某大學(xué)地基處理課件之緒論及復(fù)合地基理論

地基處理第一章緒論第二章復(fù)合地基理論

第三章?lián)Q填

第四章深層密實(shí)

第五章排水固結(jié)

第六章化學(xué)加固

第七章加筋

第八章托換與糾傾

第1章緒論1.1地基處理的定義和目的1.2地基處理的對(duì)象及其特性1.3地基處理方法的分類(lèi)1.4地基處理的程序與要求1.5地基處理方法的發(fā)展現(xiàn)狀與展望1.6本教材的主要內(nèi)容地基是指支承建筑物并受建筑物荷載影響的那一部分地層。建筑物向地基傳遞荷載的下部結(jié)構(gòu)稱(chēng)為基礎(chǔ)。當(dāng)基礎(chǔ)直接建造在未經(jīng)加固的天然土層上時(shí)，這種地基稱(chēng)為天然地基。由于建筑物上部結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度很高，而相應(yīng)地基土的強(qiáng)度很低、壓縮性較大，因此必須設(shè)置一定結(jié)構(gòu)型式和尺寸的基礎(chǔ)，使地基的強(qiáng)度和變形滿足設(shè)計(jì)的要求。如果天然地基很軟弱，不能滿足地基強(qiáng)度和變形等要求時(shí)，則要對(duì)地基進(jìn)行人工處理后再建造基礎(chǔ)，這種地基加固稱(chēng)為地基處理。建筑物的地基一般面臨以下四個(gè)問(wèn)題：（1）強(qiáng)度和穩(wěn)定性問(wèn)題（2）變形問(wèn)題（3）滲漏問(wèn)題（4）液化問(wèn)題當(dāng)建筑物的天然地基存在上述問(wèn)題之一或其中幾個(gè)時(shí)，需要對(duì)天然地基進(jìn)行地基處理。天然地基通過(guò)地基處理，形成人工地基，從而滿足建筑物對(duì)地基的各種要求。

地基處理的目的是采取各種地基處理方法以改善地基條件，這些措施包括以下五個(gè)方面內(nèi)容：（1）改善強(qiáng)度特性（2）改善壓縮特性（3）改善透水特性（4）改善動(dòng)力特性（5）改善特殊土的不良地基的特性

1.1地基處理的定義和目的1.2地基處理的對(duì)象及其特性1.3地基處理方法的分類(lèi)1.4地基處理的程序與要求1.5地基處理方法的發(fā)展現(xiàn)狀與展望1.6本教材的主要內(nèi)容1.2地基處理的對(duì)象及其特性地基處理的對(duì)象是軟弱地基和特殊土地基。軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基。特殊土地基帶有地區(qū)性特點(diǎn)，它包括軟土、濕陷性黃土、膨脹土、紅黏土和凍土地基。軟土軟土是淤泥和淤泥質(zhì)土的總稱(chēng)。軟土的特性是天然含水量高（大于液限）、天然孔隙比大(1.0以上)、抗剪強(qiáng)度低(最小可達(dá)20kPa)、壓縮系數(shù)高(大于0.5MPa)、滲透系數(shù)(小于10-6cm/s)、靈敏度高(Sr＝4～10)。在外荷載作用下地基承載力低、地基變形大，不均勻變形也大，且變形穩(wěn)定歷時(shí)較長(zhǎng)，在比較深厚的軟土層上，建筑物基礎(chǔ)的沉降往往持續(xù)數(shù)年乃至數(shù)十年之久。軟土地基是在工程建設(shè)中遇到最多的需要進(jìn)行地基處理的軟弱地基，它廣泛地分布在我國(guó)沿海以及內(nèi)地河流兩岸和湖泊地區(qū)。軟土特殊土——膨脹土1.1地基處理的定義和目的1.2地基處理的對(duì)象及其特性1.3地基處理方法的分類(lèi)1.4地基處理的程序與要求1.5地基處理方法的發(fā)展現(xiàn)狀與展望1.6本教材的主要內(nèi)容1.3地基處理方法的分類(lèi)分類(lèi)方法多種多樣:按時(shí)間可分為臨時(shí)處理和永久處理；按處理深度可分為淺層處理和深層處理；按處理土性對(duì)象可分為砂性土處理和黏性土處理，飽和土處理和非飽和土處理；按照地基處理的作用機(jī)理可分為物理處理和化學(xué)處理。

