地基處理目的與施工技術(shù)

同濟(jì)大學(xué)地基處理技術(shù)

FoundationImprovementTechnology

地基處理的含義場地（Site）：指工程建設(shè)所占有并直接使用的有限面積的土地。場地范圍內(nèi)及其鄰近的地質(zhì)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(chǔ)的這一部分很小的場地?；A(chǔ)（Foundation，F(xiàn)ooting):指建筑物向地基傳遞荷載的下部結(jié)構(gòu)。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(chǔ)。建筑物基礎(chǔ)地基地基存在的問題

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(zhì)問題液化問題地基存在的問題

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(chǔ)為鋼筋混凝土筏基，厚61cm，基礎(chǔ)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(xì)地裝載，使谷物均勻分布、10月當(dāng)谷倉裝了31822m3谷物時，發(fā)現(xiàn)1小時內(nèi)垂直沉降達(dá)30.5cm。結(jié)構(gòu)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)。

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(jìn)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?；瑒用嬗晁ㄖ礼f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(chǔ)底面傾斜值，經(jīng)計算為0.093，即9.3％,我國國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GBJ7－89中規(guī)定：高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的傾斜，當(dāng)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(chǔ)實際傾斜值已等于我國國家標(biāo)準(zhǔn)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(cè)向變形和沉降，大量的建筑物倒塌或遭到嚴(yán)重?fù)p傷。

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(zhì)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(zāi)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(shè)施被徹底摧毀11：50左右，洞口擴(kuò)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(kuò)大并向壩頂靠近，泥水流量增加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(xì)砂淤泥淤泥質(zhì)土

濕陷性土紅粘土膨脹土凍土巖漬土污染土等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(zhì)雜亂，分布不均勻，結(jié)構(gòu)松散。因而強度低、壓縮性高和均勻性差。包括淤泥和淤泥質(zhì)土。在靜水或非常緩慢的流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學(xué)作用形成。主要由細(xì)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(nèi)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(nèi)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(xì)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。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(dá)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(nèi)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(fēng)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(dāng)自然條件改變時，產(chǎn)生凍脹、融陷等不良地質(zhì)現(xiàn)象。季節(jié)凍土占中國領(lǐng)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(lǐng)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)

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(jié)構(gòu)倒塌、邊坡失穩(wěn)。σ1σ3σ3σ12、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(jié)沉降。顆粒水氣※土的壓縮機(jī)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。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小（滲透性）和排水距離的的影響?？梢酝ㄟ^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(zhì)（砂石樁和排水板）來增加其滲透特性。4、改善動力特性※松散粉細(xì)砂的液化機(jī)理在動力荷載作用下，松散粉細(xì)砂有結(jié)構(gòu)變密的趨勢，從而導(dǎo)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(yīng)力和改良排水條件三方面來處理可液化地基。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。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(kuò)樁法

9、石灰樁法

10、EPS超輕質(zhì)料填土法(發(fā)泡聚苯乙烯)

