基礎工程學三

基礎工程學主要內容前言第一講基礎工程的設計原則第二講巖石地基基礎第三講嵌巖錨桿基礎第四講嵌巖樁基礎第五講土巖組合地基第六講填土地基

EEEEEEE第五講土巖組合地基

第五講土巖組合地基

一、土巖組合地基的特點土巖組合地基過去又稱巖土不均勻地基、巖土混合地基，是山區(qū)常見的地基之一。其主要特點表現(xiàn)在地基的均勻性和場地的穩(wěn)定性兩大問題上，屬復雜條件下的地基類型。第五講土巖組合地基國標地基規(guī)范定義：在地基變形計算深度范圍內，遇下列情況之一者為土巖組合地基：①下臥基巖坡度較大者；②石芽密布并有部分出露者；③大塊孤石或個別石芽出露者。第五講土巖組合地基重慶地基規(guī)范定義：在地基變形計算深度范圍內，遇下列情況之一者為土巖組合地基：①

一幢單體建筑物的地基，部分為巖石，另一部分為土質者；②

下臥基巖表面坡度較大者；③

基巖起伏多變，覆蓋土層厚度相差較大者；④

石芽密布并有部分出露者；⑤

風化殘余巖塊與殘積土混雜堆積者；⑥

崩塌體堆積，或崩塌體與坡積土混雜堆積者。第五講土巖組合特點特點之一：地基變形不均勻與軟土地基相比，一般來說強度方面問題不是很大，關鍵是下臥巖石起伏不平，土層在平面及空間方向均不均勻，導致地基變形的不均勻。特點之二：場地的穩(wěn)定性問題一般土巖組合地基往往伴隨著邊坡存在，特別是暗藏的下伏基巖，經常給地基穩(wěn)定性造成威脅。第五講土巖組合實例工程實例：重慶鋼鐵公司滑坡第五講地基變形驗算

二、

土巖組合地基的驗算

1．變形驗算土巖組合地基的變形驗算，主要應考慮剛性下臥層的存在。對上軟下硬的雙層地基，在荷載作用下會在上層土中發(fā)生應力集中現(xiàn)象，這會造成土層變形的增加。如不考慮此因素，則可能出現(xiàn)計算變形值較實際變形值小的情況，得出不安全的結論。第五講應力增大減小第五講應力分布比較第五講地基專題研究

重慶規(guī)范組進行了“具有剛性下臥層地基的有限元計算及試驗研究”的專題課題研究。⑴有限元計算計算域深為41~50m，其中下臥層為40m，對下臥層頂面的邊界，采用上下界面應變協(xié)調。計算采用9節(jié)點等參元法，計算網(wǎng)格見圖1，土層及巖層計算參數(shù)和變化幅度見圖2。

第五講有限元網(wǎng)絡圖第五講室外載荷試驗

⑵室外載荷試驗為進一步分析剛性下臥層深度對地基中應力的影響，課題組進行了室外試驗坑內的壓板試驗。壓板面積為0.23m2，在板底不同位置布置了9個壓力盒測定基底壓力分布，壓板上的荷載采用鋼塊堆載，荷載分為17級，最大板底中心處的壓力為451kPa。試驗坑的幾何尺寸及土體內壓力盒位置見圖3所示。

第五講試驗坑布置圖第五講試驗結果比較

⑶試驗結果第五講計算結果分析

⑷計算結果及分析第五講應力集中分析從圖5中可見，土中應力σz的增大量，主要由地基相對厚度H／b（H為上覆土層厚度，b為基礎寬度）決定，H／b越小，即剛性下臥層越淺，應力集中現(xiàn)象越顯著。當Ｈ≤0.5倍基礎寬度時，土中附加應力不隨深度衰減，猶如無窮分布荷載作用下地基中的應力。隨著H／b的增大，應力集中程度逐漸減弱。當H／b>2時，應力分布與均質地基中的應力相差巳不太大了，當H／b=10時，二者巳非常接近。第五講沉降增大曲線

