地基处理目的与施工技术

同济大学地基处理技术

FoundationImprovementTechnology

地基处理的含义场地（Site）：指工程建设所占有并直接使用的有限面积的土地。场地范围内及其邻近的地质环境都回直接影响着场地的稳定性。地基(Foundation,Subgrade):指承托建筑物基础的这一部分很小的场地。基础（Foundation，Footing):指建筑物向地基传递荷载的下部结构。地基处理（GroundTreatment，GroundImprovement）：指天然地基很软弱，不能满足地基承载力和变形的要求，而地基需经过人工处理后再营建基础。建筑物基础地基地基存在的问题

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的问题

实例1．加拿大特朗斯康谷仓

加拿大特朗斯康谷仓平面呈矩形，长59.44m,宽23.47m。高31.0m。容积36368m3。谷仓为圆筒仓，每排13个圆筒仓，共5排65个圆筒仓组成。谷仓的基础为钢筋混凝土筏基，厚61cm，基础埋深3.66m。

谷仓于1911年开始施工，1913年秋完工。1913年9月起往谷仓装谷物，仔细地装载，使谷物均匀分布、10月当谷仓装了31822m3谷物时，发现1小时内垂直沉降达30.5cm。结构物向西倾斜，并在24小时间谷仓倾倒ˊ。谷仓西端下沉7.32m,东端上抬1.52m。

1913年10月18日谷仓倾倒后，上部钢筋混凝土筒仓艰如盘石，仅有极少的表面裂缝。PfP>f建筑物荷载过大，使地发生整体滑动，建筑物失稳。

实例2.香港宝城滑坡1972年7月某日清晨，香港宝城路附近，两万立方米残积土从山坡上下滑，巨大滑动体正好冲过一幢高层住宅--宝城大厦，顷刻间宝城大厦被冲毁倒塌并砸毁相邻一幢大楼一角约五层住宅。死亡６7人。山坡上残积土本身强度较低，加之雨水入渗使其强度进一步大大降低，使得土体滑动力超过土的强度，于是山坡土体发生滑动。滑动面雨水建筑Gf实例3.比萨斜塔

比萨斜塔是比萨大教堂的钟楼，塔八层，高53.3m。塔的砖石地基的直径为19.6m，最大深度5.5m。塔基向南倾斜，与地面成5.5°第七层在南面突出4.5m。比萨斜塔基础底面倾斜值，经计算为0.093，即9.3％,我国国家标准《建筑地基基础设计规范》GBJ7－89中规定：高耸结构基础的倾斜，当建筑物高度Hg为：50m<Hg≤100m时，其允许值为0.005，即0.5％。比萨斜塔基础实际倾斜值已等于我国国家标准允许值的18倍。S地基产生的不均匀沉降造成的建筑物倾斜实例4.大地震中地基液化

地震引起大面积砂土地基液化后产生很大的侧向变形和沉降，大量的建筑物倒塌或遭到严重损伤。

实例5．Teton坝

Teton坝位于美国Idaho州的Teton河上，是一座防洪、发电、旅游、灌溉等综合利用工程。大坝为土质肥心墙坝。最大坝高126.5m(至心墙齿槽底)，坝顶长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2.5万人，60万亩土地，32公里铁路。渗透破坏12：30洪水扫过下游谷底，附近所有设施被彻底摧毁11：50左右，洞口扩大加速，泥水对坝基的冲蚀更加剧烈

1976年6月5日上午10:30左右，下游坝面有水渗出并带出泥土。11：00左右洞口不断扩大并向坝顶靠近，泥水流量增加地基处理对象及其特征地基处理的对象软弱地基（SoftFoundation）特殊土地基(SpecialGround)软土（softsoil）冲填土杂填土饱和松散粉细砂淤泥淤泥质土

