1、地基处理方法概述地基处理方法概述2一一 地基处理的目的和意义地基处理的目的和意义二二 常见软弱土和不良土常见软弱土和不良土三三 地基处理常用方法地基处理常用方法四四 地基处理方法分类及适用范围地基处理方法分类及适用范围五五 地基处理方法选用原则和规划程序地基处理方法选用原则和规划程序六六 地基处理发展展望地基处理发展展望地基处理方法概述地基处理方法概述内容提要内容提要3n天然地基天然地基土质地基土质地基岩石地基岩石地基特殊土地基特殊土地基n人工地基人工地基若天然地基软弱，承载力和变形不能满足设计要求若天然地基软弱，承载力和变形不能满足设计要求时，需进行加固处理的时，需进行加固处理的(如排水固结
2、法等处理如排水固结法等处理)地基。地基。n复合地基复合地基由两种不同强度的介质（如软土中加入水泥）组成由两种不同强度的介质（如软土中加入水泥）组成的人工地基。的人工地基。一一 地基处理的目的和意义地基处理的目的和意义基本概念基本概念4一一 地基处理的目的和意义地基处理的目的和意义各种建筑物和构筑物对地基的要求主要包括三个方面：各种建筑物和构筑物对地基的要求主要包括三个方面：稳定问题：稳定问题：指在建(构)筑物荷载(包括静、动荷载的各种组合)作用下，地基土体能否保持稳定。变形问题：变形问题：指在建(构)筑物的荷载(包括静、动荷载的各种组合)作用下，地基土体产生的变形(包括沉降，或水平位移，或不均
3、匀沉降)是否超过相应的允许值。渗透问题：渗透问题：包括（1）蓄水构筑物地基渗流量是否超过其允许值（如水库坝基渗流量超过其允许值的后果是造成较大水量损失，甚至导致蓄水失败）；（2）地基中水力比降是否超过其允许值（地基中水力比降超过其允许值时，地基土会因潜蚀和管涌产生稳定性破坏，进而导致建(构)筑物破坏）。5一一 地基处理的目的和意义地基处理的目的和意义 当天然地基不能满足建当天然地基不能满足建(构构)筑物在上述三个方面的要筑物在上述三个方面的要求时，需要对天然地基进行地基处理。求时，需要对天然地基进行地基处理。天然地基通过地基天然地基通过地基处理形成人工地基，从而满足建处理形成人工地基，从而满足
4、建(构构)筑物对地基的各种要筑物对地基的各种要求。求。土木工程功能化、城市建设立体化、交通运输高速化，以土木工程功能化、城市建设立体化、交通运输高速化，以及改善综合居住条件已成为我国现代土木工程建设的特征。及改善综合居住条件已成为我国现代土木工程建设的特征。各类土木工程建设项目对地基提出了更高的要求。各类土木工程建设项目对地基提出了更高的要求。6二二 常见软弱土和不良土常见软弱土和不良土 判别天然地基是否属于软弱地基或不良地基没有明确的界限，判别天然地基是否属于软弱地基或不良地基没有明确的界限，工程师们常常将不能满足建工程师们常常将不能满足建(构构)筑物对地基要求的天然地基称为筑物对地基要求的
5、天然地基称为软弱地基或不良地基。因此，天然地基是否属于软弱地基或不良软弱地基或不良地基。因此，天然地基是否属于软弱地基或不良地基也可以说是相对的，并无严格的标准。地基也可以说是相对的，并无严格的标准。在土木工程建设中常常将下述地基土称为软弱土和不良土：在土木工程建设中常常将下述地基土称为软弱土和不良土：软黏土、人工填土、部分砂土和粉土、湿陷性土、有机质土和泥软黏土、人工填土、部分砂土和粉土、湿陷性土、有机质土和泥炭土、膨胀土、盐渍土、垃圾土、多年冻土、岩溶、土洞和山区炭土、膨胀土、盐渍土、垃圾土、多年冻土、岩溶、土洞和山区地基等。地基等。地基土要求截然不同地基土要求截然不同我国广泛分布着海相、
