地基处理重点复习资料

1、1、提高持力层的承载力、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通过扩散作用使传到垫层下的软弱土层应力减少；减少；2、减小沉降量、减小沉降量换填材料代替上部软弱土层，可减小这部分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；减小，这相应减小下卧土层的沉降量； 第一章第一章 地基处理地基处理 一、加固机理一、加固机理3、加速软弱土层的排水固结、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

2、础两侧排出，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，产生塑性破水压力，从而导致地基土强度降低，产生塑性破坏的危险。坏的危险。 加固机理加固机理4、防治冻胀、防治冻胀垫层材料孔隙大，不易产生毛细现象，垫层材料孔隙大，不易产生毛细现象，可防治冻胀。可防治冻胀。5、消除膨胀土的胀缩作用、消除膨胀土的胀缩作用 加固机理加固机理厚度厚度宽度宽度压实度压实度 第二章第二章 换填垫层法换填垫层法 一、垫层设计一、垫层设计压实系数压实系数 c= d/ dmax 0.93换土垫层法厚度和宽度设

3、计换土垫层法厚度和宽度设计 b 回填土回填土 垫层材料垫层材料卵石、碎石、砾石、粗砂、中砂卵石、碎石、砾石、粗砂、中砂素土素土灰土：灰土：灰土比灰土比 2:8 或或 3:7工业废料：工业废料：粉煤灰，矿渣粉煤灰，矿渣 垫层厚度垫层厚度一般：一般：0.53m 垫层设计垫层设计持力层：持力层： p f下卧层：下卧层： pZ + pCZ fz+d压实系数压实系数 c= d/ dmax 0.93 b 回填土回填土B = b+2ztg dz 填填z pCZ pCD要求：要求：pZ + pCZ fz+dztgbbpppCDz2)(zppCDcz填bdbFbGFp以条基为例以条基为例为何要有压实度？为何要有

4、压实度？土的压实原理土的压实原理 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；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，从而压实效力，土粒在相同压实功下易于移动而挤密，从而压实效果好；果好； 当含水量增大到一定程度后，孔隙水中就出现了自当含水量增大到一定程度后，孔隙水中就出现了自由水，结合水膜的扩大作用就

5、不大了，因而引力的减小由水，结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，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。因而压实效果又趋于下降。填土的压实机理填土的压实机理 1、粘性土的压缩有一个最优含水率问题、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、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。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。、最

6、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、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。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、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，实际压实土的均质性差。对现场土度很难控制均匀，实际压实土的均质性差。对现场土的压实，应以压实系数的压实，应以压实系数 （土的控制干密度与最大干（土的控制干密度与最大干密度之比）与施工含水量来检验密度之比）与施工

7、含水量来检验c第三章 强夯法和强夯置换法1、强夯技术的发展、适用范围与特点强夯技术的发展、适用范围与特点适用的地基土：适用的地基土：碎石土、砂土、粉土、粘性土、素填土、黄土、建筑生碎石土、砂土、粉土、粘性土、素填土、黄土、建筑生活垃圾或工业废料组成的杂填土地基。活垃圾或工业废料组成的杂填土地基。还常用于处理可液化砂土地基和湿陷性黄土地基。还常用于处理可液化砂土地基和湿陷性黄土地基。适用的工程范围：适用的工程范围：各类工业与民用建筑、仓库、油罐、贮仓、飞机场跑道、各类工业与民用建筑、仓库、油罐、贮仓、飞机场跑道、铁路和公路路基和码头堆场等。铁路和公路路基和码头堆场等。2、强夯技术的发展、适用范围

8、与特点强夯技术的发展、适用范围与特点特点：特点：适用各类土层；适用各类土层；应用范围广泛；应用范围广泛；加固效果显著：明显提高地基承载力、压缩模量，消除加固效果显著：明显提高地基承载力、压缩模量，消除湿陷性、膨胀性，防治振动液化。湿陷性、膨胀性，防治振动液化。有效加固深度大，多层可达有效加固深度大，多层可达242454m54m；施工机具简单；施工机具简单；节省材料；节省材料；节省工程造价；节省工程造价；施工快捷。施工快捷。3、强夯法加固地基的原理与应用、强夯法加固地基的原理与应用 强夯法是利用强大的夯击能给地基一冲击力，并在强夯法是利用强大的夯击能给地基一冲击力，并在地基中产生冲击波，在冲击力

