第8章地基处理
土力学与地基基础第八章
4、特殊性地基，如湿陷性黄土、季节性冻土，要求采用 桩基础将荷载传到深层稳定的土层； 5、河床冲刷较大，河道不稳定或冲刷深度不易计算正确， 如果采用浅基础施工困难或不能保证基础安全时；
6、当施工水位或地下水位较高时，采用桩基础可减小施 工困难和避免水下施工；
7、地震区，在可液化地基中，采用桩基础可增加结构物 的抗震能力，桩基础穿越可液化土层并伸入下部密实稳定 土层，可消除或减轻地震对结构物的危害。
8.3.2 单桩竖向静载荷试验 静载荷试验是评价单桩承载力最为直观和可靠的方法，它 除了考虑地基的支承能力外，也计入了桩身材料对承载力 的影响。 对于灌注桩，应在桩身强度达到设计强度后方能进行静载 荷试验。对于预制桩，由于沉桩扰动强度下降有待恢复， 因此在砂土中沉桩7天后，粘性土中沉桩15天后，饱和软粘 土中沉桩25天后才能进行静载试验。 静载荷试验时，加荷分级不应小于8级，每级加载量宜为预 估限荷载的1/8~1/10。 测读桩沉降量的间隔时间为：每级加载后，第5、10、 15min时各测读一次，以后每15min测读一次，累计一小时 后每隔半小时测读一次。 在每级荷载作用下，桩的沉降量连续两次在每小时内小于 0.1mm时可视为稳定，稳定后即可加下一级荷载。
Quk Qsk Qpk u qsik li q pk Ap
二、 根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系，确定大直 径桩单桩极限承载力标准值时，可按下式计算：
8.2桩的类型
1、按承台位臵分：高桩承台基础和低桩承台基础 2 按承载性状分类： 摩擦型桩；端承型桩；
3 按成桩方法分类：非挤土桩；部分挤土桩；挤土桩；
4 按桩径（设计直径d）大小分类：小直径桩：d ≤250mm； 中等直径桩： 250mm< d <800mm；大直径桩： d ≥800mm 5、按桩身材料分：木桩，钢筋混凝土桩和钢桩 6、按施工方法分：预制桩；灌注桩
地基处理工程课程设计
地基处理工程课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握地基处理工程的基本概念、原理及分类，了解不同处理方法的适用范围和优缺点。
2. 使学生了解地基处理工程中的关键参数及其对工程质量的影响，如土的物理性质、承载力、沉降等。
3. 帮助学生掌握地基处理工程的设计原则和施工要点，提高解决实际工程问题的能力。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识对地基处理工程进行合理设计的能力，包括选型、计算和方案优化。
2. 提高学生分析工程案例、解决实际问题的能力，学会运用专业软件进行地基处理工程设计。
3. 培养学生具备良好的团队协作和沟通能力，能够参与工程项目的招投标和施工现场管理。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对土木工程专业的热爱，增强从事地基处理工程相关工作的信心和责任感。
2. 培养学生具备严谨的科学态度和良好的职业道德，遵循工程规范，确保工程质量。
3. 增强学生的环保意识，使他们在地基处理工程实践中能够充分考虑环境保护和资源节约。
本课程针对高年级土木工程专业学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确以上课程目标。
通过本课程的学习，期望学生能够掌握地基处理工程的基本知识、具备实际工程设计能力，并形成正确的专业情感态度价值观。
后续教学设计和评估将围绕这些具体的学习成果展开。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标，结合教材《地基处理技术与设计》进行选择和组织，主要包括以下几部分：1. 地基处理工程概述：介绍地基处理的基本概念、目的、分类及适用范围，对应教材第一章。