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

300T?m強夯降水束強夯-高真神空擊完密工醫(yī)法（許遠(yuǎn)眺標(biāo)）降水赤強夯-高真捎空擊攏密工工法（拆近景點）表層野處理-高真空淺層顧處理-高真娃空深層處靠理2地基塘處理肺的方泰法排水固祝結(jié)1、加載鍋預(yù)壓法2、超載陽預(yù)壓法3、砂井維法(普通葡砂井芝、袋苗裝砂憂井、轟塑料排水炸帶)4、真遲空預(yù)柜壓法5、真?？疹A(yù)軟壓與謎堆載著聯(lián)合喉法6、降肥低地離下水快位法7、電滲領(lǐng)排水法塑料排通水板場區(qū)如覆膜地基姿處理批的方而法灌入燈固化遭物1、深層公攪拌法(濕法雨與干補法)2、高壓拿噴射注耐漿法3、夯實樣水泥土跑樁法4、滲入鞏性灌漿忌法5、劈呆裂灌決漿法6、擠密暫灌漿法7、電動厲化學(xué)灌福漿法SMW工法占組合再構(gòu)件安支護(hù)緣瑞結(jié)構(gòu)地基行處理染的方嚇法加筋1、加松筋土牧法2、錨覺固法(土錨盒、土解釘、化錨定齊板)3、土硬工合講成材截料4、樹根產(chǎn)樁法5、低襯強度轟混凝捷土樁心復(fù)合傳樁基父法6、鋼酒筋混耗凝土嶺樁復(fù)啦合樁門基法地基處補理的方南法冷熱處臣理1、凍愿結(jié)法2、燒盟結(jié)法地基處宣理的方反法改造工限程1、建筑德物增層系改造（的地上、硬室內(nèi)和向曬地下的育增層改奔造）；2、建筑半物改建挖、擴(kuò)建棉（調(diào)整土、改善脆房屋勁使用郵功能憂，擴(kuò)赴大使用面積享）；3、建筑飼物加固電和托換丘工程；4、建筑運物移位獲工程（壁平移、課轉(zhuǎn)動、升霞降移位磨、綜合堪移位）著；地基處疫理的方敘法1、建昂筑物拼的裂得損加圍固處足理；2、氡薄氣治塔理工策程；3、建閉筑物賽糾傾各扶正報及防適復(fù)傾執(zhí)加固聯(lián)工程鉛；4、不均彩勻下沉際引起建叉筑物的敗撓曲、逮扭曲變糕形的病府害處理瓜工程；5、過耕量沉謠降建恢筑物幼的控怖制與雜處理驚工程壞；6、火舅災(zāi)、勾水災(zāi)鬧后建把筑物蕉的檢針驗、偵鑒定鳴與加艇固處煎理；7、建筑平材料質(zhì)關(guān)量低劣蛾的危險揚房屋搶珠救與加喘固工程跑；8、地震高、風(fēng)災(zāi)住損壞后襲建筑物撲搶救與溫加固工稿程；9、泥稿石流瞞、滑頸坡?lián)p信壞的秧建筑然物搶紫救與色加固濕工程銹；10、地軋面塌將陷及伐地面假裂縫鏟損壞愛的建溝筑物壇搶救征與加滑固工葬程；11、其他燙災(zāi)害損盞壞導(dǎo)致菌的建筑管物的搶眼救工程病害處見理事故實揀例CFG樁軟基春處理高露填方路蟻堤滑坡地基處避理的方巡壽法既有建徹筑地基職基礎(chǔ)氣加固傻方法1、基拒礎(chǔ)加治固法2、基穴礎(chǔ)托討換法3、地基凝加固法4、組合在加固法飛－同時采脆用基礎(chǔ)扎加固益、基礎(chǔ)右托換他或地稻基加固等兩金種或兩底種以上方法偉的組合之加固地基鄉(xiāng)豐處理釀的方餓法基礎(chǔ)加酷固法1、基茄礎(chǔ)補類強注瓶漿加挪固法2、擴(kuò)塊大基幸礎(chǔ)底遺面積困法3、加富深基彎礎(chǔ)法地基處游理的方轉(zhuǎn)法基礎(chǔ)女托換附法1、錨桿范靜壓算樁法2、樹根樁它法3、坑式靜洞壓樁法4、樁式托割換法5、后壓弓漿樁高法6、抬墻梁纏法7、沉井愚托換交加固艇法地基備處理蒼的方粒法地基值加固龍法1、注漿銷加固法2、高壓晚噴射注什漿法3、水泥糖土攪拌捎法4、加炮筋水真泥土妨樁錨設(shè)法5、雙灰芝樁法6、化學(xué)衰灌漿法地基躲處理前的方靠法糾偏缺方法1、錨撓桿靜泛壓樁白法2、基礎(chǔ)竭加壓糾老偏法3、基狀礎(chǔ)減惜壓和垂加強謠上部葛結(jié)構(gòu)橋剛度猛法4、套筒移法5、浸水訊與加壓戲矯正法6、排(掏)土糾傾章法7、預(yù)留浸水陪法8、灰土傅樁法地基肚處理桌的方績法移位地基處叔理方法持的選擇考慮陳的因信素1、土的戚種類2、土的糾加固吹深度3、上宣部結(jié)判構(gòu)的港要求4、能提收供的揚材料5、能提沒供的撤加固逼機(jī)械拾設(shè)備6、環(huán)境轟因素7、工期漁要求8、當(dāng)?shù)赜[處理方豆法的習(xí)拐慣，施岔工隊伍滾素質(zhì)9、施濟(jì)工技傾術(shù)條搶件和喉經(jīng)濟(jì)屬指標(biāo)君比較地基疏處理而的原帳則經(jīng)濟(jì)上皺合理

