1、7.1 概述 7.2 换土垫层法7.3 复合地基7.4 加密法7.5 预压加固法7.6 胶结法7.7 土工合成材料,本章目录,7.1 概述,浅基础,当承载力、沉降、液化、冻胀等不满足设计要求时,(1) 采用深基础、桩基础(2) 地基处理，改善土性,7.1 概述,地基处理的目的,1 提高土的强度-地基承载力2 增加土的刚度-减少地基沉降量,3 改善地基土的水力特性 (1)防渗：堤坝、闸基、池 (2)排水：软基固结渗流、挡土墙排水 (3)渗透稳定性：长江大堤的管涌、流土（采用反滤） (4)抗冻性,4 改善抗震性能 (1)液化：加密 (2)震陷：干松砂和溶洞,7.1 概述,地基处理的对象,软弱地基,
2、不良地基,淤 泥 土 e1.5，L (IL1.0)淤泥质土 e=1.01.5，L (IL1.0),泥炭土 ，泥炭质土,冲填土,湿陷性黄土,膨胀土,冻土,松砂 Dr 0.85 饱和液化,干土震陷,人工填土，杂填土,7.1 概述,湿陷性黄土,以粉土为主,孔隙比大 e1.0,天然密度小 1.41.65 g/cm3,富含碳酸盐类,遇水沉降增大，称湿陷性,成因：,风成，部分水成,特点：,湿陷性,又分：自重湿陷性黄土地基和非自重湿陷性黄土地基,湿陷性黄土,7.1 概述,地基处理的方法,换土垫层法,加密法,深层压密法,土工合成材料,化学加固法,方法众多，分类不统一,复合地基,换填法,浅层压密法,强夯法挤密桩
3、复合地基预压加固法,冻结法,胶结法,7.2 换土垫层法,垫层材料,卵石、碎石、砾石、粗砂、中砂,素土,灰土：灰土比 2:8 或 3:7,工业废料：粉煤灰，矿渣,垫层厚度,一般：0.53m,垫层设计,持力层： p f,下卧层： pZ + pCZ fz+d,压实系数 c=d/dmax 0.93,7.2 换土垫层法,要求：pZ + pCZ fz+d,以条基为例,7.3 复合地基,桩土应力比：n= p / s,面积置换率：m=Ap/A,复合地基,散体材料桩复合地基,柔性桩复合地基,刚性桩复合地基,砂石桩、砂桩；搅拌桩、水泥土桩、土桩、灰土桩；混凝土桩,桩与土共同变形，共同承载；非均质，各向异性,与桩基
4、区别？,7.4 加密法,目的：降低压缩性，提高强度,加密法,深层压密法,浅层压密法,强夯法挤密桩复合地基（深层挤密法）预压加固法,其它：爆破压密,7.4 加密法,土的压实原理,饱和曲线,粘性土,砂土,粘性土在某种压实功能下（标准压实功能）达到最密时的含水量称为最优含水量，对应的干密度称为最大干密度,砂土：不存在最优含水量；在完全风干和饱和两种状态下易于击实；潮湿状态下不易击实,1 机械压密法,(1) 重锤夯实,锤重：12t，落距：3.54.0m，有效深度：1.52.5m，承载力：100150kPa,(2) 碾压,压路机、推土机、羊足碾，分层铺土，分层压实。每层填土3040cm，承载力：8012
5、0kPa,(3) 振动压实,对砂土、砂性杂填土很有效，有效深度：1.5m，承载力：100200kPa,7.4 加密法,浅层压密，一般用做地基表层处理,Pneumatic tired roller,Sheepsfoot roller,7.4 加密法,2 强夯法,锤重：825t，最大200t落距：825m有效深度：510m承载力：180250kPa,1969年，法国1978年，中国,强夯设备：夯锤，起重机，脱钩装置,加固机理：动态能量, 波的传播和密实固结,加固效果：提高承载力、减小沉降量， 消除液化可能、消除湿陷性等,7.4 加密法,优 缺 点：经济；噪音,新发展：强夯置换法,3 挤密桩复合地基
