地基基礎(chǔ)處理技術(shù)方法

地基基礎(chǔ)處理技術(shù)方法第1頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一地基處理的條件和目的1）地基承載力和穩(wěn)定性的要求2）沉降、水平位移及不均勻沉降的要求；3）滲流要求。有上面三個(gè)問題，需要地基處理形成人工地基滿足建筑物對(duì)地基的要求。第2頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

什么是復(fù)合地基？

部分土體被增強(qiáng)或被置換形成增強(qiáng)體，由增強(qiáng)體和周圍地基土共同承擔(dān)荷載的地基。

復(fù)合地基有兩個(gè)基本特點(diǎn)：

1）加固區(qū)是由基體和增強(qiáng)體兩部分組成，是非均質(zhì)和各向異性的；

2）在荷載作用下基體和增強(qiáng)體共同承擔(dān)荷載。介于淺基礎(chǔ)（均質(zhì)基礎(chǔ)）和樁基礎(chǔ)之間。第3頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第4頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第5頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第6頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

經(jīng)處理后的地基，當(dāng)按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深而需要對(duì)本規(guī)范確定的地基承載力特征值進(jìn)行修正時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：1）基礎(chǔ)寬度的地基承載力修正系數(shù)應(yīng)取零；2）基礎(chǔ)埋深的地基承載力修正系數(shù)應(yīng)取1.0。處理后的地基，當(dāng)在受力層范圍內(nèi)仍存在軟弱下臥層時(shí)，尚應(yīng)驗(yàn)算下臥層的地基承載力。對(duì)水泥土類樁復(fù)合地基尚應(yīng)根據(jù)修正后的復(fù)合地基承載力特征值，進(jìn)行樁身強(qiáng)度驗(yàn)算。按地基變形設(shè)計(jì)或應(yīng)作變形驗(yàn)算且需進(jìn)行地基處理的構(gòu)筑物，應(yīng)對(duì)處理后的地基基礎(chǔ)進(jìn)行變形驗(yàn)算。受較大水平荷載或位于斜坡上的構(gòu)筑物，當(dāng)建造在處理后的地基上時(shí)，應(yīng)進(jìn)行地基穩(wěn)定性驗(yàn)算。第7頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第一類換填墊層法

第8頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第9頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第10頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第11頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

墊層底面的寬度應(yīng)滿足基礎(chǔ)底面應(yīng)力擴(kuò)散的要求，可按下式確定：

b′≥b+2ztgθ

式中b′——墊層底面寬度（m）；

θ——壓力擴(kuò)散角，可按壓力擴(kuò)散角表采用；當(dāng)z/b＜0.25時(shí)，仍按表中z/b＝0.25取值。

整片墊層底面的寬度可根據(jù)施工的要求適當(dāng)加寬。

墊層頂面寬度可從墊層底面兩側(cè)向上，按基坑開挖期間保持邊坡穩(wěn)定的當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)放坡確定。

墊層頂面每邊超出基礎(chǔ)底邊不宜小于300mm。第12頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一墊層可選用下列材料：1）砂石。砂石的最大粒徑不宜大于50mm。對(duì)濕陷性黃土地基，不得選用砂石等透水材料。2）粉質(zhì)粘土，粘土粒徑不宜大于50mm。3）灰土。體積配合比宜為2︰8或3︰7。4）粉煤灰。可用于道路，堆場(chǎng)和小型建筑，構(gòu)筑物等的換填墊層。粉煤灰墊層上宜覆土0.3～0.5m。粉煤灰墊層中采用摻加劑時(shí)，應(yīng)通過試驗(yàn)確定其性能及適用條件。作為建筑物墊層的粉煤灰應(yīng)符合有關(guān)放射性安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。粉煤灰墊層中的金屬構(gòu)件、管網(wǎng)宜采取適當(dāng)防腐措施。第13頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一5）礦渣，墊層使用的礦渣是指高爐重礦渣，可分為分級(jí)礦渣、混合礦渣及原狀礦渣。

6）其他工業(yè)廢渣。

7）土工合成材料，采用抗拉強(qiáng)度較高、受力時(shí)伸長(zhǎng)率不大于4%～5%、耐久性好、抗腐蝕的土工格柵、土工格室、土工墊或土工織物等土工合成材料。第14頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第2類預(yù)壓法（一）預(yù)壓法包括堆載預(yù)壓法和真空預(yù)壓法。1）預(yù)壓法適用于處理淤泥質(zhì)土、淤泥和沖填土等飽和粘性土地基。2）對(duì)堆載預(yù)壓工程，預(yù)壓荷載應(yīng)分級(jí)逐漸施加，確保每級(jí)荷載下地基的穩(wěn)定性，對(duì)真空預(yù)壓工程，可一次連續(xù)抽真空至最大壓力。

