地基處理技術(shù)

同濟大學(xué)葉觀寶教授中國地基處理技術(shù)

FoundationImprovementTechnologyinChina地基處理的含義場地（Site）：指工程建設(shè)所占有并直接使用的有限面積的土地。場地范圍內(nèi)及其鄰近的地質(zhì)環(huán)境都回直接影響著場地的穩(wěn)定性。地基(Foundation,Subgrade):指承托建筑物基礎(chǔ)的這一部分很小的場地?；A(chǔ)（Foundation，F(xiàn)ooting):指建筑物向地基傳遞荷載的下部結(jié)構(gòu)。地基處理（GroundTreatment，GroundImprovement）：指天然地基很軟弱，不能滿足地基承載力和變形的要求，而地基需經(jīng)過人工處理后再營建基礎(chǔ)。建筑物基礎(chǔ)地基地基存在的問題

地基承載力或穩(wěn)定性問題沉降、水平位移及不均勻沉降問題滲透問題特殊土的不良地質(zhì)問題液化問題地基存在的問題

實例1．加拿大特朗斯康谷倉加拿大特朗斯康谷倉平面呈矩形，長59.44m,寬23.47m。高31.0m。容積36368m3。谷倉為圓筒倉，每排13個圓筒倉，共5排65個圓筒倉組成。谷倉的基礎(chǔ)為鋼筋混凝土筏基，厚61cm，基礎(chǔ)埋深3.66m。谷倉于1911年開始施工，1913年秋完工。1913年9月起往谷倉裝谷物，仔細(xì)地裝載，使谷物均勻分布、10月當(dāng)谷倉裝了31822m3谷物時，發(fā)現(xiàn)1小時內(nèi)垂直沉降達30.5cm。結(jié)構(gòu)物向西傾斜，并在24小時間谷倉傾倒ˊ。谷倉西端下沉7.32m,東端上抬1.52m。1913年10月18日谷倉傾倒后，上部鋼筋混凝土筒倉艱如盤石，僅有極少的表面裂縫。PfP>f建筑物荷載過大，使地發(fā)生整體滑動，建筑物失穩(wěn)。實例2.香港寶城滑坡1972年7月某日清晨，香港寶城路附近，兩萬立方米殘積土從山坡上下滑，巨大滑動體正好沖過一幢高層住宅--寶城大廈，頃刻間寶城大廈被沖毀倒塌并砸毀相鄰一幢大樓一角約五層住宅。死亡６7人。山坡上殘積土本身強度較低，加之雨水入滲使其強度進一步大大降低，使得土體滑動力超過土的強度，于是山坡土體發(fā)生滑動。滑動面雨水建筑Gf實例3.比薩斜塔比薩斜塔是比薩大教堂的鐘樓，塔八層，高53.3m。塔的磚石地基的直徑為19.6m，最大深度5.5m。塔基向南傾斜，與地面成5.5°第七層在南面突出4.5m。比薩斜塔基礎(chǔ)底面傾斜值，經(jīng)計算為0.093，即9.3％,我國國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GBJ7－89中規(guī)定：高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的傾斜，當(dāng)建筑物高度Hg為：50m<Hg≤100m時，其允許值為0.005，即0.5％。比薩斜塔基礎(chǔ)實際傾斜值已等于我國國家標(biāo)準(zhǔn)允許值的18倍。S地基產(chǎn)生的不均勻沉降造成的建筑物傾斜實例4.大地震中地基液化地震引起大面積砂土地基液化后產(chǎn)生很大的側(cè)向變形和沉降，大量的建筑物倒塌或遭到嚴(yán)重?fù)p傷。

實例5．Teton壩

Teton壩位于美國Idaho州的Teton河上，是一座防洪、發(fā)電、旅游、灌溉等綜合利用工程。大壩為土質(zhì)肥心墻壩。最大壩高126.5m(至心墻齒槽底)，壩頂長945m。建于1972-75年，1976年6月失事。損失：直接8000萬美元，起訴5500起，2.5億美元，死14人，受災(zāi)2.5萬人，60萬畝土地，32公里鐵路。滲透破壞12：30洪水掃過下游谷底，附近所有設(shè)施被徹底摧毀11：50左右，洞口擴大加速，泥水對壩基的沖蝕更加劇烈

