地基处理技术课件.ppt
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1、地基处理技术 绪论,地基处理技术,地基处理技术 绪论,1.1 地基处理的目的和意义,一、地基处理的定义,场地:指工程建设所占有并直接使用的有限面积的土地。场地范围内及其邻近的地质环境都直接影响着场地的稳定性。,地基:指承托建筑物基础的这一部分很小的场地。,基础:指建筑物向地基传递荷载的下部结构。,相关概念,地基处理技术 绪论,地基存在的问题,1.1 地基处理的目的和意义,地基处理技术 绪论,楼脆脆,1.1 地基处理的目的和意义,地基处理技术 绪论,楼歪歪,1.1 地基处理的目的和意义,地基处理技术 绪论,搓板路,1.1 地基处理的目的和意义,地基处理技术 绪论,铁路路基垮塌,1.1 地基处理的
2、目的和意义,地基处理技术 绪论,1.1 地基处理的目的和意义,地基处理技术 绪论,1.1 地基处理的目的和意义,地基处理技术 绪论,实例1加拿大特朗斯康谷仓,加拿大特朗斯康谷仓平面呈矩形,长59.44 m,宽23.47 m。高31.0m。容积36368 m3。谷仓为圆筒仓,每排13个圆筒仓,共5排65个圆筒仓组成。谷仓的基础为钢筋混凝土筏基,厚61cm,基础埋深3.66m。,谷仓于1911年开始施工,1913年秋完工。1913年9月起往谷仓装谷物,10月当谷仓装了31822m谷物时,发现1小时内垂直沉降达30.5cm。结构物向西倾斜,并在24小时之内,谷仓倾倒。谷仓西端下沉7.32m,东端上抬
3、1.52m。1913年10月18日谷仓倾倒后,上部钢筋混凝土筒仓坚如盘石,仅有 极少的表面裂缝。,1.1 地基处理的目的和意义,地基处理技术 绪论,实例2.香港宝城滑坡,1972年7月某日清晨,香港宝城路附近,两万立方米残积土从山坡上下滑,巨大滑动体正好冲过一幢高层住宅-宝城大厦,顷刻间宝城大厦被冲毁倒塌并砸毁相邻一幢大楼一角约五层住宅。死亡67人。,1.1 地基处理的目的和意义,地基处理技术 绪论,实例3.比萨斜塔,比萨斜塔是比萨大教堂的钟楼,塔八层,高53.3m。塔的砖石地基的直径为19.6m,最大深度5.5m。塔基向南倾斜,与地面成5.5。第七层在南面突出4.5m。比萨斜塔基础底面倾斜值
4、,经计算为0.093,即9.3,我国国家标准建筑地基基础设计规范GBJ 789中规定:高耸结构基础的倾斜,当建筑物高度Hg为:50mHg100m时,其允许值为0.005,即0.5。比萨斜塔基础实际倾斜值已等于我国国家标准允许值的18倍。,1.1 地基处理的目的和意义,地基处理技术 绪论,实例4.大地震中地基液化,地震引起大面积砂土地基液化后产生很大的侧向变形和沉降,大量的建筑物倒塌或遭到严重损伤。,1.1 地基处理的目的和意义,地基处理技术 绪论,实例5Teton坝,Teton坝位于美国爱达荷州的Teton河上,是一座防洪、发电、旅游、灌溉等综合利用工程。大坝为土质肥心墙坝。最大坝高126.5
5、m(至心墙齿槽底),坝顶长945m。建于1972-75年,1976年6月失事。损失:直接8000万美元,起诉5500 起,2.5亿美元,死14人,受灾2.5万人,60万亩土地,32公里铁路。渗透破坏。,1.1 地基处理的目的和意义,地基处理技术 绪论,地基处理,土木工程建设中,当天然地基不能满足建筑对地基的要求时,需对天然地基进行加固改良,形成人工地基,以满足其使用要求,这种地基加固改良,称为地基处理。,1)提高地基的抗剪强度,增加其稳定性;2)降低地基土的压缩性,减少地基的沉降变形;3)改善地基土的渗透特性,减少地基渗漏或加强其渗透稳定;4)改善地基土的动力特性,提高地基的抗振性能;5)改善
6、特殊土地基的不良特性,满足工程设计要求。,地基处理的目的,1.1 地基处理的目的和意义,地基处理技术 绪论,改善土的抗剪特性,地基的破坏属于剪切破坏。因此可以通过提高地基土的抗剪强度来提高地基的强度和承载力。从而防止结构倒塌、边坡失稳。,地基的剪切破坏表现:建筑物的地基承载力不够;由于偏心荷载及侧向土压力的作用使结构物失稳;由于填土或建筑物荷载,使邻近地基产生隆起;土方开挖时边坡失稳;基坑开挖时坑底隆起。,1.1 地基处理的目的和意义,地基处理技术 绪论,降低地基的压缩特性,土的压缩机理 土中的孔隙的减少。由于孔隙中含有水和气,压缩速度受排水和排气特性的影响。,土的压缩性表现:建筑物的沉降合差
