中國地基處理技術

中國地基處理技術演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有113頁\編輯于星期六中國地基處理技術現(xiàn)在是2頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理的含義場地（Site）：指工程建設所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)境都回直接影響著場地的穩(wěn)定性。地基(Foundation,Subgrade):指承托建筑物基礎的這一部分很小的場地?；A（Foundation，F(xiàn)ooting):指建筑物向地基傳遞荷載的下部結構。地基處理（GroundTreatment，GroundImprovement）：指天然地基很軟弱，不能滿足地基承載力和變形的要求，而地基需經(jīng)過人工處理后再營建基礎。建筑物基礎地基現(xiàn)在是3頁\一共有113頁\編輯于星期六地基存在的問題

地基承載力或穩(wěn)定性問題沉降、水平位移及不均勻沉降問題滲透問題特殊土的不良地質問題液化問題地基存在的問題現(xiàn)在是4頁\一共有113頁\編輯于星期六

實例1．加拿大特朗斯康谷倉加拿大特朗斯康谷倉平面呈矩形，長59.44m,寬23.47m。高31.0m。容積36368m3。谷倉為圓筒倉，每排13個圓筒倉，共5排65個圓筒倉組成。谷倉的基礎為鋼筋混凝土筏基，厚61cm，基礎埋深3.66m。谷倉于1911年開始施工，1913年秋完工。1913年9月起往谷倉裝谷物，仔細地裝載，使谷物均勻分布、10月當谷倉裝了31822m3谷物時，發(fā)現(xiàn)1小時內垂直沉降達30.5cm。結構物向西傾斜，并在24小時間谷倉傾倒ˊ。谷倉西端下沉7.32m,東端上抬1.52m。1913年10月18日谷倉傾倒后，上部鋼筋混凝土筒倉艱如盤石，僅有極少的表面裂縫。PfP>f建筑物荷載過大，使地發(fā)生整體滑動，建筑物失穩(wěn)?，F(xiàn)在是5頁\一共有113頁\編輯于星期六實例2.香港寶城滑坡1972年7月某日清晨，香港寶城路附近，兩萬立方米殘積土從山坡上下滑，巨大滑動體正好沖過一幢高層住宅--寶城大廈，頃刻間寶城大廈被沖毀倒塌并砸毀相鄰一幢大樓一角約五層住宅。死亡６7人。山坡上殘積土本身強度較低，加之雨水入滲使其強度進一步大大降低，使得土體滑動力超過土的強度，于是山坡土體發(fā)生滑動。滑動面雨水建筑Gf現(xiàn)在是6頁\一共有113頁\編輯于星期六實例3.比薩斜塔比薩斜塔是比薩大教堂的鐘樓，塔八層，高53.3m。塔的磚石地基的直徑為19.6m，最大深度5.5m。塔基向南傾斜，與地面成5.5°第七層在南面突出4.5m。比薩斜塔基礎底面傾斜值，經(jīng)計算為0.093，即9.3％,我國國家標準《建筑地基基礎設計規(guī)范》GBJ7－89中規(guī)定：高聳結構基礎的傾斜，當建筑物高度Hg為：50m<Hg≤100m時，其允許值為0.005，即0.5％。比薩斜塔基礎實際傾斜值已等于我國國家標準允許值的18倍。S地基產(chǎn)生的不均勻沉降造成的建筑物傾斜現(xiàn)在是7頁\一共有113頁\編輯于星期六實例4.大地震中地基液化地震引起大面積砂土地基液化后產(chǎn)生很大的側向變形和沉降，大量的建筑物倒塌或遭到嚴重損傷。現(xiàn)在是8頁\一共有113頁\編輯于星期六