2. 地基处理方法及原理：详细讲解常见地基处理方法（如预压、夯实、置换等）的原理、工艺流程和优缺点，对应教材第二章。
3. 地基处理工程设计：阐述地基处理工程设计的原则、步骤和方法，包括地基处理方案选型、计算及优化，对应教材第三章。
4. 地基处理工程实例分析：分析典型工程案例，使学生了解实际工程中地基处理的设计和施工要点，对应教材第四章。
5. 地基处理新技术与发展趋势：介绍地基处理领域的新技术、新工艺及其发展趋势，激发学生的创新意识，对应教材第五章。
《土力学与地基基础》教案
《土力学与地基基础》教案第一章：土的性质与分类1.1 教学目标了解土的组成、性质和分类，掌握土的三相指标及土的密度、含水率和塑性指数的概念。
学会使用土工试验仪器进行土的物理性质试验。
理解土的工程特性及其对地基基础的影响。
1.2 教学内容土壤的组成与结构土壤的物理性质：密度、含水率、塑性指数土壤的力学性质：抗剪强度、压缩性、渗透性土的分类与工程特性土工试验：密度试验、含水率试验、塑性指数试验1.3 教学方法课堂讲授：讲解土壤的性质、分类和工程特性。
实验教学：指导学生使用土工试验仪器进行土的物理性质试验。
案例分析：分析实际工程案例，理解土壤性质对地基基础的影响。
第二章：土力学基本理论2.1 教学目标掌握土力学的基本概念、原理和定律，包括剪切强度理论、压缩理论和小应变弹性理论。
学会运用土力学理论分析土壤的力学行为。
土力学的基本概念：应力、应变、应力路径剪切强度理论：抗剪强度、库仑定律、莫尔-库仑准则压缩理论：压缩性、压缩系数、压缩模量小应变弹性理论：弹性模量、泊松比、弹性应变2.3 教学方法课堂讲授：讲解土力学的基本概念、原理和定律。
数值分析：运用数值方法分析土壤的力学行为。
案例分析：分析实际工程案例，运用土力学理论解决问题。
第三章：地基基础设计原理3.1 教学目标掌握地基基础的设计原理和方法，包括浅基础、深基础和地下工程的设计。
学会运用土力学和结构力学的知识进行地基基础的设计。
3.2 教学内容浅基础设计原理：承载力计算、基础尺寸确定、沉降计算深基础设计原理：桩基础、沉井基础、地下连续墙地下工程设计原理：隧道、地铁、地下室3.3 教学方法课堂讲授：讲解地基基础的设计原理和方法。
数值分析：运用数值方法分析地基基础的设计问题。
案例分析：分析实际工程案例，运用土力学和结构力学的知识进行地基基础设计。
第四章：地基承载力与稳定性分析掌握地基承载力和稳定性的分析方法，包括极限平衡法、数值方法和实验方法。
学会运用地基承载力和稳定性分析方法解决实际工程问题。
地基处理方法
地基处理方法地基处理是指对地基进行改良，以提高地基的承载能力和变形性能，保证建筑物的安全稳定。
地基处理方法的选择对建筑物的安全和稳定至关重要。
下面将介绍几种常见的地基处理方法。
一、灌注桩法。
灌注桩法是一种常用的地基处理方法，适用于各种地基条件。
它通过钻孔、注浆、成孔、钢筋搭接和灌浆等工序，将混凝土灌注到孔中，形成桩体，从而提高地基的承载能力。
灌注桩法不仅可以增加地基的承载能力，还可以改善地基的变形性能，适用于各种地基条件和建筑物类型。
二、土石方处理法。
土石方处理法是通过对地基土石进行开挖、填筑、夯实等工序，改善地基的承载能力和变形性能。
这种方法适用于土质较松的地基，可以通过填筑夯实的方式提高地基的密实度和承载能力。
土石方处理法不仅可以提高地基的承载能力，还可以减小地基的沉降变形，适用于各种建筑物的地基处理。
三、搅拌桩法。
搅拌桩法是一种通过机械设备将水泥、砂、砾石等材料与地基土进行搅拌，形成搅拌桩体，从而提高地基的承载能力和变形性能的方法。
