《地基处理垫层处理》PPT课件

2、黄土受水浸湿后，结合水膜增厚进入颗粒之间。
3、黄土中胶结物的成分，以及颗粒的组成和分布，对黄土的
结构特点和湿陷性的增强有着重要的影响。
4、黄土的湿陷性还和孔隙比，含水率以及所受压力的大小有
关！
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三、黄土湿陷性的判定和地基的评价
（一）黄土湿陷性的 判定
黄土湿陷性在国内外都采用湿陷系数s值来判
n
zs 0 zsi hi i 1
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n
zs 0 zsi hi
式 中 ： 0 — — 根 据 我 国 建 筑 经 验i，1因 各 地 区 土 质 而 异 的 修 正 系 数 。 对 陕 北 地 区
可取1.2，关中地区取0.7，其他地区（如山西、河北、河南等）取0.5； zsi ——第i层地基土样在压力值等于上覆土的饱和（S>85%）自重应
感谢您的观看！
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n
s si hi i 1 式中：si——第i层土的湿陷系数； hi——第i层土的厚度(cm)； ——考虑地基土浸水机率、侧向挤出条件等因素的修 正系数，基底下5m（或压缩层）深度内取1.5；5m(或压缩层) 以下，非自重湿陷性黄土地基=0，自重湿陷性黄土地基可按上
式湿 陷0 取等值级。的 判 定 ： 可 根 据 地 基 总 湿 陷 量 s 和 计 算 自
重湿陷量zs综合。
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湿陷性黄土地基的湿陷等级
湿陷类型 (cm) 非自重湿陷性 地基
自重湿陷性地基
zs≤7
7<zs≤35
zs>35
s(cm)≤30 30<s≤60
s(cm)>60
Ⅰ(轻微) Ⅱ(中等)
——
Ⅱ(中等) Ⅱ或Ⅲ Ⅲ(严重)

以人为本 科学管理 品质第一 持续改进
一、工艺流程 u1、机械成孔
成孔方法根据土质条件 确定，宜采用钻孔、掏孔方 法。
以人为本 科学管理 品质第一 持续改进
一、工艺流程 u2、桩孔夯填
孔内深层强夯机（夯实机）实施桩孔夯填。 （1）夯实机就位后应保持平整稳定，夯锤对准桩孔中心，并能自由 下落至孔底。 （2）作业前应检查成孔直径、孔深、垂直度，孔内虚土及积水情况 等，并对孔底强夯至设计标高。 （3）填料时应按试验确定的填料量进行，每次填料后，必须夯够规 定的锤击数后方能进行下次填料。 （4）施工遇到缩孔时，可用硬骨料夯填消除塌孔影响。 （5）DDC法施工时，桩顶应高出设计标高500-1000mm，当按设计 要求挖凿至设计标高，填完褥垫层后，应对场地实施低能量满夯一遍。
DDC法地基处理施工工艺及质量控制点
基本概念
DDC技术，即孔内深层强夯法 （down-ole dynamic compaction）,是一种新型深层 地基处理方法。该法先成孔至预 定深度，然后自下而上分层填料 强夯或边填料边强夯，形成高承 载力的密实桩体和强力挤密的桩 间土.
以人为本 科学管理 品质第一 持续改进
以人为本 科学管理 品质第一 持续改进
基本特点
与其它地基处理方法相比，该技术有以下优势： （1）使用范围广泛，可用于各类地基处理：如深厚层湿陷 性黄土、液化土、软弱土、腐蚀性土、不均匀地基及回填垃 圾地基等各种复杂建筑场地的处理。
（2）用料标准低，就地取材：DDC技术的最大特之一就是 对填料要求不严，可就地取材，凡是无机固体材料均可，如 土、砂、碎石、建筑垃圾、碎砖块、混凝土块、粉煤灰等工 业废料均可加以利用，而且不需要严格加工。
以人为本 科量孔深（只深不浅），孔深应+500 ㎜。 6、拌合与回填： ① 检查填料有机物含量，有机物含量应≤10%。 对于细粒土的 含水量应由最优含水量控制。 ② 检查填料粒径、配比，符合表4.1.9中的要求。 ③ 回填土如遇天雨要及时覆盖，避免增加其含水率，影响桩体 压实系数的达标程度。 ④桩体质量根据其强度采用动力触探或压实系数控制。

