地基处理技术(同济叶观宝)
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地基处理第1章 概述 叶观宝综述
季节性冻土在我国东北、华北和西北广大地区均有分布， 因其呈周期性的冻结和融化，对地基稳定性影响较大。
岩溶（Karst)：广泛分布在贵州和广西两省内。
特性：地基主要受力范围内受水的化学和机械作用而形成 溶洞、溶沟溶槽、落水洞以及土洞等。
危害：基岩面起伏大、且可能有大块孤石；常会遇到滑波、 崩塌和泥石流等不良地质现象。
2019/3/28
基础
（foundation，footing)
具有承上启下的作用。处于上部结构的荷载及地基反力 的相互作用下，承受由此而产生的内力（轴力、剪力、 弯矩）。基础底面的反力反过来又作为地基上的荷载， 使地基土产生应力和变形。
基础设计时，基础本身应具有足够的刚度和强度，同时 地基的变形和强度满足规范的要求。 地基处理：当天然地基很软弱，不能满足地基强度和变 形等的要求时，事先要经过人工处理后再建造基础，这种 地基加固称为地基处理。 地基处理的目的是利用置换、夯实、挤密、排水、胶 结等方法对地基进行加固，用以改变土的特性： 压缩 性、渗透性等 地基处理的对象是软弱土地基和特殊土地基
分布：广西、云南、湖北、河南、安徽、四川、河北、山 东、陕西、江苏、贵州、和广东等地。 特性：土的强度较高、压缩性较低。粘粒成分中含有大量 的亲水性矿物。土呈黄、红、灰白等色。
2019/3/28
杂填土（Miscellaneous)是由人类的活动而任意堆填的 建筑垃圾、工业废料和生活垃圾。
特性：强度低、压缩性高和均匀性差、一般具有浸水湿 陷性。对有机质含量较大的生活垃圾和对基础有侵蚀性 的工业废料等杂填土，未经处理不宜作为持力层。 其它高压缩性土：饱和松散粉细砂在动荷载作用下将产 生液化。
红粘土（Red Clay): 石灰岩和白云岩等碳酸盐类岩石在 亚热带温湿气候条件下，经风化作用所形成的褐红色粘 性土。 通常红粘土是较好的地基土，但由于下卧岩面起伏及存 在软弱土层，一般容易引起地基不均匀变形。
《地基处理》叶观宝 课后简答与答案
第一章绪论1、简述建筑场地岩土上工程勘察的目的及任务。
答：目的：以各种勘察手段和方法，调差研究和分析评价建筑场地和地基地址条件，为设计和施工提供所需要的工程地址材料。
任务：按照工程建设的要求，正确反映工程地质条件，查明不良地址作用和地质灾害，提出资料完整、评价正确的勘察报告。
2、如何确定岩土工程勘察等级？答：根据《岩土工程勘察规范》的规定，岩土工程的勘察等级根据岩土工程的重要性等级、场地的复杂程度和地基的复杂程度等级综合确定，划分为以下几个等级：甲级——在工程重要性等级、建筑场地复杂程度等级和地基复杂程度等级中，有一项或多项为一级；乙级——除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目；建筑在岩质地基上的一级工程，当场地复杂程度等级和地基复杂程度等级均为三级时，其岩土工程勘察等级也可以定为乙级；丙级——工程重要性等级、建筑场地复杂程度等级和地基复杂程度等级均为三级。
3、岩土工程勘察分为哪几个阶段？各勘察阶段的目的和主要内容是什么？答：岩土工程勘察分三个阶段：选址勘察（可行性研究勘察）、初步勘察和详细勘察。
选址勘察目的：为取得几个场址方案的主要工程地质资料，作出工程地质评价和方案比较。
内容：侧重与收集和分析区域地质、地形地貌、地震、矿产和附近地区的岩土工程资料及当地建筑经验，并在收集和分析已有资料的基础上，抓住主要问题，通过踏勘，初步了解场地的地层人来岩性、地质构造、土性震碎了资料、地下水情况及不良地质现象等工程地质条件。
初步勘察目的：对场地稳定性作出全局评价以后，还应配合初步设计，对场地内建筑地段的稳定性作出评价，查明建筑场地不良地质想象的成因、分布范围、危害程度及其发展趋势，以便使场地内主要建筑物的不知避开不良地质现象发育地段。
内容：初步查明地层及其构造，岩石和土的物理力学性质，地下水埋藏条件，以及土的冻结深度，为主要建筑物的地基基础设计及不良地质现象的防治方案提供工程地质资料。
详细勘察目的：为设计和施工提供可靠的依据和设计参数，即把勘察工作的主要对象缩小到具体建筑物的地基范围内。
《地基处理》第一章
地基处理的目的
