地基处理终极总结

地下12-1百灵地基处理考试内容：判断10/20，选择5/10，名字解释5/20，简答6/50第一章绪论场地（Site）：是指工程建设所直接占有并直接使用的有限面积的土地。地基(Foundation,Subgrade)：是指承托建筑物基础的这一小部分很小的场地。基础（Foundation,footing）:是指建筑物向地基传递荷载的下部结构。地基存在的四个问题：强度，变形，渗漏，液化软弱地基（softfoundation）：软土，充填土，杂填土，高压缩土地基处理方案确定需考虑的因素：上部结构形式和要求，地基条件，环境影响，施工条件第二章换填换填法：当软弱地基的承载力和变形满足不了建筑物的要求，而软弱土的厚度又不大时，将基础底面下处理范围内的软弱土部分或全部挖去，然后分层换填强度较大的砂、碎石、素土、二灰（石灰和粉煤灰）、粉煤灰、高炉干渣或其他性能稳定、无侵蚀性等材料并压实至要求的密实度为止。适用范围：浅层软弱地基及不均匀地基的处理，包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、膨胀土，湿陷性黄土，杂填土、已完成自重固结的吹填土等地基处理以及暗塘、暗沟等浅层处理和低洼区域的填筑。一般换填的深度0.5m~3m最优含水量，最大干密度，压实系数：压实实际达到的干密度与由击实试验得到的试样的最大干密度的比值。垫层设计：垫层的厚度，垫层的宽度，垫层的承载力，沉降计算第三章强夯强夯法适用土层：碎石土，沙土，低饱和度的粉土与粘性土，湿陷性黄土，杂、素填土加固机理：动力密实：加固多孔隙、粗颗粒、非饱和土，动力荷载减小土孔隙，提高强度，非饱和土在中等夯击能量1000～2000kN·m的作用下，主要是产生冲切变形，在加固深度范围内气相体积大大减少，最大可减少60%动力固结：处理细颗粒饱和土，局部产生裂缝，增加排水通道，超孔隙水压力消散，土体固结巨大的冲击能量在土中产生很大的应力波，破坏了土体原有的结构，使土体局部发生液化并产生许多裂隙，增加了排水通道，使孔隙水顺利逸出，待超孔隙水压力消散后，土体固结。由于软土的触变性，强度得到提高。动力置换：分为整式置换和桩式置换，加密、碎石墩置换、排水的组合，整式置换：将碎石整体挤入淤泥中，作用机理类似于换土垫层。桩式置换：形成桩式或墩式的碎石墩或桩。其作用机理类似于振冲法等形成的碎石桩。单位夯击能考虑因素：应根据地基土类别、结构类型、荷载大小和要求处理深度等综合考虑并通过试验确定。最佳夯击能：在这样的夯击能作用下，地基中出现的孔隙水压力达到土的自重压力。粘性土，根据孔隙水压力的叠加值。沙土，绘制孔隙水压力增量与夯击击数(夯击能)的关系曲线。夯击点的布置：强夯第一遍夯击点间距可取夯锤直径的2.5～3.5倍，第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间。以后各遍夯击点间距可适当减小。夯击击数;各夯击点的夯击数，应使土体竖向压缩最大，而侧向位移最小为原则垫层作用：使其能支承起重设备；并便于对所施工的“夯击能”得到扩散；同时也可加大地地下12-1百灵地基处理下水位与地表面的距离。夯击间歇时间：由孔隙水压消失为准则，砂土2-4min粘土2-4周第四章碎石桩加固机理：碎石桩挤密法加固砂性土地基的主要目的是提高地基承载力、减少变形和增强抗液化性。挤密作用，排水减压，砂基预震效应。不论对疏松砂性土或软弱粘性土，碎石桩的加固作用有：挤密、置换、排水、垫层和加筋的五种作用。面积置换率为桩的截面积Ap与其影响面积Ａ之比，用m表示。桩土应力比：桩体应力和桩间土应力之比。振冲法施工质量控制指标：填料量，密实电流，留振时间第五章石灰桩适用范围：1、处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、素填土和杂填土等地基；2、用于地下水位以上的上层时，宜增加掺合料的含水量并减少生石灰用量，或采取上层浸水等措施。加固机理从桩间土、成孔挤密：施工使得桩间土挤压、排土膨胀挤密：石灰吸水膨胀脱水挤密：生石灰吸水水分，放热使水汽化凝胶挤密：水化反应产生凝胶桩身、复合地基，生石灰桩复合地基承载力有三部分组成：桩身强度、桩间土、桩周形成的硬壳层等。