高地基持力层的承载力，减小软土层的承压力。
在软土层上回填好土
2.5.1 换填法
软土层较厚时，将基础下面一定范围内的软土挖去, 回填强度高、压缩性低、无侵蚀性的材料作持力层。采用 砂石、灰土、矿渣、素土等材料换土的地基分别称为砂石 地基、灰土地基、粉煤灰地基。
对于解决荷载较大的中小型建筑 物的地基问题比较有效。 处理深度通常控制在3m以内时 较为经济合理。
碾压法 250～350 8～12
60～100kN压路机往复碾压
备注
不宜使用干细砂或含泥 量较大的砂铺筑砂垫层
湿陷性黄土、膨胀土、 细沙地基不得使用
适用于砂石垫层 ①适用大面积砂石垫层 ②不宜用于地下水位以 下的砂垫层
●地基底面标高不同时，边坡应挖成阶梯形（或平缓 斜坡），每层错开0.5~1.0m，按先深后浅的顺序分层铺设， 搭接处充分夯实。
对于承受振动荷载的地基，不应 选择换填垫层法进行处理。
各种换填材料的适用范围
换土种类
适用范围
砂石（砂砾、 碎卵石） 垫层
土 素土垫层 垫 层 灰土垫层
适用于一般饱和、非饱和的软弱土和水下黄土地基处理； 不宜用于湿陷性黄土地基，也不适宜用于大面积堆载、密 集基础和动力基础的软地基处理；可有条件地用于膨胀土 地基；砂垫层不宜用于有地下水且流速快、流量大的地基 处理；不宜采用粉细砂作垫层。
B′
垫层底宽确定后，按照基坑的坡度向上延伸至基础底面。
②砂石垫层材料要求：
●宜选用颗粒级配良好、质地坚硬的中砂、粗砂、砾石、碎石、
石屑等，含泥量不宜超过5%；
●在缺少中粗砂和砾石地区，也可采用细砂，但同时宜掺入最
大粒径不宜大于50mm碎石或卵石，以保证垫层的密实和稳定，其掺 量按设计，不少于总重30%，不大于50%；

为保证有效压实质量，碾压速度要有所摔制，平碾控 制在2.0 km／h ；羊足碾压控制在3.0 km／h；振动碾控制 在2.0 km／h；振动压实机控制在0.5km／h。
表1：垫层的每层铺填厚废及压实遍数
表2：各种压实机械镶土厚度及压实遍数
(2)重锤夯实法
重锤夯实是利用起重设备将夯锤提升到一定高度，然后自 由落锤，利用重锤自由下落时的冲击能来夯实浅层土层，重复 夯打，使浅部地基土或分层填土夯实。
按回填材料不同，垫层可分为：砂垫层、砂石垫层、碎 石垫层、素土垫层、灰土垫层、二灰垫层、干渣垫层和 粉煤灰垫层等。
《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)中规定：换填 法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填 土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理。
换填深度一般为0.5~3m。
开挖基坑后，利用分层回填夯压，也可处理较深的软 弱土层。但换填基坑开挖过深，常因地下水位高，需要采 用降水措施；坑壁放坡占地面积大或边坡需要支护；及因 此易引起邻近地面、管网、道路与建筑的沉降变形破坏； 再则施工土方量大、弃土多等因素，常使处理工程费用增 高、工期拖长、对环境的影响增大等。因此，换填法的处 理深度通常控制在3m以内较为经济合理。
式中：
pz pcz faz
pz ——垫层底面处的附加应力设计值（kPa）;
pcz ——垫层底面处土的自重压力值（kPa）；
f a—z —经深度修正后垫层底面处土层的地基承载力特
征值（kPa）。
p 垫层底面处的附加压力值
z
可按压力扩散角 进行简化计算：
条形基础：
pz