9、作用下，夯锤对上部土体地基中产生冲击波，在冲击力作用下，夯锤对上部土体进行冲切，土体结构破坏，形成夯坑，并对周围土进行进行冲切，土体结构破坏，形成夯坑，并对周围土进行动力挤压。动力挤压。 目前，强夯法加固地基有三种不同的加固机理：目前，强夯法加固地基有三种不同的加固机理：动动力密实、动力固结和动力置换力密实、动力固结和动力置换，它取决于地基土的类别，它取决于地基土的类别和强夯施工工艺。和强夯施工工艺。例：某工程采用强夯法加固，加固面积为例：某工程采用强夯法加固，加固面积为5000m2，锤重，锤重为为10t，落距为，落距为10m，单点击数为，单点击数为8击，夯点数为击，夯点数为200，夯，夯击击

10、5遍，则：遍，则：1、单击夯击能：、单击夯击能：单击夯击的能量。单击夯击的能量。单击夯击能单击夯击能=锤重锤重落距落距=100kN10m=1000kNm；2、单点夯击能：、单点夯击能：每一夯点的夯击能。每一夯点的夯击能。单点夯击能单点夯击能=单击夯击能单击夯击能单点击数单点击数=1000kNm8击击=8000 kNm；例：某工程采用强夯法加固，加固面积为例：某工程采用强夯法加固，加固面积为5000m2，锤重，锤重为为10t，落距为，落距为10m，单点击数为，单点击数为8击，夯点数为击，夯点数为200，夯，夯击击5遍，则：遍，则：3、总夯击能：、总夯击能：整个场地的总夯击能。整个场地的总夯击能。

11、 总夯击能总夯击能=单点夯击能单点夯击能总夯点数总夯点数遍数遍数=8000 kNm2005遍遍=8000000 kNm4、单位夯击能：、单位夯击能：总夯击能与加固面积之比。总夯击能与加固面积之比。 单位夯击能单位夯击能=总夯击能总夯击能/加固面积加固面积 =8000000kNm/5000m2=1600 kNm/m2有效加固深度有效加固深度 反映处理效果参数，选择方案的依据反映处理效果参数，选择方案的依据H-加固深度，加固深度，mW-夯锤重，夯锤重，th-落距，落距，mK-有效深度影响系数有效深度影响系数, 0.50.8 夯锤重夯锤重10t40t，提升高度，提升高度10m30m。（三）强夯参数设

12、计（三）强夯参数设计有效加固深度有效加固深度单点夯单点夯I I、IIII区区9m9m；IIIIII区区3.5m3.5m夯击能夯击能I I、IIII区区2400kNm2400kNmIIIIII区区1500kNm1500kNm锤重锤重175kN175kNH-加固深度，加固深度，mW-夯锤重，夯锤重，th-落距，落距，mK-有效深度影响系数有效深度影响系数, 0.50.8 第四章第四章 排水固结法排水固结法 4.14.1概述概述排水加固法排水加固法堆载预压堆载预压降水预压降水预压真空预压真空预压适用于适用于饱和软粘土饱和软粘土：淤泥及淤泥质土、冲填土、填海（湖）：淤泥及淤泥质土、冲填土、填海（湖）造

13、田。含水量、压缩性高，强度、渗透性低。造田。含水量、压缩性高，强度、渗透性低。排水系统排水系统加压系统加压系统竖向竖向横向横向联合预压联合预压排水固结法排水固结法(1)堆载预压法堆载预压法(2)砂井法砂井法(包括袋装砂井、塑料排水带等包括袋装砂井、塑料排水带等)(3)真空预压法真空预压法(4)降低地下水位法降低地下水位法(5)电渗排水法电渗排水法4.2 4.2 加固原理加固原理 土的固结就是孔隙水压消散和有效应力不断增加的过程，土的固结就是孔隙水压消散和有效应力不断增加的过程，这一过程遵循有效应力原理：这一过程遵循有效应力原理：u堆载预压堆载预压降水预压降水预压真空预压真空预压加压系统加压系统