1976年6月5日上午10:30左右，下游壩面有水滲出并帶出泥土。11：00左右洞口不斷擴大并向壩頂靠近，泥水流量增加地基處理對象及其特征地基處理的對象軟弱地基（SoftFoundation）特殊土地基(SpecialGround)軟土（softsoil）沖填土雜填土飽和松散粉細(xì)砂淤泥淤泥質(zhì)土

濕陷性土紅粘土膨脹土凍土巖漬土污染土等軟弱地基由人類活動而任意堆填的建筑垃圾、工業(yè)廢料和生活垃圾。組成物質(zhì)雜亂，分布不均勻，結(jié)構(gòu)松散。因而強度低、壓縮性高和均勻性差。包括淤泥和淤泥質(zhì)土。在靜水或非常緩慢的流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學(xué)作用形成。主要由細(xì)粒土組成，孔隙比大（大于1.0）、天然含水量高（接近或大于液限）、壓縮性高（壓縮系數(shù)>0.5MPa-1）和強度低。廣泛分布在我國東南沿海及內(nèi)地。例如天津、上海、杭州寧波、溫州、廈門、廣州等沿海地區(qū)，以及昆明、武漢等內(nèi)地地區(qū)。軟土（SoftSoil）沖填土（HydraulicFill）整治和疏浚江河航道時，用挖泥船通過泥漿泵將泥砂夾大量水分吹到江河兩岸而形成的沉積土。又稱吹填土。沖填土是否需要處理和采取何種方法處理，取決于沖填土的顆粒組成、土層厚度和排水條件。雜填土（MiscellaneousFill）飽和粉細(xì)砂（SaturatelooseSand）由于密實度小，容易在動力荷載下產(chǎn)生液化現(xiàn)象，并容易在東水壓力作用下產(chǎn)生管涌和流沙現(xiàn)象。特殊土地基指土體在一定壓力下受水浸濕時產(chǎn)生的濕陷變形量達到一定數(shù)值的土。包括：濕陷性黃土、干旱和半干旱地區(qū)具有崩解性的碎石土和砂土。黃土在我國特別發(fā)育，廣泛分布在黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙、山東、河北、河南、山西、陜西、甘肅、寧夏、青海、新疆等地。指粘粒成分主要由親水性礦物所組成的粘性土。具有吸水膨脹、失水收縮的特性。主要分布在廣西、云南、湖北、河南、安徽、四川、河北、山東、陜西、江蘇、廣東等地。指石灰?guī)r、白云巖等碳酸類巖石在亞熱帶溫濕氣候條件下經(jīng)風(fēng)華作用所形成的褐紅色的粘性土。由于下臥巖面起伏及存在，一般容易引起不均勻沉降。主要分布在云南、貴州、廣西等地。土的溫度等于或低于攝氏零度，含有固態(tài)水。當(dāng)自然條件改變時，產(chǎn)生凍脹、融陷等不良地質(zhì)現(xiàn)象。季節(jié)凍土占中國領(lǐng)土面積一半以上，其南界西從云南章鳳，向東經(jīng)昆明、貴陽，繞四川盆地北緣，到長沙、安慶、杭州一帶。多年凍土分布在東北大、小興安嶺，西部阿爾泰山、天山、祁連山及青藏高原等地，總面積為全國領(lǐng)土面積的1/5強濕陷性土（CollapsibleLoess）膨脹土(ExpansiveSoil)紅粘土(RedClay)季節(jié)性凍土(FrozenSoil)

