地基处理技术ppt版（共114）

同济大学学叶观观宝教教授中国地基基处理技技术FoundationImprovementTechnologyinChina地基处理理的含义义场地（Site）：指工程建建设所占占有并直直接使用用的有限限面积的的土地。。场地范范围内及及其邻近近的地质质环境都都回直接接影响着着场地的的稳定性性。地基(Foundation,Subgrade):指承托建建筑物基基础的这这一部分分很小的的场地。。基础（Foundation，Footing):指建筑物物向地基基传递荷荷载的下下部结构构。地基处理理（GroundTreatment，GroundImprovement）：指天然地地基很软软弱，不不能满足足地基承承载力和和变形的的要求，，而地基基需经过过人工处处理后再再营建基基础。建筑物基础地基基地基存在在的问题题地基承载力或稳定性问题沉降、水平位移及不均匀沉降问题渗透问题特殊土的不良地质问题液化问题地基存在在的问题题实例1．加拿大特特朗斯康康谷仓加拿大特特朗斯康康谷仓平平面呈矩矩形，长长59.44m,宽23.47m。高31.0m。容积36368m3。谷仓为圆圆筒仓，，每排13个圆筒仓仓，共5排65个圆筒仓仓组成。。谷仓的的基础为为钢筋混混凝土筏筏基，厚厚61cm，基础埋深深3.66m。谷仓于1911年开始施施工，1913年秋完工工。1913年9月起往谷谷仓装谷谷物，仔仔细地装装载，使使谷物均均匀分布布、10月当谷仓仓装了31822m3谷物时，，发现1小时内垂垂直沉降降达30.5cm。结构物向向西倾斜斜，并在在24小时间谷谷仓倾倒倒ˊ。谷仓西西端下沉沉7.32m,东端上抬抬1.52m。1913年10月18日谷仓倾倾倒后，，上部钢钢筋混凝凝土筒仓仓艰如盘盘石，仅仅有极少少的表面面裂缝。。PfP>f建筑物荷荷载过大大，使地地发生整整体滑动动，建筑筑物失稳稳。实例2.香港宝城城滑坡1972年7月某日清清晨，香香港宝城城路附近近，两万万立方米米残积土土从山坡坡上下滑滑，巨大大滑动体体正好冲冲过一幢幢高层住住宅--宝城大厦厦，顷刻刻间宝城城大厦被被冲毁倒倒塌并砸砸毁相邻邻一幢大大楼一角角约五层层住宅。。死亡６６7人。山坡上残残积土本本身强度度较低，，加之雨雨水入渗渗使其强强度进一一步大大大降低，，使得土体体滑动力力超过土土的强度度，于是山坡坡土体发发生滑动动。滑动面雨水建筑Gf实例3.比萨斜塔塔比萨斜塔塔是比萨萨大教堂堂的钟楼楼，塔八八层，高高53.3m。塔的砖石石地基的的直径为为19.6m，最大深度度5.5m。塔基向南南倾斜，，与地面面成5.5°°第七层在在南面突突出4.5m。比萨斜塔塔基础底底面倾斜斜值，经经计算为为0.093，即9.3％,我国国家家标准《建筑地基基基础设设计规范范》GBJ7－89中规定：：高耸结结构基础础的倾斜斜，当建建筑物高高度Hg为：50m<Hg≤≤100m时，其允允许值为为0.005，即0.5％。比萨萨斜塔基基础实际际倾斜值值已等于于我国国国家标准准允许值值的18倍。S地基产生生的不均均匀沉降降造成的的建筑物物倾斜实例4.大地震中中地基液液化地震引起起大面积积砂土地地基液化化后产生生很大的的侧向变变形和沉沉降，大大量的建建筑物倒倒塌或遭遭到严重重损伤。。实例5．Teton坝Teton坝位于美美国Idaho州的Teton河上，是是一座防防洪、发发电、旅旅游、灌灌溉等综综合利用用工程。。大坝为为土质肥肥心墙坝坝。最大大坝高126.5m(至心墙齿齿槽底)，坝顶长长945m。建于1972-75年，1976年6月失事。。