b( p pc )
b 2z tg
重锤夯实一般适用地下水位距地表0.8m以上非饱和的黏土、 砂土、杂填土和分层填土，用以提高其强度，减少其压缩性和 不均匀性，也可用于消除或减少湿陷性黄土的表层湿陷性，但 在有效夯实深度内存在软弱土时，或当夯击振动对邻近建筑物 或设备有影响时，不得采用。

修订工作过程、讨论的问题和处理
• 任务来源 • 根据住房和城乡建设部建标[2009]88号文要求，中国建筑
科学研究院会同有关勘察、设计、施工、科研、大专院校 等单位对国家行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ792002进行了全面修订。
参编单位（11个）
• 其中：工程设计单位 5个，研究单位3、高校 3个
•
----地基承载力、变形、稳定性
• 施工期的影响 ----降水、地面变形
• 2. 耐久性设计带来的新问题 • 地基处理材料的工作环境 • 加固材料对环境的保护 • 污染土、干湿交替环境、含盐类土
• 处理地基上的建筑物设计使用年限
• 对于建筑地基基础在规定的建筑寿命完成 后，不论是拆除重建，还是鉴定加固后再 使用，其特殊性应赋予地基基础耐久性设 计新的内容(处理地基的更高耐久性要求） 。
《建筑地基处理技术规范》 JGJ 79-2012理解与应用
《建筑地基处理技术规范》修订组 2013年4月17日
• 一 修订工作整体情况介绍 • 二 具体修订内容
• 修订工作整体情况 • 规范修订面对新的需求 • 修订工作过程讨论的问题和处理 • 主要修订内容 • 待解决的主要问题
• 规范修订面对的新需求 • 1. 中国的城镇化进程 • 可使用建设用地紧张 • 地下空间的开发利用
处理后的地基性状对该地基的适用范围、地基的承载力和变形验算方法 、处理后地基检验要点等工程设计、施工、检测要素密切相关。
• 压实地基 • 适用于处理大面积填土地基。 • 由于填筑厚度大，除分层控制压实质量外，其地基变形存在累积效应
，即地基变形计算时应计入上部填土荷载引起的下卧土层变形。 • 压实地基的均匀性与采用的施工设备和施工工艺有关，一般应进行平

TH
CH t de2
KH ——水平渗透系数(cm/s)； Ch KH (1 e) , cm2 / s
F ——与n有关旳系数，
w
n —— 井径比，n =de/dw ；一般取为4～12。
3.砂井旳平均固结度为
F
n2 n2
1n(n) 1
3n2 1 4n2
Urz 1 (1Ur )(1U z )
[例11-2] 某工程建在饱和软粘土地基上，砂井长
砂井旳布置范围应稍不小于建筑物基础范围，扩大 旳范围可由基础轮廓线向外增大约2～4m。
(二) 砂井旳构造和布置
4、砂垫层
在砂井顶面应铺设排水砂垫层，以连通各个砂井 形成通畅旳排水面，将水排到场地以外。
砂垫层厚度一般为0.3～0.5m；水下施工时，砂 垫层厚度一般为1m左右。为节省砂子，也可采用连通 砂井旳纵横砂沟替代整片砂垫层，砂沟旳高度一般为 0.5～1.0m，宽度取砂井直径旳2倍。
扩散角θ仍可按表11-2选用。底宽拟定后，再根据开 挖基坑所要求旳坡度延伸至地面，即得垫层旳设计断 面。
例11-1 某砖混构造办公楼，承重墙下为条形基础，
宽1.2m，埋深1.0m，承重墙传至基础旳荷载
F=180kN/m；地表为1.5m厚旳杂填土，γ=16kN/m3，
γsat=17kN/m3；下面为淤泥层，含水率 w=50%,γsat=19kN/m3；回归修正系数ψk=0.95，地 下水埋深1.0m。试设计基础旳垫层。
一、换土垫层法旳原理 2、换土垫层法具有下列作用： (1) 提升浅层地基承载力； (2) 降低沉降量； (3) 加速软弱土旳排水固结； (4) 预防冻胀； (5) 消除膨胀土旳胀缩性。 3、合用范围： 建筑物荷载不大、软弱土层厚度较大时，采用换土 垫层法能取得很好旳加固效果。