湿陷性土红粘土膨胀土冻土岩渍土污染土等软弱地基由人类活动而任意堆填的建筑垃圾、工业废料和生活垃圾。组成物质杂乱，分布不均匀，结构松散。因而强度低、压缩性高和均匀性差。包括淤泥和淤泥质土。在静水或非常缓慢的流水环境中沉积，经生物化学作用形成。主要由细粒土组成，孔隙比大（大于1.0）、天然含水量高（接近或大于液限）、压缩性高（压缩系数>0.5MPa-1）和强度低。广泛分布在我国东南沿海及内地。例如天津、上海、杭州宁波、温州、厦门、广州等沿海地区，以及昆明、武汉等内地地区。软土（SoftSoil）冲填土（HydraulicFill）整治和疏浚江河航道时，用挖泥船通过泥浆泵将泥砂夹大量水分吹到江河两岸而形成的沉积土。又称吹填土。冲填土是否需要处理和采取何种方法处理，取决于冲填土的颗粒组成、土层厚度和排水条件。杂填土（MiscellaneousFill）饱和粉细砂（SaturatelooseSand）由于密实度小，容易在动力荷载下产生液化现象，并容易在东水压力作用下产生管涌和流沙现象。特殊土地基指土体在一定压力下受水浸湿时产生的湿陷变形量达到一定数值的土。包括：湿陷性黄土、干旱和半干旱地区具有崩解性的碎石土和砂土。黄土在我国特别发育，广泛分布在黑龙江、吉林、辽宁、内蒙、山东、河北、河南、山西、陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆等地。指粘粒成分主要由亲水性矿物所组成的粘性土。具有吸水膨胀、失水收缩的特性。主要分布在广西、云南、湖北、河南、安徽、四川、河北、山东、陕西、江苏、广东等地。指石灰岩、白云岩等碳酸类岩石在亚热带温湿气候条件下经风华作用所形成的褐红色的粘性土。由于下卧岩面起伏及存在，一般容易引起不均匀沉降。主要分布在云南、贵州、广西等地。土的温度等于或低于摄氏零度，含有固态水。当自然条件改变时，产生冻胀、融陷等不良地质现象。季节冻土占中国领土面积一半以上，其南界西从云南章凤，向东经昆明、贵阳，绕四川盆地北缘，到长沙、安庆、杭州一带。多年冻土分布在东北大、小兴安岭，西部阿尔泰山、天山、祁连山及青藏高原等地，总面积为全国领土面积的1/5强湿陷性土（CollapsibleLoess）膨胀土(ExpansiveSoil)红粘土(RedClay)季节性冻土(FrozenSoil)

地基处理的目的1、改善土的抗剪特性2、改善压缩特性3、改善透水特性4、改善动力特性5、改善特殊土的不良地基特性1、改善土的抗剪特性

地基的破坏属于剪切破坏！因此可以通过提高地基土的抗剪强度来提高地基的强度和承载力。从而防止结构倒塌、边坡失稳。σ1σ3σ3σ12、改善压缩特性※减小建筑物的沉降和不均匀沉降；减小基坑开挖、隧道施工引起的地面沉降；减小降水产生的固结沉降。颗粒水气※土的压缩机理土中的孔隙的减少。由于孔隙中含有水和气，压缩速度受排水和排气特性的影响。3、改善透水特性※地下水位下基坑开挖的止水；砂土液化中的排水。颗粒水气※土的透水性能主要受孔隙大小（渗透性）和排水距离的的影响。可以通过减小孔隙和填充孔隙的方法来减小土的渗透性。也可以在土中植入透水性好的介质（砂石桩和排水板）来增加其渗透特性。4、改善动力特性※松散粉细砂的液化机理在动力荷载作用下，松散粉细砂有结构变密的趋势，从而导致孔压增长，产生液化现象。因此可以通过增加密度、减小动剪切应力和改良排水条件三方面来处理可液化地基。5、改善特殊土的不良地基特性※改善黄土的湿陷性；※改善膨胀土的胀缩性；※改善冻土的冻胀和融沉特性。地基处理的方法

置换1、换土垫层法

2、挤淤置换法

3、褥垫法

4、振冲置换法

5、沉管碎石桩法

6、强夯置换法

7、砂桩置换法

8、柱锤冲扩桩法

9、石灰桩法

10、EPS超轻质料填土法(发泡聚苯乙烯)

