特殊地基的處理

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1、特殊地基的處理第十二章制作：務(wù)新超《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》電子教案第十二章特殊地基的處理§12.1軟土地基§12.3凍土地區(qū)基礎(chǔ)工程§12.2濕陷性黃土地基§12.4地震液化與基礎(chǔ)抗震設(shè)計(jì)第十二章特殊地基的處理一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1、熟悉軟土的概念和特性，掌握軟土地基承載力、沉降和穩(wěn)定性的計(jì)算方法。2、了解濕陷性黃土的試驗(yàn)方法，熟悉濕陷性黃土的分類依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)，掌握地基處理原則、方法和設(shè)計(jì)措施。3、熟悉凍土的分類、特性指標(biāo)、試驗(yàn)及評價(jià)方法，了解凍土地區(qū)的沿途工程設(shè)計(jì)原則與處理方法。4、了解建筑抗震設(shè)防的三個(gè)水準(zhǔn)要求，掌握液化的機(jī)理和

2、判別方法，熟悉砂土液化的危害和基礎(chǔ)工程的抗震措施。二、學(xué)習(xí)重點(diǎn)本章重點(diǎn)是：各種特殊土的特性和對基礎(chǔ)工程的影響。第一節(jié)軟土地基軟土是指在濱海、湖泊、谷地、河灘上沉積的天然含水率高、孔隙比大、壓縮性強(qiáng)、抗剪強(qiáng)度和承載力低的軟塑到流塑狀態(tài)的粘性土。按地質(zhì)特點(diǎn)將其分為濱海沉積、湖泊沉積、河灘沉積、谷地沉積和沼澤沉積五個(gè)類型；又可根據(jù)土質(zhì)不同分為泥炭、腐殖土、有機(jī)質(zhì)土、粘性土、粉性土五種類型。一、軟土的鑒別及工程性質(zhì)1.軟土的工程鑒別建設(shè)部頒布的《軟土地區(qū)工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（JGJ83-91）規(guī)定：軟土是外觀以灰色為主的細(xì)粒土、

3、天然含水率大于或等于液限、天然孔隙比大于或等于1.0。鐵道部是以天然含水率接近或大于液限、天然孔隙比大于1.0、壓縮模量小于4MPa、標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)小于2擊，靜力觸探比貫入阻力小于700kPa、不排水強(qiáng)度小于25kPa等六項(xiàng)指標(biāo)劃分軟土交通部《公路土工試驗(yàn)規(guī)范》（JTJ051-85）是以天然含水率、孔隙比壓縮系數(shù)、飽和度和內(nèi)摩擦角等五項(xiàng)指標(biāo)劃分軟土。交通部1996年頒布的《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ017-96）規(guī)定：天然含水率大于等于35%或液限、天然孔隙比大于等于1.0、十字板剪切強(qiáng)度小于35kPa

4、劃分為軟土。2.軟土的工程性質(zhì)（1）顏色以深色為主，粒度成分以細(xì)粒為主，有機(jī)質(zhì)含量高；（2）天然含水率高，重度小，天然內(nèi)含水率大于液限，超過30%；相對含水率大于1.0；軟土的飽和度高達(dá)100%，甚至更大，天然重度為1.5~19kN/m3；（3）天然孔隙比大，一般大于1.0；（4）滲透系數(shù)小，一般小于10-6cm/s數(shù)量級，沉降速度慢，固結(jié)時(shí)間長；（5）粘粒含量高，塑性指數(shù)大；（6）高壓縮性，壓縮系數(shù)大，基礎(chǔ)沉降量大，一般壓縮系數(shù)大于0.5MPa-1；（7）強(qiáng)度指標(biāo)小，軟土的快剪粘聚力小于10kPa，內(nèi)摩擦角小于5°；

5、固結(jié)快剪強(qiáng)度指標(biāo)略高，粘聚力小于15kPa，內(nèi)摩擦角小于10°；（8）軟土的靈敏度高，一般在2~10之間，有時(shí)更高，具有顯著的流變性和觸變性。二、地基的承載力、沉降和穩(wěn)定性的計(jì)算（一）軟土地基的承載力1、根據(jù)極限承載力理論公式確定pu=5.14Cu+γ2D2、據(jù)土的物理性質(zhì)指標(biāo)確定3、按臨塑荷載計(jì)算pcr=γ2h+3.14C4、用原位測試方法確定（二）軟土地基的沉降計(jì)算1.初始沉降Sd初始沉降包括土的兩種沉降：一種由地基土的彈性變形產(chǎn)生的；另一種是由于軟土滲透系數(shù)低，加荷后初期不能排水固結(jié)，因而土產(chǎn)生剪切變形。土體初始

6、側(cè)向剪切位移引起的沉降在總的初始沉降中所占不大，目前一般不計(jì)或略作估算。2.固結(jié)沉降Sc在荷載作用下，軟土地基緩慢地排水固結(jié)發(fā)生的沉降，孔隙水被逐漸的排出，孔隙體積逐漸減小，從而土體壓縮產(chǎn)生體積變形而引起沉降，是地基沉降的最主要部分。在實(shí)際中一般采用分層總和法計(jì)算固結(jié)沉降。3.次固結(jié)沉降Ss在理論計(jì)算的固結(jié)過程結(jié)束后，軟土地基因土骨架的蠕動(dòng)繼續(xù)發(fā)生長期的、緩慢的壓縮，稱為次固結(jié)沉降，地基次固結(jié)沉降可按下式計(jì)算：（三）軟土地基的穩(wěn)定性分析建筑在軟土地基的橋臺、擋土墻等承受側(cè)向推力的結(jié)構(gòu)物，在保證其地基承載力、沉降滿足要求

7、的同時(shí)，應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性分析。穩(wěn)定分析參見第八章淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容。軟土地基的強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定是工程中必須全面、充分注意的問題，是造成橋梁、道路人工構(gòu)造物基礎(chǔ)過大沉降、不均勻沉降、位移、傾斜、開裂、失穩(wěn)或嚴(yán)重?fù)p壞等事故的主要原因。（一）全面掌握工程地質(zhì)資料合理布設(shè)橋涵（二）軟土地基橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)措施1、剛性擴(kuò)大淺基礎(chǔ)2、樁基礎(chǔ)和沉井基礎(chǔ)（三）橋臺及橋頭路堤軟土地基的穩(wěn)定措施三、軟土地基基礎(chǔ)工程應(yīng)注意的事項(xiàng)第二節(jié)濕陷性黃土地基一、黃土濕陷性的判定和地基的評價(jià)（一）黃土濕陷性的判定濕陷性黃土除了具備黃土的一般特征如呈黃色或黃褐色

8、、以粉土顆粒為主、具有肉眼可見的孔隙等外，它呈松散多孔結(jié)構(gòu)狀態(tài)，孔隙比常在1.0以上，天然剖面上具有垂直節(jié)理，含水溶性鹽（碳酸鹽、硫酸鹽類等）較多。（二）濕陷性黃土地基濕陷類型的劃分（三）濕陷性黃土地基濕陷等級的判定二、陷性黃土地基的處理措施（一）濕陷性黃土的處理1、灰土或素土墊層法2、重錘夯實(shí)法3、石灰土或素土樁法4、預(yù)浸水法（