常见地基模型总结五篇

第一篇：常见地基模型总结

常见地基模型总结

地基模型是描述地基土在受力状态下应力和应变之间关系的数学表达式。广义的讲，是描述土体在受力状态下的应力、应变、应变率、应力水平、应力历史、加载率、加载途径以及时间、温度等之间的函数关系。通常模型有线弹性地基模型、非线弹性地基模型和弹塑性地基模型等。

一、线弹性地基模型

地基土在荷载作用下，应力应变关系为直线关系，用广义胡克定律表示。常用的有三种，温克勒地基模型、弹性半空间地基模型、分层地基模型。

1、温克勒地基模型

假定地基由许多独立且互不影响的弹簧组成，即地基任一点所受力只与该点的地基变形成正比，而且该点所受的力不影响该点以外的变形。

表达式为p=k·s（式中k为地基基床系数，根据不同地基分别采用现场载荷班试验或室内三轴、固结试验获得）。

该方法计算简便，只要k值选择得当，可获得较为满意的结果，但在理论上不够严格，未考虑土介质的连续性，忽略了地基中的切应 力，按这一模型，地基变形只发生在基底范围内，而在基底范围外没有地基变形，这与实际不符使用不当会造成不良后果。

该法在地基梁和板以及桩的分析中广泛采用，如台北101大楼采用了广义温克勒地基模型。由于该模型未考虑剪力作用，故主要使用于土层薄、结构大、土层下为基岩（剪切模量小、可压缩层薄）的地基，而上硬下软的地基不适用。

2、弹性半空间地基模型

假定地基为均匀、各向同性的弹性半空间体。

采用Boussinesq公式求解。对于均布荷载下矩形中点的竖向变形以及对于荷载面积以外的任一点的变形可以通过积分求得。

该法考虑了压力的扩散作用，比温克勒模型更合理，但未反应地基土的分层特性，且认为压力可以扩散到无限远处，造成计算的沉降量和地表沉降范围都较实测结果为大。

3、分层地基模型

分层地基模型即是我国地基基础规范中用以计算地基最终沉降量的分层总和法。

该模型能较好的反应地基土扩散应力和变形的能力，能较容易的考虑土层非均匀性沿深度的变化和土的分层，通过计算表明，分层地 基模型的计算结果比较符合实际情况。但是这个模型仍是弹性模型，未能考虑图的非线性和过大的地基反力引起的地基土的塑性变形。

式中压缩模量为侧限条件下的压缩模量，适用于成层地基，压缩层厚度小且基础尺寸相对于地基无限大的情况。

二、非线弹性地基模型

由室内三轴实验测得的正常固结粘土和中密砂的应力-应变关系曲线可知，土体加载曲线与卸载后再加贺曲线中和，应变分为可恢复的弹性应变和不可恢复的塑性应变。

土体的应力与应变关系通常为非线性、非弹性的。此外，土体的变形还与加载的应力路径密切相关，加载和卸载的变形特性有很大差异。一般来说，土体的这些复杂变形特性用弹塑性地基模型模拟较好，但弹塑性模型运用到工程实际较为复杂，故常用非线性地基模型能模拟发生屈服后的非线性变形形状，但非线性地基模型忽略了应力路径等重要因素的影响。

非线弹性地基模型不同于线弹性地基模型之处在于其弹性模量和泊松比随应力变化。一般通过拟合三轴压缩试验所得的应力应变曲线而得到，常用的模型有邓肯-张模型。该模型认为在常规三轴试验条件下土的加载和卸载应力-应变关系为双曲线。

实践表明，该模型在荷载不太大（即不太接近破坏条件）可以有效模拟土的非线性应力应变。虽然使用比较方便，但该模型忽略了土的应力路径和剪胀性的影响，把总变形中塑性变形也当做弹性变形处理，通过调整弹性参数来近似考虑塑性变形，当加载条件较复杂时，计算结果与实际不符。

三、弹塑性地基模型

国外从20世纪60年代起开始重视普遍意义的弹塑性模型的研究，并提出许多种弹塑性模型，其中最重要的有适合粘性土的剑桥模型和适合砂性土的拉特-邓肯模型。

1、剑桥模型和修正的剑桥模型

剑桥模型是英国大学的Roscoe和Burland根据正常固结粘土和弱超固结粘土的三轴实验，采用状态边界的概念，由塑性理论的流动法则和塑性势理论，采用简单曲线配合法，建立塑性与硬化定律的函数。它考虑了静水压力屈服特性、压硬性、剪缩性，但破坏面有尖角，该点的塑性应变方向不易确定。其假定的弹性墙内加载仍会产生塑性变形。

该法优点是基本概念明确，较好的适宜于正常固结粘土和弱固结粘土，仅有3个参数，都可以通过常规三轴试验求出，在岩土工程实际工作中便于推广；考虑了岩土材料静水压力屈服特性、剪缩性和压硬性。

局限性在于该法采用Drucke公式和相关的流动法则，很多情况与实际不符；采用各向同性硬化不能用于描述循环荷载条件，在此条件 下应力应变具有高度非线性；适用于轴对称应力状态，没有涉及中主应力对强度的影响，没有考虑土的结构性这一根本内在因素。

为了考虑土的剪胀性，对剑桥模型公式进行修正，得到了修正剑桥模型。且修正剑桥模型也可用于强固结粘土和密实砂。

2、拉特-邓肯模型

该模型是拉特、邓肯两人于1975年根据真三轴的砂土的试验结果提出的砂土模型。该模型假定砂的破坏条件为

f=∗I31I3=K1

式中，I1和I3为第一应力不变量和第三应力不变量。该模型优点在于其考虑了砂土的剪胀性。

由于该模型不是采用现场土样，因此该模型不能直接用于高层建筑基础的分析设计。同济大学高层建筑地基基础课题组针对该模型的缺陷，用上海地区现场原状土进行弹塑性地基模型的试验研究，提出上海土弹塑性地基模型，并已运用于上海高层建筑基础分析计算。

第二篇：初中几何模型及常见结论的总结归纳

初中几何模型及常见结论的总结归纳

三角形的概念

三角形边、角之间的关系：①任意两边之和大于第三边（任意两边之差小于第三边）；②三角形内角和为180（外角和为

03600）；③三角形的外角等于不相邻的两内角和。

三角形的三线：(1)中线（三角形的顶点和对边中点的连线）;三角形三边中线交于一点（重心）

O为三角形的重心，DE、EF、DF分别为三角形BC、AB、AC如图，重心O分中线长度之比为2:1（BO：OE2:1）；边上的中位线（三角形任意两边中点的连线），DE∥BC且DE1BC。2几何问题中的“中点”与“中线”常常是联系再一起的。因此遇到中点这样的条件（或关键词）我们可以考虑中线定理与中位线定理进行思考。中线（中点）的应用：

①在面积问题中，中线往往把三角形的面积等分，如果两三角形高相同，我们往往把面积之比转化为底边之比。（面积问题转化为线段比的问题）如上图，我们可以得到SABFSACF，SBOF：SABOOF：AO1:2 ②在涉及中线有关的线段长度问题，我们往往考虑倍长中线。