地基处理的方法

振密、挤密1、表层原位压实法

2、强夯法

3、冲击碾压

4、振冲密实法

5、挤密砂桩法

6、爆破挤密法

7、土桩、灰土桩法

300T•m强夯降水束强夯-高真神空击完密工医法（许远眺标）降水赤强夯-高真捎空击拢密工工法（拆近景点）表层野处理-高真空浅层顾处理-高真娃空深层处靠理2地基塘处理肺的方泰法排水固祝结1、加载锅预压法2、超载阳预压法3、砂井维法(普通葡砂井芝、袋苗装砂忧井、轰塑料排水炸带)4、真迟空预柜压法5、真裕空预软压与谜堆载著联合喉法6、降肥低地离下水快位法7、电渗领排水法塑料排通水板场区如覆膜地基姿处理批的方而法灌入灯固化遭物1、深层公搅拌法(湿法雨与干补法)2、高压拿喷射注耐浆法3、夯实样水泥土跑桩法4、渗入巩性灌浆忌法5、劈呆裂灌决浆法6、挤密暂灌浆法7、电动厉化学灌福浆法SMW工法占组合再构件安支护缘瑞结构地基行处理染的方吓法加筋1、加松筋土牧法2、锚觉固法(土锚盒、土解钉、化锚定齐板)3、土硬工合讲成材截料4、树根产桩法5、低衬强度轰混凝捷土桩心复合传桩基父法6、钢酒筋混耗凝土岭桩复啦合桩门基法地基处补理的方南法冷热处臣理1、冻愿结法2、烧盟结法地基处宣理的方反法改造工限程1、建筑德物增层系改造（的地上、硬室内和向晒地下的育增层改奔造）；2、建筑半物改建挖、扩建棉（调整土、改善脆房屋劲使用邮功能忧，扩赴大使用面积享）；3、建筑饲物加固电和托换丘工程；4、建筑运物移位获工程（壁平移、课转动、升霞降移位磨、综合堪移位）著；地基处疫理的方叙法1、建昂筑物拼的裂得损加围固处足理；2、氡薄气治塔理工策程；3、建闭筑物赛纠倾各扶正报及防适复倾执加固联工程铅；4、不均彩匀下沉际引起建叉筑物的败挠曲、逮扭曲变糕形的病府害处理瓜工程；5、过耕量沉谣降建恢筑物幼的控怖制与杂处理惊工程坏；6、火舅灾、勾水灾闹后建把筑物蕉的检针验、侦鉴定鸣与加艇固处煎理；7、建筑平材料质关量低劣蛾的危险扬房屋抢珠救与加喘固工程跑；8、地震高、风灾住损坏后袭建筑物扑抢救与温加固工稿程；9、泥稿石流瞒、滑颈坡损信坏的秧建筑然物抢紫救与色加固湿工程锈；10、地轧面塌将陷及伐地面假裂缝铲损坏爱的建沟筑物坛抢救征与加滑固工葬程；11、其他烫灾害损盏坏导致菌的建筑管物的抢眼救工程病害处见理事故实拣例CFG桩软基春处理高露填方路蚁堤滑坡地基处避理的方巡寿法既有建彻筑地基职基础气加固傻方法1、基拒础加治固法2、基穴础托讨换法3、地基凝加固法4、组合在加固法飞－同时采脆用基础扎加固益、基础右托换他或地稻基加固等两金种或两底种以上方法伟的组合之加固地基乡丰处理酿的方饿法基础加酷固法1、基茄础补类强注瓶浆加挪固法2、扩块大基幸础底遗面积困法3、加富深基弯础法地基处游理的方转法基础女托换附法1、锚杆范静压算桩法2、树根桩它法3、坑式静洞压桩法4、桩式托割换法5、后压弓浆桩高法6、抬墙梁缠法7、沉井愚托换交加固艇法地基备处理苍的方粒法地基值加固龙法1、注浆销加固法2、高压晚喷射注什浆法3、水泥糖土搅拌捎法4、加炮筋水真泥土妨桩锚设法5、双灰芝桩法6、化学衰灌浆法地基躲处理前的方靠法纠偏缺方法1、锚挠杆静泛压桩白法2、基础竭加压纠老偏法3、基状础减惜压和垂加强谣上部葛结构桥刚度猛法4、套筒移法5、浸水讯与加压戏矫正法6、排(掏)土纠倾章法7、预留浸水陪法8、灰土傅桩法地基肚处理桌的方绩法移位地基处叔理方法持的选择考虑陈的因信素1、土的戚种类2、土的纠加固吹深度3、上宣部结判构的港要求4、能提收供的扬材料5、能提没供的撤加固逼机械拾设备6、环境轰因素7、工期渔要求8、当地览处理方豆法的习拐惯，施岔工队伍滚素质9、施济工技倾术条抢件和喉经济属指标君比较地基疏处理而的原帐则经济上皱合理

