基礎(chǔ)工程學(xué)三

基礎(chǔ)工程學(xué)主要內(nèi)容前言第一講基礎(chǔ)工程的設(shè)計(jì)原則第二講巖石地基基礎(chǔ)第三講嵌巖錨桿基礎(chǔ)第四講嵌巖樁基礎(chǔ)第五講土巖組合地基第六講填土地基

EEEEEEE第五講土巖組合地基

第五講土巖組合地基

一、土巖組合地基的特點(diǎn)土巖組合地基過去又稱巖土不均勻地基、巖土混合地基，是山區(qū)常見的地基之一。其主要特點(diǎn)表現(xiàn)在地基的均勻性和場地的穩(wěn)定性兩大問題上，屬復(fù)雜條件下的地基類型。第五講土巖組合地基國標(biāo)地基規(guī)范定義：在地基變形計(jì)算深度范圍內(nèi)，遇下列情況之一者為土巖組合地基：①下臥基巖坡度較大者；②石芽密布并有部分出露者；③大塊孤石或個(gè)別石芽出露者。第五講土巖組合地基重慶地基規(guī)范定義：在地基變形計(jì)算深度范圍內(nèi)，遇下列情況之一者為土巖組合地基：①

一幢單體建筑物的地基，部分為巖石，另一部分為土質(zhì)者；②

下臥基巖表面坡度較大者；③

基巖起伏多變，覆蓋土層厚度相差較大者；④

石芽密布并有部分出露者；⑤

風(fēng)化殘余巖塊與殘積土混雜堆積者；⑥

崩塌體堆積，或崩塌體與坡積土混雜堆積者。第五講土巖組合特點(diǎn)特點(diǎn)之一：地基變形不均勻與軟土地基相比，一般來說強(qiáng)度方面問題不是很大，關(guān)鍵是下臥巖石起伏不平，土層在平面及空間方向均不均勻，導(dǎo)致地基變形的不均勻。特點(diǎn)之二：場地的穩(wěn)定性問題一般土巖組合地基往往伴隨著邊坡存在，特別是暗藏的下伏基巖，經(jīng)常給地基穩(wěn)定性造成威脅。第五講土巖組合實(shí)例工程實(shí)例：重慶鋼鐵公司滑坡第五講地基變形驗(yàn)算

二、

土巖組合地基的驗(yàn)算

1．變形驗(yàn)算土巖組合地基的變形驗(yàn)算，主要應(yīng)考慮剛性下臥層的存在。對上軟下硬的雙層地基，在荷載作用下會(huì)在上層土中發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，這會(huì)造成土層變形的增加。如不考慮此因素，則可能出現(xiàn)計(jì)算變形值較實(shí)際變形值小的情況，得出不安全的結(jié)論。第五講應(yīng)力增大減小第五講應(yīng)力分布比較第五講地基專題研究

重慶規(guī)范組進(jìn)行了“具有剛性下臥層地基的有限元計(jì)算及試驗(yàn)研究”的專題課題研究。⑴有限元計(jì)算計(jì)算域深為41~50m，其中下臥層為40m，對下臥層頂面的邊界，采用上下界面應(yīng)變協(xié)調(diào)。計(jì)算采用9節(jié)點(diǎn)等參元法，計(jì)算網(wǎng)格見圖1，土層及巖層計(jì)算參數(shù)和變化幅度見圖2。

第五講有限元網(wǎng)絡(luò)圖第五講室外載荷試驗(yàn)

⑵室外載荷試驗(yàn)為進(jìn)一步分析剛性下臥層深度對地基中應(yīng)力的影響，課題組進(jìn)行了室外試驗(yàn)坑內(nèi)的壓板試驗(yàn)。壓板面積為0.23m2，在板底不同位置布置了9個(gè)壓力盒測定基底壓力分布，壓板上的荷載采用鋼塊堆載，荷載分為17級，最大板底中心處的壓力為451kPa。試驗(yàn)坑的幾何尺寸及土體內(nèi)壓力盒位置見圖3所示。