實例5．Teton壩

Teton壩位于美國Idaho州的Teton河上，是一座防洪、發(fā)電、旅游、灌溉等綜合利用工程。大壩為土質肥心墻壩。最大壩高126.5m(至心墻齒槽底)，壩頂長945m。建于1972-75年，1976年6月失事。損失：直接8000萬美元，起訴5500起，2.5億美元，死14人，受災2.5萬人，60萬畝土地，32公里鐵路。滲透破壞12：30洪水掃過下游谷底，附近所有設施被徹底摧毀11：50左右，洞口擴大加速，泥水對壩基的沖蝕更加劇烈

1976年6月5日上午10:30左右，下游壩面有水滲出并帶出泥土。11：00左右洞口不斷擴大并向壩頂靠近，泥水流量增加現(xiàn)在是9頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理對象及其特征地基處理的對象軟弱地基（SoftFoundation）特殊土地基(SpecialGround)軟土（softsoil）沖填土雜填土飽和松散粉細砂淤泥淤泥質土

濕陷性土紅粘土膨脹土凍土巖漬土污染土等現(xiàn)在是10頁\一共有113頁\編輯于星期六軟弱地基由人類活動而任意堆填的建筑垃圾、工業(yè)廢料和生活垃圾。組成物質雜亂，分布不均勻，結構松散。因而強度低、壓縮性高和均勻性差。包括淤泥和淤泥質土。在靜水或非常緩慢的流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學作用形成。主要由細粒土組成，孔隙比大（大于1.0）、天然含水量高（接近或大于液限）、壓縮性高（壓縮系數(shù)>0.5MPa-1）和強度低。廣泛分布在我國東南沿海及內地。例如天津、上海、杭州寧波、溫州、廈門、廣州等沿海地區(qū)，以及昆明、武漢等內地地區(qū)。軟土（SoftSoil）沖填土（HydraulicFill）整治和疏浚江河航道時，用挖泥船通過泥漿泵將泥砂夾大量水分吹到江河兩岸而形成的沉積土。又稱吹填土。沖填土是否需要處理和采取何種方法處理，取決于沖填土的顆粒組成、土層厚度和排水條件。雜填土（MiscellaneousFill）飽和粉細砂（SaturatelooseSand）由于密實度小，容易在動力荷載下產(chǎn)生液化現(xiàn)象，并容易在東水壓力作用下產(chǎn)生管涌和流沙現(xiàn)象?，F(xiàn)在是11頁\一共有113頁\編輯于星期六特殊土地基指土體在一定壓力下受水浸濕時產(chǎn)生的濕陷變形量達到一定數(shù)值的土。包括：濕陷性黃土、干旱和半干旱地區(qū)具有崩解性的碎石土和砂土。黃土在我國特別發(fā)育，廣泛分布在黑龍江、吉林、遼寧、內蒙、山東、河北、河南、山西、陜西、甘肅、寧夏、青海、新疆等地。指粘粒成分主要由親水性礦物所組成的粘性土。具有吸水膨脹、失水收縮的特性。主要分布在廣西、云南、湖北、河南、安徽、四川、河北、山東、陜西、江蘇、廣東等地。指石灰?guī)r、白云巖等碳酸類巖石在亞熱帶溫濕氣候條件下經(jīng)風華作用所形成的褐紅色的粘性土。由于下臥巖面起伏及存在，一般容易引起不均勻沉降。主要分布在云南、貴州、廣西等地。土的溫度等于或低于攝氏零度，含有固態(tài)水。當自然條件改變時，產(chǎn)生凍脹、融陷等不良地質現(xiàn)象。季節(jié)凍土占中國領土面積一半以上，其南界西從云南章鳳，向東經(jīng)昆明、貴陽，繞四川盆地北緣，到長沙、安慶、杭州一帶。多年凍土分布在東北大、小興安嶺，西部阿爾泰山、天山、祁連山及青藏高原等地，總面積為全國領土面積的1/5強濕陷性土（CollapsibleLoess）膨脹土(ExpansiveSoil)紅粘土(RedClay)季節(jié)性凍土(FrozenSoil)現(xiàn)在是12頁\一共有113頁\編輯于星期六

