地基處理課件第一章-緒論

1、地 基 處 理Ground Treatment2022/10/4地基處理地 基 處 理Ground Treatment2022/1第一章 緒論1 地基處理的工程應用2 地基處理的基本定義3 軟弱地基和特殊土地基的工程性質4 地基處理的目的和意義5 地基處理方法分類及應用范圍6 地基處理的基本原則7 地基處理設計前的調查研究和方案選擇8 地基處理工程的施工質量管理9 地基處理的效果檢驗10地基處理的監(jiān)測和監(jiān)理11 地基處理的國內外發(fā)展情況2022/10/4地基處理第一章 緒論1 地基處理的工程應用2022/10/21 地基處理的工程應用1. 建筑工程（1）奧運會鳥巢建筑（2）奧運會水立方建筑（3

2、）國家大劇院2022/10/4地基處理1 地基處理的工程應用1. 建筑工程2022/10/2地基地基處理課件第一章-緒論地基處理課件第一章-緒論2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理（2）奧運會游泳館水立方建筑2022/10/4地基處理（2）奧運會游泳館水立方建筑2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/

3、10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理（3）國家大劇院2022/10/4地基處理（3）國家大劇院2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2.水利水電工程 三峽大壩工程2022/10/4地基處理2.水利水電工程 三峽大壩工程2022/10/2地基處理2022/10/4地基處

4、理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理3.道路鐵路工程京珠高速公路2022/10/4地基處理3.道路鐵路工程京珠高速公路2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基

5、處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理京九鐵路2022/10/4地基處理京九鐵路2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理4.橋梁工程南京長江大橋2022/10/4地基處理4.橋梁工程南京長江大橋2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/1

6、0/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理武漢長江大橋2022/10/4地基處理武漢長江大橋2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/

7、4地基處理2022/10/2地基處理蕪湖長江大橋2022/10/4地基處理蕪湖長江大橋2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理5.隧道及地下工程秦嶺隧道2022/10/4地基處理5.隧道及地下工程秦嶺隧道2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地

8、基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理6.礦山工程礦山巷道2022/10/4地基處理6.礦山工程礦山巷道2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022

9、/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2022/10/4地基處理2022/10/2地基處理2 地基處理的基本定義1場地（site）： 工程建設所直接占有并直接使用的有限面積的土地，場地范圍內及其鄰近的地質環(huán)境都會直接影響場地的穩(wěn)定性。 場地的概念是宏觀的，它是指建筑物所直接占有的土地面積。涉及某種地質現(xiàn)象或工程地質問題所包括的地區(qū)，如活斷層，屬工程地質學的內容。 場地的評價：是工程選址或工程總體規(guī)劃的一個組成部分。包括兩方面：考慮區(qū)域工程地質條件、不良地質因素；如存在以上問題，必須說明可能給工程帶來的具體風險、采取措施、額外造價 。20

10、22/10/4地基處理2 地基處理的基本定義2022/10/2地基處理2地基（Foundation, Subgrade）：指承托建筑物基礎的這一部分范圍很小的場地及其下的土層。我國地基土條件區(qū)域性較強、復雜，隨城市大規(guī)模的建設，好的地基土已經用完，不得不在地質條件不好的地基土上搞建筑，因此必須進行地基處理。2022/10/4地基處理2地基（Foundation, Subgrade）：指承托3地基處理：（ground treatment, ground improvement）天然地基：凡是基礎直接建造在未經加固的天然土層之上時，這種地基稱之為天然地基。人工地基：凡經人工處理后再建造基礎，這種地

11、基稱之為人工地基。 這種地基加固的方法、技術或過程叫地基處理。 2022/10/4地基處理3地基處理：（ground treatment, grou4基礎（foundation, footing）： 任何建筑物的荷載最終要傳到地基之上，由于上部結構材料強度很高，而相應地基土的強度很低和壓縮性較大，因此必須設置一定結構型式和尺寸的基礎。 基礎具有承上啟下的作用?；A底面的反力反過來又作為地基上的荷載，使地基土產生應力和變形。 關于基礎的設計和計算將在基礎工程課程中介紹。2022/10/4地基處理4基礎（foundation, footing）： 3 軟弱地基和特殊土地基的工程性質地基處理的對象是