搅拌桩法适用于地基土质较松的情况，可以有效地提高地基的承载能力和抗震性能，适用于各种建筑物的地基处理。
四、地基加固法。
地基加固法是通过对地基进行加固处理，提高地基的承载能力和变形性能的方法。
地基加固法包括加固桩、土钉墙、悬浮桩等多种形式，可以根据地基条件和建筑物类型进行选择。
地基加固法不仅可以提高地基的承载能力，还可以改善地基的变形性能，适用于各种地基条件和建筑物类型。
综上所述，地基处理方法的选择应根据地基条件和建筑物类型进行合理选择，以提高地基的承载能力和变形性能，保证建筑物的安全稳定。
不同的地基处理方法有不同的适用范围和效果，需要根据具体情况进行选择和应用。
希望本文介绍的地基处理方法对您有所帮助。
地基处理方法
地基处理方法地基处理是指对地基进行改良、加固或者处理的工程技术，其目的是为了提高地基的承载力、稳定性和抗震性，以满足建筑物或其他工程设施的要求。
地基处理方法的选择和实施对工程的安全性和稳定性具有至关重要的意义。
下面将介绍几种常见的地基处理方法。
首先，常见的地基处理方法之一是加固地基。
加固地基是指通过在地基中加入钢筋、混凝土、钢板桩等材料，以提高地基的承载力和稳定性。
这种方法通常适用于软土地基或者需要承受较大荷载的地基。
加固地基的优点是施工方便、效果明显，但也需要考虑材料成本和施工周期等因素。
其次，地基处理方法还包括地基改良。
地基改良是指通过改变地基土的物理性质或化学性质，以提高地基的承载力和稳定性。
常见的地基改良方法包括土体加固、土体固化、土体加密等。
地基改良的优点是可以有效提高地基的承载力和稳定性，适用范围广泛，但需要根据地基土的特点和工程要求来选择合适的改良方法。
另外，地基处理方法还包括地基加固。
地基加固是指通过在地基周围设置支护结构，如挡土墙、护坡、挡土桩等，以防止地基发生滑坡、坍塌等现象，提高地基的稳定性和抗震性。
地基加固的优点是可以有效防止地基发生变形和破坏，保障工程的安全性，但需要考虑地基周围环境和地质条件等因素。
最后，地基处理方法还包括地基加固。
地基加固是指通过在地基表面或者地下设置加固材料，如地基梁、地基板、地基桩等，以提高地基的承载力和稳定性。
地基加固的优点是可以有效改善地基土的承载性能，提高地基的稳定性和抗震性，但需要考虑施工难度和成本等因素。
综上所述，地基处理方法的选择应根据地基土的特点、工程要求和施工条件等因素来综合考虑。
在实际工程中，需要结合地质勘察、地基测试和工程设计等工作，科学合理地选择和实施地基处理方法，以确保工程的安全性、稳定性和持久性。
希望本文介绍的地基处理方法能够为相关工程技术人员提供一定的参考和指导。
地基处理复习题给学生
第一章绪论一名词解释1.地基2.地基处理二．判断题1.地基处理对象包括：软弱地基和特殊地基。
三．简答1.地基处理的目的？2.软弱地基包括哪些？特殊地基包括哪些？3.地基处理方案确实定步骤有哪些？第二章换填法一．名词解释1.换填垫层法：二．判断题1.换填粉质黏土、灰土时，为到达设计要求的压实度、宜采用的含水量为最优含水量w.2%op2、地基处理的换填垫层厚度主要取决于垫层的承载力。
3、换填法适用于处理各类软土层，其处理深度通常控制在3m以内范围内，较为经济合理。
4、用于换填垫层的土工合成材料，在地基中主要起的作用是排水作用。
5、采用载荷试验检验垫层承载力时，每个单体工程不宜少于4个点。
6、粉煤灰垫层质量检测可用环刀法或贯入仪法_测定法测定密实度。
7、垫层顶面每边宜大于_基础底边300mm，或从垫层底面两侧向上按当地开挖基坑经验的要求放坡。
8.素土垫层或灰土垫层在湿陷性黄土地区使用较为广泛，是一种以土治土处理湿陷性黄土的一种传统方法，处理厚度一般为1-3m。
