地基处理技术讲义

地基处理新技术龚晓南著第一章绪论1.1地基处理的目的和意义1.2地基处理原理和分类1.3地基处理规划程序1.4复合地基理论概要1.5地基处理技术新发展土木工程建设中，当天然地基不能满足建设对地基的要求时，需要对天然地基进行地基处理，形成人工地基，以满足建筑物对地基的要求，保证建筑物对地基的正常使用。1.1地基处理的目的和意义1.地基承载力或稳定性问题2.沉降、水平位移及不均匀沉降3.渗透问题

渗透问题主要分为两类：一类是堤坝蓄水构筑物地基渗流量超过允许值时，其后果是造成较大的水量损失，甚至蓄水失败。另一类是地基中水力比降超过其允许值。水力比降是单位流径上的水头差损失。建筑物对地基的要求主要包括以下方面软弱地基或不良地基：不能满足建筑物对地基要求的天然地基称为软弱地基或不良地基。软弱地基主要有：软粘土、人工填土、湿陷性土、有机质土、泥炭土、膨胀土、多年冻土、岩溶、土洞和山区地基等。1.1地基处理的目的和意义根据地基处理原理，可对地基处理进行分类，将各方法归纳如下：（1）置换：置换是用物理学性质较好的岩土材料置换天然地基中的软弱土或不良土，形成双层地基或复合地基。主要包括：换土垫层法、挤淤置换法、振冲置换法、沉管碎石桩法、强夯置换法、砂桩置换法、石灰桩法、EPS超轻材料填土法。1.2地基处理分类（2）排水固结法：是指土体在一定荷载作用下固结、孔隙比减小、强度提高，以达到提高地基承载力、减小工后沉降的目的。（3）灌入固化物：是向土体中灌入或拌入水泥、石灰或其他化学材料，在地基中形成增强体，以达到处理地基的目的。主要有：深层搅拌法、高压喷射注浆法和电动化学灌浆法。1.2地基处理分类（4梨）振沸密、毫挤密丈法：喉是采议用振杠动或锡挤密委的方窄法使挨未饱各和土尼密实辽，以遵达到解提高任地基阔承载董力和疗减少始沉降响的目宿的。主要束有：踪蝶原位堤压密止法、望强夯绳法、栏振冲不压密款法、殖挤密犹砂桩障法、踏爆破筛挤密软法、绘石灰云桩法泄。1.冲2地皮基处泼理分治类（5产）加羽筋：虚在地村基中慈设置凑强度中高、歇模量秤大的浙筋材世，以上达到纤提高敢地基渴承载雪力，杜减少夏沉降挪的目身的。主要脚有：童加筋通土法馅、土猾钉墙丢法、灭锚固饱法、挺树根些桩法发、低写强度课混凝善土复衔合桩袄法、缠钢筋晕混凝祸土复责合桩方法。1.险2地谷基处逆理分首类（6狠）冷案热处圣理：咬是通云过冻研结土骡体或宾培烧傻地基另土体回，改暂变土庆体物匙理力捉学性早质，递以达壮到地便基处但理目伯的。主要甚有：摇冻结书法和健烧结顷法。1.救2地闷基处拳理分勒类（7解）托麦换：絮是对究原有育建筑料物和吓基础粮进行静处理塞和加扛固。主要萍包括缴：基斧础加蜜宽法当、墩害式托恨换法层、桩准式托侵换法辉、地堪基加看固法棋和综俘合加磨固法缓。（8局）纠侧偏：俱是指旋对于宰沉降俘不均址匀造懒成倾勾斜的怕建筑感物进俩行矫吹正的墨手段原。主要紫有：攀加载普纠偏真法、丘掏土老纠偏峰法、庄顶升亿纠偏滨法和家综合讯纠偏透法。1.冬2地覆基处沟理分驰类选择欠地基愈处理珍方法脾的总返原则恩：力做求做惠到技伍术先碰进，蠢经济煮合理脚、安台全使灯用，主确保胡质量咏。1.吸3地栏基处碍理规拦划程纹序111.咳4.渡1定颗义与糊分类呢：经过挽地基婶处理漫形成悔的人切工地很基通赢常有赵三种别形式逝：均程质地听基赛（包专括多乖层地兆基）礼、复插合地坡基和敞桩基早。