软土地基课件

软土地基

第一节软土地基的基本特征软土地基：系指由淤泥、淤泥质土、松软冲填土与杂填土，或其他高压缩性软弱土层构成的地基。软土地基的物质结构、物理力学性质等具有以下的基本特点：—、高压缩性：软土由于孔隙比大于1，含水量大，容重较小，且土中含大量微生物、腐植质和可燃气体，故压缩性高，且长期不易达到国结稳定。在其它相同条件下，软土的塑限值愈大，压缩性亦愈高。二、抗剪强度低：因此软土的抗剪强度最好在现场作原位试验。三、透水性小：软土的透水性能很低，垂直层面几乎是不透水的，对排水固结不利，反映在建筑物沉降延续时间长。同时，在加荷初期，常出现较高的孔隙水压力，影响地基的强度。四、触变性：软土是絮凝状的结构性沉积物，当原状土未受破坏时常具一定的结构强度，但一经扰动，结构破坏，强度迅速降低或很快变成稀释状态。软土的这一性质称触变性。所以软土地基受振动荷载后，易产生侧向滑动、沉降及其底面两侧挤出等现象。五、流变性：是指在一定的荷载持续作用下，土的变形随时间而增长的特性。使其长期强度远小于瞬时强度。这对边坡、堤岸、码头等稳定性很不利。因此，用一般剪切试验求得抗剪强度值，应加适当的安全系数六、不均匀性：软土层中因夹粉细砂透镜体，在平面及垂直方向上呈明显差异性，易产生建筑物地基的不均匀沉降。

当天然软土地基不能满足建（构）筑物要求时，可以通过两种措施加以解决，其一是改变建（构）筑物刚度和体型以适应地基变型的均匀性；其二是通过对地基处理增加地基强度以形成人工地基，来满足建（构）筑物对地基的要求，保证其安全与正常使用。

第二节建（构）筑物的结构与刚度处理

软土地基上应采用刚度强的基础结构和结构形式。一般情况下，宜选用交叉条形、梁式筏板或箱型基础，并结合调整基础宽度、埋深，选用架空地板，减少台阶覆土等有效办法，改进基础性能。一、砌体承重结构房屋，采取措施：（—）当预估沉降量大于120mm时，对于四层和四层以下的房屋，长高比宜小于2.0；五层及五层以上房屋，其长高比不宜超过2.5。如长高比超过2.5时，宜采取有效措施，如增设沉降缝、加强结构刚度或其他地基处理措施等。当预估最大沉降量小于或等于120mm时，一般对房屋的长高比可不作限制。（二）每层应设置钢筋混凝土圈梁，并采用钢筋混凝土基础。砖石砌体基础不宜单独使用。（三）顶底层砌体材料必须保证有良好的质量，砌体砌缝规整饱满，砂浆标号可适当提高，必要时亦可用部分钢筋砌体或构造柱。（四）对于地基局部软弱区、结构刚度削弱部位、楼梯间或墙体开洞过大处，宜采用增加配筋或增配构造柱及连系梁，组成闭合框架等措施。（五）楼梯间和其他重载结构部位有可能产生不利影响时，可调整基底压力，使其沉降差异减少。（六）在规划和建筑许可情况下，采用框架轮墙体系，或设置低层高、刚度好的车库等公用辅助性底层开间，增强抵抗不均匀沉降的能力。（七）合理安排施工程序，如先重后轻，先高后低，先填土后施工或适当控制加载速度及沉降率等。二、圈梁设置一般要求（一）房屋的各层和基础顶部均应设置一道钢筋混凝土圈梁，对于工业厂房、仓库，可结合基础染、连系梁和过梁等结构布置情况酌情设置。（二）圈梁应设在外墙、内纵墙和主要内横墙上，并在平面内形成封闭系统。

第三节地基处理新技术一、地基处理的目的和对象岩土工程中，当天然地基不能满足建（构）筑物对地基的要求时，符要进行处理以形成人工地基，来满足建（构）筑物对地基的要求，保证其安全与正常使用。这方面的工作称为地基处理或地基加固。（—）建（构）筑物对地基的要求：1、地基承载力或稳定性问题：是指地基在建（构）筑物荷载作用下能否保持稳定。主要是采取增加地基土的抗剪强度。2、沉降、水平位移及不均匀沉降问题：采取措施提高地基土的压缩模量可以减少地基的沉降或不均匀。3、渗透问题：分两类：一是堤坝蓄水构筑物的地基渗流量，超过其允许值，造成较大水量损失，甚至蓄水失败；另一类是地基中水力比降超过其允许值时，地基土会因潜蚀和管涌产生破坏而导致建（构）筑物破坏。必须采取措施使地基土变成不透水或减少水压力。4、液化问题：动力荷载作用下，饱和松散粉细砂（包括部分粉土）将会产生液化而使土体减少或失去抗剪强度。因此，需要研究采取何种措施防止地基土液化。（二）软弱地基地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。不能满足建（构）筑物要求的天然地基，称为软弱地基。所以，天然地基是否属于软弱地基是一个相对的概念。

