第10章地基处理备课讲义(托换加固)
基础托换施工技术
6.7 基础托换施工技术6.7.1 基础托换的概念与特点1.背景与概念●地铁施工中总会遇到整个隧道或部分隧道要从现有建筑物下面穿过的情况。
●地铁下穿施工必然会使临近及上部建筑物的基础产生水平或垂直位移，直接影响到邻近既有建筑物的安全。
●基础托换就是采用地基处理或加固等措施提高建筑物基础的承载力，保证建筑物安全的方法。
●目前基础托换技术已得到飞跃发展，并在地铁施工中得到了广泛应用。
2.托换技术的类型(1)补救性托换 指建筑物地基承载力不足时进行的地基处理或加固。
(2)预防性托换 指当地下工程穿越既有建筑物地下基础时，或因二者相靠太近，采取的基础托换。
补救性托换(3)维持性托换 指在新建的建筑物基础上预先设计好可顶升的措施，以备以后可能需进行的基础托换。
●与地下铁道施工有关的是第二种即预防性托换。
预防性托换：侧向托换3.基础托换技术要点①根据工程实际需要选定加固或托换方案②当地铁下穿建筑物基础时，建筑物荷载应传递到托换基础上。
③托换范围往往由小到大，逐步扩大。
④托换施工前，要先对被托换建筑物的安全予以论证。
⑤在整个托换施工过程中必须布置严密的监测工作。
6.7.2 主要基础托换技术1.坑式托换技术一种通过侧向垂直导坑方式开挖建筑物基础底部土体，而后浇筑混凝土代替原有土质地基的托换方法。
●沿既有建筑物基础靠近地铁隧道的一侧，在外墙边开挖垂直导坑坑井；●将竖向导坑朝横向扩展到基础下面，并继续往下开挖到要求的持力层标高；●用混凝土快速浇筑已开挖的坑体；●施工时按跳挖方法，分段分批进行开挖和浇筑，直至全部托换基础工作完成。
1.坑式托换技术(2)适用范围●易于开挖的土层；●开挖深度范围内无地下水或采取降低地下水位措施较为方便；●托换深度不大；●建筑物的基础最好是条形基础，亦即在该基础下进行局部范围开挖时所产生的影响可由条形基础其它地段所分担。
●托换工作应从建筑物向下传递荷载最大的部位(一般是横墙与外墙的接头部位)开始。
地基处理及加固PPT课件
振动压实法
振动压实法是利用振动机产生的竖向振动力，使土颗粒 受振移动至稳固位置并减小孔隙，而使土层密实的地基 加固方法。该法适 用于处理地下水位在0.6m以上的无粘 性土或粘粒含量低、透水性较好的松散杂场土地基。
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二、强夯法：通过重锤(8~30吨) 利用一定的落差 (8~20米) ，对地基施加很大的冲击能，以达到地基 加固的目的。
夯击效果。
3.强夯置换法夯击点间距一般比强夯法大
强夯置换法形成的砂石墩复合地基，其夯点布置应根据复
合地基置换率来确定。
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夯锤
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脱钩机构
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强夯施工程序 框图
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强夯工地现场
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被处理土质
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夯机
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起锤
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现场测试
1．地面及深层变形 目的：
了解地表隆起的范围以及垫层密实度变化； 研究夯击能量与夯沉量的关系，以确定单点最佳 夯击能量；
2、夯击遍数与间隔
遍数：夯击一般采用2~3遍。
间隔：取决于空隙水压力的消散时间。对于砂土，一
般
2~4min，对于粘性土，一般2~4周。
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不论是强夯法或强夯置换法，其夯点布置与实施的效果和
施工方便性有直接关系。大体上可根据以下几方面来确定：
1．根据建筑物结构类型进行布置。对于基础面积较大的
建筑物，可按等边三角形或正方形布点；对条形基础可根据承
1、排水系统 竖向排水系统： 普通砂井 袋装砂井 塑料排水带
建筑施工技术
地基处理及加固
2020/3/28