如图，已知AB，AC的长，求AF的取值范围时。我们可以通过倍长中线。利用三角形边的关系在三角形ABD中构建不等关系。（ABAC2AFABAC）.(2)角平分线（三角形三内角的角平分线）；三角形的三条内角平分线交于一点（内心）

如图，O为三角形ABC的内心（内切圆的圆心）；内心O到三边的距离相等OEOFODr（角平分线的性质定理）；BAOCBOACO900；r关于角平分线角度问题的常见结论：

2SABC（SABC表示ABC的面积，CABC表示ABC的周长）；

CABC

BOC9001A 2 BOC9001A 2BOC1A 2角平分线的性质定理：

角平分线上的点到角两边的距离相等；到角两边距离相等的点在这个角的角平分线上。如图，AD是三角形ABC的内角平分线，那么

ABBD。ACCD

（3）垂线（三角形顶点到对边的垂线）；三角形三条边上的高交于一点（垂心）

如图，O为三角形ABC的垂心，我们可以得到比较多的锐角相等如ABOACO；ABCCOD等。因此垂线（或

高）这样的条件在题目中出现，我们往往可以得出比较多的锐角相等。（等角或同角的余角相等），此外，如果要求垂线段的长度或与垂线段有关的长度问题，我们通常用面积法求解。在上图中，若已知AB，AC，CE的长度，求BE的长。

特别注意：在等腰三角形中，我们通常所指的三线合一就是指中线、角平分线、高线。三线合一：已知三角形三线中的任意两个条件是重合的，那么就可以得出第三条线也是重合的。在具体运用时，我们往往时把三线合一的等腰三角形补充完整再加以运用。

三角形全等

三角形全等我们要牢记住它的五个判定方法。（SSS,SAS,ASA,AAS,HL）

在具体运用时，我们需要找出判定三角形全等的各种条件，不外乎是关于边相等或相等的问题。

对于寻找角相等：常有四种方法：①两条平行线被第三条直线所截得出的“三线八角”的结论；②对顶角相等；③锐角互余；④三角形的外角等于不相邻的两内角和。

对于寻找边相等：常有三种方法：①特殊图形中隐含的条件（如等腰三角形、等边三角形、菱形、正方形。。。）；②利用三线合一的正逆定理；③通过已有的全等三角形性质得出。

对于证明角相等，证明边相等，我们都要优先考虑边或角所在的三角形全等。（一定要注意对应）如果不能直接通过全等证明，我们就要转化角或转化边（用上面的几种方法）然后再考虑全等。全等三角形的基本图形：

平移类全等； 对称类全等； 旋转类全等；

几何问题中常用的模型

平行和中点

三角形（梯形）的中位线。

倍长中线构造全等（八字形全等）通常是构造以中点为交叉点的八字形。平行和角平分线

往往试图寻找等腰三角形，转化为边相等或角相等。直角和中点

直角三角形斜边长的中线长等于斜边的一半 中垂线（三线合一的模型）

求线段的长：①勾股定理；②把求的线段放在三角形中考虑相似。

第三篇：地基处理总结

1.浅基础:一般指基础埋深小于5m，或者基础埋深小于基础宽度的基础

2.地基处理的目的:1提高土的强度-地基承载力2 增加土的刚度-减少地基沉降量3 改善地基土的水力特性(1)防渗(2)排水(3)渗透稳定性:(4)抗冻性4改善抗震性能(1)液化(2)震陷 软土指淤泥及淤泥质土，是在静水或非常缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成的饱和软粘性土。软土的特征及分类:富含有机质和粘粒，天然含水量大于液限（流塑状态），天然孔隙比大于或等于1。天然孔隙比大于等于1.5时，称为淤泥；介于1和1.5之间时，称淤泥质土；土中有机质含量介于5%和10%之间时，称有机质土；介于10%和60%之间时，称为泥炭质土；大于60%时泥炭。变形特征：变形大而不均匀；变形稳定历时长；抗剪强度低；较显著的触变性和蠕变性 4.填土分类：杂填土，吹填土，素填土

5.吹填土是由水力冲填泥砂形成的沉积土，即在整理和疏浚江河航道时，有计划地用挖泥船，通过泥浆泵夹大量水分，吹送至江河两岸而形成的一种填土。

吹填土与软土：吹填土在工程性质上，很接近软土。比如富含有机质和粘粒，含水量大，孔隙比高，饱和度高，透水性较弱，强度低，压缩性高等等。造成这一现象的原因是，吹填土的来源就是海相沉积的淤泥和砂土。因此，目前国内对吹填土的处理，除了一些吹填初期的预加固之外，多数将之视为软土进行地基处理与加固。地基处理：为提高地基承载力，改善其变形性质或渗透性质而采取的人工处理地基的方法。2 复合地基：部分土体被增强或被置换形成增强体，由增强体和周围地基土共同承担荷载的地基。地基承载力特征值：由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。换填垫层法：挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层，回填坚硬、较粗粒径的材料，并夯压密实，形成垫层的地基处理方法。预压法：对地基进行堆载或真空预压，使地基土固结的地基处理方法。真空预压法：通过对覆盖于竖井地基表面的不透气薄膜内抽真空，而使地基固结的地基处理方法。17 强夯法：反复将夯锤提到高处使其自由落下，给地基以冲击和振动能量，将地基土夯实的地基处理方法。1 8 强夯置换法：将重锤提到高处使其自由落下形成夯坑，并不断夯击坑内回填的砂石、钢渣等硬粒料，使其形成密实的墩体的地基处理方法。9 振冲法：在振冲器水平振动和高压水的共同作用下，使松砂土层振密，或在软弱土层中成孔，然后回填碎石等粗粒料形成桩柱，并和原地基土组成复合地基的地基处理方法。砂石桩法：采用振动、冲击或水冲等方式在地基中成孔后，再将碎石、砂或砂石挤压入已成的孔中，形成砂石所构成的密实桩体，并和原桩周土组成复合地基的地基处理方法。21 水泥粉煤灰碎石桩法：由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高黏结强度桩，并由桩、桩间土和褥垫层一起组成复合地基的地基处理方法。水泥土搅拌法：以水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，将固化剂和地基土强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体的地基处理方法。24 深层搅拌法：使用水泥浆作为固化剂的水泥土搅拌法。简称湿法。25 粉体喷搅法：使用干水泥粉作为固化剂的水泥土搅拌法。简称干法。高压喷射注浆法：用高压水泥浆通过钻杆由水平方向的喷嘴喷出，形成喷射流，以此切割土体并与土拌和形成水泥土加固体的地基处理方法 石灰桩法：由生石灰与粉煤灰等掺合料拌和均匀，在孔内分层夯实形成竖向增强体，并与桩间土组成复合地基的地基处理方法。灰土挤密桩法：利用横向挤压成孔设备成孔，使桩间土得以挤密。用灰土填入桩孔内分层夯实形成灰土桩，并与桩间土组成复合地基的地基处理方法。