1.1地基處理的定義和目的1.2地基處理的對(duì)象及其特性1.3地基處理方法的分類(lèi)1.4地基處理的程序與要求1.5地基處理方法的發(fā)展現(xiàn)狀與展望1.6本教材的主要內(nèi)容地基處理程序1.1地基處理的定義和目的1.2地基處理的對(duì)象及其特性1.3地基處理方法的分類(lèi)1.4地基處理的程序與要求1.5地基處理方法的發(fā)展現(xiàn)狀與展望1.6本教材的主要內(nèi)容1.5地基處理方法的發(fā)展現(xiàn)狀與展望建國(guó)后，我國(guó)地基處理技術(shù)大體經(jīng)歷了兩個(gè)階段第一階段：上世紀(jì)50～60年代，地基處理技術(shù)從前蘇聯(lián)引進(jìn)。主要為砂石墊層、砂樁擠密、石灰樁、灰土樁、化學(xué)灌漿、重錘夯實(shí)、預(yù)浸水法及井點(diǎn)降水等。由于是起步階段，既有成功之經(jīng)驗(yàn)，又有盲目照搬之教訓(xùn)。第二階段：上世紀(jì)70年代至今。大批國(guó)外先進(jìn)技術(shù)被引進(jìn)、開(kāi)發(fā)，并結(jié)合我國(guó)自身特點(diǎn),初步形成了具有中國(guó)特色的地基處理技術(shù)及其支護(hù)體系，許多領(lǐng)域達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。展望前景地基處理技術(shù)諸多領(lǐng)域有待巖土工程界開(kāi)發(fā)創(chuàng)新、研究探索。在不久的將來(lái)，我國(guó)地基處理必將在設(shè)計(jì)理論、計(jì)算方法、施工工藝、質(zhì)量檢測(cè)、信息反饋、臨界報(bào)警、應(yīng)變措施、設(shè)備創(chuàng)新等一系列理論與技術(shù)有新的突破，向更高的目標(biāo)邁進(jìn)。1.1地基處理的定義和目的1.2地基處理的對(duì)象及其特性1.3地基處理方法的分類(lèi)1.4地基處理的程序與要求1.5地基處理方法的發(fā)展現(xiàn)狀與展望1.6本教材的主要內(nèi)容1.6本教材的主要內(nèi)容本課程從實(shí)際工程中出發(fā)，以地基處理的基本方法和基本概念為主，從以下七章進(jìn)行介紹和闡述：

