房屋建筑工程系

房屋建筑工程系第1页/共47页2、地基的变形问题当地基在上部荷载作用下，产生严重沉降或不均匀沉降时，就会影响建筑物的正常使用，甚至发生整体倾斜、墙体开裂、基础断裂等事故。第2页/共47页第3页/共47页第4页/共47页3、地基的渗漏与溶蚀如水库地基渗漏严重，会发生水量损失。4、地基振动液化与振沉在强烈地震作用下，会使地下水位以下的松散粉细砂和粉土产生液化，使地基丧失承载力。第5页/共47页二、地基处理的对象地基处理的对象包括：软弱地基与不良地基。一）、软弱地基：软弱地基在地表下相当深度范围内存在软弱土。软弱土的特性：1、天然含水量高２、孔隙比大３、压缩性高４、渗透性差５、具有结构性二）、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、岩溶于土洞地基（喀斯特）６、山区地基第6页/共47页第7页/共47页机械压实法

对一定含水量范围内的土，可通过机械压实或落锤夯实以降低其孔隙比，提高其密实度，从而提高其强度，降低其压缩性。（如建筑地基土质疏松，最简便的处理方法是将天然土压实。不需挖除，不需填土，更不需用水泥等材料，因此是最经济的方法。）土的压实原理：粘性土进行压实时，土太湿或太干都不能把土压实，只有在适当的含水量范围内才能压实。粘性土在某种压实功能作用下，达到最密实的含水量，称为最优含水量。第8页/共47页１）重锤夯实法重锤夯实法是利用小型起重机，将重锤提升到一定高度后,让锤自由下落,重复夯实地基,达到压实的作用。适用范围：适用于地下水位埋深大于1.5m的稍湿的粘性土、粉土、素填土、砂土和湿陷性黄土地基等；不适用于软粘土或地下水位以下的饱和粘性土，因这类土在击实过程中容易产生“橡胶土”，破坏土的结构，反而增加土的压缩性。夯实效果重锤夯实法的有效深度为1.0~1.5m,地基承载力可相应提高。液压打桩机第9页/共47页2、分层碾压法方法简介：分层碾压法是用压路机、平碾等机械，在需压实的场地上，按计划与次序往复碾压，分层铺土，分层压实。适用范围：适用于地下水位以上，大面积回填压实，也可用于含水量较低的素填土或杂填土地基处理。压实效果根据一些地区经验，用8t~12t的压路机碾压杂填土，压实深度为30cm~40cm。压路机第10页/共47页第11页/共47页3、振动压实法方法简介：振动压实法是用振动机振动松散地基，使土颗粒受振移动至稳固位置，减少土的孔隙而压实。高频振动锤第12页/共47页振动平板夯蛙式打夯机快速冲击夯适用范围：振动压实法适用于松散状态的砂土、杂填土、含少量粘性土的建筑垃圾、工业废料和炉灰填土地基。第13页/共47页第14页/共47页

冲击夯第15页/共47页3、强夯法强夯法的机具设备：夯锤、起重机、自动脱钩装置强夯法加固地基的机理：用大吨位起重机，将巨型锤提至空中，从h=8m~25m（hmax=40m)高处自由落下，形成强大的冲击能与冲击波。在夯锤接触地面的瞬间，强制压实与振密地基。第16页/共47页1、强夯法的适用范围：适用的地基土质：强夯法适用于孔隙大而疏松的碎石土、砂土及建筑垃圾，也适用于低饱和度的粉土、粘性土、湿陷性黄土和素填土。强夯加固地基的效果1、提高地基承载力2、深层地基加固，有效加固深度一般为5m~10m.3、消除液化4、消除湿陷性5、减少地基沉降量:强夯加固地基，使土的密度增大，孔隙比减少，压缩系数降低。第17页/共47页第18页/共47页第19页/共47页第20页/共47页4、换填法方法：先挖除基底下处理范围内的软弱土，再分层换填强度大、压缩性小、性能稳定的材料，并压实到要求的密实度，作为地基的持力层。换土垫层的材料：理想材料：卵石、碎石、砾石、粗中砂。要求级配良好，不含杂质。作用：1、提高地基承载力2、减小地基沉降量3、加速软土的排水固结4、防止冻胀

