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1、l本课程使用教材：本课程使用教材：地基处理技术地基处理技术l（郑俊杰编著，华中科技大学出版社，（郑俊杰编著，华中科技大学出版社，2004）l本课程网站：本课程网站：http:/ （华中科技大学立项建设的精品课程）（华中科技大学立项建设的精品课程）l郑俊杰联系方式：郑俊杰联系方式：lE-mail： (Preferred)l电电 话：话： 02787557024l比萨斜塔纠偏比萨斜塔纠偏 苏州虎丘塔建于公元959 961年，为七级八角形砖塔，塔底直径1366m ，塔身高47.5m,塔重63000 kN。1978年，塔顶位移2.3m,塔的重心偏离基础轴线0.924m。 1978年6月开始对地基加固，
2、1983年5月完成，地基沉降趋于稳定。 加拿大 Transcona 谷仓，南北长 59.44m ，东西宽 23.47 m ,高 31.00m 。基础为钢筋混凝土筏板基础，厚 61cm ，埋深 3.66m 。谷仓 1911 年动工， 1913 年秋完成。谷仓自重 20000 t ，相当于装满谷物后总重的 42.5% 。 1913 年 9 月装谷物，至 31822m 3 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
3、用，但位置较原先下降 4m 。 l事故的原因是：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，地基因超载而发生强度破坏。 第第1篇篇 总总 论论 Part 1 Basic Knowledgel第第1章章 绪论（绪论（Preliminary Description）l 1.1 地基处理的目的和意义地基处理的目的和意义l 1.2 地基处理的方法分类及应用范围地基处理的方法分类及应用范
4、围l 1.3 地基处理方法的选用原则地基处理方法的选用原则l 1.4 地基处理工程的施工管理地基处理工程的施工管理l 1.5 地基处理技术最新发展地基处理技术最新发展 第第2章章 地基处理监测与检验方法地基处理监测与检验方法Chapter 2 Monitoring and Testing Methodsl 2.1 概述概述l 2.2 地基水平位移及沉降观测地基水平位移及沉降观测l 2.3 地基土应力测试地基土应力测试l 2.4 载荷试验载荷试验l 2.5 静力触探试验静力触探试验l 2.6 圆锥动力触探试验圆锥动力触探试验l第第2篇篇 均质人工地基处理方法均质人工地基处理方法 lPart 2
5、Homogeneous Artificial Groundl 第第3章章 换填垫层法换填垫层法l Chapter 3 Replacement and Cushionl 3.1 概述概述 l 3.2 垫层的作用垫层的作用l 3.3 土的压实原理土的压实原理l 3.4 垫层设计垫层设计l 3.5 粉煤灰垫层粉煤灰垫层l 3.6 垫层施工方法垫层施工方法l 3.7 质量检验质量检验l 3.8 工程实例工程实例l 第第4章章 排水固结法排水固结法l Chapter 4 Consolidation Method l 4.1 概述概述l 4.2 排水固结法的原理排水固结法的原理l 4.3 堆载预压设计计算
6、堆载预压设计计算l 4.4 砂井排水固结设计计算砂井排水固结设计计算l 4.5 真空预压设计计算真空预压设计计算l 4.6 施工方法施工方法l 4.7 真空真空-堆载预压法堆载预压法l 4.8 质量检验质量检验l 4.9 工程实例工程实例l 第第5章章 强夯法和强夯置换法强夯法和强夯置换法lChapter 5 Dynamic Consolidation and Dynamic Consolidation with Replacementl 5.1 概述概述l 5.2 加固机理加固机理l 5.3 饱和粘性土以及非饱和土的强夯加固饱和粘性土以及非饱和土的强夯加固 l 微观机理微观机理l 5.4 设
7、计设计l 5.5 施工施工l 5.6 质量检验质量检验l 5.7 工程实例工程实例l第第3篇篇 复合地基处理方法复合地基处理方法lPart 3 Composite Foundationl 第第6章章 复合地基基本理论复合地基基本理论l Chapter 6 Design Principles of Composite Foundationl6.1 复合地基的定义与分类复合地基的定义与分类l6.2 复合地基的常用型式复合地基的常用型式l6.3 复合地基的常用概念复合地基的常用概念l6.4 竖向增强体复合地基承载力计算竖向增强体复合地基承载力计算l6.5 水平向增强体复合地基承载力计算水平向增强体复
8、合地基承载力计算l6.6 复合地基沉降计算方法复合地基沉降计算方法l 第第7章章 灰土挤密桩法和土挤密桩法灰土挤密桩法和土挤密桩法lChapter 7 Lime Soil Column and Earth Columnl 7.1 概述概述l 7.2 作用机理作用机理l 7.3 设计计算设计计算l 7.4 施工施工l 7.5 质量检验质量检验l 7.6 工程实例工程实例l 第第8章章 砂桩法砂桩法 l Chapter 8 Sand Columnl 8.1 概述概述l 8.2 加固原理加固原理l 8.3 设计计算设计计算l 8.4 施工施工l 8.5 质量检验质量检验l 8.6 工程实例工程实例l
