软弱地基处理1.pptx
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1、 工程中常需要处理的土类主要为工程中常需要处理的土类主要为:淤泥及淤泥及淤泥质土、粉质粘土、细粉砂土、砂砾石土、淤泥质土、粉质粘土、细粉砂土、砂砾石土、黄土、膨胀土、红粘土及岩溶等。黄土、膨胀土、红粘土及岩溶等。地基处理地基处理:就是指对不能满足承载力和变形要求就是指对不能满足承载力和变形要求的地基进行人工处理,以便能满足工程要求,的地基进行人工处理,以便能满足工程要求,亦称之为地基加固。亦称之为地基加固。地基处理的对象包括软弱地基和不良地基地基处理的对象包括软弱地基和不良地基第1页/共51页 软土:指在静水或非常缓慢的流水环境中沉积,经生物化学作用软土:指在静水或非常缓慢的流水环境中沉积,经
2、生物化学作用下形成的软弱土。包括淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土及饱和松下形成的软弱土。包括淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土及饱和松散粉细砂与粉土散粉细砂与粉土软软土土物物理理力力学学特特性性天然孔隙比大天然孔隙比大:e1天然含水量高天然含水量高:接近或大于液限接近或大于液限压缩系数高压缩系数高渗透系数小渗透系数小 固结缓慢固结缓慢抗剪强度低抗剪强度低灵敏度高灵敏度高 扰动会影起结构破坏扰动会影起结构破坏具有明显的流变性具有明显的流变性 流变:在应力不变的情况下,土体的剪应变和体应变仍随时间而流变:在应力不变的情况下,土体的剪应变和体应变仍随时间而增长的现象。增长的现象。软弱地基软弱地基第2页/共
3、51页淤泥:淤泥:e1.5淤泥质土:淤泥质土:1.5 e1.0软软土土工工程程特特性性软软土土地地基基的的地基承载力低地基承载力低建筑物的沉降和差异沉降较大建筑物的沉降和差异沉降较大建筑物沉降历时长建筑物沉降历时长软土地基软土地基第3页/共51页不良地基1.湿陷性黄土地基2.膨胀土地基3.泥炭土地基4.多年冻土地基5.岩溶与土洞地基6.山区地基7.饱和粉细砂与粉土地基第4页/共51页强度要求:强度要求:满足地基土在上部结构的自重及外荷载作用下不满足地基土在上部结构的自重及外荷载作用下不致产生局部或整体剪切破坏。致产生局部或整体剪切破坏。变形要求变形要求:满足地基土在上部结构的自重及外荷载的作用
4、下满足地基土在上部结构的自重及外荷载的作用下不致产生过大的沉降,特别是超过建筑物所能容许的不均匀不致产生过大的沉降,特别是超过建筑物所能容许的不均匀的沉降。的沉降。动力稳定性要求动力稳定性要求:满足地基土在动力荷载(如地震荷载)作满足地基土在动力荷载(如地震荷载)作用下不致发生液化、用下不致发生液化、失稳和震陷等灾害。失稳和震陷等灾害。透水性要求透水性要求:满足地基土的地下水不会由于施工而造成渗漏满足地基土的地下水不会由于施工而造成渗漏量或动水压力超过容许值,发生涌土、流砂、边坡滑边等事量或动水压力超过容许值,发生涌土、流砂、边坡滑边等事故。故。特殊土地基安定性要求特殊土地基安定性要求:满足湿
5、陷性黄土、膨胀土、内陆性满足湿陷性黄土、膨胀土、内陆性盐渍土等特殊土上的建筑物不会由于不良土性而发生损坏。盐渍土等特殊土上的建筑物不会由于不良土性而发生损坏。地基处理的目的地基处理的目的第5页/共51页地基处理方法的分类物理处理化学处理热学处理置换排水挤密加筋搅拌灌浆热加固冻结要掌握地基处理的主要方法、适用范围及加固原理要掌握地基处理的主要方法、适用范围及加固原理.注意:注意:很多地基处理方法具有多重加固处理的功能,例很多地基处理方法具有多重加固处理的功能,例如碎石桩具有置换、挤密、排水和加筋的多重功能;而如碎石桩具有置换、挤密、排水和加筋的多重功能;而石灰桩则具有挤密、吸水和置换等功能。石灰
6、桩则具有挤密、吸水和置换等功能。第6页/共51页第2节 夯实法及碾压法 通过夯锤或机械,夯击或碾压填土、疏松土层,通过夯锤或机械,夯击或碾压填土、疏松土层,使其使其孔隙体积减少孔隙体积减少、密实程度提高密实程度提高,这种作用称为,这种作用称为压实压实。压实能降低土的压缩性、提高其抗剪强度、。压实能降低土的压缩性、提高其抗剪强度、减弱土的透水性,使经过处理的表层弱土成为能承减弱土的透水性,使经过处理的表层弱土成为能承担较大荷载的地基持力层。担较大荷载的地基持力层。第8页/共51页一、土的压实原理一、土的压实原理 大量工程实践和试验研究表明,控制土的压实大量工程实践和试验研究表明,控制土的压实效果