地基處理的目的1、改善土的抗剪特性2、改善壓縮特性3、改善透水特性4、改善動力特性5、改善特殊土的不良地基特性1、改善土的抗剪特性地基的破壞屬于剪切破壞！因此可以通過提高地基土的抗剪強度來提高地基的強度和承載力。從而防止結(jié)構(gòu)倒塌、邊坡失穩(wěn)。σ1σ3σ3σ12、改善壓縮特性※減小建筑物的沉降和不均勻沉降；減小基坑開挖、隧道施工引起的地面沉降；減小降水產(chǎn)生的固結(jié)沉降。顆粒水氣※土的壓縮機理土中的孔隙的減少。由于孔隙中含有水和氣，壓縮速度受排水和排氣特性的影響。3、改善透水特性※地下水位下基坑開挖的止水；砂土液化中的排水。顆粒水氣※土的透水性能主要受孔隙大?。B透性）和排水距離的的影響。可以通過減小孔隙和填充孔隙的方法來減小土的滲透性。也可以在土中植入透水性好的介質(zhì)（砂石樁和排水板）來增加其滲透特性。4、改善動力特性※松散粉細(xì)砂的液化機理在動力荷載作用下，松散粉細(xì)砂有結(jié)構(gòu)變密的趨勢，從而導(dǎo)致孔壓增長，產(chǎn)生液化現(xiàn)象。因此可以通過增加密度、減小動剪切應(yīng)力和改良排水條件三方面來處理可液化地基。5、改善特殊土的不良地基特性※改善黃土的濕陷性；※改善膨脹土的脹縮性；※改善凍土的凍脹和融沉特性。地基處理的方法

置換1、換土墊層法2、擠淤置換法3、褥墊法4、振沖置換法5、沉管碎石樁法6、強夯置換法7、砂樁置換法8、柱錘沖擴樁法9、石灰樁法10、EPS超輕質(zhì)料填土法(發(fā)泡聚苯乙烯)

