[专业考试]注册土木工程师(岩土)执业资格专业考试辅导——案例考试复习中地基处理规范的总结 [复制链接]

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注册土木工程师（岩土）执业资格专业考试辅导
——案例考试复习中地基处理规范的总结

陈  轮
（北京清华大学水利水电工程系，100084）


按照考试大纲的要求，注册岩土专业考试的案例考试，既包括按有关规范进行计算分析，也包括岩土工程基本理论、基本原理和基本计算方法的内容。对于第4科目“地基处理”，《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）（以下简称《规范》）对常用地基处理方法的加固原理、适用范围、设计计算、施工工艺和质量检验方法等都有较为详细的说明。虽然仍需强调在复习本科目时，考生要通过有关教材和考试辅导教程加强对地基处理基本理论、基本原理和基本计算方法的掌握，但与其他一些科目相比，本科目的复习可以多一些依赖规范。针对“地基处理”科目案例考试，本文对《规范》进行了总结。考生复习时，应从有关资料选择一些练习题，通过做练习题来熟练掌握这一科目的内容。

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【复习例1】 换填垫层法
    换填垫层法的计算比较简单，但却是复习的重点之一。对换填垫层法，可以与“浅基础”科目中的软弱下卧层验算联合复习。进行换填垫层设计时，基本内容主要是按《规范》式（4.2.1-1）验算软弱下卧层的承载力：

式中 为垫层底面处土的自重压力值； 为垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值； 为相应于荷载效应标准组合时垫层底面处的附加压力值。对于条形基础（《规范》式（4.2.1-2））：

对于矩形基础（《规范》式（4.2.1-3））：

    
【复习例2】 预压法
预压法按《规范》方法或按固结理论计算，因为公式稍繁一些，容易被误认为“有点偏”而在复习中忽略了。实际上，这部分内容是比较重要的，考生应通过练习加强掌握。
预压法计算分析的核心是地基的平均固结度 。《规范》式（5.2.7）给出了一级或多级等速加载条件下，固结时间为t时，地基的平均固结度 :

《规范》“条文说明”5.2.7还给出了算例。
作为基本知识，考生还应掌握按固结理论求解的方法。对于瞬时一次加载的一维固结情况，某时刻t对应的平均固结度 可按下式求解：

其中 称为时间因子：

为固结系数， 为最大竖向排水距离。对于双面排水， 为土层厚度的二分之一。
对于有沙井排水的情况，可先分别求解轴对称渗流和竖向渗流的固结度 和 ，然后考虑这两种渗流固结是同时发生的，求得总的固结度 ：

关于轴对称渗流固结度 的求解方法，考生可以查阅土力学与基础工程教材。
在预压法计算时常常要用到某个时刻的沉降量 、最终沉降量 与固结度 之间的关系式：
  或  
【复习例3】复合地基承载力和压缩模量计算
根据《规范》，有关复合地基承载力及压缩模量的计算，汇总如表1和表2。
当处理深度范围以下存在软弱下卧层时，应进行地基承载力验算。地基总沉降量通常为处理深度范围内复合地基土层的压缩量与处理深度范围以下未处理土层的压缩量之和。



表1 复合地基承载力计算汇总
地基处理方法    初步设计时承载力估算公式    备  注
桩型    序号*    名称        
柔性桩    7    振冲法      (7.2.8-1)**
对小型工程粘性土地基：
  (7.2.8-3)
桩土应力比n，在无实测资料时，可取2～4，原土强度低取大值，原土强度高取小值。
    8    砂石桩法        砂石桩处理的复合地基
    13    石灰桩法      (7.2.8-1)
见《规范》13.2.9
    15    柱锤冲扩桩法       (7.2.8-3)
见《规范》15.2.7
刚性桩    9    CFG桩法       (9.2.5)
  (9.2.6)
折减系数
＝0.75～0.95

    10    夯实水泥土桩法         ＝0.9～1.0

    11    水泥土
搅拌法      (11.2.4-1)
  (11.2.4-2)
按《规范》11.2.3取值

    12    高压喷射注浆法      (9.2.5)
取以下两者之较小值：
    (12.2.3-1)
  (12.2.3-2)
折减系数
＝0～0.5

*: 《规范》中的章节号，例如“7”表示第7章“振冲法”。
**:《规范》中的公式编号。



表2 复合土层压缩模量计算汇总
地基处理方法    初步设计时压缩模量
估算公式    备  注
桩型    序号*    名称        
柔性桩    6    强夯置换法    
(7.2.9)**    桩土应力比n，在无实测资料时，粘性土可取2～4，粉土和砂土1.5～3。原土强度低取大值，原土强度高取小值。
    7    振冲法        
    8    砂石桩法        
    15    柱锤冲扩桩法        
    13    石灰桩法    
(13.2.10)    系数 可取1.1～1.3。成孔对桩周土挤密效应好或置换率大时取高值。
刚性桩    9    CFG桩法     ，  (9.2.8-1)    各复合土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的 倍。

    10    夯实
水泥土桩法        
    11    水泥土
搅拌法    
(11.2.9-2)    搅拌桩复合土层的压缩变形：


*: 《规范》中的章节号，例如“7”表示第7章“振冲法”。
**:《规范》中的公式编号。

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