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• 一、换填垫层法
地基加固与处理 教学大纲
地基加固与处理一、课程说明课程编号：120510Z10课程名称：地基加固与处理/Foundation Improvement and Treatment课程类别：专业选修课学时/学分：24/1.5先修课程：工程地质、土力学、基础工程适用专业：土木工程、铁道工程教材、教学参考书：教材：地基处理与加固，主编：王星华，中南大学出版社，2013.8第3次印刷教学参考书：1、地基处理手册，龚晓南主编，第三版，中国建筑工业出版社，2013.5二、课程设置的目的意义《地基加固与处理》是土木工程专业一门主要的专业技术课，为限定选修课，也适应于铁道工程。
随着我国经济建设的快速发展，我国的基本建设也在快速发展，随之而来的各种地基问题也越来越多。
加之我国地域辽阔，从沿海到内地；从平原到山区，分布着多种多样的地基土，其抗剪强度、压缩性以及透水性等力学性能指标因土的种类不同而具有很大的差异。
为了在这样的地基土上面修建构筑物，对地基处理的要求越来越高，也越来越紧迫和广泛。
地基处理与加固技术的建立与发展始终是和工程建设以及科学技术发展的水平紧密联系在一起的，他来源于工程实际，又服务于工程实际。
本课程的主要任务是通过各个教学环节，运用各种教学手段和方法，使学生掌握常用地基处理方法的基本概念、基本规律和基本原理、基本计算方法，培养学生分析、解决问题的能力和实验技能，为学习后继课程、从事工程技术工作、科学研究以及开拓新技术领域打下坚实的基础。
三、课程的基本要求1.知识要求（1）初步了解各种地基处理与加固技术的基本原理、适用范围、设计计算方法与步骤、施工中及施工后应注意的问题以及各种地基处理方法的质量控制与检验的方法等；（2）了解国内外地基处理与加固技术的发展动态与方向；（3）掌握具体工程具体分析、把握关键问题、有针对性地合理选择地基处理与加固技术的方法；（4）加深理解先导课（土力学等）的基本原理、基本概念在地基处理与加固技术中的应用条件与范围。
地基处理与加固技术讲解
地基处理与加固技术讲解一、地基处理的重要性与目的地基处理是建筑工程中至关重要的一环。
一个稳固的地基可以确保建筑物的安全性和稳定性，减少地基沉降和结构变形的风险。
地基处理的目的是通过采取一系列措施，改善地基的承载性能，使其能够满足工程的要求。
二、地基处理的常见方法1.加固地基的物理方法物理方法是通过改变地基的物理性质，增强地基的稳定性。
常见的物理方法包括挖土排浆、挤浆灌注桩和土石方加固等。
挖土排浆是通过将软弱土层挖掉，填充更稳定的土进行替代，提高地基的承载能力。
挤浆灌注桩则是将混凝土浆料注入地下孔洞中形成桩体，增加地基的承载能力。
土石方加固则是在地基表面覆盖一层坚硬土石方材料，增加地基的稳定性。
2.改善地基的化学方法化学方法是通过改变地基土的化学性质，提高其稳定性。
常见的化学方法包括灌浆、加固和土壤固化等。
灌浆是将固化材料注入地基土中，起到填补空隙、增强土的粘聚力和抗剪强度的作用。
加固则是加入胶结材料、填充剂等来增强土体的坚硬度和稳定性。
土壤固化则是通过添加化学药剂，改变土壤的结构和性能，提高地基的承载能力。
三、地基处理的适用条件与注意事项1.地基处理的适用条件地基处理的适用条件首先是确定地基类型和地基问题的性质。
不同地基类型对地基处理技术的适用性不同，需要根据具体情况选择合适的处理方法。
其次，需要考虑工程的经济性和可行性。
有些地基处理方法费用较高，可能并不适用于所有项目。
2.地基处理的注意事项地基处理需要进行全面的地质勘察和分析，以确保选择的处理方法能够解决地基问题。
此外，施工过程中需要注意地基处理的均匀性和一致性，避免出现局部强度差异引发新的问题。
同时，需要合理安排施工进度，避免对周围环境和已有建筑物造成不必要的影响。
四、地基处理的案例分析1.深圳某高层建筑地基处理案例该项目地处松散的粘土层上，地基容易出现沉降和不均匀沉降的问题。
为了保证建筑物的稳定性，采用了挤浆灌注桩和土石方加固的地基处理方法。
地基处理教学大纲
地基处理教学大纲一、引言地基处理是土木工程中至关重要的一部分，它是确保建筑物安全和稳定性的基础。
本课程将介绍地基处理的基础理论、设计方法和实践应用。
二、地基处理的概述1.定义：地基处理是指对建筑物下部或其周围土壤层进行改良，以增强其承载能力和稳定性。
2.目的：确保建筑物的安全、可靠、稳定和长久使用。
3.方法：加筋、加固、加厚、降压等手段。
三、地基工程的基本知识1.土体的力学性质：黏聚力、内摩擦角、孔压、支持力。
2.地基设计参数：荷载、设计参数、承载能力、稳定性。
