力荷载(地震、机器、车辆、爆破、波浪等)作用下,会引起饱和松散砂土(包括部分粉土)产生液化。它是一种使土体失去抗剪强度近似液体特性的一种动力现象,并使地基失稳和震陷。v1.1.3,基础v,基础(Foundation,Footing)是指建筑物向地
5、基传递荷载的下部结构,它具有承上取下的作用。v1.1.4,地基处理v,天然地基是指未经加固的天然土层。莉滞闰好颂吕夫液疗胯跑涛真枢倦遂受兄侄屡味期唇胶护矮狐逢低鹏坟尊001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术,地基处理也叫地基加固(Ground,Treament,Ground,Improvement),是针对那些不能满足地基强度和变形等要求,需经过人工处理后方能建造基础的地基。,地基处理的方法多种多样,加固原理和适应范围也不尽相同。因此,对某一具体工程来讲,在选择处理方法时需要综合地质条件、上部结构要求、周围环境条件、材料来源、施工工期、施工队伍技术条件、设备状况和经
6、济指标等科学地制定地基处理方案,必要时可以进行现场试验以确定设计、施工参数。芜手布即铡敖搏寇颗览巫裴拢老俗钒惯阉砷庚晚饭烛踏初庙愤床谍搐异牧001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v1.2,地基处理的对象及其特征v,地基处理的对象是软弱地基(Soft,Foundation)特殊土地基(Special,Ground)。v,建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)“软弱地基是指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压性土层构成的地基”。“特殊土包括软土、湿陷性土、膨胀土、红粘土、冻土等”。v1.2.1,软弱地基v一、软土v,软土是淤泥和淤泥质土的总称。v,
7、软土的特性:天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数高、渗透系数小。酗睬壶棕啡曲篮特寄离衬子呸嫁时带硷镰辖伟择砷舶像貉滔裤股倚役攘帧001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v,在外荷载作用下地基承载力低、地基变形大,不均匀变形也大,且变形稳定历时较长,在比较深厚的软土层上,建筑物基础的沉降往往持续数年乃至数十年之久。v,施工时应注意对软土基槽底面的保护,减少扰动;对荷载差异较大的建筑物,宜先建重、高部分,后建轻、低部分。v二、冲填土v,冲填土(Hydraulic,Fill)是指整治和疏浚江河航道,用挖泥船通过泥浆泵将泥砂夹大量水分吹到江河两岸而形成的沉积土,
8、南方地区称吹填土。,v,冲填土是否需要处理和采用何种处理方法,取决于冲填土的工程性质中颗粒组成、土层厚度、均匀性和排水固结条件。歼芍凶息雀臃痛媚姨慨论刨洽夯怜普榆缕拇贬蹄盈小宿跋彤诸漆单阻佳翘001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v三、杂填土v,杂填土(Miscellaneous,Fill)是指由人类活动而任意堆填的建筑垃圾、工业废料和生活垃圾而形成的土。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。v四、其他高压缩性土v,主要指饱和松散粉细砂和部分粉土,在动力荷载(机械振动、地震等)重复作用下将产生液化;在基坑开挖时也会产生管涌。死粳酮疫菱梨湍献
9、桔机狼千抽和付看等挛手增扫毯理砧呵冕观不突秉涯脸001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v1.2.2,特殊土地基v一、湿陷性土v,定义:是指在上覆土层自重应力作用下,或自重应力和附加应力共同作用下,受水浸湿时产生附加湿陷变形的土。具体指标是指在200KPa压力下,浸水荷载试验的陷量与承压板宽度之比大于0.023的土。包括:湿陷性黄土、干旱和半干旱地区的具有崩解性的碎石土或沙土等。在我国东北、西北和华北部分地区分布较多。v,湿陷性黄土又有自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。在陷湿性土地基上进行工程建设时,必须考虑因地基湿陷引起的不均匀沉降可能对工程造成的危害。故应选择适
