地基处理考试

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1、一．绪论1.地基面临的问题1）承载力及稳定性问题。地基抗剪强度不足，地基局部或整体剪切破坏；地基剪切破坏表现在：地基承载力不够、偏心荷载及侧向土压力的作用使建筑物失稳、填土或建筑物荷载使邻近地基土产生隆起、土方开挖时边坡失稳、基坑开挖时坑底隆起。2）沉降，水平位移及不均匀沉降问题。建筑物的沉降和差异沉降大、填土或建筑物荷载使地基产生固结沉降、作用于建筑物基础的负摩擦力引起建筑物沉降、基坑开挖引起邻近底面沉降、由于降水，地基产生固结沉降。3）地基的透水性问题。地基透水性表现在：堤坝等基础产生的地基渗漏；基坑开挖工程中，因土层

2、内夹薄层粉砂或粉土而产生管涌和流砂。地下水的运动中出现的问题。4）地基的动力特性导致的问题。地震、机器以及车辆的振动、海浪作用和爆破等动力荷载可能引起地基土，特别是饱和无粘性土的液化、失稳和震陷等危害；由于交通荷载或大桩等原因，使邻近地基产生振动下沉。2.地基处理的目的1）提高地基土的抗剪强度——承载力及稳定性问题2）降低地基土的压缩性——沉降，水平位移及不均匀沉降问题3）改善地基土的透水特性——地基的透水特性导致的问题4）改善地基土的动力特性——动力荷载可能引起地基土，特别是饱和无粘性土的液化、失稳和震陷等危害。5）改良

3、特殊土的不良地基特性——消除或减弱黄土的湿陷性和膨胀土的涨缩特性利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加工用以改良地基土的工程特性。3.地基处理对象——软弱地基土和特殊地基土。软粘土、人工地基、部分砂土和粉土、湿陷性土、有机质土和泥炭土、膨胀土、多年冻土、盐渍土、岩溶、土洞以及垃圾填埋地基等。4.软粘土的加固方法1）换土垫层法基础底面下浅层软弱土层部分或全部挖除，分层换填强度较大的土体材料，并压实至要求的密实度为止。多用于公路构筑物地基处理，在建筑工程中有一定范围应用。依据垫层材料，可称为砂垫层、碎

4、石垫层、素土垫层、干渣垫层和粉煤灰垫层等。2）排水固结法（排水和加压系统）——堆载预压法、砂井法（袋装砂井、塑料排水带）、真空预压法、降低地下水位法、电渗排水法。3）复合地基法——深层搅拌法、注浆法、高压喷射注浆法、碎石桩法、砂桩法等。4）加筋法——（土工合成材料、加筋土、土层锚杆、土钉、树根桩法）二．换土垫层法1．垫层的适用范围表垫层厚度通常基坑开挖后，利用分层回填压实，按理也可以处理较深的软弱土层，但经常会遇到底下水位高而需要降水措施；对坑壁放坡占地面积大或需要采取支护措施；施工放量大，弃土多等因素，从而使处理费用高、

5、工期延长。因此换填法的处理深度通常宜控制在3m内，但也不宜小于0.5m，如果垫层太薄，则换填法的处理效果就不显著。2．加固机理1）提高持力层的承载力——通过扩散作用使传到垫层下的软弱土层应力减少；2）减小沉降量——换填材料代替上部软弱土层，可减小这部分的沉降量、垫层扩散作用，使得下卧土层的压力减小，这相应减小下卧土层的沉降量；3）加速软弱土层的排水固结——不透水基础直接与软弱土层相接触时，在荷载作用下，软弱地基中的水被迫绕基础两侧排出，因而使基底下软弱土不易固结，产生较大的孔隙水压力，从而导致地基土强度降低，产生塑性破坏的

6、危险。垫层可作为良好的排水面，使基础下面的孔隙水压力迅速消散，加速垫层下软弱土层的固结，从而提高其强度。4）防治冻胀——垫层材料孔隙大，不易产生毛细现象，可防治冻胀。5）消除膨胀土的胀缩作用3．垫层设计厚度宽度压实度4.为何要有压实度？——土的压实原理当粘性土的土样含水量较小时，粒间引力较大，在一定的外部压实功能作用下，如还不能有效克服引力而使土粒相对移动，这时压实效果较差；当增大土样含水量时，结合水膜逐渐增厚，减小引力，土粒在相同压实功下易于移动而挤密，从而压实效果好；当含水量增大到一定程度后，孔隙水中就出现了自由水，结

7、合水膜的扩大作用就不大了，因而引力的减小也不显著。此时自由水填充在孔隙中，阻止了土粒移动，因而压实效果又趋于下降。5.填土的压实机理1）粘性土的压缩有一个最优含水率问题2)一般的土都含有些细粒，或者粘粒，粘性土的含量的多少影响到最优含水量的大小，粘粒越多，最优含水量越大，反之亦然。3)最优含水率一般是在实验室内的击实实验得到的。4)对于土的压实，不同的压实功能，也会影响到最优含水量的值。如对于同种土，压实功能越大，则需要的最优含水量要相应降低。5)现场施工的土料，土块大小不一，含水量和铺填厚度很难控制均匀，实际压实土的均质

8、性差。对现场土的压实，应以压实系数（土的控制干密度与最大干密度之比）与施工含水量来检验三．强夯法此法是反复将很重的锤提到一定高度使其自由落下，给地基以冲击和振动能量，从而提高地基的强度并降低其压缩性，改善地基性能。夯锤重10t～40t，提升高度10m～30m。1.适用的地基土：碎石土、砂土、粉土、粘性土