复合慕地基保是指阁天然滨地基误在地匀基处蓄理过插程中链部分圾土体扁得到河增强缎，或广被置酸换，拳或在旺天然自地基策中设徐置加鼻筋材置料，禁加固届区是惰由基溜体（匪天然胃地基述土体柴）和沫增强爹体两炮部分迈组成益的人店工地申基。1.驼4拍复合翅地基徐理论益概要竖向替增强伍体复或合地缺基散体臣材料评桩复杆合地福基复合恳地基席柔甩性桩崖复合舱地基刚性辈桩复宽合地广基水平佩向增影强体殿复合衣地基1.浅4右复机合地闹基理悦论概呀要复合燥地基告由两肝个基梁本特胶点：一、泰加固互区是窄由基粪体和奴增强决体两拨部分萌组成柱，是帐非均割质和犁各向论异性狠的。二、刷在荷伍载作捕用下阻，基莲体和闭增强琴体共泼同承例担荷行载的争作用吧。1.四4底复合辆地基央理论盒概要计算疲思路暖：一每种是内先分市别确春定桩烟体的胖承载狸力和馅桩间雀土的穿承载么力，自根据触一定纹的原测则叠哀加这腊两部箱分承枣载力或得到洗复合触地基规的承合载力位；另一书种是盛把桩投体和璃桩间件土组雅成的波复合响地基旬作为摘整体冲来考毁虑，故如通某过地慈基滑衫弧稳棚定性快分析娃法确辅定复歉合地扩基承神载力央。在府稳定腾性分厉析中尖采用轻复合凉土体调的综趴合指浸标。1.胜4.疏2嘴竖向蒜增强公体复肢合地投基承票载力姿计算一、束采用虽第一惠种计搭算思布路复合穷地基敏的极脸限承灯载力Pcf可用跌下式眠表示裤：式中——分别葛为桩迹体、虎天然骑地基锡极限邻承载融力，kP涝a；K1、k2——分别肚为桩益体和们桩间秃土实刑际承庭载力社修正柜系数谎，与蚕地基阀土质卫和成至桩方眯法有嫩关，K1一般裹大于谅1；k2可能参大于开1，座也清可能成小于锡1。——嚼分别忧为桩比体和做桩间遥土极漆限强罢度发缘瑞挥度奇；m—拿—复合织地基馆置换贿率，五为邮桩体嫩面积截，A为对扑应的迁加固它面积膨。1.谁4.圆2赚竖向莲增强毁体复呆合地肾基承乡丰载力情计算桩体训地基貌的破妖坏方很式1.盯4.币2辣竖向蜜增强毯体复培合地驱基承对载力本计算（一）牲刚性啄桩和感柔性鼠桩复季合地络基桩体驼极限姓承载晶力可换采用南类似伙摩擦脂桩极晌限承英载力磁公式梨计算萄：桩体遣极限孔承载辛力计术算按式被1.愧4.翻2计信算桩怀体极挠限承笑载力赠外，疤尚需厌计算零桩身烫材料云强度报允许资的单袜桩承柳载力估，即Ppf=q(1戏.4造.3得)由式爹1.宾4.绩2和赞式1坐.4迈.3坊计算江所得瓦的二乘者取醋较小案值为渠桩的迫极限察承载港力。桩体想极限并承载贱力计居算柔性短桩复站合地逃基中浪，临浮界桩包长是参一个储值得京注意躁的问史题，捏龚晓拍南和翅段继承伟通阴过现锤场足薄尺试赵验，巴研究距了水训泥土齿搅拌盏桩的楚荷载揉传递裕规律算得出当：传避递到虏桩端条的荷瞎载占后桩顶斗荷载宫的比磨例甚款少，去桩顶突的变叮形、姨轴力照和侧反摩阻栋力主禁要集境中在扯0~lc(临界擦荷载蛮)深悲度内刃，并舰给出危了临拔界桩亏长计罢算图序。陈各善雄录用荷汗载传留递函交数法吓导出第了临租界桩刻长的亩计算斑公式叠：关于什柔性摔地基剥的临盈界桩疤长问勿题（二验）散堪体复厘合桩洗地基桩体师极限秀承载翼力主缘瑞要取仇决于房诚桩侧释土体援所能锄提供凭的最汤大侧梨限力建。散叔体材尖料桩弃在荷因载作灿用下泪，桩黎体发佛生鼓岩胀，屿桩周运土进云入塑讯性状泳态，五可通轨过计侮算桩食周土页侧限次极限矛应力释计算穷单桩嘱极限至承载娘力。锯其一穷般表披达式督为：桩体扭极限判承载探力计绸算计算耽桩侧弱土体驻所能染提供掠的最格大侧揉限应咬力常扇用方团法如梳下：1.Br西au燥ns(1爽97虑8)计算洞式该式芳是为喇计算盯碎石争桩承声载力迹提出轧的，篮其原郑理计态算也节适用首于一凡般散趴体材饰料桩崇的情宇况。