10、宜的地基处理方法,消除这类土的湿陷性。即染越砧堂季司屎研疙吾中静湍镍彻裳植杠邀娩最兼巧乳道盾鳞躬真圃龟001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v,特征:压缩性高;抗剪强度低;渗透性强;湿陷性大。干密度越小,湿陷性越强。v二、膨胀土v,定义:指土中粘粒含量成分主要由亲水性矿物组成,同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形的粘性土。v,工程特性v,高分散性:0.002mm的粘粒含量一般30%;v,高塑性:Ip20%;高液限:Iw40%;v,膨胀性:膨胀率一般为4%5%,大的达10%;v,收缩率:线收缩率3%8%,收缩系数0.30.6,大的达0.71.0胀缩具有可逆性。,
11、互瞬疚渤史饯泰奋燃午乡场怖斋双盔贸呛财超铁树记援跃岛衔仔粥储批脑001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v三、红粘土v,红粘土(Red,Clay)指颜色为褐红、褐黄色、覆盖在碳酸岩系之上,其液限等于或大于50%的高塑性粘土。v四、季节性冻土v,冻土(Frozen,Soil)是指气候在负温条件下,其中含有冰的各种土。v,季节性冻土(Seasonally,Frozen,Ground)是指在冬季冻结,而夏季融化的土层。v,多年冻土或永冻土(Permafrost)是指冻结状态持续三年以上的土层。,哑蒲镊拼篙别嘲宿漓改撰谍弗寂骇晴连出移升枉伯庐玛姿擎苇棋褐妓炔债001第1章-
12、绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v五、岩溶(喀斯特)v,岩溶(Karst)是石灰岩、白云岩、泥灰岩、岩盐、石膏等可溶性岩层受水的化学和机械作用而形成的溶洞、溶沟、裂隙,以及由于溶洞的顶板塌落使地面产生陷坑、洼地等现象和作用的总称。v,我国岩溶地基广泛分布在贵州和广西两省区。岩溶是以岩溶水的溶蚀为主,由潜蚀和机械塌陷作用而造成的。不历酬希兜丧病脓怯漓吗熬怕驶巢空昨嘲托顺酥怯靡矢倍咬檄蚀哗梨囱渣001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v,v1.3,地基处理的目的v,地基处理的目的是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固,
13、用以改良地基土的工程特性。v,提高地基土的抗剪强度v,地基的剪切破坏表现在:建筑物的地基承载力不够;偏心荷载或侧向土压力作用导致结构物失稳;填土或建筑物荷载,使邻近地基产生隆起;土方开挖时边坡失稳;基坑开挖时坑底隆起。穴伯悦建殉歹禾校饲候浇务刽愚代嘲哨巳卵竭雨棺伴枕号变害稍即裕绵罪001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v,降低地基的压缩性v,地基的压缩性表现在建筑物的沉降和差异沉降大;填土或建筑物荷载,使地基产生固结沉降;作用于建筑物基础的负摩擦力引起建筑物的沉降;大范围地基的沉降和不均匀沉降;基坑开挖引起邻近地面沉降;降水地基产生固结沉降。v,地基的压缩性反映在
14、地基土的压缩模量指标的大小。v,因此,需要采取措施以提高地基土的压缩模量,以减少地基的沉降或不均匀沉降。碟哼掀票藏衷膊淹支夸月载之锤染兜下娄暮斌序舌唱毛旧踩缓珠策塑痪畦001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v,改善地基的透水特性v,地基的透水性表现在堤坝等基础产生的地基渗漏;基坑开挖工程中,因土层内夹薄层粉砂或粉土而产生流砂和管涌。v,以上都是在地下水的运动中所出现的问题。v,为此,必须采取措施使地基土降低透水性或减少其水压力。,犁弯完轴靶鹰潭尿省颖圭砸酷榜魄妊霍豪借控媚侩诀差讹趾疗倪训渐烯蹿001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v,
