JGJ79(2012)新规范讲座PPT1选读

建筑地基处理技术规范JGJ79——2012第一部分地基处理的基本概念第二部分预压法第三部分复合地基承载力和变形第四部分注浆加固第五部分微型桩第一部分地基处理的基本概念地基破坏及不均匀沉降的案例地基设计应满足的基本条件软土与特殊土的性质地基处理的目的地基处理的方法国内地基处理的发展现状新规范修订的主要内容一、地基破坏及不均匀沉降事故案例加拿大特朗斯康谷仓（TransconaGrainElevator）加拿大Transcona谷仓，长59.44m，宽23.47m,高31.00m。基础为钢筋砼筏板基础，厚61cm，埋深3.66m。1913年秋完成。谷仓自重20000t，相当于装满谷物后总重的42.5%。1913年9月装谷物，至31822m3时，发现谷仓1小时内沉降达30.5cm，并向西倾斜，24小时后倾倒，西侧下陷7.32m，东侧抬高1.52m，倾斜27度。地基虽破坏，但钢筋混凝土筒仓却安然无恙，后用388个50t千斤顶纠正后继续使用，但位置较原先下降4m。事故的原因：设计时未对谷仓地基承载力进行调查研究，而采用了邻近建筑地基352kPa的承载力，事后1952年的勘察试验与计算表明，基础下埋藏有厚达16m的软粘土层，该地基的实际承载力为193.8～276.6kPa，远小于谷仓地基破坏时329.4kPa的地基压力，地基因此发生强度破坏。美国北达科他州的Fargo装运谷仓（10个筒仓）1955年因地基破坏而倒塌。加拿大某容量为2500t的饲料筒仓，建于粘土地基上。在首次使用时，填料太快，由于地基土层尚未充分固结，地基发生破坏。塔身倾斜情况及原因：塔高56.7m，近一个世纪以来，塔已向南倾斜了大约30cm，倾斜达8度，塔身超过垂直平面5.1m。基础建立在一半软粘土一半是砂卵石的地基上，由于次固结作用产生倾斜。治理措施及结果：在塔北侧码放数百吨重的铅块，并使用钢绞绳从斜塔的腰部向北侧拽住，还抽走了斜塔北侧的许多淤泥，并在塔基地下打入10根50m长的钢柱。历经十年的斜塔拯救工作使斜塔纠偏校斜43.8cm，除自然因素外，可确保3个世纪内不发生倒塌危险。墨西哥城某建筑，可清晰看见其发生的不均匀沉降。该地基为深厚的湖相沉积层，具有极高的压缩性。地基不均匀沉降引起的房屋开裂地面沉降引起的井台抬升地面塌陷因流砂引起的上海地铁4#线工地地面沉降砂土液化造成建筑物严重倾斜或倾倒日本新泻地震美国阿拉斯加的地震液化砂土液化造成桥梁地基及结构破坏二、地基基础设计应满足的基本条件基础－强度、刚度、耐久性地基－强度：足够的安全储备－变形：满足上部结构的要求－稳定性：1.承载力及稳定性（1）地基失稳（2）边坡失稳（3）基坑坍塌2.变形（1）沉降量（2）不均匀沉降（3）倾斜3.渗流（1）流砂（2）管涌（3）渗流量4.动荷载作用下的液化、失稳和震陷（1）液化（2）失稳（3）震陷在土木工程建设中经常遇到的软弱土和不良土主要包括：软粘土、人工填土、松散砂土和粉土、湿陷性土、有机质土和泥炭土、膨胀土、多年冻土、岩溶、土洞和山区地基等。三、软弱土和不良土的特性（一）、软土：是软弱粘性土的简称1形成为第四纪后期形成的海相、泻湖相、三角洲和湖沼相的粘性土沉积物或河流冲击物；其中最为软弱的是淤泥和淤泥质土。2特性含水量高：一般含水量为35%～80%，WWL天然孔隙比大：e1.0.抗剪强度低：cu=5kPa25kPa，压缩性高：a1-20.5MPa-1，最大a1-2=4.5MPa-1；渗透系数小：k=10-610-8cm/s，结构性强：灵敏度St=48具有较强的流变性。（二）、填土（1）杂填土-人类活动形成（2）冲填土-水力冲填泥砂形成力学特点成分复杂，无规律比较松散，不均匀建筑垃圾工业废料生活垃圾物理组成成分：以砂粒、粉粒、粘粒为主强度：与冲填时的水力条件有关类别：属于欠固结土欠固结土是指历史上所受到的最大固结压力小于现在土体的自重应力（三）、特殊土湿陷性黄土：湿陷性膨胀土：胀缩性盐渍土：盐胀性冻土：冻胀性泥炭土：有机质含量高饱和粉细砂：易液化、震陷四、地基处理的目的降低地基的压缩性改善地基的透水特性改善地基的动力特性改善特殊土的不良地基特性提高地基的抗剪切强度1、提高地基的抗剪切强度建筑物的地基承载力不足；地基的剪切破坏反映在地基土的抗剪强度不足，因此，为了防止剪切破坏，就需要采取一定措施以增加地基土的抗剪强度。