地基與基礎(chǔ)培訓(xùn)

地基與基礎(chǔ)主講王愛玲編輯課件1.地基及根底的概念建筑物的全部荷載均由其下的地層來承擔(dān)。受建筑物影響的那一局部地層稱為地基；建筑物向地基傳遞荷載的下部結(jié)構(gòu)稱為根底。建筑物上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基編輯課件基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)地基建筑物三局部示意圖編輯課件地基根底設(shè)計(jì)必須滿足的根本條件建筑物的建造使地基中原有的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化，所以地基根底的設(shè)計(jì)必須滿足：a.作用于地基的荷載不超過地基的承載能力〔地基土的強(qiáng)度問題〕；b.控制根底沉降使之不超過允許值〔地基土的變形問題〕。編輯課件地基天然地基人工地基

地基分類換填地基排水固接預(yù)壓地基強(qiáng)夯地基振沖地基砂石樁水泥粉煤灰碎石樁〔CFG〕夯實(shí)水泥土樁水泥土攪拌樁高壓噴射注漿地基石灰樁灰土〔土〕擠密樁其他地基編輯課件根底分類根底淺根底深根底柱下單獨(dú)擴(kuò)大根底柱下、墻下條形根底筏板根底〔滿堂根底〕樁根底沉箱根底混合根底連續(xù)墻根底編輯課件2.軟弱土地基處理軟弱土系指淤泥、淤泥質(zhì)土和局部沖填土、雜填土及其他高壓縮性土。由軟弱土組成的地基稱為軟弱土地基。淤泥、淤泥質(zhì)土在工程上統(tǒng)稱為軟土，其具有特殊的物理力學(xué)性質(zhì)，從而導(dǎo)致了其特有的工程性質(zhì)。編輯課件軟土地基的工程特性地基承載力低建筑物的沉降和差異沉降較大建筑物沉降歷時(shí)長編輯課件

地基處理的目的主要是改善地基的工程性質(zhì)，包括改善地基土的變形特性和滲透性，提高其抗剪強(qiáng)度等。編輯課件2.1換填墊層法當(dāng)建筑物根底下的持力層比較軟弱、不能滿足上部荷載對地基的要求時(shí)，常采用換土墊層法來處理軟弱土地基，即將根底下一定深度內(nèi)的土層挖去，然后回填以強(qiáng)度較高的砂、碎石或灰土等，并夯至密實(shí)。編輯課件

實(shí)踐證明：換土墊層可以有效地處理某些荷載不大的建筑物地基問題。換土墊層按其回填的材料可分為砂墊層、碎石墊層、灰土墊層等。砂墊層的主要作用：

1.提高地基承載力；

2.減少沉降量；

3.加速基底下軟弱土層的排水固結(jié)；

4.防止凍脹；

5.消除膨脹土的脹縮作用。編輯課件?建筑地基處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?(JGJ79-2002)中規(guī)定：換填墊層法適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。換填墊層的厚度不宜小于0.5m，也不宜大于3m。

編輯課件2.2排水固接預(yù)壓地基排水固結(jié)預(yù)壓法是利用地基土排水固結(jié)的特性，通過施加預(yù)壓荷載，并增設(shè)各種排水條件〔砂井和排水墊層等排水體〕，以加速飽和軟粘土固結(jié)開展的一種軟土地基處理方法。編輯課件

排水固結(jié)預(yù)壓法主要適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土及其他飽和軟粘土。對于砂類土和粉土，因其透水性良好，無需用此法處理。分為三類：1、堆載預(yù)壓法2、砂井堆載預(yù)壓法

3、真空預(yù)壓法編輯課件2.3擠密法和振沖法在砂土中，通過機(jī)械振動(dòng)擠壓或加水振動(dòng)可以使土密實(shí)。擠密法和振沖法就是利用這個(gè)原理開展起來的兩種地基加固方法。編輯課件一、擠密法

擠密法的加固機(jī)理主要靠樁管打入地基中，對土產(chǎn)生橫向擠密作用，在一定擠密功能作用下，土粒彼此移動(dòng)，小顆粒填入大顆粒的空隙，顆粒排列緊密，孔隙體積減少，地基土的強(qiáng)度也隨之增強(qiáng)。所以擠密法主要是使松軟土地基擠密，改善土的強(qiáng)度和變形特性。

編輯課件二、振沖法

振沖法是利用一個(gè)振沖器，在高壓水流的作用下邊振邊沖，使松砂地基變密；或在粘性土地基中成孔，在孔中填入碎石制成一根根的樁體，這樣的樁體和原來的土構(gòu)成復(fù)合地基。