14、联合预压联合预压u4.34.3加固原理加固原理1tsuuUs 一、选择砂井或塑料排水带，确定一、选择砂井或塑料排水带，确定其断面尺寸、其断面尺寸、间距、排列方式和深度间距、排列方式和深度；1、dw：（原则上越密越好）（原则上越密越好） 普通砂井普通砂井 300500mm； 袋装砂井袋装砂井 70120mm。 塑料排水带塑料排水带w2()bd 2、间距、间距l 可按井径比可按井径比n选用。选用。 nde/dw塑料排水带或袋装砂井塑料排水带或袋装砂井n1522；普通砂井普通砂井n68第五章第五章 复合地基理论复合地基理论三种桩概念三种桩概念散体材料桩散体材料桩桩身由散体颗粒材料组桩身由散体颗粒材料

15、组成，如砂、碎石、砂石等无成，如砂、碎石、砂石等无胶凝性材料。胶凝性材料。 特点：特点：桩身桩身c c0 0，只有，只有依靠桩周围土体的围箍作用依靠桩周围土体的围箍作用才能形成桩体。桩承载力取才能形成桩体。桩承载力取决于桩材的内摩擦角和桩周决于桩材的内摩擦角和桩周土对桩身的侧向约束力，而土对桩身的侧向约束力，而呈现出与桩长无关的特征。呈现出与桩长无关的特征。桩破坏形式主要为鼓胀破坏。桩破坏形式主要为鼓胀破坏。 柔性桩（半刚性桩）柔性桩（半刚性桩）无须桩周土的围箍即能自立。桩身刚度和强无须桩周土的围箍即能自立。桩身刚度和强度较小，压缩量较大；单桩沉降以桩身压缩为主，度较小，压缩量较大；单桩沉降以

16、桩身压缩为主，受桩端持力层性状影响不大的复合地基竖向增强受桩端持力层性状影响不大的复合地基竖向增强体。体。 特点特点: : 与散体材料桩依靠桩周土提供的被动土压力与散体材料桩依靠桩周土提供的被动土压力维持桩体平衡、承受上部荷载的作用不同，柔性维持桩体平衡、承受上部荷载的作用不同，柔性桩同刚性桩一样依靠桩周摩阻力和端阻力把作用桩同刚性桩一样依靠桩周摩阻力和端阻力把作用在桩体上的荷载传递给地基土。因而，柔性桩复在桩体上的荷载传递给地基土。因而，柔性桩复合地基中土的垂直应力的扩散范围较散体材料的合地基中土的垂直应力的扩散范围较散体材料的大、深度深，加固效果明显。大、深度深，加固效果明显。 刚性桩刚性

17、桩无须桩周土的围箍即能自立。桩身刚无须桩周土的围箍即能自立。桩身刚度和强度较大，压缩量较小。度和强度较大，压缩量较小。 特点特点: : 依靠桩周摩阻力和依靠桩周摩阻力和端阻力端阻力把作用在桩体上的把作用在桩体上的荷载传递给地基土。深度深，加固效果明显。荷载传递给地基土。深度深，加固效果明显。 复复合合地地基基承承载载力力系数。桩体材料的被动土压力限应力。桩间土能提供的侧向极，散体材料桩。，立方体抗压强度平均值护桩体混合料试块标准养。取桩身强度折减系数，可力折减系数，可取桩端天然地基土的承载两者取小值。，刚性桩和柔性桩。，单桩竖向承载力特征值，表。桩间土承载力折减系数矩形正方形等边三角形为面积的

18、等效圆直径；一根桩分担的地基处理桩平均直径；pKfkPad28fcu33. 02 . 0. 6 . 04 . 0- f. 2 . 57713. 1;13. 1;05. 1/)1 ()1(1 ;)1 (mpmpkpcuaaa2122paKARAqlqRKNRPl lllddddmfmARmffnmffmmffppisipeeskspkskspkskpkspk例题例题 某建筑场地地基主要受力层为粉细砂，地基承载力特征值为fsk=110kPa，压缩模量ES=5.6MPa。拟采用加填料的振冲法进行地基处理，试验测得振冲桩体地基承载力特征值fpk=510kPa，桩体平均直径d=750mm，桩间距s=2m

19、，等边三角形布置，桩土应力比n=2.5。 (1)计算复合地基承载力特征值； (2)复合地基复合土层的压缩模量； (3)如果要求处理后的复合地基的承载力特征值为180kPa，据此计算较合适的复合地基的桩土面积置换率。例题例题 (1)计算复合地基承载力特征值；kPafmmffddmmsdskpkspkee2 .161110)128. 01 (510128. 0)1 (128. 01 . 275. 01 . 205. 12222例题例题 (2)复合地基复合土层的压缩模量； MPaEnmEssp7 . 66 . 5)15 . 2(128. 01 )1(1 例题例题 (3)估算复合地基承载力特征值； 1