基坑开挖时坑底隆起。土方开挖时边坡失稳；由于填土或建筑物荷载，使邻近地基产生隆起；由于偏心荷载及侧向土压力的作用使结构物失稳；地基的剪切破坏表现在：2、降低地基的压缩性满足地基土在上部结构的自重及外荷载的作用下不致产生过大的沉降，特别是超过建筑物所能容许的不均匀的沉降。地基土类别变形特征中、低压缩性土高压缩性土砌体承重结构基础的局部倾斜0.0020.003工业与民用建筑相邻柱基的沉降差：框架结构砖石墙填充结构当基础不均匀沉降时不产生附加应力的结构0.002L0.0007L0.005L0.003L0.001L0.005L单层排架结构（柱距）柱基的沉降量（mm）（120）200桥式吊车轨面倾斜（按不调整轨道考虑）纵向横向0.0040.003多层和高层建（构）筑物的倾斜Hg≤2424Hg≤6060Hg≤100Hg1000.0040.0030.0020.0015高耸结构基础的倾斜Hg≤2020Hg≤5050Hg≤100100Hg≤150150Hg≤200200Hg≤2500.0080.0060.0050.0040.0030.002高耸结构基础的沉降量（mm）Hg≤100100Hg≤200200Hg≤250（200）400300200地基土类别变形特征中、低压缩性土高压缩性土砌体承重结构基础的局部倾斜0.0020.003工业与民用建筑相邻柱基的沉降差：框架结构砖石墙填充结构当基础不均匀沉降时不产生附加应力的结构0.002L0.0007L0.005L0.003L0.001L0.005L单层排架结构（柱距）柱基的沉降量（mm）（120）200桥式吊车轨面倾斜（按不调整轨道考虑）纵向横向0.0040.003多层和高层建（构）筑物的倾斜Hg≤2424Hg≤6060Hg≤100Hg1000.0040.0030.0020.0015高耸结构基础的倾斜Hg≤2020Hg≤5050Hg≤100100Hg≤150150Hg≤200200Hg≤2500.0080.0060.0050.0040.0030.002高耸结构基础的沉降量（mm）Hg≤100100Hg≤200200Hg≤250（200）400300200地基土类别变形特征中、低压缩性土高压缩性土砌体承重结构基础的局部倾斜0.0020.003工业与民用建筑相邻柱基的沉降差：框架结构砖石墙填充结构当基础不均匀沉降时不产生附加应力的结构0.002L0.0007L0.005L0.003L0.001L0.005L单层排架结构（柱距）柱基的沉降量（mm）（120）200桥式吊车轨面倾斜（按不调整轨道考虑）纵向横向0.0040.003多层和高层建（构）筑物的倾斜Hg≤2424Hg≤6060Hg≤100Hg1000.0040.0030.0020.0015高耸结构基础的倾斜Hg≤2020Hg≤5050Hg≤100100Hg≤150150Hg≤200200Hg≤2500.0080.0060.0050.0040.0030.002高耸结构基础的沉降量（mm）Hg≤100100Hg≤200200Hg≤250（200）4003002003、改善地基的动力特性满足地基土在动力荷载（如地震荷载）作用下不致发生的灾害：砂土液化砂土或软土震陷（1）砂土液化有效应力原理：土体所受到的外力，由土颗粒骨架和土孔隙中的水共同分担u'在动力荷载（如地震）瞬间作用下，孔隙中的水来不及排出，导致孔隙水压力u急剧增加，而σ不变，必然导致σ’减小，甚至变为负值，土体破坏。fuu地震液化导致桥梁破坏发生在委内瑞拉的地震液化，结构却完好无损发生在铁路路基的砂沸，涌砂或砂喷（2）震陷基本概念：由于地震等动荷载而产生不可恢复的变形4、改善地基的透水特性（1）增加透水性：满足地基土的对固结时间的要求，避免建成后地基土发生过大的地基沉降。固结过程土中水排出过程孔隙比减小强度增加都需要时间固结前固结后很显然，1-1剖面中土颗粒骨架面积要小于2-2剖面在堤坝等基础产生的地基渗漏；以上都是在地下水的运动中所出现的问题。为此，必须采取措施使地基土降低透水性或减少其水压力。基坑开挖工程中，因土层内夹薄层粉砂或粉土而产生流砂和管涌。