地基處理的常用方法

1、地基處理的常用方法地基處理方法孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法、換填墊層法、強(qiáng)夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預(yù)壓法、夯實(shí)水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴(kuò)樁法、單液硅化法和堿液法等?？變?nèi)深層強(qiáng)夯法孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法(DDC)地基處理專利新技術(shù)(專利號ZL92114452.0)，是先在地基內(nèi)成孔，將強(qiáng)夯重錘放入孔內(nèi)，邊加料邊強(qiáng)夯或分層填料后強(qiáng)夯?？變?nèi)深層強(qiáng)夯法（DDC）技術(shù)在第52屆尤里卡世界發(fā)明博覽會上獲得了最高獎-尤里卡金獎，這也是中國地基處理技術(shù)到目前為止在國際上獲得的唯一金獎?？變?nèi)深層強(qiáng)夯法(DDC)技術(shù)與其它技術(shù)不同之處：是通過孔道將強(qiáng)夯引入

2、到地基深處，用異型重錘對孔內(nèi)填料自下而上分層進(jìn)行高動能、超壓強(qiáng)、強(qiáng)擠密的孔內(nèi)深層強(qiáng)夯作業(yè)，使孔內(nèi)的填料沿豎向深層壓密固結(jié)的同時(shí)對樁周土進(jìn)行橫向的強(qiáng)力擠密加固，針對不同的土質(zhì)，采用不同的工藝，使樁體獲得串珠狀、擴(kuò)大頭和托盤狀，有利于樁與樁間土的緊密咬合，增大相互之間的摩阻力，地基處理后整體剛度均勻，承載力可提高29倍；變形模量高，沉降變形小，不受地下水影響，地基處理深度可達(dá)30米以上?？變?nèi)深層強(qiáng)夯法(DDC)技術(shù)適用范圍廣，可適用于大厚度雜填土、濕陷性黃土、軟弱土、液化土、風(fēng)化巖、膨脹土、紅粘土以及具有地下人防工事、古墓、巖溶土洞、硬夾層軟硬不均等各種復(fù)雜疑難的地基處理。該技術(shù)可根據(jù)不同的地質(zhì)情

3、況和設(shè)計(jì)要求，就地取材，如：建筑碴土、工業(yè)無毒廢料、素土、砂、毛石、砂卵石、粉煤灰、土夾石、灰土和混凝土等材料均可做成各種DDC樁。大幅度降低工程造價(jià)，施工質(zhì)量容易控制、地面振動小、施工噪音低、施工速度快；成樁直徑0.63.0m，單樁處理面積1.014.0，不受季節(jié)限制，同時(shí)能消納大量建筑垃圾，可在城區(qū)或危房改造居民區(qū)施工等特點(diǎn)。換填墊層法適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。其主要作用是提高地基承載力，減少沉降量，加速軟弱土層的排水固結(jié)，防止凍脹和消除膨脹土的脹縮。強(qiáng)夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。強(qiáng)夯置換法適用于高飽和度的粉土，軟-流塑

4、的粘性土等地基上對變形控制不嚴(yán)的工程，在設(shè)計(jì)前必須通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性和處理效果。強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法主要用來提高土的強(qiáng)度，減少壓縮性，改善土體抵抗振動液化能力和消除土的濕陷性。對飽和粘性土宜結(jié)合堆載預(yù)壓法和垂直排水法使用。砂石樁法適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基，提高地基的承載力和降低壓縮性，也可用于處理可液化地基。對飽和粘土地基上變形控制不嚴(yán)的工程也可采用砂石樁置換處理，使砂石樁與軟粘土構(gòu)成復(fù)合地基，加速軟土的排水固結(jié)，提高地基承載力。振沖法分加填料和不加填料兩種。加填料的通常稱為振沖碎石樁法。振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基。對于處理不排

5、水抗剪強(qiáng)度不小于20kPa的粘性土和飽和黃土地基，應(yīng)在施工前通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性。不加填料振沖加密適用于處理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振沖碎石樁主要用來提高地基承載力，減少地基沉降量，還可用來提高土坡的抗滑穩(wěn)定性或提高土體的抗剪強(qiáng)度。水泥土攪拌法分為漿液深層攪拌法（簡稱濕法）和粉體噴攪法（簡稱干法）。水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。不宜用于處理泥炭土、塑性指數(shù)大于25的粘土、地下水具有腐蝕性以及有機(jī)質(zhì)含量較高的地基。若需采用時(shí)必須通過試驗(yàn)確定其適用性。當(dāng)?shù)鼗奶烊缓啃∮?0%（黃土含水量小于2

