天津高校工程学院地基处理讲义.pptx

1、注册土木工程师（岩土）执业资格考试考 前 辅 导地 基 处 理陆培毅天津大学建筑工程学院地基处理部分考试大纲要求1 1。地基处理方法。地基处理方法 熟悉熟悉常用地基处理方法的加固原理、适用范常用地基处理方法的加固原理、适用范围、施工工艺和质量检验方法围、施工工艺和质量检验方法2。地基处理方案地基处理方案 熟悉熟悉各类软弱地基和不良地基的加固原理，各类软弱地基和不良地基的加固原理，根据工程条件，合理选用地基处理方法根据工程条件，合理选用地基处理方法3。地基处理设计（地基处理设计（）掌握掌握各类工程地基处理设计内容及工作程序，各类工程地基处理设计内容及工作程序，进行地基处理设计；进行地基处理设计；

2、熟悉熟悉复合地基加固原理；复合地基加固原理；掌握复掌握复合地基承载力和沉降计算方法合地基承载力和沉降计算方法！（）。4。防渗处理。防渗处理 了解了解地基的防渗处理技术及其工程应用。地基的防渗处理技术及其工程应用。5。既有工程地基加固与基础托换技术。既有工程地基加固与基础托换技术 熟悉熟悉各类工程地基处理设计内容及工作程序；各类工程地基处理设计内容及工作程序；掌握掌握常用加固技术及其应用范围（常用加固技术及其应用范围（）；根据工程条件，提出合理加固方案，进行加固设根据工程条件，提出合理加固方案，进行加固设计；计；熟悉熟悉既有工程托换的常用方法和适用范围。既有工程托换的常用方法和适用范围。地基处理

3、部分所涉及规范1.建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）2.建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）3.湿陷性黄土地区建设规范（GBJ25-90）4.膨胀土地区建筑技术规范（GBJ112-87）5.公路路基设计规范（JTJ064-85）6.铁路路基设计规范（TB1001-99）7.铁路特殊路基设计规范（TB10035-2002）8.港口工程地基规范（JTJ240-97）9.碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）分四类介绍加固方法：1 换土垫层2 竖向加固体复合地基3 强夯法4 排水固结法 第一章 换土垫层法 如图：垫层的厚度z应根据下卧土层的承载力确定，即作用在垫层底面处的

4、土的自重应力与附加应力之和不应大于软弱下卧层土的承载力特征值，并符合下式要求：式中：pz垫层底面处的附加压力；pcz垫层底面处土的自重压力；垫层的厚度不宜大于3m。垫层底面处的附加压力值pz 可按软弱下卧层验算方法计算，垫层的压力扩散角可按规范表4.3-1采用，并分别按(4.3-2)和（4.3-3）式简化计算：条形基础矩形基础 注：1、当z/b0.25时，除灰土仍取28外，其余材料均取0，必要时，宜由试验确定；2、当0.25z/b0.50时，值可内插求得。垫层底面的宽度应满足基础底面应力扩散的要求，并且要考虑垫层侧面土的侧向支承力来确定，因为基础荷载在垫层中引起的应力使垫层有侧向挤出的趋势，如

5、果垫层宽度不足，四周土又比较软弱，垫层有可能被压溃而挤入四周软土中去，使基础沉降增大。垫层底面宽度可按下式计算并根据当地经验确定：（4.3-4）式中 b垫层底面宽度；垫层的压力扩散角，可按表4.3-1采用；当Zb0.25时，仍按表中zb=0.25取值。【例题题解】某四层混合结构住宅,基础埋深、宽度及地基土条件如例图4.3-1所示,淤泥质土厚度为10m，上部结构传来的荷载F=120kN/m。试设计砂垫层。解：初设砂垫层厚度：z=1.2m。砂垫层厚度验算：基础底面平均压力：砂垫层的底面附加应力：修正后的地基承载力特征值：可得：砂垫层的底宽：第二章 复合地基基本原理复合地基承载力与变形计算基本原理复