地基處理的方法

振密、擠密1、表層原位壓實法2、強夯法3、沖擊碾壓4、振沖密實法5、擠密砂樁法6、爆破擠密法7、土樁、灰土樁法

300T?m強夯降水情強夯-高真損空擊感密工湖法（遞遠(yuǎn)眺蔑）降水強元夯-高真釘空擊遍密工丑法（餐近景而）施工爭之前表層忌處理-高真空淺層添處理-高真澇空深層處理1深層處理2在真空姓管之間膠進行強茶夯高真仗空排云水與揭強夯睜同時之進行5．砂率土地奇基雙在點共夫振振匠沖密沸實法多邊權(quán)輪快雞速夯耳實法地基處旬理的方該法排水固坦結(jié)1、加載塊預(yù)壓法2、超載垮預(yù)壓法3、砂銷井法(普通砂迅井、袋風(fēng)裝砂井川、塑料排謹(jǐn)水帶)4、真空遇預(yù)壓法5、真梢空預(yù)唐壓與織堆載摔聯(lián)合罵法6、降恥低地繪下水顆位法7、電滲覆排水法插板歲機(振動錘+龍門架)塑料排糧水板場區(qū)串覆膜高真惠空井渡點強夯設(shè)備浦東國蜘際機場墊高真空企擊密法恩加固地基中處理漸的方質(zhì)法灌入碌固化怪物1、深仗層攪貪拌法(濕法遞與干弟法)2、高壓寄噴射注腫漿法3、夯實泰水泥土哥樁法4、滲洗入性邊灌漿希法5、劈裂更灌漿法6、擠密娛灌漿法7、電動證化學(xué)灌甚漿法SM炒W工法匙組合誕構(gòu)件忠支護趟結(jié)構(gòu)地基桶處理誤的方北法加筋1、加筋郊土法2、錨脅固法(土錨孩、土繞釘、轉(zhuǎn)錨定悼板)3、土工興合成材歌料4、樹權(quán)根樁井法5、低強呼度混凝轎土樁復(fù)弄合樁基藏法6、鋼筋滿混凝土雁樁復(fù)合赴樁基法(GS金I)(G獵SI賢)土工格視室（geo貫cel退l）和土工聯(lián)網(wǎng)格（ge越ow店eb）(GS峰I)杭州天哥子嶺垃米圾填埋覺場（捷高神）封場鑼后可處作為盞牧場暖、公載園、秤高爾餡夫球撲場等抽，有米效利終用了娛土地（捷高秩）GC信L封頂錢層（疤捷高爪）St無ee仁pe昂nSl穗op既e蹄to腰W殃al齡lIncreaseSpace※Sl錫op修e:血F圍ac肚e訊in秋cl酒in府a(chǎn)t繞io跳n<700※Sol擾uti繭on挖dri霧ven猶by灶ma鈴ny蒼fac蔥tor罩sSl墨op會e浩vs疫.夢Wa擠llRoa賣dwa詢yA幕ppl丑ica最tio膚nsIl替lu松st何ra瘦te吹d船Cr鹽os塘s恭Se姐ct呀io煤nPa脫ne擱l手Wa深ll標(biāo)S攤ys慘te喉mFu賺ll梢-H辦ei吃gh軍t三Pa筑ne日l鑰Wa總ll地S命ys賄te悅mMo斯du晚la允r會Bl四oc聽k編Wa柱ll醉S嚷ys來te后mI-2予5-矛F(xiàn)o道und銷ers歌Me丸ado伴ws幣Pkw飼y.僚Cas軌tle酒Ro筑ck,拘CO地基處晃理的方膜法冷熱處片理1、凍結(jié)腹法2、燒結(jié)淡法地基處陷理的方嘉法改造工續(xù)程1、建心筑物世增層干改造彼（地節(jié)上、素室內(nèi)和向且地下的記增層改莖造）；2、建筑沙物改建溫、擴建看（調(diào)整禮、改善小房屋墳使用維功能受，擴筒大使用面積三）；3、建筑述物加固渾和托換遺工程；4、建膏筑物容移位熱工程適（平蠶移、尼轉(zhuǎn)動、縫升降丟移位編、綜缺合移晃位）柏；地基處靠理的方罵法1、建筑智物的裂苦損加固鳥處理；2、氡氣彼治理工略程；3、建腸筑物脫糾傾肯扶正途及防啦復(fù)傾料加固很工程艷；4、不耗均勻嶄下沉棗引起濕建筑床物的吩撓曲跟、扭浴曲變堆形的騎病害注處理向工程芹；5、過葛量沉因降建熔筑物劃的控斧制與顫處理脈工程棗；6、火京災(zāi)、疊水災(zāi)侍后建宴筑物啞的檢論驗、都鑒定吉與加愚固處步理；7、建筑會材料質(zhì)私量低劣知的危險旋房屋搶衡救與加贊固工程存；8、地肅震、左風(fēng)災(zāi)很損壞梯后建站筑物肥搶救儲與加順固工汽程；9、泥漸石流寒、滑袋坡?lián)p取壞的端建筑歷物搶念救與雕加固漫工程濟；10、地喂面塌繭陷及唐地面呈裂縫榜損壞片的建尤筑物帳搶救軋與加劑固工鹿程；11、其他泊災(zāi)害損沒壞導(dǎo)致紋的建筑翻物的搶霜救工程病害處礎(chǔ)理事故實碧例CF治G樁軟基組處理高恨填方路狗堤滑坡事故事?lián)淅龜嚢铇锻碥浕幷埨砀咛钅w方路堤禁滑塌地基處憶理的方銳法既有踏建筑地基域基礎(chǔ)銅加固骨方法1、基礎(chǔ)槽加固法2、基礎(chǔ)央托換法3、地奧基加務(wù)固法4、組合改加固法敬－同時嶄采用誕基礎(chǔ)旗加方固、基礎(chǔ)托啟換或地屬基加固等兩薪種或兩合種以上方法蘋的組合教加固地基處息理的方繁法基礎(chǔ)加尤固法1、基致礎(chǔ)補誦強注著漿加蟲固法2、擴大瞎基礎(chǔ)底均面積法3、加尋深基旨礎(chǔ)法地基處依理的方假法基礎(chǔ)昂托換牢法1、錨桿靜潮壓樁法2、樹根雀樁法3、坑式靜柄壓樁法4、樁式窩托換扇法5、后壓腎漿樁液法6、抬墻陽梁法7、沉井托哲換加固旺法地基處指理的方紙法地基弱加固置法1、注杰漿加尺固法2、高壓洽噴射注魔漿法3、水鵝泥土保攪拌槍法4、加圾筋水劇泥土旬樁錨撲法5、雙司灰樁綿法6、化學(xué)撤灌漿法地基處掉理的方貧法糾偏棟方法1、錨桿捧靜壓樁禍法2、基惡礎(chǔ)加曾壓糾宵偏法3、基礎(chǔ)疑減壓和冷加強上皺部結(jié)構(gòu)前剛度法4、套隆筒法5、浸水輝與加壓梯矯正法6、排(掏)土糾傾憲法7、預(yù)浸支水法8、灰賢土樁罰法地基處燈理的方律法移位地基處喪理方法帽的選擇考慮的茂因素1、土的種怨類2、土的詠加固犁深度3、上筋部結(jié)要構(gòu)的蔥要求4、能提供喂的材料5、能提劑供的好加固軌機械懇設(shè)備6、環(huán)境因秧素7、工期要會求8、當(dāng)巾地處仗理方灰法的番習(xí)慣咐，施顫工隊房誠伍素由質(zhì)9、施工未技術(shù)條欲件和經(jīng)普濟指標(biāo)返比較地基替處理賤的原漂則經(jīng)濟上蛙合理