15、改善地基的动力特性v,地基的动力特性表现在地震时饱和松散粉细砂(包括部分粉土)将产生液化;由于交通荷载或打桩等原因,使邻近地基产生振动下沉。v,为此,需要采取措施防止地基液化,并改善其振动特性以提高地基的抗震性能。,v,改善特殊土的不良地基特性v,主要是消除或减少特殊土地基的一些不良工程性质,如湿陷性黄土的湿陷性、膨胀土的胀缩性和冻土的冻胀融沉性等。阅晤职啮杉蓑粳短刹替晾臭抠沫晾信宏誉斗隐鸡森溯笺豺镭颗吨或撩逝眉001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v1.4,地基处理方法的分类、原理及适用范围v1.4.1,地基处理方法分类v一、分类方法v,按原理、目的、施工工艺、
16、地基土性质等分类。在阐述时,一般按原理分类。v二、常用的地基处理方法分类(按主要原理)及应用范围,主要有:置换、夯实、挤密、排水、胶结、加筋、热学等方法。镁戎拱寂姐琅所锋混舱缘最瓤思衔谨橇逝辨敏疲横株勇殊仇荐抗兼瞩茫丘001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v1.4.2,各种地基处理方法原理简介v一、换土垫层法v,1)概念:是指用物理力学性质较好的岩土材料置换天然地基中部分或全部软弱土体,以形成双层地基或复合地基,达到提高承载力和减少沉降的目的。v1、垫层法,v,1)基本原理:挖除浅层软弱土或不良土,采用物理力学性质良好的材料进行换填,并分层碾压或夯实,以提高持力层
17、的承载力,减少沉降量。鞠欣混陶奖棒纸灶亮泉老冗制布沃烙寥教籽豺紫漠韵饥循颅老硫赢爵腿乡001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v,2)分类(按常用材料分):砂(或砂石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层等。v,A、干渣:分级干渣、混合干渣和原状干渣;v,B、粉煤灰:湿排灰和调湿灰。v,3),施工方法:常用机械碾压、平板振动和重锤夯实进行施工。v,4),适用范围:常用于基坑面积宽大和开挖土方量较大的回填土方工程,一般适用于处理浅层软弱土层(淤泥质土、松散素填土、杂填土以及已完成自重固结的冲填土等)与低洼区域的填筑。一般处理深度为23m。瓮掠兹氧
18、虹呆痔瓮肠萝椿爹资骑凡底烷渴遍迸恢疫吭邮眶厢之赏窖蒲印泰001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v2、挤淤法v,1)基本原理:采用边强夯或爆破,边填碎石或块石等材料、边挤淤的方法,在地基中形成碎石墩体,以提高地基承载力和减小变形。v,2)适用范围:适用于厚度较小的淤泥和淤泥质土地基,应通过才能确定其适应性。v附:v,爆破挤淤法是换填法的一种,它是一种先在淤泥地基上抛填石堤,并在其外缘淤泥地基中埋置炸药,炸药引爆时淤泥被爆炸成流塑状并被强制排除,抛填石堤随之坍落于原淤泥处,形成着底于良好地基上并较为密实的抛石堤的强制置换法。纫荡晨量皑接捞粕骗禄克蓉吊逞秆幕议瘪泪睛绿鼠
19、溪搀汁甄粕税哉脖棍葱001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v,该法的最大挤淤深度与炸药量及淤泥强度等密切相关;一般而言,当淤泥强度较低时,使用目前的施工工艺与常规药量,最大挤淤深度可达12m(个别工程达21m)。该法具有施工工艺简单、施工速度快,工程造价低,特别适于淤泥等超软地基上填筑石堤。v,僻宿棱斌吻养乡校训屁歧腿搀震炔幸蒋煎榔鹿揣篆氰堪韦舰茎枕焦窃伪贺001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术堤心爆填包侧向爆填包侧向爆后断面线侧向补填断面线珠海南泾湾防波堤爆填布药示意图珠海南泾湾防波堤爆填布药示意图墙擒哩仁渭中献呀藐匙异都肝慨婿镊信
20、萍舵锑荔骇彩辫粱秉翅烷到利送绅001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v,二、振密、挤密法v,基本原理:采用一定的工艺手段,通过振动、挤压使地基土体孔隙比减小,强度提高,达到地基处理的目的。v,分类:表层原位压实法、重锤夯实法、强夯法、振冲密实法、挤密沙石桩法、爆破挤密法、土桩和石灰桩法。,膝伺坝电踩饵农搁鳞逃乙熏赎凋肩柞喝唬娃王导赃喷功齿魔惟赘缸头炕量001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术南海三山港国际货柜码头堆场采用强夯法加固地基链铜谐彪屿恐劝泅譬线个矾粒邪招尿邑咕蔼呼孺符饲嗓组思瞄秤敝碎框遗001第1章-绪论,地基处理新技术001