6、湖相、河相沉积的软弱黏性土层：我国广泛分布着海相、湖相、河相沉积的软弱黏性土层：含水量大、压缩性、高强度低、透水性差、不少情况埋藏深厚含水量大、压缩性、高强度低、透水性差、不少情况埋藏深厚7二二 常见软弱土和不良土常见软弱土和不良土1、软黏土、软黏土 8二二 常见软弱土和不良土常见软弱土和不良土2、人工填土、人工填土 人工填土按照物质组成和堆填方式可以分为素填土、杂填土和冲填土三类。人工填土按照物质组成和堆填方式可以分为素填土、杂填土和冲填土三类。素填土素填土是由碎石、砂或粉土、黏性土等一种或几种组成的填土。若经分层压实后则是由碎石、砂或粉土、黏性土等一种或几种组成的填土。若经分层压实后则称为
7、称为压实填土压实填土。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。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。杂填土杂填土是人类活动形成的无规则堆积物，其成分复杂，性质也不相同，且无规律性。是人类活动形成的无规则堆积物，其成分复杂，性质也不相同，且无规律性。在大多数情况下，杂填土是比较疏松和不均匀的。在同一场地的不同位置，地基承载力在大多数情况下，杂填土是比较疏松和不均匀的。在同一场地的不同位置，地基承载力和压缩性也可能有较大的差异。和压缩性也可能有较大的差异。冲填土冲填土是由水力冲填泥砂形成的填土。冲填土的性质与所冲填泥砂的来源及冲填时是由水力冲填泥砂形成的填土。冲填土的
8、性质与所冲填泥砂的来源及冲填时的水力条件有密切关系。含带土颗粒较多的冲填土往往是欠固结的，其强度和压缩性指的水力条件有密切关系。含带土颗粒较多的冲填土往往是欠固结的，其强度和压缩性指标都比同类天然沉积土差；以粉细砂为主的冲填土，其性质基本上和粉细砂相同。标都比同类天然沉积土差；以粉细砂为主的冲填土，其性质基本上和粉细砂相同。素填土素填土杂填土杂填土围海筑地冲填土围海筑地冲填土9二二 常见软弱土和不良土常见软弱土和不良土3、部分砂土和粉土、部分砂土和粉土 地基土液化震陷变形地基土液化震陷变形10二二 常见软弱土和不良土常见软弱土和不良土4、湿陷性土、湿陷性土 渤海渤海华北平原华北平原东南季风东南
9、季风太行山太行山黄土高原黄土高原沙漠沙漠戈壁戈壁降雨降雨降尘降尘西风西风黄土高原上的湿陷性黄土黄土高原上的湿陷性黄土11 以粉土为主以粉土为主 孔隙比大孔隙比大 e1.0 天然密度小天然密度小 1.41.65 g/cm3 富含碳酸盐类富含碳酸盐类遇水沉降增大，称湿陷性遇水沉降增大，称湿陷性成因：成因：风成，部分水成风成，部分水成特点：特点：湿陷性湿陷性又分：自重湿陷性黄土地基和非自重湿陷性黄土地基又分：自重湿陷性黄土地基和非自重湿陷性黄土地基0hhhpps015.0s 湿陷性黄土湿陷性黄土二二 常见软弱土和不良土常见软弱土和不良土4、湿陷性土、湿陷性土 12二二 常见软弱土和不良土常见软弱土和
10、不良土5、有机质土和泥炭土、有机质土和泥炭土6、垃圾土、垃圾土 垃圾土：垃圾土：城市废弃的工业垃圾和生活垃圾形成的地基土。垃城市废弃的工业垃圾和生活垃圾形成的地基土。垃圾土的性质十分复杂，很大程度上取决于废弃垃圾的类别和堆积圾土的性质十分复杂，很大程度上取决于废弃垃圾的类别和堆积时间，生活垃圾比工业垃圾更为复杂。时间，生活垃圾比工业垃圾更为复杂。垃圾堆场的地基处理也已成为岩土工程师的工作内容，不仅垃圾堆场的地基处理也已成为岩土工程师的工作内容，不仅要保持垃圾土地基稳定，而且要解决好防止垃圾污染地下水源等要保持垃圾土地基稳定，而且要解决好防止垃圾污染地下水源等环境保护问题。环境保护问题。13二二
11、 常见软弱土和不良土常见软弱土和不良土7、膨胀土、膨胀土 膨胀土膨胀土是指黏粒成分主要由亲水性黏土矿物组成的黏性土。是指黏粒成分主要由亲水性黏土矿物组成的黏性土。膨胀土在环境的温度和湿度变化时会产生强烈的胀缩变形。利用膨胀土在环境的温度和湿度变化时会产生强烈的胀缩变形。利用膨胀土作为建膨胀土作为建(构构)筑物地基时，如果没有采取必要的地基处理措筑物地基时，如果没有采取必要的地基处理措施，膨胀土饱水膨胀、失水收缩常会给建施，膨胀土饱水膨胀、失水收缩常会给建(构构)筑物造成危害。筑物造成危害。膨胀土在我国分布范围很广，根据现有的资料，广西、云南、膨胀土在我国分布范围很广，根据现有的资料，广西、云南