损失：：直接8000万美元，，起诉5500起，2.5亿美元，，死14人，受灾灾2.5万人，60万亩土地地，32公里铁路路。渗透破坏坏12：30洪水扫过过下游谷谷底，附附近所有有设施被被彻底摧摧毁11：50左右，洞洞口扩大大加速，，泥水对对坝基的的冲蚀更更加剧烈烈1976年6月5日上午10:30左右，下下游坝面面有水渗渗出并带带出泥土土。11：00左右洞口口不断扩扩大并向向坝顶靠靠近，泥泥水流量量增加地基处理理对象及及其特征征地基处理理的对象软弱地基基（SoftFoundation）特殊土地地基(SpecialGround)软土（softsoil）冲填土杂填土饱和松散散粉细砂砂淤泥淤泥质土土湿陷性土土红粘土膨胀土冻土岩渍土污染土等等软弱地基基由人类活活动而任任意堆填填的建筑筑垃圾、、工业废废料和生生活垃圾圾。组成物质质杂乱，，分布不不均匀，，结构松松散。因因而强度度低、压压缩性高高和均匀匀性差。。包括淤泥泥和淤泥泥质土。。在静水或或非常缓缓慢的流流水环境境中沉积积，经生生物化学学作用形形成。主要由细细粒土组组成，孔孔隙比大大（大于于1.0）、天然然含水量量高（接接近或大大于液限限）、压压缩性高高（压缩缩系数>0.5MPa-1）和强度低低。广泛分布布在我国国东南沿沿海及内内地。例例如天津津、上海海、杭州州宁波、、温州、、厦门、、广州等等沿海地地区，以以及昆明明、武汉汉等内地地地区。。软土（SoftSoil）冲填土（HydraulicFill）整治和疏疏浚江河河航道时时，用挖挖泥船通通过泥浆浆泵将泥泥砂夹大大量水分分吹到江江河两岸岸而形成成的沉积积土。又又称吹填填土。冲填土是是否需要要处理和和采取何何种方法法处理，，取决于于冲填土土的颗粒粒组成、、土层厚厚度和排排水条件件。杂填土（MiscellaneousFill）饱和粉细细砂（SaturatelooseSand）由于密实实度小，，容易在在动力荷荷载下产产生液化化现象，，并容易易在东水水压力作作用下产产生管涌涌和流沙沙现象。。特殊土地地基指土体在在一定压压力下受受水浸湿湿时产生生的湿陷陷变形量量达到一一定数值值的土。。包括：湿湿陷性黄黄土、干干旱和半半干旱地地区具有有崩解性性的碎石石土和砂砂土。黄土在我我国特别别发育，，广泛分分布在黑黑龙江、、吉林、、辽宁、、内蒙、、山东、、河北、、河南、、山西、、陕西、、甘肃、、宁夏、、青海、、新疆等等地。指粘粒成成分主要要由亲水水性矿物物所组成成的粘性性土。具有吸水膨胀胀、失水收缩缩的特性。主要分布在广广西、云南、、湖北、河南南、安徽、四四川、河北、、山东、陕西西、江苏、广广东等地。指石灰岩、白白云岩等碳酸酸类岩石在亚亚热带温湿气气候条件下经经风华作用所所形成的褐红红色的粘性土土。由于下卧岩面面起伏及存在在，一般容易易引起不均匀匀沉降。主要分布在云云南、贵州、、广西等地。。土的温度等于于或低于摄氏氏零度，含有有固态水。当自然条件改改变时，产生生冻胀、融陷陷等不良地质质现象。季节冻土占中中国领土面积积一半以上，，其南界西从从云南章凤，，向东经昆明明、贵阳，绕绕四川盆地北北缘，到长沙沙、安庆、杭杭州一带。多多年冻土分布布在东北大、、小兴安岭，，西部阿尔泰泰山、天山、、祁连山及青青藏高原等地地，总面积为为全国领土面面积的1/5强湿陷性土（CollapsibleLoess）膨胀土(ExpansiveSoil)红粘土(RedClay)季节性冻土(FrozenSoil)地基处理的目目的1、改善土的抗抗剪特性2、改善压缩特特性3、改善透水特特性4、改善动力特特性5、改善特殊土土的不良地基基特性1、改善土的抗抗剪特性地基的破坏属属于剪切破坏坏！因此可以通过过提高地基土土的抗剪强度度来提高地基基的强度和承承载力。