6、合地基承载力应通过现场复合地基载荷试验确定。初步设计时也可按下式估算：计算复合地基沉降时，可将复合地基视为双层地基，由加固区的压缩变形和加固区以下土层的压缩变形共同构成。加固区的压缩模量有竖向增强体和地基土共同构成。砂石桩法一 基本原理二 设计计算 承载力的验算是通过达到挤密后孔隙比满足的：砂石桩设计的主要内容有桩径、桩位布置、桩距、桩长、处理范围、材料、填料用量、复合地基承载力、稳定及变形验算等。对于砂土地基，砂土的最大、最小孔隙比以及原地层的天然密度是没计的基本依据，应事先提供资料。砂石桩直径可采用300800mm，砂石桩孔位宜采用等边三角形或正方形布置。对于砂土地墓，因靠砂石桩的挤密提高

7、桩周土的密度，所以采用等边三角形更有利，它使地基挤密较为均匀。对于软粘土地基，主要靠置换，因而选用任何一种均可。砂石桩的间距应通过现场试验确定。对粉土和砂土地基，不宜大于砂石桩直径的4.5倍；对粘性土地基不宜大于砂石桩直径的3倍。初步设计时，砂石桩的间距也可可根据被处理土挤密后要求达到的孔隙比 来确定。如图对松散粉土和砂土地基：等边三角形布置 s=正方形布置 s=对粘性土地基：等边三角形布置 正方形布置 水泥土搅拌法 一：基本原理 水泥土搅拌法分为深层搅拌法（简称湿法）和粉体喷搅法（简称干法）。水泥土搅拌法是利用水泥等材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，就地将软土与固化剂（浆液或粉体，其中浆液

8、适用于深层搅拌法；粉体适用于粉体喷搅法）强制搅拌，使软土硬结成具有一定整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基承载力和减小沉降量和其他特征变形，以及作为基坑的防渗帷幕、重力式挡土墙。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土饱和黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地基土的天然含水量小于30%（黄土含水量小于25%）、大于70%或地下水的PH值小于4时不宜采用干法。用于处理泥炭土、有机质土塑性指数Ip大于25的黏土、地下水具有腐蚀性时以及无工程经验的地区，必须通过现场试验确定其适用性。冬季施工时应注意负温对处理效果的影响。二 设计计算方法 1 承载力确

9、定Ra 的确定方法：三者取小值：单桩载荷试验；土对桩支撑力：桩身强度：2、变形计算:S=S1+S2 灰土挤密桩法和土挤密桩法一 基本原理二 设计计算第三章 强夯法一 加固机理二设计计算1 加固深度2 夯点的夯击次数3 夯击遍数4 间隔时间5 夯点布置 第四章 预压法一 加固机理预压法包括堆载预压法和真空预压法。还可进行真空堆载联合预压。（1）堆载预压法是指在建筑物或构筑物建造前，先在拟建场地上用堆土或其他荷重，施加或分级施加与其相当的荷载，对地基土进行预压，使土体中孔隙水排出，孔隙体积变小，地基土压密，以增长土体的抗剪强度，提高地基承载力和稳定性；同时可减小土体的压缩性，消除沉降量以便在使用期

10、间不致产生有害的沉降和沉降差。其中堆载预压法处理深度一般达10米左右。2）砂井堆载预压法由于软土的渗透性很小，土中水排出速率很慢，为了加速土的固结，缩短预压时间，在土中打设砂井，作为土中水从土中排出的通道，使土中水排出的路径大大缩短，然后进行堆载预压，使软土中空隙水压力得以较快地消散，加速堆载预压过程。（3）真空预压法真空预压在抽气后薄膜内气压逐渐下降，薄膜内外形成一个压力差（称为真空度），由于土体与砂垫层和排水塑料板间的压差，从而发生渗留，使孔隙水沿砂井或塑料排水板上升而流入砂垫层内，被排出塑料薄膜外；地下水在上升的同时，形成塑料板附近的真空负压，使土壤内的孔隙水压形成压差，促使土中的孔隙水

11、压力不断下降，地基有效应力不断增加，从而使土体固结。随着抽气时间的增长，压差逐渐变小，最终趋于零，此时渗流停止，土体固结完成。所以真空预压过程，实质为利用大气压差作为预压荷载，使土体逐渐排水固结的过程。二 设计计算1 饱和土一维固结理论2 竖向、径向排水固结度计算3 一级或多级等速加载固结度计算试题分析（地基处理部分）专业案例部分1 沿海某软土地基拟建一六层住宅楼，天然地基承载力标准值为70kPa，采用搅拌桩处理地基。根据地层分布情况，设计桩长10m，桩径0.5m，正方形布桩，桩距2.0m。依据建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)，这种布桩形式复合地基承载力标准值最接近于下列哪一个数值

