地基与基础工程.ppt
《地基与基础工程.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《地基与基础工程.ppt(90页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第二章第二章 地基与基础工程地基与基础工程2.1 地基处理地基处理2.2 浅基础施工浅基础施工2.3 桩基础施工桩基础施工一一.地基处理的对象和目的地基处理的对象和目的地基处理的对象对象主要是软弱地基和特殊土地基。软弱地基系指主要由软土(淤泥、淤泥质土)、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。1.软土:淤泥及淤泥质土的总称为软土。软土的特性是含水率高、孔隙比大、渗透系数小、压缩性高、抗剪强度低。软土地基承载力低,在外荷载作用下,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甚至数十年之久。软土地基是在工程实践中最需要人工处理的地基。2.
2、1 地基处理地基处理 杂填土主要特性是强度低、压缩性高和均匀性差,即使在同一建筑场地的不同位置,其地基承载力和压缩性也有较大差异。杂填土未经人工处理一般不宜作为持力层。2.杂填土:杂填土:由人类活动所形成的建筑垃圾、工业废弃物和生活垃圾等无规则堆填物。3.冲填土:冲填土:在整治和疏浚江河航道时,用挖泥船通过泥浆泵将夹大量水分的泥砂吹到江河两岸而形成的沉积土。冲填土的工程性质主要取决于颗粒组成、均匀性和排水固结条件,如以粘性土为主的冲填土往往是欠固结的,其强度较低且压缩性较高,一般需经过人工处理才能作为建筑物地基;如以砂性土或其它粗颗粒土所组成的冲填土,其性质基本上与砂性土相类似,可按砂性土考虑
3、是否需要进行地基处理。二、地基处理方法的分类二、地基处理方法的分类地基处理方法的分类可有多种多样。如:按时间按时间可分为临时处理和永久处理;按处理深度按处理深度可分为浅层处理和深层处理;按处理土性对象按处理土性对象可分为砂性土处理和粘性土处理,饱和土处理和非饱和土处理;按地基处理作用机理按地基处理作用机理可分为置换、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和冷热等处理方法。重点介绍:换填法、重锤夯实法、强夯法、振冲法。重点介绍:换填法、重锤夯实法、强夯法、振冲法。三三 地基处理的原则及其注意事项地基处理的原则及其注意事项 地基处理是一门技术性和经验性很强的应用学科。在选择地基处理方法之前,必须认真研究上部
4、结构和地基两方面的特点,并结合当地的经验,选择经济有效的处理方法。地基处理的几条原则。1.针对地质条件和工程特点选用合适的地基处理方法;2.所选用的处理方法必须符合土力学的基本原理;3.根据地基处理的时效特点进行工程验算与控制;4.重视地基处理的工程经验。在众多的地基处理方法中,加固机理、理论分析和计算方法等都尚需进一步研究,因此,经验具有相当重要的作用。岩土工程师必须不断的研究和总结。因地制宜,切忌机械地搬用。换填法就是将基础底面下一定深度范围内的软弱土层部分或全部挖去,然后换填强度较大的砂、碎石、素土、灰土、粉煤灰、干渣等性能稳定且无侵蚀性的材料,并分层夯压至要求的密实度。换填法适用条件:
5、适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理,且建筑物荷载不太大的地基。换填法的处理深度通常宜控制在3m以内较为经济合理,但不应小于0.5m。换填法处理地基时换填材料所形成的垫层,按其材料的不同,可分为砂垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层、粉煤灰垫层等。不同材料垫层上建筑物沉降特点基本相似,各种材料垫层的设计都可参照砂垫层方法。2.1.1 换填法换填法换填法处理地基的作用主要有以下几个方面:(1)提高地基承载力将建筑物基底压力扩散到垫层以下的软弱地基,使软弱地基中所受到的应力减小到该软弱地基土容许承载力范围(2)减少地基沉降量基础下地基浅层部分的应力较大,其沉降
