第七章_人工地基(王荣霞)

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1、第七章人工地基7.1概述问题的提出修建基础时遇到浅层地基土为软弱土、不良土，其地基承载力不足或变形大，但从结构形式和技术经济比较来看，又以修建浅基础为宜。？？解决办法采取人工加固处理措施，提高地基土的承载力和密实度，减小沉降量。这种加固处理后的地基称为人工地基。7.1概述软弱土包括软粘土、杂填土、冲填土、饱和粉砂土（含部分轻亚粘土）、湿陷性黄土、泥碳土、膨胀土、多年冻土、岩溶土洞等。统称特殊土，大部分带有地区性特点。7.1概述软弱土1.软粘土（软土）定义：主要为第四世纪形成的粘性土沉积物或河流冲积物，有的属于新近淤积物，其中最为软弱

2、的是淤泥、淤泥质土。特点：含水率高、孔隙比大、渗透系数小、压缩性高、抗剪强度低。在外荷载作用下，地基承载力低，变形大，不均匀变形也大，且变形稳定历时较长。7.1概述软弱土2.杂填土定义：由人类活动所形成的建筑垃圾、工业废弃物和生活垃圾等疏松的无规则堆填物。特点：强度低、压缩性高、成分复杂、均匀性差，即使在同一建筑场地的不同位置，其地基承载力和压缩性也有较大差异。7.1概述软弱土3.冲填土定义：水力冲填到江河两岸而形成的沉积土。特点：与所冲填泥沙的来源（颗粒组成）及淤填时的水力条件（均匀性、排水固结条件）密切相关。如以粘性土为主的冲填土往

3、往是欠固结的，其强度较低且压缩性较高，一般需经过人工处理才能作为地基；如以砂性土或其它粗颗粒土所组成的冲填土，其性质基本上与砂性土相类似，可按砂性土考虑是否需要进行地基处理。7.1概述软弱土4.饱和粉砂土特点：在机械振动、地震等动力荷载的重复作用下，有可能会产生液化或震陷变形。另外，在基坑开挖时，也可能会产生流砂或管涌。7.1概述软弱土5.湿陷性黄土定义：在上覆土的自重应力和附加应力作用下，受水浸湿后土的结构迅速破坏而发生显著附加下沉的特殊性土。危害：易引起结构不均匀沉降，造成工程事故。7.1概述软弱土6.膨胀土定义：吸水膨胀、失水收

4、缩，具有较大胀缩变形性能，且变形往复的高塑性粘土。7.1概述软弱土地基应注意的问题1.强度及稳定性：抗剪强度不足，地基产生局部或整体的剪切破坏。2.压缩及不均匀沉降：软弱土压缩性大，地基沉降变形大，不均匀沉降也大，结构可能破坏或不满足使用要求。7.1概述地基处理方法（按地基处理作用机理分）1.换填（置换垫层）法2.排水固结法3.强夯法4.振冲法5.砂石桩法6.其他：水泥土搅拌法、灌浆法、加筋法、冷热处理法目的：提高地基的强度，保证地基的稳定；降低地基的压缩性，减少地基的沉降和不均匀沉降；改善透水性，防止渗流过大和渗透破坏；改善动力特性，

5、防止地震时地基土的振动液化；消除特殊性土的湿陷性、胀缩性、冻胀性等不良工作特性。7.2换填（置换垫层）法机理即将基础下一定深度内的土层部分或全部挖去，然后回填以强度较高的砂、碎石或灰土等，并夯至密实。适用范围：处理荷载不太大的浅层非饱和软弱土层(淤泥质土、松散素填土、杂填土、湿陷性黄土以及已完成自重固结的冲填土等)与低洼区域的填筑。一般处理深度为2～3m。7.2换填法垫层材料按换填材料的不同，可分为砂垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层、粉煤灰垫层等。不同材料垫层上结构物沉降特点基本相似，各种材料垫层的设计都可参照砂垫层方法。砂垫层：以

6、中、粗砂为主，可掺入一定数量的碎石（提高强度，利于夯实）。粘土含量≤3%～5%，粉土含量≤25％（过多不利于排水和夯实）。7.2换填法砂垫层厚度(0.5m≤z≤3m)由垫层底部软土层的承载力决定，即ppphhf0kgk0kssRablp'p'0kgkp＝0kb2ztanl2ztanp－基础底面作用的外荷载扣除基础所占土重后的外力扩散至砂垫层底面积计得的0k附加压应力(kPa)；p－垫层底面处土的自重压应力(kPa)；gkh－基础侧面回填土重力；h－砂垫层的重力，在地下水位以下应扣除水浮力；ss

7、－抗力系数；f－垫层底面处土的承载力容许值(kPa)；aab、l－基础的宽度和长度(m)；p'－基础底面压应力(kPa)；p'－基础底面处土的自重压应力(kPa)；0kgkz－砂垫层厚度(m)；－垫层的压力扩散角，可查规范。7.2置换垫层法砂垫层平面尺寸防止垫层材料向侧边挤出而增加垫层的竖向变形量，应满足应力扩散的要求，可按下式或根据当地经验取定：b≥b2ztan1b－垫层底面宽度。1垫层顶面尺寸＝每边基底尺寸+至少0.3m7.2置换垫层法基础沉降量计算sscusshzspcumEcuS－垫层的沉降量；s－垫层自身的压

8、缩量；s－下卧层的沉降量；cusp－垫层内的平均压应力，即基底平均压应力与垫层m底平均压应力的平均值；h－垫层厚度；zE－垫层的压缩模量。cu7.3排水固结法机理饱和软粘土地基