地基處理的目的1、改善土的抗剪特性2、改善壓縮特性3、改善透水特性4、改善動力特性5、改善特殊土的不良地基特性現(xiàn)在是13頁\一共有113頁\編輯于星期六1、改善土的抗剪特性地基的破壞屬于剪切破壞！因此可以通過提高地基土的抗剪強度來提高地基的強度和承載力。從而防止結構倒塌、邊坡失穩(wěn)。σ1σ3σ3σ1現(xiàn)在是14頁\一共有113頁\編輯于星期六2、改善壓縮特性※減小建筑物的沉降和不均勻沉降；減小基坑開挖、隧道施工引起的地面沉降；減小降水產(chǎn)生的固結沉降。顆粒水氣※土的壓縮機理土中的孔隙的減少。由于孔隙中含有水和氣，壓縮速度受排水和排氣特性的影響?，F(xiàn)在是15頁\一共有113頁\編輯于星期六3、改善透水特性※地下水位下基坑開挖的止水；砂土液化中的排水。顆粒水氣※土的透水性能主要受孔隙大?。B透性）和排水距離的的影響。可以通過減小孔隙和填充孔隙的方法來減小土的滲透性。也可以在土中植入透水性好的介質（砂石樁和排水板）來增加其滲透特性?，F(xiàn)在是16頁\一共有113頁\編輯于星期六4、改善動力特性※松散粉細砂的液化機理在動力荷載作用下，松散粉細砂有結構變密的趨勢，從而導致孔壓增長，產(chǎn)生液化現(xiàn)象。因此可以通過增加密度、減小動剪切應力和改良排水條件三方面來處理可液化地基?，F(xiàn)在是17頁\一共有113頁\編輯于星期六5、改善特殊土的不良地基特性※改善黃土的濕陷性；※改善膨脹土的脹縮性；※改善凍土的凍脹和融沉特性?，F(xiàn)在是18頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理的方法

置換1、換土墊層法2、擠淤置換法3、褥墊法4、振沖置換法5、沉管碎石樁法6、強夯置換法7、砂樁置換法8、柱錘沖擴樁法9、石灰樁法10、EPS超輕質料填土法(發(fā)泡聚苯乙烯)

現(xiàn)在是19頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理的方法

振密、擠密1、表層原位壓實法2、強夯法3、沖擊碾壓4、振沖密實法5、擠密砂樁法6、爆破擠密法7、土樁、灰土樁法現(xiàn)在是20頁\一共有113頁\編輯于星期六

300T?m強夯現(xiàn)在是21頁\一共有113頁\編輯于星期六

降水強夯-高真空擊密工法（遠眺）

現(xiàn)在是22頁\一共有113頁\編輯于星期六

降水強夯-高真空擊密工法（近景）現(xiàn)在是23頁\一共有113頁\編輯于星期六施工之前現(xiàn)在是24頁\一共有113頁\編輯于星期六表層處理-高真空現(xiàn)在是25頁\一共有113頁\編輯于星期六淺層處理-高真空現(xiàn)在是26頁\一共有113頁\編輯于星期六深層處理1現(xiàn)在是27頁\一共有113頁\編輯于星期六深層處理2現(xiàn)在是28頁\一共有113頁\編輯于星期六在真空管之間進行強夯高真空排水與強夯同時進行現(xiàn)在是29頁\一共有113頁\編輯于星期六