7、异沉降大;地基的固结沉降;地基的不均匀沉降。,减小建筑物的沉降和不均匀沉降;减小基坑开挖、隧道施工引起的地面沉降;减小降水产生的固结沉降。,1.1 地基处理的目的和意义,地基处理技术 绪论,改善透水特性,地基的透水性表现:堤坝等基础产生的地基渗漏;基坑开挖工程中,因土层内夹薄层粉砂或粉土而产生流沙和管涌。,土的透水性能主要受孔隙大小(渗透性)和排水距离的的影响。可以通过减小孔隙和填充孔隙的方法来减小土的渗透性。也可以在土中植入透水性好的介质(砂石桩和排水板)来增加其渗透特性。,地下水位下基坑开挖的止水;砂土液化中的排水。,1.1 地基处理的目的和意义,地基处理技术 绪论,改善动力特性,松散粉细
8、砂的液化机理 在动力荷载作用下,松散粉细砂有结构变密的趋势,从而导致孔压增长,产生液化现象。因此可以通过增加密度、减小动剪切应力和改良排水条件三方面来处理可液化地基。,地基的动力特性表现:在地震时饱和松散粉细砂将产生液化;由于交通荷载或打桩等原因,使邻近地基产生震动下沉。,1.1 地基处理的目的和意义,地基处理技术 绪论,改善特殊土的不良地基特性,改善黄土的湿陷性;改善膨胀土的胀缩性;改善冻土的冻胀和融沉特性。,1.1 地基处理的目的和意义,地基处理技术 绪论,1.1 地基处理的目的和意义,地基处理对象及特征,地基处理技术 绪论,软弱地基,软土(Soft Soil),包括淤泥和淤泥质土。在静水
9、或非常缓慢的流水环境中沉积,经生物化学作用形成。主要由细粒土组成,孔隙比大(大于1.0)、天然含水量高(接近或大于液限)、压缩性高(压缩系数0.5MPa-1)和强度低。广泛分布在我国东南沿海及内地。例如天津、上海、杭州宁波、温州、厦门、广州等沿海地区,以及昆明、武汉等内地地区。,1.1 地基处理的目的和意义,地基处理技术 绪论,人工填土,分为素填土、杂填土和冲填土三类。素填土:碎石、砂或粉土、粘性土等一种或几种材料组成的填土。杂填土:由人类活动形成的不规则堆积物,由大量建筑垃圾、工业废料或生活垃圾组成,成分复杂,性质不同,且无规律。冲填土:水力充填泥沙组成。冲填土是否需要处理和采取何种方法处理
10、,取决于冲填土的颗粒组成、土层厚度和排水条件。,1.1 地基处理的目的和意义,地基处理技术 绪论,部分砂土和粉土,主要指饱和的粉细砂和砂质粉土。由于密实度小,容易在动力荷载下产生液化现象,并容易在动水压力作用下产生管涌和流沙现象。,1.1 地基处理的目的和意义,湿陷性土,指土体在一定压力下受水浸湿时产生的湿陷变形量达到一定数值的土。包括:湿陷性黄土、干旱和半干旱地区具有崩解性的碎石土和砂土。黄土在我国特别发育,广泛分布在黑龙江、吉林、辽宁、内蒙、山东、河北、河南、山西、陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆等地。,地基处理技术 绪论,有机质土和泥炭土,有机质含量大于5%的土称为有机质土,有机质含量大于6
11、0%的土称为泥炭土。,1.1 地基处理的目的和意义,膨胀土,指粘粒成分主要由亲水性矿物所组成的粘性土。具有吸水膨胀、失水收缩的特性。主要分布在广西、云南、湖北、河南、安徽、四川、河北、山东、陕西、江苏、广东等地。,地基处理技术 绪论,多年冻土,土的温度连续三年或三年以上保持在零摄氏度或以下,含有冰的土。,盐渍土,易容盐含量(易容盐的质量与干土质量之比)高于0.3%的土。盐遇水溶解后,物理和力学性质均会发生变化,强度降低。有的浸水后发生溶陷,有的温度或湿度发生变化时发生体积膨胀。,1.1 地基处理的目的和意义,地基处理技术 绪论,岩溶、土洞和山区地基,主要出现在碳酸类岩石地区。其基本特性是地基主
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