6、5%）、大于70%或地下水的pH值小于4時(shí)不宜采用干法。連續(xù)搭接的水泥攪拌樁可作為基坑的止水帷幕，受其攪拌能力的限制，該法在地基承載力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的應(yīng)用有一定難度。高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。當(dāng)?shù)鼗泻休^多的大粒徑塊石、大量植物根莖或較高的有機(jī)質(zhì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果確定其適用性。對地下水流速度過大、噴射漿液無法在注漿套管周圍凝固等情況不宜采用。高壓旋噴樁的處理深度較大，除地基加固外，也可作為深基坑或大壩的止水帷幕，目前最大處理深度已超過30m。預(yù)壓法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土等飽和粘性土地基。按預(yù)壓方法分為

7、堆載預(yù)壓法及真空預(yù)壓法。堆載預(yù)壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預(yù)壓和天然地基堆載預(yù)壓。當(dāng)軟土層厚度小于4m時(shí)，可采用天然地基堆載預(yù)壓法處理，當(dāng)軟土層厚度超過4m時(shí)，應(yīng)采用塑料排水帶、砂井等豎向排水預(yù)壓法處理。對真空預(yù)壓工程，必須在地基內(nèi)設(shè)置排水豎井。預(yù)壓法主要用來解決地基的沉降及穩(wěn)定問題。夯實(shí)水泥土樁法適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。該法施工周期短、造價(jià)低、施工文明、造價(jià)容易控制，在北京、河北等地的舊城區(qū)危改小區(qū)工程中得到不少成功的應(yīng)用。水泥粉煤灰碎石樁法水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。對淤泥質(zhì)土應(yīng)根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)或現(xiàn)場

8、試驗(yàn)確定其適用性?；A(chǔ)和樁頂之間需設(shè)置一定厚度的褥墊層，保證樁、土共同承擔(dān)荷載形成復(fù)合地基。該法適用于條基、獨(dú)立基礎(chǔ)、箱基、筏基，可用來提高地基承載力和減少變形。對可液化地基，可采用碎石樁和水泥粉煤灰碎石樁多樁型復(fù)合地基，達(dá)到消除地基土的液化和提高承載力的目的。石灰樁法適用于處理飽和粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土層時(shí)，可采取減少生石灰用量和增加摻合料含水量的辦法提高樁身強(qiáng)度。該法不適用于地下水下的砂類土 ?；彝梁屯翑D適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基，可處理的深度為515m。當(dāng)用來消除地基土的濕陷性時(shí)，宜采用土擠密樁法；當(dāng)用來提高地基土

9、的承載力或增強(qiáng)其水穩(wěn)定性時(shí)，宜采用灰土擠密樁法；當(dāng)?shù)鼗恋暮看笥?4%、飽和度大于65%時(shí)，不宜采用這種方法?；彝翑D密樁法和土擠密樁法在消除土的濕陷性和減少滲透性方面效果基本相同，土擠密樁法地基的承載力和水穩(wěn)定性不及灰土擠密樁法。柱錘沖擴(kuò)樁法適用于處理雜填土、粉土、粘性土、素填土和黃土等地基，對地下水位以下的飽和松軟土層，應(yīng)通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性。地基處理深度不宜超過6m。單液硅化法和堿液法適用于處理地下水位以上滲透系數(shù)為0.12m/d的濕陷性黃土等地基。在自重濕陷性黃土場地，對級濕陷性地基，應(yīng)通過試驗(yàn)確定堿液法的適用性。軟弱地基排水固結(jié)法排水固結(jié)法又稱預(yù)壓法，其包括堆載預(yù)壓法、超載預(yù)壓

10、法、真空預(yù)壓法、真空與堆載聯(lián)合作用法、降低地下水位法和電滲法等多種方法；通過在預(yù)壓荷載作用下使軟粘土地基土體中孔隙水排出，土體發(fā)生固結(jié) ，土中孔隙體積減小，土體強(qiáng)度提高，達(dá)到減少地基施工后沉降和提高地基承載力的目的。振密擠密法振密、擠密法有表層原位壓實(shí)法、強(qiáng)夯法、振沖密實(shí)法、擠密密實(shí)法、爆破擠密法和土樁、灰土樁等多種方法；采用一定措施，通過振動和擠密使深層土密實(shí)，使地基土孔隙比減小，強(qiáng)度提高。置換及拌入法置換及拌入法有換填墊層法、振沖置換法、高壓噴射漿法、深層攪拌法、褥墊法等多種方法；采用砂、碎石等材料置換軟弱土地基中部分軟弱土體或在部分軟弱土地基中摻入水泥、石灰或砂漿等形成加固體，與未被加固

