第六章地基处理 第一节概述 人工地基：土木工程建设中，有时不可避免地遇到工程 地质条件不良的软弱土地基，不能满足建筑物要求，需要先 经过人工处理加固，再建造基础，处理后的地基称为人工地 基。 地基处理的目的：是针对软土地基上建造建筑物可能 产生的问题，采取人工的方法改善地基土的工程性质，达 到满足上部结构对地基稳定和变形的要求。 地基处理方法的分类 物理处理 化学处理 热学处理 置换 排水 挤密 加筋 搅拌 灌浆 热加固 冻结
第六章 地基处理 第一节 概 述 人工地基：土木工程建设中，有时不可避免地遇到工程 地质条件不良的软弱土地基，不能满足建筑物要求，需要先 经过人工处理加固，再建造基础，处理后的地基称为人工地 基。 地基处理的目的：是针对软土地基上建造建筑物可能 产生的问题，采取人工的方法改善地基土的工程性质，达 到满足上部结构对地基稳定和变形的要求。 地基处理方法的分类 物理处理 化学处理 热学处理 置换 排水 挤密 加筋 搅拌 灌浆 热加固 冻结
注意：很多地基处理方法具有多重加固处理的功能，例如 碎石桩具有置换、挤密、排水和加筋的多重功能；而石灰桩则 具有挤密、吸水和置换等功能。地基处理的主要方法、适用范 围及加固原理， 各类地基处理方法，均有各自的特点和作用机理，在不同 的土类中产生不同的加固效果，并也存在着局限性。地基的工 程地质条件是千变万化的，工程对地基的要求也是不尽相同的， 材料、施工机具和施工条件等亦存在显著差别，没有哪一种方 法是万能的。因此，对于每一工程必须进行综合考虑，通过方 案的比选，选择一种技术可靠、经济合理、施工可行的方案， 既可以是单一的地基处理方法，也可以是多种方法的综合处理
注意：很多地基处理方法具有多重加固处理的功能，例如 碎石桩具有置换、挤密、排水和加筋的多重功能；而石灰桩则 具有挤密、吸水和置换等功能。地基处理的主要方法、适用范 围及加固原理， 各类地基处理方法，均有各自的特点和作用机理，在不同 的土类中产生不同的加固效果，并也存在着局限性。地基的工 程地质条件是千变万化的，工程对地基的要求也是不尽相同的， 材料、施工机具和施工条件等亦存在显著差别，没有哪一种方 法是万能的。因此，对于每一工程必须进行综合考虑，通过方 案的比选，选择一种技术可靠、经济合理、施工可行的方案， 既可以是单一的地基处理方法，也可以是多种方法的综合处理
第二节软土地基 软土：指沿海的滨海相、三角洲相、内陆平原或山☒ 的河流相、湖泊相、沼泽相等主要由细粒土组成的土，具 有孔隙比大（一般大于1）、天然含水量高（接近或大于 液限)、压缩性高(a1.2>0.5MPa-1)和强度低的特点， 多数还具有高灵敏度的结构性。主要包括淤泥、淤泥质粘 性土、淤泥质粉土、泥炭、泥炭质土等
第二节 软土地基 软土：指沿海的滨海相、三角洲相、内陆平原或山区 的河流相、湖泊相、沼泽相等主要由细粒土组成的土，具 有孔隙比大（一般大于1）、天然含水量高（接近或大于 液限）、压缩性高（a1-2>0.5MPa-1）和强度低的特点， 多数还具有高灵敏度的结构性。主要包括淤泥、淤泥质粘 性土、淤泥质粉土、泥炭、泥炭质土等
淤泥是指天然含水量大于液限，天然孔隙比大于等于1.5 的粘性土； 淤泥质土是指天然孔隙比小于1.5但大于等于1.0的粘性土。 当土中有机质含量小于5%时为无机土；小于等于10%、 大于等于5%时称为有机质土；小于等于60%、大于10%时称 为泥炭质土；大于60%时则称泥炭。泥炭是在潮湿和缺氧环境 中未经充分分解的植物遗体堆积而成的一种有机质土，呈深褐 色-黑色。其含水量极高，压缩性很大，且不均匀。泥炭往往 以夹层构造存在于一般粘性土层中，对工程十分不利，必须引 起足够重视
淤泥是指天然含水量大于液限，天然孔隙比大于等于1.5 的粘性土； 淤泥质土是指天然孔隙比小于1.5但大于等于1.0的粘性土。 当土中有机质含量小于5%时为无机土；小于等于10%、 大于等于5%时称为有机质土；小于等于60%、大于10%时称 为泥炭质土；大于60%时则称泥炭。泥炭是在潮湿和缺氧环境 中未经充分分解的植物遗体堆积而成的一种有机质土，呈深褐 色--黑色。其含水量极高，压缩性很大，且不均匀。泥炭往往 以夹层构造存在于一般粘性土层中，对工程十分不利，必须引 起足够重视
软土的成因及划分 (一)滨海沉积 1.滨海相：常与海浪岸流及潮汐的水动力作用形成较粗的 颗粒（粗、中、细砂）相掺杂，使其不均匀和极松软，增强了淤 泥的透水性能，易于压缩固结。 2.泻湖相：颗粒微细、孔隙比大、强度低、分布范围较宽 阔，常形成海滨平原。在泻湖边缘，表层常有厚约0.32.0m 的泥炭堆积。底部含有贝壳和生物残骸碎屑。 3.溺谷相：孔隙比大、结构松软、含水量高，有时甚于泻 湖相。分布范围略窄，在其边缘表层也常有泥炭沉积。 4.三角洲相：由于河流及海潮的复杂交替作用，而使淤泥 与薄层砂交错沉积，受海流与波浪的破坏，分选程度差，结构 不稳定，多交错成不规则的尖灭层或透镜体夹层，结构疏松软， 颗粒细小。如上海地区深厚的软土层中央有无数的极薄的粉砂 层，为水平渗流提供了良好条件