（1）復(fù)合地基主要闡述復(fù)合地基的理論及豎向復(fù)合地基承載力和變形的計(jì)算方法。

（2）換填

主要闡述換填法的概念、設(shè)計(jì)方法。

（3）深層密實(shí)主要闡述強(qiáng)夯、碎石樁、水泥粉煤灰碎石樁等地基處理方法的概念、作用機(jī)理、設(shè)計(jì)及施工方法。

（4）排水固結(jié)主要闡述排水固結(jié)等地基處理方法的概念、作用機(jī)理、設(shè)計(jì)及施工方法。（5）化學(xué)加爐固主要闡火述灌漿貫法、深友層攪拌駕法、高蟻壓噴射趣注漿法毯等地基扔處理方誘法的概褲念、作愧用機(jī)理請(qǐng)、設(shè)計(jì)毒及施工拆方法。（6）加筋主要闡述早土工合成乎材料的分楚類(lèi)、不同切的作用機(jī)脊理；加筋剪土擋墻的談概念和作迷用機(jī)理；回錨桿與土啦釘?shù)母拍顒〖跋嗷^(qū)蟲(chóng)別。（7）托換與忙糾傾主要闡述乳托換與糾奶傾概念以隙及托換技渡術(shù)方法和報(bào)糾傾技術(shù)康方法。第2章戶復(fù)合鍛地基理納論2.1復(fù)合地籍基定義喬與分類(lèi)2.2復(fù)合地基吸的作用機(jī)泄理2.3復(fù)合地基獸的承載力2.4復(fù)合地基假沉降2.5鏈工程實(shí)例2.1復(fù)合地謹(jǐn)基定義兵與分類(lèi)地基處順理后，漆天然地戚基土體槍整體的售物理力氧學(xué)性質(zhì)貼得到普飄遍的改短良，類(lèi)飄似于均溪質(zhì)地基飼。如：揀采用夯塊實(shí)、排配水固結(jié)貧等，減流少土的凈孔隙比鬧，從而螞提高土悶的承載輸力，同既時(shí)減少寸地基沉棵降。對(duì)這類(lèi)人柱工地基，隔其承載力鼓和沉降的斑計(jì)算方法雖與過(guò)程同魔原天然地泛基，不同用的僅僅是壩地基土層蛙的物理力孫學(xué)指標(biāo)得鏈到改善，刃計(jì)算過(guò)程匠中采用改丈善過(guò)的指潤(rùn)標(biāo)。此類(lèi)毀人工地基不是復(fù)合妨地基。在地基緞中添加罷了與天繼然土體駛不一樣錢(qián)的材料困，通過(guò)極加入材頃料與天伙然土體大的協(xié)同農(nóng)作用，蠟來(lái)共同膏承擔(dān)上其部荷載查，這種控處理后秀形成的伐人工地漂基就是復(fù)合地基。例如：采復(fù)用水泥攪言拌樁進(jìn)行孔地基處理范，就是在奮土中加入堵了水泥。侄還有用其餃它方法進(jìn)廢行地基處認(rèn)理形成復(fù)回合地基的罪，例如：籃采用振沖亞置換法，腥強(qiáng)夯置換毯法，低強(qiáng)編度樁復(fù)合價(jià)地基法，管鋼筋混凝嫩土樁復(fù)合育地基法等旅。復(fù)合地基倍（Com杯posi編teF診ound鋪atio桑n）的定于義：廣義金的復(fù)合汁地基是恐指天然篩地基在湖地基處芝理過(guò)程患中，添若加了其叨他非天貢然地基炭的材料逐，形成債了增強(qiáng)扔體，加翅固區(qū)是睡由天然天地基土況體和增匙強(qiáng)體兩登部分組尺成，它葡們共同現(xiàn)承當(dāng)上坐部荷載膏，達(dá)到漏減少沉絮降的目芳的，這熔種人工疾地基，踢就是復(fù)滿合地基。CFG樁澇復(fù)合地基復(fù)合地基才的分類(lèi)：復(fù)合細(xì)地基的眨加固區(qū)況整體看授是非均甩質(zhì)的和咸各向異消性的，眉根據(jù)地非基中增盜強(qiáng)體方塔向的不涌同，可上以分為巡壽水平向購(gòu)增強(qiáng)體凝復(fù)合地毅基與豎泄向增強(qiáng)夫體復(fù)合睛地基，調(diào)如下圖嘆所示。水平向伏增強(qiáng)復(fù)璃合地基豎向增強(qiáng)宿復(fù)合地基2.1均復(fù)合圣地基定勝義與分替類(lèi)2.2算復(fù)合地基賠的作用機(jī)什理2.3捉復(fù)合地基三的承載力2.4目復(fù)合添地基沉輝降2.5好工程絲式實(shí)例2.2復(fù)合地基惡的作用機(jī)熄理荷載傳藥遞路線的不同是拼淺基礎(chǔ)、犧復(fù)合地基借和樁基礎(chǔ)聰?shù)热N地礦基基礎(chǔ)形距式的基本獨(dú)特征。淺基礎(chǔ)剝：荷載直報(bào)接傳遞毯給地基莊土體。對(duì)樁基礎(chǔ)俗：荷載通磨過(guò)樁體聞傳遞給下地基土霉體。復(fù)合地班基：荷載一部影分通過(guò)樁硬傳遞給地鵲基土體，高一部分直伸接傳遞給辮地基土體用。淺基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)復(fù)合基礎(chǔ)復(fù)合地基溝中的重要悲參數(shù)1、置換率m：復(fù)合音地基理分論中，宴置換率冬是一個(gè)稀最基本腎的概念概，在任耐何一個(gè)齒復(fù)合地憲基的應(yīng)忠用中都僻要用到擦。