《地基處理技術(shù)與應(yīng)用》課件

地基處理技術(shù)與應(yīng)用課程介紹：地基處理的重要性保障建筑物安全地基是建筑物的根基，其穩(wěn)定性直接影響建筑物的安全。不良地基可能導(dǎo)致建筑物沉降、傾斜甚至倒塌。地基處理能夠提高地基的承載力，確保建筑物的安全穩(wěn)定。提高工程質(zhì)量通過地基處理，可以改善地基的物理力學(xué)性能，如提高強(qiáng)度、降低壓縮性、減少沉降等，從而提高工程整體質(zhì)量，延長(zhǎng)建筑物的使用壽命。降低工程風(fēng)險(xiǎn)地基處理的目的和意義1提高地基承載力地基處理最主要的目的就是提高地基的承載力，使其能夠承受建筑物或其他工程設(shè)施的荷載，保證結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。2減少地基沉降地基處理可以有效減少地基的沉降量和不均勻沉降，避免因地基沉降引起的建筑物開裂、傾斜等問題。改善地基抗震性能地基處理的基本原則因地制宜根據(jù)不同的地質(zhì)條件、工程特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求，選擇合適的地基處理方法，避免盲目采用單一的處理方式。經(jīng)濟(jì)合理在滿足工程要求的前提下，盡量選擇經(jīng)濟(jì)合理的地基處理方案，降低工程成本，提高資源利用率。安全可靠地基處理必須保證安全可靠，避免因處理不當(dāng)引起的地基失穩(wěn)、沉降過大等問題，確保工程的安全運(yùn)行。地基破壞的主要形式整體剪切破壞地基土體在荷載作用下發(fā)生整體剪切破壞，導(dǎo)致建筑物傾覆。局部剪切破壞地基土體在局部區(qū)域發(fā)生剪切破壞，導(dǎo)致建筑物局部沉降。沖切破壞地基土體在集中荷載作用下發(fā)生沖切破壞，導(dǎo)致建筑物局部下沉。土的工程性質(zhì)概述1物理性質(zhì)包括密度、含水量、孔隙比、塑性指數(shù)等，反映土的基本組成和狀態(tài)。2力學(xué)性質(zhì)包括強(qiáng)度、壓縮性、滲透性等，反映土在荷載作用下的變形和破壞特性。3水力性質(zhì)包括滲透系數(shù)、毛細(xì)現(xiàn)象等，反映土與水的相互作用關(guān)系。土的分類與工程特性砂土顆粒粗大，滲透性好，強(qiáng)度高，壓縮性低，適用于承受較大荷載。黏土顆粒細(xì)小，滲透性差，強(qiáng)度低，壓縮性高，容易產(chǎn)生沉降。粉土介于砂土和黏土之間，工程性質(zhì)復(fù)雜，需根據(jù)具體情況進(jìn)行處理。地基的勘察與評(píng)價(jià)勘察1測(cè)試2評(píng)價(jià)3地基勘察與評(píng)價(jià)是地基處理的前提，通過勘察了解地基的地質(zhì)情況，通過測(cè)試獲取地基土的工程性質(zhì)，通過評(píng)價(jià)確定地基是否需要處理以及采用何種處理方法。地基勘察的目的和內(nèi)容1查明不良地質(zhì)現(xiàn)象如斷層、滑坡、泥石流等，為工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)。2確定地基土的分布和層次了解不同土層的厚度和埋深，為地基處理提供依據(jù)。3獲取地基土的工程性質(zhì)通過取樣測(cè)試，獲得地基土的物理力學(xué)參數(shù)。地基評(píng)價(jià)的方法和標(biāo)準(zhǔn)1承載力評(píng)價(jià)根據(jù)地基土的強(qiáng)度參數(shù)，計(jì)算地基的承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求。2沉降評(píng)價(jià)根據(jù)地基土的壓縮性參數(shù)，計(jì)算地基的沉降量是否在允許范圍內(nèi)。3穩(wěn)定性評(píng)價(jià)對(duì)于邊坡、擋土墻等地基，進(jìn)行穩(wěn)定性分析，評(píng)估其安全系數(shù)是否滿足要求。換填墊層法換填墊層法是用強(qiáng)度較高的材料替換軟弱土層，形成一個(gè)承載力較高的墊層，從而提高地基的承載力。這種方法簡(jiǎn)單易行，適用于處理淺層軟弱地基。換填墊層法的原理和適用范圍原理通過替換軟弱土層，改善地基的承載力、穩(wěn)定性和抗變形能力。適用范圍適用于處理淺層軟弱土、淤泥、填土等地基，但不適用于處理深層軟弱土。換填材料的選擇與要求砂應(yīng)選擇級(jí)配良好、含泥量低的砂，以保證其強(qiáng)度和滲透性。