地基處理方法技術(shù)起上可塌靠施工娛上方偵便節(jié)約卵能源保護(hù)旦環(huán)境地基搶處理購的設(shè)市計地基叢條件1、地形累及地腳質(zhì)成粥因2、地基的網(wǎng)成層狀描況3、軟土懸層層厚囑及范圍4、持力賣層的志位置局及傾的斜情沖況5、透水層喇的位置越及狀況6、地下股水位賭和孔域隙水殃壓力哥的情預(yù)況7、地基土瞞的物理成及力學(xué)策性質(zhì)地基荷處理徒的設(shè)踐計結(jié)構(gòu)存條件1、形式弊：荷設(shè)載面搖的剛旬度及珍現(xiàn)狀水、開來挖型頂式2、規(guī)模：奶荷載的肥大小、勉發(fā)布情麻況、種獲類（動載服或靜載崖）、荷就載面的要面積及布置鋪、開挖流深度及高寬度3、重織要性發(fā)及目蔑的4、穩(wěn)定安樣全系數(shù)5、沉降穗及變董形的嘉容許漸值地基刪處理侍的設(shè)陵計環(huán)境影禁響1、振動州、噪啄音－帝強夯習(xí)、砂爸樁、慈擠密2、土方運槽輸－堆賣載預(yù)壓3、附加鍛下沉－駱真空預(yù)副壓、降蝕水預(yù)壓棋、高壓噴射送注漿4、污染－尖石灰樁軍、灌漿5、施工擾迎動－豎霉向排水語體等地基義處理延的設(shè)售計施工條駐件1、用地條憂件2、工期3、工程驕用料4、施工機(jī)玩械5、施工難邁易程度6、施工講管理盛質(zhì)量跳控制7、施工管悲理水平8、工程造惕復(fù)合揮地基翅特性復(fù)合地豈基復(fù)合賭樁基天然地菊基樁基復(fù)合地譯基1、豎膜向加勤筋復(fù)困合地輔基、飯水平虎加筋尋復(fù)合地基2、散托體土肉類樁重、水侮泥土風(fēng)類樁黨、混霸凝土類擁樁3、柔翠性樁雀、半楚剛性換樁、完剛性圍樁4、剛朵性基總礎(chǔ)下轎復(fù)合校地基銅、柔抬性基濟(jì)礎(chǔ)下復(fù)合藥地基地基處溉理發(fā)展襖現(xiàn)狀1、理論再落后于循實踐2、設(shè)計只人員的姜素質(zhì)3、施卻工質(zhì)割量的芬控制4、施工眼機(jī)械的胸自動化瞧程度與柄施工工扯藝5、檢團(tuán)測手病段與廢方法6、經(jīng)則濟(jì)桿嘗杠的妻作用地基魚處理田發(fā)展涼動向應(yīng)用斯方面從解博決一懇般工蠶程地艦基加鉛固向嗚解決上各類影超軟拳、深宴厚、切深挖衛(wèi)等大糟型工晉程地遭基加炭固方助向發(fā)納展，盼如在駱深厚碎超軟可地基施上高竄速公英路、動大型責(zé)油罐揮和深士基坑祖開挖蝦等地基租處理惹發(fā)展趕動向目的方斧面從以提嗽高地基句承載力泛與穩(wěn)定樣性為目揀的向以剩解決基籮礎(chǔ)過大詠沉降和鼠不均勻輩沉降為尼目的方末向發(fā)展網(wǎng)，如高籌速公路震的工后將沉降、粗基坑開劈燕挖的側(cè)揚向變形侄和大型年油罐的攜不均勻若沉降等地基打處理棵發(fā)展月動向加固技恒術(shù)方面各類猴施工閘方法塊不斷犧以現(xiàn)簽代新匯技術(shù)占新材薄料充態(tài)實和沸改進(jìn)脂施工置工藝務(wù)，向揉實用腎有效窯、隨萍土質(zhì)陵和加銜固要奏求而職定、畜可控惠、可券靠方也向發(fā)翼展，配砂石噴墊層→加筋叼土墊迅層，胳砂井→袋裝跑砂井勝、塑狡料排帽水板武，水月泥土寺攪拌滑法的掘質(zhì)量裹監(jiān)控午系統(tǒng)捐等地基塊處理客發(fā)展銜動向設(shè)計理鞠論方面在大量癥工程實價踐基礎(chǔ)村上，修敬訂了地陸基處理斥的設(shè)計首規(guī)范和虹設(shè)計手清冊：論中華人店民共和爺國行業(yè)參標(biāo)準(zhǔn)《建筑地物基處理朽技術(shù)規(guī)聾范》(頂JG葵J7貓9-歡91華)(由JG匯J7系9-鞠20構(gòu)02天)；中華尋人民共嫂和國行棗業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《既有暈建筑屠地基遭基礎(chǔ)免加固掛技術(shù)遠(yuǎn)規(guī)范》(J王GJ1幟23-掠200柴0)；中國接工程建喊設(shè)標(biāo)準(zhǔn)副化協(xié)會嫁標(biāo)準(zhǔn)《建筑物粗移位糾殖傾增層歉改造技考術(shù)規(guī)范》地基處奇理發(fā)展雨動向其它探方面大量現(xiàn)罰場監(jiān)測黨技術(shù)的邁應(yīng)用，員使信息食設(shè)計和世施工成織為今后餐重大工飯程設(shè)計結(jié)和施工內(nèi)的發(fā)展本方向；競多種方鑒法的聯(lián)勢合處理掏，滿足負(fù)不同工刮程的要殊求，如鳳土工織層物墊層敗和排水納板聯(lián)合曉處理、悔真空預(yù)識壓與堆革載預(yù)壓新聯(lián)合處割理、加宵筋墊層薯和水泥浴土攪拌丟法聯(lián)合鳳處理等問題業(yè)與研升究淺層處顛理法1、土姥工織室物現(xiàn)晉場應(yīng)思變測獨試問踏題；2、土古工織跌物應(yīng)控力應(yīng)貓變關(guān)疾系特包性研究問題池；3、土劣工織干物與舊墊層古的復(fù)之合整貸體的研究；4、墊者層與務(wù)下臥作層的膛雙層塘地基患的研絨究。問題霜與研勞究排水悼固結(jié)霸法1、豎向貿(mào)排水體