地基处理方法技术起上可塌靠施工娱上方侦便节约卵能源保护旦环境地基抢处理购的设市计地基丛条件1、地形累及地脚质成粥因2、地基的网成层状描况3、软土悬层层厚嘱及范围4、持力卖层的志位置局及倾的斜情冲况5、透水层喇的位置越及状况6、地下股水位赌和孔域隙水殃压力哥的情预况7、地基土瞒的物理成及力学策性质地基荷处理徒的设践计结构存条件1、形式弊：荷设载面摇的刚旬度及珍现状水、开来挖型顶式2、规模：奶荷载的肥大小、勉发布情麻况、种获类（动载服或静载崖）、荷就载面的要面积及布置铺、开挖流深度及高宽度3、重织要性发及目蔑的4、稳定安样全系数5、沉降穗及变董形的嘉容许渐值地基删处理侍的设陵计环境影禁响1、振动州、噪啄音－帝强夯习、砂爸桩、慈挤密2、土方运槽输－堆卖载预压3、附加锻下沉－骆真空预副压、降蚀水预压棋、高压喷射送注浆4、污染－尖石灰桩军、灌浆5、施工扰迎动－竖霉向排水语体等地基义处理延的设售计施工条驻件1、用地条忧件2、工期3、工程骄用料4、施工机玩械5、施工难迈易程度6、施工讲管理盛质量跳控制7、施工管悲理水平8、工程造惕复合挥地基翅特性复合地岂基复合赌桩基天然地菊基桩基复合地译基1、竖膜向加勤筋复困合地辅基、饭水平虎加筋寻复合地基2、散托体土肉类桩重、水侮泥土风类桩党、混霸凝土类拥桩3、柔翠性桩雀、半楚刚性换桩、完刚性围桩4、刚朵性基总础下轿复合校地基铜、柔抬性基济础下复合药地基地基处溉理发展袄现状1、理论再落后于循实践2、设计只人员的姜素质3、施却工质割量的芬控制4、施工眼机械的胸自动化瞧程度与柄施工工扯艺5、检团测手病段与废方法6、经则济杆尝杠的妻作用地基鱼处理田发展凉动向应用斯方面从解博决一恳般工蚕程地舰基加铅固向呜解决上各类影超软拳、深宴厚、切深挖卫等大糟型工晋程地遭基加炭固方助向发纳展，盼如在骆深厚碎超软可地基施上高窜速公英路、动大型责油罐挥和深士基坑祖开挖虾等地基租处理惹发展赶动向目的方斧面从以提嗽高地基句承载力泛与稳定样性为目拣的向以剩解决基箩础过大咏沉降和鼠不均匀辈沉降为尼目的方末向发展网，如高筹速公路震的工后将沉降、粗基坑开劈燕挖的侧扬向变形侄和大型年油罐的携不均匀若沉降等地基打处理棵发展月动向加固技恒术方面各类猴施工闸方法块不断牺以现签代新汇技术占新材薄料充态实和沸改进脂施工置工艺务，向揉实用肾有效窑、随萍土质陵和加衔固要奏求而职定、畜可控惠、可券靠方也向发翼展，配砂石喷垫层→加筋叼土垫迅层，胳砂井→袋装跑砂井胜、塑狡料排帽水板武，水月泥土寺搅拌滑法的掘质量裹监控午系统捐等地基块处理客发展衔动向设计理鞠论方面在大量症工程实价践基础村上，修敬订了地陆基处理斥的设计首规范和虹设计手清册：论中华人店民共和爷国行业参标准《建筑地物基处理朽技术规聋范》(顶JG葵J7猫9-欢91华)(由JG汇J7系9-鞠20构02天)；中华寻人民共嫂和国行枣业标准《既有晕建筑屠地基遭基础免加固挂技术远规范》(J王GJ1帜23-掠200柴0)；中国接工程建喊设标准副化协会嫁标准《建筑物粗移位纠殖倾增层歉改造技考术规范》地基处奇理发展雨动向其它探方面大量现罚场监测党技术的迈应用，员使信息食设计和世施工成织为今后餐重大工饭程设计结和施工内的发展本方向；竞多种方鉴法的联势合处理掏，满足负不同工刮程的要殊求，如凤土工织层物垫层败和排水纳板联合晓处理、悔真空预识压与堆革载预压新联合处割理、加宵筋垫层薯和水泥浴土搅拌丢法联合凤处理等问题业与研升究浅层处颠理法1、土姥工织室物现晋场应思变测独试问踏题；2、土古工织跌物应控力应猫变关疾系特包性研究问题池；3、土劣工织干物与旧垫层古的复之合整贷体的研究；4、垫者层与务下卧作层的膛双层塘地基患的研绒究。问题霜与研劳究排水悼固结霸法1、竖向贸排水体