7、的主要因素是:效果的主要因素是:土的含水量土的含水量,压实机械压实机械及其及其压压实功能实功能等。土的压实效果常用等。土的压实效果常用干密度干密度 d(单位土体积(单位土体积内土粒的质量)来衡量。内土粒的质量)来衡量。压实后d=1.61.7g/cm3。第9页/共51页 最优含水量最优含水量 对粘性土,当压实功能和条件相同时,土的含水量过大或对粘性土,当压实功能和条件相同时,土的含水量过大或过小,土体都不易压实,只有把土的含水量调整到某一适宜值时,过小,土体都不易压实,只有把土的含水量调整到某一适宜值时,才能收到最佳的压实效果。才能收到最佳的压实效果。在一定压实机械的功能条件下在一定压实机械的功
8、能条件下,土最易于被压实,并能达到,土最易于被压实,并能达到最大密度时的含水量,称为最大密度时的含水量,称为最优含水量最优含水量wop,相应的干密度则称,相应的干密度则称为为最大干密度最大干密度 dmax。w第10页/共51页 试验统计表明:最优含水量试验统计表明:最优含水量wop与土的塑限与土的塑限wp有关,大致为有关,大致为wop=wp+2%。土中粘土矿物含量大,。土中粘土矿物含量大,则最优含水量大。则最优含水量大。2.压实功能压实功能 对于同类土,随着压实功能的变化,对于同类土,随着压实功能的变化,最大干密最大干密度和最优含水量也随之变化度和最优含水量也随之变化。当压实功能较小时,当压实
9、功能较小时,土压实后的最大干密度较小,对应的最优含水量则土压实后的最大干密度较小,对应的最优含水量则较大;反之,干密度较大,对应的最优含水量则较较大;反之,干密度较大,对应的最优含水量则较小。小。第11页/共51页二、机械(分二、机械(分二、机械(分二、机械(分层层)碾)碾)碾)碾压压法法法法 常用机械:常用机械:常用机械:常用机械:平碾、羊足碾、平碾、羊足碾、压路机等(注意适用条件)路机等(注意适用条件)适用条件:适用条件:适用条件:适用条件:大面大面积填土和填土和杂填土填土对于杂填土地基,应把影响深度以上部分挖去,然后分层碾压并逐层回填碾压;对于粘性土地基的碾压,一般用质量为8103151
10、03kg的平碾(或振压机)或12103kg的羊足碾,每层铺土厚度为2030cm,碾压数遍。施工施工施工施工质质量控制:量控制:量控制:量控制:a:土的含水量为土的含水量为w wop;op;b:b:土的分土的分土的分土的分层层厚度厚度厚度厚度300mm300mm左右左右左右左右;c:地基承载力可采用地基承载力可采用80120kPa 第12页/共51页第13页/共51页第14页/共51页第15页/共51页三、振动压实法三、振动压实法常用机械:常用机械:振动压实机适用条件:适用条件:杂填土、炉渣、细砂、碎石土等。压实效果:压实效果:影响深度1.21.5m,承载力可达100120kPa。注意:注意:不
11、宜地下水位高,对周围影响3m范围。第16页/共51页第17页/共51页1 概 述 强夯又名动力固结法,是强力夯实法的简称,是将很重的夯锤起吊到高处自由落下,对土体进行强力夯实,以提高地基强度和降低其压缩性的地基处理方法。锤重:825t,最大200t落距:825m有效深度:510m承载力:180250kPa强夯法第18页/共51页目前,应用强夯法处理的工程范围是很广的,有工业与民用建筑,仓库,油罐,储仓,公路,铁路路基,飞机场跑道,码头堆场等。强夯法具有施工简单,加固效果好,使用经济等优点,其承载力可提高200%500%,压缩性可降低200%1000%,不仅可以在陆地施工,也可在水下夯实,其缺点
12、是施工时的噪音和振动较大,因而不宜在人口密集的城市内使用。第19页/共51页土的类型的不同,强夯加固的机理亦有所不同。土的类型的不同,强夯加固的机理亦有所不同。对对于于粗粗颗颗粒粒、非非饱饱和和的的土土体体:通通过过强强夯夯法法,给给土土体体施施加加动动力力荷荷载载,夯夯击击能能使使土土的的骨骨架架变变形形,土土体体孔孔隙隙减减小小变变得得密密实实,非非饱饱和和土土的的夯夯实实过过程程,就就是是土土中中的的空空气气被被挤挤出出的的过过程程。由由于于提提高高了了土土的的密密实实度度,使使土土体体抗抗剪剪强强度度提提高高,压压缩缩性性减减小小。因因此此强强夯夯法法加加固固处处理理多多孔孔隙隙、粗粗
13、颗颗粒粒、非非饱饱和和土土体体,其其机理实质是动力密实。机理实质是动力密实。强夯的机理强夯的机理第20页/共51页对对于于饱饱和和的的细细颗颗粒粒土土:强强夯夯法法处处理理机机理理则则为为动动力力固固结结。当当巨巨大大的的冲冲击击能能量量施施加加于于土土体体后后产产生生很很大大的的应应力力波波,存存在在于于土土体体中中的的微微气气泡泡体体积积压压缩缩,从从而而使使土土体体体体积积得得到到压压缩缩,土土体体体体积积压压缩缩后后孔孔隙隙水水压压力力增增加加,增增加加至至上上覆覆压压力力值值时时,土土体体产产生生液液化化(局局部部液液化化),之之后后土土体体结结构构遭遭到到破破坏坏,使使土土体体产产
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