在砂土中和粘性土中振沖法的加固機(jī)理是不同的。在砂土中主要是振動(dòng)擠密和振動(dòng)液化作用；在粘性土中主要是振沖置換作用，置換的樁體與土組成復(fù)合地基。編輯課件2.4強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法是用幾噸至幾十噸的重錘從高處落下，反復(fù)屢次夯擊地面，對地基進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)。這種強(qiáng)大的夯擊力在地基中產(chǎn)生動(dòng)應(yīng)力和振動(dòng)，從夯擊點(diǎn)發(fā)出縱波和橫波，向地基縱深方向傳播，使地基淺層和深處產(chǎn)生不同程度的加固作用。編輯課件2.5深層攪拌法深層攪拌法〔DeepMixingMethod──DMM〕是一種化學(xué)加固地基的方法。它通過特制機(jī)械──各種深層攪拌機(jī)，沿深度將固化劑〔水泥漿、水泥粉或石灰粉，外摻一定的添加劑〕與地基土強(qiáng)制就地?cái)嚢?，利用固化劑自身及其與地基土之間所產(chǎn)生的一編輯課件系列物理、化學(xué)反響，使地基土硬結(jié)成為具有整體性、水穩(wěn)定性、較低滲透性和一定強(qiáng)度的復(fù)合土樁〔體〕，或與地基土構(gòu)成復(fù)合地基，從而提高軟土地基的承載力、減小地基的變形。編輯課件2.6高壓噴射注漿法高壓噴射注漿法〔HighPressureJetGrouting〕是利用高壓射流技術(shù)，噴射化學(xué)漿液，破壞地基土體，并強(qiáng)制土與化學(xué)漿液混合，形成具有一定強(qiáng)度的加固體，來處理軟弱地基的一種方法。編輯課件

高壓噴射注漿法在工程上的應(yīng)用主要有兩方面：

1.加固地基，提高建筑物地基的承載力，改善地基的變形性質(zhì)，既可應(yīng)用于擬建建筑物的地基處理，又可應(yīng)用于已建建筑物的事故處理。

2.地基或土體的防滲處理，形成防滲帷幕，防止?jié)B流破壞、流土或管涌。編輯課件2.7水泥粉煤灰碎石樁〔CFG〕水泥粉煤灰碎石樁是在碎石樁根底上加進(jìn)一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和，用振動(dòng)沉管打樁機(jī)或其它成樁機(jī)具制成的一種具有一定粘結(jié)強(qiáng)度的樁。樁和樁間土通過褥墊層形成復(fù)合地基。編輯課件3.地基質(zhì)量檢驗(yàn)

主要采用原位測試法。常用的原位測試法有圓錐動(dòng)力觸探法(DPT)、靜力觸探法(CPT)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)法(SPT)、旁壓試驗(yàn)法(PMT)、載荷試驗(yàn)、現(xiàn)場剪切試驗(yàn)、波速測試。編輯課件3.

1圓錐動(dòng)力觸探圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)是利用一定質(zhì)量的落錘,以一定高度的自由落距將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的圓錐形探頭打入土層重,根據(jù)探頭貫入的難易程度(可用貫入一定距離的錘擊數(shù)、貫入度或探頭單位面積動(dòng)貫阻力來表示)判定土層的性質(zhì)。編輯課件分為：輕型、重型和超重型三種類型輕型重型超重型落錘錘的重量（kg）1063.5120落距（mm）5076100探頭直徑（mm）407474錘角（°）606060探桿直徑（mm）254250～60指標(biāo)貫入30cm的錘擊數(shù)N10貫入10cm的錘擊數(shù)N63.5貫入10cm的錘擊數(shù)N120圓錐動(dòng)力觸探類型和規(guī)格編輯課件參照標(biāo)準(zhǔn)：?巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)?〔GB50021-2001〕超重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)1、試驗(yàn)設(shè)備：主要由觸探頭φ74mm、觸探桿及穿心錘三局部組成。觸探桿直徑60mm、接手加厚的鉆桿，穿心錘重120kg。2、試驗(yàn)要點(diǎn)：(1)貫入前，觸探架安裝平穩(wěn)，保持觸探桿垂直。試驗(yàn)時(shí)從孔底連續(xù)貫入?！?〕量尺讀數(shù)：及時(shí)記錄貫入深度，對觸探指標(biāo)〔錘擊數(shù)〕直接記讀每貫入10厘米所需的錘擊數(shù)。編輯課件3.

