大学课程《土力学与地基基础》PPT课件：第八章 软弱地基处理.pptx

第八章软弱地基处理

第一节概述;1.软土

软土的工程特性如下：

(1)含水率高，孔隙比大。

(2)压缩性高。

(3)抗剪强度低。

(4)渗透性较差。

(5)具有明显的流变性。;2.冲填土

冲填土是在整治和疏通江河时，用挖泥船或泥浆泵把江河或港湾底部的泥砂用水力冲填形成的。

冲填土的物质成分比较复杂：

（1）若以粉土、黏土为主，则属于欠固结的软弱土。

（2）当冲填土主要由中砂粒以上的粗颗粒组成时，则不属于软弱土。;3.杂填土

杂填土一般是覆盖在城市地表的人工杂物。

包括：碎砖瓦块等建筑垃圾、工业废料和生活垃圾等。

杂填土主要特性：

（1）强度低。

（2）压缩性高。

（3）均匀性差。;二、地基处理的目的

目的——改善地基土的性质，满足建筑物地基的稳定和变形要求，包括改善地基土的变形特性和渗透性，提高其抗剪强度和抗液化能力。

方法——每一具体工程都应从地基条件、目标要求、工程费用及材料、机具来源等方面进行综合分析，以确定合适的地基处理方法。;软弱土地基处理方法分类表;一、土的压实原理

控制土的压实效果的主要因素有：土的含水量，压实机械压实功能、添加料。

压实效果用干密度ρd来衡量，压实后ρd=1.6~1.7g/cm3。;压实功能

影响夯击的压实功能的因素有：夯锤的重量、落高、夯击次数、被夯击土的厚度

影响碾压的压实功能的因素有：碾压机具的重量、接触面积、碾压遍数、土层的厚度压实条件

指压实时被压实土层的特点，所采用压实机械的功能和性能，压实的方法和方式等。

其它因素

如：土的颗粒粗细、级配、矿物成分、添加材料等因素。

;二、重锤夯实法

适用类型：非饱和黏性土或杂填土、湿陷性黄土。

主要机具：起重机、重锤。

影响夯实效果的因素：锤重、锤底的直径、落距、夯击的遍数、夯实土的种类和含水量。

适用范围

处理距地下水位0.8m以上稍湿的杂填土、黏性土、湿陷性黄土和分层填土等地基，在有效夯实深度内存在软黏土时不宜采用此法。

停夯标准

随着夯击遍数的增加，土的每遍夯沉量逐渐减少，对于黏性土及湿陷性黄土，一般要求最后两遍平均夯沉量不大于1.0～2.0cm；对于砂性土，不大于0.5～1.0cm。;三、机械碾压法

适用范围：大面积填土和杂填土地基。

主要机具：平碾、羊足碾、压路机、推土机等。

影响碾压效果的因素有：被压实土的含水量、压实机械的压实能量。

四、振动压实法

适用范围：处理砂土、炉碴、碎石等无黏性土的填土。

主要机具：振动压实机。

影响压实效果的因素：被压实土的成分和振动时间。

;第三节换土垫层法;(一)垫层厚度的确定

垫层厚度一般是根据垫层底面处土的自重应力与附加应力之和不大于软弱土层的承载力设计值进行确定。

其表达式为：σcz＋σz≤f

f——垫层底面处软弱土层的承载力设计值；

σcz——垫层底面处土的自重应力(KPa)；

σz——垫层底面处土的附加应力(KPa)。;垫层底面处的附加应力σz，按计算即：

条形基础

矩形基础;p——基础底面平均压力设计值(kPa)；

σC——基础底面标高处的自重应力(kPa)；

l、b——基础底面的长度和宽度(m)；

z——垫层的厚度(m)；

θ——垫层的应力扩散角，按下表选取。;(二)垫层宽度的确定

垫层的宽度除要满足应力扩散的要求外，还应防止垫层向两边挤动。如果垫层宽度不足，就有可能部分挤入侧面软弱土中，增大基础沉降。宽度计算通常可按应力扩散角法。

底宽确定后，再根据开挖基坑所要求的坡度延伸至地面，即得垫层的设计断面。

;三、施工要点

（１）垫层施工必须保证达到设计要求的密实度。密实方法常用的有振动法、水撼法、碾压法等。

（２）垫层的砂料必须具有良好的压实性。砂料的不均匀系数不能小于5，以中粗砂为好，可在砂中掺入一定数量的碎石，但要分布均匀。

（３）开挖基坑铺设垫层时，必须避免对软弱土层的扰动和破坏坑底土的结构。;第四节排水固结预压法;（３）影响预压固结效果的主要因素有：

1）必要的预压荷载。堆载预压、自重预压、真空预压、降水预压。

2）良好的排水边界条件。水平向排水垫层、竖向排水砂井、袋装砂井、塑料排水带。;二、堆载预压法

1.机理

堆载预压法是在建筑物施工前，在地基表面分级堆土或加其他荷重，使地基土压密、沉降、固结，待达到预定的强度变形标准后再卸载，建造建（构）筑物。从而提高地基强度和减