3）對(duì)主要以變形控制的建筑，當(dāng)塑料排水帶或砂井等排水豎井處理深度范圍和井底面以下受壓土層經(jīng)預(yù)壓所完成的變形量和平均固結(jié)度符合設(shè)計(jì)要求時(shí)，方可卸載。4）對(duì)主要以地基承載力或抗滑穩(wěn)定性控制的建筑，當(dāng)?shù)鼗两?jīng)預(yù)壓而增長(zhǎng)的強(qiáng)度滿足構(gòu)筑物地基承載力或穩(wěn)定性要求時(shí)，方可卸載。第15頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第16頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二）堆載預(yù)壓法處理地基的設(shè)計(jì)應(yīng)包括下列內(nèi)容：

1選擇塑料排水帶或砂井，確定其斷面尺寸、間距、排列方式和深度；

2確定預(yù)壓區(qū)范圍。預(yù)壓荷載大小、荷載分級(jí)、加載速率和預(yù)壓時(shí)間；

3計(jì)算地基土的固結(jié)度、強(qiáng)度增長(zhǎng)、抗滑穩(wěn)定性和變形。

排水豎井分普通砂井，袋裝砂井和塑料排水帶。普通砂井直徑可取300～500mm，袋裝砂井直徑可取70~120mm。塑料排水帶的當(dāng)量換算直徑可按下式計(jì)算：

2(b+δ)=πd

式中d——塑料排水帶當(dāng)量換算直徑（mm）；

b——塑料排水帶寬度（mm）；

δ——塑料排水帶厚度（mm）。

排水豎井的平面布置可采用等邊三角形或正方形排列。豎井的有效排水直徑與間距l(xiāng)的關(guān)系為：

等邊三角形排列de＝1.05l

正方形排列de＝1.13l

第17頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一排水豎井的間距可根據(jù)地基土的固結(jié)特性和預(yù)定時(shí)間內(nèi)所要求達(dá)到的固結(jié)度確定。設(shè)計(jì)時(shí)，豎井的間距可按井徑比n選用（為豎井直徑，對(duì)塑料排水帶可取當(dāng)量直徑）。塑料排水帶或袋裝砂井的間距可按n＝15～22選用，普通砂井的間距可按n＝6～8選用。

第18頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（三）預(yù)壓荷載下地基的最終豎向變形量可按下式計(jì)算：第19頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第20頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一排水豎井相連的砂墊層設(shè)置要求：第21頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（四）真空預(yù)壓第22頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4.第23頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第3類振沖法第24頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一確定第25頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第26頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第27頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一特征值也可按下式估算：式中n——樁土應(yīng)力比，在無(wú)實(shí)測(cè)資料時(shí)，可取2～4，原土強(qiáng)度低取大值，原土強(qiáng)度高取小值第28頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一7.振沖處理地基的變形計(jì)算應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007有關(guān)規(guī)定。復(fù)合土層的壓縮模量可按下式計(jì)算：第29頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一9不加填料振沖樁設(shè)計(jì)第30頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第4類砂石樁法

第31頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第32頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第33頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第34頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第35頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一砂石樁復(fù)合地基的承載力特征值，應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定，初步設(shè)計(jì)時(shí)，也可通過下列方法估算：對(duì)于采用砂石樁處理的復(fù)合地基，可按本規(guī)范公式或公式第36頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一施工措施

1）砂石樁施工可采用振動(dòng)沉管、錘擊沉管或沖擊成孔等成樁法。當(dāng)用于消除粉細(xì)砂及粉土液化時(shí)，宜用振動(dòng)沉管成樁法。

2）砂石樁的施工順序，對(duì)砂土地基宜從外圍或兩側(cè)向中間進(jìn)行，對(duì)粘性土地基宜從中間向外圍或隔排施工；在既有建（構(gòu)）筑物鄰近施工時(shí)，應(yīng)背離建（構(gòu)）筑物方向進(jìn)行。3）施工后應(yīng)間隔一定時(shí)間方可進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。對(duì)飽和粘性土地基應(yīng)待孔隙水壓力消散后進(jìn)行，間隔時(shí)間不宜少于28d；對(duì)粉土、砂土和雜填土地基，不宜少于7d。第37頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第5類水泥粉煤灰碎石樁法第38頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