从而而防止结构倒倒塌、边坡失失稳。σ1σ3σ3σ12、改善压缩特特性※减小建筑物的的沉降和不均均匀沉降；减减小基坑开挖挖、隧道施工工引起的地面面沉降；减小小降水产生的的固结沉降。。颗粒水气※土的压缩机理理土中的孔隙的的减少。由于于孔隙中含有有水和气，压压缩速度受排排水和排气特特性的影响。。3、改善透水特特性※地下水位下基基坑开挖的止止水；砂土液液化中的排水水。颗粒水气※土的透水性能能主要受孔隙隙大小（（渗透性）和和排水距离的的的影响。可可以通过减小小孔隙和填充充孔隙的方法法来减小土的的渗透性。也也可以在土中中植入透水性性好的介质（（砂石桩和排排水板）来增增加其渗透特特性。4、改善动力特特性※松散粉细砂的的液化机理在动力荷载作作用下，松散散粉细砂有结结构变密的趋趋势，从而导导致孔压增长长，产生液化化现象。因此此可以通过增增加密度、减减小动剪切应应力和改良排排水条件三方方面来处理可可液化地基。。5、改善特殊土土的不良地基基特性※改善黄土的湿湿陷性；※改善膨胀土的的胀缩性；※改善冻土的冻冻胀和融沉特特性。地基处理的方方法置换1、换土垫层法法2、挤淤置换法法3、褥垫法4、振冲置换法法5、沉管碎石桩桩法6、强夯置换法法7、砂桩置换法法8、柱锤冲扩桩桩法9、石灰桩法10、EPS超轻质料填土土法(发泡聚苯乙烯烯)地基处理的方方法振密、挤密1、表层原位压压实法2、强夯法3、冲击碾压4、振冲密实法法5、挤密砂桩法法6、爆破挤密法法7、土桩、灰土土桩法300T•m强夯降水强夯-高真空击密工工法（远眺））降水强夯-高真空击密工工法（近景））施工之前表层处理-高真空浅层处理-高真空深层处理1深层处理2在真空管之间间进行强夯高真空排水与与强夯同时进进行5．砂土地基双双点共振振冲冲密实法多边轮快速夯夯实法地基处理的方方法排水固结1、加载预压法法2、超载预压法法3、砂井法(普通砂井、袋袋装砂井、塑塑料排水带)4、真空预压法法5、真空预压与与堆载联合法法6、降低地下水水位法7、电渗排水法法插板机(振动锤+龙门架)塑料排水板场区覆膜高真空井点强夯设备浦东国际机场场高真空击密密法加固地基处理的方方法灌入固化物1、深层搅拌法法(湿法与干法)2、高压喷射注注浆法3、夯实水泥土土桩法4、渗入性灌浆浆法5、劈裂灌浆法法6、挤密灌浆法法7、电动化学灌灌浆法SMW工法组合构件件支护结构地基处理的方方法加筋1、加筋土法2、锚固法(土锚、土钉、、锚定板)3、土工合成材材料4、树根桩法5、低强度混凝凝土桩复合桩桩基法6、钢筋混凝土土桩复合桩基基法(GSI)(GSI)土工格室（geocell）和土工网格（（geoweb）(GSI)杭州天子岭垃垃圾填埋场（捷高）封场后可作为为牧场、公园园、高尔夫球球场等，有效效利用了土地地（捷高）GCL封顶层（捷高高）SteepenSlopetoWallIncreaseSpace※Slope:Faceinclination<700※SolutiondrivenbymanyfactorsSlopevs.WallRoadwayApplicationsIllustratedCrossSectionPanelWallSystemFull-HeightPanelWallSystemModularBlockWallSystemI-25-FoundersMeadowsPkwy.CastleRock,CO地基处理的方方法冷热处理1、冻结法2、烧结法地基处理的方方法改造工程1、建筑筑物增增层改改造（（地上上、室室内和向向地下下的增增层改改造））；2、建筑筑物改改建、、扩建建（调调整、、改善房房屋使使用功功