20、75. 0)1 (skpkskspkskpkspkffffmfmmff 主要适用于：主要适用于： 处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土。处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土。 对于处理不排水抗剪强度小于对于处理不排水抗剪强度小于20kpa20kpa的饱和粘的饱和粘性土和饱和黄土地基，应在施工前通过试验确定其性土和饱和黄土地基，应在施工前通过试验确定其适用性。适用性。 软弱粘性土，宜用振冲置换法。软弱粘性土，宜用振冲置换法。 粉、细砂地基，宜用加填料的振冲加密法；粉、细砂地基，宜用加填料的振冲加密法； 粘粒含量不大于粘粒含量不大于10%10%的松散中、粗砂地基，宜的松散中、粗砂地基，宜用

21、无填料振冲加密法。用无填料振冲加密法。二、适用范围二、适用范围 1 1、功能区别、功能区别 桩本身是承受荷载的而砂井本身增加的桩本身是承受荷载的而砂井本身增加的地基承载力一般不计，仅用来排水固结土地基承载力一般不计，仅用来排水固结土基。基。砂桩与砂井的区别砂桩与砂井的区别 2 2、施工区别、施工区别 砂桩直径较大，成孔后直接灌砂振动密砂桩直径较大，成孔后直接灌砂振动密实，成桩后就能发挥承载作用。实，成桩后就能发挥承载作用。 砂井直径较小（砂井直径较小（7070左右），所以成孔后，左右），所以成孔后，要用编制袋等盛砂入孔。之后一般要堆载要用编制袋等盛砂入孔。之后一般要堆载预压，砂井就起排水管的作

22、用，不需振实，预压，砂井就起排水管的作用，不需振实，能保持自然状态就可能保持自然状态就可。 砂桩与砂井的区别砂桩与砂井的区别 3 3、作用机理不同、作用机理不同 砂桩砂桩挤密作用，复合桩基挤密作用，复合桩基 砂井砂井排水作用，竖向排水通道排水作用，竖向排水通道 4 4、直径、间距不同、直径、间距不同 砂桩比砂井直径大，间距小。砂桩比砂井直径大，间距小。砂桩与砂井的区别砂桩与砂井的区别桩土应力比桩土应力比 n可取可取24桩应力桩应力土应力土应力 一、复合地基承载力一、复合地基承载力212213. 1;13. 1;05. 1/)1(1 ;)1 (l lllddddmfnmffmmffeeskspk

23、skpkspk矩形正方形等边三角形为面积的等效圆直径；一根桩分担的地基处理桩平均直径；二、复合桩基的沉降量验算二、复合桩基的沉降量验算 总沉降量公式总沉降量公式加固区压缩量加固区压缩量下卧层压缩量（天然土）下卧层压缩量（天然土）iniEpHSspi11innEpHSsi2112加固区（复合土层）压缩模量加固区（复合土层）压缩模量sspspspEnmEEmmEE)1(1)1(加固区未加固区复合桩基的抗剪强度指标复合桩基的抗剪强度指标力。圆弧滑动面的总剪切力；圆弧滑动面的总抗剪稳定系数；三、抗滑稳定性验算TRkkTR材料：碎石、级配砂石、粗砂或中砂材料：碎石、级配砂石、粗砂或中砂厚度：厚度：103

24、0cm为宜，可适当加宽。为宜，可适当加宽。第六章第六章 挤密桩法挤密桩法褥垫层材料、厚度褥垫层材料、厚度。褥垫层压实厚度，夯填度，一般褥垫层厚度，cm301590.087.0-cm-hHHh1、桩体材料配比按照桩体强度控制，、桩体材料配比按照桩体强度控制，桩体试块抗压强度：桩体试块抗压强度：第七章第七章 水泥粉煤灰碎石桩水泥粉煤灰碎石桩桩体强度与配合比设计桩体强度与配合比设计pacuARf/32、桩体材料中水泥掺量及其他材料的配合比计算、桩体材料中水泥掺量及其他材料的配合比计算1）水灰比计算）水灰比计算Rc-水泥标号强度，水泥标号强度，Mpa。C-水泥用量，水泥用量，kgW-水用量，水用量，k