第五講試驗(yàn)坑布置圖第五講試驗(yàn)結(jié)果比較

⑶試驗(yàn)結(jié)果第五講計(jì)算結(jié)果分析

⑷計(jì)算結(jié)果及分析第五講應(yīng)力集中分析從圖5中可見，土中應(yīng)力σz的增大量，主要由地基相對厚度H／b（H為上覆土層厚度，b為基礎(chǔ)寬度）決定，H／b越小，即剛性下臥層越淺，應(yīng)力集中現(xiàn)象越顯著。當(dāng)Ｈ≤0.5倍基礎(chǔ)寬度時(shí)，土中附加應(yīng)力不隨深度衰減，猶如無窮分布荷載作用下地基中的應(yīng)力。隨著H／b的增大，應(yīng)力集中程度逐漸減弱。當(dāng)H／b>2時(shí)，應(yīng)力分布與均質(zhì)地基中的應(yīng)力相差巳不太大了，當(dāng)H／b=10時(shí)，二者巳非常接近。第五講沉降增大曲線

第五講地基沉降分析地基的沉降亦有相似的規(guī)律，從圖8可見H／b越小，沉降量的增大越顯著。當(dāng)H/b=0.5時(shí)，沉降量約增大30％（與E2／E1的比值有關(guān)，比值越大，沉降量增大幅度越大，此處考慮中等壓縮性土），當(dāng)H／b>2后，沉降的增大量小于10％，可以認(rèn)為剛性下臥層對地基沉降的影響巳經(jīng)很小，即剛性下臥層對上層土的主要影響深度是在基底下２倍基礎(chǔ)寬度范圍內(nèi)。因此重慶規(guī)范規(guī)定：當(dāng)土層厚度大于2b時(shí)，可按均質(zhì)地基進(jìn)行應(yīng)力和變形的計(jì)算。第五講應(yīng)力變形計(jì)算考慮剛性下臥層時(shí)的地基變形計(jì)算方法：先按彈性半無窮體理論計(jì)算出地基中的應(yīng)力和變形，然后根據(jù)剛性下臥層的埋藏深度乘以一增大系數(shù)。

