《软弱地基处理》课件

软弱地基处理
第二章 复合地基理论
一、复合地基的概念与分类
复合地基是指由基体(天然地基土体）和增强体 （桩体）两部分组成。
地基处理
第一章 概述
一、地基、基础和地基处理
地基（foundation， subgrade )是指承托建筑物基础
的这一部分很小的场地。
建筑物建造在软弱地基和特殊土地基时面临 的四个问题: ⑴强度及稳定性：当地基的抗剪强度不足以 承受上部结构的自重及附加荷载时，地基就 会发生局部或整体破坏。 ⑵变形：当地基在上部结构的自重及附加荷 载作用下产生过大的变形时，会影响建筑物 的正常使用；当超过建筑物所能容许的不均 允沉降时，结构可能产生开裂；湿陷性黄土 遇水湿陷，膨胀土遇水膨胀、失水收缩也属 于这类问题。
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，初步选定几种可能的 地基处理方案，同时考虑上部结构、基础和地基的相互作用，
方案分析：对初选的方案从处理效果、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。
现场试验：对已选定的地基处理方法，应按建筑物重要性和场地复
均匀性和分布范围，持力层位置及状况，地下水情况及地基土的 物理和力学性质。
环境影响：强夯法和砂桩挤密法施工时，振动和噪音对邻近建筑
物和居民产生影响和干扰；采用堆载预压法时，将会有大量的土 方运进输出，即要有堆放场地，又不能妨碍交通；采用石灰桩或 灌浆法时，有时会污染周围环境。
地基处理方案的确定：
资料收集：搜集工程地质、水文地质及地基基础的设计资料；根据
当天然地基很软弱，不能满足地基强度和变形等的要 求时，事先要经过人工处理后再建造基础，这种地基加固 称为地基处理。
地基处理的目的是利用置换、夯实、挤密、排水、 胶结等方法对地基进行加固，用以改变土的特性： 压缩 性、渗透性等
地基处理的对象是软弱土地基和特殊土地基
二、软弱地基和特殊土地基的 工程性质及其对建筑物的危害
分布：广西、云南、湖北、河南、安徽、四川、河北、山东、陕
西、江苏、贵州、和广东等地。
特性：土的强度较高、压缩性较低。粘粒成分中含有大量的亲水
性矿物。土呈黄、红、灰白等色。
红粘土（Red Clay): 石灰岩和白云岩等碳酸盐类岩石在亚热带温湿
气候条件下，经风化作用所形成的褐红色粘性土。 通常红粘土引起地基不均匀变形。
具有承上启下的作用。处于上部结构的荷载及地基反 力的相互作用下，承受由此而产生的内力（轴力、剪 力、弯矩）。基础底面的反力反过来又作为地基上的 荷载，使地基土产生应力和变形。 基础设计时，基础本身应具有足够的刚度和强度，同 时地基的变形和强度满足规范的要求。
地基处理（soil treatment,soil improvement)
杂填土（Miscellaneous)是由人类的活动而任意堆填的建筑 垃圾、工业废料和生活垃圾。
特性：强度低、压缩性高和均匀性差、一般具有浸水 湿陷性。对有机质含量较大的生活垃圾和对基础有侵 蚀性的工业废料等杂填土，未经处理不宜作为持力层。
其它高压缩性土：饱和松散粉细砂在动荷载作用下将 产生液化。
湿陷性黄土（Collapsible)：凡天然黄土在上覆土的自重
应力作用下，或在上覆土自重应力和附加应力作用下，受水浸湿 后土的结构迅速破坏而发生破坏显著下沉的黄土。
分布：甘肃、陕西、黑龙江、吉林、辽宁、内蒙、山东、河北、
河南、山西、青海、新疆等到地。
膨胀土（Expansive Soil)：是指粘粒成分主要由亲水性
粘土矿物组成的粘性土，它是一种吸水膨胀和失水收缩，具有较 大的胀缩变形性能，且变形往复的高塑性粘土。
冻土（frozen soil):
季节性冻土(seasonally frozen ground):冬季冻结，夏季融化的土层； 永冻土（permafrost):冻结状持续3年以上的土层。 季节性冻土在我国东北、华北和西北广大地区均有分布，因其呈周 期性的冻结和融化，对地基稳定性影响较大。
岩溶（Karst)：广泛分布在贵州和广西两省内。
杂程度，可进行应的现场试验和试验性施工。
(a)山墙的对称斜裂缝和垂直裂缝；由于墙角部两面与大气接触，其蒸 发量大于中部，使墙角沉降大于山墙中部沉降而开裂。
（b)墙面的交叉裂缝；
（c)外纵墙的水平裂缝。由于地基不均匀胀缩变形而导致外纵墙在门窗 洞口的上下部位出现斜裂缝，外侧地基收缩较大，条基转动所致。
冲填土（Hydraulic fill)在整治河道时，用挖泥船通过泥浆泵
将泥砂夹大量水分吹到江河两面岸形成的沉积土。 分布在：天津、上海黄浦江和广州珠江两岸。 特性：主要取决于颗粒组成、均匀性和排水固结条件。 如以粘土为主，属于强度低和压缩性高的欠固结土。 以砂或其他粗料为主，基本上与粉细砂类似，不属于软土。
⑶渗漏：渗漏是由地下水在运动中产生的动水压力 而引起的，当地基的渗漏或水力坡降超过容许值时， 会导致流砂（土）和管涌事故。
⑷液化：在地震、机器及车辆的振动、波浪作用和 爆破等动力荷载作用下，会引起饱和松散粉细砂 （包括部分粉土）产生液化，使土体类似于液体而 失去抗剪强度，从而造成地基失稳和震陷。
基础（foundation，footing)
特性：地基主要受力范围内受水的化学和机械作用而形成溶洞、溶 沟溶槽、落水洞以及土洞等。 危害：基岩面起伏大、且可能有大块孤石；常会遇到滑波、崩塌和 泥石流等不良地质现象。
三、地基处理的方案选择
调查研究：
结构条件：建筑体型、刚度、受力体系、建筑材料、基础类型、
地基承载力等
地基条件：地形及地质条件，地基成层状况，软弱土层厚度，不
软弱土地基（soft foundation)：指由淤泥、淤
泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。
软土（soft soil) 淤泥和淤泥质土的总称。
分布在：天津、上海、武汉、杭州、宁波、温州、福州、厦门、
广州等沿海地区，昆明、武汉等内陆地区。
特性：含水量高、孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数高、 渗透系数小。