1、地基处理的目的意义:目的:提高地基的稳定性,改善地基的强度、变形和渗透性,改善特殊土的性质。意义:保证工程质量、加快工程建设速度、节省工程建设投资。
2、常见软弱土和不良土的概念:软粘土:软粘土是软弱粘性土的简称,是第四纪后期形成的海相、泻湖相、三角洲相、溺谷相和湖泊相的粘性土沉积物或河流冲积物。(地基承载力低、地基沉降变形大、不均匀沉降大、沉降稳定历时比较长、压缩系数高、渗透系数小、抗剪强度低)人工填土:可以分为素填土、杂填土和充填土。(人工填土地基性质取决于填土性质、压实程度以及堆填时间)湿陷性土:包括湿陷性黄土、粉砂土和干旱或半干旱地区具有崩解性的碎石土等。(湿陷性黄土:指覆盖图层的自重应力或自重应力和建筑物附加应力综合作用下,受水浸湿后,土的结构迅速破坏,并发生显著的附加沉降,其强度也迅速降低的黄土。)有机质土和泥炭土:土中有机质含量大于5%的称为有机质土,大于60%的称为泥炭土。(土中有机质含量高,强度往往降低,压缩性增大,不宜作为建筑物地基)垃圾土:城市废弃的工业垃圾和生活垃圾形成的地基土。膨胀土:指黏粒成分主要由亲水性粘土矿物组成的粘性土(环境温度湿度变化时会产生强烈的胀缩变形)盐渍土:土中含盐量超过一定数量的土称为盐渍土。(环境温度湿度变化时会产生土体体积膨胀)多年冻土:温度连续三年或三年以上保持在0度以下,并含有冰的土层。(因有冰和水的存在,在长期荷载作用下会产生强烈的流变性)岩溶土洞和山区地基:石灰岩、白云岩、泥灰岩、大理石、岩盐、石膏等可溶性岩层受水的化学和机械作用而形成的溶洞、溶沟、裂隙,以及由于溶洞的顶板塌落使地表产生陷穴、洼地等现象和作用的总称。(土洞是岩溶地区上覆土层被地下水冲蚀或被地下水潜蚀形成的洞穴)(岩溶和土洞对构筑物的影响:可能造成地面变形、地基陷落、发生水的渗漏和涌水现象)
3、地基处理的方法:置换、排水固结、灌入固化物、振密挤密、加筋、冷热处理、托换、纠倾和迁移
置换:用物理力学性质较好的岩土材料置换天然地基中部分或全部软弱土体,已形成双层地基或复合地基,达到提高地基承载力、减少沉降的目的。可分为:换土垫层法、挤淤置换法、褥垫法、砂石桩置换法、强夯置换法等
排水固结:指土体在一定荷载作用下排水固结,孔隙比减小,抗剪强度提高,以达到提高地基承载力,减少工后沉降的目的。分为:堆载预压法、超载预压法、真空预压法、真空预压与堆载预压联合法、电渗法、降低地下水位发等
灌入固化物:向土体中灌入或拌入水泥、石灰、其他化学固化浆材,在地基中形成增强体,以达到地基处理的目的。分为:深层搅拌法、高压喷射注浆法、渗入性灌浆法、劈裂灌浆法和挤密灌浆法等 振密挤密:采用振动或挤密的方法使地基土体密实以达到提高地基承载力和减少沉降的目的。分为:表层原位压实法、强夯法、振冲密实法、挤密砂石桩法、爆破挤密法、土桩和灰土桩法等
加筋:地基中设置强度高、模量大的筋材。分为:加筋土垫层法、加筋土挡墙法、土钉墙法等 冷热处理:通过冻结地基土体,或焙烧、加热地基土体以改变土体物理力学性质达到地基处理的目的。分为:冻结法、烧结法。
托换:对已有建筑物地基和基础进行处理和加固。分为:基础加宽技术、桩式托换技术、地基加固技术、综合加固技术等
纠倾:对由于沉降不均匀造成倾斜的建筑物进行矫正。分为:加载纠倾法、掏土纠倾技术、顶升纠倾技术、综合纠倾技术等 4、地基处理方法的机理
换土垫层法:将软弱土或不良土开挖至一定深度,回填抗剪强度较高、压缩性较小的岩土材料,并分层夯实,形成双层地基,垫层能有效扩散基地压力,可提高地基承载力、减小沉降。
挤淤置换法:通过抛石或夯击回填碎石置换淤泥达到加固地基的目的。
砂石桩置换法:利用振冲法、沉管法,或其他方法在饱和粘性土地基中成孔,在孔内填入砂石料,形成砂石桩,砂石桩置换部分地基土体,形成复合地基,以提高承载力,减小沉降。
强夯置换法:采用边填碎石边强夯的方法在地基中形成碎石墩体,有碎石墩、墩间土以及碎石垫层形成复合地基,以提高承载力,减小沉降
石灰桩法:通过机械或人工成孔,在软弱地基中填入生石灰块或生石灰块加其他掺合料,通过石灰的吸水膨胀放热以及离子交换作用改善桩间土的物理力学性质,并形成石灰桩复合地基,提高承载力,减小沉降。
堆载预压法:在地基中设置排水通道——砂垫层和
竖向排水系统(竖向排水系统通常有普通砂井,袋装砂井、塑料排水带等)以缩小土体固结排水距离,地基在预压荷载作用下排水固结,地基产生变形,地基土强度提高,卸去预压荷载后再建造构筑物,地基承载力提高,工后沉降小