pqz=kqzpz

sqz=βqzsz式中：pqz、sqz---具有剛性下臥層時(shí)，地基中的應(yīng)力與變形計(jì)算值；

kqz---應(yīng)力增大系數(shù)；

βqz---變形增大系數(shù)；第五講伶土聞巖組合許地基為減少計(jì)稀算工作量州，重慶規(guī)狀范對可不作變形莊驗(yàn)算的土吼巖組合地谷基，給了獲一個(gè)具體婚規(guī)定（傅第7.夏2.2張條表7繳.2.乎2），猶當(dāng)下臥基巖望表面坡度燃符合表中卡要求時(shí)，賄可不作變瓣形驗(yàn)算菊。第五講盈允遼許坡度奧值表第五講夏地基穩(wěn)枝定驗(yàn)算2．穩(wěn)剖定驗(yàn)算目前地基賢穩(wěn)定性驗(yàn)燦算還缺乏剝統(tǒng)一的模式，重傳慶地區(qū)疼在土巖恥地基上產(chǎn)的穩(wěn)定賴破壞，多發(fā)生記在下伏咽基巖坡徹度大于焦30°沿的地區(qū)壯，坡度大色于20肆°時(shí)猾有穩(wěn)定等破壞的叨可能。套據(jù)此重慶地與基規(guī)范椒規(guī)定：撿對一級汁建筑物女地基，下臥基嘆巖面坡焰度大于芒35％零→1長9.3肉°；二尾級建筑物弦地基，碗下臥基具巖表面輔坡度大反于50兵％→26邁.6°熔時(shí)，應(yīng)租驗(yàn)算地征基的穩(wěn)蒙定性。綿從而使驗(yàn)算課范圍縮圾小到一寒定的限榴制，減暢小了設(shè)計(jì)工作釀量。第五講磚土巖組施合地基三、土巖組您合地基終的利用氣和處理1.禁加強(qiáng)上絹部結(jié)構(gòu)天剛度；2.蜓采用不掀同的基季礎(chǔ)形式拘；3.采取適撕當(dāng)?shù)奶幃吚泶胧┫?。土巖組懸合地基通的處理郵原則：1.進(jìn)地基土累質(zhì)部分揚(yáng)所占比嚼例較大博時(shí)，改造（處理柏）土質(zhì)地份基；2.蘋地基巖征石部分缺所占比陳例較大雕時(shí)，改造（處理那）巖石地乏基。第五講瓶土騎巖組合椅地基巖石地喘基的處則理方法西：重慶最蒼常用的摔辦法是周采用褥啦墊。土質(zhì)地餅基的處傾理方法喬：換填法怕，梁板指跨越法鮮，局部瓶樁基等軋。第六講落山宏區(qū)填土自地基第六講申山區(qū)填土塘地基一、山區(qū)填土把地基的特瀉點(diǎn)山區(qū)填土選按其組成雖可分為素遲填土和雜填土衛(wèi)兩大類襖。其基以本特點(diǎn)名是：1.不描均勻性物質(zhì)成絕分不均查勻，主要表現(xiàn)燙在深密實(shí)度煮不均勻，平面及炊空間分腔布不均怕勻2.不嚼穩(wěn)定性變形不令穩(wěn)定主要表悟現(xiàn)在強(qiáng)度不發(fā)穩(wěn)定第六講劇壓祝實(shí)填土矛地基二、山區(qū)填土較地基的利虛用和處理填土按其除堆填方式度又可分為等壓實(shí)填土和拋擲盯填土兩大師類。1.壓實(shí)砍填土利用壓實(shí)斑填土作為腰地基時(shí)，編應(yīng)根據(jù)建筑物對訪地基的具霞體要求，字進(jìn)行填方堂設(shè)計(jì)。設(shè)城計(jì)內(nèi)容不包括填約料的性因質(zhì)、壓辰實(shí)機(jī)械的選巖擇、密死實(shí)度的重要求、治質(zhì)量監(jiān)班督措施等。影對重大所工程，版應(yīng)在填郊方正式臥施工前，進(jìn)行疼填方試驗(yàn)撲，取得必包需的填方贊參數(shù)后再辮進(jìn)行施率工。第六講棟江北機(jī)虹場實(shí)例工程實(shí)例盯：重慶江安北機(jī)場重慶江洞北機(jī)場你場址屬砍淺丘地收貌，自然地表賤高差近侄60m潑，要開臨挖10者個(gè)山頭號(hào)填平9條問深溝。副地表及齡溝內(nèi)覆喂蓋層為最飽和粘性土栗，最大什厚度1采0m，設(shè)壓縮性坡高，承載力低。姜機(jī)場場道舉平整度要焦求不超過30m族m。為娘此進(jìn)行跌了填方敘試驗(yàn)。第六講博機(jī)場填蹈方試驗(yàn)重慶江北蹲機(jī)場填方益試驗(yàn)：試驗(yàn)場地脖北端為淺獄丘，南端狼為沖溝，相對高草差19抱m。試餐驗(yàn)劃分偶了四個(gè)負(fù)區(qū)，每區(qū)面積長扛為82m憑，寬為1講2m，中吩間有6m的隔離嫌帶。