2023年软弱地基处理方法.docx

软弱地基处理方法 软弱地基是指由具有强度较低、压缩性较高及其他不良性质的软弱土（如淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土）组成的地基，天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土称之为软土。它包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土。 地基处理的目的是采取切实有效的处理方法，改善地基土的工程性质，使其满足工程建设的要求。本文指出了软弱地基处理的根本方法、原理和适用范围，并提出了确定地基处理方法的步骤。 1.常用的软弱地基处理方法 根据地基处理方法的原理，目前常用的软弱地基处理方法根本上分为碾压及夯实、换填垫层、排水固结、振密挤密、置换及拌入、加筋及其他方法等七类： 1.1碾压及夯实。重碾压及夯实的地基处理具体有锤夯实、机械碾压、振动压实、强夯法（动力固结）等处理方法。（1）原理及作用：利用压实原理，通过机械碾压夯击，把表层地驻土压实，强夯那么利用强大的夯击能，在地基中产生强烈的冲击波和动应力，迫使土动力固结密实。（2）适用范围：适用于碎石、砂土、粉土、低饱稠蔑的粘性土、杂填土等。 1.2换填垫层。换填垫层具体可分为：砂石垫层、素土垫层、灰土垫层、矿碴垫层等方法。（1）原理及作用：以砂石、素土、灰土和矿渣等强度较高的材料，置换地基表层软弱土提高持力层的承载力，扩散应力，减少沉降量。（2）适用范围：适用于处理暗沟、暗塘等软弱土地基。 1.3排水固结。具体可分为：天然地基预压、砂井预压、塑料排水带预压、真空预压、降水预压。（1）原理及作用：在地基中增设竖向排水体，加速地基的固结和强度增长，提高地基的稳定性，加速沉降开展，使地基沉降提前完成。（2）适用范围：适用于处理饱和软弱土层；对于渗透性极低的泥炭土，必须慎重对待。 1.4振密挤密。振密挤密具体可分为：振冲挤密、灰土挤密桩、砂石桩、石灰桩、爆破挤密。（1）原理及作用：采用一定的技术措施，通过振动或挤密，使土体的孔隙减少，强度提高，必要时，在振动挤密的过程中，回填砂、砾石、灰土、素土等，与地基土组成复合地基，从而提高地基的承载力，减少沉降量。（2）适用范围：适用于处理松砂、粉土、杂填土及湿陷性黄士。 1.5置换及拌入。置换及拌入具体可分为：振冲置换、深层搅拌、高压喷射注浆、石灰桩等。（1）原理及作用：采用专门的技术措施，以砂、碎石等置换软弱土地基中局部软弱土，或在局部软弱土地基中掺人水泥、石灰或砂浆等形成增强体，与未处理局部土组成复合地基，从而提高地基的承载力，减少沉降量。（2）适用范围：粘性土、冲填土、粉砂、细砂等。振冲置换法对于排水剪强度20kpa时慎用。 1.6加筋。加筋具体可分为：土工合成材料加筋、锚固、树根桩、加筋土。（1）原理及作用：在地基土中埋设强度较大的土工合成材料、钢片等加筋材料，使地基土能够承受抗拉力，防止断裂，保持整体性，提高刚度、改变地基土体的应力场和应变场，从而提高地基的承载力，改善地基的变形特性。（2）适用范围：软弱上地基、填土及高填土、砂土。 1.7其他。其他还有灌浆、冻结、托换技术、纠偏技术等处理方法。（1）原理及作用：通过独特的技术措施处理软弱土地基。（2）适用范围：根据实际悄况确定。地基处理方法很多，各种处理方法部有它的适用范围、局限性和优缺点，没有一种方法是万能的。具体工（下转第58页）（上接第25页）程情况很复杂，工程地质条件千变万化，各个工程间地基条件差异很大，具体工程对地基的要求也不同。而且机具材料等条件也会因工作部门不同、地区不同而有较大的差异。因此，在选择地基处理方法前，应完成以下工作：（1）搜集详细的岩土工程勘察资料、上部结构及根底设计资料等；（2）根据工程的要求和采用天然地基存在的主要问题，确定地基处理的目的、处理范围和处理后要求到达的各项技术经济指标等；（3）结合工程情况，了解当地地基处理经验和施工条件，对于有特殊要求的工程，尚应了解其他地区相似场地上同类工程的地基处理经验和使用情况;（4）调查邻近建筑、地下工程和有关管线等情况;（5）了解建筑场地的环境情况。 