9、 第第9章章 碎石桩法碎石桩法l Chapter 9 Gravel Columnl 9.1 概述概述l 9.2 振冲碎石桩法振冲碎石桩法l 9.3 其他碎石桩法其他碎石桩法l 9.4 碎石桩复合地基设计碎石桩复合地基设计l 9.5 质量检验质量检验l 9.6 工程实例工程实例l 第第10章章 石灰桩法石灰桩法l Chapter 10 Lime Columnl 10.1 概述概述l 10.2 加固原理加固原理l 10.3 设计计算设计计算l 10.4 施工施工l 10.5 质量检验质量检验l 10.6 工程实例工程实例l 第第11章章 水泥土搅拌法水泥土搅拌法lChapter 11 Soil-C
10、ement Mixing Methodl 11.1 概述概述l 11.2 加固机理加固机理l 11.3 室内试验室内试验l 11.4 设计计算设计计算l 11.5 施工施工l 11.6 质量检验质量检验l 11.7 工程实例工程实例l 第第12章章 夯实水泥土桩法夯实水泥土桩法lChapter 12 Rammed Soil-Cement Columnl 12.1 概述概述l 12.2 设计设计l 12.3 施工施工l 12.4 质量检验质量检验l 第第13章章 高压喷射注浆法高压喷射注浆法lChapter 13 High Pressure Jet Groutingl 13.1 概述概述l 13
11、.2 定义及其种类定义及其种类l 13.3 加固地基的机理加固地基的机理l 13.4 设计计算设计计算l 13.5 施工施工l 13.6 质量检验质量检验l 13.7 工程实例工程实例l第第14章章 水泥粉煤灰碎石桩水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩桩)法法lChapter 14 Cement Flyash Gravel Pilel 14.1 概述概述l 14.2 竖向荷载作用下复合地基性状竖向荷载作用下复合地基性状l 14.3 褥垫层技术褥垫层技术l 14.4 CFG桩复合地基工程特性桩复合地基工程特性l 14.5 CFG桩复合地基设计计算桩复合地基设计计算l 14.6 CFG桩复合地基施工桩复合地
12、基施工l 14.7 施工检测及验收施工检测及验收l 第第15章章 多元复合地基法多元复合地基法l Chapter 15 Multi-element Composite Groundl 15.1 多元复合地基设计思想的提出多元复合地基设计思想的提出l 15.2 多元复合地基承载力计算多元复合地基承载力计算l 15.3 多元复合地基沉降计算多元复合地基沉降计算l 15.4 多元复合地基检测方法多元复合地基检测方法l 15.5 多元复合地基法的工程实践多元复合地基法的工程实践l第第4篇篇 其他地基处理方法其他地基处理方法lPart 4 Other Ground Treatment Technique
13、sl 第第16章章 加筋法加筋法l Chapter 16 Reinforcementl 16.1 概述概述l 16.2 加筋土挡墙加筋土挡墙l 16.3 土工合成材料土工合成材料l 16.4 土钉土钉l 16.5 工程实例工程实例l 第第17章章 灌浆法灌浆法l Chapter 17 Groutingl 17.1 概述概述l 17.2 灌浆材料灌浆材料l 17.3 灌浆法分类及其原理灌浆法分类及其原理l 17.4 灌浆设计灌浆设计l 17.5 灌浆施工方法灌浆施工方法l 17.6 质量与效果检验质量与效果检验l 17.7 工程实例工程实例l 第第18章章 特殊土地基处理特殊土地基处理lChap
14、ter 18 Ground Treatment for Special Soill 18.1 概述概述l 18.2 膨胀土地基处理膨胀土地基处理l 18.3 湿陷性黄土地基处理湿陷性黄土地基处理l 18.4 液化地基处理液化地基处理l 18.5 工程实例工程实例l第第19章章 既有建（构）筑物地基基础加固既有建（构）筑物地基基础加固lChapter 19 Reinforcement of Ground and Foundation of Existing Buildingsl 19.1 概述概述l 19.2 基础加宽技术基础加宽技术l 19.3 墩式托换技术墩式托换技术l 19.4 树根桩托换
15、技术树根桩托换技术l 19.5 静压桩托换静压桩托换l 19.6 地基加固技术地基加固技术l 19.7 综合加固技术综合加固技术l 第第20章章 倾斜建（构）筑物纠偏倾斜建（构）筑物纠偏lChapter 20 Modification of Leaning Buildingsl 20.1 概述概述l 20.2 倾斜建（构）筑物纠偏方法分类倾斜建（构）筑物纠偏方法分类l 20.3 降水纠偏法降水纠偏法l 20.4 浸水和浸水加压纠偏法浸水和浸水加压纠偏法l 20.5 堆载（加压）纠偏法堆载（加压）纠偏法l 20.6 掏土纠偏法掏土纠偏法l 20.7 部分托换调整纠偏法部分托换调整纠偏法l 20.