三、单项选择题1、在换填法中，一般情况下，垫层的分层铺填厚度应取为〔〕A 100~150mmB 200~300mmC 300~400mmD 350~5002、素土〔灰土〕垫层处理软弱地基的做法和作用是〔〕A 在基础底面标高低挖去一定厚度的软弱土层，换填夯实的素土或灰土，其作用主要在于提高地基承载力，减少地基沉降量，或消除湿陷性；B 在基础底面处挖去厚约100mm的软弱土层，铺设混凝土垫层或三合土垫层，其作用在于提高地基的承载力，减少基础沉降；C 在基础底面处挖去厚约100mm的软弱土层，铺设混凝土垫层或三合土垫层，其作用在于改善基础底面的施工条件；D 将基础底面下一定范围内的软弱土挖去，然后回填以砂、碎石或素土并加以夯实或振密，其主要作用在于提高地基承载力，减少地基沉降量。
3、对于换土垫层的质量检验，以下表达正确的选项是〔〕A 对素土、灰土和砂垫层可用贯入仪检验垫层的质量，对于素土也可用钢筋检验，并均应通过现场试验以控制压实系数所对应的贯入度为合格标准；B 垫层的施工质量检验必须分层进行并在每层的压实系数符合设计要求后，才能铺填上层土；C 当采用贯入仪或钢筋检验垫层的质量时，检验点的间距应小于5mD 当取土样检验垫层的质量时，对大基坑每100~150㎡应不小于1个检验点，对基槽每15—25㎡不应少于1个点，每个独立柱基应不少于1个点。
最新008第8章-排水固结《地基处理新技术》
竹筋砂包堤
深 最高潮位2.38m 圳 河
最低潮位-1.55m
密封沟
排水板
抽真空装置
系 压法时 排水体 管、真空泵排水系统
统
土工聚合物排水带(垫)、排水主滤管、 尚 处 试 验
真空泵排水系统等
阶段
8.2.2 堆பைடு நூலகம்预压法原理
堆载预压法是在建筑物建造以前，对建筑场地进行加 载预压，使地基的固结沉降基本完成并提高地基土强度的 方法。
在饱和软土地基上施加荷载后，孔隙水被缓慢排出， 孔隙体积随之逐渐减少，地基发生固结变形。同时随着超 静水压力逐渐消散，有效应力逐渐提高，地基土强度逐渐 增长。
在荷载作用下，土层的固结过程就是超静孔隙水压力 (简称孔隙水压力)消散和有效应力增加的过程。
8.2.3 真空预压法原理
在需要加固的软土地基表面先铺设砂垫层，然后埋设 垂直排水管道，再用不透气的封闭膜使其与大气隔绝，薄 膜四周埋入土中，通过砂垫层内埋设的吸水管道，用真空 装置进行抽气，使其形成真空，增加地基的有效应力。
人
回填粘土 薄膜
滤管
工
填
土
回填砂
淤泥
原泥面
图 图66bb:竹 竹筋 筋砂 砂包 包围堤 堤示 示意 意图 图
河口潮间带岸坡造陆示意图
8.3 设计计算
排水固结法的设计，实质上就是进行排 水系统和加压系统的设计，使地基在受压过 程中排水固结、强度相应增加以满足逐渐加 荷条件下地基稳定性的要求，并加速地基的 固结沉降，缩短预压的时间。
地基处理第八章排水固结法
17
• (2) 当排水竖井采用挤土方式施工时，应 考虑涂抹对土体固结的影响。当竖井的 纵向通水量 qw与天然土层水平向渗透系 数 kh的比值较小，且长度又较长时，尚 应考虑井阻影响。 • (3) 对排水竖井未穿透受压土层之地基， 应分别计算竖井范围土层的平均固结度 和竖井底面以下受压土层的平均固结度， 通过预压使该两部分固结度和所完成的 变形量满足设计要求。
8
• 8.3 排水固结法设计计算
• 一、设计前应取得的资料 • （1）进行场地勘察，查明土层在水平和 竖直方向的分布和变化、透水层的位置及 水源补给条件、地下水深度等。 • （2）进行室内土工实验，确定土的固结 系数、孔隙比和固结压力关系、三轴试验 抗剪强度等。 • （3）进行原位十字板剪切试验，确定各 土层十字板抗剪强度。
• 第八章 排水固结法
• 8.1 概述 • 排水固结法是在建筑物建造前，对天然地基 或对已设置竖向排水体的地基加载预压，使 土体固结沉降基本完成或完成大部分，从而 提高地基土强度的一种地基加固方法。
1
2