礫石應(yīng)選擇強(qiáng)度高、粒徑均勻的礫石，以保證其承載力和穩(wěn)定性。碎石應(yīng)選擇強(qiáng)度高、抗風(fēng)化性好的碎石，以保證其耐久性和穩(wěn)定性。換填施工工藝與質(zhì)量控制1基坑開挖按設(shè)計(jì)要求開挖基坑，清除軟弱土層。2材料鋪設(shè)分層鋪設(shè)換填材料，每層厚度不宜超過30cm。3壓實(shí)采用壓路機(jī)或振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)，保證壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求。振沖法原理利用振沖器產(chǎn)生的振動(dòng)，使砂石或碎石擠入軟弱土層中，形成密實(shí)的樁體，從而提高地基的承載力。適用范圍適用于處理砂土、粉土等地基，但不適用于處理黏土。振沖法的原理和適用范圍原理通過高頻振動(dòng)，使土顆粒重新排列，提高土的密實(shí)度和強(qiáng)度。適用范圍適用于砂土、粉土等可振密的地基土，對(duì)于黏性土地基效果較差。振沖法施工工藝流程1定位根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，確定振沖器的施工位置。2振沖啟動(dòng)振沖器，使其沉入土中，并進(jìn)行振動(dòng)和擠密。3填料在振沖過程中，向孔內(nèi)填入砂石或碎石等填料。振沖法效果的檢測(cè)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)通過標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，檢測(cè)地基土的密實(shí)度。靜力觸探試驗(yàn)通過靜力觸探試驗(yàn)，檢測(cè)地基土的強(qiáng)度。載荷試驗(yàn)通過載荷試驗(yàn)，直接檢測(cè)地基的承載力。強(qiáng)夯法原理利用重錘自由下落產(chǎn)生的沖擊能，夯實(shí)地基土，提高其承載力和密實(shí)度。1適用范圍適用于處理砂土、粉土、黏土等地基，尤其適用于處理大面積填土地基。2強(qiáng)夯法的原理和適用范圍1原理通過沖擊能，使土顆粒重新排列，消除土中的孔隙，提高土的密實(shí)度。2適用范圍適用于處理砂土、粉土、黏土等多種地基土，對(duì)于處理大面積填土地基效果顯著。強(qiáng)夯法施工參數(shù)的選擇1錘重根據(jù)地基土的性質(zhì)和處理深度，選擇合適的錘重。2落距根據(jù)地基土的性質(zhì)和錘重，選擇合適的落距。3夯擊遍數(shù)根據(jù)地基土的性質(zhì)和處理效果，確定合適的夯擊遍數(shù)。強(qiáng)夯法施工工藝與質(zhì)量控制密實(shí)度承載力施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制錘重、落距和夯擊遍數(shù)，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，確保地基處理效果滿足設(shè)計(jì)要求。質(zhì)量控制的關(guān)鍵是保證夯實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)壓法原理通過施加預(yù)先荷載，加速地基土的排水固結(jié)，提高其承載力，減少沉降。適用范圍適用于處理軟黏土地基，特別是對(duì)于大型工程，可以有效減少工后沉降。預(yù)壓法的原理和適用范圍原理通過施加超載，使土體提前發(fā)生固結(jié)，從而減少工后沉降，提高地基承載力。適用范圍適用于處理軟黏土地基，特別是對(duì)于工后沉降要求較高的工程。堆載預(yù)壓法1原理通過堆放土石等材料，對(duì)地基施加預(yù)壓荷載。2優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)單易行，成本較低。3缺點(diǎn)需要大量的堆載材料，工期較長(zhǎng)。真空預(yù)壓法原理通過抽真空，在地基土中產(chǎn)生負(fù)壓，從而加速土的排水固結(jié)。優(yōu)點(diǎn)工期短，效果好，對(duì)周圍環(huán)境影響小。缺點(diǎn)成本較高，施工技術(shù)要求較高。預(yù)壓效果的監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)沉降觀測(cè)通過沉降觀測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)地基的沉降量?？