16、8 调整上部结构纠偏法调整上部结构纠偏法l 20.9 灌浆抬升纠偏法灌浆抬升纠偏法l 20.10 综合法纠偏综合法纠偏 内内 容容 学时学时第第1章章 绪论绪论 2第第2 2章章 地基处理监测与检验方法地基处理监测与检验方法 2第第3章章 换填垫层法换填垫层法 2第第4章章 排水固结法排水固结法 2第第5章章 强夯法和强夯置换法强夯法和强夯置换法 2第第6章章 复合地基基本理论复合地基基本理论 2第第7章章 灰土挤密桩法和土挤密桩法灰土挤密桩法和土挤密桩法 2第第8章章 砂桩法；第砂桩法；第9章章 碎石桩法碎石桩法 2（4） 内内 容容学时学时第第10章章 石灰桩法石灰桩法 2第第11章章 水
17、泥土搅拌法水泥土搅拌法 2第第12章章 夯实水泥土桩法夯实水泥土桩法第第13章章 高压喷射注浆法高压喷射注浆法 2（4）第第14章章 水泥粉煤灰碎石桩（水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）法桩）法 2第第15章章 多元复合地基法；多元复合地基法；第第16章章 加筋法加筋法 2（4）第第17章章 灌浆法；灌浆法；第第18章章 特殊土地基处理特殊土地基处理 2（4）第第19章章 既有建（构）筑物地基基础加固既有建（构）筑物地基基础加固 2第第20章章 倾斜建（构）筑物纠偏倾斜建（构）筑物纠偏 2 地基指承受建（构）筑物荷载的地层。建地基指承受建（构）筑物荷载的地层。建（构）筑物的地基所面临的问题有以下（构
18、）筑物的地基所面临的问题有以下 四方面：四方面：l（1）承载力及稳定性问题；）承载力及稳定性问题；l（2）沉降、水平位移及不均匀沉降问题；）沉降、水平位移及不均匀沉降问题；l（3）渗透问题；）渗透问题；l（4）液化问题。）液化问题。l土木工程建设中，当天然地基不能满足土木工程建设中，当天然地基不能满足建（构）筑物对地基的要求时，需对天建（构）筑物对地基的要求时，需对天然地基进行加固改良，形成人工地基，然地基进行加固改良，形成人工地基，以满足建（构）筑物对地基的要求，保以满足建（构）筑物对地基的要求，保证其安全与正常使用。这种地基加固改证其安全与正常使用。这种地基加固改良称为良称为地基处理地基处
19、理。(Ground Treatment或或Ground Improvement)l天然地基是否需要进行地基处理取决于天然地基是否需要进行地基处理取决于地基土的性质地基土的性质和和建（构）筑物对地基的建（构）筑物对地基的要求要求两个方面。两个方面。l 在土木工程建设中经常遇到的软弱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、人工填土和不良土主要包括：软粘土、人工填土、部分砂土和粉土、湿陷性土、有机土、部分砂土和粉土、湿陷性土、有机质土和泥炭土、膨胀土、多年冻土、岩质土和泥炭土、膨胀土、多年冻土、岩溶、土洞和山区地基等。溶、土洞和山区地基等。l 软粘土是软弱粘性土的简称。大部分是饱和
20、的，其软粘土是软弱粘性土的简称。大部分是饱和的，其天然含水量大于液限，孔隙比大于天然含水量大于液限，孔隙比大于1.0。当天然孔隙比。当天然孔隙比大于大于1.5时时,称为称为淤泥淤泥;当天然孔隙比大于当天然孔隙比大于1.0而小于而小于1.5 时时,称为称为淤泥质土淤泥质土。l 软粘土的特点：天然含水量高（软粘土的特点：天然含水量高（3580）；天）；天然孔隙比大（然孔隙比大（1.02.0)；抗剪强度低（不排水抗剪强度；抗剪强度低（不排水抗剪强度约约5 25kPa）；压缩系数高（）；压缩系数高（0.5 1.5MPa-1）；渗透）；渗透系数小（系数小（10 -6 10 -8 cm/s）。它广泛分布在