排水系统由竖向排水体和水平排水体构 成,主要作用是改变地基的排水边界条件,缩短 排水距离和增加孔隙水排出的途径。当软土 层靠近地表且较薄或土的渗透性好且施工周 期较长时,可仅在地面铺设一定厚度的砂垫层 而不设竖向排水通道,使土中的孔隙水在荷载 作用下向上排至砂垫层而产生固结沉降。若 软土层较厚时,为加快排水固结,应在地基中设 置砂井等竖向排水体,与水平砂垫层一起构成 排水系统。
• （2）计算第一级荷载作用下地基强度增长值；
29
• 式中：τf1——p1作用下，经过一段时间， 地基中某点的抗剪强度；τf0——地基土 的天然抗剪强度，由十字板剪切试验测 定；∆τfc——该点由于固结而增长的强度， 通常取固结度为70%；η——土体由于剪 切蠕动而引起强度衰减的折减系数，可 取0.75~0.9 ,剪切力大取低值，反之取高 值。
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第8章 地基处理
垫层底面处土的附加压力值可按简化的压力扩散角法计算
条形基础时：
pz
bpk pc
b 2z tan
矩形基础时：
pz
blpk pc b 2z tan l 2z tan
式中：
b —— 矩形基础或条形基础底面的宽度（m）； l —— 矩形基础底面的长度（m）； pk —— 基础底面处的平均压力值（kPa）； pc —— 基础底面处土的自重应力值（kPa）； z —— 基础底面下垫层的厚度（m）； θ —— 垫层的压力扩散角，按表8-2选取。
中华人民共和国住房和城乡建设部 2012年8月23日
第8章 地基处理
本章知识点：
换填垫层法、堆载预压法、真空预压法、强夯法、强夯置换法、复合地基、 柔性桩、振冲法、砂石桩法、石灰桩法、柱锤冲扩桩法、半刚性桩、水泥 粉煤灰碎石桩法、夯实水泥土桩法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、灰 土挤密桩法、土挤密法、单液硅化法、碱液法、注浆法、锚杆静压桩法、 树根桩法、坑式静压桩法。
在工程实践中常按照地区的经验确定或按扩散角法计算，如条形基础的垫 层底宽应为：
第8章 地基处理
8.2 换填垫层法
换填垫层法（cushion）是指挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层，回 填坚硬、较粗粒径的材料，并夯压密实，形成垫层的地基处理方法。
b 地基表面
回填土
p
d
回填土 θ
砂垫层
z
回填土
pcz+pz b′
第8章 地基处理
8.2.1 基本原理及适用范围
① 提高地基的承载力 ② 减少地基的沉降量 ③ 加速软土的排水固结 ④ 防止地基土的冻胀 ⑤ 消除黄土及膨胀土的湿陷性、胀缩性等
第8章 地基处理
地基处理不仅用于拟建工程的人工地基，也常用于已建工程的地 基加固，如建筑物的加层扩建、使用功能改变、工厂设备更新等， 以及地基事故的处理。
地基处理技术是人类改变自然形成的天然不良地基的有力工具， 掌握各种地基处理方法，对完成各种复杂土木工程建设任务具有 重要意义。
第8章 地基处理
8.1 概述
8.1.1 地基处理的目的及意义
地基处理是指为提高地基承载力，改善其变形性质或渗透性质而采 取的人工处理地基的方法。
我国幅员辽阔，东西南北中地质情况差异迥然，众多不良地基于祖 国各地广泛分布。由于规划等因素，如铁路、公路选线规划或城市 规划等，很多时候土木工程规划所在场地地质情况相对上部结构而 言并非十分理想，但由于人民生活或经济建设等规划需要，又不得 不在该场地上修建工程，在这种选址受限的情况下，地基处理是从 本质上增强天然地基承载性能的唯一手段。凭借这一重要技术手段， 我们可以变软弱或不良地基成为良好的人工地基，使其担负起安全 承载各种土木工程结构的重要任务。