1.换填法是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖去，然后分层填入强度较大的砂、碎石、素土、灰土以及其它性能稳定和无侵蚀性的材料，并夯实（或振实）至要求的密实度。按换填材料的不同，将垫层分为砂垫层、碎石垫层、素土垫层、干渣垫层和粉煤灰垫层等。用作地基的浅层处理，其主要作用包括：（1）提高持力层的强度，并将建筑物基底压力扩散到垫层以下的软弱地基，使软弱地基土中所受应力减少到该软弱地基土的容许承载力范围内，从而满足强度要求；（2）垫层置换了软弱土层，从而可减少地基的变形量；（3）加速软土层的排水固结。（4）防止冻胀。（5）对湿陷性黄土、膨胀土等特殊土，处理的目的是为了消除或部分消除地基土的湿陷性、胀缩性等。

《建筑地基处理技术规范》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。

2.素土、灰土、二灰垫层总称土垫层，适用于处理1~4m厚的软弱土层。

灰土垫层中石灰和土的体积比一般以2：8或3：7为最佳。垫层强度随含灰量的增加而提高。但含灰量超过一定值后，灰土强度增加很慢。

二灰垫层是将石灰和粉煤灰两种材料按2：8或3：7体积比加适当水拌和均匀后分层夯实。其强度比灰土垫层高得多，常用于处理湿陷性黄土的湿陷性。

土垫层设计内容主要包括:

（一）厚度确定;

（二）宽度确定;

（三）平面处理范围

厚度确定 1.软土地基上土垫层厚度的确定与砂垫层相同。2.对非自重湿陷性黄土地基上的垫层厚度应保持天然黄土层所受的压力小于其湿陷起始压力值。根据试验结果，当矩形基础的垫层厚度为0.8~1.0倍基底宽度，条形基础的垫层厚度为1.0~1.5倍基底宽度时，能消除部分至大部分非自重湿陷性黄土地基的湿陷性。当垫层厚度为1.0~1.5倍柱基基底宽度或1.5~2.0倍条基基底宽度时，可基本消除非自重湿陷性黄土地基的湿陷性。3.在自重湿陷性黄土地基上，垫层厚度应大于非自重湿陷性黄土地基上垫层的厚度，或控制剩余湿陷量不大于20cm才能取得好的效果。

1.复合地基是指由两种刚度（或模量）不同的材料（桩体和桩间土）组成，共同承受上部荷载并协调变形的人工地基。

根据桩体材料的不同，复合地基的分类如下。

散体材料复合地基：砂桩，碎石桩，矿渣桩复合地基

柔性桩复合地基：土桩，灰土桩，石灰桩，粉体搅拌石灰桩，水泥土桩复合地基

刚性桩复合地基：树根桩，CFG桩复合地基

一、作用机理

1、桩体作用，复合地基是桩体与桩间土共同工作，由于桩体的刚度比周围土体大，在刚性基础下等量变形时，地基中应力将重新分配，桩体产生应力集中而桩间土应力降低，这样复合地基承载力和整体刚度高于原地基，沉降量有所减少。

2、加速固结作用，碎石桩、砂桩具有良好的透水特性,可加速地基的固结。另外,水泥土类和混凝土类桩在某种程度上也可加速地基固结。

3、挤密作用，砂桩、土桩、石灰桩、碎石桩等在施工过程中由于振动、挤压、排土等原因，可对桩间土起到一定的密实作用。另外，采用生石灰桩，由于生石灰具有吸水、发热和膨胀等作用，对桩间土同样起到挤密作用。

4、加筋作用，各种复合地基除了可提高地基的承载力和整体刚度外，还可用来提高土体的抗剪强度，增加土坡的抗滑能力。

二、破坏模式 复合地基的破坏形式可分为三种情况：第一种是桩间首先破坏进而发生复合地基全面破坏；第二种是桩体首先破坏进而复合地全面破坏；第三种是桩体和桩间土同时发生破坏。在实际工程中，第一、第三种情况较少见，一般都是桩体先破坏、继而引起复合地基全面破坏。

（1）刺入破坏模式。桩体刚度较大，地基土强度较低的情况下较易发生桩体刺入破坏。桩体发生刺入破坏后，不能承担荷载，进而引起桩间土发生破坏，导致复合地基全面破坏。刚性桩复合地基较易发生这类破坏。

（2）鼓胀破坏模式。在荷载作用下，桩间土不能提供足够的围压来阻止桩体发生过大的侧向变形，从而产生桩体的鼓胀破坏。桩体发生鼓胀破坏引起复合地基全面破坏。散体材料桩复合地基较易发生这类破坏。在一定的条件下，柔性桩复合地基也可能产生这类型式的破坏。

（3）整体剪切破坏模式。在荷载作用下，复合地基产生图中所示的塑性区，在滑动面上桩体和土体均发生剪切破坏。散体材料桩复合地基较易发生这类型式的整体剪切破坏，柔性桩复合地在在一定条件下也可能发生这类破坏。

（4）滑动破坏模式。在荷载作用下，复合地基沿某一滑动面产生滑动破坏。在滑动面上，桩体和桩间土均发生剪切破坏。各种复合地基都可能发生这类型式的破坏。

2.若桩体的横截面积为Ap，该桩体所承担的复合地基面积为A，则复合地基置换率为： m=Ap/A

3.桩土应力比是复合地基的一个重要设计参数，它关系到复合地基承载力和变形的计算。影响桩土应力比的因素：荷载水平、桩土模量比、复合地基面积置换率、原地基土强度、桩长、固结时间和垫层情况等。1.砂桩是指用振动或冲击荷载在软弱地基中成孔后，再将砂挤入土中，形成大直径的密实柱体。

砂桩适用于松散砂土、人工填土、粘性土、粉土和杂填土等地基，以提高地基的强度，减少地基的压缩性，或提高地基的抗震能力，以防止饱和松散砂土地基的振动液化。对加固饱和软弱土地基则应慎重，如果建筑物以变形为控制条件，则砂桩处理后的软弱地基需经预压，以消除沉降后才可作为建筑物地基，否则难以满足建筑物对沉降的要求。

根据国内外的使用经验，砂桩适用于中小型工业与民用建筑物、散料堆场、码头、路堤、油罐等工程的地基加固。

砂桩的加固机理

一、在松散砂土中的加固机理

砂土属单粒结构，可分为疏松和密实两种极端状态。密实的单粒结构，颗粒间的排列已接近最稳定状态，在动（静）荷载下，一般不再产生大的变形。而疏松的单粒结构，颗粒间孔隙大，颗粒位置不稳定，在动（静）荷载作用下容易产生位移，因而会产生较大的沉降，特别在动荷载作用下更为显著，可减少20%，因此必须经过人工处理后才可作为建筑物的地基。

在砂桩的成桩过程中，因采用振动或冲击方法，桩管对周围砂土产生很大的横向挤压力，将地基中等于桩管体积的砂挤向周围的砂层，这种强制挤密使砂土的相对密度增加，孔隙比降低，干密度和内摩擦角增大，土的物理力学性能得到改善，地基承载力大幅度提高，一般可提高2~5倍。当砂土地基被挤密到临界孔隙比以下时，还可防止砂土振动液化。