21、我国沿海）。它广泛分布在我国沿海以及内地河流两岸和湖泊地区。以及内地河流两岸和湖泊地区。l 软粘土一般固结时间很长，固结沉降较大。软粘土一般固结时间很长，固结沉降较大。l人工填土按照物质组成和堆填方式可以人工填土按照物质组成和堆填方式可以分为分为素填土素填土、杂填土杂填土和和冲填土冲填土三类。按三类。按堆填时间分为堆填时间分为老填土老填土和和新填土新填土两类。粘两类。粘性土堆填时间超过性土堆填时间超过10年，粉土堆填时间年，粉土堆填时间超过超过5年，称为老填土。年，称为老填土。l填土一般会产生较大的固结沉降。填土一般会产生较大的固结沉降。l1 换土垫层法换土垫层法l2 振密、挤密法振密、挤密法
22、l （1）表层压实法；（）表层压实法；（2）重锤夯实法；）重锤夯实法； （3）强夯）强夯法；（法；（4）振冲挤密法；（）振冲挤密法；（5）土桩与灰土桩法；（）土桩与灰土桩法；（6）砂桩；（砂桩；（7）爆破法）爆破法l3 排水固结法排水固结法l （1）堆载预压法；（）堆载预压法；（2）砂井法；（）砂井法；（3）真空预压法；）真空预压法；（4）降低地下水位法；（）降低地下水位法；（5）电渗排水法）电渗排水法l4 置换法置换法l （1）振冲置换法（碎石桩法）；（）振冲置换法（碎石桩法）；（2）石灰桩法；（石灰桩法；（3）强夯置换法；（）强夯置换法；（4）水）水泥粉煤灰碎石桩法泥粉煤灰碎石桩法(CFG
23、桩法）桩法）l5 加筋法加筋法l （1）土工聚合物；（）土工聚合物；（2）加筋土；）加筋土；（3）土层锚杆；（）土层锚杆；（4）土钉；（）土钉；（5）树根）树根桩法桩法l6 胶结法胶结法l （1）灌浆法；）灌浆法；l （2）高压喷射注浆法；）高压喷射注浆法；l （3）水泥土搅拌法）水泥土搅拌法l7 冷热处理法冷热处理法l （1）冻结法；）冻结法；l （2）烧结法）烧结法l选用地基处理方法应力求做到选用地基处理方法应力求做到技术先进、技术先进、 经济合理、安全适用、确保质量经济合理、安全适用、确保质量。l地基处理方法很多，没有一种方法是万能地基处理方法很多，没有一种方法是万能的。对每一具体工程均
24、应进行具体细致分的。对每一具体工程均应进行具体细致分析，从地基条件、处理要求（处理后地基析，从地基条件、处理要求（处理后地基应达到的各项指标、处理的范围、工程进应达到的各项指标、处理的范围、工程进度等）、工程费用以及材料、机具来源等度等）、工程费用以及材料、机具来源等各方面进行综合考虑，以确定合适的地基各方面进行综合考虑，以确定合适的地基处理方法。处理方法。l 1 地基处理工程的特点地基处理工程的特点l （1）大部分地基处理方法的加固效果）大部分地基处理方法的加固效果不是在施工结束后就能全部发挥；不是在施工结束后就能全部发挥；l （2） 每一项地基处理工程都有它的每一项地基处理工程都有它的特殊
25、性；特殊性；l （3） 地基处理是隐蔽工程，很难直地基处理是隐蔽工程，很难直接检验其加固效果。接检验其加固效果。l 2 地基处理工程的施工管理地基处理工程的施工管理l 在地基处理施工过程中，只让现场在地基处理施工过程中，只让现场人员了解如何施工是不够的，还必须使人员了解如何施工是不够的，还必须使他们很好地了解所采用的地基处理方法他们很好地了解所采用的地基处理方法的原理、技术标准和质量要求，经常进的原理、技术标准和质量要求，经常进行施工质量和处理效果的检验，使施工行施工质量和处理效果的检验，使施工符合规范要求，以保证施工质量。符合规范要求，以保证施工质量。l 对地基处理的效果检验对地基处理的效果
26、检验,应在地基处应在地基处理施工结束后一定时间再进行检验。效理施工结束后一定时间再进行检验。效果检验的方法有：果检验的方法有：载荷试验、静力触探载荷试验、静力触探试验、动力触探试验、标准贯入试验、试验、动力触探试验、标准贯入试验、取芯试验取芯试验等。有时需要采用多种手段进等。有时需要采用多种手段进行检验，以便综合评价地基处理效果。行检验，以便综合评价地基处理效果。l1 地基处理新方法的涌现地基处理新方法的涌现l2 地基处理施工机械的发展地基处理施工机械的发展l3 地基处理材料的发展地基处理材料的发展l4 地基处理设计计算理论的发展地基处理设计计算理论的发展l5 地基处理施工工艺的发展地基处理施工工艺的发展l6 地基处理现场监测技术的发展地基处理现场监测技术的发展l7 多种地基处理方法的综合应用多种地基处理方法的综合应用