3.地基设计方法：经验公式、有限元分析、粘土液限分析、本构模型等。
四、地基处理技术1.地基加固技术：超载、加固、加厚、混凝土加固等。
2.地基加筋技术：钢筋、钢丝网、聚合物增强等。
3.地基降压技术：地基改良、荷载卸除等。
五、地基处理项目实践1.地基处理的现状和发展趋势。
2.案例分析：地基处理在实际项目中的应用。
六、课程总结1.地基处理的重要性和必要性。
2.地基处理基本知识和技术。
3.地基处理项目实践案例。
4.未来发展趋势。
七、课程评估和考核1.日常考察：出勤、课堂表现等。
2.作业：课后习题、小组讨论、课题研究等。
3.期末考核：闭卷考试等。
八、教材参考1.《土力学与地基基础》：霍夫曼、沃斯特等著，科学出版社。
2.《地基和基础设计》：C.R.斯科特著，清华大学出版社。
3.《地基工程导论》：B.菲尔德斯著，机械工业出版社。
以上便是本课程地基处理教学大纲，希望能为学生提供地基处理理论、技术及实践应用的全面知识，提高其在地基处理方面的综合能力。
预压托换法加固补强钢筋混凝土灌注桩基础
首 先 要 对 单 桩 钻 孔 ，检 查 原 有 桩 位 与 设 计 图 标 注 的 位 置是 否一致 ，对桩 位进行 重复检 查 ，这是基础 步骤 ；
其 次 ，经过初 步检查 后 ，对 桩机进 行校准 ，将 已标注 的 固定桩 位的钢 筋点 与下锤 的标注点 相重 叠 ，方便 下锤 的
２ ． 安 装 过 程 钢 筋 的 数量 与质 量 要 严 格 按 照 设 计 标 准 来 。 依据 设计
图规划的加 劲箍 间距 、规格等参数调控钢筋 的放样下料。
对 于 主 筋 与 箍筋 的设 置 可 以使 用 点 焊 或 机 器 断 面 ，分 段 制
年 ，现在楼体过度老 旧，政府 要进 行翻修 ，并加 高楼层。 导致原有地基承载力不够 ，所 以要 对地基进行加 固补 强，
作底 笼 。 并 且 在 钢 筋 笼 调 入 孔
时 ，注 意勿碰孔壁 ，避免钢筋上浮。
３ 昆 凝 土 灌 注 过 程
混 凝 土 的材 料 要选 用 性 价 比高 的 ，最 好 采 用 粗 骨 科 、 粒 径 小 于 钢 筋 净 距 三 分 之 一 的材 料 。Ｃ ２ ５ 强度 等级 、 Ｐ ８ 等 级的抗 渗混凝 土。然 后通过机器搅拌配料 ，可 以使配料均 匀 。 在 浇筑 混凝 土过 程 中 ，利 用 水 下 灌 注 到 模 体 里 ，可 以 节 能减 排 ，并 且 加 大 灌注 桩 的承 载 力 ，也 利 于 在 施 工 复 杂 的 地 势 下 顺 利成 桩 。 ４ ． 运 输 过 程 混 凝 土 需 要 事 前 配 置 ，然 后 运 送 到 施 工 现 场 ，这 就 对 运 送 时 间 有 很 大 要 求 。 首 先 ，时 间 不应 该 超 过 混 凝 土 初 凝 时 间 ；其 次 ，要 保证 混凝 土均 匀 不 分层 ；最 后 ，浇 筑 速 度 要 快 ，防 止 混 凝 土 初凝 。 但在 运送 工程 中 ，难 免 会 出现 泄
地基处理及加固共43页PPT
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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地基处理及加固
1、 舟 遥 遥 以 轻飏， 风飘飘 而吹衣 。 2、 秋 菊 有 佳 色，裛 露掇其 英。 3、 日 月 掷 人 去，有 志不获 骋。 4、 未 言 心 相 醉，不 再接杯 酒。 5、 黄 发 垂 髫 ，并怡 然自乐 。
▪
第十章 既有建(构)筑物地基加固与基础托换技术
第十章既有建(构)筑物地基加固与基础托换技术10.1 概述既有建(构)筑物地基加固与基础托换主要从三方面考虑：一是通过将原基础加宽，减小作用在地基土上的接触压力。
虽然地基土强度和压缩性没有改变，但单位面积上荷载减小，地基土中附加应力水平减小，可使原地基满足建筑物对地基承载力和变形的要求。
或者通过基础加深，虽未改变作用在地基土上的接触应力，但由于基础埋深加大，一者使基础置入较深的好土层，再者加大埋深，地基承载力通过深度修正也有所增加。
二是通过地基处理改良地基土体或改良部分地基土体，提高地基土体抗剪强度、改善压缩性，以满足建筑物对地基承载力和变形的要求，常用如高压喷射注浆、压力注浆以及化学加固等技术。
三是在地基中设置墩基础或桩基础等竖向增强体，通过复合地基作用来满足建筑物对地基承载力和变形的要求，常用锚杆静压桩、树根桩或高压旋喷注浆等加固技术。
有时可将上述几种技术综合应用。