② 对初步选出的各种地基处理方案，分别从加固原理、适用范围、预 期处理效果、耗用材料、施工机械、工期要求和对环境的影响等方面 进行技术经济分析和对比，选择最佳的地基处理方法；
③ 对已选定的地基处理方法，宜按建筑物地基基础设计等级和场地复 杂程度，在有代表性的场地上进行相应的现场试验或试验性施工，并 进行必要的测试，以检验设计参数和处理效果。如达不到设计要求时， 应查明原因，修改设计参数或调整地基处理方法。
8.1.2 地基处理方法的分类 (按作用原理 )
换填法
换填垫层法
预压法
堆载预压法、砂井堆载预压、电渗预压、真空预 压法、井点降水预压
地 基
密实法
浅层密实
重锤夯实、机械碾压、振动压实、 短桩挤密
处
深层密实
强夯法、振冲法、挤密桩法
理
方 法
固化法
灌浆法 喷ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ法
水泥灌浆、碱液法、单液硅化法 高压喷射注浆法、深层搅拌
第8章 地基处理
计算时，一般先初步拟定一个垫层厚度，再用式（8.1）验算。如不能满 足要求，则重新假定一个厚度进行验算，直至满足要求为止。
垫层厚度不宜大于3 m，太厚工程量大、不经济、施工较困难，而太薄 （＜0.5m）则换填垫层的作用不显著、效果差。一般垫层厚度为1～2m 左右。
② 垫层宽度的确定
换填法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷形黄土、素填土、杂填土地 基及暗沟、暗塘等浅层软弱地基及不均匀地基的处理。应根据具 体的工程情况和地基条件，选择恰当的换填材料。
第8章 地基处理
8.2.2 设计要点
① 垫层厚度的确定
垫层厚度一般是根据垫层底部下卧土层的承载力确定，即作用在垫层 底面处土的自重应力与附加应力之和不大于垫层底面下土层的承载力 （如图8-2所示）：
式中：
pz+pcz=faz
(8.1)
pz——垫层底面处土的附加压力值（kPa）； pcz——垫层底面处土的自重应力值（kPa）； faz——垫层底面处软弱土层经深度修正后的地基承载力特征值（kPa）。
第8章 地基处理
b
回填土
p
回填土 θ
砂垫层
回填土
pcz+pz b′
地基表面 d z
图8-2 换填垫层法计算简图
土工聚合物加筋
加筋法
锚杆静压桩法
树根桩法
第8章 地基处理
8.1.3 地基处理方法确定
① 根据结构类型、荷载大小及使用要求，结合地形地貌、地层结构、 土质条件、地下水特征、环境情况和对邻近建筑的影响等因素进行综 合分析，初步选出几种可供考虑的地基处理方案，包括选择两种或多 种地基处理措施组成的综合处理方案
第8章 地基处理
重点：
换填垫层法的基本原理及适用范围、设计及施工要点； 复合地基的概念及作用机理； 柔性桩及半刚性桩复合地基的分类； 各类柔性桩及半刚性桩复合地基的基本原理及适用范围； 其它常用地基处理方法的基本原理及适用范围。
难点：
地基处理方法的正确选择及规范设计、施工、质量检验。
第8章 地基处理
第8章 地基处理
住房城乡建设部关于发布行业标准《建筑地基处理 技术规范》的公告
• 现批准《建筑地基处理技术规范》为行业标准，编号为JGJ79-2012， 自2013年6月1日起实施。其中，第3.0.5、4.4.2、5.4.2、6.2.5、6.3.2、 6.3.10、6.3.13、7.1.2、7.1.3、7.3.2、7.3.6、8.4.4、10.2.7条为强制性 条文，必须严格执行。原行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ792002同时废止。 • 本规范由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。