紫端畨毫ΡO(jiān)測(cè)通過孔隙水壓力計(jì)，監(jiān)測(cè)地基土中的孔隙水壓力。砂樁法1原理在軟弱地基中設(shè)置砂樁，形成復(fù)合地基，提高地基的承載力，減少沉降。2適用范圍適用于處理軟黏土地基、淤泥地基等。砂樁法的原理和適用范圍原理砂樁具有較高的滲透性和強(qiáng)度，可以加速土的排水固結(jié)，提高地基的整體強(qiáng)度。適用范圍適用于處理軟黏土地基、淤泥地基等，對(duì)于加固較深的軟弱土層效果較好。砂樁的施工方法成孔采用鉆孔、沖擊等方法，在地基中形成孔洞。1填砂向孔內(nèi)填入砂石等填料。2振動(dòng)采用振動(dòng)器或夯實(shí)器，對(duì)砂樁進(jìn)行振動(dòng)或夯實(shí)，使其密實(shí)。3砂樁的設(shè)計(jì)參數(shù)1樁徑根據(jù)地基土的性質(zhì)和處理要求，確定合適的樁徑。2樁距根據(jù)地基土的性質(zhì)和處理要求，確定合適的樁距。3樁長(zhǎng)根據(jù)軟弱土層的厚度和處理要求，確定合適的樁長(zhǎng)。砂樁加固效果的評(píng)價(jià)1承載力檢測(cè)通過載荷試驗(yàn)等方法，檢測(cè)復(fù)合地基的承載力。2沉降觀測(cè)通過沉降觀測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)復(fù)合地基的沉降量。3土體性質(zhì)檢測(cè)通過標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)等方法，檢測(cè)樁間土的密實(shí)度。水泥攪拌樁法水泥攪拌樁法是將水泥與軟弱土攪拌，形成水泥土樁，提高地基的承載力，減少沉降。適用于處理軟黏土地基、淤泥地基等。水泥攪拌樁法的原理和適用范圍原理通過水泥的水化作用，使土體固結(jié)硬化，提高地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。適用范圍適用于處理軟黏土地基、淤泥地基等，對(duì)于提高地基的抗剪強(qiáng)度效果顯著。水泥攪拌樁的施工工藝鉆孔攪拌采用鉆機(jī)或攪拌機(jī)，將水泥漿注入土中，并進(jìn)行攪拌混合。成樁攪拌混合后的水泥土逐漸硬化，形成水泥土樁。水泥用量和配合比設(shè)計(jì)1水泥用量根據(jù)地基土的性質(zhì)和處理要求，確定合適的水泥用量，一般為土重的10%-20%。2水灰比根據(jù)水泥的品種和施工要求，確定合適的水灰比，一般為0.4-0.6。水泥攪拌樁質(zhì)量控制水泥質(zhì)量應(yīng)選擇質(zhì)量合格的水泥，保證其強(qiáng)度和水化性能。攪拌均勻性應(yīng)保證水泥與土充分?jǐn)嚢杌旌?，避免出現(xiàn)水泥團(tuán)塊或未攪拌的土體。樁體強(qiáng)度應(yīng)定期檢測(cè)樁體的強(qiáng)度，確保其滿足設(shè)計(jì)要求。高壓噴射注漿法原理利用高壓射流，將水泥漿或化學(xué)漿液噴射到土體中，形成加固體，提高地基的承載力。適用范圍適用于處理砂土、粉土、黏土等地基，尤其適用于處理狹窄空間或復(fù)雜地形的地基。高壓噴射注漿法的原理和適用范圍1原理通過高壓射流切割土體，并將漿液注入土體中，形成凝結(jié)體，從而提高地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。2適用范圍適用于處理砂土、粉土、黏土等地基，對(duì)于加固松散砂土效果顯著。注漿參數(shù)的選擇注漿壓力根據(jù)地基土的性質(zhì)和處理要求，選擇合適的注漿壓力。注漿流量根據(jù)地基土的性質(zhì)和處理要求，選擇合適的注漿流量。旋轉(zhuǎn)速度根據(jù)地基土的性質(zhì)和處理要求，選擇合適的旋轉(zhuǎn)速度。注漿施工工藝與質(zhì)量控制鉆孔按設(shè)計(jì)要求鉆孔，并安裝注漿管。1注漿通過注漿管，將漿液注入土體中。2提升在注漿過程中，緩慢提升注漿管，使?jié){液均勻分布在土體中。3化學(xué)灌漿法1原理將化學(xué)漿液注入土體中，通過化學(xué)反應(yīng)，使土體固結(jié)硬化，提高地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。2適用范圍適用于處理砂土、粉土、黏土等地基，尤其適用于處理滲透性較好的地基?