12、軟弱地基和特殊土地基。1、軟弱地基： GB 50007-2002規(guī)范P39規(guī)定：軟弱地基系指由淤泥(muck)、淤泥質土(mucky)、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構成的地基。（1）軟土（soft soil） 淤泥及淤泥質土總稱為軟土，是在靜水或者非常緩慢的流水環(huán)境中沉積，經生物化學作用形成。2022/10/4地基處理3 軟弱地基和特殊土地基的工程性質地基處理的對象是軟弱地基軟土的工程特性：1)抗剪強度低：據統(tǒng)計其Cu20kPa，1.0，又把1.0e1.5的稱為淤泥質土；1.5e稱為淤泥；5)滲透系數(shù)小，滲透性低： k一般1.010-61.010-8cm/sec，地基快速加載時，常形成超孔

13、隙水壓力uw，對地基強度不利；6)具有明顯的結構性： 軟土未被擾動時，具一定的結構強度，而一旦受到擾動，強度急劇降低，在土力學中稱為粘土的靈敏度，St=qu/qu，施工時，（夯實、振動、攪拌）要充分注意，盡量減小對其擾動程度，以免發(fā)生施工不了的后果；7)沉降量（s）大，且不均勻沉降速度大，沉降歷時長： 如上海寶鋼鐵礦石堆料場，由于大面積荷載引起最大沉降量達120cm，上海市展覽館（箱基）建造在深層軟土，結果最終沉降達170cm；8)流變性： 蠕變現(xiàn)象，易于蠕變的土，它的長期強度可大大低于室內測得的強度，對 邊坡、堤壩、碼頭穩(wěn)定性影響很大。 2022/10/4地基處理軟土的工程特性：1)抗剪強度

14、低：據統(tǒng)計其Cu78m，普遍采用。如煤礦立井井筒施工時（厚表土層），常使用凍結法 。2022/10/4地基處理6熱學法熱加固法：對地基土加溫、燃燒物燃燒，從而f，s7、托換技術 托換技術（基礎托換）：解決對既有建筑物基礎下需要修造地下工程和基礎需要加固的問題，既有建筑物地基需要處理、鄰近建造新工程而影響到既有建筑物的安全。 一種特殊施工方法：難度大，費用高，工期較長。 需應用各種地基處理方法，屬基礎工程和地基處理范疇內容。 2022/10/4地基處理7、托換技術 托換技術（基礎托換）：解決對既有6 地基處理的基本原則1先天然后處理的原則： 例 ：有一6層住宅樓，p=105kPa，fs=95kP

15、a，雖pfs，但地基可考慮采用天然地基，改造基礎結構和構造的方法，以補償?shù)鼗休d力 方法：做架空地板 2. 先預防后處理原則： 埋設地基沉降觀測點：GBJ50007-2002規(guī)范 預留壓樁孔，預埋抗撥錨桿，如預留壓樁孔， 例：方樁樁寬基礎：筏基，地基土地質條件復雜，工期要求緊，沒有地基處理的時間，建至十層時，發(fā)現(xiàn)有沉降，在預留孔處加壓數(shù)根樁，采用反力架、千斤頂、錨桿靜壓樁，至12層，若再有沉降，再壓數(shù)根樁，壓好后，用砼封頂 2022/10/4地基處理6 地基處理的基本原則1先天然后處理的原則：2022/13地基處理必須因地制宜，既要堅持原則性（按規(guī)范條文），又要堅持科學的靈活性 例如：深圳國際

16、機場跑道工程，中央電視臺報道為優(yōu)質工程，地基處理方案是錯誤的，勞命傷財。 場地土層條件為淤泥，厚913m，跑道處理方案：換填法，一種古老、工藝簡單、施工質量易保證的方法，此處軟土厚，施工時易塌幫，要支護，勞動量大。此外，淤泥是污染源，招標時，處理費用90元/m2，實際花費385元/m2。停機坪跑道連接處，采用深層攪拌樁，招標時，150元/m2，實際143.5元/m2。規(guī)范規(guī)定：淤泥厚3m時，可采用換填法。 2022/10/4地基處理3地基處理必須因地制宜，既要堅持原則性（按規(guī)范條文），又要4施工工藝對地基處理質量的影響例如：打預制樁施工方法：先鋼板樁，隔振，鋼板樁起隔墻拱作用；先近后遠，先輕后