第五講地基沉降分析地基的沉降亦有相似的規(guī)律，從圖8可見H／b越小，沉降量的增大越顯著。當H/b=0.5時，沉降量約增大30％（與E2／E1的比值有關，比值越大，沉降量增大幅度越大，此處考慮中等壓縮性土），當H／b>2后，沉降的增大量小于10％，可以認為剛性下臥層對地基沉降的影響巳經很小，即剛性下臥層對上層土的主要影響深度是在基底下２倍基礎寬度范圍內。因此重慶規(guī)范規(guī)定：當土層厚度大于2b時，可按均質地基進行應力和變形的計算。第五講應力變形計算考慮剛性下臥層時的地基變形計算方法：先按彈性半無窮體理論計算出地基中的應力和變形，然后根據(jù)剛性下臥層的埋藏深度乘以一增大系數(shù)。

pqz=kqzpz

sqz=βqzsz式中：pqz、sqz---具有剛性下臥層時，地基中的應力與變形計算值；

kqz---應力增大系數(shù)；

βqz---變形增大系數(shù)；第五講伶土聞巖組合許地基為減少計稀算工作量州，重慶規(guī)狀范對可不作變形莊驗算的土吼巖組合地谷基，給了獲一個具體婚規(guī)定（傅第7.夏2.2張條表7繳.2.乎2），猶當下臥基巖望表面坡度燃符合表中卡要求時，賄可不作變瓣形驗算菊。第五講盈允遼許坡度奧值表第五講夏地基穩(wěn)枝定驗算2．穩(wěn)剖定驗算目前地基賢穩(wěn)定性驗燦算還缺乏剝統(tǒng)一的模式，重傳慶地區(qū)疼在土巖恥地基上產的穩(wěn)定賴破壞，多發(fā)生記在下伏咽基巖坡徹度大于焦30°沿的地區(qū)壯，坡度大色于20肆°時猾有穩(wěn)定等破壞的叨可能。套據(jù)此重慶地與基規(guī)范椒規(guī)定：撿對一級汁建筑物女地基，下臥基嘆巖面坡焰度大于芒35％零→1長9.3肉°；二尾級建筑物弦地基，碗下臥基具巖表面輔坡度大反于50兵％→26邁.6°熔時，應租驗算地征基的穩(wěn)蒙定性。綿從而使驗算課范圍縮圾小到一寒定的限榴制，減暢小了設計工作釀量。第五講磚土巖組施合地基三、土巖組您合地基終的利用氣和處理1.禁加強上絹部結構天剛度；2.蜓采用不掀同的基季礎形式拘；3.采取適撕當?shù)奶幃吚泶胧┫?。土巖組懸合地基通的處理郵原則：1.進地基土累質部分揚所占比嚼例較大博時，改造（處理柏）土質地份基；2.蘋地基巖征石部分缺所占比陳例較大雕時，改造（處理那）巖石地乏基。第五講瓶土騎巖組合椅地基巖石地喘基的處則理方法西：重慶最蒼常用的摔辦法是周采用褥啦墊。土質地餅基的處傾理方法喬：換填法怕，梁板指跨越法鮮，局部瓶樁基等軋。第六講落山宏區(qū)填土自地基第六講申山區(qū)填土塘地基一、山區(qū)填土把地基的特瀉點山區(qū)填土選按其組成雖可分為素遲填土和雜填土衛(wèi)兩大類襖。其基以本特點名是：1.不描均勻性物質成絕分不均查勻，主要表現(xiàn)燙在深密實度煮不均勻，平面及炊空間分腔布不均怕勻2.不嚼穩(wěn)定性變形不令穩(wěn)定主要表悟現(xiàn)在強度不發(fā)穩(wěn)定第六講劇壓祝實填土矛地基二、山區(qū)填土較地基的利虛用和處理填土按其除堆填方式度又可分為等壓實填土和拋擲盯填土兩大師類。1.壓實砍填土利用壓實斑填土作為腰地基時，編應根據(jù)建筑物對訪地基的具霞體要求，字進行填方堂設計。設城計內容不包括填約料的性因質、壓辰實機械的選巖擇、密死實度的重要求、治質量監(jiān)班督措施等。影對重大所工程，版應在填郊方正式臥施工前，進行疼填方試驗撲，取得必包需的填方贊參數(shù)后再辮進行施率工。第六講棟江北機虹場實例工程實例盯：重慶江安北機場重慶江洞北機場你場址屬砍淺丘地收貌，自然地表賤高差近侄60m潑，要開臨挖10者個山頭號填平9條問深溝。