25、gfcu-桩体混合料试块桩体混合料试块28d立方体抗压强度平均值，立方体抗压强度平均值，kpa桩体强度与配合比设计桩体强度与配合比设计）（071. 0366. 0cWCRfcu2、桩体材料中水泥掺量及其他材料的配合比计算、桩体材料中水泥掺量及其他材料的配合比计算2）粉灰比计算）粉灰比计算F-粉煤灰用量，粉煤灰用量，kg桩体强度与配合比设计桩体强度与配合比设计CFCW791. 0187. 0第十三章第十三章 加筋法加筋法一、结构与挡土原理一、结构与挡土原理挡挡 土土 原原 理理q内部稳定：墙面所承受的内部稳定：墙面所承受的水平土压力依靠填料与拉筋水平土压力依靠填料与拉筋的摩擦力平衡的摩擦力平衡q

26、缺乏石料地区及大型填方工程；缺乏石料地区及大型填方工程；q用于一般地区的路肩式和路堤式挡土墙，但不应修建用于一般地区的路肩式和路堤式挡土墙，但不应修建在滑坡、水流冲刷和崩塌等不良地质地段。在滑坡、水流冲刷和崩塌等不良地质地段。q外部稳定：复合结构形成外部稳定：复合结构形成的土墙抵抗拉筋尾部填料所的土墙抵抗拉筋尾部填料所产生的土压力产生的土压力适适用用条条件件三、加筋土加固机理三、加筋土加固机理q基本原理：在土中沿应变方向埋置具有挠性的拉筋材料，基本原理：在土中沿应变方向埋置具有挠性的拉筋材料，土与拉筋材料产生摩擦，使加筋土犹如具有某种程度的粘聚土与拉筋材料产生摩擦，使加筋土犹如具有某种程度的粘

27、聚性，从而改良了土的力学特性。性，从而改良了土的力学特性。q解释和分析加筋土强度的两种观点解释和分析加筋土强度的两种观点摩擦加筋原理：加筋土视为组合材料，认为加筋土摩擦加筋原理：加筋土视为组合材料，认为加筋土是是 复合体结构（或称锚定式结构）复合体结构（或称锚定式结构）莫尔库仑理论：加筋土视为均质各向异性材料，莫尔库仑理论：加筋土视为均质各向异性材料，认认 为加筋土是复合材料结构为加筋土是复合材料结构q 特点特点 1 1、可装配式施工，施工简便、快速、节省劳力和缩短工、可装配式施工，施工简便、快速、节省劳力和缩短工期；期； 2 2、具有一定柔性，能够适应地基轻微变形，且抗震性强；、具有一定柔性

28、，能够适应地基轻微变形，且抗震性强； 3 3、可做成很高的垂直挡土墙，对地基承载力要求较低；、可做成很高的垂直挡土墙，对地基承载力要求较低； 4 4、节约占地、造型美观；、节约占地、造型美观； 5 5、造价低。、造价低。 拉筋断裂造成挡土墙破拉筋断裂造成挡土墙破坏坏拉筋强度不拉筋强度不足足拉筋与面板连接能力不足拉筋与面板连接能力不足超载超载拉筋腐蚀拉筋腐蚀 拉筋与土间结合力不足造成挡土墙破坏拉筋与土间结合力不足造成挡土墙破坏 因外部不稳定造成挡土墙破因外部不稳定造成挡土墙破坏坏 地基承载力地基承载力低低沿基底抗滑稳定性不足沿基底抗滑稳定性不足抗倾覆能力不够抗倾覆能力不够内部稳定性计内部稳定性计

29、算算外部稳定性分析外部稳定性分析三、三、加筋土挡土墙的破坏形式加筋土挡土墙的破坏形式二、拉筋设计二、拉筋设计 1、拉筋拉力计算、拉筋拉力计算 第第i层单根拉筋的拉力层单根拉筋的拉力Ti按下式计算：按下式计算： 路堤式加筋土挡土墙：路堤式加筋土挡土墙：水平间距和水平间距和垂直间距垂直间距yxaiiiaifihiiSShhKTTTT)(121 路肩式加筋土挡土墙：路肩式加筋土挡土墙：yxiiaihiiSShhKTTT)(01 路肩式挡土墙，路肩式挡土墙，不考虑车辆荷载不考虑车辆荷载的扩散作用。的扩散作用。可近似取墙面板可近似取墙面板中心深度的总侧中心深度的总侧压应力计算。压应力计算。 2、拉筋截面面积计算与抗拉强度验算、拉筋截面面积计算与抗拉强度验