6、（深层挤密法）,(1) 沉管挤密法 沉管：封口或者活瓣； 打入，加料，拔出；振动,锤击 材料：土桩(原位粘性土再夯入)； 灰土桩、碎石桩、石灰桩、水泥土桩、 二灰桩(加粉煤灰),适用于填土、松砂、湿陷性黄土、一般粘性土 Sr 60%,7.4 加密法,!,砂桩,(2) 振冲法 设备：振冲器 d=270450mm，L=1.63m 原理：振：偏心轮旋转，振动加密，使颗粒移动 冲：高压水从中间穿过，土颗粒振浮液化固结 加固挤密、振动液化、渗流固结 填料：粗颗粒(粘细粒少)；级配好；最大颗粒50mm,适用于松砂,杂填土和一般粘性土，不适用于淤泥和淤泥质土,7.4 加密法,7.4 加密法,振冲器,桩间距设
7、计,已知：桩径d，间距S，孔隙比e1；计算：挤密后孔隙比e2,7.4 加密法,通常：d、 e1已知， e2也可确定待定：间距S,公式请自行推导,桩与土形成复合地基，其承载力可通过载荷试验获得,7.5 预压加固法,预压加固法,堆载预压,降水预压,真空预压,适用于饱和软粘土：淤泥及淤泥质土、冲填土、 填海（湖）造田。,预压原理： 饱和土的固结，土的塑性 原位自重应力 s 建筑物附加应力 z 预加压力 t=(1.21.5) z,7.5 预压加固法,降水预压,7.5 预压加固法,真空预压,7.5 预压加固法,-u,堆载预压,1,2, 分级堆载 竖向排水砂井、塑料排水板 水平排水垫层,堆载过快易失稳,7
8、.5 预压加固法,真空预压不会失稳,堆载预压的加载速率,7.5 预压加固法,K0,Kf,q,p (p),不排水,p,t,固结度计算（砂井）,7.5 预压加固法,dw,排水板,7.5 预压加固法,可以分解成两个方向的固结问题叠加（ Carrillo ）,三维渗流固结问题,其中,7.5 预压加固法,求解，得到,其中,固结度,井径比,查表5-7,增加井径dw与减小间距de哪个有效？,7.6 胶结法,化学加固方法,灌浆法,高压喷射（旋喷）注浆法,深层搅拌法,冷热处理方法,冻结法,烧结法,灌浆法,常用材料：水泥或粘土水泥浆液； 化学材料：聚氨脂 丙烯酰胺类（丙凝）有毒性 硅酸盐类（水玻璃） 氢氧化钠溶液
9、（碱液）,灌浆方法,渗透灌浆,压密灌浆,劈裂灌浆,1,2,3,7.6 胶结法,可灌性问题，粗砂以上,可灌性好，可用于粉细砂,7.6 胶结法,高压喷射注浆法,注浆方法,旋喷法,定喷法,摆喷法,适用于：淤泥、淤泥质土、一般粘性土、粉土、黄土、砂土、碎石土,深层搅拌法,适用土质：,淤泥、淤泥质土、粉土、黄土、素填土、粘性土、无流动地下水的饱和松散砂土,7.6 胶结法,地基，高速公路，基坑支护,深层搅拌法,粉体喷搅法,湿法,干法,处理深度受限,7.7 土工合成材料,功能,过滤、排水、隔离、加筋、防渗、防护,过滤功能,7.7 土工合成材料,隔离功能,加筋功能,7.7 土工合成材料,加筋功能：桥台加筋,7
10、.7 土工合成材料,坝体加筋：法国某坝,7.7 土工合成材料,三峡,防渗功能,7.7 土工合成材料,排水沟,表土覆盖层,表面隔断层,基础隔断层,地基基础,垃圾渗水,和地下水的距离,渗水导管,气体导管,竖井,地质屏障,经处理的地质屏障,地下水,气体收集,渗水收集,垃 圾 体,垃圾填埋体的主要构成,7.7 土工合成材料,本章小结,7.1 概述 7.2 换土垫层法7.3 复合地基7.4 加密法7.5 预压加固法7.6 胶结法7.7 土工合成材料,换土垫层法 复合地基,加密法,机械压密法,强夯法,深层挤密法,预压加固法,堆载预压,降水预压,真空预压,胶结法：化学加固法,灌浆法,高压喷射注浆法,深层搅拌法,渗透灌浆,压密灌浆,劈裂灌浆,土工合成材料,本章结束,