【例题10-1】既有建(构)筑物地基加固与基础托换主要从以下几个方面来考虑:(A)基础加宽、加深 (B)地基加固 (C)桩式托换 (D)综合加固【正确答案】A B C D【解】既有建(构)筑物地基加固与基础托换主要从三方面考虑：一是通过将原基础加宽，减小作用在地基土上的接触压力。
或者通过基础加深，使基础置入较深的好土层。
二是通过地基处理改良地基土体或改良部分地基土体。
三是在地基中设置墩基础或桩基础等竖向增强体。
有时可将上述几种技术综合应用。
【例题10-2】基础加宽的主要目的是：(A)增加基础刚度 (B)减小基底应力 (C)提高地基土强度 (D)改善地基土压缩性【正确答案】B【解】通过将原基础加宽，减小作用在地基土上的接触压力。
虽然地基土强度和压缩性没有改变，但单位面积上荷载减小，地基土中附加应力水平减小，可使原地基满足建筑物对地基承载力和变形的要求。
【例题10-3】桩式托换技术主要包含以下几种类型:(A)锚杆静压桩 (B)旋喷桩 (C)水泥土搅拌桩 (D)树根桩 (E)碎石桩【正确答案】A B D【解】桩式托换技术是通过在原基础下设置桩，使新设置的桩承担或桩与地基共同承担上部荷载，达到提高承载力，减小沉降的目的。
教学单元10 地基处理
施工时振动大，噪声大，对附近建筑物的安全有影响
主要是将势能转化为夯击能，在地基中产年强大
加
的动应力和冲击波，纵波（压缩波）使土层液化，
固
产生超静水压力，土粒之间产生位移；横波（剪
深层处理
6
土或灰土挤密桩
地下水位以上的湿陷性换土、素填土和杂填 土等
深层处理
7
砂石桩法
松散砂土、素填土和杂填土等
深层处理
8
深层搅拌法
淤泥、淤泥质土、粉土和含水量高且地基承 载力不大于129kpa的粘性土等地基
深层处理
9
高压喷射注浆法
淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂 土、人工填土和碎石土等
深层处理
10.1.2 地基处理的对象
• 软弱地基 是指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土、
或其它高压缩性土层构成的地基。
• 不良地基 是指饱和松散粉细砂、湿陷性黄土、膨胀土、
红黏土、盐渍土、冻土、岩溶与土洞等特殊土构 成的地基。（一般具有区域性特点）
10.1.3 地基处理方法分类
处理方法
适用地基类型
说明
*矩形基础：
垫层顶面宽度宜超出基础底面每边不少于300mm 垫层的的承载力应通过现场试验确定
• 垫层的材料：
• （1） 砂石：应为级配良好，不含植物残体、垃圾等杂质。 当使用粉细砂时，应掺入30﹪的碎石或卵石，最大粒径不宜 大于50mm。对湿陷性黄土地基，不得选用砂石等透水材料 。
• （2） 粉质粘土：土料中有机质含有量不得超过5﹪。不得含 有冻土或膨胀土。当含有碎石时，其粒径不得大于50mm。 用于湿陷性黄土地基的素土垫层，土层中不得夹有砖、瓦和 石块。
地基处理与基础托换
地基处理施工集中进行，施工质量容易控制和 保证，加固后场地较为均匀。
场地形成地基处理的优势：
场地形成地基处理的规模大、效率高，便于进行集 约化管理，其处理效果是土质整体得到改良，在后 期建筑地基处理设计时产生较为明显的经济效益。 为建(构)筑物的正常使用提供足够的安全保障。
P
f
P>f 建筑物荷载过大，使地基 发生整体滑动，建筑物失 稳。
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，仔细地装载，使谷 物均匀分布、10月当谷仓装了31822m3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小时间谷仓倾倒。谷仓西端下沉 7.32m, 东端上抬1.52m。
雨水
建筑
G f
滑动面
山坡上残积土本身强度较低，加之雨水 入渗使其强度进一步大大降低，使得土 体滑动力超过土的强度，于是山坡土体 发生滑动。
实例3. 比萨斜塔
比萨斜塔是比萨大教堂的钟楼，塔
S
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
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 。
实例5．Teton坝 渗透破坏
Teton坝位于美国Idaho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 126.5m(至心墙齿槽底)，坝顶长945m。 建于1972-1975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。