1、改善土的抗剪特性 2、改善压缩特性 3、改善透水特性 4、改善动力特性 5、改善特殊土的不良地基特性
1、改善土的抗剪特性
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。
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。
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，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 7－89中规 定：高耸结构基础的倾斜，当建筑物高 度Hg为：50m<Hg≤100m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。
是采用水泥搅拌桩和塑料排水板联合处理的组合 型复合地基，其特点是将高速公路填土施工和预压的 过程作为路基处理的过程，充分利用填土荷载加速路 基沉降，以达到减小工后沉降的目的。
新的地基处理桩型
1.螺杆桩
由上部的普通圆柱部分和下部的螺纹部分结合而 成。
2.螺旋桩 由一根中空钢管和两个螺旋叶片组成，由液压旋转设 备进入土层后，通过大直径的钢管表面与土壤挤压产生的 摩擦力和螺旋片与土壤产生的阻力来承受桩所受的上拔力 和压力。
5、改善特殊土的不良地基特性
9.灌浆法
l
2
)
4
设计计算
奇数排
Bm ( N 1) b ( N 1) r ( N 1)[ r ] ( N 1) ( N 1) 2 ( N 1) r 4
2
l
2
偶数排
Bm N ( r b / 2) N r r
加固机理
浆液材料
灌浆工程中所用的浆液是由主剂(原材料)、 溶剂(水或其它溶剂)及各种外加剂混合而成。通 常所提的灌浆材料是指浆液中所用的主剂。外加 剂可根据在浆液中所起的作用，分为固化剂、催 化剂、速凝剂、缓凝剂和悬浮剂等。
加固机理
1. 浆液材料分类
1) 按浆液所处状态，可分为真溶液、悬浮液 和乳化液； 2) 按工艺性质，可分为单浆液和双浆液； 3) 按主剂性质，可分为无机系和有机系等。
2. 浆液性质
灌浆材料的主要性质包括：分散度、沉淀析水 性、凝结性、热学性、收缩性、结石强度、渗透 性和耐久性。
加固机理
（1） 材料的分散性 （2） 沉淀析水性 （3） 凝结性
（4） 热学性
（5） 收缩性 （6） 结石强度 （7） 渗透性 （8） 耐久性
加固机理
2. 浆液材料选择要求
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 浆液应是真溶液而不是悬浊液 浆液凝胶时间可从几秒至几小时范围内随意调节 浆液的稳定性好 浆液无毒无臭 浆液无腐蚀性，并容易清洗 浆液固化时无收缩现象 浆液结石体有一定抗压和抗拉强度 结石体耐老化性能好 材料来源丰富、价格低廉 浆液配制方便，操作容易
2
[( l r )
r (l r ) 2
]
2
2 r
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v
v
v v
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,在外荷 载作用下地基承载力低、地基变形大，不 均匀变形也大，且变形稳定历时较长，在 比较深厚的软土层上，建筑物基础的沉降 往往持续数年乃至数十年之久。 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,施工时应注 意对软土基槽底面的保护，减少扰动；对 荷载差异较大的建筑物，宜先建重、高部 分，后建轻、低部分。 二、冲填土 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,冲填土 (Hydraulic,,,,,Fill)是指整治和疏浚江河航道
1.1.3,,,,,基础 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,基础（ Foundation，Footing）是指建筑物向地基传 递荷载的下部结构，它具有承上取下的作用
v v