二、在软弱粘土中的加固机理

砂桩在软弱粘性土地基中主要起置换作用和排水作用，这样形成的复合地基，可提高地基的承载力和整体稳定性。

1.置换作用 粘性大多为蜂窝结构，在成桩过程中受扰动后，比具有相同密实度和含水量的原状土的力学性质会降低，不仅很难起到挤密加固作用，甚至会使桩周土体强度出现暂时降低。所以砂桩加固软弱地基主要利用砂桩本身的强度形成复合地基，提高地基的承载力和地基的整体稳定性。

-7-42.排水作用 一般软弱地基土的渗透性很小,渗透系数多在1×10~1×10cm/s范围内。在软弱地基中设置砂桩后,减少了软弱地基土的的排水距离,加快了固结速率,有助于地基土强度的提高。

1.石灰桩是指用人工或机械在地基中成孔后,灌入生石灰块(或在生石灰块中掺入适量的水硬性掺合料,如粉煤灰、火山灰等)，经振密或夯压后形成的桩柱体。

用石灰桩加固软弱地基,不同的土质会产生不同的加固效果。如果被加固土的渗透系数太小,不利于软土脱水固结；如果被加固土的渗透系数太大,石灰难以密实。根据国内外的工程经验,石灰桩适用于处理杂填土、素填土、饱和粘性土、淤泥质土和淤泥等。

2.石灰桩的加固机理可从桩间土、桩身和复合地基三个方面进行分析。

一、桩间土1．成孔挤密作用2．吸水、升温和膨胀作用3．胶凝及离子交换作用

二，桩身 生石灰桩具有一定的强度和刚度，可以提高地基的承载力和改善地基的变形特性。石灰桩桩身的强度与上覆压力和龄期有关。

三、复合地基 石灰桩复合地基承载力由三部分构成：①桩身强度；②桩间土；③桩周形成的硬壳层。由于硬壳层的形成需要一个长期过程，在设计时一般不作考虑而作为安全贮备。根据国内外实测数据，石灰桩复合地基的桩土应力比一般为2.5~5.0。

要提高复合地基的承载力可从两方面着手，即提高桩身强度与增加桩间土的加固效果。但应注意：①桩间土的承载力应协调。既要保证桩身有较大的强度，又没必要过大增大桩身强度。②桩身吸水量的增加有助于改善桩间土的物理力学性能，但吸水量过多又使桩身强度降低，为使两者兼备有时必须采用较大的置换率。因此在提高复合地基承载力时要进行综合考虑，确定桩间土强度、桩身强度和造价之间的最优关系。

1.碎石桩是指用振动、冲击或水冲等方法在软弱地基中成孔后，再将碎石挤入土中形成大直径的由碎石所构成的密实桩体。按其制桩工艺分为振冲（湿法）碎石桩和干法碎石桩两大类。采用振动水冲法施工的碎石桩称为振冲碎石桩或湿法碎石桩。采用各种无水冲工艺（如干振、振挤、锤击等）施工的碎石桩称为干法碎石桩。

在复合地基的各类桩体中，碎石桩与砂桩同属散体材料桩，加固机理相似，并随被加固土质不同而有差别。对砂土、粉土和碎石土具有置换和挤密作用；对粘性土和填土，以置换作用为主，兼有不同程度的挤密和促进排水固结的作用。

碎石桩在工程中主要应用于以下几方面：（1）软弱地基加固；（2）堤坝边坡加固；（3）消除可液化土的液化性；（4）消除湿陷性黄土的湿陷性。第七章 1.CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称,由碎石、石屑、粉煤灰掺适量水泥加水拌合，用振动沉管打桩机或其它成桩机具制成的一种具有一定粘结强度的桩。桩体主体材料为碎石,石屑为中等粒径骨料,可改善级配,粉煤灰具有细骨料和低标号水泥作用。通过调整水泥掺量和配合比,桩体强度可在C5~C20之间变化,一般为C5~C10。

CFG桩是在碎石桩的基础上发展起来的,属复合地基刚性桩,严格意义上说,应该是一种半柔半刚性桩。而碎石桩是散体材料桩,这类桩因自身无粘结强度,要依靠周围土体的约束力来承受上部荷载。由实测资料表明,碎石桩主要受力区在4倍桩径范围内,沿桩长方向轴向和侧向应力迅速衰减,因此增加桩长对提高复合地基承载力作用不大。

碎石桩的桩土应力比一般为1.5~4.0，要提高碎石桩复合地基承载力,只有提高置换率,而置换率又与桩径和桩距有关,置换率太高,将给施工带来很多困难。CFG桩由于自身具有一定的粘结性，故可在全长范围内受力，能充分发挥桩周摩阻力和端承力，桩土应力比高一般为10~40。复合地基承载力的提高幅度较大，并有沉降小、稳定快的特点。

2.加固机理CFG桩复合地基的加固机理包括置换作用和挤密作用，其中以置换作用为主。当CFG桩用于挤密效果好的土层时，既有置换作用,又有挤密作用,当用于挤密效果差的土层时,只有置换作用。CFG桩与碎石桩的差别之一在于CFG桩可全长受力，当地基土质好，荷载又不大时,可将桩设计短一些；当地基土质差，荷载又不大时，可将桩设计长一些；如果地基土很软，而荷载又大时，用柔性桩很难满足设计要求，而CFG桩可通过应力集中现象来实现。

3.褥垫的作用 CFG桩复合地基的褥垫由碎石、级配砂石、粗砂等散体材料组成。由褥垫联接复合地基和基础。褥垫在复合地基中如有如下几种作用：

（1）保证桩、土共同承担荷载。在桩基中,当承台承受竖向荷载时,对摩擦桩,承台产生沉降,使桩间土发挥一定的承载能力,且变形越大,作用越明显,但与桩间土承载能力相比,所占比例很小；对端承桩,承台沉降变形一般很小,桩间土承载能力很难发挥。

CFG复合地基的设计原则是充分利用桩间土的垂直和水平承载能力。由于CFG桩复合地基的置换率一般不大于10%，其余不小于90%的基底面积为桩间土，总荷载扣除桩间土承担的荷载后就是CFG桩应承担的荷载。显然；遵循这一设计原则，可大量减少桩的数量，再加上CFG桩不消耗钢筋，桩体利用工业废料和石屑作为掺合料，水泥用量小，可大大降低工程造价。（2）减少基础底面的应力集中

根据实测的桩土应力比n与褥垫层厚度△H的变化曲线,当褥层厚度很小时,桩对基础底面产生应力集中。但当褥层厚度大于10cm时,应力集中明显降低（桩土应力比约为6）,当褥垫层厚度为30cm时,桩土应力比降为1.23。