11、部分的土體一起形成復(fù)合地基，從而達(dá)到提高地基承載力減少沉降量的目的。加筋法加筋法有加筋土法、錨固法、樹根樁法、低強(qiáng)度砼樁復(fù)合地基法、鋼筋砼樁復(fù)合地基法等多種方法。通過在土層埋設(shè)強(qiáng)度較大的土工聚合物、拉筋、受力桿件等達(dá)到提高地基承載力，減小沉降，維持建筑物穩(wěn)定。以上方法的原理、適用范圍及工程實(shí)例可參考殷宗澤、龔曉南主編的地基處理工程實(shí)例一書。其他辦法地基基礎(chǔ)其他處理辦法還有：磚砌連續(xù)墻基礎(chǔ)法、混凝土連續(xù)墻基礎(chǔ)法、單層或多層條石連續(xù)墻基礎(chǔ)法、漿砌片石連續(xù)墻(擋墻)基礎(chǔ)法等，在此就不進(jìn)行一一說明。方案選擇在確定地基處理方案時(shí)，根據(jù)地質(zhì)情況的不同、建（構(gòu)）筑物的承載條件需要以及各種處理方案的成本比對，

12、選擇既能達(dá)到要求，成本又較低的處理方法。物理性質(zhì)粘粒含量較多，塑性指數(shù)Ip一般大于17，屬粘性土。軟粘土多呈深灰、暗綠色，有臭味，含有機(jī)質(zhì)，含水量較高、一般大于40%，而淤泥也有大于80%的情況?？紫侗纫话銥?.02.0，其中孔隙比為1.01.5稱為淤泥質(zhì)粘土，孔隙比大于1.5時(shí)稱為淤泥。由于其高粘粒含量、高含水量、大孔隙比，因而其力學(xué)性質(zhì)也就呈現(xiàn)與之對應(yīng)的特點(diǎn)低強(qiáng)度、高壓縮性、低滲透性、高靈敏度。力學(xué)性質(zhì)軟粘土的強(qiáng)度極低，不排水強(qiáng)度通常僅為530kPa，表現(xiàn)為承載力基本值很低，一般不超過70kPa，有的甚至只有20kPa。軟粘土尤其是淤泥靈敏度較高，這也是區(qū)別于一般粘土的重要指標(biāo)。軟粘土的壓

13、縮性很大。壓縮系數(shù)大于0.5MPa，最大可達(dá)45MPa，壓縮指數(shù)約為0.350.75。通常情況下，軟粘土層屬于正常固結(jié)土或微超固結(jié)土，但有些土層特別是新近沉積的土層有可能屬于欠固結(jié)土。滲透系數(shù)很小是軟粘土的又一重要特點(diǎn)，一般在10-510-8cm/s之間，滲透系數(shù)小則固結(jié)速率就很慢，有效應(yīng)力增長緩慢，從而沉降穩(wěn)定慢，地基強(qiáng)度增長也十分緩慢。這一特點(diǎn)是嚴(yán)重制約地基處理方法和處理效果的重要方面。工程特性軟粘土地基承載力低，強(qiáng)度增長緩慢；加荷后易變形且不均勻；變形速率大且穩(wěn)定時(shí)間長；具有滲透性小、觸變性及流變性大的特點(diǎn)。雜填土主要出現(xiàn)在一些老的居民區(qū)和工礦區(qū)內(nèi)，是人們的生活和生產(chǎn)活動所遺留或堆放的垃

14、圾土。這些垃圾土一般分為三類：即建筑垃圾土、生活垃圾土和工業(yè)生產(chǎn)垃圾土。不同類型的垃圾土、不同時(shí)間堆放的垃圾土很難用統(tǒng)一的強(qiáng)度指標(biāo)、壓縮指標(biāo)、滲透性指標(biāo)加以描述。雜填土的主要特點(diǎn)是無規(guī)劃堆積、成分復(fù)雜、性質(zhì)各異、厚薄不均、規(guī)律性差。因而同一場地表現(xiàn)為壓縮性和強(qiáng)度的明顯差異，極易造成不均勻沉降，通常都需要進(jìn)行地基處理。對應(yīng)措施結(jié)合本工程地基土的具體特征，施工現(xiàn)場采取了以下措施：利用重錘自由下落所產(chǎn)生的較大夯擊能來夯實(shí)淺層地基，使其表面形成一層較為均勻的硬殼層，獲得一定厚度的持力層。施工要點(diǎn)：施工前應(yīng)試夯，確定有關(guān)技術(shù)參數(shù)，如夯錘的重量、底面直徑及落距、最后下沉量及相應(yīng)的夯擊遍數(shù)和總下沉量；夯實(shí)前