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,地基处理也叫地基加固 (Ground,,,,,Treament,,,,,,Ground,,,,,Improvement)，是针对那些不能满足地基强度 和变形等要求，需经过人工处理后方能建造基础的地基。 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,地基处理的方法多种多样，加固原理和适应范围也不尽 相同。因此，对某一具体工程来讲，在选择处理方法时需要综合地质条件、上部 结构要求、周围环境条件、材料来源、施工工期、施工队伍技术条件、设备状况 和经济指标等科学地制定地基处理方案，必要时可以进行现场试验以确定设计、 施工参数。
10.高压喷射注浆法
五、防渗堵水设计
2
e= 2
2 R0
L − 2
设计计算
布孔孔距和旋喷注浆固结体交联图
设计计算
摆喷防渗帷幕型式示意图
a)直摆型（摆喷） b)折摆型 c)柱墙型 d)微摆型 e)摆定型 f)柱列型 a)直摆型（摆喷） b)折摆型 c)柱墙型 d)微摆型 e)摆定型 f)柱列型 直摆型
工程
既有建筑和新建建筑地基加固、深基坑、 既有建筑和新建建筑地基加固、深基坑、地铁等工程 的土层加固或防水。 的土层加固或防水。
加固原理
一、高压水喷射流性质
高压水喷射流是通过高压发生设备， 高压水喷射流是通过高压发生设备，使它获得 巨大能量后，从一定形状的喷嘴，用一种特定的流 巨大能量后，从一定形状的喷嘴， 体运动方式，以很高的速度连续喷射出来的、 体运动方式，以很高的速度连续喷射出来的、能量 高度集中的一股液流。 高度集中的一股液流。
1-高压喷射流在空中单独喷射 2-水、气同轴喷射流在水中喷射 3-高压喷射流在水中单独喷射
加固原理
喷射最终固结状况示意图
加固原理
定喷固结体横断面结构示意图
加固原理
一、加固土的基本形状
1.直径或长度：旋喷固结体的直径大小与土的种类和密 1.直径或长度： 直径或长度
实程度有较密切的关系。 实程度有较密切的关系。
固结体的重量较轻，轻于或接近于原状土的密度。 固结体的重量较轻，轻于或接近于原状土的密度。
加固原理
一、加固土的基本形状
4.渗透系数 固结体内虽有一定的孔隙， 4.渗透系数 ：固结体内虽有一定的孔隙，但这些孔隙并不
贯通，而且固结体有一层较致密的硬壳，其渗透系数达10贯通，而且固结体有一层较致密的硬壳，其渗透系数达1010 6cm/s或更小 故具有一定的防渗性能。 或更小， 6cm/s或更小，故具有一定的防渗性能。
2
e= 2
2 R0
L − 2
设计计算
布孔孔距和旋喷注浆固结体交联图
设计计算
摆喷防渗帷幕型式示意图
a)直摆型（摆喷） b)折摆型 c)柱墙型 d)微摆型 e)摆定型 f)柱列型 a)直摆型（摆喷） b)折摆型 c)柱墙型 d)微摆型 e)摆定型 f)柱列型 直摆型
工程
既有建筑和新建建筑地基加固、深基坑、 既有建筑和新建建筑地基加固、深基坑、地铁等工程 的土层加固或防水。 的土层加固或防水。
加固原理
一、高压水喷射流性质
高压水喷射流是通过高压发生设备， 高压水喷射流是通过高压发生设备，使它获得 巨大能量后，从一定形状的喷嘴，用一种特定的流 巨大能量后，从一定形状的喷嘴， 体运动方式，以很高的速度连续喷射出来的、 体运动方式，以很高的速度连续喷射出来的、能量 高度集中的一股液流。 高度集中的一股液流。
1-高压喷射流在空中单独喷射 2-水、气同轴喷射流在水中喷射 3-高压喷射流在水中单独喷射
加固原理
喷射最终固结状况示意图
加固原理
定喷固结体横断面结构示意图
加固原理
一、加固土的基本形状
1.直径或长度：旋喷固结体的直径大小与土的种类和密 1.直径或长度： 直径或长度
实程度有较密切的关系。 实程度有较密切的关系。
固结体的重量较轻，轻于或接近于原状土的密度。 固结体的重量较轻，轻于或接近于原状土的密度。
加固原理
一、加固土的基本形状
4.渗透系数 固结体内虽有一定的孔隙， 4.渗透系数 ：固结体内虽有一定的孔隙，但这些孔隙并不
贯通，而且固结体有一层较致密的硬壳，其渗透系数达10贯通，而且固结体有一层较致密的硬壳，其渗透系数达1010 6cm/s或更小 故具有一定的防渗性能。 或更小， 6cm/s或更小，故具有一定的防渗性能。
地质雷达在公路隧道短期地质超前预报中的应用_叶观宝