（2）降低透水性：5、特殊土地基安定性要求消除湿陷性黄土的湿陷性消除膨胀土的胀缩性消除内陆性盐渍土的盐胀性消除冻土的冻胀性满足特殊土的特殊要求：五、地基处理方法1、换填垫层法－用强度高、压缩性低的材料置换浅层的软弱土层单向土工格栅加筋桥台单向土工格栅加筋桥台土工加筋带单向土工格栅加筋土路堤单向土工格栅加筋土路堤回填粘土塑料排水板围堰真空泵循环水箱原地面标高围堰围堰膜上覆水密封真空膜排水抽真空管路系统砂＋砂砾垫层真空预压剖面示意图回填粘土真空预压剖面示意图2、预压法－堆载预压、真空预压、联合预压真空预压（铺设真空管）封闭膜的铺设3、压实、夯实、挤密地基压实—分层压实，夯实—强夯、强夯置换，挤密—土桩、灰土桩、二灰桩、水泥土桩挤密、振冲挤密、挤密砂石桩。门架强夯夯锤起吊15吨夯锤25吨夯锤40吨夯锤降水强夯-高真空击密工法降水强夯-高真空击密工法4、复合地基砂石桩复合地基水泥土搅拌桩高压旋喷桩土桩、灰土桩夯实水泥土桩CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩）柱锤冲扩桩多桩型复合地基砂石桩施工机械砂石桩施工机械砂石桩施工机械砂石桩施工完后场地砂石桩砂石桩砂石桩振冲碎石地基处理振冲碎石地基处理碎石振冲置换桩水泥土搅拌桩标准施工机械搅拌翼种类旋喷桩主要由钻机和高喷设备（高压泵、送浆泵、空压机）两大部分组成。1、施工机具2、施工工艺钻机就位成孔一般在二重管和三重管旋喷法施工中都采用地质钻机钻孔。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。旋喷桩喷射作业当喷管插入预定深度后，由下而上进行喷射作业，技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、旋转提升速度等参数是否符合设计要求。旋喷桩冲洗喷射施工完毕后，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。通常把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。旋喷桩移动机具将钻机等机具设备移到新孔位上旋喷桩夯实水泥土桩CFG桩机CFG桩地基处理CFG桩地基处理CFG桩地基处理桩头清理施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0.5m。清土和截桩时，不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。兵马俑CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩）清理桩头CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩）只能采用切割，或人工剔造，不得动力扰动CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩）切割桩头CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩）CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩）成桩后施工机械水泥土搅拌桩柱锤冲扩桩施工柱锤冲扩桩施工柱锤冲扩桩施工5、注浆法水泥浆硅化注浆碱液注浆6、微型桩树根桩静压桩注浆钢管桩建筑物不均匀沉降造成墙体开裂钢管桩钻机室内成孔施工微型桩桩顶承台，做插筋与原独立基础连接静压桩施工静压桩施工静压桩施工六、新规范修订的主要内容（一）进一步明确了基本概念02规范是根据具体处理方法进行分类，而12规范则是根据相关概念对地基处理方法进行分类；（二）增加了部分处理内容（三）提出了新的地基处理概念（四）计算公式进行了微调分类02规范分类12规范分类换填垫层法换填垫层预压法（堆载预压，真空预压）预压地基（堆载预压，真空预压、真空堆载联合预压）强夯法和强夯置换法压实（新增）和夯实地基振冲法复合地基：振冲碎石桩和沉管砂石桩复合地基水泥土搅拌桩复合地基、旋喷桩复合地基、灰土挤密桩和土挤密桩复