长沙理工大学：《基础工程》课程电子教案（PPT课件）第八章 地基处理

8.地基处理 内容提要 ■常用地基处理方法分类 ■复合地基承载力与变形计算 ■地基处理技术简介一一换土垫层法、重锤夯实法、 土工合成物法、强夯法、砂石桩法、C℉G桩法、高压 喷射注浆桩法、深层搅拌桩法、排水固结法、灌浆法 ■托换技术简介 2

2 8.地基处理 内容提要 n 常用地基处理方法分类 n 复合地基承载力与变形计算 n 地基处理技术简介——换土垫层法、重锤夯实法、 土工合成物法、强夯法、砂石桩法、CFG桩法、高压 喷射注浆桩法、深层搅拌桩法、排水固结法、灌浆法 n 托换技术简介

8.地基处理 8.1概述 ■ 概念 √也称地基加固，是人为改善土的工程性质或地基组成， 使之适应工程需要而采取的措施，处理后称人工地基。 ■ 目的 提高土的抗剪强度，使地基保持稳定 √降低土的压缩性或改善地基组成： √降低土的渗透性，防止或减少水的渗漏； √改善土的动力性能，防止地基产生震陷变形； 改善特殊土地基安定性，消除或减少湿陷变形。 3

3 8.地基处理 n 概念 ü 也称地基加固，是人为改善土的工程性质或地基组成， 使之适应工程需要而采取的措施，处理后称人工地基。 n 目的 ü 提高土的抗剪强度，使地基保持稳定; ü 降低土的压缩性或改善地基组成; ü 降低土的渗透性，防止或减少水的渗漏; ü 改善土的动力性能，防止地基产生震陷变形; ü 改善特殊土地基安定性，消除或减少湿陷变形

8.地基处理 8.1.2常用地基处理方法分类 ■置换法：包括开挖置换法和振冲置换法 ■拌入法：高压喷射注浆、深层喷浆搅拌、深层喷粉搅拌 ■排水固结法 ■振密和挤密法：重锤夯实、强夯、振冲挤密及砂桩、土 桩或灰土桩挤密法等 灌浆法 ■加筋法 ■托换技术

4 8.地基处理 n 置换法:包括开挖置换法和振冲置换法 n 拌入法:高压喷射注浆、深层喷浆搅拌、深层喷粉搅拌 n 排水固结法 n 振密和挤密法:重锤夯实、强夯、振冲挤密及砂桩、土 桩或灰土桩挤密法等 n 灌浆法 n 加筋法 n 托换技术

8.地基处理 8.2.1复合地基的概念与分类 ■复合地基一指天然地基在地基处理过程中部分土体 得到增强或被置换，或设置加筋材料，加固区由基 体（天然地基土体）和增强体两部分组成的人工地基。 散体材料桩复合地基 竖向增强体复合地基 柔性桩复合地基 复合地基 刚性桩复合地基 水平向增强体复合地基 竖向增强体复合地基 水平向增强体复合地基

5 8.地基处理 n 复合地基—指天然地基在地基处理过程中部分土体 得到增强或被置换，或设置加筋材料，加固区由基 体(天然地基土体)和增强体两部分组成的人工地基。           散体材料桩复合地基 竖向增强体复合地基 柔性桩复合地基 复合地基 刚性桩复合地基 水平向增强体复合地基 竖向增强体复合地基 水平向增强体复合地基

8.地基处理 8.2.2复合地基作用机理与破坏模式 ■ 作用机理 √桩体作用 √排水固结 √挤密作用 √加筋作用 (6) (c) (d) 破坏模式 刺入破坏 鼓胀破坏整体剪切破坏 滑动破坏 6

6 8.地基处理 n 作用机理 ü 桩体作用 ü 排水固结 ü 挤密作用 ü 加筋作用 n 破坏模式 刺入破坏 鼓胀破坏 整体剪切破坏 滑动破坏

8.地基处理 8.2.3复合地基的有关设计参数 ■面积置换率m √定义：桩体截面积A,与其承担的复合地基面积A之比 m A 矩形布桩： nd 2 412 梅花形布桩： ad2 m= 2√312 其中：d一桩体直径；一桩间距

7 8.地基处理 n 面积置换率 m ü 定义：桩体截面积Ap与其承担的复合地基面积A之比 A A m p  2 2 4 l d m   2 2 2 3l d m   矩 形布桩： 梅花形布桩： 其中：d—桩体直径；l—桩间距

8.地基处理 8.2.3复合地基的有关设计参数 ■桩土应力比n √定义：桩体竖向应力σ与桩间土竖向平均应力os之比 ■复合模量Es √定义：将加固区视为一均质复合土体，则与原复合地基 等价的均质复合土体模量称为复合模量。 Es=mE。+(1-m)E =[1+m(n-1]E、 8

8 8.地基处理 n 桩土应力比 n ü 定义：桩体竖向应力sp与桩间土竖向平均应力ss之比 s p s s n  n 复合模量 Eps ü 定义：将加固区视为一均质复合土体，则与原复合地基 等价的均质复合土体模量称为复合模量。 ps p s (1 ) [1 ( 1)] E mE m Es m n E      

8.地基处理 8.2.4复合地基承载力fpk确定 ■复合求和法 ■稳定分析法

9 8.地基处理 n 复合求和法 n 稳定分析法

8.地基处理 8.2.4复合地基承载力fpk确定 ■复合求和法 √对散体材料桩复合地基 厂k=fpkm+(I-m)fk 式中：∫k、f、f一分别为复合地基、桩体和桩间土承载 力特征值。 10

10 8.地基处理 n 复合求和法 ü 对散体材料桩复合地基 式中：fspk、fpk、fsk—分别为复合地基、桩体和桩间土承载 力特征值。 (1 ) spk pk sk f  f m m f

8.地基处理 8.2.4复合地基承载力fpk确定 ■复合求和法 √对柔性桩复合地基 fspk fpkm+B(I-m)/sk 式中：B一桩间土承载力折减系数，对摩擦型桩取 0.5~1.0,对摩擦支承型桩取0.1~0.4。 11

11 8.地基处理 n 复合求和法 ü 对柔性桩复合地基 式中：b — 桩间土承载力折减系数，对摩擦型桩取 0.5～1.0，对摩擦支承型桩取0.1～0.4。 (1 ) spk pk sk f  f m b m f