2.确定地基处理方法的步骤确定地基处理方法宜按以下步骤进行：（1）根据结构类型、荷载大小及使用要求，结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、环境情况和相邻近建筑的影响等因素进行综合分析，初步选出几种可供考虑的地基处理方案；（2）对初步选出的各种地基处理方案，分别从加固原理、适用范围、预期处理效果、耗用材料、施工机械、工期要求和对环境的影响等方面进行技术经济分析和比照，选择最正确的地基处理方法;（3）对已选定的地基处理方法，宜按建筑物地基根底设计等级和场地复杂程度，在有代表性的场地上进行相应的现场试验或试验性施工，并进行必要的测试，以检验设计参数和处理效果。如达不到设计要求时，应查明原因，修改设计参数或调整地基处理方法。 第二篇：软弱地基处理1、软弱地基的工程特征及主要处理方法 1.1软弱土包括淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土及饱和松散粉细砂与粉土，这类土的工程特性为天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、渗透性差、抗剪强度低等不利的工程性质，如何去保证在软弱地区修建的建筑物稳定性和正常使用一直以来都是一个重大的技术课题。 1.2目前软基处理的主要方法有。（1）换填垫层法；（2）挤密法；（3）深层搅拌法；（4）灌浆法；（5）强夯法等。 1.2.1换填垫层法。换填垫层法主要作用是提高地基的承载力。其方法是将基底下一定范围内的软弱土挖去，换填砂、碎石和素土等散体料，并分层夯实成低压缩性的地基持力层。 1.2.2挤密法。挤密法即先往土中打入桩管成孔，然后在孔内填入砾石、砂、石灰、灰土等捣实而成。此法适用于含砂粒、瓦屑的杂填土及含砂量较多的松散土地基，对粘性大的饱和软土地基，由于渗透性小，在加固过程中不能排出很多水分，故挤密效果不大。 1.2.3深层搅拌法。此法通过特制的搅拌轴的轮叶，从地面开始破土搅拌至加固的深度，翻开阀门将水泥浆或水泥粉由搅拌头注入地基中，用搅拌头强制搅拌均匀。 1.2.4灌浆法。用钻机成孔，将注浆管放入孔中需要灌浆的深度，钻孔四周顶部封死。启动压力泵，将搅拌均匀的水泥浆或水泥砂浆压入土的孔隙和岩石的裂隙中，同时挤出土中的自由水。水泥浆凝固后，土体与岩石裂隙胶结成整体。此法根本上不改变原状土的结构和体积，所用灌浆压力较小。适用于卵石、中、粗砂和有裂隙的岩石。如是黏性土，那么用较高的压力灌入浓度较大的水泥浆或水泥砂浆。 1.2.5强夯法。强夯法处理地基是20世纪60年代末menard技术公司首先创立的，该方法将80---400kn重锤从落距6---40m处自由落下，给地基以冲击和振动，从而提高地基土的强度并降低其压缩性。强夯法常用来加固碎石、砂土、粘性土、杂填土、湿隐性黄土等各类地基土。由于其具有设备简单、施工速度快、适用范围广、节约三材、经济可行、效果显著等优点，经过20多年来的应用与开展，强夯法处理地基受到各国工程界的重视，并得以迅速推广，取得了较大的经济效益和社会效益。由于强夯处理的对象（即地基土）非常复杂，一般认为不可能建立对各类地基土均适合的具有普遍意义的理论，但对地基处理中经常遇到的几种类型土，还是有规律可循的。实践证明，用强夯法加固地基，一定要根据现场的地质条件和工程作用要求，正确选用强夯参数，一般通过试验来确定以下强夯参数： （1）有效加固深度。有效加固深度既是选择地基处理方法的重要依据，又反映了处理效果。 （2）单击夯击能。单击夯击能等于锤重×落距。 （3）最正确夯击能：从理论上讲，在最正确夯击能作用下，地基土中出现的孔隙水压力到达土的自重压力，这样的夯击能称最正确夯击能。