2靜載荷試驗(yàn)主要參照標(biāo)準(zhǔn)：?建筑地基根底設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?〔GB50007-2002〕?建筑地基處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?〔JGJ79-2002〕分類：淺層平板載荷試驗(yàn)、深層平板載荷試驗(yàn)編輯課件堆載物百分表承壓板千斤頂油壓泵工字鋼樁體淺層平板載荷試驗(yàn)裝置示意圖主要儀器設(shè)備：液壓千斤頂〔帶壓力表〕、百分表〔0.01mm〕、加荷裝置〔荷載平臺(tái)或反力裝置〕、壓板等。編輯課件護(hù)壁加強(qiáng)護(hù)壁千斤頂Φ800壓板百分表基準(zhǔn)梁反力鋼梁位移桿基準(zhǔn)樁深井及試驗(yàn)裝置試驗(yàn)裝置示意圖編輯課件復(fù)合地基載荷試驗(yàn)要點(diǎn)：1、了解場地地基處理方法；2、確定壓板面積為一根樁所承擔(dān)的處理面積m樁土面積置換率m＝〔d/de〕23、確定最大加載荷載【例題】某場地，載荷試驗(yàn)得到的天然地基承載力特征值為120kPa。設(shè)計(jì)要求經(jīng)碎石樁法處理后的復(fù)合地基承載力特征值需提高到160kPa。擬采用的碎石樁樁徑為0.9m，正方形布置，樁中心距為1.5m。1、該復(fù)合地基的面積置換率最接近以下哪個(gè)值?(A)0.22(B)0.24(C)0.26(D)0.28(E)0.30

編輯課件基樁及地基檢測－方法低應(yīng)變反射波法、聲波透射法檢測基樁完整性〔擴(kuò)徑、縮徑、離析、夾泥〕、低質(zhì)混凝土、樁長復(fù)核高應(yīng)變法檢測基樁承載力、完整性、打樁監(jiān)控載荷試驗(yàn)〔淺層平板、深層平板〕檢測基樁及地基承載力鉆芯、動(dòng)探、壓實(shí)度、沉降、物探編輯課件低應(yīng)變反射波法－原理一維波動(dòng)理論在樁頭布置傳感器，激振縱向應(yīng)力波信號(hào)，應(yīng)力波遇到樁身缺陷、樁底等波阻抗〔ρAC〕發(fā)生變化的界面時(shí)將有反射波向上傳播。記錄沿樁身傳播并反射回來的時(shí)域曲線。通過實(shí)測時(shí)域曲線來分析判定基樁的樁身完整性。如：１、有樁底反射波〔2L/c時(shí)刻〕，2L/c時(shí)刻前無缺陷反射波。２、斷樁，將有很明顯的反射信號(hào)及可能屢次反射，無樁底信號(hào)。３、縮徑、離析有明顯的反射信號(hào)，可能有樁底信號(hào)。

編輯課件低應(yīng)變反射波法－圖例編輯課件低應(yīng)變檢測典型波形19m的完整樁編輯課件低應(yīng)變檢測典型波形23.8m斷樁編輯課件高應(yīng)變法高應(yīng)變法適用于檢測基樁的豎向抗壓承載力和樁身完整性；監(jiān)測預(yù)制樁打入時(shí)的樁身應(yīng)力和錘擊能量傳遞比，為沉樁工藝參數(shù)及樁長選擇提供依據(jù)。打印機(jī)或重錘

繪圖儀

便攜PDA力傳感器

計(jì)算機(jī)打樁儀加速度計(jì)

土樁土

高應(yīng)變測試系統(tǒng)布置示意圖編輯課件聲波透射法適用于已預(yù)埋聲測管的混凝土灌注樁樁身完整性檢測，判定樁身缺陷的程度并確定其位置。編輯課件聲波透射法檢測典型波形編輯課件靜載試驗(yàn)靜載試驗(yàn)適用于檢測單樁的豎向抗壓承載力。1—基準(zhǔn)梁2—百分表3—磁性表座4—試樁5—錨樁6—反力梁7—千斤頂8—錨筋單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)裝置示意圖125436758編輯課件靜載試驗(yàn)現(xiàn)場照片編輯課件編輯課件靜載試驗(yàn)典型圖編輯課件編輯課件波速測試波速的測試適用于在土層中用單孔法和跨孔法測試壓縮波與剪切波波速、面波法測試瑞利波波速以及彈性波在巖層中的傳播速度，并根據(jù)波速提供場地土的動(dòng)彈性模量、動(dòng)剪切模量和動(dòng)泊松比等。可用于場地土的類別劃分和場地土層的地震反響分析。在地基勘察中，配合其它測試方法綜合評價(jià)場地土的工程力學(xué)性質(zhì)。地基加固效