（3）褥垫厚度可调整桩土荷载分担比

由有关试验测得的结果，当荷载一定时，褥垫越厚土承担的荷载越多；褥垫厚度一定时，荷载越大，桩承担的荷载所占比例增大。

(4)褥垫层厚度可以调整桩、土水平荷载分担比

有关实验表明，褥垫厚度越大，桩顶水平位移越小，当褥垫厚度不小于10cm时，桩体不会发生水平折断。综上所述，褥垫是CFG桩复合地基的一个重要组成部分，其厚度直接影响到桩土应力比和荷载分担比。因此，必须确定一个合理的厚度。褥垫厚度太小，桩对基础产生应力集中，需要考虑桩对基础的冲切，必然造成基础厚度增加，当基础承受水平荷载时，可能造成桩体断裂。而且，厚度过小，不能充分发挥桩间土承载力，导致桩数或桩长增加。

褥垫厚度过大，导致桩、土应力比接近1，桩承担的荷载太少，复合地基承载力提高不大。由试验研究和工程实践经验，一般取10~30cm较合适。第八章

1.排水固结的原理 排水固结法是在建筑物建造前，对天然地基或对已设置竖向排水体的地基加载预压，使土体固结沉降基本完成或完成大部分，从而提高地基土强度的一种地基加固方法。一般要具有：

排水系统由竖向排水体和水平排水体构成,主要作用是改变地基的排水边界条件,缩短排水距离和增加孔隙水排出的途径。

加压系统是指对地基施加的荷载。排水系统与加压系统总是联合使用的。

目前,实际工程中应用较多的排水固结法有砂井(塑料排水板)加载预压和砂井（塑料排水板）真空预压。排水固结一般适用于饱和软粘土、吹填土、松散粉土、新近沉积土、有机质土及泥炭土地基。应用范围包括路堤、仓库、罐体、飞机跑道及轻型建筑物等。

要取得良好的预压固结效果，基本条件1.必要的预压荷载2.良好的排水边界条件与排水固结预压历时长短 排水固结法的加荷方式既可采用上述的直接堆载法，也可采用真空抽吸、预压，降低地下水位及电渗法。真空预压法是将不透气的薄膜设在需要加固的软土地基表面的砂垫层上，通过土体中设置的竖向排水体及埋设于砂垫层中的滤水管道，将薄膜下土体中的水、气抽出，从而在土体与砂垫层及砂井等竖向排水体之间形成压差,发生渗流,使土中孔隙压力不断降低,有效应力不断增加,促使土体固结沉降。

降低地下水位法是利用井点抽水降低地下水位以增加土的有效应力，从而达到加速固结的目的。降水法最适用于砂性和软粘土层中存在砂或粉土的情况。

电渗法是在土中插入金属电极并通过以直流电，使土中水分由阳极流向阴极。如将阳极积集的水排除，土体中孔隙水就会减少，有效应力增大导致沉降固结。第九章

1.强夯法又称为动力固结法或动力压密法。这种方法是将100~400kN的重锤（最重达2000kN），以6~40m的落距落下给地基以冲击和振动,从而达到提高土的强度,降低其压缩性，改善土的振动液化条件,消除湿陷性黄土的湿陷性等目的。

强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑~ 流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。强夯和强夯置换施工前，应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区，进行试夯或试验性施工。试验区数量应根据建筑场地复杂程度、建筑规模及建筑类型确定。2.强夯加固机理

一、动力固结 动力固结理论可概括为以下几方面：

（一）饱和土的压缩性

传统的固结理论以孔隙水的排出是饱和细颗粒土出现沉降的前提为条件。但在进行强夯施工时，在瞬时荷载作用下，孔隙水不能迅速排出，显然这就无法解释强夯时立即发生沉降这一现象。

Menard以为，由于土中有机物的分解，第四纪土中大多数都含有微气泡形式出现的气体，其含气量大约在1%~4%，强夯时，气体压缩，孔隙水压力增大，随后气体有所膨胀，孔隙水排出，液相、气相体积减少，即饱和土具有可压缩性。根据试验，每夯击一遍，气体体积可减少40%。

强夯时，含气孔隙水不能消散而具有滞后现象，气相体积不能立即膨胀，这一现象由动力固结模型中活塞与筒体间存在摩擦来模拟。

（二）局部液化

强夯时，土体被压缩，夯击能越大，沉降越大，孔隙水压力也不断增加，当孔隙水压力达到上覆土压力时，土体产生液化，这时土中吸着水变为自由水，土的强度下降到最小值，即土体的压缩模量是可变的，在动力固结模型中以可变弹簧刚度来模拟。

（三）渗透性变化

在强夯的冲击能量作用下，当土中的超孔隙水压力大于土颗粒间的侧向压力时，土颗粒间会出现裂隙并形成树枝状排水通路，使土的渗透性变好，孔隙水能顺利排出。

当液化度小于临界液化度ai时，渗透系数成比例增长，当液化度超过ai时，渗透系数骤增，夯坑周围出现冒气冒水现象。随着孔隙水压力消散，土颗粒重新组合，此时土中液体又恢复到正常状态。

（四）触变恢复

土体在夯击能量作用下，结构被破坏，当出现液化时，抗剪强度几乎为零，但随着时间的推移，土的结构逐渐增长，这一过程称为触变恢复，也称为时效。

地基土强度增长规律与土体中孔隙水压力有关。由图9.1-4，液化度为100%时，土的强度降到零；但随着孔隙水的消散，土的强度逐渐增长，存在一个触变恢复阶段，这一阶段能持续几个月，据实测资料，夯击6个月后所测得的强度比一个月所测得的强度增长20%~30%，而变形模量增长30%~80%。

二、动力夯实 强夯加固多孔隙颗粒、非饱和土是基于动力夯实的机理。夯锤夯击地面的冲击能量是以振动波的形式在地基中传播，其中对地基加固起作用的主要是纵波和横波。纵波使土体受拉、压作用，使孔隙水压力增加，导致土骨架解体；横波使解体的土颗粒处于更密实的状态。因此，土体在冲击能量作用下，被挤密压实，强度提高，压缩性降低。

根据工程实践，非饱和土夯击一遍后，夯坑可达0.6~1.0m深，坑底形成一层厚度为夯坑直径1.0~1.5倍的硬壳层，承载力可提高2~3倍。

三、动力置换是指在冲击能量作用下，强行将砂、碎石等挤填到饱和软土层中，置换饱和软土，形成密实的砂、石层或桩柱。

目前，动力置换有3种形式：（1）动力置换砂柱：当地基表层为适当厚度的砂覆盖层，其下卧层为高压缩性淤泥质软土时，采用较低的夯击能将表层砂夯挤入软土层中，形成一根根砂柱。（2）动力置换碎石桩：先在软土表面堆铺一层碎石料，利用夯锤夯击成孔，向夯坑中填料后再夯击，直至夯实成桩。（3）动力置换挤淤：在厚度不是很大的淤泥质软土层上抛填石块，利用抛石自重和夯锤冲击力使块石沉到持力硬土层，将大部分淤泥挤走，少量留在石缝中，利用块石之间的相互接触，提高地基的承载能力。3.静力固结与动力固结两种模型对比

静力固结模型1不可压缩的液体；2固结时液体排出的孔径不变；3弹簧刚度为常数；4无摩擦活塞。动力固结模型1含有少量气泡的可压缩液体；2固结时液体排出的孔径是变化的；3弹簧刚度为常数；4有摩擦活塞。第十章