超载预压法:原理与堆载预压法相同,不同之处:其预压荷载大于设计使用荷载,超载预压不仅可减少工后固结沉降,还可消除部分工后此固结沉降 真空预压法:在软粘土地基中设置排水体系,然后在上面形成不透气层,通过对排水系统进行长时间不断抽气抽水,在地基中形成负压区,二而使软粘土地基产生排水固结,达到提高地基承载力减小工后沉降的目的
电渗法:地集中形成直流电场,在电场作用下,地基土体产生排水固结,达到提高地基承载力,减小工后沉降的目的
降低地下水位法:通过降低地下水位,改变地基土受力状态,使土体产生排水固结,达到加固目的 深层搅拌法:利用深层搅拌机将水泥浆或水泥粉和地基土原位搅拌形成圆柱状、格栅状或连续墙水泥土增强体,形成复合地基以提高地基承载力,减小沉降
高压喷射注浆法:利用高压喷射专用机械,在地基中通过高压喷射流冲切土体,用浆液置换部分土体,形成水泥土增强体,按喷射流组成形式,高压喷射注浆法有单管法,二重管法、三重管法。按施工工艺可形成定喷、摆喷和旋喷。高压喷射注浆法可形成复合地基以提高承载力,减小沉降,也常用它形成水泥土防渗帷幕
渗入性灌浆法:在灌浆压力作用下,将浆液灌入地基中以填充原有空隙,改善土体的物理力学性质 劈裂灌浆法:在灌浆压力作用下,浆液克服地基土中初始应力和土的抗拉强度,使地基中的孔隙或裂隙扩张,用浆液填充新形成的裂缝和孔隙,改善土体的物理力学性质
挤密灌浆法:爱灌浆压力作用下,向土层中压入浓浆液,在地基形成浆泡,挤压周围土体,通过压密和置换改善地基性能,在灌浆过程中因浆液的挤压作用可产生辐射状上抬力,引起地面隆起。 强夯法:采用10—40T的夯锤从高处自由落下,地基土体在强夯的冲击力和振动力作用下密实,可提高土体承载力,减小沉降。
振冲密实法:一方面依靠振冲器的震动使饱和砂层发生液化,砂颗粒重新排列孔隙减小,另一方面依
靠振冲器的水平振动力,加回填料使沙层挤密,从而达到提高地基承载力,减小沉降,并提高地基土体抗液化能力,振冲密实法可加回填料也可不加回填料,加回填料又称为振冲挤密密实状法。 挤密砂石桩法:采用振动沉管法等在地基中设置密实桩,在制桩过程中对周围土层产生机密作用,被机密的桩间土和密实的砂石桩形成砂石桩复合地基,达到提高地基承载力,减小沉降的目的 爆破挤密法:利用在地基中爆破产生的挤压力和振动力是地基土密实以提高土体的抗剪强度,提高地基承载力和减小沉降
夯实水泥土桩法:在地基中人工挖孔,然后填入水泥与土的混合物,分层夯实,形成水泥土桩复合地基,提高地基承载力,减小沉降。
孔内夯扩法:根据工程地质条件,采用人工挖空,螺旋钻成孔,或振动沉管法den方法在地基成孔,回填灰土,水泥土,矿渣土,碎石等填料,在孔内夯实填料并挤密桩间土。
加筋土垫层法:在地基中铺设加筋材料,形成加筋土垫层,以增大扩散角,提高地基稳定性。 加筋土挡墙法:利用在填土中分层铺设加筋材料以提高填土的稳定性,形成加筋挡土墙,
土钉墙法:通常采用钻孔,插筋,注浆在土层中设置土钉,也可直接将杆件插入土层中,通过土钉和土形成加筋土挡墙以维持和提高土坡稳定性。 锚定板挡土结构:由墙面,钢拉杆,锚定板和填土组成,锚定板处在填土层,可提供较大的锚固力,,锚定板挡土结构用于填土支挡结构。
钢筋混凝土桩复合地基法:在地基中设置钢筋混凝土桩,与桩间土形成复合地基,提高地基承载力减小沉降。
长短桩复合地基:由长桩和短桩与桩间土形成复合地基,提高地基承载力减小沉降,长桩和短桩可采用同一桩型,通常,长桩采用刚度较大的桩型,短桩采用柔性桩或散体材料桩。
冻结法:冻结土体,改善地基土截水性能,提高土体抗剪强度,形成挡土结构或止水帷幕。 烧结法:钻孔加热或焙烧,减少土体含水量,减少压缩性,提高土体强度。
基础加宽法:通过加大原建筑物基础底面积,减小基底接触压力,使原地基承载力满足要求,达到加固目的。
地基加固法:通过采用高压喷射注浆法,渗入性灌浆法,劈裂灌浆法,挤密灌浆法,石灰桩法等地基
加固技术使原建筑物地基承载力满足要求,达到加固目的。
加载纠倾法:通过堆载或其他加载形式使沉降较小的一侧产生沉降,使不均匀沉降减小,达到纠倾目的。
掏土纠倾法:在建筑物沉降较少的部位以下的地基中或在其附近的外侧地基掏取部分土体,迫使沉降较少的部分进一步产生沉降,达到纠倾目的 迁移:将整幢建筑物与原地基基础分离,通过顶推或牵拉,移到新的位置