地基处理1-地基处理绪论课件.ppt
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- 地基 处理 绪论 课件
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1、教教 材材 地基处理地基处理 贺建清,雷勇主编贺建清,雷勇主编 机械工业出版社机械工业出版社参参 考考 书书 建筑地基基础设计规范GB50007-2011S.北京:中国建筑工业出版社,2012 建筑地基处理技术规范(JGJ79-2012)S.北京:中国建筑工业出版社,2012叶书麟,叶观宝.地基处理(第二版)M.北京:中国建筑工业出版社,2004龚晓南.地基处理手册(第三版)M.北京:中国建筑工业出版社,2008第一章第一章 绪论绪论地基处理的定义和目的地基处理的定义和目的1地基处理的对象及特性地基处理的对象及特性2地基处理技术发展概况地基处理技术发展概况3地基处理方法及其使用范围地基处理方法
2、及其使用范围4地基处理方法选用原则及设计原则地基处理方法选用原则及设计原则5基本概念基本概念认识认识“地基处理地基处理”p 上部结构上部结构:在地基处理设计中表现为荷载。在地基处理设计中表现为荷载。p 场地:场地:工程建设直接占有并直接使用的有限面积的土工程建设直接占有并直接使用的有限面积的土地。它具有宏观性。地。它具有宏观性。p 基础基础:建筑物向地基传递荷载的下部结构,具有承上建筑物向地基传递荷载的下部结构,具有承上启下的作用。启下的作用。p 地基地基:承托建筑物基础的那一部分场地或地层。承托建筑物基础的那一部分场地或地层。天然地基:基础直接建造在未经加固的天然土层。:基础直接建造在未经加
3、固的天然土层。人工地基:天然地基不能满足强度和变形的要求,必:天然地基不能满足强度和变形的要求,必须事先对地基进行加固处理后再建造基础须事先对地基进行加固处理后再建造基础。【课前回顾【课前回顾】p地基处理是指为提高地基承载力,改变其变形性质或渗透性质而采取的人工处理地基的方法。p当作为建(构)筑物地基时,经常产生承载力不足、沉降过大、渗透破坏、地基液化等工程问题,难以保证建筑(构)物安全和正常使用。1.11.1地基处理的定义和目的地基处理的定义和目的1.1.1地基处理的定义地基处理的定义房屋地基房屋地基公路路基公路路基铁路路基铁路路基桥梁地基桥梁地基码头地基码头地基机场地基机场地基坝基坝基工业
4、厂房地工业厂房地基基整体失稳(承载力不足)整体失稳(承载力不足)不均匀沉不均匀沉降降路基沉降过大路基沉降过大铁路路基垮塌铁路路基垮塌 比萨斜塔是比萨大教堂的钟楼,塔八层,高53.3m。塔的砖石地基的直径为19.6m,最大深度5.5m。塔基向南倾斜,与地面成5.5。第七层在南面突出4.5m。比萨斜塔基础底面倾斜值,经计算为0.093,即9.3,我国国家标准建筑地基基础设计规范GBJ 72012中规定:高耸结构基础的倾斜,当建筑物高度Hg为:50mHg100m时,其允许值为0.005,即0.5。比萨斜塔基础实际倾斜值已等于我国国家标准允许值的18倍。墨西哥城某建筑,发生的沉降及不均匀沉降。该地基土
5、层为深厚的湖相沉积层,天然含水量高达 650,液限 500,塑性指数 350,孔隙比 15,具有极高的压缩性。砂土液化造成建筑物严重倾斜或倾倒砂土液化造成桥梁地基及结构破坏1.1.2地基处理的目的地基处理的目的1.1.提高地基的提高地基的抗剪强度抗剪强度,增加其稳定性;增加其稳定性;2.2.降低地基土的降低地基土的压缩性压缩性,减少地基的沉降变形减少地基的沉降变形 ;3.3.改善地基土的改善地基土的渗透特性渗透特性,减少地基渗漏或加强其渗透稳定;减少地基渗漏或加强其渗透稳定;4.4.改善地基土的改善地基土的动力特性动力特性,提高地基的抗振性能;提高地基的抗振性能;5.5.改善特殊土地基的改善特