1.深层搅拌法是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，使软土硬结形成加固体，从而提高地基的强度和增大变形模量，加固体与天然地基形成复合地基，共同承担建筑物的荷载。

2.分类：按固化剂材料种类分为水泥土，石灰粉体（石灰柱法）深层搅拌法 按固化剂形态分 浆液喷射，粉体喷射深层搅拌法

深层搅拌法适用于加固软弱地基，它所形成的固结体可提高软土地基的承载力，减少沉降量，还可用来提高边坡的稳定性

3.水泥土搅拌法分为深层搅拌法（以下简称湿法）和粉体喷搅法（以下简称干法）。

适用条件：水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地基土的天然含水量小于 30%（黄土含水量小于 25%）、大于 70%或地下水的 pH值小于 4时不宜采用干法。冬期施工时，应注意负温对处理效果的影响。

水泥土搅拌法用于处理泥炭土、有机质土、塑性指数 IP大于 25的粘土、地下水具有腐蚀性时以及无工程经验的地区，必须通过现场试验确定其适用性。

用途或功能：水泥土搅拌法形成的水泥土加固体，可作为竖向承载的复合地基；基坑工程围护挡墙、被动区加固、防渗帷幕；大体积水泥稳定土等。加固体形状可分为柱状、壁状、格栅状或块状等。

4.加固机理 水泥与土拌和后要产生一系列的物理化学反应。这些物理化学反应与混凝土的硬化机理不同，混凝土的硬化主要是粗填充料中进行水解和水化作用，凝结速度较快；而在水泥土中，水泥掺量少，且水泥的水解和水化反应是在土中进行的，所以硬化速度缓慢而且复杂，加固土的强度增长也较缓慢。第十一章 基坑工程

1.基坑工程的分级一级：支护结构破坏对基坑周边环境影响很严重

二级：支护结构破坏对基坑周边环境影响很小，但对本工程地下结构施工影响严重 三级：支护结构破坏对基坑周边环境影响及地下结构施工影响不严重 2.基坑支护结构极限状态

承载能力极限状态：对应于支护结构达到最大承载能力或基坑底失稳、管涌导致土体或支护结构破坏； 正常使用极限状态：对应于支护结构的变形已破坏基坑周边的平衡状态并产生了不良影响。3.方案选择的依据：基坑开挖深度；工程地质与水文地质；基坑等级（邻近环境）；土方开挖方法；地下水处理；支护工程造价

4.土钉墙（构造）土钉的长度一般为开挖深度的0.5~1.2倍(软土中为1~2倍)，间距1 ~ 2m；土钉与面层必须有可靠的连接；墙面坡度不宜大于1:0.1；钢筋钉钻孔70~120mm，钢筋直径16~32mm；钢管钉一般用Ø48/3钢管； 注浆材料 —— 水泥浆或水泥砂浆；喷锚网厚度~80mm，混凝土不小于C20。

5.水泥土墙（构造）水泥土置换率0.6~0.8；格栅长宽比不宜大于2；搅拌桩之间的搭接100 ~ 200mm；插筋、面板、局部加墩；坑底加固。

6.排桩、地下连续墙（构造）排桩桩径与桩距Ф≥500，连续排桩净距宜取150~200；地下连续墙厚度Ф≥600；

水下混凝土强度不应小于C20，纵向主筋计算确定，箍筋φ6 ~ 8@200~300、加强筋12 ~ 14@2000 顶部应设冠梁，冠梁宽度≥ 桩径(墙宽度),高度≥ 400，混凝土强度不应小于C20。支撑 混凝土支撑 ：混凝土强度不应小于C20 ；整体浇筑，接点刚接。

钢支撑：连接可采用高强螺栓或焊接；腰梁连接点宜设在支撑点附近；腰梁与支撑的连接节点处应设加劲板；钢腰梁与挡墙间应用细石混凝土（≥C20）填充。

拉锚 锚锭式拉锚：锚杆宜用普通低碳钢；锚杆间距1.5 ~ 4.0m;锚杆长度大于10m时应施加预拉应力。土层锚杆：锚固长度不宜小于4m、自由长度不宜小于5m；锚杆水平间距不宜小于4.0m、竖向间距不宜小于

002.0m；锚固体上覆土层厚度不宜小于4.0m；锚杆倾角15~25，并不大于45

7.水泥土是通过机械强力将水泥与土搅拌形成具有较好物理力学性质的水泥加固土 水泥土的物理性质

1、重度:当水泥掺入比在8%～20%之间，水泥土重度比原状土增加约3%～6%

2、含水量:

-7-8水泥土的含水量一般比原状土降低7%～15%

3、抗渗性:渗透系数K一般在10～10cm/ces 水泥土的力学性质

1、无侧限抗压强度:水泥土的无侧限抗压强度qu在0.3～4.0 MPa之间，比原状土提高几十倍乃至几百倍

2、抗拉强度:水泥土抗拉强度与抗压强度有一定关系，一般情况下，抗拉强度在（0.15～0.25）qu之间

3、抗剪强度:当水泥土qu=0.5～4MPa时，其粘聚力C在100～1000kPa之间，其摩擦角在20～30之间

4、变形特性:当qu=0.5～4.0MPa时，其50d后的变形模量相当于（120～150）qu

一般的施工工艺流程（一次喷浆、二次搅拌）就位 — 预搅下沉 —（制备水泥浆）— 提升喷浆搅拌 — 沉钻复搅 — 重复提升搅拌

水泥土墙施工注意事项（1）复搅工艺 确保搅拌均匀（干法工艺为一次搅拌，因而不均匀）。（2）提升速度~喷浆速度 提升搅拌速度不宜大于0.5m/min；提升速度与喷浆速度应协调，以保证延桩身全长喷浆均匀。（3）桩的搭接 一般为200，搭接间歇时间不超过24h，宜留踏步式接头；如因施工原因间歇时间超过24h，应有措施（增加复搅、增加水泥掺量等）。

8.SMW工法指的就是有H型钢插入的水泥搅拌桩，先施工水泥搅拌桩，在水泥未凝固之前将H型钢利用重力及机械振动插入。因为H型钢的插入对水泥搅拌桩的搅拌质量要求较高，所以用的水泥搅拌桩机械一般是三轴搅拌机。9.逆作法——原理

先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构，同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。同时，由于地面一层的楼面结构已完成，为上部结构施工创造了条件，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工，直至工程结束。

工艺特点（1）可使建筑物上部结构的施工和地下基础结构施工平行立体作业，在建筑规模大、上下层次多时，大约可节省工时1/3。

（2）受力良好合理，围护结构变形量小，因而对邻近建筑的影响亦小。（3）施工可少受风雨影响，且土方开挖可较少或基本不占总工期。（4）最大限度利用地下空间，扩大地下室建筑面积。