12、、湖北、河南、安徽、四川、河北、山东、陕西、江苏、内蒙古、湖北、河南、安徽、四川、河北、山东、陕西、江苏、内蒙古、贵州和广东等地均有不同范围的分布。贵州和广东等地均有不同范围的分布。8、盐渍土、盐渍土14二二 常见软弱土和不良土常见软弱土和不良土10、岩溶、土洞和山区地基、岩溶、土洞和山区地基 9、多年冻土、多年冻土 15三三 地基处理常用方法地基处理常用方法地基处理方法多达上百种，常用的主要有：地基处理方法多达上百种，常用的主要有：换填法换填法排水固结法排水固结法土桩、灰土桩挤密法土桩、灰土桩挤密法沉管挤密砂石桩法沉管挤密砂石桩法振冲法振冲法强夯法和强夯置换法强夯法和强夯置换法灌浆法灌浆法高
13、压喷射注浆法高压喷射注浆法水泥土搅拌法水泥土搅拌法石灰桩法石灰桩法低强度桩复合地基法低强度桩复合地基法冻结法冻结法锚固法锚固法土的加筋法土的加筋法垫层置换法垫层置换法三三 地基处理常用方法地基处理常用方法砂（碎石）垫层砂（碎石）垫层171 散体材料桩、砂石桩、石灰桩2 胶结掺和料桩 水泥粉煤灰碎石桩 水泥土桩 高压喷射注浆桩土桩置换法土桩置换法三三 地基处理常用方法地基处理常用方法堆载预压堆载预压18混凝土灌注桩混凝土灌注桩三三 地基处理常用方法地基处理常用方法真空预压真空预压19静重碾压静重碾压Compaction by rolling 振动平胎碾砾石羊足碾粘性土或粉土机械压密法机械压密法三
14、三 地基处理常用方法地基处理常用方法平滑鼓型振动碾平滑鼓型振动碾 振动平板碾级配砂或者砂、砾和粘性土的混合土振动平板碾级配砂或者砂、砾和粘性土的混合土灰土挤密桩灰土挤密桩20进料口进料口管嘴管嘴砂桩套管套管管嘴管嘴深层挤密法深层挤密法三三 地基处理常用方法地基处理常用方法21强夯法强夯法三三 地基处理常用方法地基处理常用方法振冲法振冲法(1)设备设备,振冲器振冲器d=270420mm,l=23m,G=820KN(2)原理原理:振振:偏心轮旋转偏心轮旋转,振动加密振动加密,使颗粒移动使颗粒移动 冲冲:高压水从中间穿过高压水从中间穿过,土颗粒振浮液化固结土颗粒振浮液化固结22振冲法振冲法三三 地基
15、处理常用方法地基处理常用方法23刚性桩基础法刚性桩基础法三三 地基处理常用方法地基处理常用方法CFG桩法桩法24打入桩打入桩三三 地基处理常用方法地基处理常用方法桩板结构桩板结构25高压喷射注浆法高压喷射注浆法三三 地基处理常用方法地基处理常用方法灌浆法灌浆法26桩土应力比：桩土应力比：n=p/s面积置换率：面积置换率：m=Ap/A复合地基复合地基散体材料桩复合地基散体材料桩复合地基柔性桩复合地基柔性桩复合地基刚性桩复合地基刚性桩复合地基砂石桩、砂桩、搅拌桩、水泥砂石桩、砂桩、搅拌桩、水泥土桩、土桩、灰土桩、土桩、土桩、灰土桩、CFG桩；桩；混凝土桩混凝土桩桩与土共同变形，共同承桩与土共同变形
16、，共同承载；非均质，各向异性载；非均质，各向异性 与桩基区别？与桩基区别？深层水泥搅拌法深层水泥搅拌法三三 地基处理常用方法地基处理常用方法27已有桩或墩的持力层加固已有桩或墩的持力层加固已有结构地基加固已有结构地基加固提高水平抵抗力提高水平抵抗力抵抗上浮抵抗上浮结构结构沉井沉井持力层持力层深层水泥搅拌法深层水泥搅拌法三三 地基处理常用方法地基处理常用方法28深层搅拌法施工工艺流程深层搅拌法施工工艺流程定定位位预预搅搅拌拌下下沉沉喷喷浆浆搅搅拌拌上上升升重重复复搅搅拌拌下下沉沉重重复复搅搅拌拌上上升升完完毕毕深层水泥搅拌法深层水泥搅拌法三三 地基处理常用方法地基处理常用方法2929人工加固建筑