6、殊土地基的不良特性不良特性,满足工程设计要求满足工程设计要求 。1.2 1.2 地基处理的对象及特性地基处理的对象及特性 p地基处理对象地基处理对象软弱软弱地基地基 特殊土特殊土地基地基 软土地基软土地基 冲填土地基冲填土地基杂填土地基杂填土地基 湿陷性黄土地基湿陷性黄土地基 膨胀土地基膨胀土地基 盐渍土盐渍土 地基地基冻土地基冻土地基 地基处地基处 理对象理对象素填土地基素填土地基 山区地基山区地基 概念概念:软土是指天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水量大于液限的细粒土 特点特点:天然含水量高,孔隙比大,抗剪强度低,压缩系数高,渗透性差。n 软土软土l分布:东南沿海、内地河流两岸及湖泊地
7、区n 素填土素填土概念:由碎石、砂、粘性土等一种或几种组成未经压实的填土,其中不含杂质或含杂质较少。若经分层压实后则称为压实地基。特点:填土常用开山石料,大小不一,有的直径达数米,填筑厚度有的达数十米,极为不均。还有城市基坑建设中因土方开挖而闲置的素填土,由于未经压实,极为松散。概念:概念:用挖泥船或泥浆泵将泥砂夹带大量水分吹到江河两岸而形成的沉积土 特点:特点:若充填物以粘性土为主,吹到两岸的土中含有大量水分,且难于排出,故它在形成初期常处于流动状态,这类土属于强度较低和压缩性较高的次固结土;若冲填物是砂或其他粗颗粒土,因其性质与粉细砂类似而不属于软弱土范畴。n 冲填土冲填土 概念:概念:杂
8、填土是指人类活动而任意堆填的建筑垃圾、工业废料和生活垃圾。特点:特点:杂填土的成因很不规律,成分复杂,分布极不均匀,结构疏松。其主要特点是:强度低、压缩性高、均匀性差。某些杂填土内因含有腐植质、亲水及水溶性物质,一般还具有浸水湿陷性。n 杂填土杂填土 概念:概念:湿陷性黄土是指在覆盖土层的自重应力或自重应力和附加应力作用下,遇水浸湿后土的结构迅速破坏,并发生显著附加下沉,其强度也迅速降低的黄土。特点:特点:因黄土湿陷而引起的建筑物不均匀沉降是造成黄土地区工程事故的主要原因。设计时首先要判断其是否具湿设计时首先要判断其是否具湿陷性,再考虑如何进行地基处理。陷性,再考虑如何进行地基处理。n 湿陷性
9、黄土湿陷性黄土 概念:概念:膨胀土是指粘粒成分主要由亲水性矿物组成的粘性土,在环境温度和湿度变化时会产生强烈的胀缩变形。特点:特点:利用膨胀土作为建(构)筑物地基时,如果没有采取必要的措施进行地基处理,膨胀土饱水膨胀,失水收缩,常会给建(构)筑物造成危害 n 膨胀土膨胀土 概念:概念:盐渍土是指土中含盐量超过一定数量的土。特点:特点:盐渍土地基浸水后,因土中盐溶解可能产生地基溶陷。某些盐渍土如含硫酸钠的土,在环境温度和湿度变化时可能产生体积膨胀。盐渍土中的盐还会导致建(构)筑物基础材料的腐蚀和破坏。n 盐渍土盐渍土 概念:概念:季节性冻土是指冬季冻结而夏季融化的土层。特点:特点:如果基底下面有
10、季节性冻土层,将会产生难以预估的冻胀和融陷变形,影响建筑物的正常使用,甚至导致破坏。n 季节性冻土季节性冻土 山区地基覆盖层厚薄不均,下卧基岩面起伏较大。土岩组合地基在山区较为普遍,作为道路及建(构)筑物地基极易引起不均匀沉降导致路面及建筑物倾斜、开裂。当地基下卧层岩层为可溶性岩层时,易出现岩溶发育。岩溶在岩层中形成沟槽、裂隙、石牙、和空洞,在修建道路和建(构)筑物时易引发空洞顶板塌落使地表产生陷穴、洼地等现象。而土洞又是岩溶作用的产物,土洞无限制的发展扩大,会引起地表塌陷,导致较大的工程灾害。n 山区地基山区地基1.3 1.3 地基处理技术发展概地基处理技术发展概况况 在天然地基上在天然地基
