第十章地基處理地基处理的对象主要是软弱地基，地基.docVIP

第十章 地基处理 地基处理的对象主要是软弱地基，地基处理是通过采取各种地基处理措施，来改善地基土的工程特性，达到满足建筑物对地基强度和变形要求的目的。 按照加固机理不同，地基处理方法可分为碾压夯实、排水固结、换土垫层、挤密振密和化学加固五类。本章介绍其中的换土垫层法、排水固结法、强夯法、挤密振密法和化学加固法，并简要介绍湿陷性黄土和膨胀土的工程特性和地基处理的方法。 第一节 概 述 一、 地基处理概念 地基系位于建筑物基础之下，受建筑物荷载影响的那部分地层。当基础直接建造在未经加固的天然土层上时，这种地基称为天然地基。如果天然地基很软弱，不能满足建筑物对地基的强度和变形要求时，则应事先对地基进行人工改良加固，再建造基础，这种加固地基的方法称为地基处理，所形成的地基称为人工地基。 二、 软弱地基特征 地基处理的主要对象是软弱地基。软弱地基系指由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。 淤泥和淤泥质土，是指在静水或缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成，天然含水量ω大于液限ω L 、天然孔隙比e≥1. 0的黏性土。当天然孔隙比e1.5时，称为淤泥；1.0≤e1.5时，称为淤泥质土。它广泛分布于中国沿海地区及内陆河流、湖泊和沼泽地带，是软弱土的主要土类，一般统称为软土。 软土的特性是：含水量高，孔隙比大；抗剪强度低；压缩性高；渗透性小；具有明显的结构性和流变性。因此，软土的工程特性很差，在其上建造建筑物时，就应对地基进行人工处理，以改善土的物理力学性能。 冲填土是人们在整治和疏通江河时，通过挖泥船或泥浆泵将江河底部的泥砂吹送到两而形成的沉积土层。其工程特征与土的颗粒级配密切相关，若冲填土主要含砂粒，则其透水 性和力学性能均较好，不属软弱地基；若主要含黏土颗粒，则呈欠固结状态，其力学性能比 同类 三、 地基处理方法分类 地基处理方法按加固机理不同，可分为碾压夯实法、排水固结法、换土垫层法、挤密振密法、化学加固法和土工合成材料加固法等多种，如表8—l所示。 四、 地基处理方法的选择 地基处理方法虽众多，但各自都有不同的适用范围和作用原理。且不同地区地质条件差别很大，上部建筑对地基要求各不相同，施工单位机具千差万别。因此，选择地基处理方法，应综合考虑场地工程地质条件、水文地质条件、上部结构情况和采用天然地基存在的问题等因素的影响，确定处理的目的、处理范围和处理后要求达到的各项技术经济指标，并在结合现场试验的基础上，通过几种可供采用方案·的比较，择优选择一种技术先进、经济合理、施工可行的方案 。 第一节 换土垫层法 一、 换土垫层法概念 换土垫层法是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖去，然后分层回填强度较大的砂、碎石、素土或灰土等材料，并加以夯压或振密的一种地基处理方法。 根据回填材料不同，垫层可分为：砂垫层、砂石垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层、粉煤灰垫层和干渣垫层等。垫层的夯压或振密可采用机械碾压、重锤夯实和振动压实等方法进行。 二、 换土垫层法作用 换土垫层法的作用表现在以下几个方面 (1)提高浅基础下地基的承载力。因地基中的剪切破坏是从基础底面开始，随应力增大逐渐向纵深发展。故以抗剪强度较大的砂或其他回填材料置换掉可能产生剪切破坏的软弱土层，就可避免地基的破坏。 (2)减少沉降量。一般浅层土的侧向变形引起地基的竖向沉降量占地基的总沉降量比例较大。因此，用密实砂或经夯压振密的回填材料替代浅层软弱土后，就可减少大部分沉降量。同时，由于垫层对应力的扩散，作用在下卧土层上的压力较小，下卧土层的沉降也相应减少。 (3)加速软弱土层的排水固结。砂、碎石或砂石等垫层材料的透水性大，软弱土层受压后，垫层可作为良好的排水面，使基础下面的孔隙水压力迅速消散，加速了垫层下软弱土层的排水固结，并使其强度提高。 此外，采用砂、碎石或砂石垫层时，因材料颗粒较粗，土中孔隙大，不易产生毛细现象，故可防止季节性冻土的冻胀；在膨胀土地基上，采用砂、砂石等垫层置换后，还可消除其胀缩性；采用灰土或素土垫层还可消除湿陷性黄土的湿陷性。 三、 换土垫层法适用范围 换土垫层法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层地基处理。处理深度一般控制在3m以内，但不宜小于0.5m。因为垫层太厚，施工土方量和坑壁放坡占地面积均较大，使处理费用增高、工期拖长；而垫层太薄，处理效果又不显著。 四、 垫层压实方法 垫层施工的关键是将换填材料压实至设计要求的密实度。压实方法常用机械碾压法、重锤夯实法和振动压实法。 机械碾压法是用