二設(shè)計(jì)計(jì)算

1.樁徑

水泥粉煤灰碎石樁可只在基礎(chǔ)范圍內(nèi)布置，樁徑宜取350～600mm。

2.樁距

樁距應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求的復(fù)合地基承載力、土性、施工工藝等確定，宜取3～5倍樁徑。

3.墊層

樁頂和基礎(chǔ)之間應(yīng)設(shè)置褥墊層，褥墊層厚度宜取150～300mm，當(dāng)樁徑大或樁距大時(shí)褥墊層厚度宜取高值。褥墊層材料宜用中砂、粗砂、級(jí)配砂石或碎石等，最大粒徑不宜大30mm。

第39頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4.施工工藝第40頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第41頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一5.單樁豎向承載力特征值的取值，應(yīng)符合下列規(guī)定：當(dāng)無(wú)單樁載荷試驗(yàn)資料時(shí)，可按下式估算：第42頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一樁體試塊抗壓強(qiáng)度平均值應(yīng)滿足下式要求：復(fù)合土層的分層與天然地基相同，各復(fù)合土層的壓縮模量等于該層天然地基壓縮模量的ξ倍，ξ值可按下式確定：第43頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一6.水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基承載力特征值，應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定，初步設(shè)計(jì)時(shí)也可按下式估算：第44頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第6類夯實(shí)水泥土樁法

一.原理及適用范圍夯實(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。處理深度不宜超過10m。對(duì)樁間土主要是置換作用和一定的擠密作用。二.設(shè)計(jì)計(jì)算1.工藝選擇夯實(shí)水泥土樁的施工，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求選用成孔工藝。擠土成孔可選用沉管、沖擊等方法；非擠土成孔可選用洛陽(yáng)鏟、螺旋鉆等方法。2.土料土料中有機(jī)質(zhì)含量不得超過5%，不得含有凍土或膨脹土，使用時(shí)應(yīng)過10～20mm篩，混合料含水量應(yīng)滿足土料的最優(yōu)含水量，其允許偏差不得大于±2%。土料與水泥應(yīng)拌和均勻，水泥用量不得少于按配比試驗(yàn)確定的重量。第45頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.樁徑、樁距、樁長(zhǎng)夯實(shí)水泥土樁可只在基礎(chǔ)范圍內(nèi)布置。樁孔直徑宜為300～600mm，可根據(jù)設(shè)計(jì)及所選用的成孔方法確定。樁距宜為2～4倍樁徑。樁長(zhǎng)的確定：當(dāng)相對(duì)硬層的埋藏深度不大時(shí)，應(yīng)按相對(duì)硬層埋藏深度確定；要求進(jìn)入硬層0.3米，當(dāng)相對(duì)硬層埋藏深度較大時(shí)，應(yīng)按建筑物地基的變形允許值確定。4.單樁豎向承載力，取下列兩式中的小值：第46頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一5.復(fù)合地基承載力第47頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一6.復(fù)合土層的壓縮模量第48頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第7類水泥土攪拌法