封顶：用膨胀力小，密度大的灰土或黏土将桩顶捣实。第六章土桩应用范围：适用于地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土，处理深度不宜超过10m。不适合含水量大于23%、饱和度大于0.65的土层。加固机理：挤密作用，灰土性质作用，桩体作用当土的含水量低于12%时，宜增湿第七章水泥粉煤灰碎石桩由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩，简称CFG桩。CFG桩可用于加固填土、饱和及非饱和粘性土、松散的砂土、粉土等。对塑性指数高的饱和软粘土使用要慎重。CFG复合地基的设计原则：充分利用桩间土的垂直和水平承载能力。仔细阅读课本第八章排水固结排水系统主要用于改变地基原有的排水边界条件，增加孔隙水排出的途径，缩短排水距离。砂井法适用于含水平夹砂或粉砂层的饱和软土地基。不适用于泥炭及透水性极小的流塑状态饱和软土，因为在很小的荷载作用下，地基土就出现较大的剪切蠕变，排水固结效果差，不宜单独采用砂井法。加压系统：目的在于对地基施行预压荷载，使地基土孔隙中的水产生压力差，促使水从饱和地基土自然排出，使地基土固结产生压缩。地下12-1百灵地基处理涂抹效应：地基设置砂井时，施工操作将不可避免地扰动井壁周围的土体，使其渗透性降低，这是涂抹效应；砂井中的材料对水的垂直渗流有阻力，使砂井内不同深度的孔压不全等于大气压，这是井阻效应堆载预压用填土等外加荷载对地基进行预压，它通过增加地基总应力σ，并使孔隙水压力u地下12-1百灵地基处理消散来增加有效应力。真空预压、降低地下水位法和电渗排水是在总应力不变的情况下，通过减小地基内孔隙水压力的方法，后者由于不会增加剪应力，地基不会产生剪切破坏，因而适用于很软弱的粘土地基的排水固结处理。影响砂井固结度的因素（1）若软粘土层较厚，砂井未能打穿软土层，应考虑其对固结度的影响；（2）砂井中的砂料对渗流有阻力，会产生水头损失，应考虑井阻作用。（3）采用机械施工方式，会对周围土产生扰动，对井壁产生涂抹作用而降低径向渗透性。堆载预压加固机理堆载预压法是在建筑物施工前，在地基表面分级堆土或加其它荷重，使地基土压密、沉降、固结，待达到预定的强度变形标准后再卸载，建造建（构）筑物。从而提高地基强度和减少建筑物建成后的沉降量。真空预压法的加固机理主要反映在下面三个方面：（1）土中水排出：真空抽气前，薄膜内外均为pa的作用，抽气后薄膜内形成压力差：首先使砂垫层，其次是砂井中的气压降到pv，使薄膜紧贴砂垫层，这个压差称之为“真空度”。真空度通过垂直排水通道逐渐向下延伸，接着通过垂直排水通道向四周土体扩散，引起土中孔隙水压力降低。土体孔隙中的气和水发生渗流，由垂直排水通道汇至地表砂垫层被泵抽出。（2）有效应力增加：孔隙水在上升的同时，促使土中的孔隙水压力不断下降，地基有效应力不断增加，从而使土体固结；同时抽气后土体中水位降落，也会增加有效应力。（3）封闭气泡排出，土的渗透性加大：当土体中含有封闭气泡时，在正压作用下，封闭气泡会堵塞孔隙，使土的渗透性降低，固结过程减慢。但在真空吸力下，封闭气泡被吸出，从而使土体渗透性提高，固结加快。2.堆载预压与真空预压在加固机理方面区别1堆载预压法，土体中的总应力是增加的，真空预压，总应力保持不变；2堆载预压法中，土体孔隙中形成的孔隙水压力增量是正值，即超静水压力是正值；真空预压法中，土体孔隙中形成的孔隙水压力增量是负值。3堆载预压法中，土体有效应力的增长是通过正的超静孔隙水压力的消散来实现的，而真空预压法中，土体有效应力的增长是靠负的超静孔隙水压力的形成来实现的。4堆载预压法中，土体加固后形成的有效应力与上部施加的荷载大小有关，并且在垂直向和水平向上大小一般是不同的；真空预压法中土体有效应力的增加具有最大值，理论上最大为一个大气压，一般都低于此值，由于有效应力的增加依赖于孔隙水压力的降低来实现。所以，土体加固过程中有效应力增加值在垂直、水平及其他各方向上是相同的。