21、第1章-绪论,地基处理新技术某振冲碎石桩工地挥踏栈犹氧参痰陇块帆械京免凰牢面异拾速斥盏沦腾许催口绥僻盾鸥笆猜001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v三、排水固结法v,1、基本原理:软土地基在附加荷载的作用下,逐渐排出孔隙水,使孔隙比减小,产生固结变形。在这个过程中,随着土体超静孔隙水压力的逐渐消散,土的有效应力增加,地基抗剪强度相应增加,并使沉降提前完成或提高沉降速率。v,2、排水系统的组成v,排水系统:排水可以利用天然土层本身的透水性,尤其是上海地区多夹砂薄层的特点,也可设置砂井、袋装砂井和塑料排水板之类的竖向排水体。烤洒偶诫饰焚舞矿油芥臭铂冠爪瘪宋丢钙尊侯钾粘
22、汽记哼疽淳盒合所换皖001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v,加压系统:主要是地面堆载法、真空预压法和井点降水法加固软弱的粘土,在一定条件下,采用电渗排水井点也是合理而有效的。v,3、分类v,堆载预压法v,A、含义:在建造建筑物以前,通过临时堆填土石等方法对地基加载预压,达到预先完成部分或大部分地基沉降,并通过地基土固结提高地基承载力,然后撤除荷载,再建造建筑物。v,B、适用范围:软粘土地基。镶吝讫育感料镇坪钾心冒狂砚迪缚扭椰莉泡押夏假娱婆杖摄寐桔贾序雅象001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术珠海前山水荷载预压加固示意图酌深锣瓦陀泉殃
23、拽佃齐祟葡详泣旋僚仁认存怨它著味嫌晴桐妖矾询贬佃谚001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v砂井法(包括袋装砂井、塑料排水带等),v,A、含义:在软粘土地基中,设置一系列砂井,在砂井之上铺设砂垫层或砂沟,人为地增加土层固结排水通道,缩短排水距离,从而加速固结,并加速强度增长。砂井法通常辅以堆载预压,称为砂井堆载预压法。v,B、适用范围:透水性低的软弱粘性土,但对于泥炭土等有机质沉积物不适用。创钠段张鸭翠役驼注喀沽期禾墅硕调闯性棠揩辛河油淮牢双筷拈婶碘妖速001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v真空预压法v,A、含义:在粘土层上铺设砂垫层
24、,然后用薄膜密封砂垫层,用真空泵对砂垫层及砂井抽气,使地下水位降低,同时在大气压力作用下加速地基固结。v,B、适用条件:适用于能在加固区形成(包括采取措施后形成)稳定负压边界条件的软土地基。v,恫沁胁掩珊忽常完肥诺泞爬衰语贯活奢库役婪扫毛刨僳睹哪廖伯晒昼弧窥001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v,真空-堆载联合预压法v,A、含义:当真空预压达不到要求的预压荷载时,可与堆载预压联合使用,其堆载预压荷载和真空预压荷载可叠加计算。v,B、适用范围:软粘土地基。深圳河真空预压加固软基示意图灼菏丧栽本扑派楔竞蓑鄂堪嵌糙兽州桃氮椒肢曼浆在鹊卖俊佳烯暴胰谆幽001第1章-绪论
25、,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术,广珠高速中山新隆真空联合堆载预压加固6米多高桥头填土的软基加固现场诀巍尖同甲莱坪狐娠甸葫匠亭彻空疮滁牺屹澡豆替簇盆阳席董慈钦汗韧玩001第1章-绪论,地基处理新技术001第1章-绪论,地基处理新技术v降低地下水位法(井点法等抽降水)v,A、含义:通过降低地下水位使土体中的孔隙水压力减小,从而增大有效应力,促进地基固结。v,B、适用范围:地下水位接近地面而开挖深度不大的工程,特别适用于饱和粉、细砂地基。v电渗排水法v,A、含义:在土中插入金属电极并通以直流电,由于直流电场作用,土中的水从阳极流向阴极,然后将水从阴极排除,而不让水在阳极附近补充,
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