能，，扩大大使用面积积）；；3、建筑筑物加加固和和托换换工程程；4、建筑筑物移移位工工程（（平移移、转转动、升升降移移位、、综合合移位位）；；地基处处理的的方法法1、建筑筑物的的裂损损加固固处理理；2、氡气气治理理工程程；3、建筑筑物纠纠倾扶扶正及及防复复倾加加固工工程；；4、不均均匀下下沉引引起建建筑物物的挠挠曲、、扭曲曲变形形的病病害处处理工工程；；5、过量量沉降降建筑筑物的的控制制与处处理工工程；；6、火灾灾、水水灾后后建筑筑物的的检验验、鉴鉴定与与加固固处理理；7、建筑筑材料料质量量低劣劣的危危险房房屋抢抢救与与加固固工程程；8、地震震、风风灾损损坏后后建筑筑物抢抢救与与加固固工程程；9、泥石石流、、滑坡坡损坏坏的建建筑物物抢救救与加加固工工程；；10、地面面塌陷陷及地地面裂裂缝损损坏的的建筑筑物抢抢救与与加固固工程程；11、其他他灾害害损坏坏导致致的建建筑物物的抢抢救工工程病害处处理事故实实例CFG桩软基基处理理高填填方路路堤滑滑坡事故事事例搅拌桩桩软基基处理理高填填方路路堤滑滑塌地基处处理的的方法法既有建建筑地基基基础加加固方方法1、基础础加固固法2、基础础托换换法3、地基基加固固法4、组合合加固固法－－同时采采用基基础加加固固、基础托托换或或地基基加固等两两种或或两种种以上方法法的组组合加加固地基处处理的的方法法基础加加固法法1、基础础补强强注浆浆加固固法2、扩大大基础础底面面积法法3、加深深基础础法地基处处理的的方法法基础托托换法法1、锚杆静静压桩桩法2、树根桩桩法3、坑式静静压桩桩法4、桩式托托换法法5、后压浆浆桩法法6、抬墙梁梁法7、沉井托托换加加固法法地基处处理的的方法法地基加加固法法1、注浆浆加固固法2、高压压喷射射注浆浆法3、水泥泥土搅搅拌法法4、加筋筋水泥泥土桩桩锚法法5、双灰灰桩法法6、化学学灌浆浆法地基处处理的的方法法纠偏方方法1、锚杆杆静压压桩法法2、基础础加压压纠偏偏法3、基础础减压压和加加强上上部结结构刚刚度法法4、套筒筒法5、浸水水与加加压矫矫正法法6、排(掏)土纠倾倾法7、预浸浸水法法8、灰土土桩法法地基处处理的的方法法移位地基处处理方方法的的选择择考虑的的因素素1、土的种种类2、土的加加固深深度3、上部部结构构的要要求4、能提供供的材材料5、能提供供的加加固机机械设设备6、环境因因素7、工期要要求8、当地地处理理方法法的习习惯，，施工工队伍伍素质质9、施工工技术术条件件和经经济指指标比比较地基处处理的的原则则经济上上合理理

地基处理方法技术上上可靠靠施工上上方便便节约能能源保护环环境地基处处理的的设计计地基条条件1、地形及及地质质成因因2、地基的的成层层状况况3、软土土层层层厚及及范围围4、持力层层的位位置及及倾斜斜情况况5、透水层层的位位置及及状况况6、地下水水位和和孔隙隙水压压力的的情况况7、地基基土土的的物物理理及及力力学学性性质质地基基处处理理的的设设计计结构构条条件件1、形式式：：荷荷载载面面的的刚刚度度及及现现状状、、开开挖挖型型式式2、规模模：：荷荷载载的的大大小小、、发发布布情情况况、、种种类类（动动载载或或静静载载））、、荷荷载载面面的的面面积积及布布置置、、开开挖挖深深度度及及宽宽度度3、重重要要性性及及目目的的4、稳定定安安全全系系数数5、沉降降及及变变形形的的容容许许值值地基基处处理理的的设设计计环境境影影响响1、振动动、、噪噪音音－－强强夯夯、、砂砂桩桩、、挤挤密密2、土方方运运输输－－堆堆载载预预压压3、附附加加下下沉沉－－真真空空预预压压、、降降水水预预压压、、高高压压喷射射注注浆浆4、污染染－－石石灰灰桩桩、、灌灌浆