一．软土的成因及划分 （一）滨海沉积 1.滨海相： 常与海浪岸流及潮汐的水动力作用形成较粗的 颗粒(粗、中、细砂)相掺杂，使其不均匀和极松软，增强了淤 泥的透水性能，易于压缩固结。 2.泻湖相： 颗粒微细、孔隙比大、强度低、分布范围较宽 阔，常形成海滨平原。在泻湖边缘，表层常有厚约0.3～2.0m 的泥炭堆积。底部含有贝壳和生物残骸碎屑。 3.溺谷相： 孔隙比大、结构松软、含水量高，有时甚于泻 湖相。分布范围略窄，在其边缘表层也常有泥炭沉积。 4.三角洲相： 由于河流及海潮的复杂交替作用，而使淤泥 与薄层砂交错沉积，受海流与波浪的破坏，分选程度差，结构 不稳定，多交错成不规则的尖灭层或透镜体夹层，结构疏松软， 颗粒细小。如上海地区深厚的软土层中央有无数的极薄的粉砂 层，为水平渗流提供了良好条件
(二)湖泊沉积 湖泊沉积是近代淡水盆地和咸水盆地的沉积。沉积物中 夹有粉砂颗粒，呈现明显的层理。淤泥结构松软，呈暗灰、 灰绿或暗黑色，厚度一般为10m左右，最厚者可达25m。 (三)河滩沉积 主要包括河漫滩相和牛轭湖相。成层情况较为复杂，成 分不均一，走向和厚度变化大，平面分布不规则。一般常呈 带状或透镜状，间与砂或泥炭互层，其厚度不大，一般小于 l0m
（二）湖泊沉积 湖泊沉积是近代淡水盆地和咸水盆地的沉积。沉积物中 夹有粉砂颗粒，呈现明显的层理。淤泥结构松软，呈暗灰、 灰绿或暗黑色，厚度一般为10m左右，最厚者可达25m。 （三）河滩沉积 主要包括河漫滩相和牛轭湖相。成层情况较为复杂，成 分不均一，走向和厚度变化大，平面分布不规则。一般常呈 带状或透镜状，间与砂或泥炭互层，其厚度不大，一般小于 l0m
(四)沼泽沉积 分布在地下水、地表水排泄不畅的低洼地带，多以泥炭 为主，且常出露于地表。下部分布有淤泥层或底部与泥炭互 层。 软土由于沉积年代、环境的差异，成因的不同，它们的成层 情况，粒度组成，矿物成分有所差别，使工程性质有所不同。 不同沉积类型的软土，有时其物理性质指标虽较相似，但工 程性质并不很接近，不应借用。软土的力学性质参数宜尽可 能通过现场原位测试取得
（四）沼泽沉积 分布在地下水、地表水排泄不畅的低洼地带，多以泥炭 为主，且常出露于地表。下部分布有淤泥层或底部与泥炭互 层。 软土由于沉积年代、环境的差异，成因的不同，它们的成层 情况，粒度组成，矿物成分有所差别，使工程性质有所不同。 不同沉积类型的软土，有时其物理性质指标虽较相似，但工 程性质并不很接近，不应借用。软土的力学性质参数宜尽可 能通过现场原位测试取得
二、软土的工程特性 (一)含水量较高，孔隙比较大 (二)抗剪强度低 (三)压缩性较高 (四)渗透性很小 (五)结构性明显 (六)流变性显著
二、软土的工程特性 （一）含水量较高，孔隙比较大 （二）抗剪强度低 （三）压缩性较高 （四）渗透性很小 （五）结构性明显 （六）流变性显著
三、软土地基的承载力、沉降和稳定性的计算 (一)软土地基的承载力 软土地基承载力应根据地区建筑经验，并结合下列因 素综合确定：①软土成层条件、应力历史、力学特性及排 水条件；②上部结构的类型、刚度、荷载性质、大小和分 布，对不均匀沉降的敏感性；③基础的类型、尺寸、埋深、 刚度等；④施工方法和程序；⑤采用预压排水处理的地基， 应考虑软土固结排水后强度的增长
三、软土地基的承载力、沉降和稳定性的计算 (一) 软土地基的承载力 软土地基承载力应根据地区建筑经验，并结合下列因 素综合确定：①软土成层条件、 应力历史、力学特性及排 水条件；②上部结构的类型、刚度、荷载性质、大小和分 布，对不均匀沉降的敏感性；③基础的类型、尺寸、埋深、 刚度等；④施工方法和程序；⑤采用预压排水处理的地基， 应考虑软土固结排水后强度的增长
1.根据极限承载力理论公式确定 《公桥基规》提出软土地基容许承载力o](kPa)为 o]=514k,C.+y,h m 2.根据土的物理性质指标确定 一 般情况，地基承载力是与其天然含水量密切相关的，根 据统计资料w与软土的容许承载力关系如下表所示。 天然含水量w 36 40 45 50 55 65 75 (%) [(kPa) 100 90 80 70 60 50 40
1．根据极限承载力理论公式确定 《公桥基规》提出软土地基容许承载力 (kPa)为 k C h m p u 2 5.14 = + 2．根据土的物理性质指标确定 一般情况，地基承载力是与其天然含水量密切相关的，根 据统计资料w与软土的容许承载力关系如下表所示。 0 天然含水量w （%） 36 40 45 50 55 65 75 (kPa) 100 90 80 70 60 50 40 0