地基处理(专家讲座资料)

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,*,2009年11月,地基处理,1,1,地基处理方法,1）地基,处理原则,坚持技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,2）,地基处理方案确定的按下列步骤进行,（,1,）搜集详细的的工程地质、水文地质及地基基础的设计资料。,（,2,）根据结构类型、荷载大小及使用要求，结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、周围环境和相邻建筑物等因素，初步选定几种可供考虑的地基处理方案。,（,3,）对初步选定的各种地基处理方案，分别从处理效果、材料来源及消耗、机具条件、施工进度、环境影响等方面进行认真的技术经济分析和对比，根据安全可靠、施工方便、经济合理等原则，从而因地制宜地选择最佳的处理方法。,（,4,）对已选定的地基处理方法，应按建筑物重要性和场地复杂程度，可在有代表性的场地上进行相应的现场试验和试验性施工，并进行必要的测试以验算设计参数和检验处理效果。如达不到设计要求时，应查找原因采取措施或修改设计。,2,2 复合,地基,1）概念,复合地基是,指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强，或被置换，或在天然地基中设置加筋材料，加固区是由基体（天然地基土体）和增强体两部分组成的人工地基。,3,2 复合,地基,2）分类,4,2 复合,地基,3）作用机理,（,1,）桩体作用,（,2,）垫层作用,（3,）加速固结作用,（,4,）挤密作用,（,5,）加筋作用,5,2 复合,地基,4）,复合地基承载力计算,6,2 复合,地基,5）,复合地基沉降计算,在各类复合地基沉降实用计算方法中，通常把沉降量分为二部分，如图所示。图中,h,为复合地基加固区厚度，,z,为荷载作用下地基压缩层厚度。加固区土体压缩量,s,1,，加固区下卧层土体压缩量为,s,2,，则复合地基总沉降,s,表达式为:,s=s,1,+s,2,7,2 复合,地基,5）,复合地基沉降计算,s1 的计算方法：,8,2 复合,地基,5）,复合地基沉降计算,s2 的计算方法：,9,3,地基处理设计,与计算,1）换填垫层法,垫层厚度确定,10,3,地基处理设计,与计算,1）换填垫层法,垫层宽度确定,11,3,地基处理设计,与计算,2）预压法堆 载 预 压 法,堆载预压法处理地基的设计应包括下列内容：,（1）,选择塑料排水带或砂井，确定其断面尺寸、间距、排列方式和深度；,（2）,确定预压区范围。预压荷载大小、荷载分级、加载速率和预压时间；,（3）,计算地基土的固结度。强度增长。抗滑稳定性和变形。,12,3,地基处理设计,与计算,2）预压法堆 载 预 压 法,一级或多级等速加载条件下，当固结时间为时，对应总荷载的,地基平均固结度,可按下式计算：,13,3,地基处理设计,与计算,2）预压法堆 载 预 压 法,14,3,地基处理设计,与计算,2）预压法堆 载 预 压 法,计算预压荷载下饱和粘性土地基中某点的抗剪强度时，应考虑土体原未的固结状态，对正常固结饱和粘性土地基，某点某一时间的,抗剪强度,可按下式计算：,15,3,地基处理设计,与计算,2）预压法堆 载 预 压 法,预压荷载下地基的,最终竖向变形量,可按下式计算：,16,3,地基处理设计,与计算,2）预压法真 空 预 压 法,真空预压法处理地基必须设置排水竖井。,设计内容包括：,竖井断面尺寸、间距、排列方式和深度的选择；预压区面积和分块大小；真空预压工艺；要求达到的真空度和土层的固结度；真空预压和建筑物荷载下地基的变形计算；真空预压后地基土的强度增长计算等。,设计计算方法见,堆 载 预 压 法。,17,3,地基处理设计,与计算,3）强夯法和强夯置换法,强夯法的有效加固深度,应根据现场试夯或当地经验确定。,在缺少试验资料或经验时可按表,6.2.1,预估。