副地表及齡溝內覆喂蓋層為最飽和粘性土栗，最大什厚度1采0m，設壓縮性坡高，承載力低。姜機場場道舉平整度要焦求不超過30m族m。為娘此進行跌了填方敘試驗。第六講博機場填蹈方試驗重慶江北蹲機場填方益試驗：試驗場地脖北端為淺獄丘，南端狼為沖溝，相對高草差19抱m。試餐驗劃分偶了四個負區(qū)，每區(qū)面積長扛為82m憑，寬為1講2m，中吩間有6m的隔離嫌帶。每赴區(qū)均有側挖填方唱，對各禿區(qū)分別采用伯不同的平處理方描法。第六講腥試亮驗場地畜劃分I區(qū)：將沖溝底的粘土覆蓋層全部挖除，分層回填振動碾壓至基頂。Ⅱ區(qū)：將沖溝底的粘土覆蓋層表面耕植土挖除，翻松400mm，晾曬到含水量為13.2%時振動壓實，上面分層填筑，強夯夯實。Ⅲ區(qū)：將沖溝底的粘土覆蓋層用強夯夯實后，上面分層填筑，振動壓實。Ⅳ區(qū)：將沖溝底的粘土覆蓋層用強夯夯實后，上面分層填筑，強夯夯實。第六講隊填歲方試驗禮結果試驗結雁果：1.四個皺區(qū)中，除沉Ⅱ區(qū)土地燭基頂下1示.5~3m的密實騎度只達型到96辣.1%脅外，其以余三個區(qū)土地象基下0~3m鄙內的密實謠度均達到98%晚；2.Ⅰ區(qū)槐的分層振辣壓和強夯熟都能滿足料土地基下3m內鈴的密實堤度達到匯98%躬，3m乖下的密實度成達到96莫%；綜合比漫較后，冷最后采披用Ⅰ區(qū)陽的分層重型振動錫碾壓方法匙，取得了找很好的效縣果。第六講擺山區(qū)填逝土地基機場場臣道填方激完成后身，進行磁了大量的靜載售荷試驗希，Es鉗達30~損50M隙Pa。為研究填土的燦變形及蠕或變，在2皆0多米厚途填土的不同腐深度，設葵置了沉降魂觀測裝置睡，經過5年魯多的觀測瞧，沒有發(fā)鈔現(xiàn)下沉現(xiàn)趟象。此外機場關的副場道個和其它交惠通道，其壓實系預數(shù)為0.9拴0~0教.95堵不等，湖經觀測臭壓縮性也很殖低，均可趴作建筑物遞地基。據(jù)此重素慶地基閃規(guī)范給中出了壓競實填土地基注的壓實灑系數(shù)控烤制值，葵見規(guī)范紫表8.2罰.6。第六講疼山區(qū)填惜土地基2.拋在擲填土一般素麥填土當勢回填年賓限超過享3年（老無粘性土央）或5腥年（粘行性土）俘時，稱聾為“老填土”，總在自重作槽用下可認迫為其變形貓已經穩(wěn)定。仆但目前番為較快箱取得效敲益，常找要在新填土中啦進行建筑價，這就對椅基礎工程屯的設計及施避工提出了缸新的要求規(guī)，稍有不帳當就會引鹽起建筑波物的損每壞，造輩成事故同。因此往往需批要針對建尚筑物的特勤點和要求兼進行地基疲處理。第六講蒸合歷川涼亭喂園區(qū)合川涼亭膏經濟園區(qū)區(qū)建筑物開裂事故1.基猶本情況園區(qū)位司于涪江祥的Ⅰ級醒階地上達，有一條由北向員南流向涪良江的大沖胃溝。沖溝三的最大深尿度為18~豆19m是，最小畜深度為裂2m，沖溝兩岸懶的距離為框40~5雕0m。1徹995年康將沖溝回填，悶填筑方式兵為拋擲回芬填，填料戴主要為河圍灘里的燒砂卵石俗，局部瓶填有建測筑垃圾和生禍活垃圾監(jiān)，在沖謠溝里順時溝谷鋪堆設了一條斷慚面為4叮.0×貴4.5列m的涵指洞。第六講筋涼種亭平面堂示意第六講啦涼索亭建筑療開裂第六講拒涼脅亭建筑陜開裂第六講世地基處奮理方法地基處理深方法：填土地挑基的處滑理方法神有多種潑，通常有：墊敢層法、井重錘夯座實法、戚浸泡法組、振動碾壓裕法、深孔層密實展法、注惠漿法等細。1.墊門層法的鑄應用墊層法在雪傳統(tǒng)的地皂基加固處免理中，是利用墊藏層的應力害擴散作用崇，解決地手基承載力不勇足的問題結。在山區(qū)蛛土巖組合碧地基和填土嘉地基的處挺理中，墊護層的作用槽主要調整將應力。第六講揭墊層法富的應用山區(qū)的焰土體顆呼粒很不躁均勻，飼地基中常有塊石灰、