11、上采用浅基础采用浅基础,当承载力、沉当承载力、沉降、液化、冻胀等不满足设计要求时降、液化、冻胀等不满足设计要求时(1)(1)采用深基础、桩基础采用深基础、桩基础(2)(2)地基处理地基处理*,改善土性,改善土性 地基处理是一门既古老又年轻的学科,早在地基处理是一门既古老又年轻的学科,早在30003000年年前我国先人就采用竹子、木头、麦秸来加固地基,但前我国先人就采用竹子、木头、麦秸来加固地基,但地基处理技术真正得到迅猛发展还是在近地基处理技术真正得到迅猛发展还是在近6060年,特别年,特别是在近是在近2020年间。年间。(回顾土的特点)回顾土的特点)从如何提高土的抗拉强度这一思路中从如何提高
12、土的抗拉强度这一思路中,发展了土的,发展了土的“加筋法加筋法”;从有利于提高土的排水固结效果这一基本观点出发从有利于提高土的排水固结效果这一基本观点出发,发展了土工聚合物发展了土工聚合物、砂井预压和塑料排水带;、砂井预压和塑料排水带;从如何更好地对地基进行深层密实考虑从如何更好地对地基进行深层密实考虑,采用了加大采用了加大击实功的击实功的“强夯法强夯法”和和“振冲法振冲法”。p发展概况发展概况 p地基处理技术最新发展地基处理技术最新发展 地基处理机械地基处理机械 材料材料 地基处理设计计算理论地基处理设计计算理论 施工工艺施工工艺 现场监测技术现场监测技术 地基处理新方法的不断发展和多种地基处
13、理地基处理新方法的不断发展和多种地基处理方法的综合应用。方法的综合应用。n地基处理机械地基处理机械n材料材料土工格室土工格室土工纤维土工纤维挤压型土工格栅挤压型土工格栅复合土工网复合土工网1.4 地基处理方法分类及其使用范围 p地基处理的分类地基处理的分类1.1.按时间按时间临时处理临时处理永久处理永久处理2.2.按处理深度按处理深度浅层处理浅层处理深层处理深层处理3.3.按处理土性对象按处理土性对象砂性土处理砂性土处理粘性土处理粘性土处理饱和土处理饱和土处理非饱和土处理非饱和土处理4.4.按地基处理的加固机理进行分类按地基处理的加固机理进行分类。地基处理方法地基处理方法置换法置换法 :换土垫
14、层法、褥垫法:换土垫层法、褥垫法 振挤密实法振挤密实法:浅层密实、深层密实:浅层密实、深层密实 排水固结法排水固结法:堆载预压、砂井堆载预压、真:堆载预压、砂井堆载预压、真空预空预 压、井点降水预压压、井点降水预压浆液固化法浆液固化法:灌浆法、喷拌法:灌浆法、喷拌法 加筋法加筋法:土工聚合物加筋、锚杆、树根桩:土工聚合物加筋、锚杆、树根桩 方法众多,方法众多,分类不统一分类不统一 地基处理方法分类及其适用范围地基处理方法分类及其适用范围p置换置换换土垫层换土垫层法法 将软弱土或不良土开挖至一定深度,回填抗剪强度较高、将软弱土或不良土开挖至一定深度,回填抗剪强度较高、压缩性较小的材料,如砂、砾、
15、石渣等,并分层夯实,形成压缩性较小的材料,如砂、砾、石渣等,并分层夯实,形成双层地基。垫层能有效扩散基底压力,提高地基承载力、减双层地基。垫层能有效扩散基底压力,提高地基承载力、减少沉降少沉降换土垫层法换土垫层法路路 堤堤适用范围适用范围 :各种软弱土地基各种软弱土地基挤淤置换法挤淤置换法 采用边填碎石边强夯的方法在地基中形成碎石墩体,由采用边填碎石边强夯的方法在地基中形成碎石墩体,由碎石墩、墩间土以及碎石垫层形成复合地基,以提高承载碎石墩、墩间土以及碎石垫层形成复合地基,以提高承载力,减小沉降力,减小沉降强夯块石墩软土层软土层持力层块石垫层石渣土或其它类型基层适用范围适用范围:粉砂土和软黏土
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