15、槽、坑底面的標(biāo)高應(yīng)高出設(shè)計(jì)標(biāo)高；夯實(shí)時(shí)地基土的含水量應(yīng)控制在最優(yōu)含水量范圍內(nèi)；大面積夯時(shí)應(yīng)按順序；基底標(biāo)高不同時(shí)應(yīng)先深后淺；結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)將夯松的表土清除或?qū)⒏⊥猎诮咏?m的落距夯實(shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。換土墊層就是將獨(dú)立基礎(chǔ)下面一定厚度的軟弱土層挖除，然后以中砂、粗砂、礫石、碎石或卵石、灰土、以及其他性能穩(wěn)定、無侵蝕性的材料填實(shí)。墊層應(yīng)分層夯實(shí)，每層夯實(shí)后的密度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。換土墊層的設(shè)計(jì)：換土墊層的設(shè)計(jì)包括計(jì)算墊層所應(yīng)具有的最小寬度和厚度。在墊層的寬度方面，根據(jù)建筑經(jīng)驗(yàn)，墊層的頂寬一般采用較基礎(chǔ)底邊每邊寬出200mm，墊層的底寬一般取基礎(chǔ)同寬。墊層的厚度應(yīng)根據(jù)作用在墊層底面處土的自重應(yīng)力與附加應(yīng)力

16、之和不大于軟弱土層承載力的條件確定，同時(shí)厚度不小于500mm。在該對該廠房的基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，由勘察資料顯示，該地基為很厚的軟粘土層，其承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk一80kN/m，重度r=17 kN/m3，IL=1.00，e=1.00。已知廠房獨(dú)立基礎(chǔ)承受上部結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)值F-155kN，設(shè)計(jì)室內(nèi)外高差為0.3m，室外基礎(chǔ)埋深d=0.80m。從以上數(shù)據(jù)可知，該地基承載力和變形不能滿足設(shè)計(jì)要求，故需要進(jìn)行換土墊層。墊層材料選用中砂，其承載力設(shè)計(jì)值按f=180kN/m計(jì)算（施工時(shí)砂墊層密度控制在中密程度），重度取r=19.5kN/m。按公式1=b=F/（fyh）確定基底長度和寬度（獨(dú)立柱正方形樁承臺基礎(chǔ)）。式中

17、：1、b基礎(chǔ)底面長和寬；F上部結(jié)構(gòu)的荷載設(shè)計(jì)值；f換土墊層承載力；7-基礎(chǔ)及回填土平均重度，一般取r=20kN/m；h基礎(chǔ)自重計(jì)算高度。將具體數(shù)值代入后得：采用該式確定墊層厚度時(shí)，需要用試算法，即預(yù)先估計(jì)一個(gè)厚度，然后按上式校核，如不滿足要求時(shí)，必須增加墊層厚度，直至滿足要求為止。為了減少計(jì)算工作量，設(shè)計(jì)該機(jī)房基礎(chǔ)換土墊層的厚度時(shí)，采用了查曲線圖的計(jì)算方法：曲線圖見建筑地基基礎(chǔ)1990.10；231。首先，按下式計(jì)算出本工程除了對設(shè)計(jì)好的基礎(chǔ)進(jìn)行地基加固處理以外，在施工設(shè)計(jì)階段就根據(jù)勘察資料進(jìn)行結(jié)構(gòu)本身防變形的設(shè)計(jì)，真正做到以設(shè)計(jì)為中心，預(yù)防結(jié)合的思想。建筑物常因功能的需要，使本身具有一定的剛

18、度，一般工業(yè)及民用建筑剛度比較大的有兩種，一種為絕對剛性，如鋼筋混凝土筒倉，煙囪等；另一種為相對剛性，如多層磚石房屋，多層鋼筋混凝土框架，它具有一定的剛度，可是它的強(qiáng)度較低，不能與它的剛度協(xié)調(diào)一致，其抗拉能力尤弱，因此碰到軟土地基時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加其關(guān)鍵部位的抗拉強(qiáng)度，這樣有利于利用建筑物的剛度來調(diào)整建筑物部分不均勻沉降。本工程在關(guān)鍵部位的柱、梁均采取了加大縱筋直徑，全程加密箍筋的方法，以達(dá)到增大建筑物整體抗拉強(qiáng)度的目的。設(shè)置沉降縫對于粘土層厚較大大的軟弱地基，尤其是地基壓縮量相差較大的位置，在建筑物上設(shè)置沉降縫是常用的處理措施。沉降縫的設(shè)置宜結(jié)合建筑物的平面形狀、地基土質(zhì)、基礎(chǔ)類型及荷載條件等設(shè)置沉降縫，一般在下列部位設(shè)置：建筑平面的轉(zhuǎn)折部位；高度差異或荷載差異處；長高比過大的砌體承重結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的適當(dāng)部位；建筑結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類型不同處