（5）一层结构平面可作为工作平台，不必另外架设开挖工作平台与内撑，这样大幅度削减了支撑和工作平台等大型临时设施，减少了施工费用。

（6）由于开挖和施工的交错进行，逆作结构的自身荷载由立柱直接承担并传递至地基，减少了大开挖时卸载对持力层的影响，降低了基坑内地基回弹量。（7）逆作法存在的不足，如逆作法支撑位置受地下室层高的限制，无法调整高度，如遇较大层高的地下室，有时需另设临时水平支撑或加大围护墙的断面及配筋。由于挖土是在顶部封闭状态下进行，基坑中还分布有一定数量的中间支承柱和降水用井点管，目前尚缺乏小型、灵活、高效的小型挖土机械,使挖土的难度增大。但这些技术问题相信很快会得到解决。

第四篇：地基处理总结

一简述地基处理的目的和意义。

目的：保证地基具有足够的强度特性、变形特性、渗透特性。

意义：处理好地基问题，不仅关系所建工程是否可靠，而且关系所建工程投资的大小；处理好地基问题具有较好的经济效益；提高地基处理水平能保证工程质量、加快工程建设速度、节省工程建设投资。二 简述土木工程建设中常见软弱土和不良土的类型和工程特性。

常见软弱土和不良土的类型：软粘土、人工填土、部分砂土和粉土、湿陷性土、有机质和泥炭土、垃圾土、膨胀土、盐渍土、多年冻土、岩溶土洞和山区地基

工程特性：软粘土：天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数高，渗透系数小；在荷载作用下，软粘土地基承载力低；地基沉降变形大，不均匀沉降也大，而且沉降稳定历时比较长；人工填土土物质组成与堆填方式：素填土、杂填土和冲填 素填土：取决于填土性质，压实程度以及堆填时间；杂填土：成分复杂，性质也不相同，且无规律性，大多数情况下，不均匀；冲填泥沙的来源及冲填时的水力条件有密切关系。部分砂土和粉土在静载作用下有较高的强度，但在振动荷载作用下可能产生液化，另在渗流作用下可能产生流砂或流土现象。湿陷性土：在荷载作用下，受水浸湿后，土的结构迅速破坏，并发生显著的沉降，其强度也迅速降低的黄土。有机质和泥炭土：有机质含量高，强度往往降低，压缩性增大。特别是泥炭土，其含水量极高，有进可达200%以上，压缩性很大，不均匀，一般不宜作为建筑物地基；垃圾土：其性质在很大程度上取决于垃圾的类别和堆积时间。性质十分复杂，成分不仅具有区域性，而且与堆积的季节有关。膨胀土：在温度和湿度变化时会产生强烈的胀缩变形；盐渍土：此种土在地基浸水后，土中盐溶解可能产生地基溶陷，某些盐渍土在环境温度和湿度变化时，可能产生土体积膨胀。多年冻土：多年冻土的强度和变形有许多特殊性。在长期荷载作用下，由于有冰和冰水的存在，可能产生强烈的流变性，另外，人类活动的影响下，可能产生融。岩溶和土洞：对建筑物的影响很大，可能造成地面变形，地基陷落，发生水的渗漏和涌水现象。

三 简述复合地基与浅基础、桩基础在荷载传递路线方面的差别，试说明什么是复合地基的本质。桩体复合地基：荷载通过基础将一部分荷载直接传递给地基土体，另一部分通过桩体传递给地基土。浅基础：荷载通过基础直接传递给地基土体。桩基础：荷载通过基础传递给桩体，再通过桩体传递给地基土体。

桩体复合地基的本质是桩和桩间土共同直接承担荷载。四 分析垫层对复合地基的影响。

刚性垫层:提高柔性基础下复合地基桩土荷载分担比，减小复合地基沉降。

柔性垫层：减小桩土荷载分担比，可以改善复合地基中桩体上端部分的受力状态，使桩体上端部分中间向应力减小，水平向应力增大，造成该部分桩体中剪应力减小，也可以增加桩体间土承担荷载比例，较充分利用桩间土的承载潜能。

五、简述石灰桩法加固地基的机理及应用范围。

机理：1，置换作用2，吸水、升温使桩间土强度提高3，胶凝、离子交换和钙化作用使桩周土强度提高 应用范围：适用于加固杂填土、素填土和粘性土地基，有经验时也可用于淤泥质土地基加固。主要用于路基加固、油罐地基加固、边坡稳定加固以及多层住宅建筑地基加固。六 如何确定换土填层宽度和深度。

宽度的确定B ≥b + 2z tanθ 根据垫层的地基承载力特征值确定出基础宽度，再根据下卧层的承载力特征值确定垫层的厚度，对于条形基础 Pz=(b(Pk-Pc))/(b+ 2z tanθ)矩形基础(bl(Pk-Pl))/((b+ 2z tanθ)*(L+2z tanθ))七 深层搅拌法的工程应用

1形成水泥土桩复合地基 2形成水泥土支挡结构 3形成水泥土防渗帷幕 4其他方面的应用

八什么叫旋喷、摆喷和定喷？简述他们的主要工程应用 旋喷：在高压喷射过程中，一边喷射一边旋转、提升，直至设计高度时结束喷射。摆喷：在高压喷射过程中，钻杆一边提升一边左右旋转一定的角度。定喷：在高压喷射过程中钻杆只是提升而不旋转。工程应用：1加固已有建筑物地基，在已有建筑物下设置旋喷柱形成旋喷桩复合地基提高承载力，减小沉降。2形成水泥土止水帷幕，采用摆喷和旋喷可以再地基中设置止水帷幕，应用在水利工程、矿井工程中。3应用于基坑开挖工程封底，防止管涌，减小基坑隆起。4水平高压喷射注浆法应用于地下铁道、隧道、矿山井巷、民防工事等地下地下工程的暗挖及塌方事故的处理。5其他工程的应用 高压喷射注浆法还可形成水泥土挡土结构应用于基坑开挖支护结构。应用于盾构施工时防止地面下降，也可应用于地下管道基础加固，桩基础持力层土质改良，构筑防止地下管道漏气的水泥土帷幕结构等。

九 锚杆支护与土钉支护的异同：土钉通常设有非锚固段；锚杆由锚固段，非锚固段和锚头组成锚固段处于稳定土层，一般对锚杆施加预应力，通过麻杆提供较大的锚固力维持和提高边坡稳定。土钉采用钻孔，插筋注浆法在土中设置，布置较密类似加筋。土钉没有要求设锚头；土钉墙的面板不是受力构件，其主要的作用是防止边坡表面土体脱落，防止表面水流浸蚀边坡土体。

十 什么是低强度桩复合地基，刚性桩复合地基，及长短桩复合地基？分析三者之间共同之处及各自的优缺点。答：凡桩体复合地基中的竖向增强体是由低强度桩形成的复合地基可以统称为低强度桩复合地基。凡桩体复合地基竖向增强体是刚性桩形成的复合地基科技统称为刚性桩复合地基。由不同长度的桩体组成的桩体复合地基称为长短桩复合地基。低强度桩复合地基的承载力大，沉降小。施工工艺简单施工速度快工期短，可利用工业废料和当地材料，工程造价低具有良好的经济效益和社会效益。刚性桩复合地基考虑撞见图和桩共同承担荷载可以减少用桩量。长短桩复合地基有效地利用复合地基中桩体的承载潜力竖向增强复合地基中状体的长度可随附加应力由上向下减小而做成不同长度，加固区既有长桩又有短桩地基的置换率高可有效提高承载力，减小沉降。三者都是复合地基，所以承载力都是由桩间土和桩体共同承担的。