地基處理方法技術(shù)上朽可靠施工上賓方便節(jié)約恒能源保護似環(huán)境地基炭處理犧的設(shè)匹計地基陽條件1、地形漠及地端質(zhì)成達因2、地基的仆成層狀助況3、軟土究層層厚火及范圍4、持力層忘的位置楊及傾斜盒情況5、透水著層的甲位置柄及狀朗況6、地下移水位辦和孔末隙水駁壓力冰的情鉛況7、地基撿土的友物理產(chǎn)及力狗學(xué)性炎質(zhì)地基百處理奸的設(shè)朽計結(jié)構(gòu)徒條件1、形式：做荷載面省的剛度憐及現(xiàn)狀蕩、開挖菊型式2、規(guī)模墊：荷優(yōu)載的注大小幼、發(fā)券布情排況、臥種類（動貝載或社靜載謎）、堅荷載洗面的燈面積及布撈置、扭開挖林深度耐及寬桌度3、重徹要性傲及目朋的4、穩(wěn)定蔽安全青系數(shù)5、沉降及溉變形的必容許值地基處殼理的設(shè)保計環(huán)境葬影響1、振動、哭噪音－底強夯、上砂樁、混擠密2、土方運欲輸－堆登載預(yù)壓3、附具加下疾沉－懸真空伶預(yù)壓癢、降總水預(yù)非壓、循高壓噴射注癢漿4、污染飼－石艦灰樁輝、灌朵漿5、施工剝擾動苦－豎公向排鴉水體掠等地基處電理的設(shè)回計施工條迅件1、用地條撓件2、工期3、工甲程用旋料4、施工機獅械5、施工崗難易生程度6、施工拼管理跨質(zhì)量慚控制7、施工棉管理殺水平8、工程造黃價復(fù)合柏地基捎特性復(fù)合地示基復(fù)合拖樁基天然弊地基樁基復(fù)合兔地基1、豎碎向加吐筋復(fù)營合地蠟基、蟲水平笑加筋廚復(fù)合地具基2、散稿體土酬類樁筐、水父泥土砍類樁競、混摧凝土類搞樁3、柔性捐樁、半撇剛性樁石、剛性禁樁4、剛性濟基礎(chǔ)下運復(fù)合地朽基、柔孩性基礎(chǔ)下復(fù)合擔(dān)地基地基裝處理夾發(fā)展烈現(xiàn)狀1、理濫論落號后于偉實踐2、設(shè)彎計人蠶員的遼素質(zhì)3、施工增質(zhì)量的滑控制4、施它工機跪械的妖自動躺化程鋼度與文施工殺工藝5、檢測搭手段與嫂方法6、經(jīng)濟予桿杠的要作用地基脹處理究發(fā)展吼動向應(yīng)用方號面從解決素一般工柴程地基眼加固向斯解決各嚇類超軟轟、深厚恭、深挖億等大型島工程地景基加固器方向發(fā)恥展，如總在深厚協(xié)超軟地刷基上高峽速公路襲、大型漁油罐和唇深基坑盤開挖等地基處框理發(fā)展扮動向目的抽方面從以掩提高徹地基略承載餡力與丹穩(wěn)定兵性為辜目的主向以店解決使基礎(chǔ)若過大咽沉降亦和不喂均勻靈沉降委為目載的方迫向發(fā)搖展，骨如高每速公你路的剛工后帳沉降盜、基度坑開吸挖的靠側(cè)向鼻變形械和大紫型油廊罐的天不均潔勻沉駕降等地基處霞理發(fā)展裝動向加固許技術(shù)炭方面各類診施工太方法爸不斷認(rèn)以現(xiàn)撤代新幫技術(shù)邁新材桐料充崖實和兵改進姜施工緊工藝截，向飼實用佛有效奶、隨繩土質(zhì)孔和加抽固要饅求而錫定、壺可控歐、可心靠方爽向發(fā)布展，貫砂石套墊層→加筋調(diào)土墊秩層，慢砂井→袋裝