5．砂土地基雙點共振振沖密實法現(xiàn)在是30頁\一共有113頁\編輯于星期六

現(xiàn)在是31頁\一共有113頁\編輯于星期六

多邊輪快速夯實法現(xiàn)在是32頁\一共有113頁\編輯于星期六

現(xiàn)在是33頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理的方法

排水固結1、加載預壓法2、超載預壓法3、砂井法(普通砂井、袋裝砂井、塑料排水帶)4、真空預壓法5、真空預壓與堆載聯(lián)合法6、降低地下水位法7、電滲排水法現(xiàn)在是34頁\一共有113頁\編輯于星期六插板機(振動錘+龍門架)現(xiàn)在是35頁\一共有113頁\編輯于星期六塑料排水板現(xiàn)在是36頁\一共有113頁\編輯于星期六場區(qū)覆膜現(xiàn)在是37頁\一共有113頁\編輯于星期六高真空井點現(xiàn)在是38頁\一共有113頁\編輯于星期六強夯設備現(xiàn)在是39頁\一共有113頁\編輯于星期六浦東國際機場高真空擊密法加固現(xiàn)在是40頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理的方法

灌入固化物

1、深層攪拌法(濕法與干法)2、高壓噴射注漿法3、夯實水泥土樁法4、滲入性灌漿法5、劈裂灌漿法6、擠密灌漿法7、電動化學灌漿法現(xiàn)在是41頁\一共有113頁\編輯于星期六現(xiàn)在是42頁\一共有113頁\編輯于星期六SMW工法組合構件支護結構現(xiàn)在是43頁\一共有113頁\編輯于星期六現(xiàn)在是44頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理的方法

加筋

1、加筋土法2、錨固法(土錨、土釘、錨定板)3、土工合成材料4、樹根樁法5、低強度混凝土樁復合樁基法6、鋼筋混凝土樁復合樁基法現(xiàn)在是45頁\一共有113頁\編輯于星期六(GSI)現(xiàn)在是46頁\一共有113頁\編輯于星期六(GSI)現(xiàn)在是47頁\一共有113頁\編輯于星期六土工格室（geocell）和土工網(wǎng)格（geoweb）現(xiàn)在是48頁\一共有113頁\編輯于星期六(GSI)現(xiàn)在是49頁\一共有113頁\編輯于星期六現(xiàn)在是50頁\一共有113頁\編輯于星期六

杭州天子嶺垃圾填埋場（捷高）現(xiàn)在是51頁\一共有113頁\編輯于星期六現(xiàn)在是52頁\一共有113頁\編輯于星期六封場后可作為牧場、公園、高爾夫球場等，有效利用了土地（捷高）現(xiàn)在是53頁\一共有113頁\編輯于星期六GCL封頂層（捷高）現(xiàn)在是54頁\一共有113頁\編輯于星期六現(xiàn)在是55頁\一共有113頁\編輯于星期六SteepenSlopetoWallIncreaseSpace現(xiàn)在是56頁\一共有113頁\編輯于星期六※Slope:Faceinclination<700※SolutiondrivenbymanyfactorsSlopevs.Wall現(xiàn)在是57頁\一共有113頁\編輯于星期六RoadwayApplications現(xiàn)在是58頁\一共有113頁\編輯于星期六IllustratedCrossSection現(xiàn)在是59頁\一共有113頁\編輯于星期六PanelWallSystem現(xiàn)在是60頁\一共有113頁\編輯于星期六Full-HeightPanelWallSystem現(xiàn)在是61頁\一共有113頁\編輯于星期六ModularBlockWallSystem現(xiàn)在是62頁\一共有113頁\編輯于星期六I-25-FoundersMeadowsPkwy.

CastleRock,CO現(xiàn)在是63頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理的方法

冷熱處理1、凍結法2、燒結法現(xiàn)在是64頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理的方法

改造工程

1、建筑物增層改造（地上、室內和向地下的增層改造）；2、建筑物改建、擴建（調整、改善房屋使用功能，擴大使用面積）；3、建筑物加固和托換工程；4、建筑物移位工程（平移、轉動、升降移位、綜合移位）；現(xiàn)在是65頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理的方法