6、量一般在地基总沉降中所占的比例也较大,若以密实的砂或密实填筑材料代替浅层软弱土,就可减少地基的大部分沉降量。另外,由于密实垫层对应力的扩散作用,使作用在下卧土层上的压力较小,因此也相应减少了下卧土层的沉降量。由于粗颗粒垫层材料的孔隙较大,不易产生毛细管现象,因此可以防止寒冷地区土中结冰所造成的冻胀。在各类工程中,垫层所起的主要作用有时是不同的,如建筑物基础下的垫层主要是起换土作用;而在路堤和土坝等工程,主要是利用垫层起排水固结作用。(3)加速软弱土层的排水固结由于砂或碎石等垫层材料的透水性大,当软弱土层受压后,垫层可作为良好的排水面,使基础下面的孔隙水压力得以迅速消散,加速垫层下软弱土层的固结
7、,从而提高地基土强度。(4)调整不均匀地基的刚度(5)防止地基土冻胀换填法主要适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理。对于换土垫层,根据建筑物对地基强度和变形的要求,既要求垫层有足够的厚度以置换可能被剪切破坏的软弱土层,又要求垫层有足够的宽度以防止垫层向两侧挤出;而对于排水垫层,则主要是在基础底面下设置厚度为30cm的砂、砂石或碎石等透水性大的垫层,以形成一个排水层,从而促使软弱土层的排水固结。(1 1)换填材料及要求)换填材料及要求 换填材料应选用强度高、压缩性小,透水性良好,比较容易密实,且材源丰富的材料。1)砂石宜选用碎石、卵石、角砾、砾砂、中砂或石
8、屑,应级配良好,不含植物残体、垃圾等杂质。对于湿陷性黄土不得采用砂石等透水材料。2)粉质粘土土料中有机质含量不得超过5%,亦不得含有冻土或膨胀土。土壤有机质:泛指土壤中来源于生命的物质。包括:土壤微生物和土壤动物及其分泌物以及土体中植物残体和植物分泌物。冻土是指0摄氏度以下,并含有冰的各种岩石和土壤。冻土是一种对温度极为敏感的土体介质,含有丰富的地下冰。膨胀土指的是具有较大的吸水后显著膨胀、失水后显著收缩特性的高液限粘土。3)灰土体积配合比宜为2:8或3:7。土料宜选用粉质粘土,石灰宜选用新鲜消石灰。4)粉煤灰可用于道路、堆场和小型建筑、构筑物等的换填垫层。粉煤灰垫层上宜覆土0.30.5m。5
9、)矿渣主要用于堆场、道路和地坪,也可用于小型建筑、构筑物地基。选用矿渣前应进行试验,在确认其性能稳定并符合安全规定后方可使用。易受酸。碱影响的基础或地下管网不得采用矿渣垫层。6)其他工业废渣对有可靠试验结果或成功工程经验时,对质地坚硬、性能稳定、无腐蚀性和放射性危害的工业废渣等均可用于填筑换填垫层。其粒径、级配和施工工艺通过实验确定。7)土工合成材料由分层铺设的土工合成材料与地基土构成加筋垫层。作为加筋的土工合成材料应采用抗拉强度较高、受力时伸长率不大于4%5%、耐久性好、抗腐蚀的土工格栅、土工格室、土工垫或土工织物等土工合成材料;垫层填料宜选用碎石、角砾、砾砂、粗砂、中砂或粉质粘土等材料(2
10、 2)换填施工方法)换填施工方法 换填材料的压实施工应根据所选用的材料和施工条件的差异来确定其施工方法。1)机械碾压法机械碾压法是采用压路机、推土机、羊足碾或其他压实机械来压实地基土。2)平板振动压实法平板振动压实法是使用振动压实机来处理无粘性土或粘粒含量少、透水性较好的松散杂填土地基的方法。振实范围应从基础边缘放出0.6m左右,先振基槽两边,后振中间。3 3)施工要点)施工要点 机械碾压法垫层的施工方法、分层铺填厚度、每层压实遍数等宜通过试验确定。控制最优含水量最优含水量可通过击实试验确定,也可按当地经验取用。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,应根据建筑对不均匀
11、沉降的要求予以处理,并经检验合格后,方可铺填垫层。避免坑底土层扰动垫层底面宜设在同一标高上,如深度不同,基础底土面应挖成阶梯状或斜坡搭接,搭接处应夯压密实。合成材料的铺设要求。4 4)施工质量检验)施工质量检验 采用环刀法检验垫层的施工质量时,取样点厚度应位于每层厚度的2/3深度处。检验数量,对于大基坑没50100m2不应少于一个检测点;对于基槽每1020m不应少于一个检测点;对于独立柱基不应少于一个检测点。采用贯入仪或动力触探检验垫层的施工质量时,每分层检验点的间距应小于4m。机械碾压法的质量检验应逐层进行,施工一层检查一层。换重锤夯实法是用起重机将夯锤提高到一定高度,然后自由下落,不断重复