根据地质勘察资料茶林顶隧道左线 LK73 +610 ～ LK73 +800 段以弱风化灰岩为主的 Ⅲ级围岩 , 推 测局部存在物探异常带并可能富水 。 但在已经开挖 的 LK73 +800 ～ LK73 +710 局部已出现中等强风化 围岩 , 当掘进到 LK73 +716 时掌子面出现局部的渗 水 , 围岩进一步变差 , 随即对掌子面进行了地质雷达 扫描 , 其典型图像见图 7 。
由于岩性较完整 , 介电常数变化很小 , 雷达信号 同相轴连续 , 波形均匀 , 多为连续的水平状反射 。其 典型图像见图 2 。
图 2 较完整围岩雷达特征图像
4.2 裂隙发育带破碎带 裂隙密集发育及破碎带由于其完整性差 , 介质
不均匀 , 电性差异大 , 一般都有明显的反射界面 , 在 地质雷达图像上通常表现为界面反射强烈 , 反射面 振幅增强且变化大 , 波峰较尖锐 , 峰值较窄 , 破碎带 或裂隙带内同相轴错断 , 波形杂乱 , 电磁波能量衰减 快[ 2] 。 典型图像见图 3 。
Abstract In this paper , based on the work principle of ground penetrating radar , the detection method , the parameters selection , line layout , images interpretation and so on of advance geological forecast of GPR are introduced , moreover , the typical radar images of intact rock mass , fracture zone , water enriched zone , the karst caves and other geological targets are established in the planning detected region .On the premise of analyzing the characteristics of radar mapping , and combining with specific examples , the practicality and efficiency of GPR in short term geological prediction of highway tunnel are illustrated . Keywords ground penetrating radar(GPR);tunnel ;advance geological forecast ;application
由于岩性较完整 , 介电常数变化很小 , 雷达信号 同相轴连续 , 波形均匀 , 多为连续的水平状反射 。其 典型图像见图 2 。
图 2 较完整围岩雷达特征图像
4.2 裂隙发育带破碎带 裂隙密集发育及破碎带由于其完整性差 , 介质
不均匀 , 电性差异大 , 一般都有明显的反射界面 , 在 地质雷达图像上通常表现为界面反射强烈 , 反射面 振幅增强且变化大 , 波峰较尖锐 , 峰值较窄 , 破碎带 或裂隙带内同相轴错断 , 波形杂乱 , 电磁波能量衰减 快[ 2] 。 典型图像见图 3 。
Abstract In this paper , based on the work principle of ground penetrating radar , the detection method , the parameters selection , line layout , images interpretation and so on of advance geological forecast of GPR are introduced , moreover , the typical radar images of intact rock mass , fracture zone , water enriched zone , the karst caves and other geological targets are established in the planning detected region .On the premise of analyzing the characteristics of radar mapping , and combining with specific examples , the practicality and efficiency of GPR in short term geological prediction of highway tunnel are illustrated . Keywords ground penetrating radar(GPR);tunnel ;advance geological forecast ;application
11.水泥土搅拌法
(4) 整体稳定计算
由于墙前、墙后有显著的地下水位差，墙后又有地表面超载， 故整体稳定性计算是设计中的一个主要内容，计算时采用圆弧滑 动法；渗流力的作用采用替代法，稳定安全系数采用总应力法计 算：
c i li ( q i bi W i ) co s
i 1 n n
K
i 1
。
设计计算
(3) 抗滑移计算
按重力式挡墙计算墙体沿底面滑动的安全系数
Kc
W tg c 0 B Ea E
p
c0
——墙底土层的粘聚力和内摩擦角，由于搅拌成桩 时水泥浆液和墙底土层拌和，可取该层土试验 指标的上限值； K c ——抗滑移安全系数, K 1 .3 。 c
0
设计计算
3
3
施工工艺
水泥浆搅拌法施工工艺 粉体喷射搅拌法施工工艺
施工工艺
水泥土搅拌法施工工艺流程
质量检验
1.标准贯入试验 2.静力触探试验
3.取芯检验
4.截取桩段作抗压强度试验
5.静载荷试验
6.开挖检验
设计计算
2.壁状加固地基
沿海软土地基在密集建筑群中深基坑开挖施工时， 常使临近建筑物产生不均匀沉降或地下各种管线设施损 坏而影响安全。 上海迄今所进行的水泥土搅拌桩(喷浆)工程多数是 侧向支护工程，其基本施工方法是采用深层搅拌机，将 相邻桩连续搭接施工，一般布置数排搅拌桩在平面上组 成格栅形。 采用格栅形布板优点是：①限制了格栅中软土的变 形，也就大大减少了其竖向沉降；②增加支护的整体刚 度，保证复合地基在横向力作用下共同工作。
设计计算
(2) 抗倾覆计算
按重力式挡墙绕前趾A点的抗倾覆安全系数
1 K0 M M
由于墙前、墙后有显著的地下水位差，墙后又有地表面超载， 故整体稳定性计算是设计中的一个主要内容，计算时采用圆弧滑 动法；渗流力的作用采用替代法，稳定安全系数采用总应力法计 算：
c i li ( q i bi W i ) co s
i 1 n n
K
i 1
。
设计计算
(3) 抗滑移计算
按重力式挡墙计算墙体沿底面滑动的安全系数
Kc
W tg c 0 B Ea E
p
c0
——墙底土层的粘聚力和内摩擦角，由于搅拌成桩 时水泥浆液和墙底土层拌和，可取该层土试验 指标的上限值； K c ——抗滑移安全系数, K 1 .3 。 c
0
设计计算
3
3
施工工艺
水泥浆搅拌法施工工艺 粉体喷射搅拌法施工工艺
施工工艺
水泥土搅拌法施工工艺流程
质量检验
1.标准贯入试验 2.静力触探试验
3.取芯检验
4.截取桩段作抗压强度试验
5.静载荷试验
6.开挖检验
设计计算
2.壁状加固地基
沿海软土地基在密集建筑群中深基坑开挖施工时， 常使临近建筑物产生不均匀沉降或地下各种管线设施损 坏而影响安全。 上海迄今所进行的水泥土搅拌桩(喷浆)工程多数是 侧向支护工程，其基本施工方法是采用深层搅拌机，将 相邻桩连续搭接施工，一般布置数排搅拌桩在平面上组 成格栅形。 采用格栅形布板优点是：①限制了格栅中软土的变 形，也就大大减少了其竖向沉降；②增加支护的整体刚 度，保证复合地基在横向力作用下共同工作。
设计计算
(2) 抗倾覆计算
按重力式挡墙绕前趾A点的抗倾覆安全系数
1 K0 M M
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高真空井点
强夯设备
浦东国际机场高真空击密法加固
地基处理的方法
1、深层搅拌法(湿法与干法) 2、高压喷射注浆法 3、夯实水泥土桩法 4、渗入性灌浆法 5、劈裂灌浆法 6、挤密灌浆法 7、电动化学灌浆法
灌入固化物
SMW工法组合构件支护结构
地基处理的方法
1、加筋土法
加筋