1、建筑物的裂損加固處理；2、氡氣治理工程；3、建筑物糾傾扶正及防復傾加固工程；4、不均勻下沉引起建筑物的撓曲、扭曲變形的病害處理工程；5、過量沉降建筑物的控制與處理工程；6、火災、水災后建筑物的檢驗、鑒定與加固處理；7、建筑材料質量低劣的危險房屋搶救與加固工程；8、地震、風災損壞后建筑物搶救與加固工程；9、泥石流、滑坡?lián)p壞的建筑物搶救與加固工程；10、地面塌陷及地面裂縫損壞的建筑物搶救與加固工程；11、其他災害損壞導致的建筑物的搶救工程病害處理現(xiàn)在是66頁\一共有113頁\編輯于星期六事故實例

CFG樁軟基處理高填方路堤滑坡現(xiàn)在是67頁\一共有113頁\編輯于星期六現(xiàn)在是68頁\一共有113頁\編輯于星期六現(xiàn)在是69頁\一共有113頁\編輯于星期六現(xiàn)在是70頁\一共有113頁\編輯于星期六事故事例攪拌樁軟基處理高填方路堤滑塌現(xiàn)在是71頁\一共有113頁\編輯于星期六現(xiàn)在是72頁\一共有113頁\編輯于星期六現(xiàn)在是73頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理的方法

既有建筑地基基礎加固方法

1、基礎加固法2、基礎托換法3、地基加固法4、組合加固法－同時采用基礎加固、基礎托換或地基加固等兩種或兩種以上方法的組合加固

現(xiàn)在是74頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理的方法

基礎加固法

1、基礎補強注漿加固法2、擴大基礎底面積法3、加深基礎法現(xiàn)在是75頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理的方法

基礎托換法

1、錨桿靜壓樁法2、樹根樁法3、坑式靜壓樁法4、樁式托換法

5、后壓漿樁法

6、抬墻梁法7、沉井托換加固法現(xiàn)在是76頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理的方法

地基加固法

1、注漿加固法2、高壓噴射注漿法3、水泥土攪拌法4、加筋水泥土樁錨法5、雙灰樁法6、化學灌漿法現(xiàn)在是77頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理的方法

糾偏方法

1、錨桿靜壓樁法2、基礎加壓糾偏法3、基礎減壓和加強上部結構剛度法4、套筒法5、浸水與加壓矯正法6、排(掏)土糾傾法7、預浸水法8、灰土樁法現(xiàn)在是78頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理的方法

移位現(xiàn)在是79頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理方法的選擇

考慮的因素

1、土的種類2、土的加固深度3、上部結構的要求4、能提供的材料

5、能提供的加固機械設備

6、環(huán)境因素7、工期要求8、當?shù)靥幚矸椒ǖ牧晳T，施工隊伍素質9、施工技術條件和經(jīng)濟指標比較現(xiàn)在是80頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理的原則

經(jīng)濟上合理

地基處理方法技術上可靠施工上方便節(jié)約能源

保護環(huán)境現(xiàn)在是81頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理的設計

地基條件

1、地形及地質成因2、地基的成層狀況3、軟土層層厚及范圍4、持力層的位置及傾斜情況

5、透水層的位置及狀況

6、地下水位和孔隙水壓力的情況7、地基土的物理及力學性質現(xiàn)在是82頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理的設計

結構條件

1、形式：荷載面的剛度及現(xiàn)狀、開挖型式2、規(guī)模：荷載的大小、發(fā)布情況、種類（動載或靜載）、荷載面的面積及布置、開挖深度及寬度3、重要性及目的4、穩(wěn)定安全系數(shù)

5、沉降及變形的容許值現(xiàn)在是83頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理的設計

環(huán)境影響

1、振動、噪音－強夯、砂樁、擠密2、土方運輸－堆載預壓3、附加下沉－真空預壓、降水預壓、高壓噴射注漿4、污染－石灰樁、灌漿

5、施工擾動－豎向排水體等現(xiàn)在是84頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理的設計