5、消除膨胀土的胀缩作用适用范围：淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土等浅层处理。第21页/共47页垫层的施工基坑保持无积水；铺筑垫层材料之前，应先验槽；施工中必须避免扰动软弱下卧层的结构，防止降低土的强度、增加沉降；如采用碎石或卵石垫层，宜先铺一层15cm~20cm的砂垫层作底面；垫层底面应等高；人工级配砂石垫层，应先拌合均匀，再铺填捣实；垫层每层虚铺200cm~300cm,均匀、平整；垫层材料应采用最优含水量；施工机械应根据不同垫层材料进行选择；进行质量检验。第22页/共47页5、预压固结法预压法分类堆载预压法真空预压法预压法适用土质深厚的淤泥、淤泥质土和冲填土等饱和粘性土。预压法原理在建筑场地上正式修筑工程之前，先堆砂石等材料，对地基进行预压；使地基产生大量沉降而压密，从而提高地基的强度、减少实际工程的沉降量。堆载预压法真空预压法第23页/共47页6、挤密法砂石桩法适用范围：挤密松散砂土、素填土和杂填土等地基置换饱和粘性土地基，主要不以变形控制的工程。加固机理：砂类土加固机理——挤密疏松砂土为单粒结构，孔隙大，颗粒位置不稳定。在静力和振动作用下，土粒易位移至稳定位置，使孔隙减小而压密。粘性土加固机理——置换砂石桩在粘性土地基中，主要利用砂石桩本身的强度及其排水效果。整平原地面→机具定位→桩管沉入→加料压密→拔管→机具移位第24页/共47页第25页/共47页第26页/共47页第27页/共47页土桩挤密法：土桩挤密法是由机械成孔，将素土分层填入孔中，用机械压实并挤密桩孔周围的土。适用范围：地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。地基处理深度宜为5m~15m。灰土桩挤密法：提高地基的承载力或水稳性为主要目的适用范围：地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土地基。加固机理：灰土桩是用石灰和土，按体积拌合均匀，并填入桩孔内分层夯实后形成的桩。这种材料在化学性能上具有气硬性和水硬性。可挤密地基，提高地基承载力，消除湿陷性，减小沉降并使均匀。第28页/共47页新疆克拉玛依炼油厂挤密碎石桩地基处理

第29页/共47页中央美院大面积软地基处理第30页/共47页7、振冲法振动水冲法简称振冲法，它是应用松砂加水振动后变密的原理，并填入碎石来加固松软地基的一种方法。主要设备：振冲器、起重机、压力水管第31页/共47页振动水冲法:适用范围：振冲密实法：适用于处理疏散松砂土和粉土等地基。振冲置换法：适用于粘性土、粉土、饱和黄土和人工填土等地基。（缺点：在加固地基时，排出大量泥浆，污染环境，难以在市区施工。）干法振动砂石桩第32页/共47页8、化学加固法化学加固法原理前面介绍的各种地基加固处理方法，都是运用各类机具将土体加密，但并未改变原地基土的化学成分，都属于物理加固法。化学加固法是用各种机具将化学浆液灌入地基土中，并于地基土发生化学变化，胶结成新的坚硬的物质，从而提高地基强度，消除液化，减少沉降量。第33页/共47页浸渍碳布梁板植筋加钢裂缝灌浆第34页/共47页1、压力灌浆法泥浆泵设备：液浆搅拌机泥浆泵注浆管第35页/共47页2、灌浆方法渗透灌浆用钻机成孔，将注浆管放入孔中需要灌浆的深度。钻孔机压钻机（可以穿透岩石施工深层注浆）第36页/共47页

柱子包筋主拉筋栽植第37页/共47页高压喷射注浆法分类：旋喷法定喷法摆喷法高压喷射注浆施工第38页/共47页深层搅拌法加固地基的原理通过特制的搅拌轴的轮页，从地面开始破土搅拌至需加固的深度，打开阀门将水泥浆或水泥粉注入地基中，用搅拌头强制搅拌均匀。固化后成为强度大，压缩性小的水泥土桩，与桩周围土形成复合地基。第39页/共47页9、托换技术托换技术的原理（基础托换）是指解决原有建筑物的地基需要处理、基础需要加固或改建问题，解决原有建筑物基础下，需要修建地下工程以及邻近建造工程而影响到原有工程的安全等问题的技术总称。第40页/共47页基础加固托换1、基础加深托换旧房增层、危房加固或