12、夯击地基,使地表面形成一层比较密实的硬壳层,从而提高地基表土层的强度。重锤夯实法适用于地下水距地表面0.8m以上稍湿的一般粘性土,砂土,湿陷性黄土和杂填土等。重锤夯实的加固深度一般为1.22.0m。2.1.2 重锤夯实法重锤夯实法重锤夯实法的主要机具是起重机、夯锤、钢丝绳和吊钩。夯锤一般为圆台形,锤重不大于 2t,锤 底 直 径 约 为 0.7m1.5m。落距为2.4m4.5m。重锤夯实的效果与锤重,锤底直径,落距,夯击的遍数,夯实土的种类和含水量有密切关系,合理地选定以上参数和控制土的含水量,才能达到好的夯实效果。地下水水离地表小于0.8m或饱和软土不宜用重锤夯实法。重锤夯实宜一夯挨一夯顺序
13、进行。在独立柱基基坑内宜按先外后里的顺序进行。同一基坑底面标高不同时,应按先深后浅的顺序逐层夯实。夯实宜分23遍进行,累计夯击1015次,最后两击平均夯沉量,对砂土不应超过510mm,对细颗粒不应超过1020mm。重锤夯实最少夯击遍数、最后两遍平均夯沉量和有效夯实深度应根据现场试验确定。总夯沉量不应小于试夯沉量的90%。强夯法又名动力固结法,是将很重的锤(一般100KN400KN)从高处自由落下(一般为6m40m),给地基以强大的冲击能量,在冲击波和压应力的作用下,迫使土体中空隙压缩,排除空隙中的气和水,使土粒重新排列,迅速固结,从而提高地基土的强度并降低其压缩性的地基加固方法。强夯法适用于处
14、理碎石、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等。2.1.3 强夯法强夯法(1)强夯法主要设备:夯锤:圆形、830t,锤底面积一般为34m2,夯锤中设置若干个上下贯通的气孔,以减少夯击时的空气阻力。起重设备:带有自动脱钩装置的履带式起重机或三角架、龙门架等。吊钩:必须具有足够的强度,且应施工方便。(2)强夯法施工的主要控制参数:1)锤重和落距要求加固土层深度2)最佳夯击能在某一夯击能作用下,地基中出现的孔隙水压力达到土的覆盖压力时的夯击能称为最佳夯击能。3)夯点布置可根据建筑物结构类型按等边三角线、等腰三角线或正方形布置。4)夯击数与夯击遍数5)两遍夯击的间歇时间取决于加固土
15、层中孔隙水压力消散所需时间。6)加固范围(3)强夯法施工:1)平整场地2)垫层铺设要求拟加固的场地应具有一层稍硬的表层,以便能支撑起重设备和扩散夯击能。3)强夯施工夯击时,落锤应保持平稳,夯位应准确,夯击坑内积水应及时排除。4)施工质量检查应在施工结束后间隔一段时间方能进行,承载力检验采用原位试验和室内土工试验。对于简单场地上的一般建筑物,每个建筑地基载荷试验检验点不应少于3点。振冲法就是利用振动器水冲成孔,填以砂石骨料,借振冲器的水平及垂直振动,振密填料,形成碎石桩体与原地基构成复合地基以提高地基承载力的方法。振冲加固可提高地基承载力,减少不均匀沉降,达到地基抗地基液化能力的效果。2.1.4
16、 振冲法振冲法(1)主要施工机械:振冲器配套设备:履带式起重机或自行井架式施工平车或其他合适的机具设备。(2)振冲法施工:1)振冲置换法施工在粘性土中,振冲主要起置换作用,故称为振冲置换法。它是利用一个在产生水平方向振动的管状设备在高压水流下边振冲边在软弱粘性土地基中成孔,再在孔内分批填入碎石等坚硬材料制成一根桩体,桩体与原来的粘性土构成复合地基。2)振冲密实法施工在砂性土中,振冲主要起密实作用,故称为振冲密实法。它一方面依靠振冲器的强力振动使饱和砂层发生液化,砂粒重新排列,孔隙减小,另一方面依靠振冲器的水平振动力,在加料回填情况下还通过填料使砂层挤压密实。振冲密实法施工时,关键是水量的大小和
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 地基 基础 工程
限制150内