若某建剝筑結(jié)構(gòu)星的基礎(chǔ)京總面積椒為A，少其豎向怠受力體酒為樁體脫和樁間河土體，向單樁的江樁體橫伶斷面面箭積為AP，總樁互數(shù)為NP，置換霧率m為練：樁位平面索布置最常站見(jiàn)的有兩旋種形式：殺一種是正恥方形布置秤，一種是闊等邊三角銹形布置蟲(chóng)。正方形壟布置等邊三絲式角形布寺置2、復(fù)合模量:與真實(shí)騎非均質(zhì)復(fù)柔合土體等消價(jià)的均質(zhì)刪復(fù)合土體榴的模量稱(chēng)智為復(fù)合地直基土體的豎復(fù)合模量賓。復(fù)合模骨量的計(jì)倒算公式撒可以用柜材料力顛學(xué)方法鈴，由樁宰土變形腎協(xié)調(diào)條轉(zhuǎn)件推演漿得：式中：EP為樁體壓徒縮模量ES為土體丙壓縮模鉛量ESP為復(fù)合地異基的復(fù)合補(bǔ)模量在復(fù)合地顛基加固區(qū)汽的上表面雁上，樁體顧的豎向應(yīng)閱力和樁間款土的豎向無(wú)應(yīng)力之比在復(fù)合慌地基加將固區(qū)的忙上表面擦上，上租部結(jié)構(gòu)租荷載作厚用下，損樁體部肉分的豎減向應(yīng)力漏記為n形，樁間鹽土所受渠的豎向墊應(yīng)力記周為蜻，則樁班土應(yīng)力呆比為：3、樁土應(yīng)力獎(jiǎng)比樁式復(fù)合懲地基的作宰用機(jī)理一、加固機(jī)理：散體樁復(fù)慶合地基：賺一是擠密也效應(yīng)；二丙是置換效物應(yīng)；三是擠加速排水巧效應(yīng)。柔性樁貴復(fù)合地獄基：置鞏換作用銷(xiāo)。半剛性樁鑒復(fù)合地基云：置換作羞用。二、破壞呀形式復(fù)合地基尺的破壞形襪式可分為它以下四種素：刺入破鋪壞、鼓脹藥破壞、樁濟(jì)體剪切破坡壞和整體贈(zèng)滑動(dòng)破壞考。刺入破仗壞鼓脹破溪壞樁體剪切淋破壞整體滑動(dòng)料破壞三、荷卻載傳遞散體樁踢復(fù)合地敢基樁側(cè)紀(jì)摩阻力譯f與樁孕身壓力感Q隨深投度變化醒圖柔性樁復(fù)舅合地基樁輔側(cè)摩阻力仁與樁身應(yīng)聾力隨身度薄的變化2.1復(fù)合地眠基定義卸與分類(lèi)2.2復(fù)合地泳基的作勵(lì)用機(jī)理2.3復(fù)合地詢(xún)基的承腐載力2.4復(fù)合地衡基沉降2.5伍工程實(shí)例2.3復(fù)合地嫌基的承幼載力復(fù)合地基巨承載力特趙征值公式駱為：為樁式復(fù)狹合地基的猜承載力特顛征值，kPa段，為單樁題承載力京特征值，kN為天然地務(wù)基承載力參特征值，kP練a對(duì)不同的插樁取值不航同，一般錢(qián)是小于等怕于1復(fù)合地基戰(zhàn)加固區(qū)下贈(zèng)臥層承載喝力驗(yàn)算當(dāng)?shù)鼗绞芰Ψ舵i圍內(nèi)，群復(fù)合地融基加固旨區(qū)下有是軟弱下淡臥層時(shí)列，尚需消對(duì)復(fù)合兼地基下畝臥層承趣載力進(jìn)挨行驗(yàn)算章。作用在地諒基頂面的油附加應(yīng)力竟，經(jīng)過(guò)復(fù)您合地基加惰固區(qū)按一帆定角度擴(kuò)憲散后，作察用在下臥怎層頂面處備附加應(yīng)力寒與自重應(yīng)值力丘之和要錫求不超過(guò)明下臥土層吼的承載力規(guī)特征值，條形基礎(chǔ)塔附加應(yīng)力衫計(jì)算矩形基曲礎(chǔ)附加調(diào)應(yīng)力計(jì)嚇?biāo)銞l形基礎(chǔ)就和矩形基旗礎(chǔ)荷載擴(kuò)嚇散其中：PC——基礎(chǔ)拿底面處土扎的自重壓遺應(yīng)力值PK——基礎(chǔ)趁底面處的兼平均壓應(yīng)型力值2.1復(fù)合地垮基定義葵與分類(lèi)2.2復(fù)合地險(xiǎn)基的作科用機(jī)理2.3復(fù)合地似基的承禾載力2.4復(fù)合地滅基沉降2.5聚工程實(shí)例2.4復(fù)合地基違沉降計(jì)算思路肉及方法：分別計(jì)算臥復(fù)合地基剃加固區(qū)和能下臥層壓闖縮量，再溝把二者相嗎加，即：吩S=S1+S2S為復(fù)合花地基總的咸沉降量S1為加固區(qū)減的沉降量S2為樁端以紐奉下土體沉蘿降量加固區(qū)烏沉降量魔S1的計(jì)算專(zhuān)—復(fù)合資模量法第i層著土的復(fù)慘合模量第i層虛土的平仆均附加按應(yīng)力第i層爬土的厚坡度其中：復(fù)合模量搬法具有如墓下優(yōu)點(diǎn)：1）、從鑄土體壓縮昨量的角度包考慮，避府開(kāi)了計(jì)算芒樁端刺入捏沉降；2）、概匹念清楚，魂計(jì)算方便錘；3）、特市別對(duì)柔性脊樁和散體蔬材料樁加居固區(qū)沉降尺計(jì)算比較置實(shí)用。4）在工扮程上應(yīng)用呀面積加權(quán)織之和計(jì)算孝復(fù)合地基凱加固區(qū)沉份降是偏安注全的。缺點(diǎn)：該復(fù)合纖模量公萍式的前悠提是樁非土壓縮鄉(xiāng)豐量相等淹，這對(duì)辣樁土相粥對(duì)剛度卷較大的粥復(fù)合地肝基不實(shí)慣