12、？（桩周土的平均侧摩擦力 qs =15kPa，桩端天然地基承载力标准值qp=60kPa，桩端天然地基承载力折减系数取0.5，水泥土立方抗压强度平均值取1.2MPa，强度折减系数取0.3）桩间土承载力折减系数取0.85，（A）75kPa （B）128kPa （C）146kPa （D）150kPa2.设计要求基底下复合地基承载力标准值达到250kPa，现拟采用桩径0.5m的旋喷桩，桩身立方试块的抗压强度为5.5MPa，强度折减系数取0.33。已知桩间土地基承载力标准值为120kPa，承载力折减系数取0.25。若采用等边三角形布桩，根据建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002），可算得旋喷桩的桩距

13、最接近下列哪一个数值？（A）1.0m （B）1.2m （C）1.5m （D）1.70m 3.某场地湿陷性黄土厚度66.5m，平均干密度d=1.28t/m3。设计要求消除黄土湿陷性，地基经治理后，桩间土干密度要求达到1.60t/m2。现决定采用挤密灰土桩处理地基。灰土桩桩径为0.4m，等边三角形布置。依据建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）的要求，该场地灰土桩的桩距至少要达到下列哪一个数值时才能满足设计要求？（桩间土平均压实系数取0.93）（A）0.9m （B）1.0m （C）1.1m （D）1.2m n4.当采用换填法处理地基时，若基底宽度为10.0m，在基底下铺设厚度为2.0m的灰土

14、垫层。为了满足基础底面应力扩散的要求，垫层底面宽度应超出基础底面宽度。问至少应超出下列哪一个数值？（A）0.6m (B)1.2m (C)1.8m (D)2.3m 要点：建筑地基处理技术规范JGJ79-2002：4.2.2条 5.有一饱和软黏土层，厚度H=6m，压缩模量Es=1.5MPa，地下水位与饱和软黏土顶面相齐。现准备分层铺设80cm砂垫层（重度为18kN/m2），打设塑料排水板至饱和软黏土层底面。然后采用80kPa大面积真空预压3月，固结度达到85%。请问此时的残留沉降接近下列哪一个数值？（沉降修正系数取1.0，附加应力不随深度变化）（A）6cm （B）20cm （C）30cm （D）4

15、0cm 要点：（1）残留沉降 （2）（80+18*0.880+18*0.8）*0.15*6/1.5=56.64mm0.15*6/1.5=56.64mm6.一小型工程采用振冲置换法碎石桩处理，碎石桩桩径为0.6m，等边三角形布桩，桩距1.5m，现场无载荷试验资料，但测得桩间土承载力特征值为120kPa，根据建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）求得复合地基承载力标准值最接近于下列哪一个数值？（桩土应力比取3）（A）145kPa （B）155kPa （C）165kPa （D）175kPa要点：(1)等效影响圆直径：de=1.05s,计算置换率m=d2/de2；(2)fsp,k=1+m(n-1

16、)fs,k计算公式计算公式7.振冲碎石桩径 0.8m，等边三角形布桩，桩距 2.0m，现场载荷试验测得复合地基承载力特征值为200kPa，桩间土承载力特征值为150kPa。问：根据承载力计算公式可算得桩土应力比最接近于下列哪一个数值？（A）2.8 （B）3.0 （C）3.3 （D）3.5要点：(1)等效影响圆直径：de=1.05s,计算置换率m=d2/de2；(2)fspk=1+m(n-1)fsk计算公式计算公式 (3)answer:c8.某场地，载荷试验得到的天然地基承载力特征值为120kPa。设计要求经碎石桩法处理后的复合地基承载力特征值需提高到160kPa。拟采用的碎石桩直径为0.9m，

17、正方形布置，桩中心距为1.5m。问此时碎石桩桩体单桩载荷试验承载力特征值至少达到下列哪一个数值才能满足要求？（A）220kPa （B）243kPa （C）262kPa （D）280kPa要点：(1)等效影响圆直径：de=1.13s,计算置换率m=d2/de2；(2)根据 fspk=mfpk+(1-m)fsk 计算 fpk 9.某松散砂土地基，处理前现场测得砂土孔隙比为0.81，土工试验 测得砂土的最大、最小孔隙比分别为0.90和0.60。现拟采用砂石桩法，要求挤密后砂土地基达到的相对密度为0.80。若砂石桩的桩径为0.7m，等边三角形布置。问砂石桩的桩距采用下列哪一个数值为宜？(A)2.0m