一原理及適用范圍水泥土攪拌法分為深層攪拌法（以下簡(jiǎn)稱濕法）和粉體噴攪法（以下簡(jiǎn)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、粉土、飽和黃土、素填土、粘性土以及無(wú)流動(dòng)地下水的飽和松散砂上等地基。當(dāng)?shù)鼗恋奶烊缓啃∮?0%（黃土含水量小于25%）、大于70%或地下水的pH值小于4時(shí)不宜采用干法。冬期施工時(shí)，應(yīng)注意負(fù)溫對(duì)處理效果的影響。水泥土攪拌法用于處理泥炭土、有機(jī)質(zhì)土、塑性指數(shù)大于25的粘土、地下水具有腐蝕性時(shí)以及無(wú)工程經(jīng)驗(yàn)的地區(qū)，必須通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。水泥土攪拌法形成的水泥土加固體，可作為豎向承載的復(fù)合地基；基坑工程圍護(hù)擋墻、被動(dòng)區(qū)加固、防滲帷幕；大體積水泥穩(wěn)定土等。加固體形狀可分為柱狀、壁狀、格柵狀或塊狀等。第49頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二.設(shè)計(jì)計(jì)算1.固化劑、樁長(zhǎng)、樁徑固化劑宜選用強(qiáng)度等級(jí)為32.5級(jí)及以上的普通硅酸鹽水泥。水泥摻量除塊狀加固時(shí)可用被加固濕土質(zhì)量的7%～12%外，其余宜為12%～20%。濕法的水泥漿水灰比可選用0.45～0.55。外摻劑可根據(jù)工程需要和土質(zhì)條件選用具有早強(qiáng)、緩凝、減水以及節(jié)省水泥等作用的材料，但應(yīng)避免污染環(huán)境。水泥土攪拌法的設(shè)計(jì)，主要是確定攪拌樁的置換率和長(zhǎng)度，豎向承載攪拌樁的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)對(duì)承載力和變形的要求確定，并宜穿透軟弱土層到達(dá)承載力相對(duì)較高的土層；為提高抗滑穩(wěn)定性而設(shè)置的攪拌樁，其樁長(zhǎng)應(yīng)超過危險(xiǎn)滑弧以下2m。濕法的加固深度不宜大于20m；干法不宜大于15m。水泥土攪拌樁的樁徑不應(yīng)小于500mm。第50頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.處理范圍樁可只在基礎(chǔ)平面范圍內(nèi)布置，獨(dú)立基礎(chǔ)下的樁數(shù)不宜少于3根。柱狀加固可采用正方形、等邊三角形等布樁型式。3.單樁豎向承載力應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)確定。初步設(shè)計(jì)時(shí)也可按下列兩式估算，并應(yīng)使由樁身材料強(qiáng)度確定的單樁承載力大于（或等于）由樁周土和樁端土的抗力所提供的單樁承載力：第51頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4.復(fù)合土層的壓縮變形豎向承載攪拌樁復(fù)合地基的變形包括攪拌樁復(fù)合土層的平均壓縮變形s1，樁端下未加固土層的壓縮變形s2,攪拌復(fù)合土層的壓縮變形s1可按下式計(jì)算：第52頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第53頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第8類高壓噴射注漿法（旋噴樁）一原理及適用范圍高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑、軟塑可塑粘性土、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基。當(dāng)土中含有較多的大粒徑塊石、大量植物根莖或有較高的有機(jī)質(zhì)時(shí)，以及地下水流速過大和已涌水的工程，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果確定其適用性。高壓噴射注漿法可用于既有建筑和新建建筑地基加固，深基坑、地鐵等工程的土層加固或防水。高壓噴射注漿法分旋噴、定噴和擺噴三種類別。根據(jù)工程需要和土質(zhì)條件，可分別采用單管法（水泥漿液）、雙管法（水泥漿液和壓縮空氣）、和三管法（水泥漿液和壓縮空氣和高壓水流）。加固形狀可分為柱狀、壁狀、條狀和塊狀。第54頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二.設(shè)計(jì)計(jì)算第55頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.單樁豎向承載力單樁豎向承載力特征值可通過現(xiàn)場(chǎng)單樁載荷試驗(yàn)確定。也可按下兩式估算，取其中較小值：第56頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.豎向承載旋噴樁復(fù)合地基承載力豎向承載旋噴樁復(fù)合地基承載力特征值應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定。初步設(shè)計(jì)時(shí)，也可按下列公式估算，公式中β為樁間土承載力折減系數(shù)，可根據(jù)試驗(yàn)或類似土質(zhì)條件工程經(jīng)驗(yàn)確定，當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料或經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可取0～0.5，承載力較低時(shí)取低值。第57頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

4.墊層

豎向承載旋噴樁復(fù)合地基宜在基礎(chǔ)和樁頂之間設(shè)置褥墊層。褥墊層厚度可取200～300mm，其材料可選用中砂、粗砂、級(jí)配砂石等，最大粒徑不宜大于30mm。

豎向承載旋噴樁的平面布置可根據(jù)上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)特點(diǎn)確定。獨(dú)立基礎(chǔ)下的樁數(shù)一般不應(yīng)少于4根。第58頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第9類石灰樁法一原理及適用范圍第59頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.孔口高度及樁徑石灰樁宜留500mm以上的孔口高度，并用含水量適當(dāng)?shù)恼承酝练饪?，封口材料必須夯?shí)，封口標(biāo)高應(yīng)略高于原地面。石灰樁樁頂施工標(biāo)高應(yīng)高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高100mm以上。石灰樁成孔直徑應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求及所選用的成孔方法確定，常用300～400mm。3.布樁及樁間距可按等邊三角形或矩形布樁，樁中心距可取2～3倍成孔直徑。石灰樁可僅布置在基礎(chǔ)底面下，當(dāng)基底土的承載力特征值小于70kPa時(shí)，宜在基礎(chǔ)以外布置1～2排圍護(hù)樁。4.樁長(zhǎng)洛陽(yáng)鏟成孔樁長(zhǎng)不宜超過6m，機(jī)械成孔管外投料時(shí)，樁長(zhǎng)不宜超過8m，螺旋鉆成孔及管內(nèi)投