,18,3,地基处理设计,与计算,3）强夯法和强夯置换法,夯点的夯击次数,，应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，并应同时满足下列条件：,（l）,最后两击的平均夯沉量不宜大于下列数值：当单击夯击能小于,400kN,m,时为,50mm,；当单击夯击能为,4000,6000kN,m,时为,l00mm,；当单击夯击能大于,6000kN,m,时为,200mm,；,（2）,夯坑周围地面不应发生过大的隆起；,（3）,不因夯坑过深而发生提锤困难。,19,3,地基处理设计,与计算,3）强夯法和强夯置换法,夯击遍数,应根据地基土的性质确定，可采用点夯,2,3,遍，对于渗透性较差的细颗粒土，必要时夯击遍数可适当增加。最后再以低能量满夯,2,遍，满夯可采用轻锤或低落距锤多次夯击，锤印搭接。,20,3,地基处理设计,与计算,3）强夯法和强夯置换法,夯击点位置,可根据基底平面形状，采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。第一遍夯击点问距可取夯锤直径的,2.5,3.5,倍，第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间。以后各遍夯击点问距可适当减小。对处理深度较深或单击夯击能较大的工程，第一遍夯击点间距宜适当增大。,21,3,地基处理设计,与计算,4）振冲法,振冲桩复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定，初步设计时也可用单桩和处理后桩间土承载力特征值按下式估算：,22,3,地基处理设计,与计算,4）振冲法,23,3,地基处理设计,与计算,4）振冲法,振冲处理地基的变形计算应符合现行国家标准建筑地基基础设计规范,GB 50007,有关规定。复合土层的压缩模量可按下式计算：,24,3,地基处理设计,与计算,5）砂石桩法,砂石桩的间距：,（1）,松散粉士和砂土地基可根据挤密后要求达到的孔隙比来确定。,25,3,地基处理设计,与计算,5）砂石桩法,26,3,地基处理设计,与计算,5）砂石桩法,27,3,地基处理设计,与计算,5）砂石桩法,（2）对于粘性土地基，间距计算：,28,3,地基处理设计,与计算,5）砂石桩法,地基承载力确定：,砂石桩复合地基的承载力特征值，应通过现场复合地基载荷试验确定，初步设计时，也可通过下列方法估算：,（1）,对于采用砂石桩处理的复合地基，可按本规范公式（,7.2.8-1,）或公式（,7.2.8-3,）估算；（振冲法）,（2）,对于采用砂桩处理的砂土地基，可根据挤密后砂土的密实状态，按现行国家标准建筑地基基础设计规范,GB 50007,的有关规定确定。,29,3,地基处理设计,与计算,5）砂石桩法,地基的变形计算,砂石桩处理地基的变形计算，应按本规范第,7.2.9,条的规定计算,（振冲法）,；对于砂桩处理的砂土地基，应按现行国家标准建筑地基基础设计规范,GB 50007,的有关规定计算。,30,3,地基处理设计,与计算,6）水泥粉煤灰碎石桩法,复合地基承载力特征值,水泥粉煤灰碎石桩复合地基承载力特征值，应通过现场复合地基载荷试验确定，初步设计时也可按下式估算：,31,3,地基处理设计,与计算,6）水泥粉煤灰碎石桩法,32,3,地基处理设计,与计算,6）水泥粉煤灰碎石桩法,复合地基变形计算：,地基处理后的变形计算应按现行国家标准建筑地基基础设计规范,GB 50007,的有关规定执行。复合土层的分层与天然地基相同，各复合土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的倍，值可按下式确定：,33,3,地基处理设计,与计算,6）水泥粉煤灰碎石桩法,变形计算经验系数,s,根据当地沉降观测资料及经验确定，也可采用表,9.2.8,数值。,34,3,地基处理设计,与计算,7）夯实水泥土桩法,夯实水泥土桩复合地基承载力特征值,应按现场复合地基载荷试验确定。初步设计时曳可按本规范公式（,9.2.5,）估算（CFG桩），公式中Ra为单桩竖向承载力特征值（,kN,），可按本规范第,9.2.6,条规定确定；为桩间土的承载力折减系数，可取,0.9,1.0,；fsk为处理后桩间土承载力特征值（,kPa,），可取天然地基承载力特征值。,35,3,地基处理设计,与计算,7）夯实水泥土桩法,地基处理后的变形计算,应按现行国家标准建筑地基基础设计规范,GB 50007,的有关规定执行。,计算深度必须大于复合土层的深度。,复合土层的压缩模量可按本规范第,9.2.8,条（CFG桩）确定。