；瘜W(xué)灌漿法的原理和適用范圍1原理通過化學(xué)反應(yīng)，使?jié){液在土體孔隙中凝結(jié)，填充孔隙，提高土的密實(shí)度和強(qiáng)度。2適用范圍適用于處理滲透性較好的地基，如砂土、礫石等地基。常用灌漿材料的特性常用的灌漿材料包括水泥漿、水玻璃、聚氨酯等，不同的材料具有不同的特性，適用于不同的地基情況。水玻璃滲透性較好，適用于細(xì)砂地基；聚氨酯具有膨脹性，適用于裂隙巖體。灌漿施工工藝與質(zhì)量控制施工工藝包括鉆孔、注漿、封孔等環(huán)節(jié)，施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制注漿壓力和流量。質(zhì)量控制應(yīng)定期檢測(cè)灌漿效果，如鉆孔取芯、滲透試驗(yàn)等，確保地基處理效果滿足設(shè)計(jì)要求。土工合成材料加筋法原理利用土工合成材料的抗拉強(qiáng)度，提高土體的抗剪強(qiáng)度和穩(wěn)定性。適用范圍適用于處理路基、邊坡、擋土墻等地基，對(duì)于提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性效果顯著。土工合成材料的類型和性能1土工織物具有良好的過濾、排水和加筋性能，適用于路基、邊坡等工程。2土工格柵具有較高的抗拉強(qiáng)度，適用于加筋土擋土墻、路基等工程。3土工膜具有良好的防滲性能，適用于水利工程、垃圾填埋場(chǎng)等工程。土工合成材料在路基中的應(yīng)用提高路基承載力通過在路基中鋪設(shè)土工格柵或土工織物，可以提高路基的承載力，減少沉降。減少路基變形通過在路基中鋪設(shè)土工格柵或土工織物，可以減少路基的橫向變形，提高路基的穩(wěn)定性。土工合成材料在邊坡中的應(yīng)用提高邊坡穩(wěn)定性通過在邊坡中鋪設(shè)土工格柵或土工織物，可以提高邊坡的抗滑移能力，增加邊坡的穩(wěn)定性。防止邊坡侵蝕通過在邊坡表面鋪設(shè)土工織物，可以防止雨水沖刷和風(fēng)力侵蝕，保護(hù)邊坡的土壤。地基處理工程的監(jiān)測(cè)與維護(hù)1監(jiān)測(cè)定期監(jiān)測(cè)地基的沉降、位移、應(yīng)力等參數(shù)，評(píng)估地基處理效果。2維護(hù)根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，及時(shí)采取維護(hù)措施，如修補(bǔ)裂縫、加固結(jié)構(gòu)等，確保地基的長(zhǎng)期穩(wěn)定。地基處理效果的監(jiān)測(cè)方法沉降觀測(cè)通過設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)，定期測(cè)量地基的沉降量。位移監(jiān)測(cè)通過設(shè)置位移觀測(cè)點(diǎn)，定期測(cè)量地基的水平位移和垂直位移。應(yīng)力監(jiān)測(cè)通過設(shè)置應(yīng)力傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地基內(nèi)部的應(yīng)力變化。地基處理工程的維護(hù)要點(diǎn)定期檢查定期檢查地基處理工程的狀況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。1及時(shí)修補(bǔ)對(duì)于出現(xiàn)的裂縫、變形等問題，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。2加強(qiáng)排水加強(qiáng)地基的排水措施，防止地下水侵蝕地基。3地基處理工程的常見問題及處理1沉降過大采取二次加固或卸載等措施。2地基失穩(wěn)采取加固邊坡或增加支撐等措施。3結(jié)構(gòu)開裂采取修補(bǔ)或加固結(jié)構(gòu)等措施。特殊土的地基處理1膨脹土2濕陷性黃土3凍土特殊土具有特殊的工程性質(zhì)，如膨脹性、濕陷性、凍融性等，需要采取特殊的地基處理方法。常見的特殊土包括膨脹土、濕陷性黃土和凍土。膨脹土的地基處理膨脹土具有遇水膨脹、失水收縮的特性，容易引起建筑物開裂和變形。常用的處理方法包括換填、石灰改良、深層攪拌等。濕陷性黃土的地基處理原理濕陷性黃土具有遇水濕陷的特性，容易引起建筑物沉降。常用的處理方法包括壓實(shí)、灌漿、換填等。方法通過消除黃土的濕陷性，提高地基的承載力，減少沉降。凍土的地基處理原理凍土具有凍脹融沉的特性，容易引起建筑物變形和破壞。常用的處理方法包括保溫、