2、锚固法(土锚、土钉、锚定板) 3、土工合成材料 4、树根桩法 5、低强度混凝土桩复合桩基法 6、钢筋混凝土桩复合桩基法
地基处理 的对象
饱和松散粉细砂 湿陷性土 特殊土地基(Special Ground) 红粘土 膨胀土 冻土 岩渍土 污染土等
软弱地基
软土 （Soft Soil） ）
包括淤泥和淤泥质土。 在静水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 ）、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。 整治和疏浚江河航道时，用挖泥船通过泥浆泵将泥砂夹大量水 分吹到江河两岸而形成的沉积土。又称吹填土。 冲填土是否需要处理和采取何种方法处理，取决于冲填土的颗 粒组成、土层厚度和排水条件。 由人类活动而任意堆填的建筑垃圾、工业废料和生活垃圾。 组成物质杂乱，分布不均匀，结构松散。因而强度低、压缩性 高和均匀性差。 由于密实度小，容易在动力荷载下产生液化现象，并容易在东 水压力作用下产生管涌和流沙现象。
膨胀土 (E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。 指石灰岩、白云岩等碳酸类岩石在亚热带温湿气候条件下经风华 作用所形成的褐红色的粘性土。 由于下卧岩面起伏及存在，一般容易引起不均匀沉降。 主要分布在云南、贵州、广西等地。 土的温度等于或低于摄氏零度，含有固态水。 当自然条件改变时，产生冻胀、融陷等不良地质现象。 季节冻土占中国领土面积一半以上，其南界西从云南章凤，向东经 昆明、贵阳，绕四川盆地北缘，到长沙、安庆、杭州一带。多年冻 土分布在东北大、小兴安岭，西部阿尔泰山、天山、祁连山及青藏 高原等地，总面积为全国领土面积的1/5强
既有建筑 地基基础加固方法
地基处理的方法
1、基础补强注浆加固法
基础加固法
2、扩大基础底面积法 3、加深基础法
地基处理的方法
1、锚杆静压桩法 2、树根桩法 3、坑式静压桩法
基础托换法
4、桩式托换法 5、后压浆桩法 6、抬墙梁法 7、沉井托换加固法
地基处理的方法
1、注浆加固法
地基加固法
2、高压喷射注浆法 3、水泥土搅拌法 4、加筋水泥土桩锚法 5、双灰桩法 6、化学灌浆法
5、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。
地基处理的方法
1、换土垫层法 2、挤淤置换法 3、褥垫法 4、振冲置换法
置换
5、沉管碎石桩法 6、强夯置换法 7、砂桩置换法 8、柱锤冲扩桩法 9、石灰桩法 10、EPS超轻质料填土法(发泡聚苯乙烯)
冲填土 （Hydraulic Fill） ）
杂填土 （Miscellaneous Fill） ）
饱和粉细砂 （Saturate loose Sand） ）
特殊土地基
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。 湿陷性土 （Collapsible Loess） 河北、河南、山西、陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆等地。 ） 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、
P f P>f 建筑物荷载过大，使地发 生整体滑动，建筑物失稳 。
实例2. 香港宝城滑坡
1972年7月某日清晨，香港宝城路 年 月某日清晨 月某日清晨， 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。
Slope vs. Wall
※Slope: Face inclination < 700 ※ Solution driven by many factors
Roadway Applications
Illustrated Cross Section
Panel Wall System
Full-Height Panel Wall System
※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 颗粒 土的渗透性。也可以在土中 植入透水性好的介质（砂石 水 气 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。