1、软土：是淤泥和淤泥质土的总称。特性是天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数高、渗透系数小。在外荷载作用下地基承载力低、变形大，不均匀变形也大。2、人工填土：主要指杂填土和冲填土。其共同特点是强度低、压缩性高。3、部分砂土和粉土：饱和粉砂土、饱和细砂土和砂质粉土，在动载作用下均有可能产生液化。4、湿陷性黄土：凡天然黄土在上覆土的自重应力作用下，或在上覆土的自重应力和附加应力作用下受水浸湿后，土的结构迅速破坏而发生显著附加下沉的黄土，称为湿陷性黄土。

5、有机质土和泥炭土：地基土中有机质含量大于5％时为有机质土：大于607o时为泥炭土。有机质含量高，强度往往降低，压缩性大。6、膨胀土：膨胀土是指粘粒成分主要由亲水性粘土矿物组成的粘性土。其特点是吸水膨胀和失水收缩、具有较大的膨胀变形及往复变形的性能。7、冻土：冻土分季节性冻土和多年冻土（或永冻土）。前者是指该冻土在冬季冻结，而在夏季融化的土层，对地基的稳定性影响较大；后者是指冻结状态持续3年以上的土层，在长期荷载作用下具有强流动性。8、岩溶、土洞和山区地基：岩溶和土洞对建（构）筑物的影响很大，可能造成地面变形，地基陷落，发生水的掺漏和涌水现象。山区地基的地质条件比较复杂，主要表现在地基的不均匀性和场地的稳定性两方面。

二、地基处理原理和分类（一）置换法

利用物理力学性质较好的岩土材料，且换天然地基中部分（或全部）软弱土或不良土，形成双层地基或改良地基，以达到提高地基承载力减小沉降的目的。置换法包插：换土垫层法、挤淤置换法、振冲置换法（振冲碎石桩法）、沉管碎石桩法、强夯置换法、砂桩法、石灰桩法以及超轻质料填土法等。（二）排水固结法

土体在一定载荷作用下排水固结，使孔隙比减少，强度提高，以达到提高地基承载力，减少工后沉降的目的。本法包括：加载预压法、超载预压法、砂井法（普通砂井、袋装砂井和塑料排水带法）、真空预压与堆载预压联合作用以及降低地下水位等。

（三）灌入固化物向土体中灌入或拌入水泥、石灰或其他化学固化浆材，在地基中形成增强体，以达到地基处理的目的。本法包括：深层搅拌法、高压喷射注浆法、渗人性灌浆法、劈裂灌浆法等。

（五）加筋法

在地基土中设置强度高、模量大的筋材（钢筋混凝土、土工格栅、土工织物等），以达到提高地基承载力，减少工后沉降的目的。本法包括：加筋土法、土钉墙法、锚固法、树根桩法等。

（六）冷、热处理法

冷热处理是指通过冻结土体，或焙烧、加热地基土以改变土体物理力学性质以达到地基处理的目的。它主要包括冻结法和烧结法两种。

（七）托换

托换是指对原有建筑物地基和基础所进行的处理和加固。它主要包括：基础加宽法、墩式托换法、桩式托换法、地基加固法以及综合加固法等。

（八）纠偏

纠偏是指对由于沉降不均匀造成倾斜的建筑物进行矫正的手段。主要包括：加载纠偏法、掏土纠偏法、顶升纠偏法和综合纠偏法等

将桩基础包括在内，通过地基处理形成的人工地基，可以分为下述三类：l、通过土质改良或置换，全面改善地基土的物理力学性质，提高地基土的抗剪强度，增大土体压缩模量，或减少土的渗透性。该类人工地基属于均质地基，或多层地基；2、通过在地基中设置增强体，增强体与原地基土形成复合地基，以提高地基承载力，减小地基沉降；3、通过在地基中设置桩柱，荷载由桩体承担，通过桩将荷载直接传递给地基中承载力大、模量高的土层。

三、地基处理规划程序

选用地基处理方法的总原则是：技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。首先根据建（构）筑物对地基的各种要求和天然地基条件确定地基是否需要处理;然后根据天然地层的条件、地基处理方法的原理、过去应用的经验和机具设备、材料条件，进行地基处理方案的可行性研究，提出多种可行方案。最后对提出的多种方案进行技术、经济、进度等方面的比较、分析，并考虑环境保护要求，确定采用一种或几种地基处理方法。

四、我国地基处理技术现状及发展展望（—）真空预压