每赴區(qū)均有側(cè)挖填方唱，對各禿區(qū)分別采用伯不同的平處理方描法。第六講腥試亮驗(yàn)場地畜劃分I區(qū)：將沖溝底的粘土覆蓋層全部挖除，分層回填振動(dòng)碾壓至基頂。Ⅱ區(qū)：將沖溝底的粘土覆蓋層表面耕植土挖除，翻松400mm，晾曬到含水量為13.2%時(shí)振動(dòng)壓實(shí)，上面分層填筑，強(qiáng)夯夯實(shí)。Ⅲ區(qū)：將沖溝底的粘土覆蓋層用強(qiáng)夯夯實(shí)后，上面分層填筑，振動(dòng)壓實(shí)。Ⅳ區(qū)：將沖溝底的粘土覆蓋層用強(qiáng)夯夯實(shí)后，上面分層填筑，強(qiáng)夯夯實(shí)。第六講隊(duì)填歲方試驗(yàn)禮結(jié)果試驗(yàn)結(jié)雁果：1.四個(gè)皺區(qū)中，除沉Ⅱ區(qū)土地燭基頂下1示.5~3m的密實(shí)騎度只達(dá)型到96辣.1%脅外，其以余三個(gè)區(qū)土地象基下0~3m鄙內(nèi)的密實(shí)謠度均達(dá)到98%晚；2.Ⅰ區(qū)槐的分層振辣壓和強(qiáng)夯熟都能滿足料土地基下3m內(nèi)鈴的密實(shí)堤度達(dá)到匯98%躬，3m乖下的密實(shí)度成達(dá)到96莫%；綜合比漫較后，冷最后采披用Ⅰ區(qū)陽的分層重型振動(dòng)錫碾壓方法匙，取得了找很好的效縣果。第六講擺山區(qū)填逝土地基機(jī)場場臣道填方激完成后身，進(jìn)行磁了大量的靜載售荷試驗(yàn)希，Es鉗達(dá)30~損50M隙Pa。為研究填土的燦變形及蠕或變，在2皆0多米厚途填土的不同腐深度，設(shè)葵置了沉降魂觀測裝置睡，經(jīng)過5年魯多的觀測瞧，沒有發(fā)鈔現(xiàn)下沉現(xiàn)趟象。此外機(jī)場關(guān)的副場道個(gè)和其它交惠通道，其壓實(shí)系預(yù)數(shù)為0.9拴0~0教.95堵不等，湖經(jīng)觀測臭壓縮性也很殖低，均可趴作建筑物遞地基。據(jù)此重素慶地基閃規(guī)范給中出了壓競實(shí)填土地基注的壓實(shí)灑系數(shù)控烤制值，葵見規(guī)范紫表8.2罰.6。第六講疼山區(qū)填惜土地基2.拋在擲填土一般素麥填土當(dāng)勢回填年賓限超過享3年（老無粘性土央）或5腥年（粘行性土）俘時(shí)，稱聾為“老填土”，總在自重作槽用下可認(rèn)迫為其變形貓已經(jīng)穩(wěn)定。仆但目前番為較快箱取得效敲益，常找要在新填土中啦進(jìn)行建筑價(jià)，這就對椅基礎(chǔ)工程屯的設(shè)計(jì)及施避工提出了缸新的要求規(guī)，稍有不帳當(dāng)就會(huì)引鹽起建筑波物的損每壞，造輩成事故同。因此往往需批要針對建尚筑物的特勤點(diǎn)和要求兼進(jìn)行地基疲處理。第六講蒸合歷川涼亭喂園區(qū)合川涼亭膏經(jīng)濟(jì)園區(qū)區(qū)建筑物開裂事故1.基猶本情況園區(qū)位司于涪江祥的Ⅰ級醒階地上達(dá)，有一條由北向員南流向涪良江的大沖胃溝。沖溝三的最大深尿度為18~豆19m是，最小畜深度為裂2m，沖溝兩岸懶的距離為框40~5雕0m。1徹995年康將沖溝回填，悶填筑方式兵為拋擲回芬填，填料戴主要為河圍灘里的燒砂卵石俗，局部瓶填有建測筑垃圾和生禍活垃圾監(jiān)，在沖謠溝里順時(shí)溝谷鋪堆設(shè)了一條斷慚面為4叮.0×貴4.5列m的涵指洞。第六講筋涼種亭平面堂示意第六講啦涼索亭建筑療開裂第六講拒涼脅亭建筑陜開裂第六講世地基處奮理方法地基處理深方法：填土地挑基的處滑理方法神有多種潑，通常有：墊敢層法、井重錘夯座實(shí)法、戚浸泡法組、振動(dòng)碾壓裕法、深孔層密實(shí)展法、注惠漿法等細(xì)。1.墊門層法的鑄應(yīng)用墊層法在雪傳統(tǒng)的地皂基加固處免理中，是利用墊藏層的應(yīng)力害擴(kuò)散作用崇，解決地手基承載力不勇足的問題結(jié)。在山區(qū)蛛土巖組合碧地基和填土嘉地基的處挺理中，墊護(hù)層的作用槽主要調(diào)整將應(yīng)力。第六講揭墊層法富的應(yīng)用山區(qū)的焰土體顆呼粒很不躁均勻，飼地基中常有塊石灰、