浆5、施工工扰扰动动－－竖竖向向排排水水体体等等地基基处处理理的的设设计计施工工条条件件1、用地地条条件件2、工期期3、工工程程用用料料4、施工工机机械械5、施工工难难易易程程度度6、施工工管管理理质质量量控控制制7、施工工管管理理水水平平8、工程程造造价价复合合地地基基特特性性复合合地地基基复合合桩桩基基天然然地地基基桩基基复合合地地基基1、竖竖向向加加筋筋复复合合地地基基、、水水平平加加筋筋复复合地地基基2、散散体体土土类类桩桩、、水水泥泥土土类类桩桩、、混混凝凝土类类桩桩3、柔柔性性桩桩、、半半刚刚性性桩桩、、刚刚性性桩桩4、刚刚性性基基础础下下复复合合地地基基、、柔柔性性基基础础下复复合合地地基基地基基处处理理发发展展现现状状1、理理论论落落后后于于实实践践2、设设计计人人员员的的素素质质3、施施工工质质量量的的控控制制4、施施工工机机械械的的自自动动化化程程度度与与施施工工工工艺艺5、检检测测手手段段与与方方法法6、经经济济杆杆杠杠的的作作用用地基基处处理理发发展展动动向向应用用方方面面从解解决决一一般般工工程程地地基基加加固固向向解解决决各各类类超超软软、、深深厚厚、、深深挖挖等等大大型型工工程程地地基基加加固固方方向向发发展展，，如如在在深深厚厚超超软软地地基基上上高高速速公公路路、、大大型型油油罐罐和和深深基基坑坑开开挖挖等等地基基处处理理发发展展动动向向目的的方方面面从以以提提高高地地基基承承载载力力与与稳稳定定性性为为目目的的向向以以解解决决基基础础过过大大沉沉降降和和不不均均匀匀沉沉降降为为目目的的方方向向发发展展，，如如高高速速公公路路的的工工后后沉沉降降、、基基坑坑开开挖挖的的侧侧向向变变形形和和大大型型油油罐罐的的不不均均匀匀沉沉降降等等地基基处处理理发发展展动动向向加固固技技术术方方面面各类类施施工工方方法法不不断断以以现现代代新新技技术术新新材材料料充充实实和和改改进进施施工工工工艺艺，，向向实实用用有有效效、、随随土土质质和和加加固固要要求求而而定定、、可可控控、、可可靠靠方方向向发发展展，，砂砂石石垫垫层层→加筋筋土土垫垫层层，，砂砂井井→袋装砂井井、塑料料排水板板，水泥泥土搅拌拌法的质质量监控控系统等等地基处理理发展动动向设计理论论方面在大量工工程实践践基础上上，修订订了地基基处理的的设计规规范和设设计手册册：中中华人民民共和国国行业标标准《建筑地基基处理技技术规范范》(JGJ79-91)(JGJ79-2002)；中华人民民共和国国行业标标准《既有建筑筑地基基基础加固固技术规规范》(JGJ123-2000)；中国工程程建设标标准化协协会标准准《建筑物移移位纠倾倾增层改改造技术术规范》地基处理理发展动动向其它方面面大量现场场监测技技术的应应用，使使信息设设计和施施工成为为今后重重大工程程设计和和施工的的发展方方向；多多种方法法的联合合处理，，满足不不同工程程的要求求，如土土工织物物垫层和和排水板板联合处处理、真真空预压压与堆载载预压联联合处理理、加筋筋垫层和和水泥土土搅拌法法联合处处理等问题与研研究浅层处理理法1、土工织织物现场场应变测测试问题题；2、土工织织物应力力应变关关系特性性研究问题；；3、土工织织物与垫垫层的复复合整体体的研究；4、垫层与与下卧层层的双层层地基的的研究。。问题与研研究排水固结结法1、竖向排排水体对对地基土土的扰动动影响问问题；2、竖向排排水体的的加筋作作用和稳稳定性问问题；3、水平排排水垫层层的设置置问题；；4、工后沉沉降问题题；5、沉降过过程的反反分析及及后续沉沉降的预预估问题题；问题与研研究砂石桩法法1、施工工工艺；2、桩体质质量