真空预压法的优点及缺点（1）可省去加载和卸载工序，节省大量材料、能源和运输能力，缩短预压时间；（2）负压使孔隙水加速排出，可缩短固结时间；同时渗流速度增大，地下水位降低，提高了加固效果；负压可通过管路传到任何场地，适应性强；（3）适用于超软粘土以及边坡、码头等地基稳定性要求较高的工程地基加固，土愈软，加固效果愈明显；（4）真空预压加固地基影响范围广而深；(5)无噪声、无振动、无污染，可做到文明施工。缺点：工序复杂，工程费用较高，预压效果受到一定局限，预压区周边效果相对较差，地下12-1百灵地基处理同时由于真空抽水最大高度为10m，因而当淤泥层厚度小于8m时预压效果较好，厚度超过8m则有所减弱，厚度越大越明显。看书！！！第九章灌浆法化学法：灌注压入、机械搅拌或高压喷射灌浆法是用液压或气压把能凝固的浆液注入物体的裂缝或孔隙(以下简称缝隙)，旨在改善灌浆对象的物理力学性质，以适应各类土木建筑工程的需要。灌浆对象灌浆对象包括岩层和土体的加固，化学浆液甚至能注入小至0.01mm的缝隙。岩层：裂隙岩石、岩溶（喀斯特）和断层破碎带土体：粘土、亚粘土、砂、砂卵石和淤泥水泥浆材优点：水泥浆凝固后的结石强度高，造价较低，货源充足，无毒性不污染环境，既适用于岩土加固，也适用于地下防渗。缺点：在细裂隙和微孔地层中虽其可灌注性不如化学浆材好，但若采用辟裂灌浆原理，则不少弱透水地层都可用水泥浆进行有效的加固。灌浆工程中最常用的是普通硅酸盐水泥，有时也采用矿碴硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥等。影响注浆效果的几个因素：一、渗透性二、稳定性三、力学强度四、耐久性能第十章水泥土搅拌法深层搅拌法：利用水泥、石灰材料做固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，形成硬的加固体，共同承担荷载。适用条件适用于：正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂上等地基。不适用：地基土的天然含水量小于3%（黄土含水量小于25%）、大于70%或地下水的pH值小于4。加固机理：一水泥的水解和水化反应二、土颗粒与水泥水化物的作用三、碳酸化作用第十一章高压喷射注浆法适用于：处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑可塑粘性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。不适用：地下水流速过大，对无填充物的岩溶地基以及对水泥又严重腐蚀的地基。旋喷法固结体成圆柱状定喷发固结体成帷幕摆喷法固结体成墙状第12章土工合成材料土工合成材料（geosynthetics）是以高分子聚合物，如塑料、纤维、橡胶等为原材料制成地下12-1百灵地基处理的各种类型产品的统称。置于土体内部或表面，加强或保护土体的作用。作用：反滤作用：材料让液体（水流）顺畅通过的同时，不允许骨架土颗粒随水流流失的作用，种功能是保持土体结构稳定性的关键要求。图1-1是利用无纺土工织物建造土坝粘土斜墙过渡层反滤的示意图。排水作用：材料能让水流沿其内部排走的能力。它作为传统排水材料砂砾料的替代料。无纺土工织物、复合排水材料、排水管与塑料排水带有此功能。图1-2是挡墙背部利用无纺土工织物或复合排水材料排除地下水至排水管，再由排水管排走的示意。隔离作用：将两种不同的材料分隔使其不混和的功能。例如：将铁路轨道下道碴碎石和地基细粒土隔开。用于隔离的材料常为土工织物或土工膜。通过隔离可保持介质和结构的完整性和稳定性。防渗作用：利用材料阻隔液（水）体或防止其流失的作用。常用的防渗材料有土工复合膜和GCL等。防护作用：防护岩土体免受环境影响导致破坏的作用。例如：在堤坝临水岸坡铺上土工织物来抵抗水流冲刷；将材料铺于道路防止路面的反射裂缝；也用于土体防冻和景观绿化等。常用的防护材料有土工织物、土工模袋、土工网和三维植被网垫等。加筋作用：将材料按要求置于土内，依靠材料与周围土之间的界面摩阻力限制土体侧向移动，以增加土体承载力的作用。常见的加筋材料有土工格栅、土工织物和土工加筋带等。加筋主要用于软土地基加固、建造陡坡和加筋土挡墙等。包容作用：以高强土工织物缝制成袋或长管袋或大体积包裹体，内填土体或废料，或以土工网等扎成的箱