施工條件

1、用地條件2、工期3、工程用料4、施工機械

5、施工難易程度6、施工管理質量控制7、施工管理水平8、工程造價現(xiàn)在是85頁\一共有113頁\編輯于星期六復合地基特性

復合地基復合樁基天然地基樁基復合地基

1、豎向加筋復合地基、水平加筋復合地基2、散體土類樁、水泥土類樁、混凝土類樁3、柔性樁、半剛性樁、剛性樁4、剛性基礎下復合地基、柔性基礎下復合地基現(xiàn)在是86頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理發(fā)展現(xiàn)狀

1、理論落后于實踐2、設計人員的素質3、施工質量的控制4、施工機械的自動化程度與施工工藝5、檢測手段與方法6、經(jīng)濟桿杠的作用現(xiàn)在是87頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理發(fā)展動向

應用方面

從解決一般工程地基加固向解決各類超軟、深厚、深挖等大型工程地基加固方向發(fā)展，如在深厚超軟地基上高速公路、大型油罐和深基坑開挖等現(xiàn)在是88頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理發(fā)展動向

目的方面

從以提高地基承載力與穩(wěn)定性為目的向以解決基礎過大沉降和不均勻沉降為目的方向發(fā)展，如高速公路的工后沉降、基坑開挖的側向變形和大型油罐的不均勻沉降等現(xiàn)在是89頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理發(fā)展動向

加固技術方面各類施工方法不斷以現(xiàn)代新技術新材料充實和改進施工工藝，向實用有效、隨土質和加固要求而定、可控、可靠方向發(fā)展，砂石墊層→加筋土墊層，砂井→袋裝砂井、塑料排水板，水泥土攪拌法的質量監(jiān)控系統(tǒng)等

現(xiàn)在是90頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理發(fā)展動向

設計理論方面在大量工程實踐基礎上，修訂了地基處理的設計規(guī)范和設計手冊：中華人民共和國行業(yè)標準《建筑地基處理技術規(guī)范》(JGJ79-91)(JGJ79-2002)；中華人民共和國行業(yè)標準《既有建筑地基基礎加固技術規(guī)范》(JGJ123-2000)；中國工程建設標準化協(xié)會標準《建筑物移位糾傾增層改造技術規(guī)范》現(xiàn)在是91頁\一共有113頁\編輯于星期六地基處理發(fā)展動向

其它方面大量現(xiàn)場監(jiān)測技術的應用，使信息設計和施工成為今后重大工程設計和施工的發(fā)展方向；多種方法的聯(lián)合處理，滿足不同工程的要求，如土工織物墊層和排水板聯(lián)合處理、真空預壓與堆載預壓聯(lián)合處理、加筋墊層和水泥土攪拌法聯(lián)合處理等

現(xiàn)在是92頁\一共有113頁\編輯于星期六問題與研究

淺層處理法1、土工織物現(xiàn)場應變測試問題；2、土工織物應力應變關系特性研究問題；3、土工織物與墊層的復合整體的研究；4、墊層與下臥層的雙層地基的研究?，F(xiàn)在是93頁\一共有113頁\編輯于星期六問題與研究

排水固結法1、豎向排水體對地基土的擾動影響問題；2、豎向排水體的加筋作用和穩(wěn)定性問題；3、水平排水墊層的設置問題；4、工后沉降問題；5、沉降過程的反分析及后續(xù)沉降的預估問題；現(xiàn)在是94頁\一共有113頁\編輯于星期六問題與研究

砂石樁法1、施工工藝；2、樁體質量的檢測；3、對樁周土的擾動影響；4、復合地基的應力分布；5、復合地基的變形?，F(xiàn)在是95頁\一共有113頁\編輯于星期六問題與研究

攪拌樁法1、處理深度；2、加固材料及費用；3、樁身質量檢測；4、設計計算；5、合理配方；6、施工可靠性及監(jiān)控。