俘砂井愿、塑路料排莫水板紡，水?dāng)R泥土進攪拌做法的別質(zhì)量已監(jiān)控團系統(tǒng)蛛等地基揉處理榜發(fā)展襪動向設(shè)計握理論鏟方面在大量窩工程實針踐基礎(chǔ)耐上，修征訂了地召基處理猜的設(shè)計茅規(guī)范和臺設(shè)計手省冊：朱中華人扒民共和叢國行業(yè)爬標(biāo)準(zhǔn)《建筑渠地基脈處理舊技術(shù)奏規(guī)范》(J六GJ7名9-9常1)(愧JGJ辨79-嘆200附2)；中華河人民運共和置國行竿業(yè)標(biāo)句準(zhǔn)《既有史建筑跨地基紛基礎(chǔ)英加固者技術(shù)越規(guī)范》(J繳GJ1漸23-斥200梨0)；中國貌工程賠建設(shè)賊標(biāo)準(zhǔn)哲化協(xié)谷會標(biāo)扮準(zhǔn)《建筑物辜移位糾逐傾增層泳改造技茶術(shù)規(guī)范》地基潔處理歸發(fā)展?jié)駝酉蚱渌窖烂娲罅楷F(xiàn)臘場監(jiān)測祝技術(shù)的憤應(yīng)用，敲使信息共設(shè)計和密施工成善為今后硬重大工質(zhì)程設(shè)計贏和施工冒的發(fā)展暮方向；漸多種方飛法的聯(lián)揮合處理禿，滿足瞞不同工內(nèi)程的要傍求，如砍土工織沾物墊層陵和排水融板聯(lián)合堵處理、扇真空預(yù)棉壓與堆辦載預(yù)壓朋聯(lián)合處聚理、加蚊筋墊層事和水泥乓土攪拌抓法聯(lián)合概處理等問題與隆研究淺層處胖理法1、土諒工織來物現(xiàn)感場應(yīng)傘變測苦試問段題；2、土宇工織渣物應(yīng)躁力應(yīng)悅變關(guān)識系特?fù)湫匝芯繂柧诸}；3、土工殘織物與切墊層的錦復(fù)合整伍體的研究；4、墊秤層與字下臥揮層的叼雙層嫂地基副的研顆究。問題與移研究排水暢固結(jié)找法1、豎向吐排水體濟對地基銳土的擾明動影響形問題；2、豎向岔排水體虹的加筋啞作用和狀穩(wěn)定性室問題；3、水健平排其水墊著層的撕設(shè)置冶問題榜；4、工崖后沉房誠降問咐題；5、沉降氏過程的鐮反分析絨及后續(xù)恨沉降的反預(yù)估問林題；問題巧與研織究砂石樁乞法1、施工隸工藝；2、樁體統(tǒng)質(zhì)量的戲檢測；3、對樁蟻周土的晌擾動影淘響；4、復(fù)久合地清基的亭應(yīng)力茶分布巴；5、復(fù)膜合地悄基的饅變形私。問題廟與研析究攪拌樁織法1、處培理深給度；2、加固番材料及愁費用；3、樁露身質(zhì)黨量檢捷測；4、設(shè)匹計計澆算；5、合理洪配方；6、施嬸工可背靠性宵及監(jiān)攝控。問題桶與研眼究強夯法1、設(shè)計而理論與胳方法；2、沖罰擊動餐力特后性的展研究下；3、有老效加見固深勤度標(biāo)錄準(zhǔn)；4、表面饞墊層的手設(shè)置。簡單(單一方范向糾傾)糾偏蛾工程暢的發(fā)隊展趨斷勢：復(fù)雜(多方錘向糾使傾)簡單慢地基醫(yī)糾傾復(fù)雜曲地基格糾傾淺基熱礎(chǔ)糾稀傾深基礎(chǔ)咸糾傾現(xiàn)