17、性能不良的软土地基，常用的加固方法有：人工加固建筑性能不良的软土地基，常用的加固方法有：排水、压密、加筋、固化排水、压密、加筋、固化等几类。等几类。土的加筋法土的加筋法三三 地基处理常用方法地基处理常用方法30四四 地基处理方法分类及适用范围地基处理方法分类及适用范围对地基处理方法进行严格的统一分类很困难。对地基处理方法进行严格的统一分类很困难。方法分类原则多，同一原则不同专家分类方法也不同。方法分类原则多，同一原则不同专家分类方法也不同。不少地基处理方法具有多种效用，如土桩和灰土桩既有挤密作不少地基处理方法具有多种效用，如土桩和灰土桩既有挤密作用又有置换作用。用又有置换作用。一些地基处理方法
18、的加固机理以及计算方法目前还不是十分明一些地基处理方法的加固机理以及计算方法目前还不是十分明确，尚需进一步探讨，如低位高真空击密法等。确，尚需进一步探讨，如低位高真空击密法等。地基处理方法也在不断发展，功能不断扩大，也使地基处理方地基处理方法也在不断发展，功能不断扩大，也使地基处理方法分类变得更加困难。法分类变得更加困难。地基处理方法分类也不宜太细、类别太多。地基处理方法分类也不宜太细、类别太多。地基处理方法八类。地基处理方法八类。置换，排水固结，灌入固化物，振密、挤密，加筋，冷置换，排水固结，灌入固化物，振密、挤密，加筋，冷热处理，托换，纠倾和迁移热处理，托换，纠倾和迁移31四四 地基处理方
19、法分类及适用范围地基处理方法分类及适用范围1.置换置换2.排水固结排水固结32四四 地基处理方法分类及适用范围地基处理方法分类及适用范围4.振密、挤密振密、挤密3.灌入固化物灌入固化物33四四 地基处理方法分类及适用范围地基处理方法分类及适用范围5.加筋加筋6.冷热处理冷热处理7.托换托换8.纠倾和迁移纠倾和迁移34四四 地基处理方法分类及适用范围地基处理方法分类及适用范围35四四 地基处理方法分类及适用范围地基处理方法分类及适用范围36四四 地基处理方法分类及适用范围地基处理方法分类及适用范围37四四 地基处理方法分类及适用范围地基处理方法分类及适用范围38四四 地基处理方法分类及适用范围地
20、基处理方法分类及适用范围39四四 地基处理方法分类及适用范围地基处理方法分类及适用范围40四四 地基处理方法分类及适用范围地基处理方法分类及适用范围41四四 地基处理方法分类及适用范围地基处理方法分类及适用范围42五五 地基处理方法选用原则和规划程序地基处理方法选用原则和规划程序43五五 地基处理方法选用原则和规划程序地基处理方法选用原则和规划程序地地基基处处理理规规划划程程序序44六六 地基处理发展展望地基处理发展展望 近近20多年来，我国地基处理技术和复合地基理论发展很快，多年来，我国地基处理技术和复合地基理论发展很快，表现在各种地基处理方法得到应用和普及，地基处理队伍的不断表现在各种地基
21、处理方法得到应用和普及，地基处理队伍的不断扩大，我国地基处理理论发展也很快。在探讨加固机理、改进施扩大，我国地基处理理论发展也很快。在探讨加固机理、改进施工机械和施工工艺、发展检验于段、提高处理效果、改进设计方工机械和施工工艺、发展检验于段、提高处理效果、改进设计方法等方面，每一种地基处理方法都取得不少进展。法等方面，每一种地基处理方法都取得不少进展。应重视普及基础上的进一步提高，重视下述几个方面工作。应重视普及基础上的进一步提高，重视下述几个方面工作。研制和引进地基处理新机械，提高各种工法的施工能力研制和引进地基处理新机械，提高各种工法的施工能力加强理论研究，提高设计水平加强理论研究，提高设计水平发展地基处理新方法、复合地基新技术、地基处理新材料，如发展地基处理新方法、复合地基新技术、地基处理新材料，如深层搅拌专用固化剂等。深层搅拌专用固化剂等。发展测试技术，包括各种地基处理工法本身的质量检验，以及发展测试技术，包括各种地基处理工法本身的质量检验，以及采用地基处理加固效果的评价。采用地基处理加固效果的评价。