地基处理新技术4(复合地基)
目录
• 复合地基简介 • 复合地基的设计与施工 • 复合地基的优势与局限性 • 复合地基的工程实例 • 复合地基的未来发展与展望
01 复合地基简介
定义与特点
定义
复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强，或被置换，或在 天然地基中设置加筋材料，加固区是由基体和增强体两部分组成的人工地基。
复合地基适用于地质条件较为 复杂的情况，如软土、湿陷性
黄土等。
建筑需求
适用于对承载力要求较高的建 筑和设施，如高层建筑、大型 工业设施等。
环境因素
在施工过程中应注意环境保护 ，减少对周围环境的影响。
质量控制
应严格控制设计、施工和材料 的质量，确保工程安全可靠。
04 复合地基的工程实例
某高层建筑的地基处理
安全可靠、经济合理、技术先进 、环境保护。
流程
地质勘察、方案设计、初步设计 、施工图设计。
施工方法与技术
方法
强夯法、桩基法、注浆法等。
技术要点
控制施工参数、优化施工工艺、确保施工质量。
质量检测与验收
检测
沉降观测、土压力检测、承载力检测 等。
验收
按照相关规范和标准进行验收，确保 质量达Hale Waihona Puke 。03 复合地基的优势与局限性
生态化技术
研究开发环保、低能耗的复合地 基技术，减少施工对环境的影响， 推动绿色建筑和可持续发展。
精细化设计
针对不同地质条件和工程需求， 精细化设计复合地基结构，优化 材料选择和施工工艺，提高地基 承载力和稳定性。
市场前景与发展趋势
市场需求增长
随着城市化进程加速和基础设施 建设的不断推进，复合地基技术 的应用范围将不断扩大，市场需

（1）换填地基处理
一般处理深度为 0.5 ~ 3 m 。
挖除软土
换填后
高速铁路路基工程地基处理
24
3 高速铁路路基常用地基处理技术
（2）冲击碾压
冲击碾压也称非圆碾压，是一种冲击与揉搓作用相结合的压实
方法。
高振幅、低频率的冲击碾压
冲击碾压适用于处理碎石土、砂土、低饱和度
的粉土与黏性土、湿陷性黄土、素填土和杂填
施沉降和不均匀沉降控制的高要求，经过论证和大量试验研究而产生的一些地基
处理的新技术。
20
§5.2 高速铁路路基沉降控制技术
（3）地基处理方法
高速铁路路基地基处理的目的主要是控制地基工后沉降，
同时改善地基承载力，这也是高速铁路路基地基处理的特点。
21
2 高速铁路路基工程处理概述
（4）地基处理方法分类
适用于处理淤泥。淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、碎石土、黄土及
人工填土等地基。
高速铁路路基工程地基处理
浅层处理
排
法
动力固结
换填垫层法
冲击碾压法
散体材料桩
堆载预压
真空预压
强夯法
强夯置换法
砂桩
灰土（水泥土）挤密桩
复合地基
柔性桩
旋喷桩
搅拌桩
柱锤冲扩桩
复合地基
注浆法
碎石桩
半刚性桩：CFG桩
桩网/柱筏结构地基（钢筋混凝土灌注桩、预应力管柱）
桩板结构地基
高速铁路路基工程地基处理
22
3 高速铁路路基常用地基处理技术
饱和土处理和非饱和土处理；也可按地基处理的加固机理进行分类。
因为现有的地基处理方法很多，新的地基处理方法还在不断发展，要对各种