18、(B)2.3m (C)2.5m (D)2.6m要点：（1）计算地基挤密后要求达到的孔隙比e1 e1=emax-Dr1(emax-emin)（2）根据e1计算桩距（等边三角形）10.有一饱和软黏土层，厚度H=6m，压缩模量Es=1.5MPa，地下水位与饱和软黏土顶面相齐。现准备分层铺设80cm砂垫层（重度为18kN/m2），打设塑料排水板至饱和软黏土层底面。然后采用80kPa大面积真空预压3月，固结度达到85%。请问此时的残留沉降接近下列哪一个数值？（沉降修正系数取1.0，附加应力不随深度变化）（A）6cm （B）20cm （C）30cm （D）40cm 要点：（1）残留沉降 （2）（80+18

19、*0.8）*0.15*600/1500=5.664cm11.经处理后的地基，当按地基承载力确定基础底面积及埋深而需要对地基承载力标准值进行修正时，按建筑地基处理技术规范 （JGJ79-2002），下列哪一种取值方法是正确的？（A）宽度修正系数取零，深度修正系数取1.0 （B）宽度修正系数取1.0，深度修正系数取零 （C）宽度修正和深度修正系数按建筑地基基础设计规范（GBJ7-89）规定取值 （D）宽度修正和深度修正系数的取值根据地基处理后的实际效果而定。要点：规范基本规定第3.0.4条：经处理后的地基，当按地基承载力确定基础底面积及埋深而需要对地基承载力标准值进行修正时，基础宽度的地基承载力修

20、正系数应取零，基础埋深的地基承载力修正系数应取1.0。12.在确定强夯处理地基的夯击次数时，下列哪一条可以不作为考虑的因素？（A）土中超孔隙水压力的消散时间 （B）最后两击的夯沉量 （C）夯坑周围地面的隆起程度 （D）夯击形成的夯坑深度 要点：第6.2.2条。13.某松散砂土地基，处理前现场测得砂土孔隙比为0.81，土工试验 测得砂土的最大、最小孔隙比分别为0.90和0.60。现拟采用砂石桩法，要求挤密后砂土地基达到的相对密度为0.80。若砂石桩的桩径为0.7m，等边三角形布置。问砂石桩的桩距采用下列哪一个数值为宜？(A)2.0m (B)2.3m (C)2.5m (D)2.6m要点：（1）计算

21、地基挤密后要求达到的孔隙比e1 e1=emax-Dr1(emax-emin)（2）根据e1计算桩距（等边三角形）14.振冲碎石桩径 0.8m，等边三角形布桩，桩距 2.0m，现场载荷试验基本值为200kPa，桩间土承载力标准值为150kPa。问：根据承载力计算公式可算得桩土应力比最接近于下列哪一个数值？（A）2.8 （B）3.0 （C）3.3 （D）3.5要点：(1)等效影响圆直径：de=1.05s,计算置换率m=d2/de2；(2)新规范取消此公式，保留fsp,k=1+m(n-1)fs,k计算公式计算公式 (3)answer:c(3)answer:c15 某场地，载荷试验得到的天然地基承载力

22、标准值为120kPa。设计要求经碎石桩法处理后的复合地基承载力标准值需提高到160kPa。拟采用的碎石桩直径为0.9m，正方形布置，桩中心距为1.5m。问此时碎石桩桩体单桩载荷试验承载力标准值至少达到下列哪一个数值才能满足要求？（A）220kPa （B）243kPa （C）262kPa （D）280kPa要点：(1)等效影响圆直径：de=1.13s,计算置换率m=d2/de2；(2)根据 fsp,k=mfp,k+(1-m)fs,k 计算 fp,k (3)新规范：除由名称标准值变为特征值外，解题方法无变化17 某松散砂土地基，采用挤密砂桩加固，加固前孔隙比为0.85,采用正三角形布桩，间距1.6m，桩径0.6m，求每根桩孔内需填入松散砂多少立方？（修正系数取1.0)A)0.28m3 ,B)0.32m3 C)0.36m3 D)0.4m3