十一 按排水系统分类，排水固结法可分为几类？按预压加载方法分类，排水固结法又可分为几类？是分析各类排水固结法的优缺点。

按排水系统排水固结法可分为：普通砂井法、袋装砂井法和塑料排水袋法。按预压加载排水固结法可分为：堆载预压法、超载预压法、真空预压法和堆载预压联合作用法、电渗法，以及地下水位法。

计算 天然地基承载力特征值120Kpa，要求处理后的地基承载力特征值为200Kpa。拟采用挤密碎石桩复合地基。桩径采用0.9m，正方形布置，桩中心距取1.5m。在设置碎石桩过程中，根据经验该场地桩间土承载力可提高20%。试求设计要求碎石桩承载力特征值。

解：fspk= M*fpk +(1-M)*fsk fspk= 200 fsk =120*(1+0.2)=144Kpa de =1.13*1.5=1.695 M =d2 / de2 =2.282 解得：fpk = 342.5Kpa 2某砂土地基，拟采用挤密碎石桩法处理。在处理前地基土体孔隙比为0.81.由土工试验得到该砂土的最大和最小孔隙比分别为0.91和0.60。要求挤密处理后的砂土地基相对密度为0.80。若砂石桩桩径为0.70m，采用等三角形布置，试求砂石桩桩距。

½解：s=0.95ξd((1+e)/(e0-e1))

e

0

=0.81

e1 =emax-Dr1(emax-emin)=0.91-0.8*(0.91-0.60)=0.662 取ξ= 1.0 则S =0.95*1.0*0.7*((1+0.81)/(0.81-0.662))

½

=2.33M 3某黄土地基湿陷性黄土厚6—6.5m,平均干密度ρd =1.26t/m3。现采用挤密灰土桩处理以消除湿陷性，要求处理后桩间土干密度达到1.6 t/m3。灰土桩桩径采用0.4m，等边三角形布置，桩间土平均压实系数λc(平均)=0.93，试求灰土桩桩距。解：s= 0.95d((η

½

*ρdmax)/(η*ρdmax-ρd))

=λc(平均)=0.93

ρ=1.26t/m

d

d = 0.4m ρdmax = 1.6 η则S= 0.95*0.4*((0.93*1.6)/(0.93*1.6-1。26))½

= 0.97m

第五篇：模型总结

动态吸附处理模型

1、Thomas模型

Thomas模型是由Thomas于1944年提出的研究柱状吸附床的吸附动力学模型, 它是在Langmui:动力学方程的基础，假设没有轴向扩散的基础上得出的理想化模型，用它可估计吸附质的平衡吸附量和吸附速率常数,式(1)是其指数表达式,式(2)是其对数表达式。

式中,Ct是时间t时流出液的质量浓度(mg/L);C0是进口液质量浓度(mg/L);KTh是速率常数(10-3L/(min·mg));q0是平衡吸附量(mg/g);x是填料柱中吸附剂质量(g);v是流速(mL/min);t是填料柱运行时间(min)。参考文献：《海藻酸纤维对重金属离子的吸附性能研究》

2、BDST模型

填料柱中吸附剂的高度是影响处理效率、运行成本的一个主要因素,填料柱的运行周期与吸附剂的高度密切相关,这种关系可以用BDST模型表示, 可以提供简单快速的吸附柱穿透曲线的预测和吸附柱的参数设计与优化。其优点是可以根据不同柱长的吸附实验数据，在不需要附加实验的基础上，预测不同流速，不同起始浓度的柱吸附的穿透时间和吸附量

它的线性形式如式(3)。

式中,F为流速(cm/min);N0为填料柱的吸附容量(mg/L);Ka为速率常数(L/(min·mg));t为运行 时间(min);Z为填料柱中吸附剂的高度(cm);Ct、C0同上。其简化表达式为:

式中

根据a、b可以很方便地求出当流速或初始质量浓度发生变化时新的流速或初始质量浓度。

3、数值预测模型《液固体系固定床吸附器流出曲线预测模型_活性炭吸附水中酚的研究》 在建立模型时假设:(1)反应器中的流体呈平推流;(2)不考虑轴向返混和导热，在整个吸附过程中床层温度保持恒定;(3)在微元内各传质系数(液膜扩散系数、孔内液相扩散系数和表面迁移系数)可视为常数。

4、Yoon-Nelson模型的应用

Yoon一Nelson模型比其他动态吸附模型简单，对吸附剂的特征、种类和吸附床的物理特征没有限制。Yoon–Nelson模型表达式为：

式中，kYN是速率常数(min)，τ是吸附50%吸附质所需时间(min)。根据τ值，依式(3)可以求得平衡吸附量：

–

1若以lnCt/(C0–Ct)对t进行线性回归，从直线的截距和斜率可计算kYN和τ的数值。

5、吸附带长的计算

以Cu(Ⅱ)出口浓度c和进口浓度c0之比c/c0为纵坐标,吸附时间t为横坐标,将吸附穿透曲线改型,如图3.以c/c0=0·1为穿透点,所经历的时间为穿透时间tB,c/c0=0·9时认为吸附基本达到平衡,所经历的时间为平衡时间tE,根据床层高度Z,可用式(2)计算吸附带长度Za.式中:f为常数,取f=0·5].tB可根据实验数据利用内插法计算。参考文献：《壳聚糖衍生物固定床中Cu(Ⅱ)的吸附性能研究》

6、传质参数计算模型

《谷氨酸离子交换过程动态穿透曲线的分析》

7、博哈特(Bohart)和亚当斯(Adams)方程式

在吸附柱参数设计公式中博哈特(Bohart)和亚当斯(Adams)方程式应用得比较广泛。Bohart和Adams方程式以表面反应速率为理论基础,用以评述连续式动态吸附柱的性能。此方程式可以表述如下：

由于指数eKN0h/V比1大得多,所以(1)式中右边括号内的1可忽略不计。(1)式可以简化为:

上式(2)可以变形为关于运行时间(t)的方程式:

式中:c0—进水时Cu2+初始质量浓度,mg/L;cB—允许出水时Cu2的质量浓度,mg/L;V—空柱线速度,cm/h;t—工作时间,min;K—速率常数,L/(mg·h);N0—吸附容量,mg/L;h—吸附柱填料高度, cm。当c0与V为一定值时,K和N0也为一定值,即(3)式可变为t=ah+b,其中a、b为常数,那么时间与h呈线性相关。其中斜率a=N0/(c0V),截距b=-ln(c0/cB-1)/(c0K)。参考文献：《稻壳吸附柱处理Cu2+废水的动态试验》

8、传质区高度的计算： 《大孔吸附树脂对茶多酚和咖啡碱吸附及洗脱性能的研究》