Br雷au柱ns认为杰，在托荷载胶作用木下，育桩体她产生家鼓胀煮变形滋使桩也周土她进入第被动鬼极限施平衡亲状态独，桩帮周土纲极限根平衡遥区如尿图1馋-4尊-1声（a）所示疯。桩侧州土最吼大侧费向极撑限应屡力计织算1fM、fK、fR分别夹为平放衡土灯体的责桩周驱界面制、滑薪动面灭和地殊表面醋的面依积。假定万：1）脱桩周壤土极闹限平桐衡区啦位于考桩顶铁附近火，滑涌动面遣成漏设斗形，桩体攀鼓胀踏破坏嚼段长辟度等论于2r0tgδp，其中r0为桩岛体半捡径，δp=4丛5˚+φ/2教，φ松散约材料让桩桩海体内句摩擦歪角；2）浓桩周仅土与教桩体鉴间摩毒擦力3)不计末地基领土和触桩体扔的自品重。桩侧沉土最脂大极盗限应例力计遗算根据右力的电平衡爱，可窄得到忍在极培限荷夕载作腔用下恰，桩霉周土组上的劝极限皱应力呈为：桩侧摩土最细大极掏限应确力计洒算1桩侧裳土最视大极借限应挤力计洞算1桩侧米土最亮大极炼限应赔力计其算12.威圆莲筒形店孔扩导张理嫩论计附算式根据Ve楚si司c圆孔萝扩张粱理论趣（龚沉晓南肯19鄙90浊），贼当土孟体内兼摩擦则角φ=0时，桩侧翻土最精大极远限应甩力计疫算当土厘体内架摩擦翁角黎时，矿极限低状态旦下，借圆孔婆扩张岭压力pu表达菜式为图:桩侧待土最砖大极罢限应捧力计湿算刚度铜指标Ir表达铁式为谋：桩侧梁土最摩大极射限应摄力计稍算由式伐1.少4.败10细和式平1.绸4.等12服可分裹别计魔算φ=0和储两甚种情挂况下摄桩间笑土所立能提松供的郊侧向怪极限轮应力Pu值，住由式恭1.绕4.油4可逐得散梅体材医料桩皮极限肢承载捡力表耻达式巩：桩体奖极限喉承载植力计锹算3.Ha挑ug宇he蹦s和Wi茶th凳er弄s(烘19酸74捐)计算牵式Ha塌ug薯he章s和Wi董th剖er厘s用极模限平僚衡理飞论分杨析，逼建议爸按下慢式计源算桩锦间土幕侧向庭极限株应力每值：桩体察极限别承载满力计块算Ha永ug启he反s和Wi托th祝er旧s根据算原型衡观测目资料良分析角，桩体丹极限坟承载值力计问算4.贼被动床土压劳力法通过纵计算量桩周晋土中颈的被抖动土桂压力广可以酬计算富桩周孕土对协散体楼材料幸桩的英最大蹦侧限雁压力沃。根那据被混动土护压力语可得厅桩体妻极限尖承载唐力表直达式丸为（舰又超怀载时泛郎肯逆被动虑土压矿力公周式）夕：桩体秩极限歉承载瓜力计穗算5.Wo柳ng眠H星.涌Y.被(1爷97爆5)计算严式对于品较小种沉降饺量（远25mm杀）的桩外，Wo耻ng建议哄采用霜下式筹计算很：桩体索极限塔承载密力计亡算复合薯地基纽奉极限垦承载避力计代算式再1.厚4.典1中筑天然红地基绕极限满承载跳力除奋了直捏接通屋过载肤荷试幅验，俗以及击其他搂土工狼试验胜资料汤外，袖常采烫用Sk罗em拣pt织on极限脸承载母力公奇式进国行计块算。Sk伏em跟pt武on极限拐承载墙力公径式为员：桩体耀极限斩承载好力计箱算已知艇桩体敞极限元承载驳力Ppf和桩窃间土迟极限飞承载飘力Psf，则可税根据才式1西.4舅.1腾得到嘱复合虽地基勺极限们承载裙力Pcf值。复合撤地基验的容葵许承甚载力Pcc为：（三僵）复时合地牙基容盗许承营载力当复蓬合地鼻基加职固区战下卧届层为胀软弱宗土层撇时，仅按复棒合地羞基加哑固区礼容许俭承载侨力计叹算基筑础的执底面盗尺寸得后，买尚需仗对下龄卧层圾承载义力进假行验偿算。警要求丧作用伴在下戏卧层司顶面余处附