因此可根据孔隙水压力的叠加值来确定最正确夯击能。在砂性土中，孔隙水压力增长及消散过程仅为几分钟，因此孔隙水压力不能随夯击能增加而叠加，可根据最大孔隙水压力增量与夯击次数关系来确定最正确夯击能。夯点的夯击次数，可按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，应同时满足以下条件： ①夯坑周围地面不应发生过大隆起；②不因夯坑过深而发生起锤困难；③每击夯沉量不能过小，过小无加固作用。夯击次数也可参照夯坑周围土体隆起的情况予以确定，就是当夯坑的竖向压缩量最大，而周围土体的隆起最小时的夯击数。对于饱和细粒土，击数可根据孔隙水压力的增长和消散来决定，当被加固的土层将发生液化时的击数即为该遍击数，以后各遍击数也可按此确定。 （4）夯击遍数。夯击遍数应根据地基土的性质确定，地基土渗透系数低，含水量高，需分3—4遍夯击，反之可分两遍夯击，最后再以低能量“搭夯〞一遍，其目的是将松动的表层土夯实。 （5）间歇时间。所谓间歇时间，是指相邻夯击两遍之间的时间间隔。menard指出，一旦孔隙水压力消散，即可进行新的夯击作业。 （6）夯点布置和夯点间距： 为了使夯后地基比较均匀，对于较大面积的强夯处理，夯击点一般可按等边三角形或正主形布置夯击点，这样布置比较规整，也便于强夯施工。由于根底的应力扩散作用，强夯处理范围应大于根底范围，其具体放大范围，可根据构筑物类型和重要性等因素考虑确定。夯点间距可根据所要求加固的地基土性质和要求处理深度而定。当土质差、软土层厚时应适当增大夯点间距，当软土层较薄而又有砂类土夹层或土夹石填土等时，可适当减少夯距。夯距太小，相邻夯点的加固效应将在浅处叠加而形成硬层，影响夯击能向深部传递。. 2、建筑结构设计中采用的措施 2.1增强结构整体刚度。建筑物常因功能的需要，使本身具有一定的刚度，一般工业及民用建筑刚度比较大的有两种，一种为绝对刚性，如钢筋混凝土筒仓，烟囱等；另一种为相对刚性，如多层砖石房屋，多层钢筋混凝土框架，它具有一定的刚度，可是它的强度较低，不能与它的刚度协调一致，其抗拉能力尤弱，因此碰到软土地基时应适当增加其关键部位的抗拉强度，这样有利于利用建筑物的刚度来调整建筑物局部不均匀沉降。此外在建筑物的相应部位可设置沉降缝以减少不均匀沉降。沉降缝设置的部位应在： （1）建筑物长高比过大的适当部位；（2）平面形状复杂建筑物的转折部位；（3）地基压缩性有明显不同处；（4）建筑结构类型不同处；（5）建筑物高度和荷载差异处；（6）分期建造房屋的交界处； （7）拟设置伸缩缝处。通过以上部位设置沉降缝可大大减少由于地基土软弱引起的不均匀沉降缝。 2.2注意相连建筑物的相互影响。建筑物荷载不仅使本建筑物下的土层产生压缩变形，在它以外一定范围内的土层，由于受到根底压力扩散的影响也将产生压缩变形，这种变形随着距离增加值逐渐减小，由于软土地基的压缩性很高，当两建筑物之间距离较近时，这类附加不均匀压缩变形甚大，常造成邻近建筑物的倾斜或损坏，假设被影响建筑物的刚度强度较差时，危害主要表现为产生裂缝；当刚度强度较好时那么表现为建筑物的倾斜。 2.3减轻建筑物的自重。减轻自重可减少建筑物的总沉降量，从而有利于对不均匀沉降的控制。也可在预先估计沉降量大的局部减轻自重，用以直接调整不均匀沉降。由于一般砖石结构民用建筑墙身重量所占比例很大，故假设能用轻质材料和改变结构体系来减轻这局部的重量，对控制沉降会有明显效果。另一个减轻自重的途径是采用架空地面来代替填土，一般此局部约占地基容许承载力的2023％～40％，因此这局部假设应用得当会有很好效果，此时根底形式可做空心根底，薄壳根底，沉井等，有时也可做成地下室，在大量减轻自重的同时，还会增加一定的使用价值。 3、软土地基的处理方法综合应用 由于地基存在的问题往往相互联系和相互影响，除土质条件外，不同的构造物对地基有各种不同的要求。单一的处理方法，由于受工期、资金等多方面限制，往往难以解决问题，如饱和软黏土为软弱土