17、重； 再比如：軟土特軟，間隔跳打，減少對軟土的擾動，避免土強度的降低。2022/10/4地基處理4施工工藝對地基處理質量的影響例如：打預制樁施工方法：205必須高度重視地質勘探資料的重要性正確的地基處理方案來源于切合實際的地質資料 例：南京鐵路局某職工宿舍，7層，砌體結構，設計時，無地質資料，根據相鄰建筑物地質資料，施工時，基坑開挖發(fā)現(xiàn)枯塘淤泥，工程隊請示設計人員，電話答復拋石處理（拋石擠淤），7層樓蓋好后，1個月內向枯塘方向傾斜2%，后糾偏處理。 拋石要求：a.拋石；b.做反濾層地基處理方案中的許多重要參數(shù)來源于地質資料 比如高壓噴射注漿法的五大參數(shù)：噴嘴大小，噴嘴壓力、旋轉速度、提升速度、

18、噴漿量，制樁時在不同的土層里，噴嘴壓力不一樣，如松砂：要壓力??；密砂：要壓力大。若壓力不變，則易造成楔形樁，f 不足，不能達設計要求，反之是大頭樁，則浪費漿材。2022/10/4地基處理5必須高度重視地質勘探資料的重要性正確的地基處理方案來源6任何一種地基處理方法都不是萬能的換土墊層時，有軟土厚度限制；碎石樁則要求地基土Cu20kPa；強夯法，不適宜在城市中心，人口密集地區(qū)使用等；2022/10/4地基處理6任何一種地基處理方法都不是萬能的換土墊層時，有軟土厚度限7 地基處理設計前的調查研究和方案選擇1、設計前調研內容 對建造在軟弱土地基上的工程，設計前須了解：（1）結構條件u建筑物的體型、剛

19、度、材料、使用要求設計資料；u 荷載大小、分布、種類；u 基礎類型、布置和埋深； 基底壓力、安全系數(shù)、變形容許值等 。2022/10/4地基處理7 地基處理設計前的調查研究和方案選擇1、設計前調研內容2（2）地基條件u 地形、地質條件；u軟弱土層厚度、不均勻性、分布范圍；u持力層位置及狀況；u地下水情況及地基土的物理和力學性質；比如說：軟土厚度不大，3m，分布在地表，可考慮換填法；軟土厚度很大，持力層很深，可考慮排水固結、擠密樁法、強夯法等；砂性土地基：若主要解決砂土液化問題，則采用強夯、振沖、擠密、灌漿法等；淤泥質土地基：由于土層透水性差，應采用豎向排水井等；雜填土地基：一般可考慮強夯法 ；

20、2022/10/4地基處理（2）地基條件u 地形、地質條件；2022/10/2地基（3）環(huán)境影響在施工中應考慮對場地環(huán)境的影響：u如強夯法、振沖法：振動和噪音對鄰近建筑物、居民生活的干擾，市中心尤其要考慮，有無精密儀器車間；u換填法、堆載預壓法：大量的土方運進運出，堆放場地影響交通；u降水預壓法、打預制樁：對鄰近建筑物常有影響；u灌注樁法：排污問題 慎重對待，妥善處理。2022/10/4地基處理（3）環(huán)境影響在施工中應考慮對場地環(huán)境的影響：2022/10（4）施工條件u 用地條件：占地大，施工方便，但增高造價；u 工期：施工單位滿足使用單位要求，工期長，可以考慮堆載預壓法；工期短，一般不用堆載

21、預壓法；u工程用料：盡可能就地取材，當?shù)禺a砂，則采用砂墊層，擠密砂樁法等方案；當?shù)禺a石料，則采用碎石樁，碎石墊層等方案；u 其他：如施工隊伍素質（甲、乙、丙級）、施工處理方案、技術使用的成熟度、施工機械的有無等 ；2022/10/4地基處理（4）施工條件u 用地條件：占地大，施工方便，但增高造價；8 地基處理工程的施工質量管理 應注意的是，有時雖然采用了較好的地基處理方案，但由于施工管理不善，也就喪失了良好地基處理方案的優(yōu)越性。 在施工中對各個環(huán)節(jié)的質量標準要求嚴格掌握，如換土墊層壓實時的dmax、wop；堆載預壓的填土速率，邊樁位移的控制；碎石樁的填料量、密實電流、留振時間的掌握。 地基處理的施工要盡早安排，因為加固后的地基強度提高，往往需要一定的時間，隨t，、C，Ed，通過調整施工速度，確保地基的穩(wěn)定和安全。 一般在地基處理施工前、施工中和施工后，都要對被加固的軟弱地基進行現(xiàn)場測試：靜探、標貫、旁壓、十字板、載荷試驗，以便及時了解地基土加固效果，修正加固設計，調整施工進度；有時為了獲得施工時的某些參數(shù)，多數(shù)必須于施工前現(xiàn)場進行地基處理的原位測試