第二章 换土垫层填法
垫层的适用范围表
地基处理
垫层种类
适用范围
砂垫层（碎 石、砂砾）
中、小型建筑工程的滨、塘、沟等局部处理；软弱土
和水下黄土处理（不适用于湿陷性黄土）。可有条件 用于膨胀土地基。
素土垫层 中小型工程，大面积回填，湿陷性黄土
灰土垫层 中小型工程，膨胀土，尤其湿陷性黄土
粉煤灰垫层 干渣垫层
pz
( p pC )b
b 2ztg
pcz pCD 填 z
p F G F db
b
b
pz 第二章 换土垫层填法
地基处理
⑴ 垫层厚度
垫层厚度应根据垫层底部下卧土层的承载 力确定，并符合下式要求：
pz pcz faz
pz ——垫层底面处的附加应力设计值（kPa）;
第二章 换土垫层填法
地基处理
§4 垫层的设计
对垫层的设计，即要求有足够的厚度以置 换可能被剪切破坏的软弱土层，又要求有 足够大宽度以防止砂垫层向两侧挤出。
厚度
宽度
承载力
沉降计算
第二章 换土垫层填法
地基处理
第二章 换土垫层填法
地基处理
一、换土垫层法厚度和宽度设计 • 垫层材料
卵石、碎石、砾石、粗砂、中砂
击实方法的条件下，对于不同含水量的土 样，可得到不同的干密度 ,从而d 绘制干密
度 和制d备含水量 的w关系曲线，在曲
线上 的峰d值，即为最大干密度 与之 d max 相应的制备含水量为最优含水量 。wop
第二章 换土垫层填法
地基处理
如何获得最大干密度？
室内击实试验
风干（烘干）土样碾散，过5mm筛
第二章 换土垫层填法
室内击实仪

❖ 锤表面夯实的加固可编深辑课度件PP一T 般为1.2～2.0m。 9
重锤夯实地基
❖ 1. 机具设备 ❖ 1.1 夯锤 ❖ 夯锤形状宜采用截头圆锥体，可用C20钢筋混
凝土制成。其底部可采用20mm厚钢板，以使 重心降低。 ❖ 锤重为1.5-课件PPT
境地坪处理）
可编辑课件PPT
4
❖ 三、“换”
❖ 换就是将挖与填相结合，它是将基础 下面一定范围内的软弱土层挖去，而代 之以人工填筑的垫层作为持力层。
❖ 这种方法适用于软土层较厚，而仅对 局部地基进行加固处理。
❖ 垫层材料有砂石，碎石，三合土（石 灰：砂：碎砖（石）＝1：2：4），三 七灰土（石灰：土＝3：7） ，矿渣，素 土等。
❖ 缺点：是施工时噪音和振动很大，离建筑物
小于10m时，应挖防震沟，沟深要超过建筑物
基础深。
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强夯地基
❖ 1. 机具设备
❖ 1.1 夯锤：
❖ 夯锤重：8-40t
❖ 材料：首选铸钢或铸铁，
次选钢板外壳内浇筑钢筋混凝土。
❖ 夯锤底面：圆形（常用）或方形
❖ 锤的底面积大小：取决于表面土质，
❖ 强夯法与重锤夯实法的区别：强夯法属于 高能量夯击，是用巨大的冲击能，使土中 出现冲击波和很大的应力，迫使土颗粒重 新排列，排除孔隙中的气和水，从而提高 地基强度，降低其压缩性。
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强夯地基
❖ 适用范围：碎石土、砂土、粘性土、湿陷性 黄土及杂填土地基的深层加固。
❖ 优点：地基经强夯加固后，承载能力可以提 高2-5倍，压缩性可降低200-1000%。是一种 效果好、速度快、节省材料、施工简便的地 基加固方法。
层的排水固结作用。 先深后浅的顺序铺设 ❖ 适用处理3.0m以内的5工软、局弱部、软透弱土水层性不处强理的就粘施 性