4、改善动力特性
※松散粉细砂的液化机理 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。
病 害 处 理
事故实例
CFG桩软基处理高填方路堤滑坡
路基地质情况
粉质粘土
淤泥 基岩分化层 沉管灌注桩 （CFG桩）
事故事例
搅拌桩软基处理高填方路堤滑塌
地基处理的方法
1、基础加固法 2、基础托换法 3、地基加固法 4、组合加固法－同时采用基础加 固、
基础托换或地基加 固等两种或两种以 上方法的组合加固
45 + φ / 2
τ
τ = c+σ .tg(φ )
90 + φ
σ3
σ1
2、改善压缩特性
※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。
颗粒 气 水
※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。
3、改善透水特性
(GSI)
(GSI)
土工格室（geocellgeocell）和土工网格（geoweb） ）和土工网格（geoweb
(GSI)
杭州天子岭垃圾填埋场（捷高）
封场后可作为牧场、公园、高尔夫球场等，有效利用了土地（捷高）
GCL封顶层（捷高）
Steepen Slope to Wall
Increase Space
中国地基处理技术
Foundation Improvement Technology in China
同济大学 叶观宝 教授
地基处理的含义
建筑物
场地（Site）：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回直接影 响着场地的稳定性。 地基(Foundation, Subgrade):指承 托建筑物基础的这一部分很小的场地。 基础（Foundation，Footing):指建 筑物向地基传递荷载的下部结构。 地基处理（Ground Treatment， Ground Improvement）：指天然 地基很软弱，不能满足地基承载力和 变形的要求，而地基需经过人工处理 后再营建基础。
改造工程
地基处理的方法
1、建筑物的裂损加固处理； 2、氡气治理工程； 3、建筑物纠倾扶正及防复倾加固工程； 4、不均匀下沉引起建筑物的挠曲、扭曲变形的病害处理工程； 5、过量沉降建筑物的控制与处理工程； 6、火灾、水灾后建筑物的检验、鉴定与加固处理； 7、建筑材料质量低劣的危险房屋抢救与加固工程； 8、地震、风灾损坏后建筑物抢救与加固工程； 9、泥石流、滑坡损坏的建筑物抢救与加固工程； 10、地面塌陷及地面裂缝损坏的建筑物抢救与加固工程； 11、其他灾害损坏导致的建筑物的抢救工程
1976年6月5日上午10:30左右， 下游坝面有水渗出并带出泥土。
11：00左右洞口不断扩大并向坝顶靠 ： 左右洞口不断扩大并向坝顶靠 近，泥水流量增加
11：50左右，洞口扩大加速，泥水 对坝基的冲蚀更加剧烈
12：30洪水扫过下游谷 底，附近所有设施被彻 底摧毁
地基处理对象及其特征
软土（soft soil） ） 冲填土 软弱地基（Soft Foundation） ） 杂填土 淤泥 淤泥质土
地基处理的方法
1、表层原位压实法 2、强夯法
振密、挤密
3、冲击碾压 4、振冲密实法 5、挤密砂桩法 6、爆破挤密法 7、土桩、灰土桩法
300T•m 强夯
降水强夯-高真空击密工法（远眺）
降水强夯-高真空击密工法（近景）
施工之前
表层处理-高真空
浅层处理-高真空
深层处理1
深层处理2
高真空排水与强夯同时进行
红粘土 (Red Clay)
季节性冻土 (Frozen Soil)
地基处理的目的
1、改善土的抗剪特性 2、改善压缩特性 3、改善透水特性 4、改善动力特性 5、改善特殊土的不良地基特性
1、改善土的抗剪特性
σ3
σ1
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。
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1972-75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。
Modular Block Wall System