,36,3,地基处理设计,与计算,5.2.3,地基处理设计,与计算,8）水泥土搅拌法,设计内容,水泥土搅拌法的设计，主要是确定搅拌桩的置换率和长度，竖向承载搅拌桩的长度应根据上部结构对承载力和变形的要求确定，并宜穿透软弱土层到达承载力相对较高的土层；为提高抗滑稳定性而设置的搅拌桩，其桩长应超过危险滑弧以下,2m,。,37,3,地基处理设计,与计算,8）水泥土搅拌法,单桩竖向承载力特征值,应通过现场载荷试验确定。初步设计时也可按式（,11.2.4-1,）估算。并应同时满足式（,11.2.4-2,）的要求，应使由桩身材料强度确定的单桩承载力大于（或等于）由桩周土和桩端土的抗力所提供的单桩承载力：,38,3,地基处理设计,与计算,8）水泥土搅拌法,39,3,地基处理设计,与计算,8）水泥土搅拌法,竖向承载搅拌桩复合地基的变形,包括搅拌桩复合土层的平均压缩变形,s1与桩端下未加固土层的压缩变形s2：,40,3,地基处理设计,与计算,9）高压喷射注浆法,单桩竖向承载力特征值,可通过现场单桩载荷试验确定。也可按式（,12.2.3-1,）和（,12.2.3-2,）估算，取其中较小值：,41,3,地基处理设计,与计算,9）高压喷射注浆法,42,3,地基处理设计,与计算,9）高压喷射注浆法,桩长范围内复合土层以及下卧层地基变形值,应按现行国家标准建筑地基基础设计规范,GB 50007,有关规定计算，其中，复合土层的压缩模量可根据地区经验确定。,43,3,地基处理设计,与计算,10）石灰桩法,石灰桩复合地基承载力特征值：,应通过单桩或多桩复合地基载荷试验确定。初步设计时，也可按公式（,7.2.8-1,）估算,(振冲法）,，公式中fsp为石灰桩桩身抗压强度比例界限值，由单桩竖向载荷试验测定，初步设计时可取,350,500kPa,，土质软弱时取低值（,kPa,）；fsk为桩间土承载力特征值，取天然地基承载力特征值的,1.05,1.20,倍，土质软弱或置换率大时取高值（,kPa,）；m为面积置换率，桩面积按,1.1,1.2,倍成孔直径计算，土质软弱时宜取高值。,44,3,地基处理设计,与计算,10）石灰桩法,石灰桩复合地基变形：,处理后地基变形应按现行的国家标准建筑地基基础设计规范GB 50007有关规定进行计算。变形经验系数s可按地区沉降观测资料及经验确定。,45,3,地基处理设计,与计算,11）灰土挤密桩法和土挤密桩法,布置间距：,桩孔宜按等边三角形布置，桩孔之间的中心距离，可为桩孔直径的,2.0,2.5,倍，也可按下式估算：,46,3,地基处理设计,与计算,11）灰土挤密桩法和土挤密桩法,桩孔的数量可按下式估算：,47,3,地基处理设计,与计算,11）灰土挤密桩法和土挤密桩法,承载力特征值,灰土挤密桩和土挤密桩复合地基承载力特征值，应通过现场单桩或多桩复合地基载荷试验确定。初步设计当无试验资料时，可按当地经验确定，但对灰土挤密桩复合地基的承载力特征值，不宜大于处理前的,2.0,倍，并不宜大于,250kPa,；对上挤密桩复合地基的承载力特征值，不宜大于处理前的,1.4,倍，并不宜大于,180kPa,。,48,3,地基处理设计,与计算,11）灰土挤密桩法和土挤密桩法,地基变形,灰土挤密桩和土挤密桩复合地基的变形计算，应符合现行国家标准建筑地基基础设计规范,GB 50007,的有关规定，其中复合土层的压缩模量，可采用载荷试验的变形模量代替。,49,3,地基处理设计,与计算,12）柱锤冲扩桩法,13）单液硅化法和碱液法,14）其它：注浆法、锚杆静压桩法、树根桩法和坑式静压桩法,50,4,既有建（构）筑物地基加固与基础托换,1）既有建筑物地基加固技术可分为5类：,(,1),基础加宽技术；,(2),墩式托换技术；,(3),桩式托换技术；,(4),地基加固技术；,(5),综合加固技术。,详细分类如下：,51,4,既有建（构）筑物地基加固与基础托换,52,4,既有建（构）筑物地基加固与基础托换,2）既有建筑物地基加固前的调查研究,在制定既有建筑物地基加固方案和进行已有建筑物地基加固设计前，应搜集以下材料：,1）现场的工程地质和水文地质资料。2）沉降和不均匀沉降观测资料。3）被托换建筑物的结构、构造和受力特性。4）周围建（构）筑物资料。5）建筑物施工资料。6）使用期间和周围环境的实际情况,53,End,54,